Двухкомпонентный датчик

Союз Советскнк Соцнапнстнческнк Респубпнк(22) Заявлено 030576 (21) 2356061/18-10с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -Опубликовано 150680. Бюллетень М" 22Дата опубликования описания 2006,80 рм2 6 01 Ь 1/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ДАТЧИК Изобретение относит ся к о бластиизмерительной техники и может бытьиспользовано в устройствах для измерения крутящего момента и осевой силы на гребных валах. 5Известные двухкомпонентные датчики крутящего момента и осевой силына гребных валах, содержащие упругиекалиброванные элементы с электрическими преобразователями деформацииили перемещений, не обеспечивают тре-буемой точности измерения 1) .Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является двухкомпонентный датчик, содержащий упругий элемент, выполненный в виде двухразделенных жесткой перемычкой упругих цилиндрических секций с наклонными балочками, и дифференциальные индуктивно-частотные преобразователи 20крутящего момента и осевой силы 2).К недостаткам известного датчикаотносится низкая точность измерения,Цель изобретения заключается вповышении точности измерения,25Указанная цель достигается за счеттого, что в предлагаемом датчике дифференциальный индуктивно-частотныйпреобразователь крутящего момента жестко связан с цилиндрическими секци- ЗО ями упругого элемента и со средней частью жесткой перемычки, а дифференциальный индуктивно-частотный преобразователь осевой силы расположен внутрипреобразователя крутящего момента и жестко связан только с крайними основаниями упругого элемента.На фиг. 1 изображен двухкомпонентный датчик, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез по А-А; на фиг. 3 - то же, вид по стрелке Б.Двухкомпонентный датчик содержит упругий элемент 1 и концентрично рас" ,положеннью в нем дифференциальные индуктивно-.частотные преобразователи 2, 3 крутящего момента и осевой силы.Упругий элемент выполнен в виде двух разделенных жесткой цилиндрической перемычкой 4, полых цилиндрических секций с наклонными под углом 45 о упругими балочками 5 правого и левого направлений.Дифференциальный индуктивно-частотный преобразователь 2 крутящего момента жестко связан с помощью Фланцев б, 7 и полого цилиндра 8 с крайними основаниями Э и 10 упругого элемента и со средней частью цилиндрической перемычки 4, а преобразова" тель осевой силы 3 расположен внутри741074 Формула изобретения Заказ 31914119 Подписное ЦНИИПИТираж Патент,ул, Проектная,4 Филиал П г. Ужгор преобразователя крутящего момента ижестко сВязан с пОмощью двух Вилок11 и 12 тоО с крайними Осноаниями упругого элемента, Каждый преобразователь снабжен двумя катушками13 индуктивности,Дифференциальные индуктивно-частотные преобразователи 2, 3 представляют собой четыре пары магнитных систем 14-17 броневого типа, лежащих наодной оси и имеющих активные воздушные зазоры. При сжатии упругого элемента 1 под действием осевой силы,происходит изменение активных зазороввсех магнитных систем, причем в двухсредних парах 15, 16 один зазор уменьшается, а другой увеличивается. Этоприводит к увеличению и уменьшениюсоответствующих индуктивностей. Дифференциальное изменение индуктивностей приводит к изменению разностнойчастоты, по значению которой и определяют осевую силу. Изменение жеактивных зазоров двух крайних парсистем 14, 17 (под действием осевойсилы, не приводит к изменению результирующей частоты, так как зазоры в. этом случае изменяются не дифференциально, а В одну сторону, т. е одиоба одинаково уменьшаются.При скручивании упругого элемента (под действием крутящего момента)происходит дифференциальное изменениеиндуктивностей только двух крайнихмагнитных систем 14, 17, так как закручивание упругого элемента 1 вследствие противоположного наклона упругих балочек 5 не приводит к изменению его длины, а приводит к относительному перемещению полого цилиндра8, связанного с этими магнитными системами. Дальнейшее преобразование диФференциального изменения индуктивностей производится так же, как и при измерении осевой силы.Таким образом, воспринимая одновременно осевую силу и крутящий момент, датчик выдает информацию о каждой величине отдельно. 1 ОДвухкомпонентный датчик, содержащий упругий элемент, выполненный ввиде двух разделенных жесткой перемычкой упругих цилиндрических секцийс наклонными балочками, и дифференци 15 альные индуктивно-частотные преобразователи крутящего момента и осевойсилы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, в нем дифференциальный индук 2 О тивно-частотный преобразователь крутящего момента жестко связан с цилиндрическими секциями упругого элемента и со средней частью жесткойперемычки, а дифференциальный индуктивно-частотный преобразователь осевой силы расположен внутри преобразователя крутящего момента и жесткосвязан только с крайними основаниямиупругого элемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 9 260036,кл. 73-136, 1941.352, Авторское свидетельство СССРР 214158, кл, С 01 1 1/08, 1968 (прототип) .