Магнитоупругий датчик силы

Магнитоупругий датчик силы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ 991 197 (61) Дополнительнее к авт. саид-ву(22) Заявлено 10Р7,81 (21) 3315076/18-10 ($1) hh. Ка.з

6 01 L 1/12 с присоединением заявки М "

Государствеииый комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет— (Щ УДК 531. 781 (0В8.8 ) Опубликовано 230133, Бюллетень 8о 3

Дата опубликования описания 238183 (72) Авторы изобретения

Ь.Ф. Хохлов, В.В,,Киреев и Д.H. Попов

Московский институт электронного машиностроения (71 } Заявитель (54 ) илгнитоунжтиа дйтчг.к сидц

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а более конкретно к устройству первичных преобразователей силы в уровень выходного электрического напряжения, принцип действия которых основан на магнитоупругом эффекте.

Известен магнитоупругий датчик силы с перекрещивакЩимися обмотками, снабженный дополнительным магнитопроводом с обмоткой подмагничивання . .постоянным током. При этом увеличе-; ние чувствительности преобразования осуществляется за счет работы на наиболее крутом участке основной кривой намагничивания (1).

Кроме нетехнологичности данной конструкции данный способ повышения чувствительности не во всех случаях может привести к желаемому результату, так как заранее не известен внд кривой намагничивания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитоупругнй трансформаторный преобразователь; содержащий возбуждающий и измерительный трансформаторы и магнитоупругий чувствительный элемент; связанные общим короткоэамкнутым витком f23.

Данная конструкция,цатчика обладает низкой чувствительностью, значительной, нелинейностью и малой вы5 .хОДНОЙ мощностью КОнструкция чувствительного элемента не позволяет полностью испольэовать материал сердечника в механическом отношении.

Целью изобретения является повышение чувствительности преобразова ния усилия за счет увеличения коэффициента трансформации.

Эта цель достигается тем, что мах нитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов и чувствительного. элемента выполнены из пластин одинаковой конфигурации, причем магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов выполнены с отогнутыми противополо:кными краями, содержащими каж" дый по.. одному отверстию, прикреплены к противоположным сторонам магнитопровода чувствительного элемента под углом 90о относительно друг друга и совмещены отверстиями, а неотогнутые края магнитопроводов -pasрезаны до отверстий, при этом в ка дом отверстии в отогнутых краях магнитопровода входного согласующего трансформатора размещено по одной

991197 секции двухсекционной обмотки намагничивания, подключенной к генератору возбуждения, а в каждом отверстии в отогнутых краях магнитопровода выходного согласующего трансформатора. размещено по одной секции двухсекционной измерительной об чотки.

На фиг. 1 представлен внешний вид магнитоупругого датчика силй; на фиг. 2 - устройство дат ика с разнесенными в пространстве (для нагляд10 ности ) элементами конструкции, а также особенности подключения обмоток.

Датчик содержит генератор 1 возбуждения, магнитопровод 2 входного ! согласующего трансформатора, секции 3 первичной обмотки намагничивания, магнитопровод чувствительного элемента 4, одновитковая шина 5 намагничивания чувствительного элемента,одновитковая измерительная шина 6 чувствительного элемента, магнито20 провод 7 выходного согласующего трансформатора, секции 8 вторичной измерительной обмотки, сопротивление 9 нагрузки, измерительный прибор 10.

Одновитковая обмотка 5 намагничивания чувствительного элемента 4 предВитковые данные первичной обмотки

5 намагничивания входного согласующего трансформатора и вторичной измерительной обмотки 8 выходного согласующего трансформатора определяются необходимым режимом намагничи60

65 ставляет собой медную шину и одновременно является вторичной обмоткой 30 входного согласующего трансформатора. Измерительная одновитковая шина б чувствительного элемента 4 также представляет собой медную шину и од.новременно является первичной обмот- 35 кой выходного согласующего трансформатора. Первичная обмотка намагничивания входного согласуницего трансформатора н вторичная измерительная обмотка выходного согласующего транс- 40 форматора выполнены двухсекционными, при этом магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов разрезаны до отверстий, в которых отсутствуют многовитковые обмотки. Этим достигается уменьшение начального сигнала выходной измерительной обмотки за счет невОзможности наведения ЭДС из первичной намагничивающей обмотки непосредственно во вторичную измерительную обмотку чувствительного элемента, несмотря на то, что последняя охватывает магнитопровод входного согласующего трансформатора. Кроме того, данная конструктивная особенность обеспечивает 55 дополнительное повышение чувствительности преобразования за счет локализации потоков намагничивания. вания, сводящимся к выбору величины

МДС, а также требуемым уровнем выходного сигнала. Рекомендуемая величина угла сгиба (50-80 ) выбирается исходя из ограничений, накладываемых геометрическими размерами обмоток намагничивания и измерительной согласующих трансформаторов (нижняя граница углового диапазона ) и механическими характеристиками холоднокатанной текстурированной электротехнической стали (верхняя граница ).

Глубина сварного шва сердечника чувствительного элемента определяется требованиями механической прочности магнитопровода чувствительного элемента и ограничивается допустимыми потерями в стали.

Магнитоупругий датчик силы позволяет повысить чувствительность преобразователя за счет увеличения коэффициента трансформации локализации магнитных потоков многовитковых обмоток намагничивания и измерительной. Кроме того, датчик повышает выходную мощность .за счет большего коэффициента заполнения (применение медных шин ) и возможности использования намоточного провода большого диаметра.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик силы трансформаторного типа, содержащий входной и выходной согласующие трансформаторы и магнитопровод чувствительного элемента с четырьмя отверстиями, связанные общими короткозамкнутычи витками, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения усилий за счет увеличения коэффициента трансформации, магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов и чувствительного элемента выполнены из пластин одинаковой конфигурации, причем магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов выполнены с отогнутыми противоположными краями, содержащими каждый по одному отверстию, прикреплены к противоположным сторонам магнитопровода чувствительного элемента под углом 90 относительно друг друга и совмещены отверстиями, а неотогнутые края магнитопроводов разрезаны до от.верстий, при этом в каждом отверстии в отогнутых краях магнитопровода входного согласующего трансформато- ра размещено по одной секции двухсекционной обмотки намагничивания, .подключенной к генератору возбуждения, а в каждом отверстии в отогнутых краях магнитопровода выходного согласующего трансформатора размеще-, 991197

Составитель Н. Вовчук

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Коштура Корректор О. Билак

Заказ 111/56 Тираж 871 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 но по одной секции двухсекционнои измерительной обмотки.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское

9 427247, кл. G

2. Авторское

М 802819, кл. G тотип ). свидетельство СССР

01 1/12, 1972. свидетельство СССР

01 L 1/12, 1977(про