Магнитоупругий анизотропный датчик для измерения механических напряжений

 

1»1 502206

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.72 (21) 1784897/25-28 (51) М. Кл.- 6 01В ii 24 с присоединением заявки №

ГосУдарственный комитет (23) 11р нор итет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781(088.8) Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.04.76 (72) Автор изобретения

О. Г. Костин (71) Заявитель Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт (54) МАГНИТОУПРУГИЙ АНИЗОТРОПНЫЙ ДАТЧИК

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение касается измерительной техники и средств автоматизации, в частности датчиков для определения как по величине, так и по направлению механических напряжений, возникающих в материалах типа полимеров.

Известны магнитоупругие анизотропные датчики для измерения механических напряжений, содержащие корпус и магнитопровод с размещенной на нем обмоткой.

Однако известные датчики не удобны тем, что они громоздки, не исключают непосредственного воздействия напряжений на обмотку и находящуюся под ней чувствительную зону магнитопровода, что существенно уменьшает их точность.

Точность известных датчиков уменьшается также из-за наличия рассеивания магнитного потока из чувствительной зоны магнитопровода.

Цель изобретения — повышение точности измерений механических напряжений в полимерных материалах.

Для достижения этой цели используют магнитоупругий анизотропный датчик, включающий корпус из исследуемого полимера и пластинчатый магнитопровод с размещенной на нем обмоткой.

Для этого в предлагаемом датчике корпус армирован магнитопроводом так, что образована изолированная от внешней среды внутренняя полость вокруг обмотки и вокруг чувствительной зоны магнитопровода.

Для уменьшения рассеивания магнитного потока из чувствительной зоны магнитопровода на нем за пределами его чувствительной зоны выполнены пазы в направлении, перпендикулярном его продольной оси.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик, вид сверху, разрез; на фиг. 2 — то же, вид

10 сбоку., разрез.

Датчик имеет магнитопровод 1 с размещенной на нем обмоткой 2, корпус 3 и выводы 4.

Магнитопровод 1 представляет собой пластину из магнитомягкого материала с отверстием

15 в центре и четырьмя пазами, отделяющими чувствительную зону, расположенную вокруг отверстия, от остальной части магнитопровода, используемой в качестве арматуры корпуса.

20 Обмотка 2 намотана обмоточным проводом и равномерно распределена по чувствительной зоне магнитопровода вокруг отверстия.

Например, она содержит 40 витков провода

ПЭЛШО диаметром 0,07 мм.

25 Корпус 3 выполнен литым из того же полимера, в котором необходимо произвести измерение механических напряжений, Он армирован магнитопроводом 1 так, что образована изолированная от внешней среды внутрен30 няя полость вокруг обмотки 2 и вокруг чув502206

Составитель А. Босой

Техред T. Курилко

Корректор Л. Брахнина

Редактор В. Другова

Заказ 611/9 Изд. № 222 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35. Раугпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ствптельной зоны магнитопровода. В корпусе

3 жестко заделаны два вывода 4 из проволоки, к которым припаяны концы обмотки 2.

Предложенный датчик работает следующим образом.

Под действием механических напряжений в полимере, которые воспринимаются корпусом

3 и передаются на магнитопровод 1 по оси Х, изменяется магнитная проницаемость магнитопровода, а следовательно, и ток в обмотке

2, что и регистрируется каким-либо прибором.

Точность измерений механических напряжений в полимерах с помощью предложенного датчика намного выше точности измерений известными датчиками. Например, при измерении на частоте 20 кгц, 0,8 вольта в диапазоне механических напряжений 0 — 450 кг/см погрешность не превышает 0,25 кг/смз. Датчик надежно работает в широком диапазоне температур (— 80 С до +250 С). Поэтому предлагаемый датчик может быть использован для особо точных измерений механических напряжений, возникающих в полимерах при заливке и обволакивании ими элементов и блоков различной аппаратуры. г Предмет изобретения

1. Магнитоупругий анизотропный датчик для измерения механических напряжений, содержащий корпус и магнитопровод с размещенной на нем обмоткой, отл ич а ющийся

10 тем, что, с целью повышения точности измерений, корпус армирован магнитопроводом так, что образована изолированная от внешней среды внутренняя полость вокруг обмотки и вокруг чувствительной зоны магнитопро15 вода.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения рассеивания магнитного потока из чувствительной зоны магнитопровода, на магнитопроводе за пределами его

20 чувствительной зоны выполнены пазы в направлении, перпендикулярном его продольной оси.