Магнитоупругий преобразователь усилий Советский патент 1989 года по МПК G01L1/12 

Фиг 1

Изобретение относится к силоизме рительной технике и может быть использовано для измерения малых усилий в различных отраслях промышленности,

Цель изобретения - расширение диапазона измерения и упрощение конструкции.

На фиг о 1 показан магнитоупругий JQ преобразователь усилий, общий вид; на фиг. 2 - силоичмерительная лента.

Магнитоупругий преобразователь усилий содержит опорную площадку 1 , установленные на ней два узла 2 и 3 f5 предварительного натяжения силоизме- рительной ленты 4С Узлы 2 и 3 выполнены в виде штока с прорезью, в которую вставляются свободные концы сило- измерительной ленты 4С На силовоспри- 20 нимающие участки а и б (фиг.2), имеющие в сечении, например, П-образ- ный профиль, устанавливаются измерительные обмотки 5 и 6 о На опорной площадке 1 с помощью накладок 7 и 8 25 закреплены концы ленты 4, средний, участок в (фиг.2) которой жестко соединен силовоспринимающим узлом 9„

Опорная площадка 1 соединена с силовоспринимающим узлом 9 гибким JQ шарниром 10, выполненным в виде плоской пружины, запрессованной в пазы. Опорная площадка 1, гибкий шарнир 10 и силоизмерительная лента 4 выполнены из ферромагнитного материала.

Силовоспринимающий узел 9 снабжен силопередающими рычагами 11, к которым параллельно продольной оси преобразователя прикладывается измеряемое усилие Р, обмотки 5 и 6 включены Q в плечи измерительного моста (не показан), с диагонали которого снимается выходной сигналс

Перед началом работы преобразователя МОЖНО уСТаНОВИТЬ С ПОМОЩЬЮ УЗ- дг

лов 2 и 3 предварительный натяг силовоспри нимающих участков ленты 4. Величина усилия натяжения подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальную линейность выходной характеристики преобразователя.

Силовоспринимающий узел 9 выполнен симметричным или сбалансированным относительно оси преобразователя по весу для того, чтобы при отсутствии измеряемого усилия (Р 0) не

35

50

Q

Q

г

5

0

было воздействия на силовоспринимаю- щие участки а и б ленты 4.

Преобразователь работает следующим образом.

Приложение к рычагам 1 1 узла 9 усилия Р, направленного параллельно его продольной оси, вызывает деформацию в пределах упругое ™ силоизме- рительной ленты 4 преобразователя относительно гибкого иарнира 10„При этом если, например, усилие прикладывается слева от оси преобразователя, то участок а разгружается, а участок б догружается. Это приводит к уменьшению магнитного сопротивления в контуре, проходящем через пластину а, и увеличению в пластине В измерительных обмотках 5 и 6 при этом приращения электрических напряжений имеют различные знаки. При включении обмоток в мостовую схему сигнал с выхода (диагональ моста) пропорционален измеряемому усилию.

Формула изобретения

Магнитоупругий преобразователь усилий, содержащий два магнитных контура из магнитострикционного материала с одинаковым знаком магнитострик- ции, причем каждый контур выполнен в виде участка, образованного сило- измерительной лентой, концы которой закреплены с одной стороны к опорной площадке, а с другой - к силовоспри- нимающему узлу, измерительные обмотки, установленные на силовоспринимаю- щих участках и включенные в плечи измерительного моста, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения и упрощения конструкции, в него введены гибкий шарнир, соединяющий Силовоспринимающий узел и опорную площадку, и два узла предварительного натяжения сило- воспринимающих участков ленты,установленные на опорной площадке с разных сторон от шарнира, при помощи которых свободные концы ленты прикреплены к опорной площадке, а средний участок ленты жестко соединен с силовоспринимающим узлом, снабженным силопередающими рычагами,причем гибкий шарнир и опорная площадка выполнены из ферромагнитного материала,,

А-А

а

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет расширить диапазон измеряемых усилий и упростить конструкцию преобразователя. При приложении измеряемого усилия Р к рычагам 11 узла 9 изменяются магнитные сопротивления силовоспринимающих участков ленты 4. За счет этого изменяются магнитные потоки, протекающие по контурам, образованным участком ленты 4, упругим шарниром 10 и опорной площадкой 1, выполненными из магнитного материала. В измерительных обмотках 5 и 6 при этом приращения электрических напряжений имеют различные знаки и при включении обмоток в мостовую схему сигнал с ее выхода пропорционален измеряемому усилию. Перед началом работы с помощью узлов 2 и 3 устанавливается предварительный натяг участков силоизмерительной ленты 4, свободные концы которой затем фиксируются с помощью накладок 7 и 8. Средний участок ленты 4 жестко соединен с силовоспринимающим узлом 9. 2 ил.

Фиг. 2