Магнитоупругий датчик усилий
ОПИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскив
Социалистическик
Республик
ВС1=.СОЮЗИАЯ
ПАТЕНТНО10 твхннчясия 18
БИБЛИОТЕКЛ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15.XII.1967 (№ 1203398/18-10) Кл. 42k, 7/05 с присоединением заявки №
Приоритет
МПК б 01l
УДК 531.781(088.8) Комитет по делам иасбретеник и открытий ори Совете Министров
СССР
Опубликовано 04.V11.1969. Бюллетень № 22
Дата опублико!ва н|ия оп и сания 21.XI.1969
Авторы изобретения
В. А. Айрапетов и В. Б. Гинзбург
Специальное конструкторское бюро Министерства геологии
Заявитель
МАГН ИТОУП РУГИ И ДАТЧ И К УС ИЛ И Й
Известные магнитоупругие датчики усилий, содержащие чувствительный и компенсационный элементы в виде одинаковых полых цилиндров, обмотки возбуждения и измерительные обмотки, соединенные по дифференциально-трансформаторной схеме, не позволяют повысить точность измерения.
Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что чувствительный и компенсационный элементы снабжены кольцевыми проточками, не охваченными полюсами магнитопровода, причем кольцевые проточки чувствительного и компенсационного элементов расположены у одного со стороны внутренней, а у другого со стороны наружной поверхностей.
На фиг. 1 приведена конструкция датчика с ненагружаемым компенсационным элементом, на фиг. 2 — датчик, в котором чувствительный и компенсационный элементы воспринимают одинаковые усилия и имеют различные диаметры кольцевых проточек d и d2.
Датчик состоит из цилиндрического чувствительного элемента 1 с кольцевыми проточками диаметром d, компенсационного элемента 2, расположенного внутри опоры 8, и соосных с ними магнитопроводов 4 с размещенными между их полюсами цилиндрическими обмотками возбуждения и измерительными обмотками и.
В обоих датчиках обмотки возбуждения, соединенные последовательно, при их подключении к источнику переменного тока создают внутри чувствительного 1 и компенсационного
2 элементов магнитные потоки Ф и Фз, пронизывающие из-за поверхностного эффекта только часть их поперечного сечения.
Эти магнитные потоки замыкаются через магнитопроводы 4 и при отсутствии измеряемого усилия индуктируют в измерительных
10 обмотках равные э. д. с. Поскольку обмотки соединены последовательно и встречно, результирующее выходное напряжение равно О.
В да1чике (см. фиг. 1) измеряемое усилие
Р приложено к торцам только чувствитель15 ного элемента 1, а компенсационный элемент
2 остается ненагруженным, поскольку усилие передается через опору 8. Поэтому при действии измеряемого усилия магнитные потоки
Ф1 и Фз изменяются на различную величину
20 и возникает выходное напряжение датчика, являющееся функцией измеряемого усилия.
Для линеаризации указанной функциональной зависимости чувствительный элемент имеет кольцевые проточки диаметром d, поз25 воляющие перераспределить механические напряжения в его поперечном сечении и обеспечить в зоне, пронизываемой магнитным потоком, оптимальное значение механического напряжения при заданном максимальном из30 м ер я ем ом ус ил ни.
247567
Уиг. I
Составитель С. IN. Шутова
Техред Т. П. Курилко
Корректор С. М. Сигал
Редактор Т. Иванова
Заказ 3080/5 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва K-35, Раушская наб., д. 4/5.
Типография, пр. Сапунова, 2
В датчике (см. фиг. 2) измеряемое усилие приложено к торцам чувствительного и компенсационного элементов, имеющих различные диаметры кольцевых проточек d> и d2.
Поэтому при действии измеряемого усилия механические напряжения в зонах чувствительного и компенсационного элементов, пронизываемых магнитными потоками Фт и Ф, а следовательно, и сами потоки изменяются на различную величину, и возникает выходное напряжение, являющееся функцией измеряемого усилия.
Предмет изобретения
1. Магнитоупругий датчик усилий, содержащий чувствительный и компенсационный элементы, выполненные в виде одинаковых полых цилиндров, и соосные с ними магнитопроводы, на которых расположены обмотки возбуждения и измерительные обмотки, сое5 диненные по дифференциально-трансформаторной схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, чувствительный и компенсационный элементы снабжены кольцевыми проточками, не охваченными по10 люсами магнитопровода.
2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что кольцевые проточки чувствительного и компенсационного элементов расположены у одного со стороны внутренней, а у другого со стороны наружной поверхностей.
