Двухкомпонентный датчик

 

Союз Советскнк

Соцнапнстнческн»»

Республнк

<»»»741074 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 030576 (21) 2356061/18-10 с присоединением заявки Мо— (23) Приоритет—

Опубликовано 150680. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 2006.80 (5;)pA „г

G 01 L 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 531. 781 (088. 8) (72) Автор изобретения

А. В. Яльцев (71) Заявитель (54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относит ся к области измерительной техники и может быть использовано в устройствах для измерения крутящего момента и осевой силы на гребных валаx.. 5

Известные двухкомпонентные датчики крутящего момента и осевой силы на гре бных валах, содержащие упругие калиброванные элементы с электрическими преобразователями деформации или перемещений, не обеспечивают тре- буемой точности измерения (1) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухкомпонентный датчик, содержащий упру- 15 .гий элемент, выполненный в виде двух разделенных жесткой перемычкой упругих цилиндрических секций с наклонными балочками, и дифференциальные индуктивно-частотные преобразователи 20 крутящего момента и осевой силы (2) .

К недостаткам известного датчика относится низкая точность измерения.

Цель изобретения заключается в повышении точности измерения.

Указанная цель достигается эа счет того, что в предлагаемом датчике дифференциальный индуктивно-частотный преобразователь крутящего момента жестко связан с цилиндрическими секци- ЗО ями упругого элемента и со средней частью жесткой перемычки, а дифференциальный индуктивно-частотный преобразователь осевой силы расположен внутри преобразователя крутящего момента и жестко связан только с крайними основаниями упругого элемента.

На фиг. 1 изображен двухкомпонентный датчик, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, разрез по А-А; на фиг. 3 — то же, вид по стрелке Б.

Двухкомпонентный датчик содержит упругий элемент 1 и концентрично рас,положеннью в нем дифференциальные индуктивно-.частотные преобразователи

2, 3 крутящего момента и осевой силы.

Упругий элемент выполнен в виде двух разделенных жесткой цилиндрической перемычкой 4, полых цилиндрических секций с наклонными под углом

45 упругими балочками 5 правого и левого направлений.

Дифференциальный индуктивно-частотный преобразователь 2 крутящего момента жестко связан с помощью фланцев 6, 7 и полого цилиндра 8 с крайними основаниями 9 и 10 упругого элемента z» co средней частью цилиндрической перемычки 4, а преобразователь осевой силы 3 расположен внутри

741074

Формула изобретения

Azzz. / преобразователя крутящего момента и

KecTKo свя зан с помощью двух ВилОк

11 и 12 только с крайними Основаниями упругого элемента. Каждый преобразователь снабжен двумя катушками

13 индуктивности, Дифференциальные индуктивно-частотные преобразователи 2, 3 представляют собой четыре пары магнитных систем 14-17 броневого типа, лежащих на одной оси и имеющих активные воздушные зазоры. При сжатии упру" îãî элемента 1 под действием осевой силы, происходит изменение активных зазоров всех магнитных систем, причем в двух средних парах 15, 16 один зазор умень шается, а другой увеличивается. Это приводит к увеличению и уменьшению соответствующих индуктивностей. Дифференциальное .изменение индуктивностей приводит к изменению разностной частоты, по значению которой и определяют осевую силу. Изменение же активных зазоров двух крайних пар систем 14, 17 (под действием осевой силы ;. не приводит к изменению результирующей частоты, так как зазоры в . этом случае изменяются не дифференциально, а в одну сторону, т. е.оди оба одинаково уменьшаются.

При скручивании упругого элемента (под действием крутящего момента) происходит дифференциальное изменение индуктивностей только двух крайних магнитных систем 14, 17, так как закручивание упругого элемента 1 вслед.ствие противоположного наклона упругих балочек 5 не приводит к изменению его длины, а приводит к относительному перемещению полого цилиндра

8, связанного с этими магнитными сиЦНИИПИ Заказ 3191/41

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная,4 стемами. Дальне йшее преобразование дифференциального изменения индуктивностей производится так же, как и при измерении осевой силы.

Таким образом, воспринимая одновременно oceaya) силу и крутящий момент, датчик выдает информацию о каждой величине отдельно.

tQ

Двухкомпонентный датчик, содержащий упругий элемент, выполненный в виде двух разделенных жесткой перемычкой упругих цилиндрических секций с наклонными балочками, и дифференциt 5 аль ные индуктив но-частотные преобразователи крутящего момента и осевой силы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем дифференциальный индук2О тивно-частотный преобразователь крутящего момента жестко связан с цилиндрическими секциями упругого элемента и со средней частью жесткой перемычки, а дифференциальный индуктив но-частот ный прео бр азов атель осевой силы расположен внутри преобразо. вателя крутящего момента и жестко связан только с крайними основаниями упругого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 2?60036, кл. 73-136, 1941.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 214158, кл, G 01 1 1/08, 1968 (прототип) .