Магнитоупругий датчик растягивающих усилий

 

Использование: в весоизмерительных и дозирующих устройствах, а также в системах автоматического управления технологическими процессами. Сущность изобретения: датчик содержит соосно расположенные , идентичные, незамкнутые, цилиндрические кольца, на каждом конце которых выполнено отверстие для приложения измеряемого усилия. Кольца смещены относительно друг друга в осевом направлении , а их идентичные концы соединены друг с другом соответствующей перемычкой. Кольца и перемычки образуют замкнутый магнитопровод. На каждом незамкнутом цилиндрическом кольце между перемычками размещены намагничивающая обмотка и измерительная обмотка, образованная последовательно-встречно включенными обмотками . 1 ил.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 1 1/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (г .,1CI1ATEHT СССP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4888904/10 (22) 10.12,90 (46) 30.07,93. Бюл. М 28 (71) Самарский авиационный институт им.. акад.С.П.Королева (72) Е.С.Агафонов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 454436, кл. 6 01 1 1/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 527611, кл. G 01 L. 1/12, 1975. (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК РАСТЯГИВАЮЩИХ УСИЛИЙ (57) Использование: s весоизмерительных и дозирующих устройствах, а также в системах автоматического управления техноИзобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в весоиэмерительных и доэирующих устройствах, в системах автоматического управления технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства.

На чертеже показан общий вид магнитоупругого датчика растягивающих усилий.

Магнитоупругий датчик растягивающих усилий содержит магнитопровод 1, выполненный из ферромагнитного материала с зазором 2, по обе стороны которого расположены Ьтверстия 3 для приложения измеряемого усилия. Магнитопровод 1 выполнен в виде соосно расположенных и смещенных относительно друг друга в осевом направлении двух идентичных незамкнутых цилиндрических колец 4 и 5, идентичные концы которых соединены друг с другом соответствующими перемычками 6 и 7. Незамкнутые цилиндрические кольца 4 и 5 вместе с пере„, Ы„„18304б7 А1 логическими процессами, Сущность изобретения: датчик содержит соосно расположенные, идентичные, незамкнутые, цилиндрические кольца, на каждом конце которых выполнено отверстие для приложения измеряемого усилия. Кольца смещены относительно друг друга в осевом направлении, а их идентичные концы соединены друг с другом соответствующей перемычкой, Кольца и перемычки образуют замкнутый магнитопровод. На каждом незамкнутом цилиндрическом кольце между перемычками размещены намагничивающая обмотка и измерительная обмотка. образованная последовательно-встречно включенными обмотками, 1 ил. мычками 6 и 7 образуют замкнутый для магнитного потока обмоток магнитопровод 1.

Вдоль средних линий на каждом из колец 4 и 5 между перемычками 6 и 7 имеется ряд отверстий 8, в которых размещена измерительная 9 обмотка, витки которой, проходя через отверстия 8, охватывают внешние уча- ф) стки колец 4 и 5. В отверстиях 8 каждого из (Д колец 4 и 5 размещена также другая измерительная 10 обмотка, витки которой, про- р ходя через отверстия, охватывают внутренние участки колец 4 и 5. На каждом из колец 4 и 5 магнитопровода 1 между перемычками 6 и 7 размещена намагничивающая 11 обмотка, витки которой охватывают все сечение ивлев 4 и 5. Ивмввительнне в обмотки 9 и 10 включены между собой последовательно-встречно и подключены к измерительной схеме, а намагничивающая 11 обмотка подключена к источнику переменного напряжения (на чертеже не показа но).

1830467

Магнитоупругий датчик растягивающих усилий работает следующим образом.

При отсутствии растягивающего усилия

ЭДС измерительных обмоток 9 и 10 взаимно компенсИруются и сигнал на выходе датчика равен нулю. Измеряемое растягивающее усилие прикладывается к пальцам(на чертеже не показаны), размещенным в отверстиях 3 таким образом, чтобы линия его действия лежала в плоскости, касательной к средним линиям цилиндрических колец 4 и

5 и была бы перпендикулярна оси магнитопровода 1. Под действием этого усилия во внутренних участках цилиндрических колец

4 и 5 возникают растягивающие напряжения, а во внешних участках колец - сжимающие механические напряжения, Магнитная проницаемость на одних участках ветвей увеличивается, а на других— уменьшается (зависимость от характера на- 20 пряжений и знака магнитострикции материала магнитопровода) и, соответственно, изменяется индуктивность измерительных обмоток 9 и 10 и, следовательно, на выходе датчика появляется разностный сигнал, пропорциональный измеряемому усилию.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик растягивающих усилий, содержащий незамкнутое цилиндрическое кольцо, на каждом конце которого выполнено отверстие для приложения измеряемого усилия, и намагничиваюшую и измерительную обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен вторыМ незамкнутым цилиндрическим кольцом, идентичным с первым и соосно с ним.расположенным, и двумя перемычками, образующими совместно с незамкнутыми цилиндрическими коль- l цами замкнутый. магнитопровод, при атом незамкнутые цилиндрические кольца смещены относительно друг друга в осевом направлении, их идентичные концы соединены друг с другом соответствующей перемычкой, а намагничивающая и измерительная обмотки размещены на каждом незамкнутом цилиндрическом кольце между перемычками.