Магнитоупругий преобразователь крутящего момента

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 920409 Сфюэ СоветскикСоциалистическиеРеспублик(22) Заявлено 25,12,79 (2 ) 2856896/18-10с прнсоепинением заявки РЙ(23)ПриоритетОпубликовано 15,04,82, Бюллетень% 14 6 01 Ь 3/10 ФЬеударетеенай квинтет СССР вв делам нзебретеннй н етерытнйДата опубликования описания 1 5,04.82(72) Авторы изобретения Н.А. Матюкевич, Т. Н. Бакулина и И.Д. ПоплесОтпел физики неразрушающего контроля АН Белор х(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯШЕГОМОМЕ НТА Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано пля измерения крутящего момента на валу.Известен магнитоупругий преобраэоваб тель крутящего момента, содержащий расположенную концентрично с контролируемым участком вала неподвижную электромагнитную. систему с явно выраженными полюсами, снабженными возбуждающими фн измерительными обмотками н измерительную схему 1.Однако данный преобразователь не обеспечивает требуемой точности измерения иэ-за зависимости выходного сигнала преобразователя от углового положения вала относительно электромагнитной системы и скорости его вращения.Наиболее близким по технической сущности и постигаемому результату к ааиному изобретению является магнитоупругий преобразователь крутящего момента, со пержпщий закрепленные на валу намагничиваюший и измерительный П-образные магнитопровопы с обмотками и измерительную схему с бесконтактнымн устройствами подвода питания и съема сигнала 21.Недостатком данного преобразователя является ограниченный пиапаэон измерения,Цель. изобретения - расширение диапазона измерения.Указанная цель постигается тем, что " в преобразователь;введен пополнитель ный измерительный П образный магнитопровоп с обмотками, причем измерительные магнитопровопы размещены с воэможностью взаимного поворота относительно оси их пересечения, расположенной в плоскости намагничивающего магнитопровопа.На фиг. 1 представлена конструктивная схема преобразователя; на фиг. 2- блок-схема его включения.Магнитоупругий преобразователь крутящего момента (фиг. 1) содержит жест40 3 9204 ко закрепленный на контролируемом валу намагничиваюший П-обраэный магнитопровод 1 с обмоткой 2 и два измерительных П-образных магнитопровода 3 и 4 с обмотками 5 и 6. Измерйтельные маг 5 нитопроводы выполнены подвижными от. носительно оси их пересечения и расположены на валу под углом друг к другу и симметрично относительно плоскости намагничивающего маг нитопровода. 06- мотки каждого измерительного магнитопровода соединены между собой согласно,Измерительная схема (фиг. 2) магии- Ю тоупругого преобразователя состоит из трансформаторного токосъемника 7, с помощью которого подводится на вал питаюцее напряжение, выпрямителя 9 и стабилизатора 9 постоянного тока, ко- рр торый служит для питания всех элементов измерительной схемы преобразовате ля. Обмотка 2 намагннчиваюшего магнитолровода магнитоупругого преобразова.теля 10 (фиг. 1 ), залитывается пря моугольными импульсами тока от мультивибратора 11 Обмотки измерительных магнитопроводов подключены к дифференциальному усилителю 12, выход которого соединен с детектором 13 среднего зй значения, в свою очередь подключенного к входу преобразователя 14 напряжение- частота, выход которого нагружен на подвижную пластину емкостного токосъемника 15. Сигнал, снимаемый с не 35 подвижной пластины токосъемника, подается на индикатор 1 6, в качестве которого использован частотомер. Преобразователь работает следующимобразом,Импульсы тока, вырабатываемые мультивибратором 11, запитывают обмотку намагничивающего магнитопровода 1,за счет чего в материале вала создаетсяпеременное магнитное поле. При отсут- ф 5ствии крутящего момента оба измерительных магнитопровода находятся в одинаковых условиях, в результате чего навыходе дифференциального усилителя идетектора сигнал отсутствует и с вы фхода преобразователя напряжение - частота на индикатор поступает через емкостный токосъемник сигнал определеннойначальной частоты, Под воздействиемкрутящего момента в материале вала 55возникает магнитная анизотропия, в результате чего величины ЭДС, возникавшие в обмотках измерительных магнитоФ 09 4проводов, оказываются неодинаковыми, и на выходе детектора среднего значения возникает сигнал, пропорциональный величине приложенного крутящего момента, который преобразуется в пропорционален ное ему изменение частоты выходного сигнала.При расположении измерительных магнитопроводов таким образом, чтобы плоскость каждого .иэ них составляла уголо45 относительно плоскости намагничивающего магнитопровода, имеет место максимальная чувствительность преобразователя, однако при значительных величинах моментов наблюдается насыщение магнитоупругого эффекта, С уменьшением угла между плоскостью намагничивающего магнитопровода и плоскостью каждого из измерительных магнитопроводов, магнитоу ругое насыщение наблюдается при всех больших значениях моментов.Использование двух измерительных магнитопроводов, выполненных ,подвижщ ми относительно оси их пересечения, позволяет корректировать нагрузочную характеристику преобразователя в зави-.симости от марки стали ферромагнитного вала и величины крутящего момента а, следовательно, расширить диапазон измерения. формула изобретения Магнитоупругий преобразователь кру-тяшего момента, содержащий закрепленные на валу намагничивающий и измерительный П-образные магнитопроводы с обмотками и измерительную схему с бесконтактными устройствами подвода питания и съема сигнала, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введен дополнительный измерительный П-.образный магнитопровод с обмотками, причем измерительные магнитопроводы размещены с возможностью взаимного поворота от-, носительно оси их пересечения, расположенной в плоскости намагничивающего маг нитопровоца. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИф.214161, кл. 4 01 Ь 3/10,21.01.67.2.Гуманюк М. Н., Магнитоупругподатчики в ав 1 оматике. Киев, "1 с клика",1972, с, 150, рис. 83 (пр.тотцп 1,