Магнитоупругий преобразователь усилий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) Ь 1/1 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СА К АВТОРС мбарянский ство СССР1979.во СССР1980,1/12 ртельст1/12,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод, выполненный в виде пластины ом, обмотки намагничивания и ения, и нефферомагнитное осноо т л и ч а ю щ и й с я тем, с целью повышения чувствительпри измерении малых усилий, абжен Н-образным элементом, тная проницаемость материала ого меньше магнитной проницаематериала пластины, при этом азный элемент установлен в окастины, а точка приложения й размещена на одном из участластины, расположенных между ельными сторонами Н-образного нта. с окн измер ванне что, ности он сн магии котор мости Н-обр не пл усили ков и пдралл элемеьй /Р где Р - магнитное сопротив З 5ление плеча моста; йР 6, - изменение магнитного сопротивления плеча моста под действием усилий.Цель изобретения - повышение чувствительности при измерении ма лых усилий.Поставленная цель достигается тем, что магнитоупругий преобразователь содержащий магнитспровод, выполненный в виде пластины с окном, 45 обмотки намагничивания и измерения, и нефферомагнитное основание, снабжен Н-образным элементом, магнитная проницаемость материала которого меньше магнитной проиицаемости материала пластины, при этом Н-образный элемент установлен в окне пластины, а точка приложения усилия размещена на одном из участков пластины, расположенных между параллельными сторонами Н-образного элемента.При такой конструкции магнитопровода преобразователя магнитные сопротивления плеч моста под действием усилия не изменяются, изменяется60ма нитное сопротивление пластины, величина которой на один и более порядок ниже величины магнитного Изобретение относится к технике измерения сил, а точнее к преобразователям, основанным на изменении магнитных свойств материала в зависимости от нагрузки.Известен магнитоупругий преобразователь усилия, содержащий основание и магнитопровод, выполненные в виде пакета пластин с окнами для размещения обмоток. Окно каждой пластины магнитопровода разделено на две равные части перемычкой, причем перемычки соседних пластин магнитопровода взаимно перпендикулярны, а между ними установлен с натягом неферромагнитный элемент Г 1 2.Однако этот преобразователь имеет недостаточную чувствительность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является магнитоупругий преобразователь усилий, содержащий магнитопровод, основание и неферромагнитный силовводящий элемент, пластины выполнены сИ-образными участками в пакете, кончтактируют поверхностями одинаковой конфигурации и повернуты друг относительно друга на 90 , а неферродмагнитный силовводящий элемент выполнен с выступами, контактирующими с натягом с И-образными участками 23Чувствительность этого преобразователя недостаточна при измерении малых усилий., Это обусловлено малым значением относительного изменения 1015 2030 сопротивления плеч моста. Поэтомуотносительное изменение магнитногосопротивления пластины под действием усилий больше и чувствительностьувеличивается.На фиг. 1 представлен преобразователь с обмотками, общий вид; нафиг. 2 и 3 - конструкция преобра,зователя без обмоток в двух проекциях; на фиг. 4 - схема замещениямагнитопровода преобразователя.Преобразователь содержит пластину 1, Н-образный элемент 2, основание 3, обмотки намагничивания 4 иизмерения 5. Магнитная проницаемостьэлемента 2 на один или более порядок ниже магнитной проницаемостиэлемента 1. Это обеспечивает высокиемагнитные сопротивления в плечахмагнитного моста, составленного магнитопроводом, и малые магнитные сопротивления на участках пластины.Последнее условие обеспечивает высокую чувствительность при малыхусилияхм 1 РМ 2 ф РмзфРм Рм (фиг, 4)магнитные сойротивлеяия отдельныхучастков Н-образного элемента,Рм / Рмч мэ Рм 6 магнитные сопротивлейия участков аЬ, ас, сй, Ьйпластины; Г, - магнитодвижущая сила обмотки намагничивания.Преобразователь работает следующим образом.6 Когда измеряемое усилие равно нулю (РО), магнитодвижущая сила Рмобмотки намагничивания создает магнитные потоки ф 1,ф 2, ф 3. Магнитныесопротивления ам 1 .Р 2,Р , Р нам 1 ф м 2 МЗ ФФдва порядка превышают Рм, Р, Рмз мтф м 6и К, поэтому магнитный йоток ф 1 значительно больше потоков ф 2, ф 3.Поток Ф 1 создает на Рмв и В равные по величине напряжения, так как)м=Рм 2=мЗ =Рм, потенциалы точек Ои Е одинаковы, через Р 6,6 магнитныйпоток равен нулю, напряжение на выходе измерительной обмотки равнонулю. Когда под действием усилия Ручасток сй магнитопровода растягивается, магнитное сопротивление й 6,уменьшается. Вследствие этого симметрия магнитной цепи нарушаетсяР Ю, нарушается равенство магнитодвижущих сил между точками аЬ исд (Ю,фР ,1). Магнитные потенциалы точек е .и У отличаются, черезкпротекает магнитный поток и на вым 5ходе измерительной обмотки получаемнапряжение, пропорциональное усилию Р.При измерении малых усилий-чувствительность предложенного преобразователя в 40 раз превышает чувствитежяость известного..Лубинчак став хред КОРРектоР В. Бутягин едактор грыюе аказ 1536/34 исноеР 4 игл ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП по д 035, МТираж 823Государственного коми лам изобретений и отк сква, й, Раущская По та С тий б,