Магнитоупругий преобразовательМЕХАНичЕСКиХ уСилий Советский патент 1981 года по МПК G01L1/12 

; Устройство относится к измерител ной технике и может быть использова для контроля напряжений в трубах. Известен магнитоупругий датчик механических напряжений, содержащий П-образный магнитопровод, на котором размещены намагничивающая и изм рительные обмотки, пргчем магнитопровод в нем выполняют из ферромагнитной проволоки, натянутой на жест кую неферромагнитную П-образную рамку с заостренными концами Недостатком известного датчика является то, что он не обеспечивает достаточной точности измерения, что обусловлено тем, что величина магнитного потока, замыкающегося через исследуемую деталь, зависит не только от величины деформации, но и от направления прокатки материала, от его марки., а также от величины зазора между магнитопрово дом и исследуемой деталью. Поэтому применение этих датчиков для контроля напряжений в трубопроводах невозможно. Наиболее близким по технической сущности является магнитоупруги-й преобразователь для измерения уси.лий, содержащий кольцевой магнитопровод со сквозными прорезями на торцовой поверхности и измерительные и намагничивакицие обмотки 123. Недостатком этого датчика является возможность измерения только радиальных усилий. Цель изобретения - обеспечение измерения как радиальных, так и изгибных усилий на валу. Указанная цель достигается тем, что магнитопрЬвод выполнен . тым, а на его цилиндрической поверхности выполнены сквозные прорези, .образующие две группы ребер, одни из которых перпендикулярны образующей этой поверхности,а другие параллельны ей и имеют сквозные прорези,образованные цилиндрическими поверхностями,образующие которых параллельны образующей цилиндрической поверхности кольца при этом намагничивающие обмотки охватывают каждое ребро, а измерительные пропущены через прорези. Кроме того, по обеим сторонам ребер, параллельных образующей, выполнены посадочные места для установки преобразователя на контролируемый объект.

На фиг.1 приведена конструкция преобразователя; на фиг.2 - установка преобразователя на объект.

Преобразователь состоит из незамкнутого магнитопровода 1, на боковой поверхности которого выполнены сквозные прорези 2, при этом обрзуются ребра 3, параллельные образующей и ребра 4, перпендикулярные ей. Обмотки 5 и 6 возбуждения выполнены в виде секций, размещенных на ребрах 3 и 4 и соединенных между собой последовательно и согласно. На каждом из ребер 3 и 4 выполнены сквозные прорези 7 посередине, образующие стержни 8 и 9, на которых размещены измерительные обмотки 10 и 11, выполненные в виде секций, соединенных меяоду собой последовательно и встречно. Установка датчика на контролируемый объект 12 осуществляется винтами-упорами ,13 по посадочным местам 14.

Преобразователь работает следующ образом.

Преобразователь устанавливается на контролируемый объект через незамкнутую боковую поверхность и укреляется на нем с помощью винтов-упоров. При изгибе объекта происходит деформация магнитопровода, при этом ребра, параллельные образующей цилиндрической поверхности работают на изгиб. Это приводит к Изменению магнитной проницаемости материала стержней балок и вызывает перераспределение магнитных потоков в них. В результате на зажимах измерительной обмотки возникает электрический сигнал, пропорциональный усилию деформации объекта. Сигналы с измерительных обмоток, расположенных на стеркнях разных ребер, сравниваются по величине, что дает возможность определить направление действия усилия.

При деформации объекта под действием радиальных усилий на изгиб

работают ребра, перпендикулярные образующей цилиндрической поверхности. Аналогичным образом сигналы, снимаемые с измерительных обмоток, расположенных на стержнях этих ребер, будут пропорциональны радиальным усилиям, действующим на контролируемый объект.

Формула изобретения

1. Магнитоупругий преобразователь механических у си л и и, содержащий кольцевой магнитопровод со сквозными прорезями на торцовой поверхности и измерительные и намагничивающие обмотки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения как радиальных, так и изгибных усилий на валу, магнитопровод выполнен незамкнтым, а на его цилиндрической поверхности выполнены сквозные прорези, образующие две группы ребер, одни из которых перпендикулярны образующей этой поверхности, а другие параллельны ей и имеют сквозные прорези, образованные цилиндрическими поверхностями, образукмцие которых паралельны образующей цилиндрической поверхности кольца, при этом намагничивающие обмотки охватывают каждое ребро, а измерительные пропущены через прорези.

2.Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что по обеим сторонам ребер, параллельных образующей, выполнены посадочные места для установки преобразователя на контролируемый объект.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

W 223431, кл. G 01 L 1/12, 26.06.67

2.Авторское свидетельство СССР № 184751, кл. G 01 L 1/12, 27.03.64 (прототип).

11

10 3

мг.

It