Магнитоупругий преобразовательКРуТящЕгО MOMEHTA Советский патент 1981 года по МПК G01L3/10 

1

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента.

Известный электромагнитный торсиометр, содержащий упругий ферромагнитный вал и два П-образных электромагнита, расположенных под прямым углом один к другому и Ориентированных в направлениях возбуждаемых в валу положительных и отрицательных механических напряжений 1 .

рднако данный торсиометр не обеспечивает требуемой чувствительностии точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является магнитоупругий преобразователь крутящего . момента, содержащий упругий ферромагнитный вал, неподвижную кольцевую электромагнитную систему, магнитопроводы которой расположены под углом 45 к оси вала и под углом 90 друг к другу, и мостовую измерительную схему .

Недостатком такого преобразователя является низкая чувствительность и точность измерения,а также больши

габариты и сложность установки преобразователя на вгш.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения, уменьшение габаритов и упрощение установки преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в .преобразователе магнитопроводы выполнены в виду полуколец, в

0 пазах которых уложены петлевые обмотки, причем плоскости полуколец образуют прямоугольную систему, а обмотки полуколец, плоскости которых параллельны друг другу, включены

5 в противоположные плечи мостовой измерительной схемы.

Принципиальная схема преобразователя представлена на чертеже.

Магнитоупругий преобразователь крутящего момента содержит упругий

0 ферромагнитный вал 1 и неподвижную кольцевую электромагнитную систему, четыре наклонных магнитопровода 2-5 которой выполнены в виде полуколец из листовой электротехнической «стали. Ксцкдый из четырех полукольцевых магнитог1роводов охватывает половину вала. Всё плоскости полукольцевых магнитопроводов расположены под углом 45 к оси вала и под углом 90 друг.к другу, образуя ,прямоугольную систему. Эта система закреплена в корпусе б, выполненном ,из двух половин, в подшипниках которого расположен вал 1. В пазах .полу кольцевых магнйтопроводов 2-5 по их внутренним поверхностям уложены распределенные петлевые обмотки 7-10. Обмотки 7, 9 и 8, 10 полукольцевых магнйтопроводов 2,4 и 3,5, расположенных параллельно друг другу, включены в противоположные плечи мостово измерительной схемы, запитанной напряжением и . Для устранения взаимного влияния магнитопроводы отделены друг от друга немагнитными прокладками 11. Магнитоупругий преобразователь крутящего, момента работает следующим . При отсутствии крутящего момента (М 0)и полной изотропности вала измерительная схема сбалансирована сигнал ил на выходе равен, нулю. При воздействии крутящего момента () на ферромагнитный вал 1 на его пове хности возникают напряжения сжатия и растяжения, направленные под углом 45 к оси вала и под углом90 друг к другу. Под действием напряжений растяжения магнитная прони цаемость вала в этом направлении ув личивается, а под действием напряяьений сжатия в перпендикулярном направлении - уменьшается. Это приводит к увеличению индуктивных и соот ветственно полных сопротивлений o6M ток одних параллельных полукольцевы магннтопроводов и к уменьшению индуктивных и полных сопротивлений обмоток других параллельных полукол цевых магнйтопроводов. В результате возникшей анизотропности вала меняются сопротивления плеч моста и на выходе Появляется напряжение пропордиональное крутящему моменту . При изменении знака момента на обратный сигнал и/2 на выходе измерительной схемы также меняет свой знак. Использование полукольцевых магнйтопроводов, образующих прямоугольную систему, повышает чувствительность и точность магнитоупругого преобразователя крутящего момента,а также, уменьшает его габариты и упрощает установку на вал. Формула изобретения Магнитоупругий преобразователь крутящего момента, содержащий упругий ферромагнитный вал, неподвижную кольцевую электромагнитную систему, магнитопроводы которой расположены под углом 45° к оси вала и под углом90° друг к другу, и мостовую измерительную схему, о Т л и ч.а ющи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и-точности измерения, уменьшения габаритов и упрощения установки преобразователя, в нем магнитопроводы выполнены в виде полуколец, в которых уложены петлевые обмотки, ; причем плоскости полуколец образуют прямоугольную систему, а обмотки полуколец, плоскости которых параллельны друг другу, включены в проти- воположные плечи мостовой измерительной схемы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 112899, кл. G 01 L 3/10. . . 2.Заявка № 2601228/18-10 (052439), 10.04.78 (прототип).