Датчик усилия

Авторы патента:

ЛОМАЕВ ГЕЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ШТИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

G01L1/12 - путем измерения изменений магнитных свойств материалов в зависимости от нагрузки

О П И С А Н И Е! 116599I8.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (() 1) Доно. II!IT(. Jlb)l()(и il (IT. св)!д-133, (22) Заяц 1(Il() 19.01.77 (21) 2444573, 18-1() (51) М. 1(,з(. -

6 OIL 1/12 с присоединением заявки K по делам изобретеиий (43) Опуб IIII

Г. В. Ломаев и А. А, Ш1ин (71) Заявитель

Ижевский механический институт (54) ДАТЧИК УСИЛИЯ

Государстееииый комитет (23) П

Приоритет

Изобретение относитс51 к измерению неэлсктричсск!!х всличин и можст быть использовано для построения прсобразоватеФ лей ус!(л!!51 13 эл(ктр11 !Сский сигнал.

И:3!3((тны ма)ч!нтоу(31)yl Il(. преобразователи, принц!1!1 действия которых основан на изменении магнитной проницаемости фсрромагнитных тел в зависимости от возникакнцнх в них механических напряжений, обусловленных воздействием на ферромагнитные тела механических сил. Такие преобразователи обычно содержат ферромагнитный сердечник с двумя обмотками, одна из которых подключается к источнику переменного тока постоянной амплитуды и частоты. Воздейст!3ия на сердечник механического усилия изменяет взаимоиндуктивность мс>3<ду обмотками и, как следствие, напряжение на вторичной обмотке (1).

Однако для достижения удовлетворительной точности измерения необходимы сердечники сложной формы, а также высококачсствснныс ферромагнитные материалы с ярко выраженной анизотропией магнитных свой!Ств.

11аиболсс близким по совокупности конСT1)3 I(TIIIIIII)lx признаков к данному техническому р(пц нн() явля Tc51 извсстнос устройство для )сзмср H IIII линейной скорости дви>кення тонких ферромагнитных тел, в котором движущийся фсрромагнетпк перемагничивается движу!цнмися градиентами поля (2). Это устройство содержит m-фазный цилиндрический линейный статор, цилинд5) ричсскую измсритсльнуl0 катушку, располож(нную соосно со статором, и рсгистриру)оп(ую аппаратуру, подключенную к измерительной катушке, Статор создает бегущее магнитное полс, которое перемагничи10 вает образец, вследствие чего в измерительной катушке возникает ЭДС. Эта ЭДС включает периодический сигнал с частотой сколь>кения ферромагнетика относительно поля и случайный сигнал, обусловленный

l5 дискретностью петли гистерезиса (эффект

Баркгаузена). Если приложить к ферромагнетику некоторое усилие, что случайная составляющая изменится (дисперсия, спектральная плотность), что может быть ис2G пользовано для измерения усилия.

Однако при использовании этого известного устройства появляется периодическая составляющая в выходном сигнале, которая практически не несет никакой информации

25 о состоянии ферромагнетика. Это обстоятельство черезвычайно затрудняет анализ и обработку случайного сигнала, так как он оказывается периодически нестационарным процессом. Использование фильтра верхних

ЗО частот нежелательно по многим причинам.

> (,!«| .;|(,1|, /1| !I I.:I,1:.((ЕТ r 1!ЕКТ()"".. !1>!It I, (О|, С t) (! > OÃH ». >(>1<«С< П. ((", ) 0;I C ТОГС|. ((;: |;:»-.:lt>l. r rj:;

>(/.»» ., |»|| 1 ы ||>: |,", », >| | о:.I i » 1» Il 0; I: (:!.ЛЗ>("I (,!

| > \ | |,, > Ir | ; ь, . :rr l>,i)(; )il !

:,,! (;i ) .(r |; > <;! . К, 1)rrr |К i

);>, (Н Ьii t . |11| Я ; (! И i>! . !|.. 3!! | «Л!>Н(>(Г: >1«: >(| :.О I,i 0, | | :: i. >::i Г . I: i :. .;:. . I I (>С ГЬ

П, :, l "

rjr ) ii rr, 3«r Ii | . ..! >r. ()" .. ;:.. > r)0 i ". | (,,| r I>:.I .i > .1:1: .> :. . r> * |С. It . I > .. (" r (1(, . :r), ".1 31, | >

>.!ОТ>)1>

: ;,31 ">(1:. ;| Г,,ii (:: ."i С ПО,ТH IO ГЛ . !3 =

> r.! > ..

> я> т|:|;> О!",, >, «; <3) т|),|, ."„-, С>))К: t ik(! П I,>))/| 1! Г .1Г

П|....1;|;|И r>ПО,; 3 -:И(ГПОГО

| | (. 3! | I (0), . . .< (,,I /> Ii>l t >, «к.,зт", як>/ :. !1(>! с

|!»> ) ::;. (>(:1>(о . r ° Ся!:".1: H:-f С <О j)1! Со. .(. (|<| » " I ri " i «i1, «>)I 1 lt) (»>,! | | > /; (1(|.">!в

Нн;<, И 0>ЯД (ЗСПО)!ОГатс.1! (:Ь(К КРЕПЕЖНЫХ

| >, 1 т .л(ll 1:с I !01<3 3((н ы .." Сл и пи д.(и не и:3., .с )(I Ге.!ЬПОП !(!. íOÒКИ НЕ > КЛ(!ДЬ((ЗПСТСЯ ЦС.10С

| нс:|О I! «1 1:>.»(OH 10«(H, 10;>() и!!(«HJf(: >! 1<т;.! Ки ж |О || >11«ПИ I (>i:«C 05!H:!C: .CC)(<,J>> /, (! . ()) | :,! t | | .. СО (! : I I Ii С I«1 >(«!()О!) I I I (I

1 |"! 1(:; »л«>!. !11 >,(I: ;lr. I!(!Ili(ii>i .I(). |:;.!1|.|

I i),(, I (I III ) 3 > Il |, (I I. It | )1(I I I 1! I(. I li ir (I, i > | ! !!(> | ...1,| ! . 1.1, (|п|>.1;! |1:|.|)|. l (> (lt .I i>t/r .;>I(>

:| М 1:. 1:1:! 1|.,(, 1 >| > ! .||«, I I!Ill I (",>i >l.

I!i >. I;! .I. I,I i >, !lr . | || r i, : . . t I I: iI 1>i> () l> ll(>, |. « )1 ! > пи, .I(ll:IT«,11,1! > I. f) (!:|.>!(f! У: I:3 l(;»(г(. Il i! Й

i :f(> |!«pl,(, !1! || «Еr).I «О "I illi."!Я("|. (\С>Г! ПЫ. ;|> !kl0>.:, Г .> «: I I П:I.Л :I

11; >i>.i:,!„ ii(>,r!3;! H;i !>»»Ë .3 31,!К(;(ПО: <. !

f I I I | I (111 I IIО I 0(»Г

> . 1| !!О > . : >011. (I !;"1 f»". r! t !|().3 1:О lii>CI i>! (; ! !!П" |, I Ir«,) !! r! II»I: (l» "|| Il

> 1! | Д !, I(>, ;,|i.: « r | . Г:I i(". ) :|.|!:1 (!! .

/> . )(!: (/I> I .l l l f |« l i i Ill, « I :3 |. (l |> «,(,10)!:(I l I )вЂ” ! 111>, 1 . (|« !13!!(|«1:1 !, 1! .. П (!.1(>! I I i .! . . И . (>i(r . I,r 1 . .1! )/(:3. (ЯС I и. ()0, I«< -r;1:1(:3 К П . (10;; (>! >I, (:::"I l l r (. : l. l .> (I !,;| | ><"1 i! !Он| И !(| >:: >3 яi ««(>.(..... (ОГО. !13011.!>!it 10> .!ОГI, 1" 1 I(I:|. I >3 )I>i I I> !(:I:-t >1(i !ЗСТ if Ñ:11/ ! (" ->. Ir«;.! I! I! . | С> 1);l(П! .!< C I:i",. (C HTCГ(ЬНО(3(>О О (ОТК0111 . I(><:-(К И .r!1(/t)0;! C i . H;:C l () !0

,!! !C C, : I/l ОС l !31Я(0. if;-I/, С(II IH, I и «С Г() I Iß< (/>(, Л.;> | I j>! . i . Il(rl!! я II(> ЛЛОИ !IHOI О ..)1. !":!I i, l!"r

Г() О,,,)1:. )J;f ": -.| 6,";: 1 Е 1| и я (| „

> (И П Е « II 1! ), С>/>((>()i!< H!((k! >l HO()t, C. ГЗ i! и ОТО !), "> i () и 3 ir< 11 E Ñ; I ."П - (() 1> .3 H hl i I .:1 13 (I >C É H Û I | С Г

)(), <()ерр>))(;(гпигн(1(! Ссрдс и:J!ê. 3îcãðèHI:.вЂ” f I!О .IIH t (3."! C ЯС(iос",Сli, il(". Г)П И 1(0)!СР(- ."!0

I 3 ь1 c() iiтс;11»|1" ;-О >!i) i ". Отх у:3 (1 с гисT0 1< >) >> 131! I (310

00|102 i " П(! Т . 13 I > 10 l i 11 Й и ТС>t. >1 ° (|.

C ". I>l(: $i < !l!>ПГС !(ИЯ и )()OTH >I > (ЗСТВИТС.(ЬНО|. . и. СТЛ О ; >1>(:7()Ë!I«J; i 3ИДЕ вЂ” ОГ(ИОф/13ИЬ(К

CI;) (сто((. (» ill(0) (С()Но ПЗС((Г>Е><Е1ЕИ)3((): П(> кл и((Г. <1 сp ()0 111 пи "Ili)i ñ се p/1r i:.(! ê3 и () я. :вЂ” . («ЛС;(И(,!Х (я«жд) СОбон:«ПрЗ/Г-.МИ -;Г!С(3«нт;,>t) H " 1.:;>r::1«C -1> |" ) (С И -r -! < ;3CHTO(> (>(St 1)С; >, . | и () 0 |3 к(. |1 0,1)к и " 13 я с т птO I > и> ы:": 0 б (ч". 0 т0 к (C-Они|(К::t И!ЗФОГ) Зап!З!3

11" ! (3ßÒÍ(ИО 131! И 1> П H Hi) П Р И ЭКСГ РГ)Т!!ЗС

1 | 7)пи>.пи, 3 г:>, и, Зр лгкт()13>.сск(с и35) .:СРЕ|(ЯЯ i(CÝËÅ«ò(rk>×ÅC,.H: ЯЕЛИ 1ИИ.

< .=3) и с П г и я», (7 7 5

2. " в-Горское <.иидетельстио С .Г,;>. .»!о 2 (,3>4:) (,,:.- i <л) .)! Р:. >, )4, (96Г), 659918

Фиг. t

3 4 z б Ф ! иг 7

Фиг 3

Составитель Г. Максягнн

Редактор А. Знньковскнй

Корректор Л. Орлова

Заказ 554/4 Изд. № 269 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам наобретений и открытий

1 13035, Москва, )К-35, Р а ушек а я н а б., д. 4/5

Типография. пр. Сапунова, 2

Похожие патенты:

Магнитоупругий датчик силы // 655913

Устройство для измерения усилий // 651209

Преобразователь механических усилий в электрический сигнал // 640151

Магнитоупругий датчик // 627356

Способ измерения статических механических напряжений // 623119

Устройство для измерения усилий // 619810

Устройство для определения механических напряжений // 618660

Преобразователь механических усилий в электрический сигнал // 606117

Магнитоупругий преобразователь // 595639

Способ измерения силы // 595638

Устройство для измерения силы // 2115899

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при измерении силы

Способ измерения механических напряжений в ферромагнитных изделиях // 2116635

Изобретение относится к измерению механического напряжения путем измерения изменений магнитных свойств материалов в зависимости от нагрузки, в частности исследования магнитных полей рассеяния

Способ определения механических напряжений в изделиях из ферромагнитных материалов и устройство для его реализации // 2131592

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий и может быть использовано для определения механических, например сварочных, напряжений

Способ определения характеристик напряженно- деформированного состояния материалов деталей и конструкций // 2146809

Изобретение относится к области неразрушающего контроля физических характеристик материалов

Устройство для диагностики трубопроводов // 2149367

Изобретение относится к диагностике состояния материалов и конструкций преимущественно из ферромагнитных материалов

Дифференциально-трансформаторный магнитоупругий датчик силы // 2152009

Изобретение относится к области автоматизации измерений и может быть использовано в системах контроля и управления производственными процессами

Способ определения полей напряжений в деталях из ферромагнитных материалов // 2154262

Способ определения напряженно-деформированного состояния изделия из ферромагнитного материала и устройство для осуществления этого способа // 2155943

Изобретение относится к способам контроля напряженно-деформированного состояния ферромагнетиков по остаточной намагниченности металла и может быть использовано в различных отраслях промышленности

Способ определения интенсивности напряжения в изделиях из ферромагнитных материалов и устройство для его осуществления // 2159924

Двухкоординатный преобразователь механических усилий // 2168709

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления, сигнализации и телеизмерения