Магнитоупругий датчик усилий Советский патент 1987 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в автоматических системах контроля и регулирования.

Цель изобретения - повышение точности измерения усилий.

На фиг. 1 схематически изображен датчик; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Магнитоупругий датчик усилий содержит корпус 1, который выполняет также роль силового шунта, чувствительный элемент 2, расположенный соосно с корпусом и заподлицо с двумя его торцовыми поверхностями. На одном из концов чувствительного элемента 2 имеются секторные прорези 3,

выполненные слоями в шахматном поряд- 15 прорезной пружины.

ке так, что образуются цилиндрические Холь-Воздействующее

цевые пружины со связанными кольцами,

имеющими хотя бы по две опоры в каждой

секции (фиг. 3).

Внутри чувствительного элемента 2 сооснии проходит по центральной перемычке, полюсам магнитопровода 5 и через воздушный зазор 10 попадает в чувствительный элемент 2, где разветвляется на два парал- с лельных потока Ф/2. Магнитный поток Ф индуктирует ЭДС в измерительной обмотке 7.

При воздействии измеряемого усилия чувствительный элемент 2 воспринимает часть этого усилия. Величина его во столько раз меньще, во сколько жесткость корпуса 1 больше жесткости чувствительного элемента 2. Для дальнейшего расширения пределов измерения жесткость последнего понижена с помощью упругого звена в виде

10

на чувствительный

элемент 2 усилие обуславливает изменение магнитной проницаемости материала чувствительного элемента и соответствующее изменение магнитного потока, что, в свою

но установлен цилиндрический вкладьшл 4 очередь, приводит к изменению ЭДС, ин- из немагнитного материала. В нем имеется дуктируемой в измерительной обмотке 7. окно, прорезанное вдоль вертикальной оси вкладыша 4 так, что его поперечное сечение остается симметричным (фиг. 2). В окно вклеен магнитопровод 5 Н-образной 25 формы, ось симметрии которого проходит вдоль перемычки и совпадает с осью чувствительного элемента 2. Намагничивающая 6 и измерительная 7 обмотки охватывают перемычку. Крепление вк тадыша 4 в чувствительном элементе 2 осуществляется с по- мощью винта 8 за счет распирания цангового наконечника 9 (фиг. 2) так, что образуется гарантированный воздушный зазор 10 между внутренней поверхностью чувствительного элемента 2 в части, неослаблен35

По изменению ЭДС измерительной обмотки 7 судят о величине измеряемого усилия.

Формула изобретения

Магн.гт-оупругий датчик усилий, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого соосно расположены чувствительный элемент, выполненный в виде полого цилиндра и установленный в нем с зазором, магнитопровод с намагничивающей и измерительной обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен немагнитный цилиндрический вкладыш с прорезью, один конец которого выполнен в виде цангового наконечника, соединенного с одним из концов чувствительного элемента, установленного заподлицо с обоими торцами корпуса, на другом

ной прорезями, и полюсами магнитопровода 5, обращенными к ней.

Магнитоупругий датчик усилий работает следующим образом.

конце чувствительного эле.мента в шах.матПри подключении обмотки намагничи- 40 пом порядке вЕзШолнены секторные проре- вания 6 к источнику переменного тока в зи, а магнитопровод с обмотками установ- Н-образном магнитопроводе 5 появляетсялен в прорези вкладыша соосно с чувствипеременный магнитный поток Ф. Послед-тельным элементом.

(

нии проходит по центральной перемычке, полюсам магнитопровода 5 и через воздушный зазор 10 попадает в чувствительный элемент 2, где разветвляется на два парал- лельных потока Ф/2. Магнитный поток Ф индуктирует ЭДС в измерительной обмотке 7.

При воздействии измеряемого усилия чувствительный элемент 2 воспринимает часть этого усилия. Величина его во столько раз меньще, во сколько жесткость корпуса 1 больше жесткости чувствительного элемента 2. Для дальнейшего расширения пределов измерения жесткость последнего понижена с помощью упругого звена в виде

Воздействующее

на чувствительный

элемент 2 усилие обуславливает изменение магнитной проницаемости материала чувствительного элемента и соответствующее изменение магнитного потока, что, в свою

очередь, приводит к изменению ЭДС, ин- дуктируемой в измерительной обмотке 7.

очередь, приводит к изменению ЭДС, ин- дуктируемой в измерительной обмотке 7.

По изменению ЭДС измерительной обмотки 7 судят о величине измеряемого усилия.

Формула изобретения

Магн.гт-оупругий датчик усилий, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого соосно расположены чувствительный элемент, выполненный в виде полого цилиндра и установленный в нем с зазором, магнитопровод с намагничивающей и измерительной обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен немагнитный цилиндрический вкладыш с прорезью, один конец которого выполнен в виде цангового наконечника, соединенного с одним из концов чувствительного элемента, установленного заподлицо с обоими торцами корпуса, на другом

f-ff

фиг. 2

Редактор Н. Слободяник Заказ 2955/45

Составитель В. Родин

Техред И. ВересКорректор Н. Король

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг 3

Изобретение может быть иснользовано в автоматических системах контроля и регулирования. Цель изобретения - повышение точности измерений. Измеряемое усилие нри воздействии на чувствительный элемент (ЧЭ) 2 вызывает изменение его магнитной ироницаемости и, соответственно, ЭДС измерительной обмотки 7 магнитопро- вода 5. На одном конце ЧЭ 2 выполнены секторные прорези 3, расположенные слоями в шахматном порядке. Внутри ЧЭ 2 со- осно установлен цилиндрический вкладыш 4 с прорезью, закрепленный с помоцд,ью винта 8 за счет раснирания цангового наконечника 9. 3 ил. СП со to ОС СХ) СО 07.7