Устройство для измерения механических напряжений Советский патент 1986 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при проведении измерений механических напряжений металлических конструкций в лабораторных, промышленных и полевых условиях Цель изобретения - повьппение чувствительности, точности измерения и снижение потребляемой мощности. На чертеже показано устройство Для измерения механических напряжений. Устройство состоит из П-образного магнитопровода, содержащего сменное ярмо 1, стойки 2 с расположенными на их торцах постоянными магнит;1ми 3, обращенными к исследуемой детали 4 одноименными полюсами. На стойках 2 расположены регулировочные шайбы 5, которые могут перемещаться вдоль сто ек, например, с помощью резьбы. Под ярмом 1 закреплен с помощью неферромагнитной пластины 6 и винта 7 Н-об разный магнитопровод 8, полюса которого, примыкающие к ярму 1, вьтолнены MeHbmiMH по сечению по сравнению с полюсами, примыкающими к исследуемой детали, или магнитопровод 8 может быть выполнен из двух П-образных частей, причем та часть магнитопрово да, которая примыкает к ярму, вьшолнена из материала с более низкиь зна чением индукции насыщения 5 чем примв) кающая к исследуемой детали. На перекладине Н-образного магнитопровода 8 расположена намагничивающая обмот-ка 9 переменного тока. На полюсах И-образного магнитопровода, примыкаю Щих к ярму 1, расположены измеритель ные обмотки 10, вгшюченные согласно и соединенные встречно с измерительными обмотками 11, которые расположе ны на полюсах, примыкаюпдах к исследуемой детали 4 К нзмерительньм обмоткам присоединен измерительны при бор 12, Ярмо 1 П-образного магннтонровода выполнено из того же материа ла, что и деталь 4. В работе устройство устанавливает ея на исследуемую деталь 4, через намагнотивающую обмотку 9 пропускают переменный ток, при этом магнитные потоки Ф, и Ф замыкаются соответственно через исследуемую деталь и участок ярма 1 П-образного магнито-провода. Постоянные магнитные потоки Ф проходят через стойки 2, ярмо 1, олюса Н-образного магнитопровода и сследуемуюдеталь 4. Часть магнитного потока замьгкается Через регулироочные шайбы 5 на исследуемую деталь, обеспечивая кре пление устройства на сследуемой детали. Постоянные магнитные потоки т подмагничивают полюса Н-образного магнитопровода, обращенные к ярму 1, до состояния, соответствующего нелинейной части кривой на1- агничивания. Установка нуля измерительного прибора 12 осзтцествляется перемещением, шайб 5 вдоль стоек 2. Если к детали 4 приложено растягивающее усилие Р, то магнитная проницаемость в направлении приложения усилия увеличивается (например, для остальной детали), постоянный магнитный поток также увеличивается. В результате этого уменьшается магнитная проницаемость полюсов Н-образного магнитопровода, примьжающих к яр- му 1 , и переменный магнитньгй поток 0 , сцепленный с измерительными обмотками 10,, соответственно уменьшается. В то же время переменный магнитный поток г , проходящий через исследуемую и сцепленный с измерительными обмотками 115 увеличивается. Это п-риводит к разбалансу в схеме измерения, в результате измерительный прибор 12 зафиксирует сигнал, соответствующий величине действующего напряжения. Для определения величины механических напряжений в поверхностном слое исследуемой детали снимают, сигнал с измерительных обмоток, примыкаю1Г их к исследуемой детали, определяемый величиной магнитного потока Vi а протекающего в поверхностном слое детали. При определении величины механических напряясений в поверхностном слое, через который протекает постоянный магнитный поток , сигнал cHHMHioT с измерительных обмоток, примыкающ1-г; к ярму 1 . Формула и 3 о б р е 1 е ii и я 1, Устройство дчя измерения механические: напряжений, содержащее Прбразный магнитопровод и расположенный между его полюсами H-o6pa3Hf)rii магнитопровод с размещенныг-ш на нем намагничивающей обмоткой, подключенной к источнику переменного тока, и измерительнь&ш обмотками, расположенными на его полюсах, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности, П-образный магнитопровод вьтолнен составным из двух стоек с регулировочными шайбами установленными с возможностью перемещения вдоль их осей, постоянных магнитов, закрепленных на концах стоек и обращенных одноименными полюсами к исследуемой детали, и ярма, выполненного из того же материала, что

исследуемая деталь, полюса Нобразного магнитопровода, Обращенные к ярму, имеют меньшее сечение, чем полюса, обращенные к исследуемой детали.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что Н-образный магнитопровод вьтолнен из двух П-образных магнитопроводов из материалов с разной индукцией насыщения.

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить чувствительность устройства. П-образный магнитопровод вьтолнен составным из стоек 2 и сменного ярма 1, вьтолненного из того же материала, что и исследуемая деталь 4. На концах стоек 2 закреплены постоянные магниты 3, обращенные одноименньтми полюсами к исследуемой детали 4, Постоянные магнитные потоки Ф подмагничивают полюса Н-образного магнитопровода до состояния, соответствующего нелинейной части кривой намагничивания. Приложение усилия к детали 4 вызовет изменение постоянного магнитного потока, приводящее к изменению магнитной проницаемости полюсов Н-образного магнитопровода и переменных магнитных потоков Ф, и Р-. Измерительный прибор 12 зафиксирует разбаланс в схеме измерений, соответствующий S . величине действующего напряжения. (/) Установка нуля измерительного прибора 12 производится перемещением регулировочных шайб 5 вдоль стоек 2. Приведен вариант вьшолнения Н-образного магнитопровода. 1 з;п.ф-лы, 1 ил.