Силоизмеритель Советский патент 1989 года по МПК G01L1/12 

гЬё8

7 ГГ7у/Л

/ Ж W

4 .

7.. Z

.

. I

ГЧЧУ «..

Л V ч

ОЧ

//7У/7/.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет увеличить чувствительность при измерении усилий. При скручивании магнитопровода 1, выполненного в виде полого цилиндра с отверстиями 6, расположенными по правозаходным 7 и левозаходным 8 винтовым линиям с углом подъема 45° и с равномерным шагом вдоль образующей цилиндра, возникают напряжения растяжения и сжатия, направленные по винтовым линиям 7 и 8. Между отдельными отверстиями 6 соседних винтовых линий 7 /8/ размещены витки 9 обмоток, причем плоскости витков 9 перпендикулярны соответствующей винтовой линии 7 и 8. Соединенные последовательно витки, размещенные соответственно на линиях 7 и 8, представляют собой две обмотки, которые включают в смежные плечи измерительной мостовой схемы. Поскольку один конец магнитопровода 1 закреплен в защищающим устройстве 2, то при приложении измеряемого усилия к силовоспринимающему рычагу 4, установленному на другом конце магнитопровода и закрепленному в опоре 5 с возможностью вращения в ней, индуктивность обмоток, включенных в мостовую измерительную схему, изменяется и на измерительной диагонали моста появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе. 2 ил.

.i

315008734

с возможностью вращения в ней, ин- няется и на измерительной диагонали

дуктивность обмоток, включенных в мостовую измерительную схему, измемоста появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе, 2 ил.

Изобретение относится к силоизме- рительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения массы и усилия.

Цель изобретения - повьшение чувствительности измерения усилия.

На фиг. 1 показана конструкция силоизмерите71я; на фиг. 2 - вид А . на фиг. 1.

Силоизмеритель содержит мзгнито- провод 1 в виде полого цилиндра, один конец которого жестко закреплен в защемляющем устройстве 2, установ- ленном на основании 3. Другой конец магнитопровода 1 жестко закреплен с сштовоспринимающим рычагом 4 и установлен в опоре 5 с возможностью вращения в ней. Hai поверхности магнитопровода 1 расположены отверстия 6 по правозаходным 7 и J eвoзaxoдным 8 винтовым линиям с углом подъема в 45 и равномерным шагом вдоль образующей цилиндрического магнитопровода 1. Витки 9 обмоток определяют положение отверстия 6, т.е. отверстия 6 расположены по винтовым линиям так, что плоскости витков 9 перпёнди кудярны этим винтовым линиям. Между двумя отверстиями 6 может быть расположено от одного до нескольких витков 9. Витки 9 образуют правозаход- ные и левозаходные обмотки (на фиг.1 показаны две правозаходные и две левозаходные обмотки). Обмотки с одинаковым заходом соединены между собой последовательно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы (не показана). Шаг между отверстиями 6 вдоль винтовой линии может быть равномерным, прерывисто- равномерным, величина его зависит от размера отверстий 6 и выбирается из условий прочности цилиндрического магнитопроно а. Чем меньше размеры отверстий 6, тем выше положительный эффект. Размеры отверстий 6 выбираются, исходя из возможностей технологического процесса сборки обмотки.

Силоизмеритель работает следующим образом.

моста появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе, 2 ил.

0

0

0

При отсутствии силы Р воздейст- ВИЯ на рычаг 4 мостовая измерительная схема уравновешена и сигнал, снимаемый с диагонали моста, равен нулю. При приложении силы Р к рычагу 4 возникает момент, скручивающий цилиндрический магнитопровод 1. Под действием скручивающего момента в магнитопровода 1 возникают напряжения растяжения и сжатия, направленные по правозаходным 7 и левозаход- ным 8 винтовым линиям с углом подъема в 45. Поскольку обмотки на цилиндрическом магнитопроводе 1 также расположены по аналогичным винтовым 5 линиям, то в магнитопроводе каждой обмотки будут действовать напряжения растяжения и перпендикулярные им в каждой точке напряжения сжатия. Эти напряжения ориентиру от магнитные моменты доменов либо вдоль силовых линий магнитного поля обмотки (магнитная проницаемость в этом направлении увеличивается, соответственно увеличивается индуктивность обмотки), либо перпендикулярно силовым линиям магнитного поля обмотки (магнитная проницаемость в этом направлении уменьшается, соответственно уменьшается индуктивность обмотки) . Ориентация магнитных мЬмен- тов доменов под действием внутренних напряжений зависит от знака маг- нитострикции материала полого цилиндрического магнитопровода 1 и вида деформации. Поэтому.индуктивность одной группы обмоток увеличивается, а индуктивность другой группы обмоток уменьшается, что приводит к разбалансу мостовой измерительной схемы и снимаемый сигнал с диагонали моста пропорционален величине приложенного усилия Р. Формула изобретения

Силоизмеритель, содержащий маг- с нитопровод в виде полого цилиндра с отверстиями в стенке, защемляющее устройство одного конца магнитопровода, установленное на основание, силовоспринимающий рычаг и обмотки.

5

0

5

0

размещенные между отверстиями в стеке и включенные в мостовую измери- тельнуй схему, отличающий- с я тем, что, с целью повышения чувствительности, силовоспринимаю- щий рычаг закреплен на конце магни- топровода, установленного с возможностью вращения, отверстия в стенке полого цилиндра расположены по пра- возаходным и левозаходным винтовым

линиям с углом подъема 45 и с равномерным шагом вдоль образующей полого цилиндра, при этом плоскости витков обмоток, расположенных между отдельными отверстиями соседних винтовых линий, перпендикулярны этим линиям, а витки на соответствующих винтовых линиях соединены последовательно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы .

бидА

(рие.2