Устройство для измерения натяжения проводников Советский патент 1978 года по МПК G01L5/10 

И.чобретение относнтся к области силонзмерительной техники и может быть использовано для измерения натяжения проводников в процессе намотки.

Изв-сстные устройства для измерения натяження в ферромагнитных движун ихся телах (лент), основанные на измерении чаетоты собственных колебаний, возбуждаемых посредством индуктора, не обеспечивают измерения натяжения проводников е мальгми линейпымп .раЗМерами, например, диаметром менее 0,3 мм, так как возбуждающая колебания сила -недостаточна для .поддержания колебаи-ий проводника из-за пренебрежимо .малой Величины вихревых токов в проводнике.

Наиболее близким к изобретению по техиичеекой сущности является устройство для измерения натяжения лепт, содержащее направляющие ролики, генератор возбуждения колебаний с индуктором вихревых токов, иредетавляющим еобой катущку индуктивности, посредством которой в ленте наводят вихревые токи, индукционный датчик, включенный в колебательный контур генератора частоты, выход которого через амплитудный детектор и усилитель низкой частоты соединен с преобразователем частоты в папря кение и модулятором, подключенным своим выходом к генератору возбуждения колебаний, и индикатор натяжеНИЯ.

Однако это устройство также не обеспечиВс ет измерения натяжения проводников с малыми линейными размерами, например диаметром менее 0,3 мм.

Цель изобретения - расщцрение функциональных возможностей устройства.

Это достигаетея тем, что в предлагаемое устройство введены фазосдвигающее устройство и конденсаторы, одни пластины которых связаны с измеряемы.м проводннком, а другие- с направляющими роликами и электрически соединены с выхода.ми фазосдвигающего устройства, вход которого подключен к выходу генератора возбуждения с индуктором, выполпепным в виде кольцевого еер.дечника с радиальной прорезью. Толщина кольцевого сердечника в поперечном сечепип выполнена леременной и умепыцаюп1,ейея в паправлении к радиальной прорези.

На фит. 1 показана структурная ехема устройства для измерения натяжения проводников; па фиг. 2 изображен индуктор; на фиг. 3 - то же, вариант.

Уетройство содержит генератор 1 возбуждения колебапий, нагруженный на индуктор 2, выиолИСнный в виде кольцевого еердечиика 3 (фиг. 2) с радиальной прорезью б, равной 3-5 диаметрам измеряемого проводника 4, а толшина сердечника 3 в поперечных сечепиях выполнена переменной от оси 5 симметрни в направлении к радиальной прорези б, .направляющие ролики 6, электрически соединенные с выходами фазосдвигающего устройства 7, ВХОД которого подключен к выходу генератора 1 возбуждения, ко нденсато-ры

8,одни пластины которых связаны с измсряе.мым проводником 4, а другие - с направляющими ролика ми 6, индукционный датчик

9,включенный в колебательный контур генератора 10 частоты, выход которого через амплитудный детектор 11 и усилитель 12 низкой частоты соединен с преобразователем 13 частоты в напряжение н модулятором 14, подключенным своим выходом к генератору 1 возбуждения колебаний, и индикатор 15 натяжения.

Возбуждение колебаний проводника 1 осуществляется путем взаимодействиЯ электромагнитного поля индуктора 2 с полем тока в проводнике 4, подводимого к не,му через ко«денсаторы 8. Конструкция индуктора 3 (фиг. 2 и 3) обеспечивает высокую плотность элеа :тромагнитной энергии на сдинипу .ма проводника 4. Фазосдвнгающее устройство 7 согласует фазы токов в проводнике 4 и- индикаторе 2.

При колебаниях проводника 4 происходит измеиение взаимного положения проводника 4 и индукционного датчика 9, что приводит к изменению полного сопротивления последнего. Этим Осуществляют амплитудную модуляцию генератора 10, в колебательный контур которого включен датчик 9.

Продетектированный детекторОм 11 и усиленный усилителем 12 сигнал поступает на вход преобразователя 13, а также иа вход модулятора 14, 1который преобразует высокочастотный сигнал генератора 1 в радиоимнульсы, тем самым достигается автоматическое слежение устройством за частотой собственных колебаний проводника 4. Выходной

сипчал преобразователя 13 пропорционален квадрату частоты входного сигнала, т. е. силе натяжеиня ироводника 4, н используется для визуального отсчета натяжения на индикаторе 15, либо в качестве входного сигнала в системах автоматического регулирования натяження проводников.

Мсиользование устройства иозволяет измерять натяжение проводников с малыми линейны.ми размерами (например, диаметром менее 0,3 мм).

Ф о р мула И 3 о б р е т е н н я

1.Устройство для измерения натяжения ироводниксе, содержащее направляющие ролики, генератор возбуждения колебаний с индуктором, индукционный датчик, -включенный в колебательный контур генератора частоты, выход которого через а.мплитудный детектор и усилитель иизкой частоты соединен с преобразователем частоты в напряжение и .мод -ляторо м, подключенным своим выходом к генератору возбуждения .колебаний, и индикатор натяжения, отличающееся тем, что, с целью расщцреиия функциональных возможностей, в него введены фазосдвигаюИ1се устройство и конденсаторы, одни пластины которых связаны с измеряемым проводником, а другие - с направляющими роликами и электрически соединены с выходами фазосдвигаюн1его устройства, вход которого подключен к выходу генератора возбуждения с индуктором, выполненным в виде кольцевого сердечника с радиальиой ирорезью.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой сердечник в поперечном ссчснин выполнен с переменной толщиной, уменьшающейся по направлению к радиальиой прорези.