Магнитоупругий датчик усилия

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М—.Ч.Кл. G 011 1112

Заявлено 17,XI.1970 (№ 1491748/18-10) с присоединением заявки Хо—

Приоритет—

Опубликовано IО.VIII. 1972. Б|оллетсиь № 24

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УД К 531.781 (088.8) Дата опубликования описания 22.IX.1972

Авторы изобретения

М. H. Гуманюк и Ю. А. Шкваркин

Институт автоматики

Заявитель

МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЯ

Изобретейие относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве датчика веса.

Известны магнитоупругие силоизмерительные датчики, содержащие корпус, магиитопровод с обмотками и измерительное устройство.

Цель изобретения — исключение ошибки в измерении усилий в случае, когда угол приложения силы к поверхности датчика может изменяться, в то время как величина силы остается неизменной:

Это достигается тем, что силоизмерптельный магнитопровод датчика оснащен тремя (или более) дополнительными магнитопроводами, выполненными заодно с основным магнитопроводом и упирающимися своими торцами в боковую поверхность стенки корпуса.

Датчик вставлен в точно подогнанный по размерам корпус, и шарики, установленные в торцах дополнительных магнитопроводов, плотно входят в корпус и скользят по его стенкам.

На фиг. 1 схематически .изображен предлагаемый датчик в корпусе; на фиг. 2 показана схема, включения датчика.

Датчик (фиг. 1) включает в себя основной измерительный магнитопровод 1 с обмотками

2 и 8 и дополнительные магнитопроводы 4 с обмотками 5 и б. Датчик расположен в жестком в направлении действия боковых сил корпусе 7. Верхняя часть датчика входит в де2 таль 8. Дополнительные магнитопровозы на свои.; концах снабжены шариками 9.

Рабочее усилие воспринимает деталь 8 и передает сго основному силоизмеритсльиому магнитопроводу 1. Обмотки 2 — первичные, а обмотки 8 — вторичные. Обмотки 2 подключены к источнику питания. При воздействии нагрузки ток в обмотке 3 изменяется пропорционально усиля|о. В случае отклонения линии

1р действия измерясмои силы от вертикали, происходит ее,разложение на составляющие. Усилие, действующее.на основной силоизмерительньш магнитопровод, уменьшается, возникает погрешность. Однако, горизонтальная состав15 ляющая рабочего усилия воздействует иа один или несколько дополнительных магиитопроводов 4 через шарики 9 в их торца.;, расположенных по линии действия горизонтальной составляющей. В обмотках 6 (обмотки 5 — первичныс) на этих магнитопроводах происходит изменение тока, пропорциональное величине боковых составляющих усилия. Сечение магнитопроводов 4 подбирают исходя из возможных величин боковых составляющих усилия, кото2б рые равны рабочему усилию, умноженному на синус угла между вертикалью и линией действия рабочего усилия.

С целью компенсации начального напряжения (т. е. в случае отсутствия нагрузки) npugp менен ненагружаемый датчик Р, (фиг. 2), ана347509

3 логичпьш первому. Его вторичные обмотки 3 и 6 соединены встречно с соответствующими вторичными обмотками рабочего датчика Äl.

Если липия действия усилия совпадает с осью основпого магпптопровода, то напряжение >и-1 сопрот>явлении Я1 полностью характсризуст 113меряемое усилие. Если же лнпия действия оо,разует угол с осью осповпого магнитопровода, то на сопротивлении R2 также появляется напря>копие, характеризующее величину горизонтальной составляющей рабочего усилия. В то же время напряжение па сопротивлепии

Pi1 уменьшается (при нсизмепностп велпчи1п I рабочего усилия). Возникающая прп этом поГрсш1юсть пропорциоцальиа величине 1 cosa.

Погреш пость может быть исключена, если к напряжепию па сопротпвлении gl геометриl cKI прибавить напряжение па сопротивлении Р2, причем угол между ними должен сост1!вл Ять 90 . Дл 51 этОГО Il>l IIP51>Icc IIII51 под>1!Отсл

1ш измерительное устройство ИУ (фиг. 2). Получаемый на его выходе сигнал Hp пропорцио1налеп истинной величине рабочего усилия, воздействующего на деталь 8, и может быть использован для регистрации веса управлснпя тсх11ологпческим процессом и т. п.

П редм ет изобретения

Магпитоупругий датчик усилия, содержащий размещенный в цилиндрическом корпусе магнитопровод с обмотками, подключенный к измерительному устройству, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем маппитопровод установлен в корпусе соосно и спабжен пе менее чем тремя дополнительными магнитопроводами, оси которых ра сположены в плоскости, перпендикулярной оси первого, и торцовые поверхности сосдиие20 IIII с корпусом шар1шрпо.

347599

Физ 2

Составитель Л. Мильдзихова

Техред Т. Курилко

Корректор Е. Зимина

Редактор И. Грузова

Загорская типография

Заказ 3991 Изд. № 1149 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4/5