Способ измерения усилия

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий магнитоупругими преобразователями. Тактовый генератор 1, формирователь 2 импульсов тока и источник 3 стабильного тока обеспечивают перемагничивание чувствительного элемента магнитоупругого преобразователя 4 импульсами тока треугольной формы чередующейся полярности, стабильными по форме, частоте и амплитуде. Сигнал, наведенный в измерительной обмотке 6 преобразователя 4, подают на вход коммутатора 7, на управляющий вход которого подается импульс, формируемый в устройстве 11. Импульсы с тактового генератора 1 поступают на вход счетчика 9, код с выхода которого поступает на один из входов устройства 11, на другой вход которого подается код задатчика 10. В устройстве 11 происходит сравнение кодов, поступающих от задатчика 10 и счетчика 9. При совпадении кодов устройство 11 формирует управляющий импульс, поступающий на вход коммутатора 7 и определяющий момент считывания мгновенного значения сигнала, регистрируемого прибором 8. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

pe 4 С 01 Ь 1/12

8 . ИВ38М

@ =- - Е", ЛЫЫ

Е:5„;dQ р, а, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4277859/24-10 (22) 08.06.87 (46) 15.08,89, Бюл. У 30 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.С.Багнюк, З.В.Голован, В.И.Кокореко, Ю.А.Швец и Н.С.Рубан (53) 531.781(088.8) (56) Патент Франции Р 2275761, кл. С 01 L 1/12, 1976, Авторское свидетельство СССР

Р 9 18800, кл. G 01 L 1/12, 1980 . (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЯ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий магнитоупругими преобразователями. Тактовый генератор 1, формирователь 2 импульсов тока и источник 3 стабильного тока обеспечивают перемагничивание чувствительного элемента магнито„„SU„„1500872 А 1

2 упругого преобразователя 4 импульсас ми тока треугольной формы чередующейся полярности, стабильными по форме, частоте и амплитуде. Сигнал, наведенный в измерительной обмотке 6 преобразователя 4, подают на вход коммутатора 7, на управляющий вход которого подается импульс, формируемый в устройстве 11. Импульсы с тактового генератора 1 поступают на вход счетчика 9, код с выхода которого поступает на один из входов устройства 11, на другой вход которого подается код задатчика 10. В устройстве 11 происходит сравнение кодов, поступающих с задатчика 10 и счетчика 9. При совпадении кодов устройство 11 формирует управляющий импульс, поступающий на вход коммутатора 7 и определяющий момент считывания мгновенного значения сигнала, регистрируемого прибором 8. 2 an, 1500872!

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может найти применение в различных областях промьппленной автоматики, использующих магнитоупругое преобразование усилия . в электрический сигнал.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 показана блок-схема 1О устройства, реализующего способ измерения силы; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие способ измерения усилия.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1, формирователь 2 импульсов тока, источник 3 стабильного тока, магнитоупругий преобразователь 4 с намагничивающей 5 и измерительной

6 обмотками, коммутатор 7, регистри- 20 рующий прибор 8, счетчик 9 временных интервалов, задатчик 10 кода и устройство. 11 формирования управляющих импульсов.

Обозначения, приведенные на фиг.2: 25

j. — импульсы тока намагничивания

Нтреугольной форйы чередующейся полярности, стабильные по частоте и амплитуде, U (г,Р) — сигнал на выходе измерительной обмотки 6 преобразователя 4, величина и форма U (t F) зависят от формы и величины импульсов тока намагничивания I„(t) и величины измеряемого усилия Г, U(t,F=O) сигнал измерительной обмотки при усилии F = О; U (t.„F„) — сигнал измерительной обмотки при усилии F =

F ; U — импульс, формируемый в формирователе импульсов тока 2, подает" ся на вход управления счетчика им-. 40 пульсов 9 для его обнуления; Nz(t) код задатчика 10; N (t) — код счетчика импульсов 9, U (t) — управляющий сигнал, определяющий момент регистрации мгновенного значения сигна- 45 ла, формируется в устройстве формирования управляющего импульса 11;

U (с,.Р) — сигнал на выходе коммута-! тора 7, регистрируемый прибором 8;

U (t F=0) — сигнал HG выходе КоМ мутатора 7 при измеряемом усилии, равном нулю; U(t1F() — сигнал на выходе коммутатора 7 при измеряемом усилии, равном F .

Измерение усилия проводится сле- 55 дующим образом.

Чувствительный элемент магнитоупругого преобразователя 4 перемагничивают полем, создаваемым стабиль— ными по частоте и амплитуде импульсами тока треугольной формы чередующейся полярности (Х„(г), фиг. 2). В измерительной обмотке 8 преобразователя 4 наводится сигнал U (г, F), При измеряемом усилии F = 0 сигнал измерительной обмотки представлен временной диаграммой Б (t F) (фиг. 2), Момент считывания мгновенного значения сигнала U (t„F=O) формируют следующим образом. На вход счетчика. импульсов 9 с выхода тактового генератора 1 подают импульсы, а на другой вход счетчика 9 подают обнуляющий его импульс 0 (фиг. 2) с выхода формирователя импульсов тока 2 ° Обнуление счетчика импульсов производят в моменты времени t соответствующие максимуму тока на/ магничивания.

Импульсы N (t) с выхода счетчика импульсов 9 подают на один из входов устройства формирования управляющего импульса 11, на второй вход которого подают код Nz(t) задаваемый с помощью задатчика 10. В момент г.„ совпадения кодов счетчика и задатчика на выходе устройства формирования управляющего импульса 11 появляется импульс управления Ug(t) который подают на управляющий вход коммутатора 7, определяя тем самым

Ф момент tä считывания мгновенного значения сигнала U(t«, F=O).

Это значение сигнала остается постоянным (U = (г.„Р=О) до прихода следующего импульса. Измерительный прибор фиксирует это значение, Когда на магнитоупругий преобразователь воздействует усилие F изменяется магнитная проницаемость материала магнитопровода, потокосцепление измерительной обмотки и величина и форма сигнала, индуктируемого вней. При усилии F = Р, сигнал измерительной обмотки представлен временной диаграммой U(t Г,) (фиг. 2). Момент считывания с„ остается неизменным, а мгновенное значение сигнала, считываемое в этот момент времени, изменяется.

Изменяя код эадатчика, можно смещать момент считывания мгновенного значения сигнала измерительной обмотки и изменять тем самым характер выходной характеристики устройства, реализующего способ, и соот5 15008 ветственно повышать точность измерения по сравнению с прототипом.

Устройство, реализующее способ измерения усилия (фиг. 1), работает следующим образом.

Тактовый генератор 1, формирова.тель импульсов тока 2 и источник .стабильного тока 3 обеспечивают перемагничивание чувствительного элемента магнитоупругого преобразователя 4 импульсами тока чередующей полярности треугольной формы, стабильными по частоте, форме и амплиту-де. Сигнал, наведенный в измерительной обмотке 6 магHHToyapyãoãî преобразователя 4, подают на вход коммутатора 7, на управляющий вход которого подается импульс, формируемый в устройстве формирования управляюще- 20 го импульса 11.

Импульсы, вырабатываемые тактовым генератором 1, поступают на вход счетчика импульсов 9. Обнуление счетчика (и его запуск) осуществляется 25 импульсами Ц,, поступающими на вход управления счетчика импульсов 9 от формирователя импульсов тока 2 в моменты времени г, соответствующие максимумам тока намагничивания. 30

Код с выхода счетчика импульсов 9 поступает. на один из входов устройства формирования управляющего им72 пульса 11 на другой вход которого подается код задатчика 10.

В устройстве .формирования управляющего импульса 11 происходит сравнение кодов, поступающих от задатчика 10 и счетчика импульсов 9. При совпадении кодов устройство 11 фор кирует управляющий импульс, посту пающий на вход коммутатора 7 и опре-, деляющий момент считывания мгновенного значения измерительного сигнала регистрирующим прибором 8. гю

Ф.о р м у л а и з о б р е т е.н и я

Способ измерения усилия, заключающийся в том, что измеряемую силу прикладывают к чувствительному элементу магнитоупругого преобразователя, который перемагничивают стабильным периодическим изменяющимся импульсным током, и измеряют мгновенное значение сигнала измерительной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, перемагничивание производят импульсами тока треугольной формы, а измерение мгновенного значения сигнала осуществляют в заданный момент времени при совпадении с максимальным сигналом разгруженного преобразователя.

1500872

Редактор И.Сегляник

Заказ 4856/36 Тирах 789 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

0...И

О- 00

t" 77

Составитель В.Родин

Техред И.Верес Корректор С.Шекмар