Преобразователь механических усилий в электрический сигнал Советский патент 1978 года по МПК G01L1/12 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ ружиостн стержней. Стерхши 2, 3 являются рабочими. Симметрично относительно оси лреобразоватеяя расположены стерж И 4, 5, являющиеся компенсационными. Со стерж нями связаны магниты 6-9 возбуждающей системы с замыкателем 10, изготовпенным из ферромшпштного материала. По оси преобразоватепя на уровне верхних торцов стержне установлен измеритель 11 магнитной индукции, в частности кольцевой феррозондо вый магнитометр. Постоянные магниты воз буждающей системы поспедовательно чере- дуются разноименными полюсами, поэтому в зоне устшювки измерителя магнитной ин дуиши существуют магнитные потоки (фиг, рабочий и компеисакнонный, напраэпенные навстречу, а в перпендикулярном к ним направпении -- магнитные потоки меж ду каждым рабочим и компенсационным стержнями, которые всегда направлены навстречу и равны (на фиг, 2 не показаны). Преобразователь работает следующим образом. Постоянные магниты возбуждающей системы намагничивают стержни мш нитоупругого чувствительного элемента, Организованные магнитные потоки, рабочий и компенсационный, направленные навстречу друг другу при oi-cyTCTBHH механических уш ЛИЙ -равны, и выходной сигнал измерителя магнитной индукции 1равен нулю. При воздействии механических усилий силопереда1ощий элемент деформирует рабочие стержни, при этом намагниченность стержней изменяется. Следовательно, меняется и величина рабочего магнитного потока.Л1агнитное поле искажается, что регистри руется измерителем магнитной индукции, вы ходной сигнал которого пропорционален при ложенному усилию В случае изменения внешних условий одновременно изменяется намагниченность всех стержней, что исклю чает.ошибку в йзмеренилх. Метод компенсации внешнего магнитно-. го поля должен выбираться применительно к конструкции преобразователя, например: выставление уровня нулевого сигнала измерителя мшнитной индукции путем различно го намш ничивания стержней; установкой магнитных экранов; введением дополнитель ного измерителя- .магнитной индукции. Повышение ч всгвнтеньност нреобразоватепя обусловпено в основном эффектоь двойного изменения магнитного поля намаг-ниченного стержня мшнитоупругого чувств тепьного элемента за счет изменения как магнитных характеристик стержня при его деформации, так и самого намахннчивающе го поля изменения условий его распространения. . Схема преобрааоБатепя позвогшег учитывать влияние внешних условий и создавать конструкцию для измерения в каждом конкретном . Например, при измерении осевой нагрузки в процессе бурения конструкция преобразователясле,иующая: стержни магнитоупругого чувствительного элемента вместе с возбуждающей системой заключе ы в тело немагнитной бурильной трубы, а измеритель магнитной индукции помещен в герметичный дантей}1ер, расположеннйй по оси трубы. Формула изобретения Преобразователь механических усилий р электрический сигнал, содержащий магнигоупру1 йй чувствитепьный элемент, возбуж« рающур систему на постояшюм магнате, | зм итель магнитной индукции и снлопередаюший элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительяости и расширения области применейия, магнйтоу.пругий чувствительный элемент вы полней в виде г1ескольк:1Х стержней, симметрично распопоженных относительно оси преобразоватеш, механически связанных с последовательно чередующимися разноименными полюсами итостоянных магнитов возбуждающей системы, при этом измеритень магнитной индукции расположен .по оси лрес разоватетш, а силопередаюший элемент связан с част-ыо стержней ьт нитоупругого чувствительного элемента. Исгочники информации, принятые во внич манне при экспертизе; 1.Туричин А. М, и др. Электрические измерения неапёктрическях величин. Л,, Энергш , 1975, стр, 251. 258, 272, ЗО1. 2.Авторское свидетепьство СССР № 160611, кп. 01 L 9/16, 1962,

//

у Jt

/

Ю