Магнитоупругий датчик усилий сжатия

Магнитоупругий датчик усилий сжатия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Р:-3f"O À Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СЗИДИЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.10.74 (21) 2069442/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 1. 1/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано25.07.76.Бюллетень ¹27 (53) УДК 531.781 (088.8) (45) Дата опубликования описания 21.09.76 (72) Автор изобретения

П. П. Сизых (71) Заявитель

Тюменский индустриальный институт (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ СЖАТИЯ

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может найти применение в точных весоизмерительных и силоизмерительных электромеханическнх устройствах.

Известный магнитоупругий датчик усилий, содержаший пакеты пластин из электротехнической стали и стальных пластин из материала с малым упругим гистерезисом, установленных между пакетами, обладает недостаточной точностью из-за влияния концентрации механических напряжений вблизи отверстий на величину линейной зоны характеристики датчика.

Для повышения точности измерения в предлагаемом устройстве отверстия для обмотки намагничивания выполнены в виде эллипса, большая ось которого расположена параллельно, а малая ось — перпендикулярно к плоскости сигнальной обмотки, причем диаметр отверстий для сигнальной обмотки больше ширины эллипса.

На чертеже изображен предлагаемый магнитоупругий датчик усилий сжатия.

Датчик содержит магнитопровод из пакетов /1 пластин электротехнической стали, набранных так, чтобы направление прокатки их по отношению к направлению действия измеряемого усилия P чередовалось под прямым углом, и стальных пластин 2 из материала с малым упругим гистерезисом, установленных между пакетами, и расположенные взаимно перпендикулярно намагничивающую и ситнапьпую обмотки.

Магнитопровод датчика снабжен четырь е мя угловыми выступами 3 и двумя парами гребней 4 и 5, расположенными попарно в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Два гребня 4 выполнены с опорными поверхностями для восприятия сжимающих сип Р, подлежащих измерению. Другие два гребня 5 расположены вдоль оси, проходящей через пентр магнитопровода, и выполнены со сквозными отверстиями 6, необхоQQ димыми для размещения в них термокомпенсатор ов. центры четырех отверстий 7 и 8 для намагничивающей и сигнальной обмоток находятся в углах квадрата со стороной

25 Каждое отверстие вынесено в наименее на522424 пряженную зону магнито ровода, me действительные нормальные механические напряжения меньше средних напряжений 6 в данном поперечном сечении. Для этого расстояние между отверстиями вьИ рано больше величины 4 —, где а — сторона квае драта, с таким расчетом чтобы дентр и края каждого отверстия находились за пределами угла равномерного распределения силы О = 38о30 .

Сигнальная обмотка расположена в диагональной плоскости магнитопровода и укладывается при этом в двух малых круговых отверстиях 7 диаметра д О,i О..

Намагничивакз ая обм отка расположена в другой диагональной плоскости магнитопровода и укладывается в отверстиях 8 с большим поперечным сечением, чем соответствующее сечение отверстия 7 для сигнальной обмотки.

Для того чтобы контур отверстия не пересекал наиболее нагруженную зону магнитопровода, определяемую углом М = 77о с вершиной в окрестности точки приложения силы Р, отверстия 8 для йамагничивающей обмотки внполнены в виде вытянутого эллипса. Большая ось его расположена параллельно, а малая — перпендикулярно плоскости сигнальной обмотки. Ширина эллипса с1 не превосхощи диаметра отверстия для сигнальной обмотки, т. е. выполняет условие d +(3 .

Вьтолнение этого условия обеспечивает достаточно одинаковое распределение механических напряжений в окрестностях эллипса 8 и малого кругового отверстия 7. Длину эллипса целесообразно определять из соотношения О= 2,41 с3 . Под действием усилия P значение магнитной пронипаемооги в горизонтальном и вертикальном направлениях изменяется, что приводит к перераспределению магнитного потока и возникновению напряжения на зажимах сигнальной обмотки.

Расположение отверстий для обмотсж за пределами угла равномерного распределения силы, т.е. в наименее нагруженных облас)й тях магнитоправода, уменьшает воэмущаюmee воздействие этих отверстий на напряженное состояние внутренней области магнитопровода, заключенной между отверстиями.

Выполнение больших отверстий в виде an15 липса снижает коэффипиент конпентрапии механических напряжений вблизи отверстия, что повышает линейность статической характеристики.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик усилий сжатия, содержащий магнитопровод, выполненный

25 из пакетов пластин электротехнической стали и стальных пластин иэ материала с малым упругим гистерезисом, установленныМ между пакетами, и взаимно перпендикулярные намагничивающую и сигнальную обмотЗО ки, уложенные в отверстия различных диаметров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, ь нем отверстия для обмотки намагничивания выполнены в виде эллипса, большая ось

З которого расположена параллельно, а малая ось — перпендикулярно к плоскости сигнальной обмотки, причем диаметр отверстий для сигнальной обмотки больше ширины эллипса.

522424

ЦНИИПИ Заказ 48831364 Тираж 1029 Поднисное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4