Магнитоупругий датчик силы

Магнитоупругий датчик силы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕН

Союз Соеетстее»

Соцарт алмстмнеснн»

Ресттублеек

К. АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлегз04.08.7В (2!) 2З2ЭЭз с присоединением эаявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.77Бюллет (5l) М. Кл.

О 01 L 1/12

ГааударотаеннвФ нотетат

Совета Мнннотров СССР во делам нзобретенна а открмтнй (53) УЛК 531.781 (OB8,8) (45) дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

В В Власов и Г В Ляндрес (7!) Заявитель (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК СИЛЫ

Изобретение относнгся к измерительной технике, а именно к области измерений усилий и веса, и может найти применение в устройствах автоматизации и контроля технологических процессов. на пример в автоматических дозаторах, конвейерных весах, весоизмерительных приборах.

Известен магнитоупругий датчик силы, содержащий размещенные на магнитопроводе обмотк возбуждения и измерительную обмотку I!).

Недостатком его является точность измерения. ! (аиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является магнитоупругий датчик силы, содержащий магнитопровод, в котором во взаимно перпендикулярных плоскостях размещены отверстия с уложенными в них обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой )2) .

Недостатком этого латчика является невысокая точность измерения.

Целью изобретения является повышение

20 точности измерения за счет уменьшения погрешности измерения, вызванной магнитным гистерезисом.

Достигается это тем, что в отверстиях магнитопровода размещена лополнительная обмот- 2. ка, соелиненная с источником переменного тока повышенной частоты, а к измерительной обмотке подключен фильтр-пробка, настроенный на частоту источника переменного тока повышенной частоты.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Магнитоупругий датчик силы содержит магиитопровод !, в котором имеются отверстия

2 и 3, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. В отверстиях 3 размещена обмотка W, возбуждения, а в отверстиях 2 — измерительная обмотка W,. Дополнительная обмотка W> расположена, например, в отверстиях 2. Обмотка возбуждения подключена к источнику 4 переменного тока основной частоты, а дополнительная обмогка к дополнительному источнику 5 переменного тока повышенной частоты, имеющему регулятор 6. Измерительная обмотка полсоелинена к измерительному прибору 7 через фильтр-пробку

8, настроенн иа частоту дополнительного источника переменного тока. Буквой Р условно показана область приложения и направление действия ивмеряемой силы.

Датчик работает следующим образом.

Под действием переменного тока, циркулирующего по обмотке возбужлеиия, в магниЭ 581392 4

СоставН1 ль Б. Емельянов

Техред О Луговая Корректор П. Макаревич

Редактор Нолионова

Заказ 4565/34 Тираж IIО! Подписное

UHHHflH Государственного комитета Совета Министров СССP но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент»; г. Ужгород, ул. Проектная, 4 топроводе создается магнитное поле, вектор магнитной индукции которого повернут относительно плоскости измерительной обмотки на угол, завися1ций от величины измеряемой силы так, что в измерительной обмотке наводится электродвижущая сила, пропорциональная величине измеряемой силы. Под действием циркулирующего по дополнительной обкотке геременного тока в магнитопроводе возникает дополнительно магнитное поле повышенной частоты. вариация значения ЭДС, возника1ош и в измерительной обмотке под действием измеряемой силы, зависит от ширины статической и динамической петель магнитного гистерезиса, обусловленных отставанием магнитной индукции от напряженности поля при его изменении, что происходит иэ-за явления магнитной вязкости и трения областей самопроизвольной намагниченности в магнитопроводе.

Под дейс-.вием дополнительного поля повышенной частоты области самопроизвольной намагниченности находятся в непрерывном колебательном движении относительно среднего положения, определяемого только величиной измеряемой силы. Это равнозначно уменьшению магнитной вязкости и внутреннего трения и при определенных амплитуде и частоте допол- нительного поля позволяет получить кривую намагниченности, эквивалентную безгистерезисной.

Величина тока измерительной обмотки является мерой измеряемой с11лы и фиксируется измерительным прибором.

Таким образом погрешность измерения силы из-за магнитного гистереэиса и неравнозначности магнитных свойств материала магьитопроводом силоизмерительного датчика зависит

От аМПЛИтУДЫ ДоПОЛНИТЕЗЬНттГО ПОЛЯ, УМЕНЬП1ающего последствия явления магнитного гистереэиса, и от добротности фильтра-пробки, уменьшающего наводку в измерительную обмотку от тока дополнительной обмотки. Подбором параметров поля дополнительной обмотки можно уменьшить погрешность измерен . л, обусловленную магнитным гистереэисом, до минимальной (0,1 — 0,2в/в) или провести подстройку нескольких датчиков на идентичность градуировочных щ характеристик по параметру «погрешность от магнитного гистерезиса», что при их работе на один измер. .тельный прибор позволяет уменьшить погрешность до 0,3 — 0,5%.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик силы, содержащий магнитопровод, в котором во взаимно перпендикулярных плоскостях размещены отверстия с уложенными в ннх обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, отличающийся тем, 29 что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения погрешности магнитного гистереэиса, в отверстиях магнитопровода размещена дополнительная обмотка, соединенная с источником переменного тока повышенной частоты, а к измерительной обмотке подключен фильтр-пробка, настроенный на частоту источника переменного тока повышенной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Патент Франции № 202 з47, кл (i О! L 1/00, 1970.

2. Гинзбург В. Б. Магнитоупругие датчики. М„ «Э ергия», 1970. с 4б, рис. 2!.