Устройство для определения механических напряжений
Полезная модель относится к приборостроению, неразрушающему контролю материалов, технической диагностике и может быть использовано в качестве накладных датчиков для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах для оценки ресурсоемкости устройства агрегатов, работающих под нагрузкой. Устройство для определения механических напряжений, содержащее корпус, установленный в нем основной сердечник П-образной формы с размещенными на нем возбуждающей и контролирующий уровень возбуждения обмотками, причем устройство для определения механических напряжений снабжено дополнительным сердечником П-образной формы, на котором размещена измерительная обмотка, причем дополнительный сердечник установлен симметрично между полюсами основного сердечника так, что плоскость его перпендикулярна плоскости основного сердечника, а корпус выполнен из проводящего немагнитного материала. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение помехоустойчивости и чувствительности измерений.
Полезная модель относится к приборостроению, неразрушающему контролю материалов, технической диагностике и может быть использовано в качестве накладных датчиков для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах для оценки ресурсоемкости устройства агрегатов, работающих под нагрузкой.
Наиболее близким по техническому результату к заявляемому устройству является магнитоупругий датчик для определения механических напряжений [патент 
2073856, кл. G01N 27/80, опубл. 20.02.1997], который содержит корпус, установленные в нем сердечник с размещенными на нем возбуждающей и измерительной обмотками, при этом он снабжен двумя дополнительными сердечниками полосовой формы и размещенными на них соответственно двумя измерительными обмотками, а основной сердечник выполнен Н-образной формы, причем дополнительные сердечники установлены между полюсами основного симметрично его центральной части.
Недостатками известного датчика являются сравнительно большие размеры, что не позволяет вести измерения механической напряженности в локальных точках, сложность выделения скачков Баркгаузена, так как в обмотке полосовых сердечников возможно наведение электродинамических сил (ЭДС) с частотой возбуждения, а также слабая помехозащищенность от посторонних ЭДС.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели являются повышение помехоустойчивости и чувствительности измерений.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения механических напряжений, содержит корпус, установленный в нем сердечник П-образной формы с размещенными на нем возбуждающей и контролирующей уровень возбуждения обмотками, а также дополнительныйсердечник П-образной формы, на котором размещена измерительная обмотка, причем дополнительный сердечник установлен симметрично между полюсам основного сердечника так, что плоскость его перпендикулярна плоскости основного сердечника. Корпус устройства выполнен из проводящего немагнитного материала, выполняющего функцию экрана и защиты от внешних помех. Плоскость сердечника с измерительной обмоткой перпендикулярна плоскости основного сердечника, и, поэтому, в нем практически не наводится ЭДС на частоте возбуждения, а ЭДС от скачков Баркгаузена при этом практически остается неизменной.
Устройство для определения механических напряжений состоит из корпуса 1, из двух П-оразных магнитопроводов 2 и 3, причем магнитопровод 3 установлен в межполюсном пространстве магнитопровода 2 перпендикулярно к нему. В центре магнитопровода 2 намотана намагничивающая обмотка 4, ближе к полюсам этого же магнитопровода намотаны две последовательно соединенные обмотки 5 для контроля уровня возбуждения. На магнитопроводе 3 намотана измерительная обмотка 6 для измерения магнитного шума, создаваемого скачками Баркгаузена при перемагничивании контролируемого участка.
Устройство работает следующим образом. Накладывают датчик на контролируемую поверхность, находящуюся под механическим давлением. Пропуская переменный ток частотой 20-30 Гц по намагничивающей обмотке производят намагничивание контролируемой поверхности переменным электромагнитным полем. По сигналу на выходе обмоток контроля уровня возбуждения обеспечивается требуемое значение величины электромагнитного поля намагничивания, которое затем поддерживается постоянным в процессе измерений. По среднеквадратичному значению магнитного шума или по числу скачков Баркгаузена, определяемым по измерениям на выходе измерительной обмотки, судят о величине механического напряжения. Для определения абсолютной величины механического напряжения используют тарировочные графики, полученные на эталонных образцах при известных в них механических напряжениях.
Устройство для определения механических напряжений, содержащее корпус, установленный в нем основной сердечник П-образной формы с размещенными на нем возбуждающей и контролирующей уровень возбуждения обмотками, отличающееся тем, что устройство для определения механических напряжений снабжено дополнительным сердечником П-образной формы, на котором размещена измерительная обмотка, причем дополнительный сердечник установлен симметрично между полюсами основного сердечника так, что плоскость его перпендикулярна плоскости основного сердечника, а корпус выполнен из проводящего немагнитного материала.
