Измерительный преобразователь механических напряжений

 

Измерительньй преобразователь относится к средствам измерения механических напряжений, основанным на явлении магнитоупругого эффекта в материале, и может быть использован при контроле напряжений в стальных металлоконструкциях и прокате при ограниченной ширине полосы металла-. Цель изобретения - повьшение производительности контроля за счет упрощения регулировок и расширение области использования преобразователя за счет уменьшения его габаритов, что достигается введением дополнительной обмотки и соответствующим размещением измерителей магнитной индукции под полюсами магнитопровода. Преобразователь содержит незамкнутый магнитопровод 1 с полюсными наконечниками в виде цилиндров 3, 4 и 5, закрепленных на общем основании 2, две обмотки 6 и 7, вал 8 с рЬ1- чагом 9, на котором установлены измерители 10 и 11 магнитной индукции, делитель сигнала измерителя 10 и токорегулирующее звено 12. Выбором величины тока в обмотках 6 и 7 и коэффициента деления делителя добиваются независимости разностного сигнала от степени совершенства кристаллографической текстуры материала контролируемого объекта, после чего преобразователь готов к работе, .Преобразователь имеет меньшие габариты и повышает производительность контроля . 1 ил. . II ft

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 01 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 3688958/25-28 (22) 09.01.84 (46) 15.03.86. Бюл. М- 10 (71) Липецкий политехнический институт (72) Ю.Д. Железнов, А.Г. Журавский, С.П. Слаута, А.Т. Гриднев, В.И. Голяев, Л.Б. Казаджан и В.Н. Калинин (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 143587, кл. G 01 В 7/24, 1961.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1020756, кл. G 01 В 7/24, 1983. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Измерительный преобразователь относится к средствам измерения механических напряжений, основанным на явлении магнитоупругого эффекта в материале, и может быть использован при контроле напряжений в стальных металлоконструкциях и.прокате при ограниченной ширине полосы металла.

Цель изобретения — повышение производительности контроля за счет упрощения регулировок и расширение областй использования преобразователя за счет уменьшения его габаритов, что достигается введением дополнительной обмотки и соответствующим размещением измерителей магнитной индукции под полюсами магнитопровода. Преобразователь содержит незамкнутый магнитопровод 1 с полюсными наконечниками в виде цилиндров 3, 4 и

5, закрепленных на общем основании

2, две обмотки 6 и 7, вал 8 с рычагом 9, на котором установлены измерители 10 и 11 магнитной индукции, . делитель сигнала измерителя 10 и токорегулируюшее .звено 12. Выбором величины тока в обмотках 6 и 7 и коэффициента деления делителя добиваются независимости разностного сигнала от степени совершенства кристаллографической текстуры материала С

Ф контролируемого объекта,.после чего преобразователь готов к работе. Преобразователь имеет меньшие габариты и повышает производительность контро ля, 1 ил

1218291

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения Механических напряжений, основанным на явлении магнитоупругого эффекта в контролируемом

5 материале, и может быть использовано при контроле напряжений в прокатываемой полосе, в пластинах электротехнической стали в стальных металлоконструкциях. !О

Цель изобретения — повышение производительности контроля и расширение области использования преобразоватетеля за счет уменьшения его габаритов и массы и упрощения регулировок.

На чертеже представлен измерительный преобразователь, разрез.

ИзмеРительный преобразователь механических напряжений содержит незамкнутый магнитопровод 1, выполненный в виде трех коаксиально расположенных на общем основании 2 цилиндров 3 — 5, возбуждающую электрическую обмотку 6, охватывающую внутренний цилиндр 3, дополнительную обмотку 7, охватывающую средний цилиндр, вал 8 с рычагом 9, установленный во внутреннем цилиндре 3 с возможностью вращения, два закрепленных на рычаге

8 измерителя 10 и 11 магнитной индукции, один из которых расположен под торцом внешнего цилиндра 5, а другой — под торцом внутреннего цилиндра 3, делцтель (на чертеже не показан) сигнала, вход которого соединен с выходом первого измерителя 10, а выход — с выходом второго измерителя

11, и токорегулирующее звено 12, соединенное последовательно с дополнительной обмоткой 7. Свободные концы дополнительной обмотки 7 и токорегулирующего звена 12 соединены встречно с возбуждающей электрической обмоткой 6. Коэффициент деления делителя выбран из условия компенсации влияния на выходной сигнал кристаллогра-фической текстуры контролируемого материала. Питание обмоток 6 .и 7 осуществляется от источника 13 переменного тока. Выход первого измерителя

10 соединен через делитель последовательно встречно в случае совпадения направлений магнитных потоков во внутреннем и наружном цилиндрах

3 и 5 и последовательно согласно в случае несовпадения направления этих потоков.

Со стороны, противоположной основанию 2, магнитопровод закрыт немагнитной крышкой 14. Плоскостью крышки 14 измерительный преобразователь совмещается в процессе работы с поверхностью контролируемого объекта 15, Измерительный преобразователь механических напряжений работает следующим образом.

Преобразователь устанавливают на контролируемый объект немагнитной крышкой 14 и закрепляют на нем. При подключении обмоток 6 и 7 к источнику 13 переменного тока по цилиндрам

3 — 5 и материалу объекта 15 протекает магнитный поток. Вследствие встречного включения обмоток 6 и 7 и выбора с помощью токорегулирующего звена 12 соответствующего тока в обмотке 7 материал контролируемого объекта 15 между цилиндрами 3 и 4 находится в сильном магнитном поле, соответствующем индукции насыщения, а между цилиндрами 4 и 5 — в слабом поле, соответствующем максимальной проницаемости. В соответствии с известными свойствами ферромагнетиков магнитная проницаемость материала контролируемого объекта 15 между цилиндрами 3 и 4 будет зависеть от кристаллографической текстуры материала и практически не будет зависеть от механических напряжений в материале, а магнитная проницаемость материала между цилиндрами 4 и 5 будет зависеть как от кристаллографической текстуры, так и от механических напряжений. Поэтому магнитный поток, а вместе с ним и сигнал с соответствующего измерителя, будет пропорционален для цилиндра 4 и измерителя

10 степени совершенства кристаллографической текстуры, а для цилиндра 5 и измерителя 11 — как степени совершенства кристаллографической текстуры, так и величине механических напряжений. Разностный сигнал.при правильно выбранном коэффициенте деления делителя будет независим от степени совершенства кристаллографичес-, кой текстуры материала контролируемого объекта 15.

Использование предлагаемого измерительного преобразователя позволяет повысить производительность контроля за счет упрощения регулировок при работе с преобразователем.

В то же время измерительный преобра3 121 зователь позволяет расширить область применения для тех деталей и полуфабрикатов,например прокатываемых стальных лент, которые имели малую ширину, и поэтому установка на них ранее известных преобразователей большего габарита была невозможна.

Измерительный преобразователь механических напряжений, содержащий замкнутый магнитопровод в виде трех коаксиально расположенных на общем основании цилиндров, возбуждающую электрическую обмотку, охватывающую внутренний цилиндр, вал с рычагом, установленный во внутреннем цилидре с возможностью вращения, два закрепленных на рычаге измерителя магнитной индукции, один из которых расположен под торцом внешнего цилиндра, и де-. литель сигнала, вход которого соединен с выходом первого измерителя, а выход - с выходом второго измерите,пя, отличающийся тем, Составитель Н. Тимошенко

Техред М.Надь Корректор И. Муска

Редактор И. Сегляник

Подписное

Заказ 1127/52 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/S

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

Формула изобретения

8291

Мто, с целью повышения производительности контроля и расширения области использования преобразователя за счет уменьшения его габаритов и массы и упрощения регулировок, он снабжен дополнительной обмоткой, охватывающей средний цилиндр, и токорегулирующим звеном, соединенным последовательно с дополнительной обмоткой, свободные

10 концы дополнительной обмотки и токорегулирующего звена соединены встречно с возбуждающей обмоткой, выход первого измерителя соединен через,, делитель с выходом второго измери геля последовательно встречно в случае совпадения направления магнитных потоков в наружном и внутреннем цилиндрах и последовательно согласно в случае несовпадения направлений этих

2О потоков, коэффициент депения делителя выбран из условия комйенсации влияния на выходной сигнал кристаллографической текстуры контролируемого материала, а второй измеритель

Zg магнитной индукции расположен под торцом внутреннего цилиндра.