Магнитоупругий датчик растягивающих усилий

ОБ Е ВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТВУ7 Маг зы-,ЮеОЛ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский институт автоматики им. ХХ 7, съезда КПСС(56) Гинзбург В.Б. нитоупругие датчики. М.: Энергия, 1 970, с.50-52.Авторское свидетельство СССР В 142445, кл, С 01 . 5/1 2, 1 960. (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК РАСТЯГИВА 1 ОЩИХ УСИЛИЙ(57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в весоизмерительных устройствах и в системах автоматического регулирования технологическими процессами, Цель изобретения - повышение точности измерения. При воздействии на цилиндрический чувствительный элемент растягивающих усилв поперечном сечении его появляютспродольные растягивающие напряжения 6, которые при положительноймагнитострикции материала и магнитном поле Ф , перпендикулярном Ьобусловят снижение магнитной проницаемости материала, магнитной индуции и потока Ф Суммарное изменение потокосцепления обмоток 6 (имерительных) обусловит величину входного сигнала датчика, пропорционального измеряемому усилию растяжния. 4 ил.Изобретение относится к сцлоизмерительной технике и может быть использовано в весоизмерительных устройствах и в системах автоматического регули 5 рования технологнческими процессами,Цель изобретения - повышение точности измерения.На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 11 на фиг. 3 - датчик с полым цилиндрическим. элементом и внутренним элементом намагничивайия, на фиг, сечение Б-Б на фиг, 3. 30 40 15Датчик (фиг. 1) состоит из чувствигельного элемента 1 цилиндрической формы из магнитоупругого материала с положительной магнитострикцией и эле - мента 2 намагничивания-, содержащего 20 магнитопровод 3 кольцевой формы из магнитомягкого материала, например, с двумя обращенными к наружной поверхности полюсами 4 и 5. На полюсах намотаны обмотки 6 (намагничивающая 25 и измерительная), Обмотки 6 (намагничивающие) соединяются последователь - но или параллельно так, что обеспечивается чередование полярности полюсов 4 и 5 по окружности.Датчик (фиг, 3) содержит чувствительный элемент 7, выполненный в виде полого цилиндра, а элемент намагничивания размещен внутри цилиндра и представляет собой магнито- З 5 провод 8, на котором имеются обмотки 9 (намагничивающая и измерительная), причем ось магнитопровода 8, совпадающая с осью обмоток, расположена перпендикулярно оси полого цилиндрического чувствительного элемента 7.Датчик работает следующим образом.При подключении обмотки 6 намаг ничивания к источнику переменного тока в магнитопроводе 3 возникает магнитный поток. Магнитный поток полюса 4, равной Ф , (фиг, 2), разветвляется в цилиндрическом чувствительном элементе 1 на два окружных параллельных потока Ф тр, которые атем проходят через другой новлюс 5 (противоположной первому полярности), и в кольцевом внешнем магццтопроводе 3 снова разпеляется цадва потока,Таким образом, цо цилиндрическомучувствительному элементу 1 во внешнемовсрхцостцом слое проходит окружноймагнитный поток. При воздействии нацилиндрический чувствительный эле -мент 1 растягивающих усилий в егопоперечном сечении появляются процольные растягивающие напряжения Ь р,которые при положительной магнитострикциц материала и магцитцом потоке фперпендикулярном 4 Робус -ловят снижение магнитной проницаемости материала, магнитной индукции ипотока Ф г, Измерение магнитногопотока каждой из параллельных ветвеймагнитной цепи приводит к соответствующему изменению магнитного потокакаждого полюса: д Ф = 2 дФИзменение д Ф приводит к изменению потока сцепления каждок изизмерительных обмоток, намотанных наполюса 4 и 5. Суммарное изменениепотокосцепления обмоток 6 (измерительных) обусловит величину выходного сигнала датчика, пропорционального измеряемому усилию растяжения.Формула изобретенияМагнитоупругий датчик растягиваюших усилий, содержащий чувствительный элемент в виде цилиндра, ферромагнитный сердечник с полюсами, охватывающий чувствительный элемент, и намагничивающие и измерительные обмотки, расположенные на радиально направленных полюсах, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, полюса расположены в плоскости, перпендикулярной оси чувствительного элемента, а цамагцичивающие и измерительные обмотки размещены ца каждом полюсе, при этом намагничивающие обмотки полюсов соединены так, что обеспечивается чередование полярности полюсов