Магнитоупругий преобразователь динамических усилий

(54) (5ТЕЛЬ ДИН МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕАМИЧЕСКИХ УСровод с выхоч а ю щ и й с я темповышения точности и О АЗОВА- ржащий кой, что, ерения ИЛИЙ, сод дной обмо магнитоо т л и елью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ 099/18-101.820.86. Бюл. Ф 37ский авиационный инсОрджоникидзеТарханов, В,В,Гущин,и С.А,Ашуров781(0888)ауман Э. Измерение си методами. - М,: Мирис, 3.97, а .же, рис. 3.97, Б за счет исключения влияния собственных динамических характеристик, он снабжен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к испытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной формы 4, постоянных магнитов с полукольцевыми наконечниками, закреп- ленных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом выходная обмотка выполнена четырехсекционной и размещена на магнитопроводе по обе стороны от постоянного магнита, причем секции обмотки, разме- - с щенные на каждой С-образной секции магнитопровода, включенымежду собой встречно.С:Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля определения изменений нагрузкив звеньях механизмов особенно тогда,когда какое-либо из этих звеньев является основным, передающим усилие,элементом в механизме (например, колонна штанг нефтяного глубинного насоса),Известен магнитоупругий датчик сразомкнутым магнитопроводом, выполненным из постоянного магнита 111 .Недостатком этого датчика является влияние собственных динамическиххарактеристик на измеряемую нагрузку.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство, содержащее постоянный магнитс обмоткой и замкнутым магнитопроводом броневого типа. При периодическом нагружении магнита происходитизменение магнитной проницаемости,в соответствии с чем на выходе обмотки появляется ЭДС, пропорциональнаяизменению нагрузки 2 .Недостатками устройства являютсявлияние собственных характеристик наизмеряемую нагрузку, сравнительносложная схема реализации на штанговых насосах, требующая для осуществления два дополнительных жесткихнесущих основания и сложный кинематический узел, низкая помехоустойчивость от воздействия внешних магнитных полей.Цель изобретения - повьппение точности измерений за счет исключениявлияния собственных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что магнитоупругий преобразователь динамических усилий, содержащий магнитопровод с выходной обмоткой, снабжен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к испытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной Формы и постоянных магнитов с полу- кольцевыми наконечниками, закрепленных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом выходная обмотка выполнена четырехсекционной и размещена на магнитопроводе йо обе стороны от постоянного магнита, причем секции обмотки, размещенные на каждой С-образной секции магнятопровода. включены между собой встречно.На фиг.1 и 2 представлена конструкция преобразователя.Преобразователь соДержит С-образный магнитопровод 1 с двумя секциями 2 и 3 измерительной обмотки. Навтором С-образном магнитопроводеразмещены две дополнительные секции5 и 6 измерительной обмотки.Полюса магнитопровода 1 закреплены в Г-образных сердечниках, 7 и 8,а полюса магнитопровода 4 - в Г-образных сердечниках 9 и 10, При этомсердечники 7-9, 8-10 составляют узлыкрепления магнитопроводов 1 и 4 другс другом, а сами сердечники соединяются винтами 11.Постоянный магнит 12 закреплен всередине основания магнитопровода 1,а постоянный магнит 13 - в серединеоснования магнитопровода 4. Магниты12 и 13 направлены одноименными полюсами друг к другу. При этом магнит12 снабжен полукольцевым наконечником 14, а магнит 13 - полукольцевымнаконечником 15.Участок штанги 16 охватывается соответствующими Г-образными сердечниками, в которых имеются отверстия 17для крепления устройства винтами 18к верхнему основанию штанги 19(Фиг.2),35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 Принцип действия устройства заключается в следующем.На участках А и Б штанги магнитные потоки от постоянных магнитов направлены встречно. Это исключает воздействие внешних магнитных полей на измерительную обмотку в целом, При изменении нагрузки изменяется магнитная проницаемость участков А и Б штанги. Это ведет к изменению магнитных потоков, сцепленных с секциями 2,3 и 5,6 измерительной обмотки, В соответствии с этим на выходе каждой пары секций появляется ЭДС, пропорциональная изменению нагрузки.Размещение магнитов вне механических воздействий за счет использования двух магнитопроводов позволяет исключить влияние собственных динамических характеристик (упругость, коэффициент затухания) на измеряемую нагрузку, а значит повысить точность измерения, так как при этом чувствительным элементом является сам контролируемый объект (за счет бесконтактного преобразования деформации). Повышена помехоустойчивость за счет3 1262304 41симметрирования конструкции путем ис- ных симметрично относительно магнипользования четырех секций, размещен- тов. Составитель Н,ВовТехред Л. Олейник утя оррект Подписно Н б., д. 4/5 роизводственно-йолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор А.1 Чншк аказ 5412/3Тираж 78ИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений н открытий13035, Москва, Ж, РауаскняюфвЮ