Преобразователь магнитоупругой анизотропии деталей

 

1 Оитйс т, ; им \ 1от е» Ф.,,: тт и о т кт н а д т» g авва Советскин

Согтиалистическин

Респт блик (11) 569870 (61) Дополни гельное к авт. свил-ву (22) Заявлено17,OF..75 (21) 2162700/28 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликоваио25.08.77.Бюллетень №31 (45) Дата огтубликоваиия описания 13.09 77 (51) М. Кл. ! (;01 1. 1Л2

Q 01 В 7/24

//a 01 и 2-/88

1оот дарстоенный комитет

Еовото ?4нннотроо СИР по делам наооретеннй и открытий (53} V I1K З20.172.»7 (088.8) (f2} Авторы изобретения

И. А, Херхеулидзе и И. Ш. Дибичадзе

Грузинский научно-исследовательск1тй институт энергетики и гидротехнически сооружетптй (71} Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Л1АГНИТОУПРУГОЙ АНИЗОТРОПИИ

jlETAIIEA

Изобретенi.о о;носится к гехнике измерения механи .„к. х напряжений„в частности к устройстватл, Основанным на ттсгтолъзовании магнитоупругого эффекта, и может быть использовано для обнаружения и исследова ния напряженного состояния деталей или конструкций из ферромагнитных материалов.

Известны датчики м%гнитоупругой анизотропии ферромагнитных деталей и конструкций. Они содержат магнитоцровод с полю- lo сами, замыкаемыми поверхностью испытуемой детали, и обмотки на магнитопроводе (1).

В известных датчиках при эксплуатации трудно обеспечить плотное прилегание по- т5 люсов магттитопровоца и сохранять неизменную величину заздра межцу полюсами и поверхностью детали, В результате мат ;. нитный поток проходяттптй через испытуеттуто цеталь, может иметь некотттролируе- 20 мьте огклонения, что снижает точность определе пя магтпттоупругой анпэотропии.

От это-.о недостатка свободны преобразоватегпт а- и. тоупругой ацизотропнп, осиоваттттта . та пропусканпи переменного элек- 25 трнческого тока через деталь и измерений магнитного цоля, поскольку магнитное поле в детатти однозначно определ.".ется величиной пропускаемого тока. Такой преобразователь содержит основетттте, два электрода, размешенных на основании и закрепляемых концами На контролируемой детали, плоскую измерительную обмотку, расположенную на основании в плоскости, параллельной линии, соециняк тпей концы электродов, и устанавливаюшую с возможностью перемещения в плоскости, и отсчетньтй механттзм для определения координаты измерительной обмотки отно\ сительно электродов (2 .

При использовании этого преобразователя необхогпгмо выполнять несколько измерений при разных попожениях измерительной обмотки, что увеличивает время измер ния. Наиболее близок к изобретению по теяп нической сушностп преобразователь магнитоупругой анпзотропии, содержвший два электрода, закрепляемых котщами тта контролируемой детали, две плоские измерительные обмотки, расположенные между электродами в плоскости, тт. ..раллельттой линии, сое5! j (I (-((( диняюшей концы электродов, (II .;метри пю относительно этой линии II вкп)очепные по-следовательно и согласно P3), Однако дпя обнаружения магнитной анизотронии таким преобразопат епя. л требуе гса значительное время, поскольку необходимо выпопнить нескоп,KQ измерений при различных положениях линии, соединяюи; и концы электродов, на поверхности контро% пируемой детали.

11ель и.)обретения — сокращение врeI IeIIH измерения. для этого в предлагаемом преобразовятеле каждая из обмоток выполнена из двух частей, включенных между собой встречено.

На фиг. 1 и 2 изображен описываемь(и преобразователь, в двух проекциях; на фиг.

3 — схема включения его обмоток.

Преобразователь магнитоупругой анизотронии содержит два электрода 1 и четыре измерительные плоские обмотки 2. Они размещены между электродами 1 в плоскости, параллельной линии, соединяющей их концы, симметрично этой линии. Обмотки

2 соединены последовательно, причем обмотки расположенные по одну сторону от линии, соединяющей концы электродов 1, включены встречно, а обмотки, расположенные симметрично по обес стороны от электродов, включены согласно. Обмотки 2 снабжены зажимамн 3.

Преобразователь .концами электродов 1 закрепляют на поверхности детали 4 так, чтобы обмотки 2 лежали в плоскости, параллельной поверхности детали 4. Электроды 1 подсоединяют к источнику переменного тока, а зажимы 3 ко вторичной аппаратуре. Если магнитная анизотропия детали 4 отсутствует или направлена по линии, соединяющей концы электродов 1, то электрический ток в лей распределится симметрично относительно линии, соединяющей концы электродов 1. От тока,протекающего по детали 4, возникает магнитное поле, которое по одну сторону от линии, соединяющей концы электродов 1, Выходит из поВерхности детали, G по другую входит в нее.

Распределение магнитного поля будет симметричным относительно прямой линии, проведенной посредине между электродами

1 перпендикулярно прямой, соединяющей их концы. Поэтому, вследствие определенного соединения и направления намотки об моток 2 (фиг. 2) сумма электродвижуших сил Е- и Е окажется равной сумме электродвижуших сил Е и I. но противоположно наг)авпенной. Л результате выходной сигнал гп за)(и, пх 3 будет р "вен нулю.

Если деталь обладает мпгнипюй анизотропией, например, от . I ex:øè IF)ñ(cîé нагрузки, не совт(адаюшей но направил> ик) с линией, соединяющей электроды 1, наприл(ер в направлении линии 5, которая соответствует наименьшей магнитной проницаемости, то произойдет нарушение симметрии

10 распределения тока в детали. Он получит преимущественное направпе ше вдоль линии

5, поскольку электрическое сопротивление вдоль нее будет наименьшим по сравнению с другими направлениями. B результате этого в промежутке между обмотками 2 появится поперечная составляющая электрического тока. Она возбудит добавочное магнитное поле, которое приведет к изме)нению суммы Е + Е по абсолютной величине в одну, а суммы Е + Е, в другую сторону. В результате на зажимах 3 появится выходной сигнал, пропорциональный вепцчипе H углу отклонения направления анизотропии. По его значениям можно судить о величине или направлении механической нагрузки на деталь.

Если преобразователь установить так, чтобы электроды 1 разместились перпендику пярно действующим на деталь нагрузкам, То выходной сигнал будет мерой дпя воли30 чины действук)шей нагрузки, Предлагаемый преобразователь позволит сохранить время на проведение и((л(ерелий при исследовании нагруженного состояния деталей конструкцией.

Формула изобр ет ели я

Преобразователь магнитоупругой анизотропии детапей содер)((аший два электрода, закрепленных концами на контролируемой детали, две плоские изл1ерительные обмотки, расположенные между электродами

45 в плоско ти, параллельной линии, соединяющей концы электродов, c H÷(Ieòpèчно относительно этой пинии и вкпюченные поспедовательно и согласно, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с цепью сок(ашения

50 времени измерения>каждая из обмоток выполнела из двух частей, вкпючешп,Ix между собой встречно.

Источн1(ки информации, принг().IF Во UIIII55 мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N..З i35) 13, кл. Q 01 В 7/24, 1973.

2, Авторское свидетельство Л - 1 14 35(, кл. Q 01 1/12, 1957.

Э. Авторское свидетельств(, ." 1(I 30, кл. 601 Й 27/72, Z95I((и,()т((!(((!).

Составитель Ю. ИостР<»<-"""-" ! <<локте! Ь, jIH6< ТехрИ! A. 11емьи. ова Ео1."! ек .:> : С. I!ат!и<<:евь ь .., М . »

:,"ока !. < б/, 1„ «Г)дж 1101 !лд< и<< лю 2

11! !1<>< . С(. < !

lo дела".< лообу< тийй и::тк1 к.: .., l(} < >,", < <>< ° «ь а )QЯ5 f луи<с;

Ф<< л< < IIIII, !! лент, (° УЖГОГ ".4 2 (: ° < - (1 к)Я; 1