Магнитоупругий датчик

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 924526 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 08 Л 080 (21) 2993414/18-10 Р 1 М К з с присоединением заявки М 9 0 01 Ь 1/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 300482, Бюллетень Мо 16 Дата опубликования описания 300482 А.М.Григорьев, Е,Л,Клецков, Г,П.Кузьмичеи И.П.Янович.Изобретение относится к измерительной технике,. а именно к приборам для измерения механических напряжений в различных деталях иэ ферромагнитных материалов.Известны магнитоупругие датчики, состоящие иэ П-образных магнитопро водов и возбуждающих и измеритель-ных обмоток, расположенных на элементах магнитойровода 111. Недостатком этих устройств является ограниченность технологических возможностей из-за неизменной площади ввода магнитных силовых линий в измеряемый материал, определяемой: площадью полюсов магнитопровода.Наиболее близким техническим ре: азением, к предлагаемому является магнитоупругий датчик, содержащий П-образный магнитопровод, на котором размещены намагничивающая и измеритель" ная обмотки и снабженный пневматическими микрометрами, установленными в.отверстиях, выполненных по всей длине вертикальных стержней магнцто провода, а измерительные торцы соп" ла микрометров расположены в одной плоскости с полюсами магнитопрово"да (21 . ФОсновным. недостатком этого датчика является постоянная площадь вводамагнитных силовых линий в контролируемый материал, что ограничиваеттехнологические, возможности измерений, не обеспечивая, например, воэможность изменения разрешающей способности контроля, что существенноограничивает информативность экспериментальных результатов в случаесуществования анизотропии механических напряжений.Цель изобретения - расхнирениетехнологических воэможностей датчи ка. Поставленная цель достигается тем,что в магнитоулругом датчике полюсамагнитопровода снабжены упругимиэлементами, образующими герметичные. полости, соединенные с каналами ввертикальных стержЬях и заполненныемагнитной жидкостью, при этом в каналах установлены указатели уровня 25 жидкости.упругие элементы выполнены в виде полусферической эластичной оболочки.На чертеже изображен магнитоуп ругий датчик.Датчик состоит из П-обраэного магнитопровода 1 с каналами, в которые вставлены измерительные трубки 2 и 3 с поплавковыми указателями 4 и 5 уровня жидкости намагничивающей б и измерительной 7 обмоток и полусферы ческих эластичных оболочек 8 и 9, заполненных магнитной жидкостью 10.Иагнитоупругий датчик работает следующим образом.Полости резиновых полусферических 10 эластичных оболочек 8 и 9 и каналы магнитопровода заполняют через измерительные трубки 2 и 3 магнитной жидкостью 10 до одинакового уровня, контролируемого по показаниям по - 15 лавковых указателей 4 и 5. Уровень жидкости в исходном состоянии должен выходить за пределы перемычки П-образного магнитопровода, чтобы последующие изменения уровня не вли яли на свойства замкнутой магнитной ,цепи. Затем подают напряжение на обмотку 6 возбуждения и производят тарировку датчика, снимая показания с измерительной обмотки 7 нри измененни величины нагружающего усилия, прилагаемого к эталонному материалу, далее,показания датчика тарируют,цля дискретных значений усилия нагружения в зависимости от площади ввода магнитных силовых линий, которая изменяется при изменении усилий прижатия датчика к контролируемому изделию и определяется по уровню магнитной жидкости, регистри" руемому с помощью поллавковых указа- З 5 телей 4 и 5. Эту зависимость можно практически исключить путем изменения напряженности магнитного поля, ,создаваемого намагничивающей обмот; кой 6 таким образом, чтобы ввести 40 остоянное количество магнитных сиовых линий на единицу измеряемой поверхности. в зависимости от конкретных условий контроля выбирают одну из опйсанных методик учета из менения площадиввода магнитных силовых линий. После каждого измерения упругие элементы 8 и 9 прини- .мают свою первоначальную Форму и магнитная жидкость 10 возвращается на свой ;ачальный уровень, При неизменной величине прижимного усилия предлагаемый датчик тарируется по обычной методике и измерения ведутся по общепринятой схеме (площадь измерений постоянна).Для оценки аниэотропии поля механических напряжений путем изменения усилия прижатия датчика изменяют площадь контакта полюсов магнитопровода с поверхностью контролируемого изделия. Сравнивая величины сигналов с измерительной. обмотки для дискретных значений площади ввода,которая определяет и площадь измерения на изделии с величинами, полученными для тех же значений площади на эталонной детали, по различию результатов измерений, можно судить о наличии и степени аниэотропии механических напряжений, Кроме того, с помощью предлагаемого датчика можно осуществлять несимметричный ввод магнитных силовых линий путем различного по величине нагружения полюсов магнитопровода, что также важно для: измерений неоднородных полей механических напряжений.Применение упругих элементов, выполненных в виде полусферйческой резиновой эластичной оболочки, позволяет проводить измерения на изделиях, имеющих различную шероховатость поверхности и даже отдельные неровности, так как резиновая оболочка под воздействием усилия нагружения огибает их, а магнитная жидкость обеспечивает ввод магнитных силовых линий, повторяя через оболочку форму контролируемой поверхности.Эффективность применения предлагаемого магнитоупругого датчика достигается путем расширения его технологических возможностей эа счет определения анизотрогин поля. механических напряжений при изменении площади контроля, а также за счет измерений иэделий, имеющих различную шероховатость и неровности поверхности.Формула изобретения1. Иагнитоупругий датчик для измерения механических напряжений, содержащий П-образный магнитопровод с каналаии, выполненными по всей длиневертикальных стержней, и размещенныена магнитопроводе намагничивающую иизмерительную обмотки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей,полюса магнитопровода снабжены упругими элементаьи, образующими герметичные полости, сообщенные с канапами в вертикальных стержнях н заполненные магнитной жидкостью, при этомв каналах установлены указатели уровня жидкости,2 е Датчик ПО п 1 у О т л и ч а ющ и й с я тем, что упругие элементывЫполнены в виде полусферической эластичной оболочки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 249018, кл. О 01 Ь 1/12, 04.03.68.4/58 Тираж 883 одписноВНИИПИ Государственного комитета Рпо делам изобретений и открытий113035, Москва, .Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 280 Филиал ППП. фПатент" г. Ужгород, ул. Проект