Магнитоупругий преобразователь силы Советский патент 1980 года по МПК G01L1/12 

Магнитопровод собран из пластин 1 ферромагнитного материала с отверстиями 2, в которые взаимно нерпендикулярио уложены намагничивающая 3 и измерительная 4 обмотки. Плоскости обмоток расположены под углом 45° к направлению усилия. Отверстия 5 предназначены для приложения растягивающей силы Р. С противоположных сторон магиитопровода вблизи отверстнй под намагничивающую обмотку выполнены выемки 6.

Предлагаемый магнитопровод отличается выполнением выемок со стороны отверстий нод намагничивающую обмотку, которые создают дополнительные концентраторы напряжений в зоне этих отверстий, приводящих к изменению магнитной анизотропии магнитопровода и, как следствие, к увеличению величины выходного сигнала преобразователя т. е. к увеличению его чувствительности.

Индуктируемая в измерительной (вторичной) обмотке магнйтоупругого преобразователя ЭДС определяется в основном величиной охватывающего ее магнитного потока. Поэтому чувствительность преобразователя определяется изменением части магнитных линий потока, находящейся вблизи вторичной обмотки или охватывающей ее. На изменение же величины создаваемого намагничивающей обмоткой магнитного потока влияет насыщение части магннтопровода, примыкающей к отверстиям под намагничивающую обмотку, которое в свою очередь определяется магнитодвйжуш,ей силой и изменением магнитной проницаемости, в зависнмостн от величины измеряемой силы.

Поэтому вводимое в магнитопровод отверстие в обозначенной зоне необходимо использовать для намагничивающей обмотки. В этом случае изменение магнитной анизотропии материала магнитопровода

приводит к увеличению магнитного потока, создаваемого нервичной обмоткой, а следовательно, к повышению выходного сигнала преобразователя и к повышению его ч вствительиости.

Введение в магнитопровод выемок в зоне отверстий, в которые была уложена намагничивающая обмотка, привело к повышению чувствительности МПС примерно в 2 раза.

Как видно из приведенных графиков, иаибольшая эффективность применения чувствительного элемента предлагаемого преобразователя силы длядостижения наибольшей чувствительности последнего проявляется при глубине выемки (10, 0,45) b и расстоянии между кромками выемки и отверстия нод намагничивающую обмотку /г (0,25-0,4) 6.

Фор мула изобретения , .

Магнитоупругий преобразователь силы, содержащий силовоснринимающий магнитопровод с отверстиями, в которые взаимно перпендикулярно уложены намагничивающая и измерительная обмотки, и выемками со стороны внешнего контура магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью ноБышепня чувствительности преобразователя, выемки выполнены между силовоспринимаюи1.ими участками и активной зоной магнитоировода на расстоянии (0,15-0,4) b от кромки отверстий-для намагничивающей обмотки и глубиной (0,15-0,45) Ь, где b- ширина магнитопровода.

Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе

1.Шевченко Г. И. Магнитоанизотроцные датчики. М., «Энергия, 1967, с. 22.

2.Патент США № 3664187, кл. 73-141, 1972, (прототип).

г

0,fS 0,23 0,3t 0.33 t/S иг.2

S, t/K3

в f,tf e,

M.5