Магнитоупругий преобразователь усилий

 

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий консольно закрепленный магнитопровод с обмотками , выполненный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при помсади двух перемычек, связываюпшх среднюю точку большего основания с вершинами малого основания , а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости, отличаю цийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, перемычки размещены параллельно ребрам в парах и попарно с ними в па .раллельных плоскостях. 00 оо СП)

COOS СОВЕТСНИХ ОИ ЛИР

РЕСПУБЛИК

09) . (И) 01 L 1/12

3(59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 3523477/18-10 (22) 17, 12, 82 (46) 15.03,84. Бюл. Р 10 (72) A.À. Гамбарян и С.A. Манукян (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 461323 кл. G 01 L 1/12 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3443755, 1982, (54) (57) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий консольно закрепленный магнитопровод с обмотками, выполненный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при помощи двух перемычек, связывающих среднюю точку большего основания с вершинами малого основания, а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, перемычки размещены параллельно ребрам в парах и попарно с ними в параллельных плоскостях.

1080036

Изобретение относится к технике измерения сил, в частности к преобразователям, основанным на изменении магнитных свойств материала в зависимости от нагрузки.

Известен магнитоупругий преобра- з зователь усилий, содержащий консольно закрепленный магнитопровод с обмотками возбуждения и отверстиями, в которых уложены измерительные обмотки, элементы которых расположены 30 по разные стороны от нейтральной линии Магнитопровода в параллельных плоскостях и включены по дифферен-. циальной схеме $1 3.

Обмотка возбуждения намотана вокруг внешней поверхности магнитопровода между участками с элементами измерительных обмоток. Механическая чувствительность этого преобразователя недостаточна в связи с тем, что магнитопровод имеет большую высоту, вызванную необходимостью выполнения отверстий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является магнитоупругий преобразователь усилий, одержащий консольно закрепленный магнитопровод с обмотками, выполненный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при помощи двух перемычек, связывающих среднюю 30 .точку большего основания с вершинами малого основания, а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости (2).

Недостатком известного датчика 35 является низкая чувствительность из-за большой его высоты.

Цель изобретения ; повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитоупругом преобразователе усилий, содержащем консольно закрепленный магнитопровод с обмотками, выполненный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при помощи двух перемычек, связывающих 4> среднюю точку большего основания с вершинами малого основания, а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости, перемычки размещены параллельно ребрам в парах н попарно с ними параллельных плоскостях °

На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя; на фиг ° 2 и 3 две проекции преобразователя беэ обмоток; на фиг. 4 — схема замещения магнитопровода.

Преобразователь содержит (фиг. 1) магнитопровод 1 с четырьмя стержнями 2, 3, 4 и 5, ребра трапеции и перемычки, обмотки намагничивания б и измерения 7. Один иэ концов магнитопровода закрепляется, а ко второму прилагается измеряемое усилие.

В схеме замещения (фиг. 4) Рм„ кмг ) мэ и Йм — магнитные сопротивления стержней 2, 3, 4 и 5; R м < и

R — магнитные сопротивления участков ас, се и Ьд; F - магнитодвижущая сила, созданная обмоткой намагничивания; ф„, Ф и ф — магнитные потоки, протекающие через участки ,cab, cde u bd.

Преобразователь работает следующим образом.

Когда измеряемое усилие равно нулю, магнитная цепь симметрична

Я =) = Я =Р„„+ и магнитные потенцим м2 м м+ алы точек Ь и Й равны. Магнитный поток через R равен нулю (ф = О), на выходе обмотки измерения напряжение равно нулю. Под действием усилий стержни 2 и 3 растягиваются, а 4 и 5 сжимаются. Магнитные сопротивления R®>, Км+ увеличиваются, à 8>1, К,„ уменьшаются, вследствие чего магнитные потенциалы точек b u d изменяются, возникает разность магнитных потенциалов, через R > протекает поток Ф, а на выходе измерительной обмотки получают напряжение, пропорциональное измеряемому усилию.

Механическая чувствительность предлагаемого преобразователя в несколько раэ превышает механическую чувствительность прототипа.

1080036

Тираж 923 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

\М

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1326/43

Составитель Н. Вовчук

Редактор М. Дылын Техред Т.Дубинчак Корректор И. Муска;, 4Ф