Устройство для измерения усилий Советский патент 1982 года по МПК G01L1/12 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

1

Изобретение относится к контрольIно-измерительной технике и может быть использовано при контроле многозвенных пружинных контактов.

Известно устройство, содержащее электромагнит, подвижный относительно розетки испытуемого разъема и калиброванных штырей, изготовленных из магнитных материалов и установленных в гнезда разъема 1.

Недостатками этих устройств является сложность, низкая эффективность и невозможность автоматизации контрольных операций.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее измерительные штыри, на поверхность которых нанесен слой высокочувствительного материала и источник тока 2.

Однако это устройство имеет низкую производительность и неэффективно при массовом контроле многозвенных пружинных контактов.

Целью изобретения является обеспечение контроля усилий пружинных контактов.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено двуполярным генератором прямоугольных импульсов, а штырь выполнен из диэлектрического материала с последовательно нанесенными на его поверхность печатной измерительной обмоткой, подключенной к индикатору, и анизотропной ферромагнитной пленкой, причем каждый штырь охвачен П-образной шиной, подключенной к генератору прямоугольных импульсов.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - вид отдельного измерительного штыря в разрезе (для наглядности масштаб не выдержан).

В пластине 1 из диэлектрического

20 материала, например текстолита, выполнены измерительные штыри 2, общее количество которых равно числу одновременно контролируемых контактов. На каждый из штырей методами Планерной технологии последовательно наносятся печатная обмотка 3 и ферромагнитная пленка из железоникеле вого сплава с отрицательной константой магнитострикции. Одноосная анизо тропия создается в ферромагнитных пленках в процессе вакуумного напыления известными методами. Ферромагнитная пленка k покрывается слоем изоляционного лака (на чертеже не показан) и плотно охватывается П-образной шиной 5 возбуждения, концы которой-приклеиваются к штырю 2, С помощью пленочных проводников 6 шина Ь возбуждения подключена к двуполярному генератору 7 прямоугольных импульсов. Печатная обмотка 3 служащая для съема выходного сигнала с ферромагнитной пленки, проводниками 8 соединена с индикаторными элементами 9, причем число индикаторных элементов соответствует числу одновременно контролируемых контактов. Устройство работает следующим образом. Предварительно от генератора 7 в шину 3 возбуждения подается импульс определенной полярности, например отрицательной, и амплитуды, который устанавливает намагниченность всех ферромагнитных пленок i в одном направлении (ось легкого намагничивания ферромагнитных пленок перпендику лярна шине возбуждения). Затем в шину 5 возбуждения подается измеритель ный импульс другой полярности (положительной), который создает в ферромагнитной пленке магнитное поле напряженностью Hj,, недостаточное для пе ремагничивания пленки, т.е. Н Н,, где Н р-поле анизотропии механически ненагруженной ферромагнитной пленки. После установки измерительного штыря в контактное гнездо под действием контролируемого усилия пружинных кон тактов возникает еформация растяжения ферромагнитной пленки j в плоско сти пленки, определяемая величиной контактного усилия и коэффициентом Пуассона пленки. При отрицательной константе магнитострикции деформация приводит к уменьшению поля анизотропии пленки. Если амплитуду измерительного импульса выбрать таким образом, что при нормальном контактном усилии 9 4 лН.( быизменение поля анизотропии ло равно лН Н„й-Н(,, то в этом случае при подаче измерительного импульса будет происходить перемагничивание ферромагнитных пленок, причем перемагничиваться будут только те пленки, на которые действует контактное усилие, не меньшее по величине нормального. Перемагничивание ферромагнитных пленок k сопровождается вследствие скачкообразного изменения магнитной индукции, индуцированием импульса в печатной обмотке 3, под действием которого срабатывает соответствующий индикаторный элемент 9. Таким образом, включение индикаторного элемента дает информацию о том, что контактное усилие в данном гнезде не меньше номинального. Высокая чувствительность ферромагнитных пленок к механическим воздействиям, на порядок превышающая соответствующую величину (в относительных единицах) для материалов с тензорезистивными свойствами, позволяет проводить контроль -с высокой точностью. Предлагаемое устройство имеет высокую производительность, представляет информацию в удобной для восприятия оператором форме и позволяет автоматизировать контрольные операции, формула изобретения Устройство для измерения усилий, содержащее измерительный штырь, на поверхность которого нанесена чувствительная пленка, и индикатор, о тли чающееся тем, что, с целью обеспечения контроля усилий пружинных контактов, оно снабжено двуполярным генератором прямоугольных импульсов, а штырь выполнен из диэлектрического материала с последовательно нанесенны на его поверхность печатной измерительной обмоткой, подключенной к индикатору, и анизотропной ферромагнитной пленкой, причем штырь охвачен П-образной шиной, подключенной к генератору прямоугольных импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 31/0, 196. 2.Авторское свидетельство СССР № 164156, кл. G 01 L 1/00, 1962 (прототип).

J f

f

Y

в

J

-5

6