Электромагнитный измерительный механизм

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - расширение функциональных возможностей электромагнитного измерительного механизма (ЭИМ). ЭИМ содержит круглую катушку (К), состоящую из каркаса 1 и рабочей обмотки 2, плоский неподвижный сердечник (НС) 3, закрепленный на кронштейнах 4, плоский подвижньш сердечник 5, укрепленный на оси 6 подвижной части, установленной СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (50 4 G 01 К 5/02!

t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3902632/24-21 (22) 03,06.85 (46) 23.02.87 Бюл. Р 7 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Д.M.Áåëûé (53) 621: 317. 7 (088. 8) (56) Власов М.Ф. и др. Сборка и регулировка электроизмерительных приборов. — Госэнергоиздат, 1963.

Электрические измерения. Под ред.

Фремке А.В. — Л.: Энергия, 1973, с. 70 и 71. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ 1

МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — расширение функциональных возможностей электромагнитного измерительного механизма (ЭИМ). ЭИМ содержит круглую катушку (К), состоящую из каркаса 1 и рабочей обмотки 2, плоский неподвижный сердечник (НС) 3, закрепленный на кронштейнах 4, плоский подвижный сердечник 5, укрепленный на оси 6 подвижной части, установленной

1291882 в обойме 7 с помощью моментных спиральных пружин 8. Цель достигается тем, что ЭИИ снабжен ферромагнитной пластиной 11 круглой формы, размещенной внутри К вблизи НС 3 с противо- 5 положной от подвижного сердечника 5 стороны, и прямой плоской пружиной 12 один конец которой жестко закреплен

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано в щитовых электромагнитных приборах, в частности, с круглой катушкой и плоским сердечником.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей.

Цель достигается за счет того, что в электромагнитном измерительном механизме происходит спрямление

10 квадратичной, по характеру, шкалы нелинейным воздействием на спиральную моментную пружину, являющимся нелинейной функцией измеряемого сиг-

15 нала. Характер воздействия противоположен характеру изменения показаний прибора.

На фиг.1 схематично изображен измерительный механизм, вид спереди,на

20 фиг.Z — то же, вид сверху без обоймы, на. фиг. 3 — вид А на фиг . 1, на фиг.4 — вид В на фиг.1.

Электромагнитный измерительный механизм содержит круглую катушку, состоящую из каркаса 1 и рабочей обмотки 2, расположенные внутри катушки плоский неподвижный сердечник 3, закрепленный на каркасе с помощью кронштейнов 4, плоский подвижный сердечник 5, укрепленный на оси 6 подвижной части, установленной в обойме 7 с помощью моментных спиральных пружин 8 (вторая спиральная пружина и весь узел крепления другой стороны подвижной части к обойме, идентичной первой не.показаны), прикрепленных наружными концами к отогнутым концам 9 неподвижных, установленных на обойме, пружинодержателей 10, а также ферромагнитную пластину 11 круглой формы, размещенную внутри катушки вблизи с помощью кронштейна 13 на каркасе внутри К, .а другой введен в механический контакт с отогнутым концом 9 пружинодержателя 10, выполненным упругим. Изобретение может быть использовано в щитовых электромагнитных приборах, имеющих круглую К и плоский сердечник.1 s.ï. ф-лы, 4 ил. неподвижного сердечника 3 с противоположной от подвижного сердечника 5 стороны и установленную в средней части прямой плоскости .пружины

12, один конец которой жестко закреплен с помощью кронштейна 13 на каркасе внутри катушки, а другой введен в механический контакт с отогйутым концом 9 пружинодержателя 10, выполненным упругим.

В кронштейне 13 имеется резьбовое отверстие для регулировочного винта 4, гладкий конец которого контактирует с жестко закрепленным концом пружины 12, что обеспечивает при повороте винта смещение места закрепления пружины вдоль продольной оси и,следовательно, изменение ее жесткости. Ферромагнитная пластина 11 установлена на резьбовой втулке 15, которая в свою очередь укреплена на пружине 12 с помощью винта 16, входящего в выполненный в пружине продольный сквозной паз 17. При повороте ферромагнитной пластины 11 относительно втулки 15 осуществляется независимая регулировка расстояния между пластиной и неподвижный сердечником 3. При ослаблении винта

16 осуществляется независимое смещение ферромагнитной пластины 11 вместе с втулкой 15 вдоль пружины в пазу 17.

Измерительный механизм работает следующим образом.

При подаче в рабочую обмотку 2 катушки измеряемого сигнала под действием создаваемого катушкой магнитного поля неподвижный 3 и подвижный 5 сердечники одноименно намагничиваются и отталкиваются друг от друга.

В результате этого подвижная часть

1291882 поворачивается по часовой стрелке (фиг.2) и моментная пружина 8 закручивается. Поскольку и магнитное поле, создаваемое катушкой, и магнит- . ное состояние подвижного и неподвиж- 5 ного сердечников пропорционально ампервиткам катушки в первой степени, то в целом вращающий момент электромагнитного прибора пропорционален квадрату ампервитков катушки, противодействующий момент же, создаваемый моментной спиральной пружиной в обычных приборах, практически линеен, поэтому шкала прибора имеет возрастающий квадратичный характер.

В предлагаемой конструкции при подаче в измерительную обмотку сигнала происходит намагничивание ферромагнитной пластины 11 и ее отталкивание от неподвижного сердечника, причем эта сила отталкивания также пропорциональна квадрату измеряемого сигнала. Ферромагнитная пластина 11 через пружину 12 передает эту силу упругому концу 9 пружинодержателя 10, 25 е которым свободный конец пружины находится в механическом контакте.

Для того, чтобы конец пружины не соскакивал с конца пружинодержателя, на последнем имеются с боков буртики. В свою очередь, сила от упругого конца пружинодержателя передается наружному концу закрепленной на нем моментной спиральной пружины.

Таким образом, жесткость упруго- 35 го конца пружинодержателя.и соответственно, жесткость крепления наружного конца пружины возрастают ,пропорционально квадрату измеряемого сигнала. При увеличении измеряемо- 4О

ro сигнала действие дополнительной силы на наружный конец пружины происходит против часовой стрелки (фиг.2), т.е. в сторону, противоположную рабочему ходу. При увеличе- 4> нии измеряемого сигнала противодействующий момент возрастает уже не линейно, а пропорционально квадрату, т.е. как и вращающий момент.

Это позволяет автоматически линеари- 5О зировать шкалу прибора и добиться полной линейности, так как корректирующее воздействие носит заданный нелинейный {квадратичный) характер и направлено встречно существующей нелинейности.

Для точной настройки компенсации в механизме предусмотрена возможность трехкратной независимой друг от друга регулировки. С помощью регулировочного винта 14 осуществляется изменение жесткости пружины 12, и тем самым, изменение угла наклона компенсирующего воздействия. Перемещение ферромагнитной пластины вдоль пружины и изменением расстояния между пластиной и неподвижным сердечником осуществляется более точная подстройка компенсатора на квадратичную характеристику на различных участках шкалы.

Формула изобретения

1. Электромагнитный измерительный механизм, содержащий плоские неподвижный и подвижный сердечники, круглую каркасную катушку, моментную спиральную пружину, обойму, пружинодержатель, шкалу, стрелку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен прямой плоской пружиной и ферромагнитной пластиной, причем прямая плоская пружина нижним концом жестко закреплена внутри круглой каркасной катушки, верхний конец которой находится в механическом контакте с пружинодержателем, выполненным с отогнутым концом из упругого материала, а ферромагнитная пластина, закреплена на прямой плоской пружине с возможностью возвратно-. поступательного смещения.

2. Механизм по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что нижний конец прямой плоской пружины закреплен с возможностью изменения места жесткого крепления вдоль продольной оси пружины.

1291882

Pue. Z

Вид Б

И8,3

Составитель ".Саришвили

Техред Л.СеРдюкова Корректор А.Обручар

Редактор И.Дербак

Заказ 22?/43 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4