Магнитоупругий преобразователь усилий

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическиеРеснублии(23)ПриоритетОпубликовано 23.09.81, Бюллетень35 1)М. Кл, 4 01 Ь 1/1 даретееииые кемитет СССР делам изебретеии и еткрытвйата опубликования описания 2 2) Авторы изобретен вайный и да; ЩСС,"невский т ав им(71) Заявител МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛ Изобретение относится к измерите ной технике и может быть использовано в приборостроении для создания аппаратуры контроля давлений, разности давле- ний, измерения малых усилий в хими .ческой, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, в автомобилестроении и других отраслях народного хозяйства.Известен магнитоупругий преобразователь усилий, содержащий замкнутый магиитопровод в виде консольно установленного пакета пластин из магнитоупругого материала с промежуточным немагнитным слоем, снабженный прорезью дляразмешения измерительных обмоток 111.При этом иемагнитиый слой разделяет пластины с противоположным знаком магнитострикции.Приложение к магнитопроводу усилия,направленйого перпендикулярно плоскости пакета пластин и продольной оси преобразователя, вызывает его изгиб, Приэтом в пластинах на одной стороне пакета возникают напряжения сжатия, а на. другой - растяжения, но изменение (при-,ращение) намагниченности пластин, вследствие противоположных знаков их магнитострикции,будет иметь один и тот жезнак, а величина переменного тока, проходящего через катушку, охватывающуюпакет пластин, изменяется в определенной зависимости от деформациимагнитопровода (например, с изгибом1 Овниз - возрастает, а с изгибом вверхубывает ),Недостатком данного преобразователя является низкая точность, вследствиеего малой жесткости, вызванной непро 15странственной конструкцией пакетапластин,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является20преобразователь, который содержитдва магнитных контура в виде двух параллельных пластин из магнитострикционного материала с одинаковыьг знаком магнитострикцни, снабженных отверстиями для размещения измерительных обмоток, хвостовик для защемления на одном конце, силопередающийэлемент (опорная площадка) на другом конце, немагнитный материал, . размещенный между пластинами и выполненный в форме стоек, соединяющихпластины и расположенных по их контуру, при этом стойки приклеены к пластинам, а измерительные обмотки намотанына каждой пластине в отдельности 121,Недостатками этой конструкции преобразователя являются ограниченностьизмеряемого усилия в сторону меныцихзначений, определяемая необходимостьюразмещения измерительных обмоток нвкаждой пластине в отдельности,Цель изобретения - расширение диапазона измерительных усилий.Поставленная цель достигвется тем,что пластины наложены друг на другасо смещением в направлении продольной оси, изогнуты относительно: поперечной оси так, что пластины параллельны, при этом нвмагничиваюшая обмоткаразмещена на участке изгиба пластинс охватом обеих, а измерительнаяохватывает их параллельные участки.На фиг, 1 изображен магнитоупругийпреобразователь, общий вид; на фиг. 2 "пластины, наложенные друг на другасо смешением в направлении продольной оси; на фнг. 3 - пластины иэогнутй относительно поперечной оси,Преобразователь работает следующимобрезом,При ивгруяении преобразователя усилием Р, приложенным в направлении, пернендйкулярном его продольной оси иплоскости опорной площадки 2, верхниерабочие участки преобразователя растя,гиваются, в нижние сжимаются, вследствие того, что они защемлены в хвостике крепления 1 и опорной площадке 2.Все измеряемое усилие Р преобразуется в напряжение растяжения верхнего магнитного контура и напряжениесжатия нижнего, так квк других элементов, воспринимающих его, нет.При приложении к зажимам намвгни чивающей обметки 3 переменного напря женин питания в магнитных контурах наводятся магнитные потоки, причем на рабочих участках, охватываемых иэ мерительной обмоткой 4 к клеммам которой подключен показывающий прибор, они направлены встречно, вследствие изгибов пластины с соответствую 6425 4 щим расположением нвмагничиваюшей обмотки 4 на изгибе пластин с охватом 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 двух контуров при отсутствии усилия(Р=О) суммарный магнитный поток,пронизьввюший измерительную обмотку,взаимно вычитаясь, тоже равен нулю(так как оба магнитных контура имеютравные магнитные сопротивления) и,выходной сигнал отсутствует. При приложении усилия Р магнитный потокнижнего магнитного контура увеличивает-,ся нв Ф, пропорционально приложенному усилию, в верхнего умекьшветсянв дф,Поскольку измерительная обмоткаохватьвает магнитные контуры совстречным направлением магнитных потоков, суммарный магнитный потоквеличиной)вФ) +1 ЬФ)наводит в измерительной обмотке напряжение, пропорциональное суммарному приращению маг нитного потока, т.е. пропорциональноеусилию Р, Это напряжение и является выходным сигналом магни 3тоупругого преобразователя усилия. Приэтом диапазон измеряемых усилий расширяется в сторону мекыцих значений, засчет исключения измерительной обмоткииз зазора между контурами.формула изобретенияМагнитоупругий преобразовательусилий, содержащий два магнитных контура, каждый в виде пластины из магнитострикционного материала с одинаковым знаком магнитострикции с отверстием, через которое пропущены обмотки,хвостовик и опорную плошадку, установленные между пластинами на противоположных концах продольной оси преобразователя, о т л и ч а ю ш и й с я тем,что, с целью расширения диапазона измеряемых усилий, пластины наложеныдруг на друга со смещением в направлении продольной оси, иэогютты относительно поперечной оси твк, что пластины параллеа ны, при этом намагничивающая обмотка размещена на участке изгиба пластин с охватом обеих, в иэмеритещ ная охватывает их параллельные участки.Источники информации,принятые во внимвние при экспертизе1, Гуманюк М. Н. Магнитоупругиедатчики в автоматике, Киев, "Техника".,1972 с, 108112,2. Авторское свидетельство СССР521479 кл.й 01 Л, 1/12, 28,03,75866425 Составитель Н. ВовчукЕремеева Техред С,Мигунова. Корректор Л. Бокшан ак 8062/64 ИИПИ Государс по делам 113035, МосТираж 910 енного комите изобретений и отк ква, Ж, Рауш