Магнитоупругий преобразователь усилий Советский патент 1984 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к технике измерения сил, в частности к преобразователям, основанным на изменении магнитных свойств материала в зависимости от нагрузки. Известен магнитоупругий преобразователь усилий, содержащий консоль но закрепленный магнитопровод с обмотками возбуждения и отверстиями, в которых уложены измерительные обмотки, элементы которых расположены по разные стороны от нейтральной линии 1агнитопровода в параллельных плоскостях и включены по дифферен-. циальной схеме t13. Обмотка возбуждения намотана вок руг внешней поверхности магнитопровода между участками с элементами измерительных обмоток. Механическая чувствительность этого преобразователя недостаточна в связи с тем, что магнитопровод имеет большую высоту, вызванную необходимостью выполнения отверстий. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является маг нитоупругий преобразователь усилий, содержащий консольно закрепленный магнитопровод с обмотками, выполнен ный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при помощи двух перемычек, связываияцих среднюю точку большего основания с вершинами малого основания, а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости 2, Недостатком известного датчика является низкая чувствительность из-за большой его высоты. Цель изобретения ,- повышение чув ствительности. Поста,вленная цель достигается тем что в магнитоупругом преобразовател у силий, содержащем консольно закреп ленный магнитопровод с обмотками, выполненный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при прмсмци двух перемычек, связывающих среднюю точку большего основания с вер1Шнами малого основания, а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости, перемычки размещены параллельно ребрам в парах и попарно с ними параллельных плоскостях. На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя; на фиг. 2 и 3 две проекции преобразователя без обмоток; на фиг. 4 - схема замещения магнитопровода. Преобразователь содержит (фиг. 1) магнитопровод 1 с четырьмя стержнями 2, 3, 4 и 5, ребра трапеции и перемычки, обмотки намагничивания 6 и измерения 7. Один из концов магнитопровода закрепляется, а ко второму прилагается измеряемое усилие. В схеме замещения (фиг. 4) R , М2 мз магнитные сопротивления стержней 2, 3, 4и5;Р и Rдд5 - магнитные сопротивления участков ас, се и bd ; F - магнитодвижущая сила, созданная обмоткой намагничивания; Ф, Ф и ф - магнитные потоки, протекающие через участки саЬ, с die и bd. Преобразователь работает следующим образом. Когда измеряемое усилие равно нулю, магнитная цепь симметрична магнитные потенциалы точек Ь и d равны. Магнитный поток через равен нулю ( ф 0) , на выходе обмотки измерения напряжение равно нулю. Под действием усилий стержни 2 и 3 растягиваются, а 4 и 5 сжимаются. Магнитные сопротивления RMJ г Kf увеличиваются f а , ъ уменьшаются, вследствие чего магнитные потенциалы точек b и d изменяются, возникает разность магнитных потенциалов, через К протекает, поток Ф, а на выходе измерительной обмотки получают напряжение, пропорциональное измеряемому усилию. Механическая чувствительность предлагаемого преобразователя в несколько раз превышает механическую чувствительность прототипа.

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий консольно закрепленный магнитопровод с обмотками, выполненный в виде равнобедренной трапеции с окном, образованным при помсади двух перемычек, связываюпшх среднюю точку большего основания с вершинами малого основания, а перемычки расположены по обе стороны от нейтральной плоскости, отличаю цийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, перемычки размещены параллельно ребрам в парах и попарно с ними в па.раллельных плоскостях. 00 оо СП)

qja8.3

Л/

iD