Силоизмеритель

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет увеличить чувствительность при измерении усилий. При скручивании магнитопровода 1, выполненного в виде полого цилиндра с отверстиями 6, расположенными по правозаходным 7 и левозаходным 8 винтовым линиям с углом подъема 45° и с равномерным шагом вдоль образующей цилиндра, возникают напряжения растяжения и сжатия, направленные по винтовым линиям 7 и 8. Между отдельными отверстиями 6 соседних винтовых линий 7 /8/ размещены витки 9 обмоток, причем плоскости витков 9 перпендикулярны соответствующей винтовой линии 7 и 8. Соединенные последовательно витки, размещенные соответственно на линиях 7 и 8, представляют собой две обмотки, которые включают в смежные плечи измерительной мостовой схемы. Поскольку один конец магнитопровода 1 закреплен в защищающим устройстве 2, то при приложении измеряемого усилия к силовоспринимающему рычагу 4, установленному на другом конце магнитопровода и закрепленному в опоре 5 с возможностью вращения в ней, индуктивность обмоток, включенных в мостовую измерительную схему, изменяется и на измерительной диагонали моста появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 73 А1 (51) 4 С 01 L 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Цниаг, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301624/24-10 (22) 08.09.87 (46) 15.08.89. Бюл. М 30 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) Е.С.Агафонов, А.Е.Дубинин и Е.Е.Давыдова (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1157372, кл. G 01 ? 1/12, 1982.

Гуманюк M.Н, Магнитоупругие датчики в автоматике. Киев: Техника, 1982, с. 157-158. (54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет увеличить чувствительность при измерении усилий. При скручивании магнитопровода 1, выполненного в виде полого цилиндра с отверстиями 6, расиоложенными по правозаходным 7 и ле2 возаходным 8 винтовым линиям с уг лом подъема 45" и с равномерным шагом вдоль образующей цилиндра, возникают напряжения растяжения и сжатия, направленные по винтовым линиям 7 и 8. Между отдельными отверстиями 6 соседних винтовых линий 7 (8) размещены витки 9 обмоток, причем плоскости витков 9 перпендикулярны соответствующей винтовой линии 7 и 8.

Соединенные последовательно витки, размещенные соответственно на линиях

7 и 8, представляют собой две обмотки, которые включают в смежные плечи измерительной мостовой схемы. Поскольку один конец магнитопровода

1 закреплен в защищающем устройстве

2, то при приложении измеряемого усилия к силовоспринимающему рычагу 4, установленному на другом конце магнитопровода и закрепленному в опоре 5 с возможностью вращения в ней, индуктивность обмоток, включенных в мостовую измерительную схему, изме1500873 4 няется и на измерительной диагонали моста появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе, 2 ил.

Изобретение относится к силоизме рительной технике и может быть ис10 пользовано в системах автоматическоro измерения массы и усилия.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерения усилия.

На фиг. 1 показана конструкция силоизмерителя, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Силоизмеритель содержит магнитопровод 1 в виде полого цилиндра, один конец которого жестко закреплен в защемляющем устройстве 2, установленном на основании 3. Другой конец магнитопровода 1 жестко закреплен с силовоспринимающим рычагом 4 и ус- 25

1ановлен в опоре 5 с возможностью вращения в ней. На поверхности магнитопровода 1 расположены отверстия

6 IIQ правозаходным 7 и цевозаходным

8 винтовым линиям с углом подъема 30 в 45 и равномерным шагом вдоль образующей цилиндрического магнитопровода 1, Витки 9 обмоток определяют положение отверстия 6, т.е. отверстия 6 расположены по винтовым линиям так, что плоскости витков 9 перпендикудярны этим винтовым линиям. Между двумя отверстиями 6 может быть расположено от одного до нескольких витков 9. Витки 9 образуют правозаход- 40 ные и левоэаходные обмотки (на фиг. 1 показаны две правозаходные и две левозаходные обмотки). Обмотки с одинаковым заходом соединены между собой последовательно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы (не показана). Шаг между отверстиями 6 вдоль винтовой линии может быть равномерным, прерывисторавномерным, величина его зависит от размера отверстий 6 и выбирается иэ условий прочности цилиндрического магнитопровапа. Чем меньше размеры отверстий б, тем выше положительныи эффект. Размеры отверстий 6 выбираются, исходя из возможностей технологического процесса сборки обмотки, Силоиэмеритель работает следующим образом. (При отсутствии силы P воздействия на рычаг 4 мостовая измерительная схема уравновешена и сигнал, снимаемый с диагонали моста, равен нулю. При приложении силы P к рычагу

4 возникает момент, скручивающий цилиндрический магнитопровод 1. Под действием скручивающего момента в магнитопровода 1 возникают напряжения растяжения и сжатия, направленные по правозаходным 7 и левозаходным 8 винтовым линиям с углом подъема в 45 . Поскольку обмотки на цилиндрическом магнитопроводе 1 также расположены по аналогичным винтовым линиям, то в магнитопроводе каждой обмотки будут действовать напряжения растяжения и перпендикулярные им в каждой точке напряжения сжатия.

Эти напряжения ориентируют магнитные моменты доменов либо вдоль силовых линий магнитного поля обмотки (магнитная проницаемость в этом направлении увеличивается, соответственно увеличивается индуктивность обмотки), либо перпендикулярно силовым линиям магнитного поля обмотки (магнитная проницаемость в этом направлении уменьшается, соответственно уменьшается индуктивность обмотки). Ориентация магнитных моментов доменов под действием внутренних напряжений зависит от знака магнитострикции материала полого цилинд" рического магнитопровода 1 и вида деформации. Поэтому. индуктивность одной группы обмоток увеличивается, а индуктивность другой группы обмоток уменьшается, что приводит к разбалансу мостовой измерительной схемы и снимаемый сигнал с диагонали моста пропорционален величине приложенного усилия Р °

Формула изобретения

Силоизмеритель, содержащий магнитопровод в виде полого цилиндра с отверстиями в стенке, защемляющее устройство одного конца магнитопровода, установленное на основание, силовоспринимающий рычаг и обмотки, рие 2

Составитель В.Родин

Техред И.Верес Корректор М Васильева

Редактор И.Сегляник

Заказ 4856/36 Тираж 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.ужгород, ул. Гагарина,101

5 150087 размещенные между отверстиями в стенке и включенные в мостовую измерительную" схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, силовоспринимаю5 щий рычаг закреплен на конце магнитопровода, установленного с возможностью вращения, отверстия в стенке полого цилиндра расположены по правозаходным и левозаходным винтовым

3 6 линиям с углом подъема 45 и с равномерным шагом вдоль образующей полого цилиндра, при этом плоскости витков обмоток, расположенных между отдельными отверстиями соседних винтовых линий, перпендикулярны этим линиям, а витки на соответствующих винтовых линиях соединены последовательно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы,