Магнитоупругий преобразователь динамических усилий Советский патент 1986 года по МПК G01L1/12 

йзобрет€;ние относится к приборостроению и может быть использовано для определения изменений нагрузки в звеньях механизмов особенно тогда, когда какое-либо из этих звеньев является основным, передающим усилие, элементом в механизме (например, колонна штанг нефтяного глубинного насоса) . Известен магнитоупругий датчик с разомкнутым магнитопроводом, выполненным из постоянного магнита l , Недостатком этого датчика является влияние собственных динамических характеристик на измеряемую нагрузку Наиболее близким к изобретению по технической супц-юсти является устрой ство, содержащее постоянный магнит с обмоткой и замкнутым магнитопроводом броневого типа. При периодическом нагружении магнита происходит изменение магнитной проницаемости, в соответствии с чем на выходе обмот ки появляется ЭДС, пропорциональная изменению нагрузки 2J . Недостатками устройства являются влияние собственных характеристик на измеряемую нагрузку, сравнительно сложная схема реализации на штанговых насосах, требующая для осуществления два дополнительных жесткш : несущих основания и сложнь й кинемати ческий узел, низкая помехоустойчивость от воздействия внешних магнитных полей. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения влияния собственных характеристик, Поставленная цель достигается тем что магнитоупругий преобразователь динамических усилий, содержащий магнитопровод с выходной обмоткой, сна жен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к и пытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной формы и постоянных магнитов с полукольцевыми наконечниками, закреплен ных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полю сами друг к другу, при этом выходна обмотка вьтолнена четырехсекционной и размещена на магнитопроводе йо об стороны от постоянного магнита, при чем секции обмотки, размещенные на каждой С-образной секции магнитопро вода. включены между собой встречно На фиг.1 и 2 представлена конструкция преобразователя . Преобразователь содержит С-образный магнитопровод 1 с двумя секциями 2 и 3 измерительной обмотки. На втором е-образном магнитопроводе А размещены две дополнительные секции 5 и 6 измерительной обмотки. Полюса магнитопровода 1 закреплены в Г-образшз Х сердечниках, 7 и 8, а полюса магнитопровода 4 - в Г-образных сердечниках 9 и 10.При этом сердечники 7-9, 8-10 составляют узлы крепления магнитопроводов 1 и 4 друг с другом, а сами сердечники соединяются винтами 11. Постоянный магнит 12 закреплен в середине основания магнитопровода 1, а постоянный магнит 13 - в середине основания магнитопровода 4. Магниты 12 и 13 направлены одноименными полюсами друг к другу. При этом магнит 12 снабжен полукольцевым наконечником 14, а магнит 13 - полукольцевым наконечником 15. Участок штанги 16 охватывается соответствующими Г-образными сердечниками, в которых имеются отверстия 17 для крепления устройства винтами 18 к верхнему основанию штанги 19 {фиг.2). Принцип действия устройства заключается в следующем. На участках А и Б штанги магнитные потоки от постоянньк магнитов направлены встречно. Это исключает воздействие внешних магнитных полей на измерительную обмотку в целом. При изменении нагрузки изменяется магнитная проницаемость участков А и Б штанги. Это ведет к изменению магнитных потоков, сцепленных с сек1ЩЯМИ 2,3 и 5,6 измерительной обмотки. В соответствии С этим на выходе каждой пары секций появляется ЭДС, . пропорциональная изменению нагрузки. Размещение магнитов вне механических воздействий за счет использования двух магнитопроводов позволяет исключить влияние собственных динамических характеристик (упругость, коэффициент затухания) на измеряемую нагрузку, а значит повысить точность измерения, так как при этом чувствительным элементом является сам контролируемый объект (за счет бесконтактного преобразования деформации). Повышена помехоустойчивость за счет 3 симметрирования конструкции пользования четырех секций, путем ис- ных симметрично относительно магниразмещен- тов. 12623044

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод с выходной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения . // за счет исключения влияния собственных динамических характеристик, он снабжен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к испытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной формы 4, постоянных магнитов с полукольцевыми наконечниками, закрепленных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом выходная обмотка вьтолнена четырехсек1даонной и размещена на магнитопроводе по обе стороны от постоянного магнита, причем секции обмотки, разме- (О щеннь е на каждой С-образной секции магнитопровода, включены между собой с/) встречно.