Устройство для измерения усилий Советский патент 1990 года по МПК G01L1/12 

/// /// /// /// ////// ///////// 777

Изобретение относится к силоизме- рительной технике и может быть использовано для измерения усилий и микропе- рсмещений.,

Цель изобретения - повышение надежности эа счет защиты от перегрузок.

На чертеже показана блок-схема устройства для измерения усилий.

Устройство содержит основание 1, JQ электромагнит 2 с обмоткой 3, источник 4 переменного тока, иеремагг.ичи- ваюдуга обмотку 5, измерительную обмотку 6, блок регистрации 7, ограничив тель 8 хода, первый рычаг 9, выполнен-)5 ный из ферромагнитного материала, цилиндрический тонкопленочный сердечник 10 и второй рычаг 11.

На чертеже обозначено: U - напря- 20 жение питания электромагнита, Р - измеряемое усилие, S - зазор между вторым рычагом 11 и ограничителем. 8 хода .

Перемагпичивающая обмотка 5 подклю-25 чена к источнику 4 переменного тока, измерительная обмотка 6 - к блоку 7 регистрации, а рычаги 9 и 11 шарнирно соединены с основанием 1 и механически соединены с концами тонкопленочно

го сердечника 10. Электромагнит 2 также установлен на основании 1 с возможностью контакта с рычагом 9. Рычаг 11 является силовоспринимающим элементом, причем измеряемое усилие Р действует в направлении растяжения тонкопленочного сердечника 10. Рычаг 11 имеет ограничитель 8 хода, установленный на некотором расстоянии О Рычаги и 11 целесообразно устанавливать перпендикулярно тонкопленочному сердечнику 10.

Устройство работает следующим образом.

Источник 4 переменного тока соз- дает посредством перемагничивающей обмотки 5 переменное магнитное поле которое перемагничивает тонкопленоч- нын сердечник 10. При этом в измерительной обмотке 6 индуцируется ЭДС, которая далее сбрасывается блоком 7. регистрации. Измеряемое усилие Р создает растягивающие напряжения в тонкопленочном сердечнике Ю, вследстви чего меняются его магнитные характеристики. При этом также меняется ЭДС снимаемая с измерительной обмотки 6. На обмотку 3 электромагнита подается некоторое напряжение Ufl, поэтому в

5

0

5

0

0

5

5

5

исходном состоянии рычаг 9 притянут к электромагниту 2, так как рычаг 9 выполнен из ферромагнитного материала. В случае перегрузки, превышения усилием Р некоторой допустимой величины, рычаг 9 утрачивает контакт с электромагнитом 2 и механическое напряжение в тонкопленочном сердечнике 10 падает до нуля, Величина усилия Р„ при которой это происходит, зависит от конструктивных параметров электромагнита и напряжения Un. Эта в. уста- чявпинается в зависимости от параметров используемого тонкопленочного сердечника 10, Таким образом, предотвращается воздействие на тонкопленочгый сердечник 1U недопустимо больших величин измеряемого усилия.

Для предотвращения повреждения тон копленочного сердечника 10 в случае j когда после отрыва рычага 9 от электромагнита 2 измеряемое усилие продолжает действовать, рычаг 11 имеет ограничитель 8 хода. Зазор В между рычагом I1 и ограничителем 8 хода зависит от деформации тонкопленочного сердечника 10 в рабочем диапазоне и может составлять 0,2...0,3 мм. При чтом после отрыва рычага ° пт сердечника 2 рычаг 11 упирается а ограничит ель 3 хода и дал чеГ. перемещение рычагов с тонкоплоночньм сердечником прекращается. Таким образом, наличие ограничителя 8 хода дополнительно повышает надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее основание, сердечник, выполненный в виде цилиндрической маг- нитной пленки, перемагничивающую обмотку, подключенную к источнику переменного тока, и измерительную обмотку, подключенную к блоку регистрации, о т- л и чающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет зашиты от воздействия перегрузок, оно снабжено двумя рычагами, шарнирно соединенными с основанием и механически связанными с концами сердечника, электромагнитом, установленным на основании параллельно оси сердечника на расстоянии от одного из рычагов, выполненных из ферромагнитного материала, равном длине электромагнита, другой рычаг, являющийся снловосиринима- ющим, снабжен ограничителем хода.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить надежность работы за счет защиты от воздействия перегрузок. На неподвижном основании 1 шарнирно закреплены рычаги 9,11 и электромагнит 2 с обмоткой 3, взаимодействующий с ферромагнитным рычагом 9. К рычагам 9 и 11 крепится тонкопленочный сердечник 10, охватываемый обмоткой 5 перемагничивания и измерительной обмоткой 6. При приложении к рычагу 11 измеряемого усилия Р изменяются магнитные характеристики сердечника 10, а следовательно, и величина ЭДС, снимаемая с измерительной обмотки 6. В случае перегрузки рычаг 9 утрачивает контакт с электромагнитом 2, рычаг 11 коснется упора 8 и механическое напряжение в сердечнике 10 падает до нуля. 1 ил.