ДАТЧИК ВНУТРЕННИХ СЖИМАЮЩИХ УСИЛИЙ В ЖЕСТКИХ ЗАЛИВОЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ Советский патент 1974 года по МПК G01L1/12 

1

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании механического воздействия прозрачных и непрозрачных заливочных материалов на залитые детали, а также для контроля заливки по внутренним силовым параметрам.

Известные магнитоупругие датчики для определения силового воздействия па объект в условиях заливки, содержащие чувствительную систему, состоящую из магнитонровода с обмоткой, детали для передачи измеряемого усилия на магнитопровод, и корпус датчика, в котором размещены и закреплены детали чувствительной системы, не обеспечивают в условиях объемной заливки формирования силового деформационного взаимодействия с заливочным материалом в одном определенном направлении.

С целью устранения указанных недостатков в предлагаемом датчике внутренних сжимающих усилий передаточные упоры размещены в противоположно расположенных отверстиях наружного защитного каркаса, изготовленного из материала с температурным коэффициентом линейного расширения, равны.м коэффициенту заливочного материала, а между каркасом и выстунающими частями чувствительного элемента выполнен зазор не менее 0,015 d, где d - максимальный внутренний

размер поперечного сечения наружного защитного каркаса.

На чертеже изображен описываемый датчик. Кольцевой магнитопровод 1 из магнитоупру-гого материала прочно соединен с двумя передаточными упорами 2. Для установки на магнитопровод передаточные упоры имеют поперечные пазы, соответствующие но профилю и размерам поперечному сечению магнитопровода. Магнитопровод закреплен в пазах упоров с помощью скрепляющего материала с высокими адгезионными свойствами (например, эпоксидным компаупдо.м).

Обмотка 3 выполнена в виде двух секций.

Нарул ный защитный каркас 4 образует боковую стенку датчика. Он имеет противоположно расположепные отверстия, соответствующие но форме и размерам поперечному сечению расноложенных в них наружных частей

передаточных упоров, и изготовлен из материала, величина температурного коэффициента линершюго расширения которого равна или незначительно отличается от значения коэффициента заливочного материала в твердом

состоянии в заданном интервале темнератур. .Между наружным защитным каркасом н выступающими частями деталей чувствительпой системы датчика имеется зазор. Величина его должна быть не менее поперечной деформации

каркаса, возникающей в заданном интервале

температур в условиях объемной заливки датчика. Уплотнительные элементы 5, расположенные в кольцевых пазах по краям передаточных упоров 2, препятствуют попаданию жидкого заливочного материала внутрь датчика через зазоры между упорами и каркасом. Датчик подключается к измерительной схеме посредством выводов 6, пропущенных через продольное боковое отверстие в передаточном упоре.

При включении обмотки 3 датчика выводами 6 в цепь переменного тока в ней потечет TOiK, величина которого зависит от напряжения в цепи и полного сопротивления обмотки. Если приложить нормально к торцам передаточных упоров 2 внешнюю сжимающую нагрузку Р, то произойдет упругая деформация сжатия кольцевого магнитонровода в направлении действующей силы. В результате диаметрального сжатия в магнитопроводе возникают нормальные тангенциальные напряжения, совпадающие но направлению с магнитным потоком. Это приводит к изменению магнитной проницаемости материала магнитопровода и, как следствие, изменению индуктивности обмотки. Последнее вызывает соответствующее изменение исходных электрических параметров в цепи обмотки, что может быть измерено с помощью простых измерительных схем. Если датчик залить, то после затвердевания заливочного материала, он будет испытывать объемное деформационное воздействие, возрастающее с уменьщением температуры. Характер этого воздействия на торцовые и боковую поверхности датчика различен.

Из-за неравенства значений температурного коэффициента линейного расщирения деформационное воздействие заливочного материала на торцы датчика приводит к возникновению нормального давления на торцах передаточных упоров 2. Равнодействующая этого давления, совпадающая с продольной осью нередаточных упоров 2, приводит к изменению магнитной проиидаемости магнитопровода 1 и, как следствие, к изменению исходных электрических параметров в цепи обмотки 3, что может быть измерено.

Так как по условию величина температурного коэффициента линейного расщирения материала защитного каркаса 4 равна или незначительно отличается от коэффициента заливочного материала в твердом состоянии, то при изменении температуры происходит совместная равномерная деформация каркаса 4 и заливочного материала без возникновения механических нанряжений в зоне их соприкосновения. Из-за наличия зазора между каркасом и выступающими частями чувствительной системы возникающие понеречные деформации каркаса 4 не воздействуют на магнитопровод 1 и, следовательно, не влияют на ноказания датчика в результате воздействия заливочного материала на торцы передаточных упоров 2. Если датчик перед заливкой протарировать, то, измеряя соответствующий параметр в цепи обмотки 3 после заливки, можно по тарировочному графику определить равнодействующую силового деформационного воздействия заливочного материала в заданном направлении.

Предмет изобретения

Датчик внутренних сжимающих усилий в жестких заливочных материалах, содержащий чувствительный элемент, состоящий из магнитопровода с обмоткой, передаточных упоров, выводов, и наружный защитный каркас, отличающийся тем, что, с целью формирования в определенном направлении температурного силового воздействия жесткого заливочного материала, в нем передаточные упоры размещены в противоположно расположенных отверстиях наружного защитного каркаса, изготовленного из материала с температурным коэффициентом линейного расширения, равным значению температурного коэффициента линейного расщирения заливочного материала, а между указанным каркасом и выступающими частями чувствительного элемента выполнен зазор не менее 0,015 d, где d - максимальный внутренний размер поперечного сечения наружного защитного каркаса.

V-H

-

j4