Силоизмерительный датчик Советский патент 1986 года по МПК G01L1/12 

Фи2.1

«

Изобретение относится к силоиэме- рительной технике и может быть исдоль зовано для измерения усилий в прокатных станах и других металлургических агрегатах.

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения.

На фиг. 1 и 2 изображен силоизме- рительный датчик, общий виц; на фиг. 3 - зависимости выходных напряжений чувствительных элементов от измеряемой нагрузки.

Силоизмерительный датчик содержит упругую пластину 1, выполненную из материала с большей механической прочностью (инвар 44НХТЮ), и упругую пластину 2, выполненную из материала с большей магнитоупругой чувствительностью (фехраль ОХ23Ю5А). В пластинах 1 и 2 выполнены сквозные пазы, в которых расположены взаимно перекрещивающиеся в перпендикулярньк плоскостях намагничивающая 3 и измерительная 4 обмотки. В пластине 1 выполнены две прямоугольные выемки 5 суммарная глубина которых, равна половине .ТОЛ1ЦИНЫ, а высота каждой из выемок составляет 1/3 высоты пластины.

В общем случае в зависимости от прикладьгоаемого к датчику .усилия его магнитопровод может содержать разное количество пар пластин, Отношение толщины пластин 1 и 2 к их высоте должно быть не более 1/8

Датчик работает следующим образом

Измеряемое усилие прикладывается, к чувствительному элементу, выполненному в виде пластин 1 и 2. Под действием приложенной силы в плестинах ) и 2 происходит изменение их магнитных свойств. При протекании переменного тока в намагничивающей обмотке 3 в результате механического нагружения чувс ввительного элемента в его вторичной обмотке 4 наводится ЭДС, соответствующая приложенному усилию.

На фиг. 3 представлена зависимость выходного напряжения U от приложенного удельного усилия о. Характер кривых различен для пластин из разного .материала. Например, у фех раля (кривая 1) при малых усилиях

427332

наблюдается отн6сит;ельно высокая чув ствительность, которая постепенно . уменьшается с ростом нагрузки, а у инвара (,крива.я 2), наоборот, при мальгх усилиях - относительно малая

чувствительность, при больщих усилиях чувствительность увеличивается.

Изменяя при помощи выемок соотношения величин напряжений в металле,

0 можно регулировать характер рабочих характеристик датчика. В том , когда выемка выполнена в соответствии с соотношениями, указанными выше, рабочая характеристика датчика наиболее

5 линейна (кривая З).

Формула изобретения

1. Силоизмерительный датчик, со0 держащий чувствительный элемент, выполненный в виде набора двух или более пластин из магнитоупругого материала, установленных параллельно направлению действия силы, с четырь5 мя параллельными между собой и перпендикулярными направлению действия силы сквозными отверстиями с расположенными в них перекрещивающимися под прямым углом намагничивающей и измери30 тельной обмотками, отлич аю- щ и и ся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения, пластины выполнены с соотношением толщины и высоты не более 1:8 и изид готовлены из материалов с различными магнитоупругими чувствительностями, различающимися не менее чем на 1,5 раза, причем число пластин из одного материала равно числу пластин из дру40 гого, Б пластине, изготовленной из материала с меньшей магнитоупругой чувствительностью, выполнены две прямоугольные выемки, расположенные симметрично по обеим ее сторонам,

45 прячем суммарная глубина выемок равна половине толщины пластины, а высота каждой выемки составляет 1/3 высоты пластины,

2 Датчик по п. 1,отличаю50 щ и и с я тем, что в качестве матег риала с большей магни,тоупругой чувствительностью использован сплав типа фехраль ОХ23Ю5А, а с большей механической прочностью - инвар 44НХТЮ.

Фиг. 2

Изобретение относится к сило- измерительной технике и позволяет повысить надежность и точность измерений. Чувствительный элемент датчика выполнен из двух (или более) пластин 1 2, изготовленных из материалов с различными магнитоупругими чувствительноетями, отличающимися не менее чем в 1,5 раза. В сквозных пазах пластин размещены взаимно . перекрещивающиеся намагничивающая и измерительная обмотки. Изменением соотношений величин напряжений в пластинах при действии приложенной силы с помощью прямоугольных выемок 5 в пластине 1 из материала с меньшей магнитоупругой характеристикой можно регулировать характер рабочих характеристик датчика. Выемки выполнены с суммарной -глубиной, равной половине толщины пластины, и высотой, равной 1/3 высоты пластины, что позволяет получить наиболее линейную рабочую характеристику. 1з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л IS9 4 ЬО 09 00

а

2 3

Фиг.З