Устройство для измерения усилий Советский патент 1976 года по МПК G01L1/12 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение при создании точных устройств для контроля и измерения усилий, необходимых при автоматизации ироизводственных процессов.

Известные устройства для измерения усилий, содержащие магнитопровод, в отверстиях которого расположены возбуждающая и измерительные обмотки, соединенные ио дифференциальной схеме с помощью выпрямительных вентилей, конденсаторов и балансировочного сопротивления, к которому подключен регистрирующий прибор, обладают недостаточной чувствительностью и точностью.

Для повышения чувствительности и точности измерения предлагаемое устройство снабжено четырьмя измерительными обмотками, расположеиными в отверстиях магиитопровода, причем измерительные обмотки соединены попарно последовательно и согласно и расположены в плоскостях соответственно параллельных линии действия усилий и перпендикулярных ей, а обмотка возбуждения расположена в плоскости, проходящей через диагональ квадрата с отверстиями в углах для обмоток, образованного в плане плоскостями, в которых расположены измерительные обмотки.

На фиг. 1 представлено устройство для измерения усилий и векторная диаграмма индукций в случае отсутствия усилия; на фиг. 2 -

то же, в случае приложения усилия; на фиг. 3 - вариант принципиальной схемы включения обмотки магнитоупругого преобразователя.

Магнитоупругий преобразователь устройства для измерения усилий содержит обмотку возб ждения 1, четыре измерительные обмотки 2, 3 и 4, 5, замкнутый магнитопровод 6 с отверстиями 7 для обмоток, выпрямительные

вентили 8 и 9, конденсаторы 10 и 11 для сглаживания пульсаций выпрямленного выходного напряжения, балансировочное сопротивление 12 и регистрирующий или показывающий прибор 13.

Отверстия 7 для обмоток расположены симметрично по углам квадрата, через центр которого проходят две взаимно перпендикулярные нагрузочные оси А и У магнитоупругого преобразователя.

Одна пара измерительных обмоток 2 и 3, соединенных между собой последовательно и согласно, расположена в двух параллельны.х плоскостях пп и гпт, расположенных симметрично относительно нагрузочной оси X.

Другая пара измерительных обмоток 4 и 5, также соединенных между собой последовательно и согласно, расположена в двух параллельных плоскостях п п и mm, расположенных симметрично относительно нагрузочной

оси У.

3

; :: ; ;. ;1:;:орит ль: ых оомо:ок }К.ладыв;;;.-.;: .; ;ъ;а o:i;;:pcT;:v;, ;1аспо, оженпых тольх;: п сдп:::; clcjione квадрата.

1-Ьме:з::тсльпые обмотки 2, 3 и 4, 5 в плане oGiKUiMOT хладрат, две счороиы параллс ЫИ)1 липни действия и: меряемого УСИЛИЯ, а две перпендикулярны ей.

Обмотка возбуждения 1 раеноложена и диагональной плоскоети квадрата, обр азованпого измерительными обмотками. С этой Нлдпыо она может з кладыват1)ея к те иди иные д;5а д,иагональпо раенодожеиных отверстия 7.

Соединенные иопарно измерительные обмотки 2, 3 и 4, 5 включены но дифсререициадьиой схсд.1е ветречно. В каждое илечо схемы включен выпрямительный вентиль 8, 9. Общая точка двух нар нзмсрпте:1ьпых обмоток соединена со средней точкой балаиснрозочдюго еопротнвленид 12, служащего для устаиозкн 1уля.

При иодаче на обмотку возбуждеиия ненагружен и ого магиитоунругого преобразователя переменного напряжения вектор магнитной индукции, создаваемой облюткой возбуждения, налзавлен нсрнеиднкулярпо илоекости этой об:чсткн, а с плоскостями измерительных обмзток образует одииаковый угол, равный 90°.

Благодаря этому а каждой измерительной обмотке наводится электродвижущая сила, зелпчина которой определяется коиструктнвпыми параметрами сердечипка магиитоупругого преобоазозатедя, соотиогнешгем чисел витков возбуждаюнтей п измерительиой обмоток и папр5 жением, нриложеиным к сбмотке возбуж делпя.

В :;еиагружеино: 1 магиитоунругом нреобразователе величины электродвижущих сил измерите ль ьых обмоток 2, 3. 4 и 5, имеюп1их одзнаксвое чнс.ю витков, ;; ирин(ипе рагды между собой. Величина еуммар 1ой эдсктпо. силы обмоток 2, 3, соеднп;д1:1ых ме}хду собой последоватсл1Д10 п согласно, будет равна величине суммарной элсктр:д;зижун1ей сплы обмогок 4, 5, с(ч:ди11е Н1ЫХ Гяедду собой аиа.логдчпо, т: с:г;;ад iia ;ыходе ддфдередд,па,1Л10й схемы будет разеп зудю.

Падпчде |1азбададса днффередциадьиой схемы при о-|е}тстзии измеряемого ус1;лид, ыззаддого апизо:;)огдей ма141птоп1эовода и ассиГ1К:т:д.сй раст;одожеи;тя ;::тнер;:тдч п вследствие деточиостн изготов;1е ия мйгмито ч1ругого гоезбзсзователя, легко страняетея с иомг1;;ыо нгре течлюго сонротивлеш-И 1.

ЬедпчШчЬ: С; мгларнгх де гг;-- з;1Ж дцих сил пар измерител;;11ых (1бмоток .-ыбираготся такого зиачеиня, которое обеспечивает работу выпрямительных 15е1гги,1ей па ;1инейпом частке их 1юд1:та н1ерно ; характер 1стики.

При нриложечпд к мапгитоуиругому иреобразозателю нзмерне к)1Ч) хчд-к ия. д,ейетвующегсч нанрнмер, зд,одь на р у очиой оси Y, нроиеХОД1ГГ изменен11е магд Г1Ч101 : ироинпаемоети

магн1Г1()Н)овода в различных нанра олениях таким образом, что 3 направлении, совнадаюшем е ианраьленпем нрнложеииого УСИ.ДИЯ. магнд1ная нронниелюеть хмеиьнгается, а в наир;н;л1.ч1ии, пернепдикляриом иаправлению

усилия. - - чид1пчи15ается.

Это приводи к иозорот. зехтооа л;агнитной иидук 1ии на некоторый ;/год, завпсян;:ий от зеличины измеряемого лснлия. н к изменению

велич1н- составляюнгих этого вектора, что в свою очередь, обуслаидизает уменьщение электродвнжуищх сил, наводпм111х в обмотках 2, 3, и уве,1ичение элe -cтpoдвиж И,пx сил, наводимых в обмотках 4. 5. На .те диффереициальной схемы нояыггси снгдал, пропорциональный велнчи:-е и:,.;еряег,:ого усидиз, приложенного к пpeoбpaз(JзaтeлIo.

VcTpoiicTBO Д/И1 ззь:ерения уси,тцй, содержаН1,ее магннтонровод. в о 1 ерст:чях которого pacHo.o/KeiHji зозбужд.аюп1ая и измерительные

обмотки, еоедипеииые по дпррферсиид5альиой схеме с помон1вю :1ь.нрямительных вентилей, конденсаторов ;; бгмансировочиого сопротивления, к котзроу; иодк.:1Юче11 региетрнрующий нрибор, (-. и ч а К) |д е е с я тем, что, с целью

ноз)11некн;| ч 1;с з;1тсдьноетн н точности измерении, оно с:;аб;-: ;(М1о :еты ;:.мя измерительнылм ()б., i сноложсчными в о верстиях MarHHiOjipo3O3а. нзи-ем пзл ери1ед:зые обмот)-: : }сдчие :ы чсуарно 11осдедовательно и

согдасно и иасиоложены Б плоскостях соответственно параллельных лпиии действия усилий 1: перпенднкхдярных ей, а возбуждения раеноложена в плоскости, проходящей че|)0з днaгoпa.HJ квад.рата с отверстиями в углах

для обмоток, образоиатпгаго в плапе плоскостями, в которых расположены измерительные обмотки.

77

777

77

п

9 г/г. 7

,.

W

Hh

77