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

Так как постоянные магниты ориентированы разноименными полюсами через один, то при отсутствии внешней нагрузки в центре магнитной системы магнитные потоки; рабочий и компенсационный - направлены навстречу и равны.

Выходной сигнал снимается с магнитометра, который ориентирован таким образом, что в случае отсутствия внешних усилий выходной сигнал равен нулю. При нагружении рабочих стержней их магнитная проницаемость меняется, рабочий и компенсационный магнитные потоки перестают быть равными. Появляется составляющая вектора магнитной индукции в направлении чувствительности магнитометра. В выходной цепи магнитометра образуется сигнал, пропорциональный приложенной нагрузке.

Положительное действие концентратора заключается в том, что при его помощи формируется в зоне измерения оптимальное магнитное поле как результат суперпозиции двух магнитных потоков; рабочего и компенсационного. Выполнение концентратора в виде секторов не нарушает требуемую симметрию магнитного поля преобразователя и одновременно позволяет сделать зазор под магнитометр минимальным. Расположение секторов концентратора симметрично относительно оси преобразователя, в плоскости чувствительности магнитометра, дает возмолсность создать для обоих магнитных потоков пути с минимальным магнитным сопротивлением. Магнитное поле оказывается стянутым к оси преобразователя в область измерения, поэтому даже незначительное изменение величины рабочего магнитного потока относительно компенсационного становится измеряемым. Кратность увеличения чувствительности преобразователя приближенно определяется отношением размеров области измерения с внешними размерами сектора концентратора. Кроме того, результирующий вектор

магнитной индукции, по величине которого судят о прилолсенном усилии, при наличии концентратора становится сонаправленным с осью чувствительности магнитометра. В конструкции предлагаемого преобразователя применен концентратор в виде плоских секторов, изготовленных из магнитомягкого материала 79НМ., вписанных в диаметр размером 50 мм. При этом, сохраняя

разделенными чувствительную и измерительную части преобразователя, удалось получить пятикратное увеличение чувствительности. Для большего повышения чувствительности предполагается выполнение концентратора в виде двух шаровых секторов. Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в следующем; возможность измерения малых величин прилол енной нагрузки несомненно

расширяет область применения преобразователя; увеличена чувствительность без усложнения технологии изготовления преобразователя; снижена стоимость вторичной аппаратуры за счет уменьшения и упрощеПИЯ усилительных каскадов регистрирующей аппаратуры, что одновременно привело и к повышению наделшости измерения в целом.

30

Формула изобретения

Преобразователь механических усилий в электрический сигнал по авт. св. № 6D6117, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительпости, в него введен концентратор магнитного потока, выполненный в виде плоских или шаровых секторов, ось симметрии которых совпадает с осью чувствительности измерителя индукции магнитного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 606177, кл. G OIL 1/12, 1975.

Л /