Устройство для определения подъемной силы магнитных систем Советский патент 1986 года по МПК G01R33/07 G01L1/12 

112АП

Изобретение относится к магнито- измерительной технике и может быть использовано для измерения подъемной силы грузоподъемных устройств на постоянных магнитах.. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения подъемной силы магнитных систем путем непрерыв- iHo ro измерения неоднородного магнит- ного пЬля в каждой точке зазора сие- Ю темы.

иг

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - кинематическая схема построчно-реверсивного механизма. 5

Устройство состоит из источника постоянного тока 1, датчика 2 маг- нитно о поля, усилителя 3, выполненного в виде дифференциального усили теля, квадратора А, выполненного в 20 виде аналогового перемножителя, интегратора 5, состоящего из преобразователя напряжение - частота и счетчика, регистрирующего прибора 6 и построчно-реверсивного механизма 7.

Выход источника тока подключен к токовым электродам датчика, и выходы датчика соединены с входом усилителя 3. С усилителем 3 последовательно соединены квадратор 4, интегратор 5 30 I и регистрирующий прибор 6. Датчик 2 прикреплен к подвижной рейке построчно-реверсивного механизма 7..

Построчно-реверсивный механизм содержит электродвигатель 8, кото- 35 рый через редуктор 9 приводит в движение ходовой винт 10, усилие от которого через приводную гайку 11 передается на каретку 12, движущуюся по направляющим 13. На каретке раз- .40 мещена зубчатая рейка 1А в направляющих 15, два подпружиненных рьмага 16 с храповиками 17. В местах закрепления направляющих находятся упоры 18 с контактными парами 19 узла 45 реверса 20, выполненного в виде RS-триггера, тиристорного коммутатора, изменяющего направление вращения двигателя, и стабилизатора частоты вращения двигателя, обеспечивающего 50 постоянную скорость движения каретки.

Устройство работает следую.щим образом.

Измерительный датчик, закрепленный на рейке построчно-реверсивного механизма, вводится в аазор магнит- , ной cиcтe ф. Двигатель 8 через редуК7

55

68. 2

тор 9 вращает винт .10, который при- помощи приводной гайки I1 по направляющим 13 перемещает каретку 12 с закрепленным на ней узлом поперечного перемещения, состоящим из зубчатой ре йки 1А, двух подпружиненных , рычагов 16 с храповиками 17. При подходе каретки 12 до концанаправляющей 13 один из рычагов 16 упирается в упор 18, перемещает посредством храповика 17 в направляющих 13 зубчатую рейку 1 А. на шаг, равный ширине рабочей зоны датчика, после чегсь срабатывает контактная пара 19 узла реверса 20 и каретка начинает движение в обратном направлении.

Измерительньй датчик 2, движущийся на зубчатой рейке привода в рабочем зазоре магнитной системы, питается от источника постоянного тока I. Выходной сигнал преобразователя Холла, пропорциональный индукции магнитного поля в каждой точке рабочего зазора системы, поступает на усилитель 3. Усиленный сигнал взводится в квадрат на квадраторе 4 и поступает на интегратор 5. Регистрирующий прибор 6 регистрирует напряжение, пропорциональное усредненнр- му по всей площади рабочего зазора значению квадрата магнитной индукции которое с точностью до постоянного коэффициента соответствует подъемной силе магнитной системы.

Величина подъемной силы определяеся по формуле Максвелла

F А, 06 В S,

где В - магнитная индукция;

S - площадь рабочего торца; А,06 - коэффициент, учитывающий

выбор системы единиц. Формула справедлива для однонод- ного магнитного поля. В случае неоднородного поля следует применять I выражение

F А,06 J .

Выходной сигнал датчика Холла равен

и.

RX

1ц В

)

где RJJ - постоянная Холла;

In - ток питания датчика; В - значение магнитной индукции;d - толщина датчика.

Так как RX, d, Ь постоянные величины для конкретного исполнения

датчика, то

R 1г ,,„

---- К, где К - по- d

стоянная датчика.

Сигнал с датчика усиливается, взводится в квадрат и интегрируется по времени считывания. На выходе интегратора получается величина

t д,

В dt.

При постоянной скорости движения датчика

f Vb J

В dS,

b V где dS - элемент площади, ограниченной шириной рабочей зоны датчика и элементов перемещения;

ширина рабочей зоны датчика;

скорость движения датчика. В качестве магнитного датчика используется датчик Холла.

В измерительной части устройства усилитель преобразовывает дифференциальный выходной сигнал датчика в од- нополярный. Одновременно этот усилитель подавляет напряжения помех, которые наводятся в соединительных проводах и являются синфазными,

241168 4

а также с его помощью производят компенсацию напряжения неэквипотен- циальности. Сигнал с усилителя 3 через . квадратор 4 поступает на интегра- 5 тор 5.

Величина его входного сигнала пре образуется в переменный сигнал, частота которого прямо пропорциональна величина входного сигнала. Счетчик О интегратора 5 подсчитывает количество периодов сигнала. Постоянная времени интегратора определяется ем- костью счетчика.

Формула и з.о бретеиия

Устройство для определения подъемной силы магнитных систем, содержащее датчик магнитного поля, источник постоянного тока и регистрирующий прибор,отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения, в устройство введены построчно-реверсивный механизм и по следовательно соединенные усилитель, Iквадратор и интегратор, причем дат- чик магнитного поля прикреплен к рейке построчно-реверсивного механизма, выход источника постоянного тока соединен с токовыми электродами датчика, а выход датчика подключен к входу усилителя.

Редактор М.Бандура

Фив. 2

Составитель А.Дивеев Техред, Л. Олейник

Заказ 3484/40 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Г.Решетник

Изобретение относится к магнито- измерит.ельной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения подъемной силы магнитных систем. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, датчик 2 магнитного поля и регистрирующий прибор 6. Непрерывность измерения неоднородного магнитного поля в каждой точке зазора систеъО) достигается благодаря тому, что в устройство введен построчно-реверсивный механизм 7, на рейке которого закреплен датчик 2 магнитно го поля, усилитель 3 выполненный в виде дифференциального усилителя, квадратор 4, выполненный в виде ана-- логового перемножителя, и.интегратор 5, состоящий из преобразователя напряжение - частота и счетчика. 2 ил. ts9 1 О) 00 фиг.;