Магнитоупругий преобразователь крутящего момента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

liii920409

CoIo3 Советскик

Социалистические

Республик (53)М, Кл. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Занвлено25.12.79 (21) 2856896/18 10 с нрнсоепинением заявки РЙ (23) П ркоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень% 14

6 01L 3/10 евеударетеенай квинтет

СССР вв делам нзебретеннй н етерытнй (53) УДК531д781 (088.8) Дата опубликования описания 1 5.04.82 (72) Авторы изобретения

H.À. Матюкевич, Т.H. Бакулина и И.Д. Поцлес

Отпел физики неразрушающего контроля АН Белор и У!5ЯЗЙАЯ и АТЮТ ОЬ. тржниче;;.м " сскоЖФФМ - "" "-: (71) Заявитель (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯШЕГО

MOME НТА

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано пля измерения крутяшего момента на валу.

Известен магнитоупругий преобраэова5 тель крутяшего момента, соцержаший расположенную конаентрично с контролируемым участком вала непоавижную электромагнитную-систему с явно выраженными полюсами, снабженными возбужцаюшими н измерительными обмотками н измери1 тельную схему(1).

Оанако цанный преобразователь не обеспечивает требуемой точности измерения иэ-за зависимости выхоцного сигнала преобразователя от углового по ложения вала относительно электромагнитной системы и скорости его враше- ния.

Наиболее близким по техтптческой сушности и постигаемому результату к ааиному изобретению является магнитоупругий преобразователь крутяшего момента, со пержаший закрепленные на валу намагничиваюший и измерительный П-образные магнитопровопы с обмотками и измерительную схему с бесконтактнымн устройствами попвопа питания и съема сигнала(21.

Неаостатком аанного преобразователя является ограниченный пиапаэон измерения.

Цель. изобретения - расширение анапа эона измерения.

Указанная цель постигается тем, что " в преобразователь ;ввепен пополнитель ный измерительный П образный магнитопровоц с обмотками, причем измерительные магнитопровопы размешены с воэможностью взаимного поворота относительно оси их пересечения, расположенной в плоскости намагничивающего магнитопровоаа.

На фиг. 1 прецставлена конструктивная схема преобразователя; нв фиг. 2блок-схема его включения.

Магнитоупругий преобразователь крутяшего момента (фиг. 1) соаержит жест40

3 9204 ко закрепленный на контролируемом валу намагничиваюший П-образный магнитопровод 1 с обмоткой 2 и пва измерительных П-образных магнитопровоца 3 и 4 с обмотками 5 и 6. Измерйтельные маг$ нитопроводы выполнены подвижными от носительно оси их пересечения и расположены на валу поп углом друг к другу и симметрично относительно плоскости намагничиваюшего маг нитопровоп&. Обмотки каждого измерительного магнитопровода соединены между собой согласно.

Измерительная схема (фиг. 2) магии- Ю тоупругого преобразователя состоит из трансформаторного токосъемника 7, с помощью которого подводится на вал питаю|цее напряжение, выпрямителя 8 и стабилизатора 9 постоянного тока, ко — рр торый служит цля питания всех элементов измерительной схемы преобразовате ля. Обмотка 2 намагннчивающего магнитолровоца магнитоупругого преобразова.теля 10 (фиг. 1), зацитывается пря- р5 моугольными импульсами тока от мультивибратора 11.. Обмотки измерительных магнитопроводов подключены к дифференциальному усилителю 12, выход которого соединен с детектором 13 среднего эй значения, в свою очерець поцключенного к входу преобразователя 14 напряжениечастота, выход которого нагружен на подвижную пластину емкостного токосъемника 15. Сигнал, снимаемый с не35 подвижной пластины токосъемника, подается на индикатор 16, в качестве которого использован частотомер.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы тока, вырабатываемые мультивибратором 11, запитывают обмотку намагничиваюшего магнитопровоца 1, за счет чего в материале вала создается переменное магнитное поле. При отсутствии крутящего момента оба измеритель ных магнитопровопа нахопятся в одинаковых условиях, в результате чего на выходе дифференциального усилителя и детектора сигнал отсутствует и с выхода преобразователя напряжение - частота на индикатор поступает через емкостный токосъемник сигнал определенной начальной частоты. Под воздействием крутящего момента в материале вала SS возникает магнитная анизотропия, в результате чего величины ЭДС, возникающие в обмотках измерительных магнитос

09 4 проводов, оказываются неодинаковыми, и на выходе детектора среднего значения возникает сигнал, пропорциональный величине приложенного крутящего момента, который преобразуется в пропорционален» ное ему изменение частоты выходного сигнала °

При расположении измерительных магнитопроводов таким образом, чтобы плоскость каждого .иэ них составляла угоп о

45 относительно плоскости намагничивающего магнитопровода, имеет место максимальная чувствительность преобразователя, однако при значительных величинах моментов наблюдается насыщение магнитоупругого эффекта. С уменьшением угла между плоскостью намагничивающего магнитопровода и плоскостью каждого из измерительных магнитопровопов, магнитоунругое насыщение наблюдается при всех больших значениях моментов.

Использование двух измерительных магнитопровопов, выполненных .попвижщ ми относительно оси их пересечения, позволяет корректировать нагрузочную характеристику преобразователя в зави-. симости or марки стали ферромагнитного вала и величины крутящего момента а, следовательно, расширить диапазон измерения.

Формула изобретения

Магнитоупругий преобразователь кру- i тящего момента, содержащий закрепленные на валу намагничивающий и измерительный П-образные магнитопровоцы с обмотками и измерительную схему с бесконтактными устройствами подвода питания и съема сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения пиапазона измерения, в него введен дополнительный измерительный П-.образный магнитопровод с обмотками, причем измерительные магнитопроводы размещены с возможностью взаимного поворота от-, носительно оси их пересечения, располс женной в плоскости намагничивающего маг нитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 214161, кл. 4 01 Ь 3/10

21 .Ol .67.

2.Гуманюк М. Н., Магнитоупругпо датчики в автоматике. Киев, " клика", 1972, с. 150, рис. 83 (пр.. тмпп1.

920400 фи .2

Составитель Г. Целибеев

Редактор Н. Воловик Техред! С.Мигунова Корректор H Сте"

Заказ 2319/40 Тираж 883 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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