Чувствительный элемент магнитоупругого преобразователя усилий

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий. На двух П-образных магнитопроводах 1 и 2, замкнутых крестообразной перемычкой 3, расположены обмотки 5,6,7 и 8, включенные в соответствующие плечи измерительного моста, который при отсутствии измеряемого усилия находится в сбалансированном состоянии. Измеряемое усилие, действующее вдоль стержня 4 крестообразной перемычки 3, приводит к разбалансу измерительного моста и появлению на измерительной диагонали напряжения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ш4 С О1 1 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕРЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248662/24-10 (22) 19.05.87 (46) 23.04.89. Бюл. М 15 (7 1) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (72) А.М. Трубняков (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 249696, кл, G 01 L 1/14, 1966.

Авторское свидетельство СССР

Р 924525, кл. G 01 L 1/12, 1978. (54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ МАГНИТОУПРУГОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УСИЛИЙ

„„SU„„1474484 А1 (57) Изобретение относится.к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий.

На двух П-образных магнитопроводах

1 и 2, замкнутых крестообразной перемычкой 3, расположены обмотки 5-8, включенные в соответствующие плечи измерительного моста, который при отсутствии измеряемого усилия находится в сбалансированном состоянии.

Измеряемое усилие, действующее вдоль стержня 4 крестообразной перемычки 3, приводит к разбалансу измерительного моста и появлению на измерительной диагонали напряжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1474484

Изобретение относится к силоиэмерительной технике и может быть использовано в магнитоупругих преобразователях для преобразования усилий в электрический сигнал.

Цель изобретения — повышение точности измерения усилий.

На фиг. 1 приведена конструкция чувствительного элемента;.на фиг.2— схема включения его обмоток.

Чувствительный элемент содержит вертикальный 1 и горизонтальный 2 П-образные магнитопроводы и перемычку 3 в виде крестообразного магнитопровода с вертикальным стержнем 4.

На П-образных магнитопроводах расположены обмотки 5-8. П-образные маг» нитопроводы 1 и 2 расположены по разные стороны от перемычки 3 во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем П-образный магнитопровод 1 замыкает вертикальный стержень 4, ось которого совпадает с осью передачи измеряемого усилия F. Отношение длины замыкающей части вертикального стержня 1 и ее толщины t выбрано из условия где Б — магнитоупругая чувствительность материала перемычки поперек линии действия измеряемого усилия;

S — магнитоупругая чувствительЬ ность материала перемычки вдоль линии действия измеряемого усилия.

Обмотки 5-8 (фиг. 2) имеют одинаковое число витков и включены в плечи измерительного моста, причем обмотки 5.и 6 размещены на вертикальном магнитопроводе 1, а обмотки 7 и 8 — на горизонтальном магнитопроводе 2. Каждая из пары обмоток включена в противоположные плечи моста.

К одной из диагоналей моста подключен источник переменного напряжения, к другой — измерительный прибор 9 вольтметр переменного тока.

Чувствительный элемент работает следующим образом.

Магнитные потоки, а следовательно, и токи в обмотках обоих магнитных контуров, образованных П-образными магнитопроводами 1 и 2 и пере—

f0

55 мычкой 3, определяются числом витков обмоток и магнитными сопротивлениями участков контуров. Так как числа витков обмоток обоих контуров равны, П-образные магнитопроводы геометI рически одинаковы, а магнитная проницаемость монолитного материала перемычки при отсутствии механических напряжений одинакова в продольном и поперечном направлениях, то токи в обмотках и падения напряжений на них равны, а следовательно, измерительный мост сбалансирован и напряжение в измерительной диагонали моста равно нулю.

При нагружении вертикального стержня 4 его магнитная проницаемость в продольном направлении уменьшается. а в поперечном увеличивается. Это приводит к увеличению магнитного сопротивления участка цепи магнитопровода 1 и уменьшению магнитного сопротивления участка цепи магнитопровода 2, разбалансу моста и появлению напряжения в измерительной диагонали, пропорционального приложенному усилию.

Формула изобретения

1. Чувствительный элемент магнитоупругого преобразователя усилий, содержащий два П-образных магнитопровода с обмотками и общую магнитопроводящую перемычку, причем П-образные магнитопроводы расположены по разные стороны от перемычки во взаимно перпендикулярных плоскостях, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения усилий, перемычка выполнена в виде крестообразного магнитопровола, стержни которого замыкают П-образные магнитопроводы, причем один из стержней расположен вертикально и совпадает с осью приложения измеряемого усилия.

2. Чувствительный элемент по п.1, отличающийся тем, что

П-образные магнитопроводы и стержни перемычки выполнены одинакового сечения, а отношение длины и толщины замыкающей части вертикального стерж-. ня обратно пропорционально отношению продольной и поперечной магнитоупругих чувствительностей материала перемычки, 1474484

Составитель В. Родин

Редактор И. Дербак Техред Л. Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ. 1882/38 Тираж 788 Полписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101