о
фиг.1
Ј
vj Ю Ю О
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения силы, например силы рывка или силы натяжения.
Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения влияния вихревых токов и увеличения помехозащищенности от внешних магнитных полей.
На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения силы; на фиг. 2 - распределение магнитного поля рассеяния от измерительных меток в присутствии внешнего магнитного поля.
Устройство содержит магнитный измерительный элемент 1, выполненный в вида проволоки из материала, обладающего маг- нитоупругим гистерезисом, например сталь ЭИ96-1, катушку 2 .соединенную с размагничивающим устройством 3, намагничивающие катушки 4п и 4 , соединенные с намагничивающим устройством 5, соединенные последовательно встречно, датчики б магнитного поля, подключенные к управляющему устройству 7, и цифропечатающее устройство 8, соединенное через управляющее устройство 7 с датчиками 6 магнитного поля. Причем расстояние между датчиками 6 и б магнитного поля равно расстоянию между намагничивающими катушками 4 и 4 .
Устройство работает следующим образом,
Измерительный элемент (проволока) 1 в тросе или отдельно, намотанный на барз- бан, проходит через размагничиоающую 2 и затем намагничивающие 4 и 4 катушки, в которых создается одинаковое по величине, но противоположное по направлению, намагничивающее пола. Намагниченные участки проволоки проходят мимо датчиков 6 и б магнитного поля и затем попадают в рабочую зону, где необходимо измерять действующую силу натяжения, например Б морскую глубину, шахту, к буксиру и др. В момент включения намагничивающего устройства 5 подается пеооый намагничивающий импульс, затем проволока с магнитным полем рассеивания намагниченного участка проволоки подходит к датчику 6, воздействуют на него и по достижению определенной величины, например положительно направленного магнитного попя, управляющий сигнал от устройства 7 заставит устройство 5 выдать второй намагничивающий импульс и т.д. Расстояние между намагничивающей катушкой 4 и датчиком 6 магнитного поля будет базой I, через которое и будут наноситься магнитные метки.
Число меток N (N - номер метки, если первой метке присвоить номер - 1) будет
определять длину размотанного участка провода N1.
Влияние внешнего магнитного поля Н0 (фиг. 2) приводит к тому, что величина результатов поля вблизи одного из участков проволоки больше, а вблизи другого участка меньше на одну и ту же величину Н0.-При встречном включении датчиков б и 6 магнитного поля, например феррозонов, суммарный сигнал от них практически не зависит от величины внешнего магнитного поля и тем самым (при определенном выборе размеров намагничивающего устройства) исключается его влияние.
При сматывании проволоки (троса) или при ее намотке устройство 7 отслеживает поле рассеивания от магнитных меток, фиксирует его максимальное значение и передает на цифропечатающие устройства 8,
которые одновременно с показаниями датчиков 6 и 6 фиксируют номер метки, т.е место положения намагниченного участка проволоки. Сравнивается величина.магнитного поля выбранной метки (группы меток)
до нагружения (статического или динамического растяжения рывка) и после погружения, по изменению величины поля и грвдуировочной кричой Изменение магнитного поля - нагрузка, снятой на той же
самой проволоке, определяется величина максимальных напряжений, действующих на трое.
Выбор измерительного элемента в виде проволоки-позволяет существенно уменьшеть погрешность измерения, обусловленную вихревыми токами, наведенными в измерительном элементе 1. Причем диаметр проволоки выбирается из условия Но.
о
где d - диаметр проволоки;
R - радиус ее допустимого изгиба; Е - модуль упругости проволоки; OM - максимальные напряжения, со- здзнные измеряемой силой.
Фомула изобретения Устройство для измерения силы, содержащее магнитный измерительный элемент,
размагничивающую и намагничивающую катушки, датчик магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введенbt вторая намагничивающая катушка,
включенная встречно с первой, и второй датчик магнитного поля,включенный встречное первым,причем расстояние между датчиками магнитного поля равно расстоянию между намагничивающими кэтуижами, а измерительный элемент выполнен в виде проволоки, диаметр которой выбирается из условия
d
где d - диаметр проволоки;
R - радиус ее допустимого изгиба; Е - модуль упругости проволоки; Оц - максимальное напряжение, со- зданное измеряемой силой.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2010 |
|
RU2452928C2 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2010 |
|
RU2446385C2 |
Способ контроля механических напряжений в стальных конструкциях магнитоупругим методом | 2021 |
|
RU2764001C1 |
Устройство для измерения магнитных характеристик ферромагнетика | 2022 |
|
RU2805248C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1998 |
|
RU2154262C2 |
МАГНИТНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСЕВЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ СЛОЖНО НАГРУЖЕННОГО МАГНЕТИКА | 2006 |
|
RU2326356C1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЛАКСАЦИОННОЙ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ И РЕЛАКСАЦИОННОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ПРОТЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2016 |
|
RU2627122C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОНСТРУКЦИЯХ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2004 |
|
RU2274840C1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗБЫТОЧНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ | 2015 |
|
RU2570704C1 |
Способ контроля качества ферромагнитных изделий | 1989 |
|
SU1698730A1 |
Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения механических сил. Измерительный элемент 1 в виде проволоки из материала с магнитоупругим гистерезисом намагничивается катушками 4,4 разнопо- лярными импульсами. По величине магнитного поля магнитных меток, измеренного, например, феррозондами 6,6 с учетом граду- ировочной характеристики, определяют величину механической силы, действующей на измерительный элемент 1. Величину измеряемой силы фиксируют при помощи цифро- печатающего устройства 8. 2 ил.
И
Ж
Ме
Фи&.1
Датчик импульсных давлений | 1986 |
|
SU1432358A1 |
Кузнечная нефтяная печь с форсункой | 1917 |
|
SU1987A1 |
Заявка ФРГ № 3009742, кл | |||
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Приспособление для изготовления в грунте бетонных свай с употреблением обсадных труб | 1915 |
|
SU1981A1 |
Авторы
Даты
1991-05-07—Публикация
1988-12-22—Подача