Магнитоупругий преобразователь для измерения механических усилий

 

ОПИСАН ИЕ 183>>4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ссюа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВНДЕ П:ЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 17.111.1964 (¹ 888519j26-10),, л. 42k, 7/05 с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 09.Н1.1966. Бюллетень М

Дата опубликования описания 7. IX.19бб

МПК G Oll

УДК 631.781(088.8) Комитет по делам изобретений H открытий при Совете Министров

СССР

Ф

/„

«?««

В. П. Афанасьев, В. А. Базакуца и А g „=„®

Ы1:; -.@.,„. с

У

Авторы изобретения

Харьковский политехнический ин

Заявитель

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВА1 ЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МЕХАНИЧЕтКИХ У(:ИЛИИ

Известны магнитоупругие преобразователи для измерения механических усилий, содержащие рабочий и компенсиру?ощий магнитоупругие датчики, измерительный блок, ди?рференциальпую измерительную схему и фазочувствительный выпрямитель, к которому подключен измерительный прибор. Измерительный блок состоит из питающего трансформатора и систем для получения постоянного тока и разделения переменного измерительного тока и постоянного тока, подмагничивающего магнитопроводы датчиков. Трансформатор является элементом стабилизатора напряжения электромагнитного типа.

Описываемый магнитоупругий преобразователь отличается от известных тем, что магнитопровод датчика выполнен в виде цилиндрической втулки с внутренней выемкой из сплавов инварного или элинвгрного типов.

Втулка подмагничена до технического насыщения и в ее полости разв?ещена обмотка, подключаемая к измерительному блоку через штепсельный разъем.

Это позволяет повысить точность измерений линеаризации характеристик, надежности работы при высокой чувствительности. Для одновременного использования измерительной обмотки в качестве подмагничивающей, связь ее по переменному току в дифференциальной цепи схемы осуществлена через разделительные конденсаторы, а по постоянному подмагничивающему — через дроссели.

На фиг. 1 показан магнитоупругий преобразователь и разрезе; на фиг. 2 — принципиальная схема измерительного блока с включенными датчиками.

Магнитоупругий датчик выполнен в виде цилиндра 1 из инвара или элинвара с кольцевым зазором, являющегося магнитопроводом

10 броневого типа. 13 кольцевом зазоре магнитопровода свободно расположена катушка 2, которая одновременно выполняет роль измерительной катушки и катушки подмагничивания магнитопровода и подключается к изме15 рительному блоку с помощью штепсельного разъема 8.

Измерительный олок состоит из питающего трансформатора с обмотками 4, 5, б и 7.

20 Обмотка 5 с мостовым выпрямителем 8 и сглаживающим фнльтро.,l 9, выполненным из конденсатора, образуют систему для получения постоянного тока, подмагничивающего магнитопроводы датчиков 10 и 11 до техниче25 ского насыщения.

Обмотка б и датчики 10 и 11 являются элемептамп измерительной дифференциальной схемы.

Обмотка 7, трансформатор 12 и мост 1с3

ЗО образуют фазочувствительный выпрямитель, 183974

Предмет изобретения

4 иг 2

Фиг. f

Составитель М. М. Базовкин

Редактор П. Шлайн Техред Л. К. Ткаченко Корректоры: С. Н. Соколова и В. Е. Соколова

Заказ 2420/6 Тираж 1450 Формат бум, 60X90 /з Объем 0,21 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 к которому подключен измерительный прибор 14.

Дроссели 15, 1б и конденсаторы 17, 18 предназначены для разделения переменного измерительного тока и постоянного тока, подмагничивающего магнитопроводы датчиков.

Действие магнитоупругого преобразователя механических усилий состоит в следующем.

На один из датчиков, который является рабочим (датчик 10), вдоль его оси воздействует измеряемое усилие. Упругая деформация корпуса датчика, вызванная этим усилием, приводит к изменению магнитной проницаемости магнитопровода, и, следовательно, к изменению импеданса датчика. При этом имеет место линейная зависимость между прилагаемым усилием и импедансом датчика.

Изменение импеданса рабочего датчика приводит к появлению тока в первичной обмотке трансформатора 12 и соответствующему отклонению стрелки измерительного прибора 14, которое также будет пропорционально измеряемому усилию.

Второй, ненагруженный датчик 11, находящийся к одинаковых температурных условиях с первым, является компенсирующим, 1. Магпитоупругий преобразователь для измерения механических усилий, содержащий рабочий и компенсирующий магнитоупругие датчики и измерительный блок с питающим трансформатором, системами для получения постоянного тока и для разделения постоянного и переменного токов, дифференци 10 альную измерительную схему и фазочувствительный выпрямитель, к которому подключен измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, линеаризации характеристики и надежности работы при высокой чувствительности, в нем магнитопровод датчика выполнен в виде цилиндрической втулки с внутренней выемкой из сплавов инварного или элинварного типов, подмагниченной до технического насыщения, 20 в полости которой размещена обмотка с сердечником, подключаемая к измерительному блоку через штепсельный разъем.

2. Преобразователь по п. I, отличающийся тем, что, с целью одновременного использо25 вания его измерительной обмотки в качестве подмагничивающей, связь ее по переменному измерительному току в дифференциальной цепи схемы осуществлена через разделительные конденсаторы. а по постоянному подмагз0 ничивающему току обмотка подключена через разделительные дроссели.