Способ определения усилий

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ погрешность преобуменьшения величинь стерезиса, а также по амплитуде пере" поля. 2 ил,а также снижается разования за счет магнитоупругого г за счет модуляции менного магнитн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Институт прикладной Физики АН БССР(56) Гинзбург В.Б. Магнитоупругие датчики. М.: Энергия. 1970 с. 13Авторское свидетельство СССР У 949355, кл. С О 1 . 1/12, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ (5) Изобретение может быть использовано для измерения, контроля и регулирования механических усилий, Цель изобретения - расширение диапазона,и повьппение точности измерений. При условии намагничивания чувствио тельного элемента под углом 45 к направлению действия главных механических напряжений с ростом напряжений уменьшается величина продольнойсоставляющей индукции, измеряемойобмоткой 7. Знак в отличие от перпендикулярной составляющей индукции,измеряемой обмоткой 4, для продольнойсоставляющей не зависит от знака крутящего момента, приложенного к валу.Полученный после блока 1 О делениясигнал оказывается более линейным взависимости от величины механическойсилы. Благодаря операции деления повьппается чувствительность преобразователей из-за противоположного направления измерения обеих составляющих,Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения, контроля и регулирования механических усилий, например крутящего момента, приложейного к ферромагнитным изделиям.Цель изобретения - расширение диа- пазона и повышение точности измерений.10На фиг.1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа при измерении крутящего момента; на фиг.2 - то же, при измерении усилий.15Устройство для измерения крутящего момента содержит преобразователь крутящего момента, включающий ферромагнитный вал 1 в форме трубы, который намагничивается от источника 2 переменного тока, выходной ток которого модулирован по амплитуде с частотой, меньшей частоты намагничиваю- щего тока, обмотку 3, расположенную соосно с валом 1, измерительную об мотку 4, намотанную по образующей стенке трубы и подключенную к усилителю 5, сигнал с которого подается на вход детектора 6 среднего значения, измерительную обмотку 7, расположенную соосно с намагничивающей в ее средней части и подключенную к усилителю 8, выход которого соединен с входом другого детектора 9 среднего значения. Выходы детекторов 6 и 935 подключены к блоку 10 деления, в котором сигнал, снимаемый с детектора 6 делится на сигнал, снимаемый с детектора 9, а выходной сигнал с делителя регистрируется индикатором 11. 411Сущность предлагаемого способа определения усилий заключается в том, что при условии намагничивания чувсто вительного элемента под углом 45 к направлению действия главных механи 4 ческих напряжений, с ростом напряжений наблюдается уменьшение величины продольной составляющей индукции, измеряемой обмоткой 7, причем это уменьшение сначала незначительное, становится с ростом напряжений все более существенным, При этом знак в отличие от перпендикулярной составляющей индукции, измеряемой обмоткой 4 для продольной составляющей не за- Ф55 висит от знака крутящего момента, приложенного к валу. Поэтому получаемый после блока 10 деления сигнал оказывается значительно более линейным в зависимости от величины механической силы, причем благодаря операции делени повышается чувствительность преобразователей из-запротивоположного направления изменения обеих составляющих, а также снижается погрешность преобразования засчет уменьшения величины магнитоупругого гистерезиса, так как магнитоупругий гистерезис продольной и поперечной составляющих имеет один итат же знак и порядок величины, Кроме того, погрешность гистереэиса сни.жается за счет модуляции по амплитуде переменного магнитного поля благодаря тому, что измеряемый сигналесть среднее значение за пЕриод модуляции, так как за это время векториндукции многократно колеблется околосвоего среднего значения, котороенаблюдалось бы при перемагничиваниибеэ модуляции.Устройство для измерения усилий(применительно к магнитоупругомупреобразователю (прессдуктору) сжимающих усилий) содержит чувствительныйэлемент 1, намагничиваемый от источника 2 переменного тока, выходнойток которого модулирован по амплитуде с помощью обмотки 3, измерительныеобмотки 4 и 7, одна из которых размещена в тех же отверстиях, что иобмотка 3 намагничивания, подключенная к усилителям 5 и 8 соответственно,Принцип рабаты преобразователя,изображенного на Фиг,2, и его блоксхема аналогичны преобразователю,изображенному на фиг,1,формула изобретения1, Способ определения усилий, заключающийся в намагничивании переменным магнитным полем ферромагнитного чувствительного элемента, измерении двух сигналов, пропорциональных изменению магнитного состояния чувствительного элемента поперек и вдоль действия намагничивающего поля, при этом о величине усилия судят по отношению первого сигнала к второму, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона и повыше ния точности измерения, магнитное поле направляют под углом 45 к линии действия усилия и периодически модулируют по амплитуде, а измеряют1326912 2, Спосбб по п.1, о т л и ч а ющ я й с я тем, что намагничивающее поле модулируют по синусоидальному закону. 2.2 Составитель В,Ро Техред А.Кравчук ор А.Рев оррек яск каз 3272/36ВН Тираж 776ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская на ПодписноеСР 5 твенно-полиграфическое предприя, Прои сигналы, пропорциональные поперечнойи продольной составляющим индукции,после чего оба сигнала интегрируютза период модуляции. г. Ужгород, ул. Проектная