1
Изобретение относится к силоизмерительной технике.
Известные устройства для бесконтактного
измерения усилий, содержащие электромагнит, измерительный датчик, источники постоянного и переменного тока и вычислительную схему, не обладают достаточной точностью и простотой определения статического и динамического усилий.
Цель изобретения - повышение точности измерения динамической и статической составляющих усилий.
Для этого в предлагаемом устройстве измерительный датчик выполнен в виде двух пар потокочувствительпых элементов, расположенных попарно в зазоре между сердечником и якорем электромагнита и соединенных с входами блоков умножения таким образом, что одна пара элементов подключена через разделительные фильтры к первому блоку умножителя, а другая - ко второму блоку умножителя, один через разделительный конденсатор, а другой через разделительный фильтр.
ha чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит две пары потокочувствительных элементов 1-4, взаимно и параллельно расположенных между сердечником 5 и якорем 6 электромагнитного нагружающего устройства. Элементы 1, 2 и 3 соединены
последовательно с резисторами 7 и источником неременного тока 8, а потокочувствительный элемент 4 соединен последовательно с резистором 9 и источником постоянного тока 10. Элементы 1 и 2 через разделительные фнльтры ii подключены к обоим входам олока умножения 12, а элемент 3 через разделительный фильтр 13 - к входу Ьлока умножения 14. Последний подключен через разделительный конденсатор 15 к элементу 4. Регистрирующие приборы 1Ь и Г/ соединены с выходами обоих олоков умножения 12 и 14 соответственно. 11ри протекании постоянного и переменного
тока через обмотки электромагнита (на чертеже не показаны в зазоре между сердечником и якорем (якорем может Оыть и непосредственно нагружаемый объект) возникают постоянное и переменное магнитные поля, создающие статическое и динамическое усилия, воздействующие на якорь. Причем величина постоянной составляющей магнитной индукции в зазоре должна превышать величину переменной составляющей, так как в этом случае форма колебаний возбуждаемого усилия близка к гармонической.
Величина статического усилия в этом случае пропорциональна квадрату постоянной составляющей магнитной индукции, а величина динамического усилия - произведению постояннои и переменной составляющих магнитной индукции в зазоре. Коэффициент нропордиональности зависит от площади сечения сердечника, которая является постоянной величиной.
На элементах 1, 2 и 3, находящихся в зазоре, при протекании через них переменного тока возникают постоянная и переменная составляющие напряжения. Переменные составляющие отфильтровываются разделительными фильтрами.
Постоянные составляющие напряжения на этих элементах пропорциональны величине ностоянной составляющей магнитной индукции в зазоре. Эти составляющие напряжения на элементах 1 и 2 перемножаются на первом блоке умножения 12. Сигнал, полученный на выходе этого блока, пропорционален величине статического усилия. На элементе 4, также находящемся в зазоре, при протекании через него постоянного тока возникает переменное напряжение, пропорциональное величине переменной составляющей магнитной индукции в зазоре. Эта составляющая напряжения, отделяемая разделительным конденсатором от постоянной составляющей, перемножается на втором блоке умножения с постоянной составляющей напряжения на элементе 3. На выходе этого блока умножения получается сигнал, пропорциональный динамическому усилию.
Сигналы обоих блоков умножения регистрируются приборами 16 и 17.
Таким образом, предлагаемое устройство измеряет статическое и динамическое усилия непосредственно, причем исключается необходимость в поддержании постоянным и измерении величины зазора между сердечником и якорем.
Предмет изобретения
Устройство для бесконтактного определения усилий, развиваемых электромагнитным нагружающим устройством, содержащее электромагнит, измерительный датчик, источники постоянного и переменного тока и вычислительную схему, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения динамической и статической составляющих усилий, в нем измерительный датчик выполнен в виде двух пар потокочувствительных элементов, расположенных попарно в зазоре между сердечником и якорем электромагнита и соединенных с входами блоков умножения таким образом, что одна пара элементов подключена через разделительные фильтры к первому блоку умножения, а вторая - ко второму блоку умножения, один через разделительный конденсатор, а другой через разделительный фильтр.
