Магнитоупругий преобразователь силы

Магнитоупругий преобразователь силы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(! 1) 777491

Союз Советских

Социалистических

Республик к авто скому свидетельствь (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.08.77 (21) 2518514/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) M. Кл.з б 01L 1/12

Государственный комитет (53) УДК 531.781 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М. Г. Агабеков и А. А. Гершуни

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИЛЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в средствах автоматизации и контроля технологических процессов, например в автоматических порционных дозаторах и дозаторах непрерывного действия, в конвейерных весах и т. д.

Известен магнитоупругий преобразователь трансформаторного типа, содержащий магнитопровод, состоящий из собранных в пакет пластин ферромагнитного материала с предварительно просверленными отверстиями, в которые после сборки укладываются взаимно перпендикулярно намагничивающая и измерительная обмотки, повышение чувствительности которых можно достичь путем увеличения количества последовательностей включенных преобразователей. Причем при достаточной длине магнитопровода на нем может быть расположено несколько отдельных преобразователей, каждый из которых будет воспринимать полную нагрузку, приложенную к магнитопроводу (1).

Однако многосекционные преобразователи из-за своих больших габаритов, трудности изготовления и намотки имеют ограниченное применение.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности является магнитоупругий преобразователь, содержащий намагничивающую и несколько вторичных обмоток, уложенных через четыре аналогичных вышеописанных отверстия, повернутых на

5 45, центральное отверстие и кромку магнитопровода (2).

Целью изобретения является повышение чувствительности магнитоупругих преобразователей.

10 Поставленная цель достигается тем, что в магнитоупругом преобразователе, содержащем силовоспринимающий магнитопровод с отверстиями, в которые взаимно перпендикулярно уложены намагничивающая

15 и измерительная обмотки, и выемками со стороны внешнего контура магнитопровода, выемки выполнены между силовоспринимающими участками и активной зоной магнитопровода на расстоянии (0,15—

0,4) b от кромки отверстий для намагничивающей обмотки и глубиной (0,15 — 0,45) Ь, где b — ширина магнитопровода.

На фиг. 1 представлен магнитоупругий преобразователь силы, общий вид; на

25 фиг. 2 и 3 — зависимость его чувствительности от отношения к ширине магнитопровода (b) соответственно глубины выемки (t) и расстояния между кромками выемки и отверстия над намагничивающую об

30 ку (h).

77749!

Фиг. /

Магнитопровод собран из пластин 1 ферромагнитного материала с отверстиями 2, в которые взаимно перпендикулярно уложены намагничивающая 3 и измерительная

4 обмотки. Плоскости обмоток расположе- 5 ны под углом 45 к направлению усилия.

Отверстия 5 предназначены для приложения растягивающей силы P. С противоположных сторон магнитопровода вблизи отверстий под намагничивающую обмотку ®О выполнены выемки 6.

Предлагаемый магнитопровод отличается выполнением выемок со стороны отверстий под намагничивающую обмотку, которые создают дополнительные концентраторы 15 напряжений в зоне этих отверстий, приводящих к изменению магнитной анизотропии магнитопровода и, как следствие, к увеличению величины выходного сигнала преобразователя, т. е. к увеличению его 20 чувствительности.

Индуктируемая в измерительной (вторичной) обмотке магнитоупругого преобразователя ЭДС определяется в основном величиной охватывающего ее магнитного 25 потока. Поэтому чувствительность преобразователя определяется изменением части магнитных линий потока, находящейся вблизи вторичной обмотки или охватывающей ее. На изменение же величины созда- 30 ваемого на магничивающей обмоткой магнитного потока влияет насыщение части магнитопровода, примыкающей к отверстиям под намагничивающую обмотку, которое в свою очередь определяется магнитодвижущей силой и изменением магнитной проницаемости в зависимости от величины измеряемой силы.

Поэтому вводимое в магнитопровод отверстие в обозначенной зоне необходимо 40 использовать для намагничивающей обмотки. В этом случае изменение магнитной анизотр опии материала магнитопровода приводит к увеличению магнитного потока, создаваемого первичной обмоткой, а следовательно, к повышению выходного сигнала преобразователя и к повышению его чувствительности.

Введение в магнитопровод выемок в зоне отверстий, в которые была уложена намагничивающая обмотка, привело к повышению чувствительности МПС примерно в

2 раза.

Как видно из приведенных графиков, наибольшая эффективность применения чувствительного элемента предлагаемого преобразователя силы для достижения наибольшей чувствительности последнего проявляется при глубине выемки t= (10,15 —

0,45) b и расстоянии между кромками выемки и отверстия под намагничивающую обмотку h= (0,25 — 0,4) b.

Формула изобретения

Магнитоупругий преобразователь силы, содержащий силовоспринимающий магнитопровод с отверстиями, в которые взаимно перпендикулярно уложены намагничивающая и измерительная обмотки, и выемками со стороны внешнего контура магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, выемки выполнены между силовоспринимающими участками и активной зоной магнитопровода на расстоянии (0,15 — 0,4) 6 от кромки отверстий.для намагничивающей обмотки и глубиной (0,15 — 0,45) Ь, где 6— ширина магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шевченко Г. И. Магнитоанизотропные датчики. М., «Энергия», 1967, с. 22.

2. Патент США № 3664187, кл. 73 †1, 1972, (прототип).

777491

8, мК/гг

Sp нВ/ гр

I,O

0 Ю 923 031 939 t/I

Фиг. 2

Составитель Г. Максягин

Техред А. Камышникова Корректор Н. Федорова

Редактор Ж. Рожкова

Типография пр. Сапунова, 2

Заказ 2413/5 Изд. № 555 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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