Силоизмерительное устройство Советский патент 1985 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах автоматического измерения массы, в том числе на промьшшенных транспортных системах (конвейеры, весоприемные платформы для рельсового и автомобильного транспррта), в различных дозаторах, используемых при изготовлении комбикормов для сельского хозяйства, при раздаче кормов на животноводческих и птицеводческих фермах, а также в приборах для измерения высоких давлений. Цель изо бретения - повьпиение точности измерения усилий за счет умень шения погрешности нелинейности силоизмерительного устройства. Выполнение магнитоупругих преобра зователей в виде полых конусов позволяет обеспечить такой режим работы, когда под воздействием измеряе мого усилия, приложенного к вершине конуса, спицы испытывают не изгиб, а сжатие, причем величина угла между образующей конуса и его осью, совпа дающей с направлением измеряемого усилия, определяет соотношение между величиной измеряемого усилия и суммарным усилием сжатия спиц. На фиг. 1 показана зависимость выходного сигнала магнитоупругого преобразователя от напряжений сжатия в материале магнитопровода, изготовленного из сплошного ферромагнитного сплава с положительной магнитострикцией; на фиг. 2 - графическое представление получения выходного- сигнала устройства; на фиг. 3, 4 показано силоизмеритель ное устройство, общий вид. Устройство представляет собой дв полых конуса Т и 2, идентичных по материалу, конструктивным размерам режимам термообработки и обмоточным данным, с радиальными прорезями 3 и лежащими между ними спицами 4. Конусы обращены к другу основаниями и стянуты посредством гай ки 5 и шпильки 6, являющейся сило воспринимающим элементом. Нижний конус 1 внешним ободом 7 опирается на кольцевой выступ 8 корпуса 9. Обмотки 10 размещены на спицах 4 каждого конуса и соединены 942 последовательно, а сигналы, снимае мые с групп обмоток, размещенных на конусе 1 и 2, между собой включены встречно. К их свободным концам подключается измерительный прибор. Устройство работает следующим образом. Путем навинчивания гайки 5 на шпильку 6 создают усилие предварительного сжатия спиц 4 магнитопроводов. Его величина принимается равной такой, при которой в спицах (стержнях) возникают напряжения , соответсгвующие точке на характеристике каждого из конусов, приведенной на фиг. 1, Стянутые шпилькой 6 конусы укладывают в корпус так, что внешний обод 7 нижнего конуса 1 опирается на кольцевой выступ 8 корпуса 9. К шпильке 6 прилегают измеряемое усилие Р. Поскольку под воздействием сжимающих усилий в стержнях обод конуса мог бы деформироваться, что привело бы к уменьшению жесткости силоизмеритеьного устройства, увеличению перемещений шпильки под воздействием измеряемых усилий, появлению изгибов у оснований спиц и ухудшению условий линеаризации характеристик, с целью исключения этих отрицательных явлений внешний обод каждого из конусов имеет площадь поперечного сечения в 4 - 6 раз больше площади сечения спицы. Воздействие на шпильку 6 измеряемого усилия Р вызывает увеличение напряжений сжатия в спицах верхнего конуса 2. При этом точка, соответствующая сигналу данного конуса, смещается по его характеристике (фиг.1) из точки b в направлении точки с. Напряжения в стержнях конуса 1 уменьшаются и точка, соответствующая сигналу этого конуса, смешается из точки b в направлении точка а. На фиг. 2 показан графически процесс получения результирующего сигнала силоизмерительного устройства как разности выходных сигналов нагружаемого (верхнего 2) и разгружаемого (нижнего 1) конусов.

иВЫХ

фиг. 2

СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, два идентичных- магнитоупругих преобразователя с обмотками, включенными по дифферен 8Ш ,2 .4 Sfn f /gift «icnjml I.Ii - -fc циальной схеме, опирающихся на кольцевой выступ, выполненный и корпусе, и силовоспринимающий элемеЕст, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, магнитоупругие преобразователи выполнены в виде полых конусов с радиальными прорезями, образующими на боковой поверхности конуса спицы, на которых размещены обмотки, причем концы повернуты относительно друг друга основаниями, внешние ободы которых утолщены относительно спиц, а силовоспринимающий элемент выполнен в виде шпильки, расположенной вдоль (О оси конусов и стягивающей их вер(Л шины . IND I;D 4 flPi/г./

8 S

(