Магнитоупругий датчик

Магнитоупругий датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>924526

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 081080 (21) 2993414/18-10

Р М К з с присоединением заявки ¹

G 01 L 1/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений.и открытий (23) Приоритет (53) УДК 531 ° 781 (088. 8)

Опубликовано 300482. Бюллетень ¹16

Дата опубликования описания 300482

A.М. Григорьев, Е.Л. Клецков, Г.П. Кузьмиче и И.П.Янович

) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) .МЛГНИтоуПВтий дьтЧИК.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 измерительных обмоток, расположенных на элементах магнитойровода (.11.

Недостатком этих устройств являет ся ограниченность технологических возможностей из-за неизменной площади ввода магнитных силовых линий в измеряемый материал, определяемой: площадью полюсов магнитопровода.

Наиболее близким техническим ре: шением, к предлагаемому является маг..нитоупругий датчик, содержащий П-образный магнитопровод, на котором размещены намагничивающая и измерительная обмотки и снабженный пневматическими микрометрами, установленными в.отверстнях, выполненных по всей длине вертикальных стержней магннтопровода, а измерительные торцы сопла микрометров расположены в одной плоскости с полюсами магнитопровода (2) .

Основным. недостатком этого датчика является постоянная площадь ввода магнитных силовых линий в контролируемый материал, что ограничивает технологические .возможности измерений, не обеспечивая, например, воэможность изменения разрешающей способности контроля,:что существенно ограничивает информативность экспериментальных результатов в случае существования анизотропии механических напряжений.

Цель изобретения - расхнирение технологических воэможностей датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитоулругом датчике полюса

20 магнитопровода снабжены упругими элементами, образующими герметичные полости, соединенные с каналами в вертикальных стерж)тях и заполненные магнитной жидкостью, при этом в каналах установлены указатели уровня жидкости ° упругие элементы выполнены в виде полусферической эластичной оболочки.

На чертеже изображен магнитоупЗ0 ругий датчик.

924526

Датчик состоит из П-образного магнитопровода 1 с каналами, s которые вставлены измерительные трубки 2 и 3 с поплавковыми указателями 4 и 5 уровня жидкости намагничивающей 6 и измерительной 7 обмоток и полусферы- 5 ческих эластичных оболочек 8 и 9, заполненных магнитной жидкостью 10.

Магнитоупругий 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 поплавковых указателей 4 и 5. Уровень жидкости в исходном состоянии должен выходить за пределы перемычки

П-образного магнитопровода, чтобы последующие изменения уровня не вли- 20 яли на свойства замкнутой магнитной ,цепи. Затем подают напряжение на обмотку 6 возбуждения и производят тарировку датчика, снимая показания с измерительной обмотки 7 рри измене-25 нни 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, регистрируемому с помощью поллавковых указа- 31 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. а зависимости от -конкретных условий контроля выбирают одну из описанных методик учета из- 45 менения площади ввода 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 еагналов 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 изобретения

1. Иагнитоупругий датчик для измерения механических напряжений, содержащий П-образный магнитопровод с каналаии, выполненными по всей длине вертикальных стержней, и размещенные на магнитопроводе намагничивающую и измерительную обмотки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, полюса магннтопровода снабжены упругими элементами,. образующими герметичные полости, сообщенные с канапамн в вертикальных стержнях н заполненные магнитной жидкостью, при этом в каналах установлены указатели уровня жидкости. . 2. Датчик по п.l, o т л и ч а ю— шийся тем, что упругие элементы вЫполнены в виде полусферической эластичиой оболочки.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 249018, кл. 0 01 Ь 1/12, 04.03.68. .2. Авторское свидетельство СССР

9 277364, кл. G 01 B 7/24, 15.05.69

{прототип).

924526

Составитель Н. Вовчук

Редактор И. Голаковски Техред E. Харитончик Корректор С.йомак

Заказ 2804/58 Тираж 883 Подписное

Вниипи Государственного комитета сссР по делам изобретений н открытий

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

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