Магнитоупругий датчик для измерения механических напряжений

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и предназначено для измерения механических напряжений в различных средах. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений. Датчик содержит корпус 5 с крышкой 6, в котором установлено ферритовое кольцо 1 с обмоткой 2, которое в свою очередь размещено внутри кольца 4 из упругого материала. На торцовые поверхности и во внутреннюю полость ферритового кольца 1 нанесен схватывающий раствор 3 цемента с наполнителем из сыпучего немагнитного материала, имеющего коэффициент теплового расширения больший, чем у феррита. При воздействии нагрузки на крышку 6 датчика давление передается на раствор 3 и через него - на ферритовое кольцо 1, что приводит к изменению индуктивного сопротивления обмотки 2. При изменении температуры изменение магнитной проницаемости кольца 1 компенсируется обратным изменением этой величины от изменения давления раствора 3 на поверхность кольца 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК б1) 4 С 01 ?. 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4207326/24-10 (22) 09.03.87 (46) 15. 10.89. Бюл. !1- 38 (75) Е.А.Игнатьев (53) 53 1.78 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 206355, кл . G 01 L 1/12, 1966.

Авторское свидетельство СССР

У 737795, кл. G 01 L 1/12, 1974. (54) ИАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и предназначено для измерения механических напряжений в различных средах . Цепью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений. Датчик содерлсит корпус 5 с крьппкой 6, в кото„„SU„„ A1

2 ром установлено ферритовое кольцо 1 с обмоткой 2, которое в свою очередь размещено внутри кольца 4 Н3 упругого материала. На торцовые поверхности и во внутреннюю полость ферритового кольца 1 нанесен схватывающий раствор

3 цемента с наполнителем из сыпучего немзгнитного материала, имеющего коэффициент теплового расширения больший, чем у феррита. При воздействии нагрузки на крышку 6 датчика давление передается на раствор 3 и через него иа ферритовое кольцо 1, что приводит к изменению индуктивного сопротивления обмотки 2. При изменении температуры изменение магнитной проницаемости л

«Ю кольца 1 компенсируется обратным изменением этой величины от изменения давления раствора 3 на поверхность кольца 1. 1 ил, Формула изобретения

Состави гель В.Родин

Редактор А.Маковская Техред Л, Олийнык

Коррекгор О,Ципле

Тираж 789

Заказ 6269/42

Подпис кое

BHHHIIH l ooy.<нрственного комитета во изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK — 35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 1515076

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения нормальных составляющих механических напряжений в различных сыпучих средах, грунтах, бетоне, а также в горячих асфальтобетонных смесях при их уплотнениях.

Цель изобретения — повышение чувсгвительности и точности измерений. 10

На чертеже показан магнитоупругий датчик, разрез.

Магнитоупругий датчик содержит ферритовое кольцо 1 с равномерно намотанной на его окружности обмоткой 2, 15 помещенный во внутреннюю полость и на торцовые поверхности кольца 1 схватывающий раствор 3, кольцо 4 из упругого материала, внутри которого установлено ферритовое кольцо 1 с раствором

3 и которое расположено на основании корпуса 5, закрывающегося сверху крышкой 6.

Схватывающий раствор 3 включает в себя цемент и наполнитель из сыпучего 7 немагнитного материала, имеющего коэффициент теплового расширения больший, чем у феррита. Количество наполнителя выбирается экспериментально таким, чтобы давление застывшего раствора 3 в результате теплового изменения его объема на ферритовое кольцо

1 изменяло его магнитную проницаемость в гакой степени, в какой она изменяется от колебаний температуры, но с про 3у тивоположным знаком. Обмотка 2 включается в измерительную, например мостовую, схему (не показана).

Датчик работает следующим образом.

Давление среды, приложенное к крыш40 ке 6, передается на застывший раствор

3, а через него — на ферритовое кольцо 1, которое в вертикальной плоскости испытывает осевое сжатие, а в горизонтальной (no окружности под дей- 45 ствием распорньм усилий раствора 3, находящегося внутри ферритового кольца 1) — растяжение. При этом в реэу. ьтате магнитоупругого эффекта магни1ная проницаемость ферритового кольца

1 как от сжатия, так и от растяжения, будет уменьшаться. Соо1ветственно уменьшается индуктивное сопротивление обмотки 2, что и фиксируется измерительной схемой.

При изменении температуры, например ее повышении, магнитная проницаемость ферритового кольца 1 увеличивается в соответствии с установленной в нем напряженностью магнитного ноля. Но при этом за счет теплового увеличения объема раствора 3, находящегося внутри ферритового кольца 1, и роста его давления на внутреннюю боковую поверхность ферритового кольца 1 магнитная проницаемость последнего уменьшается.

Таким образом, происходит взаимная компенсация изменений магнитной проницаемости ферритового кольца 1 при колебаниях температуры, за счет чего уменьшается погрешность датчика, обусловленная изменением температуры, Магнитоупругий датчик для измерения механических напряжений, содержащий ферритовое кольцо с обмоткой, установленное внутри упругого кольца в корпусе с крышкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, во внутреннюю полость ферритового кольца и на его торцовые поверхности нанесен схватывающий раствор цемента с наполнителем иэ сыпучего немагнитного материала, имеющего коэффициент теплового расширения больший, чем у феррита,