Устройство для измерения силы натяжения ленты Советский патент 1981 года по МПК G01L5/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТЫ

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Известно устройство для измерения силы натяжения ленты, содержащее контактирующий с лентой чувствительный элемент, расположенный между направляющими движения ленты, связанными с механизмом крепления чувствительного элемента, включающим планку, вшрнирно связанную с подпружиненными перемычк 1ми, взаимодействующими с преобразователем механических величин в электрические, а также коромлсло с .грузом, прикрепленное шар-т нирно и планке и удерживаемое относительно направляющих с помощью пружинного шарнира. Преобразователь меха нических величин в электрические подключен к схеме Фо1 4ирования сигнала, который фиксируется измерительным прибором |}. Недостаток известного устройства заключается в том, чпо оно сложно изготовлении и не может быть использовано для измерения силы натяжения ленты в механизмах, работающих в условиях воздействия механических нагрузок. Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения натяжения магнитной ленты, содержащее два установленньк на корпусе направляющих ролика, между которыми установлены два силовоспрокзводящих ролика, прикрепленных к валу, установленному с возможностью поворота в корпусе и связанному с датчиком угла 2 . Недостатком указанного устройства является то, что одапазон измеряемых величин определяется выбранным подпружинивающим моментом и ограничен допустамым углом поворота вала. Целью изобретения является расширение пределов измерения. Указанная цель .достигается тем, что в устройство введен электромагнитный нагружатель, выполненный в виде цилиндрического ротора, эакрепленного на Kopdyce, при этом ротор выполнен в виде постоянного магнита, ось намагниченности которого перпендикулярна оси вала, а статор выполнен в виде магнитопровода, на полюсных наконечниках которого размещены обмотки возбуждения, подключенные к источнику постоянного TOKEL. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Вал I установлен с возможностью поворота в корпусе 2 устройства, статор 3 которого закреплен на корпу се, вьшолнвн из магнитомягкого материала и содержит два полюсных наконечника 4. К торцовой поверхности вала 1 прикреплены два врашающихся ролика 5, которые сопрягаются с противоположными сторонами ленты 6, перемещающейся мима вращающихся неправ лягоадах роликов 7, установленных на корпусе 2 устройства. На полюсных наконечниках 4 расположены обмотки 8, соединенные после довательно и подключенные к регулируемому источнику тока 9. В зоне де ствия полюсных наконечников U расположен цилиндрический ротор 10, вы полненный из магнитотвердого матери ала и жестко соединенный с валом 1, на свободном конце которого закреплен диск П, выполненный например, с прорезями и взаимодействующий неконтактным способом с фотоэлектрическим датчиком 2, подключенным к блоку 13 формирования выходного сиг нала. Ротор 10 намагничен таким образо что ось намагниченности его перпендикулярна оси врапдания вала и магнитный поток замыкается чррез полюс ные наконечники 4 статора 3, закрепленного на корпусе устройства. Магнитный момент устанавливает вал в положениедКогда ось намагниченности проходит через центры полюсны наконечников 4. При наличии натяжения ленты 6 возникает вращающийся момент, вал поворачивается на некоторый угол, в личина которого пропорциональна силе аатяжения ленты. Изменение углового положения вала 1 и жестко связанного с ним диска П приводит к изменению сигнала на выходе датчика 12, содертащего, например, тнесколько пар расположенных друг против друга фотоизлзгчаяелей и приемников, 4 каждая из которых расположена в зоне чередующихся соответствующим образом отверстий на диске.11. Сигнал с вьЬсода фотоприемников датчика 12 поступает в блок,13, где формируется выходной сигнал, например, в виде параллельного кода, значение которого соответствует угловому положению вала 1 и пропорционально силе натяжения ленты. Коэффициент пропорциональности между силой натяжения ленты и угловым положением вала I зависит От геометрических размеров устройства и создаваемой постоянным магнитом i напряженности магнитного поля, величину которой можно изменять в широких пределах, изменяя с помощью источника 9 величину и направление постоянного тока. Диапазон измеряемой силы натяжения ленты может изменяться в пределах, практически ограниченных только максимально допустимой силой тока, протекающего через обмотку подмагничивания, что и определяет экономический эффект. Формула изобретения Устройство для измерения силы нановленньк на корпусе направляющих ролика, между которыми установлены два силовосприннмающих ролика, прикрепленных к валу, установленному с возможностью поворота в корпусе и связанному с датчиком угла, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов измерения, в него введен электромагнитный нагружатель, выполненный в виде цилиндрического ротора, закрепленного на валу, и статора, закрепленного на корпусе, при этом ротор выполнен в виде постоянного магнита, ось намагниченности которого перпендикулярна оси вала, а статор выполнен в виде магнитопровода, на полюсных наконечниках которого размещены обмотки возбуждения, подключен™ ные к источнику постоянного тока. Источники информации, принятые во- вниманне при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 55914J, кл G 01 L 5/04, 25.05.77. 2.Авторское свидетельство СССР № 517817, кл. G О L 5/04, 15.06.76 (прототип).