Устройство для измерения силы

(71) Тюменский индустриальный институт им, Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1432358, кл, 6 01 1 23/14, 1987.Заявка ФРГВ 3009742, кл. 6 01 1 1/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИ- ЛЫ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения механических сил. Измерительный элемент 1 в виде проволоки из материала с магнитоупругим гистерезисом намагничивается катушками 4,4 разнополярными импульсами. По величине магнитного поля магнитных меток, измеренного, например, феррозондами 6,6 с учетом граду.- ировочной характеристики, определяют величину механической силы, действующей на измерительный элемент 1, Величину измеряемой силы фиксируют пои помощи цифропечатающего устройства 8. 2 ил.Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения силы, например силы, рывка или силы натяжения.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения влияниявихревых токов и увеличения помехозащищенности от внешних магнитнцх полей,На фиг, 1 изображена схема устройствадля измерения силы; на фиг. 2 - распределение магнитного поля рассеяния от измерительных меток в присутствии внешнегомагнитного поля.Устройство содержит магнитный измерительный элемент 1, выполненный в видепроволоки из материала, обладающего магнитоупругим гистерезисом, например стальЭИ 961, катушку 2,соединенную с размагничивающим устройством 3, намагничивающие катушки 4 и 4, соединенные снамагничивающим устройством 5, соединенные последовательно встречно, датчики6 магнитного поля, подключенные к управляющему устройству 7, и цифропеча гающееустройство 8, соединенное через управляющее устройство 7 с датчиками 6 магнитногополя. Причем расстояние между датчиками6 и 6 магнитного поля равно расстояниюмежду намагничивающими катушками 4 и 4 ,Устройство работает следующим образом,Измерительный элемент (проволока) 1 втросе или отдельно, намотанный на барабан, проходит через размагничивающую 2 изатем намагничивающие 4 и 4 катушки, вкоторых создается одинаковое по величине,но противоположное по направлению, намагничивающее поле. Намагниченные участки проволоки проходят мимо датчиков 6 и6 магнитного поля и затем попадают в рабочую зону, где необходимо измерять действующую силу натяжения, например ьморскую глубину, шахту, к буксиру и др. Вмомент включения намагничивающега устройства 5 подается пеовый намагничивающий импульс, затем про:алака с магнитнымполем рассеивания намагниченного участкапроволоки подходит к датчику б, воздействуют на него и по достижению определенной величины, напоимер положительнонаправленного магнитного поля, управляющий сигнал от устройства 7 заставит устройство 5 выдать второй намагничиэающийимпульс и т,д, Расстояние между намагниIчивающей катушкой 4 и датчиком б магнитного поля будет базой 1, через которое ибудут наноситься магнитные метки,Число меток й (й - номер метки, еслипервой метке присвоить номер - 1) будет10. марный сигнал от них практически не 25 ЗО 40 определять длину размотаннаго участкапровода Ю,Влияние внешнего магнитного поля Но(фиг. 2) приводит к тому, что величина результатав паля вблизи одного из участков проволоки больше, а вблизи другого участка меньше на одну и ту же величину Н,При встречном включении датчиков 6 и 6 магнитного поля, например феррозонов, сумзависит от величины внешнего магнитного поля и тем самцм (при определенном выборе размеров намагничивающего устройства) исключается его влияние.При сматывании проволоки (троса) или при ее намотке устройство 7 отслеживает поле рассеивания от магнитных меток, фиксирует ега максимальное значение и передает на цифропечатающие устройства 8, которые однавремечно с показаниями датчиков 6 и 6 фиксируют номер метки, т.е мссто положения намагниченного участка проволоки. Сравнивается величина. магнитного поля выбранной метки (группы меток) до нагружения (статического или динамического растяжения рывка) и после погружения, по изменению величины поля и градуиравачной кривой "Изменение магнитного ",оля - нагрузка". снятой на той же самой проволоке, определяется величина максимальных напряжений, действующих на трос.Выбор измерительного элемента в виде проволоки.позволяет существенно уменьшить погрешность измерения, обусловленную вихревыми токами, наведенными в измерительном элементе 1. Г 1 ричем диаметр проволоки выбирается из условияй оЕгде с - диаметр проволоки;В - радиус ее допустимого изгиба;Е - модуль упругости проволоки;О - максимальные напряжения, созданные измеряемой силой. Фамула изобретенияУстройство для измерения силы, содержащее магнитный измерительный элемент, раэмагничиваощую и намагничивающую катушкл, датчик магнитного поля, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены вторая намагничивающая катушка, включенная встречно с первой, и второй датчик магнитного поля, включенный встречно с первым, причем расстояние между датчиками магнитногополя равно расстояниюмежду намагничивающими катушками, а измериСоставитель В.РодинТехред М.Моргентал Корректор Т.Малец дактор Л.Гратилл аказ 1390 Тираж 362 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Рауаская наб., 4/5 Произв енно-издательский комбинат "Патент ород, ул,Гагарин тельный элемент выполнен в виде проволоки, диаметр которой выбираешься иэ условия где о - диаметр проволоки;Й - радиус ее допустимого изгиба;Е - модуль упругости проволоки;О - максимальное напряжение, со 5 зданное измеряемой силой,