Магнитоупругий датчик Советский патент 1983 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к измерител ной технике, а именно к приборам для измерения механических напряжений в различных деталях из ферромагнитных материалов. Известен магнитоупорный датчик . механических напряжений, содержащий П-образный лентопровод, на котором размещены намагничивающая и измерительная обмотки, выполненные из ферромагнитной проволоки, натянутой на жесткую неферромагнитную П-образную рамку с заостренными концами, в которых выполнены пазы для укладки маг нитопровода 13. Недостатком этого датчика являетс то, что с его помощью возможно ведение измерений лишь на объектах, имеющих плоскую поверхность размером не менее, чем база датчика (расстояние между полюсами). Наиболее близким к предлагаемому является магнитоупругий датчик, содержащий П-образный магнитопровод с отверстиями, выполненными по всей длине его вертикальных стержней, на котором размещены намагничивающая и измерительная обмотки, в котором полюса датчика снабжены упругими элементами, образующими полости, соединенные с отверстиями вертикальныхстержней магнитопровода и заполненные магнитной жидкостью, при этом в отверстиях установлены указатели уровня жидкости, упругие элементы выполнены в виде полусферической эластичной оболочки Г2ч . Такой датчик решает важную задачу обеспечения регулирования зоны контроля, но для введения измерений на поверхностях, имеющих сложный геометрический профиль, например, углы или. выступы, он практически не пригоден. Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения самоустанавливания полюсов в соответствии с геометрией поверхности контролируемо го объекта. Поставленная цель достигается тем что в датчик введен корпус, а магнитопровод выполнен в виде трубки из эластичного материала и размещен в корпусе, выполненном с возможностью изменения взаимного положения полюсо магнитопровода. Не полюсах магнитопровода закреплены шарнирные опоры, выполненные в виде втулок, со сферической поверхно тью, контактирующей с корпусом, связанным с указанными втулками с помощью сильфонов,. На чертеже ,представлен магнитоупругий датчик. Датчик содержит эластичный магнитопровод 1, заполненный магнитной жидкостью 2 и закрытий герметично, намагничивающую 3 и измерительную k обмотки, немагнитный корпус 5 и шарнирную опору, состоящую из втулки 6 и сильфона 7. Магнитоупругий датчик работает следующим образом. Эластичный маГнитопровод 1 заполняют магнитной жидкостью 2 и закрывают герметично. При установке датчика на угловую поверхность под дей ствием усилия прижатия втулки 6 шарнирной опоры поворачиваются на нужный угол и плоскости полюсов самоустанав ливаются параллельно поверхности измеряемого изделия, обеспечивая тем самым надежный и постоянный контакт полюсов и объекта. После снятия нагр жающего усилия упругие сильфоны 7 возвращают втулки 6 и полюса датчика в исходное положение. Благодаря тому что центр шарнирной опоры размещен в плоскости эластичной трубки и совпадает с ее осью при перемещении втулки 6 для самоустановки полюсов в соответствии с формой поверхности контролируемого изделия, база датчик (расстояние между центрами полюсов) остается неизменной. Далее подают на пряжение на намагничивающую обмотку и, снимая показания с измерительной обмотки k, производят тарировку датчика для различных углов наклона поверхностей и, соответственно, различ ных нагрузок. Следует отметить, что при малых углах отклонения двух поверхностей от плоскости и малой вели чине базы датчика можно пользоваться градуировочным графиком, полученным для плоского образца из того же масериала и с одинаковой механической и термической обр&боткой, так как для этого случая путь магнитных силовых линий из-за наличия угловых зон удлиняется незначительно. Во всех других случаях, например при контроле тавровых сварных соединений, необходима градуировка на контролируемом объекте. Для уменьшения влияния шероховатости поверхности изделия на результаты измерений торцы датчика могут быть выполнены упругими. В случае наличия на полюсах датчика магнитных присосок самоустанавливание полюсов датчика в соответствии с геометрией поверхности контролируемого изделия происходит в результате силового действия их магнитного поля. Эффективность применения магнитоупругого .датчика достигается за счет самоустанавливанйя полюсов в соответствии с геометрией поверхности контролируемого объекта, что позволяет использовать датчик измерений напряжений не только плоских объектов но и в угловых зонах, где, как правило, имеются концентраторы напряжений способные вызывать преждевременное разрушение материала. Формула изобретения 1,Магнитоупругий датчик, содержащий магнитопровод с.магнитной жидкостью и намагничивающую и измерительную обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет самоустанавливания полюсов магнитопровода; в соответствии с геометрией поверхности контролируемого объекта, в него введен корпус, а магнитопровод выполнен в виде трубки из эластичного материала и размещен в корпусе, выполненном с возможностью изменения взаимного положения полюсов магнитопровода. 2.Датчик по п.1, отличающий с я тем, что на полюсах магнитопровода закреплены шарнирные опоры, выполненные в виде втулок, со сферической поверхностью, контактирующей с корпусом, связанным с указанными втулками с помощью сильфонов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 L 1/12, 2б.0б.б7. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № , кл. G 01 L 1/12, 08.10.80.