Измерительный преобразователь механических напряжений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/24 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения Механических напряжений, основанным на явлении магнито- упругого эффекта в контролируемом 5 материале, и может быть использовано при контроле напряжений в прокатываемой полосе, в пластинах электротехнической стали Б стальных металлоконструкциях. JO

Цель изобретения - повышение производительности контроля и расширение области использования преобразовате- теля за счет уменьшения его габаритов и массы и упрощения регулиро- )5

вок.

На чертеже представлен измерительный преобразователь, разрез.

Измерительный преобразователь мё- jn ханических напряжений содержит незамкнутый магнитопровод 1, выполненный в виде трех коаксиально расположенных на общем основании 2 цилиндров 3-5, возбуждающую электричес- 25 кую обмотку 6, охватывающую внутренний цилиндр 3, дополнительную обмотку 7, охватывакицую средний цилиндр 4 вал 8 с рычагом 9, установленньй во внутреннем цилиндре 3 с возможностью вращения, два закрепленных на рычаге 8 измерителя 10 и 11 магнитной индукции, один из которых расположен под торцом внешнего цилиндра 5, а другой - под торцом внутреннего цилиндра 3, делитель (на чертеже не пока- зан) сигнала, вход которого соединен с выходом первого измерителя 10, а выход - с выходом второго измерителя 11, и токорегулирующее звено 12, соединенное последовательно с дополнительной обмоткой 7. Свободные концы дополнительной обмотки 7 и тркорегу- лирукнцего звена 12 соединены встречно с возбуждающей электрической обмоткой 6. Коэффициент деления делителя выбран из условия компенсации влияния на вькодной сигнал кристаллографической текстуры контролируемого материала. Питание обмоток 6. и 7 осуществляется от источника 13 перемен- 50 ного тока. Выход первого измерителя 10 соединен через делитель последовательно встречно в случае совпадения направлений магнитных потоков во внутреннем и наружном цилиндрах 55 3 и 5 и последовательно согласно в случае несовпадения направления этих потоков.

30

40

Со стороны, противоположной основанию 2, ма;гнитопровод закрыт немагнитной крышкой 14. Плоскостью крышки 14 измерительньш преобразователь совмещается в процессе работы с поверхностью контролируемого объекта 15.

Измерительный преобразователь механических напряжений работает следующим образом.

Преобразователь устанавливают на контролируемый объект немагнитной .крьш1кой 14 и закрепляют на нем. При подключении обмоток 6 и 7 к источнику 13 переменного тока по цилиндрам 3 - 5 и материалу объекта 15 протекает магнитный поток. Вследствие встречного включения обмоток 6 и 7 и выбора с помощью токорегулирующего звена 12 соответствующего тока в обмотке 7 материал контролируемого объекта 13 между цилиндрами 3 и 4 находится в сильном магнитном поле, соответствующем индукции насьш;ения, а между цилиндрами 4 и 5 - в слабом поле, соответствующем максимальной проницаемости. В соответствии с известными свойствами ферромагнетиков магнитная проницаемость материала контролируемого объекта 15 между цилиндрами 3 и 4 будет зависеть от кристаллографической текстуры материала и практически не будет зависеть от механических напряжений в материале, а магнитная проницаемость материала между цилиндрами 4 и 5 будет зависеть как от кристаллографической текстуры, так и от механических напряжений. Поэтому магнитный поток, а вместе с ним и сигнал с соответствующего измерителя, будет пропорционален для цилиндра 4 и измерителя 10 степени совершенства кристаллографической текстуры, а для цилиндра 5 и измерителя 11 - как степени совершенства кристаллографической текстуры, так и величине механических напряжений. Разностный сигнал при правильно выбранном коэффициенте деления делителя будет независим от степени совершенства кристаллографичес- , кой текстуры материала контролируемого объекта 15.

Использование предлагаемого измерительного преобразователя позволяет повысить производительность контроля за счет упрощения регулировок при работе с преобразователем. В то же время измерительный преобра312

зователь позволяет расширить область применения для тех деталей и полуфабрикатов, например прокатываемых стальньпс лент, которые имели малую ширину, и поэтому установка на них ранее известных преобразователей большего габарита была невозможна.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь механических напряжений, содержащий зам кнутый магнитопровод в виде трех коаксиально расположенных на общем основании цилиндров, возбуждающую электрическую обмотку, охватывающую внутренний цилиндр, вал с рычагом,, установленный во внутреннем цилидре с возможностью вращения, два закрепленных на рычаге измерителя магнитной индукции, один из которых расположен под торцом внешнего цилиндра, и делитель сигнала, вход которого соединен с выходом первого измерителя, а выход - с выходом второго измерителя, о тлич ающий с я тем.

Редактор И. Сегляник

Заказ 1127/52Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

8291

то, с целью повышения производительности контроля и расширения области использования преобразователя за счет уменьшения его габаритов и массы и 5 упрощения регулировок, он снабжен дополнительной обмоткой, охватывающей средний цилиндр, и токорегулирующим звеном, соединенным последовательно с дополнительной обмоткой, свободные

10 концы дополнительной обмотки и токо- регулирующего звена соединены встречно с возбуждающей обмоткой, вьпсод первого измерителя соединен через ,, делитель с выходом второго измери е15 ля последовательно встречно в случае совпадения направления магнитных потоков в наружном и внутреннем цилиндрах и последовательно согласно в случае несовпадения направлений этих

20 потоков, коэффициент деления делителя выбран из условия компенсации влияния на выходной сигнал кристаллографической текстуры контролируемого материала, а второй измеритель

25 магнитной индукции расположен под торцом внутреннего цилиндра.

Составитель Н. Тимошенко

Техред М.Надь Корректор И. Муска

Измерительньй преобразователь относится к средствам измерения механических напряжений, основанным на явлении магнитоупругого эффекта в материале, и может быть использован при контроле напряжений в стальных металлоконструкциях и прокате при ограниченной ширине полосы металла-. Цель изобретения - повьшение производительности контроля за счет упрощения регулировок и расширение области использования преобразователя за счет уменьшения его габаритов, что достигается введением дополнительной обмотки и соответствующим размещением измерителей магнитной индукции под полюсами магнитопрово- да. Преобразователь содержит незамкнутый магнитопровод 1 с полюсными наконечниками в виде цилиндров 3, 4 и 5, закрепленных на общем основании 2, две обмотки 6 и 7, вал 8 с рЬ1- чагом 9, на котором установлены измерители 10 и 11 магнитной индукции, делитель сигнала измерителя 10 и токорегулирующее звено 12. Выбором величины тока в обмотках 6 и 7 и коэффициента деления делителя добиваются независимости разностного сигнала от степени совершенства кристаллографической текстуры материала контролируемого объекта, после чего преобразователь готов к работе, .Преобразователь имеет меньшие габариты и повышает производительность контроля. 1 ил. . II ft