Магнитоупругий датчик

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмхСоциалистическихРеспублик иВ 57748(22) Заявлено 22.10.79 (21) 2831724/18-10с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл.с6 011/12 Ъеудератеенный квинтет СССР не девам нзееретеннй н етерытнй(72) Авторы изобретения А. Е, Дубинин, Д. А. Попов и В, Г. Толкачев сКуйбышевский институт инженеров железнодорожного1транспортаф . с(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК Изобретение относится к силоизмерительнойтехнике и может быть использовано в различных областях народного хозяйства,Известен магнитоупругий преобразовательсилы, содержащий чувствительный и компенсационный элементы с обмотками возбуждения фи измерительными, включенными последователь.но 11).Недостатками преобразователя является низкая точность измерения, невозможность изме 0рения энакопеременной силы из-эа приложения силы только к одному элементу.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являетсямагнитоупрутий преобразователь силы, содер.тбжащий чувствительный и компенсационный магнитопроводы нагружаемые силами равнымипо величине и противоположными по знаку,с обмотками возбуждения н измерительнымивклтрченными встречно 2) .Недостатками магнитоупрутого преобразователя силы являются низкая точность и чув.ствительность измерения и невозможностьизмерения знакопеременной силы,2Цель изобретения - повышение точностии чувствительности измерения.Поставленная цель достигается тем, чтодатчик снабжен ферромагнитными разрезнымивтулками, закрепленными на корпусе, и ферромагнитным штоком, а магннтопроводы выполнены в виде двух конических пружин,вершины которых закреплены в одной точкеферромагнитного штока, установленного свозможностью перемепеения в ферромагнитных разрезных втулках, к которым прикреплены основания пружин, при этом обмоткивозбуждения и измерительные коаксиальноохватывают шток и установлены неподвижноотносительно корпуса внутри конических магнитопроводов,На чертеже изображен предлагаемый датчик.Магнитоупругий датчик состоит из чувствительного 1 и коьепенсатенонного 2 магнитопроводов, вылолиенных в виде спиральныхконических пружин. Вершины этих магтпттопроводов закреплены в одной точке ферромагнитного штока 3, Шток 3 перемещаетсяв ферромагнитных раэреэных втулках 4 (сцелью устранения короткозамкнутых контуров магнитному потоку), Втулки 4 установ лены в корпусе 5 из немагнитного матерна. ла, К втулкам 4 крепятся основания пружинных магнитопроводов 1 и 2, Обмотки 6 возбуждения коаксиально охватывают шток.3, расположены внутри спиральных магнитопроводов 1, 2 и включены соответственно, Измерительные обмотки 7 расположены концентрично с обмотками возбуждения 6 и включены встречно между собой.Магнитоупругий датчик работает следующим образом.При отсутствии силы, приложенной к подвижному штоку 3, магнитные потоки возбуждения, проходящие через ферромагнитный шток 3, разрезные втулки и спиральные пружинные магнитопроводы 1 н 2, равны между собой, а напряжение на выходе измеритель ных обмоток 7 равно нулю. При приложении силы сжатия к штоку 3 спиральные магнитопроводы 1 и 2 деформируются (магнитопровод 1 растягивается, магнитопровод 2 сжимается) .Под действием внутренних механических напряжений, возникающих в магнитопроводах 1 и 2, магнитная проницаемость магнитопровода 1 увеличивается, а магнитная проницаемость магнитопровода 2 уменьшается. При этом магнитный поток, проходящий через магкитопровод 1, увеличивается, а магнитный поток, проходящий через магнитопровод 2, уменьшается, В,результате этого в одной из измерительных обмоток 7 ЭЛС увеличивается, а в другой - уменьшается, Результирующая ЭДС на выходе измерительных обмоток 7оявляется мерой измеряемой силы, При изме. ненни знака силы на обратный, меняется положение и магнитное состояние растягиваемо 7748 4го и сжимаемого магнитопроводов 1 и 2.Сигнал на выходе измерительной обмотки 7 также меняет свой знак.Использование такой конструкции датчикапозволяет измерять знакопеременную силу, расширить диапазон измерений, повысить твчность и чувствительность измерения силы.Формула изобретения10Магнитоупругий датчик, содержащий немагнитный корпус, чувствительный и компенсационный магиитопроводы с обмотками воз.буждения и измерительными, включенными встречно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, датчик снабжен ферромагнитными раэреэными втулками, закрепленными на кор.пусе, и ферромагнитным штоком, а магнитопроводы выполнены в виде двух конических пружин, вершмны которых закреплены в одной точке ферромагнитного штока, установленного с возможностью перемещения в ферромагнитных разрезных втулках, к которым прикреплены основания пружин, при этом обмотки возбуждения и измерительные коаксиально охватывают шток и установлены неподвижно относительно корпуса внутри конических магнитопроводов.Источники информации,принятые во внимание при кспертизе1. Солодовников В, В, Техническая кибер 35 нетика, М., "Машиностроение", т. 1, 1973,с. 164,2, Гинзбург. В. Б. Магннтоупругие датчики. М"Энергия", 1970, с. 11 (прототип).857748 Составитель Н, Вовчук Техред Т. Маточка Корректор С. Коониенко Редактор Н. Рогулич Заказ 7226/67Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3 33035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4