Магнитоупругий датчик усилий

(46) 07,04,89,.Бюл, Ф 13 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР У 247567, кл, С 01 1. 1/12, 1967Авторское свидетельство СССР Р 535476, кл, С 01 1. 9/16, 1974, (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и п уменьшить габариты и вес увеличении верхнего преде ния. Наружный замкнутый м озволяетдатчика прила измереагнитопро 7 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ П(НТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСНОМУ СВИ Я 01471 вод 4 соединен равномерно расположенными по окружности магнитопроводящими спицами 2 со ступицей 1. Нанаружном магнитопроводе на участкахмежду спицами и в каждой спице выполнены щели 3 и 5, разделяющие этиучастки на два стержня, один из которых охвачен намагничивающими 6 и 7,а другой - измерительной 9 обмотками,При приложении к торцу ступицы сжимающего усилия в стержнях спиц возникают механические напряжения сжатия, а в стержнях внешнего магнитопровода между соседними спицами появляются растягивающие напряжения.При этом изменяются магнитные сопротивления на путях магнитных потоков,нарушая равенство ЭДС, 4 ил.1471090 1Изобретение относится к силоизме"рительной технике и может применяться в автоматических системах управления технологическими процессамидля измерения сил, например, припрокатке.Цель изобретения - уменьшениегабаритов и веса за счет снижениявеличины механических напряжений визмерительных стержнях.На Фиг.1 изображен магнитоупругийдатчик усилий, общин вид; на Фиг,2 разрез А-А на Фиг.1; на фиг.Зодна из возможных схем электрического соединения. обмоток; на фиг. -статическая характеристика датчика.Магнитоулругий датчик усилий(Фиг,11 содержит ступицу 1, к которой прикладывается измеряемое усылие, магнитопроводные спицы 2 с щелями 3 и наружный магнитопровод 4с щелями 5 на участках между госедними спицами, а также обмотки намагничивания 6, 7 иизмерительные8 9,Обмотки намагничивания (фиг,2),.Располагаемые на соответствующихстержнях спиц О 1 нр 1 э 1 нр е 1 нрз э, у), соединены последовательновстречно, так же соединены,.между собой обмотки намагничивания, располагаемыена стержнях внешнего магнитопровода Р1 ноаэ 1 ноьэ 11 но)Группа обмоток намагничивания, рас- З 5полагаемая на спицах, соединена последовательно.согласно с группойобмоток намагничивания на внешнеммагнитопроводе.Обмотки измерительные, располагае мые на спицах Р,1 и р1 и рз в11 ц), соединены между собой последовательно-встречно, так же соедине"ны между собой измерительные обмотки,располагаемые на внешнем магнитопроводе РО 1 в 1 из 1 иозе но)Группа измерительных обмоток, размещенная на спицах, соединена последовательно-встречно с группой измерительных обмоток, размещенных на внешнеммагнитопроводе. К выходу измерительной цепи присоединен измерительныйприбор,Магнитоупругий датчик усилийработает следующим образом, 55При подключении цепи намагничивания к источнику переменного токав магнитопроводе появляются магнитные потоки, проходящие по спицам 1 р 11 фрфрфр (по числу спиц) фи магнитные потоки фо 1 фо фо фоо ОФ,проходящие по наружному магнитопро-воду и замыкающиеся вокруг соответствующей щели..Основная часть магнитного потокаф ароходит в радиальном направлении, а основнаячасть потоков ф, -в окружном ЭДС, наводимые в измерительных обмотках, при отсутствииусилия равны. Результирующаяся ЭДСЕ при встречном включении группизмерительных обмоток на спицах ина наружном магнитопроводе равнанулю,При приложении к торцу ступицысжимающего усилия в стержнях спицвозникают механические напряжениясжатия, а в стержнях внешнего магнитопровода между соседними спицамипоявляются растягивающие напряжения.При этом изменяются магнитные сопротивления на путях магнитных потоковФр и ф, Магнитные сопротивлениярадиальных участков спиц (на путипотоков фувеличиваются, а окружных участков наружного магнитопровода (на пути потоков ф)уменьшаются.Это обуславливает нарушение равенства ЭДС, наводимых в измерительныхобмотках на спицах (Е) и на наружном магнитопроводе (Е), в результате на выходе датчика появится ЭДСЕ, равнаяЕр = Е - ЕрФ рСтатическая характеристика предлагаемого датчика имеет растущий характер (фиг.4). Формула изобретения Магнитоупругий датчик усилий, содержащий наружный замкнутый магнитопровод, намагничивающую и измерительные обмотки, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, .с целью умень- щения габаритов и массы при увеличении верхнего предела измерения, в него введена ступица, соединенная равномерно расположенными по окружности магнитопроводящими.спицами с наружным магнитопроводом, при этом спицы и наружный магнитопровод расположены в одной плоскости, равноудаленной от торцов ступицы, а на наружном магнитопроводе на участкахмежду спицами и в каждой спице выполнены щели, разделяющие эти участ,Пекар Подписноезобретениям и открытия Раушская наб., д. 4/5 1601/45 Тираж 788Государственного комитета113035, Москва,а при ГКНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор Гагарина, 101 ки магнитопроводов на два стержня, один из которых охвачен намагничи 1 11 11 вающей, другой - измерительной обмотками,