Магнитоупругий датчик

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Социалистических

Республик

< 357748 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22.10.79 (2! ) 2831724/18-10 с присоединением заявки РЙ (28) П рноритРТ

3 (51)М. Кл. с

6 01 L 1/12

Ва7даратненный камнтнт

СССР

IIo делам нзабретеннй н Открытий

Опубликовано 23.08.8!. Бюллетень .% 31

Дата опубликования описания 23.08.81 (5Ç) УДК 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. E. Дубинин, Д: А. Попов и В. Г. Толкачев с

Куйбышевский институт инженеров железнодорожного

1 транспорта (7! ) Заявитель (54) МА ГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в различных областях. народного хозяйства.

Известен магнитоупругий преобразователь силы, содержащий чувствительный и компенсационный элементы с обмотками возбуждения и измерительными, включенными последовательно (1) .

Недостатками преобразователя является низкая точность измерения, невозможность измеI0 рения энакопеременной силы из-эа приложения силы только к одному элементу.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является магнитоупрутий преобразователь силы, содерИ жащий чувствительный и компенсационный маг. нитопроводы нагружаемые силами равными по величине и противоположными по знаку, с обмотками возбуждения и измерительными включенными встречно (2) .

Недостатками магнитоупрутого преобразователя силы являются низкая точность и чувствительность измерения и невозможность измерения энакопеременной силы.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что датчик снабжен ферромагнитными разрезными втулками, закрепленными на корпусе, и ферромагнитным штоком, а магннтопроводы выполнены в виде двух конических пружин, вершины которых закреплены в одной точке ферромагнитного штока, установленного с возможностью перемещения в ферромагнитных разрезных втулках, к которым прикреплены основания пружин, при этом обмотки возбуждения и измерительные коаксиалъно охватывают шток и установлены неподвижно относительно корпуса внутри конических магнитопроводов.

На чертеже изображен предлагаемый датчик.

Магнитоупругий датчик состоит из чувствительного 1 и коъшенсапионного 2 магнитопроводов, вылолиенных в виде спиральных конических пружин. Вершины этих маппгго. проводов закрепленъ в одной точке ферромвпытиого штока 3. Шток 3 перемещается в ферромагнитных раэрезных втулках 4 (с целью устранения короткозамкнутых контуров магнитному потоку). Втулки 4 установлены в корпусе S из немагнитного материала. К втулкам 4 крепятся основания пружинных магнитопроводов 1 и 2. Обмотки 6 возбуждения коаксиально охватывают шток

3, расположены внутри спиральных магнитопроводов 1, 2 и включены соответственно.

Измерительные обмотки 7 расположены концентрично с обмотками возбуждения 6 и включены встречно между собой.

Магнитоупругий датчик работает следующим образом.

При отсутствии силы, приложенной к подвижному штоку 3, магнитные потоки возбуждения, проходящие через ферромагнитный шток

3, разрезные втулки и спиральные пружинные магнитопроводы 1 н 2, равны между собой, а напряжение на выходе измерительных обмоток 7 равно нулю. При приложении силы сжатия к штоку 3 спиральные магнитопроводы 1 и 2 деформируются (магнитопровод 1 растягивается, магнитопровод 2 сжимается) .

Под действием внутренних механических напряжений, возникающих в магнитопроводах

1 и 2, магнитная проницаемость магнитопровода 1 увеличивается, а магнитная проницаемость магнитопровода 2 уменьшается. При этом магнитный поток, проходящий через магкитопровод 1, увеличивается, а магнитный поток, проходящий через магнитопровод 2, уменьшается. В,результате этого в одной из измерительных обмоток 7 ЭДС увеличивается, а в другой — уменьшается. Результирующая

ЭДС на выходе измерительных обмоток 7 о является мерой измеряемой силы. При изменении знака силы на обратный, меняется положение и магнитное состояние растягиваемо7748 4 го и сжимаемого магнитопроводов 1 и 2.

Сигнал на выходе измерительной обмотки 7 также меняет свой знак.

Использование такой конструкции датчика позволяет измерять знакопеременную силу, расширить диапазон измерений, повысить твчность и чувствительность измерения силы.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик, содержащий немагнитный корпус, чувствительный и компенсационный магиитопроводы с обмотками возбуждения и измерительными, включенными встречно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, датчик снабжен ферромагнитными разреэными втулками, закрепленными на корпусе, и ферромагнитным штоком, а магнитопроводы выполнены в виде двух конических пружин, верцшны которых закреплены в одной точке ферромагнитного штока, установленного с возможностью перемещения в ферромагнитных разрезных втулках, к которым прикреплены основания пружин, при этом обмотки возбуждения и измерительные коаксиально охватывают шток и установлены неподвижно относительно корпуса внутри конических магнитопроводов.

Источники информации, принятые во внимание при ;кспертизе

1. Солодовников В. В. Техническая кибер35 нетика. М., "Машиностроение", т. 1, 1973, с. 164.

2. Гинзбург В. Б. Магннтоупругие датчики.

М., "Энергия", 1970, с. 11 (прототип).

857748

Составитель H. Вовчук . Техред Т. Маточка Корректор С. Коониенко

Редактор Н. Рогулич

Заказ 7226/67

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

) 33035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4