DE1219251B

DE1219251B - Ring-shaped magnetoelastic force measuring body

Info

Publication number: DE1219251B
Application number: DEA45185A
Authority: DE
Inventors: Orvar Dahle
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1963-02-14
Filing date: 1964-02-08
Publication date: 1966-06-16

Description

Ringförmiger magnetoelastischer Kraftmeßkörper Um die Belastung eines Lagers oder die von einem Wellenende winkelrecht zu diesem ausgehenden Kräfte messen zu können, ist es bekannte im Lagergehäuse einen Meßkörper geeigneter Art einzubauen, der der Einwirkung der zu messenden Kraft ausgesetzt wird. In manchen Fällen ist es schwer oder geradezu unmöglich, einen üblichen Meßkörper in einem zugänglichen Bereich des Lagergehäuses einzubauen. Oft sind auch mehrere Wellen mit verschiedener Belastung in einem Lagerbock gelagert, und es wird gefordert, sämtliche Lagerbelastungen unabhängig voneinander messen zu können.Annular magnetoelastic force measuring body To measure the load on a Measure the bearing or the forces emanating from a shaft end at right angles to it to be able to, it is known to install a measuring body of a suitable type in the bearing housing, which is exposed to the action of the force to be measured. In some cases it is it is difficult or downright impossible to convert a conventional measuring body into an accessible one To be installed in the area of the bearing housing. Often there are several waves with different ones Load stored in a bearing block, and it is required, all bearing loads to be able to measure independently of each other.

Es ist auch bei einem Lagerständer bekannt, den Lagerkörper durch zwei scheibenförmige Federglieder abzustützen, wobei an jedem Federglied zwei winkelrecht zueinander angeordnete Kraftmeßelemente befestigt sind, die die Beanspruchungen in vertikaler und horizontaler Richtung abtasten. Eine derartige Meßvorrichtung erfordert jedoch einen ganz beträchtlichen Platz in radialer Richtung, der meist nicht zur Verfügung steht. It is also known for a bearing stand to carry the bearing body through to support two disk-shaped spring members, with two at right angles on each spring member force measuring elements arranged to one another are attached, which the stresses scan in vertical and horizontal directions. Such a measuring device however, requires a very considerable amount of space in the radial direction, most of the time is not available.

Die Erfindung schafft einen magnetoelastischen Meßkörper, der mit dem kleinstmöglichen Platzbedarf zur Messung der obengenannten Belastungsfälle angebracht werden kann. Der Meßkörper ist ringförmig und kann konzentrisch zu dem Maschinenelement angeordnet werden, dessen Belastung senkrecht zur Achse gemessen werden soll. Der Meßkörper besteht erfindungsgemäß aus einem ringförmigen Kern aus magnetostriktivem Material mit mehreren Löchern, die parallel zur Längsachse des Kernes sind und mit Wicklungen zum Erzeugen von Magnetflüssen um die Löcher im Kern und zum Abtasten der Reluktanzveränderungen, die im Kern entstehen, wenn er einer mechanischen Kraftbeanspruchung ausgesetzt wird. The invention creates a magnetoelastic measuring body with the smallest possible space required to measure the above-mentioned load cases can be. The measuring body is ring-shaped and can be concentric to the machine element whose load is to be measured perpendicular to the axis. Of the According to the invention, the measuring body consists of an annular core made of magnetostrictive Material with multiple holes that are parallel to the longitudinal axis of the core and with Windings for generating magnetic fluxes around the holes in the core and for sensing the reluctance changes that arise in the core when it is subjected to a mechanical force is exposed.

Mehrere Ausführungsbeispiele sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform des Meßkörpers nach der Erfindung in Stirnansicht, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, F i g. 3, 4 und 5 mehrere Schaltungen der Wicklungen des Meßkörpers, F i g. 6 eine Abänderung des Kernes des Meßkörpers und F i g. 7 bis 11 weitere Ausführungsformen des Meßkörpers. Several exemplary embodiments are given below with reference to the drawing described, in this shows F i g. 1 shows an embodiment of the measuring body according to Invention in front view, F i g. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1, Fig. 3, 4 and 5 several circuits of the windings of the measuring body, F i g. 6th a modification of the core of the measuring body and F i g. 7 to 11 further embodiments of the measuring body.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform besteht der Kern des Meßkörpers aus einem zylindrischen Ring 1. Wenn mit diesem die Belastung eines Kugel- oder Rollenlagers gemessen werden soll, wird der Innendurchmesser des Ringes gleich dem Außendurchmesser des äußeren Lagerringes des Lagers gemacht. Der Meßkörper dient dann als ein im Lagerbock befestigtes Lagerfutter. Der Ring 1 ist aus ringförmigen Scheiben aufgebaut, die aus einem magnetostriktiven Material, z. B. Transformatorblech, ausgestanzt sind. Aus den Scheiben sind mehrere gleiche Löcher 2 ausgestanzt, die gleichmäßig verteilt sind und deren Anzahl durch vier teilbar ist. Die Löcher liegen auf einem Teilkreis, der die Ringbreite in der Mitte teilt. Wenn die Blechringe aufeinandergelegt werden, bilden sich somit axiale Kanäle im Kern. In the case of the in FIG. 1 is the core of the Measuring body made of a cylindrical ring 1. If the load on a spherical ring is or roller bearing can be measured should, the inner diameter of the ring will be the same made the outer diameter of the outer bearing ring of the bearing. The measuring body is used then as a bearing chuck fastened in the bearing block. The ring 1 is made of annular Constructed disks made of a magnetostrictive material, e.g. B. transformer sheet, are punched out. Several identical holes 2 are punched out of the discs are evenly distributed and their number is divisible by four. The holes lie on a pitch circle that divides the ring width in the middle. When the sheet metal rings are placed on top of one another, axial channels are thus formed in the core.

Wenn man sich den Meßkörper durch die in F i g. 1 gezogenen Linien 7 und 8 in vier Quadranten 3, 4, 5 und 6 aufgeteilt denkt, so hat jeder Quadrant eine in den Löchern angeordnete Wicklung 9, 10, 11 oder 12. Die im oberen Quadranten 3 angeordnete Wicklung 9 verläuft im zweiten Loch von links nach hinten, im dritten Loch nach vorn, im vierten wieder nach hinten usw. If you move the measuring body through the in F i g. 1 drawn lines 7 and 8 divided into four quadrants 3, 4, 5 and 6, so each quadrant has a winding 9, 10, 11 or 12 arranged in the holes. The one in the upper quadrant 3 arranged winding 9 runs in the second hole from left to back, in the third Hole to the front, in the fourth back again, etc.

Zwischen den Wicklungen in den verschiedenen Quadranten werden ein oder mehrere Löcher übersprungen, die zum Anbringen von Befestigungsbolzen od. dgl. bei der endgültigen Montage verwendet werden können. In F i g. 1 sind Einwindungswicklungen gezeigt, da solche aber eine sehr niedrige Induktanz haben würden, kann man mit Vorteil ein mehrdrähtiges Kabel mit voneinander isolierten Drähten anwenden, die nach dem Wickeln so zusammengeschaltet werden, daß eine Wicklung mit mehreren Windungen erhalten wird. Dabei hat man auch die Möglichkeit, die Wicklung in zwei Teile zu teilen, die als Primär- und Sekundärwicklungen verwendet werden können. Between the windings in the different quadrants there will be a or skipped several holes that od for attaching fastening bolts. can be used in the final assembly. In Fig. 1 are one-turn windings shown, but since such would have a very low inductance, one can use Advantage of a multi-stranded one Cable with wires insulated from each other apply, which are interconnected after winding so that a winding with several turns is obtained. You also have the option of winding split into two parts used as primary and secondary windings can.

Wenn die Wicklungen mit Strom gespeist werden, werden im Eisen um die Wicklungen herum Magnetfelder erzeugt. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, werden die Magnetflüsse von zwei aneinanderliegenden Wicklungsteilen in dem Teil des Eisenkernes, der zwischen den Löchern liegt, die die betreffenden Wicklungsteile aufnehmen, in derselben Richtung fließen. Der Abstand zwischen den Löchern muß so klein gewählt werden, daß eine merkbare Drosselung des Magnetflusses zwischen den Löchern erhalten wird. When the windings are fed with electricity, the iron will turn around the windings around it creates magnetic fields. As shown in FIG. 1 shows, the Magnetic fluxes from two adjacent winding parts in the part of the iron core, which lies between the holes that accommodate the relevant winding parts in flow in the same direction. The distance between the holes must be chosen so small that a noticeable throttling of the magnetic flux between the holes will be obtained will.

Wenn die den Meßkörper beeinflußende Kraft derart aufgebracht wird, daß der obere Quadrant 3 gedrückt wird, werden die zwischen den Löchern liegenden Teile des Kernes einer Druckbeanspruchung ausgesetzt. Eine solche Belastung entsteht, wenn der Meßkörper das Lager für die obere Walze eines Walzenpaares in einem Walzwerk trägt und das Walzgut zwischen den Walzen eingeführt wird. Der untere Quadrant des Meßkörpers bleibt in der Hauptsache von der Belastung unbeeinflußt. Bei einer solchen Krafteinwirkung steigt die Reluktanz in den Teilen zwischen den Löchern des oberen Quadranten 3, was zur Folge hat, daß die Induktanz der Wicklung 9 sinkt, während die Induktanz der Wicklung 11 in dem unteren Quadranten in der Hauptsache unverändert bleibt. Diese Induktanzänderung kann in vielerlei Arten abgetastet werden, von denen einige in Fig. 3 bis 5 gezeigt sind. Bei der Schaltung nach F i g. 3 hat man die früher genannte Möglichkeit ausgenutzt, die aus dem mehrdrähtigen Kabel ausgeführte Wicklung in eine primäre Magnetisierungswicklung und eine sekundäre Meßwicklung aufzuteilen. Die Primärwicklungen 9P und llP werden über eine Serienspule 13 mit Strom von einer Wechselstromquelle 14 gespeist, und die Sekundärwicklungen 9S und 1iS werden so gegengeschaltet, daß die über einem Meßinstrument 15 auftretende Spannung ein Maß des Induktanzunterschieds und somit auch der auf den Meßkörper einwirkenden Kraft wird. Bei der in F i g. 4 gezeigten Methode sind die Wicklungen 9 und 11 nicht geteilt. Die Induktanz in den beiden Wicklungen wird mit Hilfe einer Differenzschaltung 16 verglichen. Der Nullabgleich ist durch eine variable Mittelanzapfung 17 in der Differenzschaltung einstellbar. If the force influencing the measuring body is applied in such a way, that the upper quadrant 3 is pressed, are those lying between the holes Parts of the core subjected to compressive stress. Such a burden arises when the measuring body is the bearing for the upper roll of a pair of rolls in a rolling mill carries and the rolling stock is introduced between the rollers. The lower quadrant of the The main part of the measuring body remains unaffected by the load. With such a Applying force increases the reluctance in the parts between the holes of the top Quadrant 3, with the result that the inductance of the winding 9 decreases while the inductance of the winding 11 in the lower quadrant largely unchanged remain. This change in inductance can be sensed in a number of ways, of which some are shown in Figures 3-5. In the circuit according to FIG. 3 you have the previously mentioned possibility exploited the one carried out from the multi-wire cable Winding into a primary magnetizing winding and a secondary measuring winding to split up. The primary windings 9P and llP are via a series coil 13 with Power is fed from an AC power source 14, and the secondary windings 9S and 1iS are switched in such a way that the voltage occurring across a measuring instrument 15 a measure of the inductance difference and thus also that acting on the measuring body Strength will. In the case of the in FIG. 4, the windings 9 and 11 are not divided. The inductance in the two windings is determined using a differential circuit 16 compared. The zero balance is through a variable center tap 17 in the Differential switching adjustable.

Eine dritte Möglichkeit ist in Fig. 5 gezeigt. Bei dieser Schaltung werden geteilte Wicklungen verwendet, d. h. Primär- und Sekundärwicklungen in zwei diametral gelegenen Quadranten. Die vier Wicklungen sind derart zu einer Brücke geschaltet, daß die beiden Wicklungen in dem einen Quadranten 9P, 9S einander gegenüberliegen und die beiden Wicklungen 11P, 115 im anderen Quadranten auch einander gegenüberliegen. A third possibility is shown in FIG. With this circuit split windings are used, i.e. H. Primary and secondary windings in two diametrically located quadrants. The four windings are like a bridge connected so that the two windings in one quadrant 9P, 9S are opposite each other and the two windings 11P, 115 in the other quadrant are also opposite one another.

Zum Messen der auf den Meßkörper wirkenden Horizontalkräfte wird ähnlich verfahren, indem die Induktanzänderungen der Wicklungen 10 und 12 verglichen werden. Natürlich können Kräfte mit beliebiger Richtung winkelrecht zur Achse gemessen werden. Eine schräg gerichtete Kraft kann man sich in eine vertikale Komponente, die vom oberen und unteren Quadranten gemessen wird, und in eine horizontale Kraftkomponente, die vom linken und rechten Quadranten gemessen wird, aufgeteilt denken. To measure the horizontal forces acting on the measuring body proceed similarly by comparing the inductance changes of windings 10 and 12 will. Of course, forces can be measured in any direction at right angles to the axis will. An obliquely directed force can be seen in a vertical component, which is measured from the upper and lower quadrants, and into a horizontal force component, which is measured by the left and right quadrants, think divided.

Um die Empfindlichkeit des Meßkörpers zu erhöhen, kann die Form des in Fig. 1 gezeigten Ringes 1 so geändert werden, wie aus F i g. 6 hervorgeht. Die Modifikation bedeutet, daß die Löcher 2 für die Wicklungen länglich gemacht werden, was zur Folge hat, daß die Anzahl der kraftaufnehmenden Teile zwischen den Löchern geringer wird. Die Belastung jedes der genannten Teile wird bei derselben totalen Belastung mit abnehmender Anzahl der Löcher größer, wodurch die Empfindlichkeit des Gebers zunimmt. To increase the sensitivity of the measuring body, the shape of the Ring 1 shown in Fig. 1 can be changed as shown in F i g. 6 emerges. the Modification means that the holes 2 for the windings are made elongated, with the result that the number of force-bearing parts between the holes becomes less. The load on each of the named parts becomes total at the same Load increases with decreasing number of holes, thereby increasing sensitivity of the giver increases.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung funktioniert im allgemeinen sehr befriedigend, aber in gewissen Fällen kann es vorkommen, daß der Meßwert nicht ganz unabhängig von der Passung zwischen dem Meßkörper und den anschließenden Zylinderflächen ist. Dies kommt daher, daß z.B. einerseits nicht die ganze Vertikalkraft des wirksamen Quadranten vom Meßkörper aufgenommen wird, sondern ein gewisser Teil von den anderen Quadranten im wesentlichen als Torsion aufgenommen wird, und andererseits die Empfindlichkeit des wirksamen Meßquadranten am größten in der Mitte ist, wo eine reine Druckbeanspruchung in den Meßzonen erhalten wird, während die Außenteile des Meßquadranten eine niedrigere Empfindlichkeit bekommen, weil hier in den Meßzonen auch eine Schubkraft erhalten wird. The embodiment of the invention shown in Fig. 1 works generally very satisfactory, but in certain cases it can happen the measured value is not entirely independent of the fit between the measuring body and the adjoining cylinder surfaces is. This is because on the one hand, for example, not the entire vertical force of the effective quadrant is absorbed by the measuring body, but a certain part of the other quadrants essentially as torsion is recorded, and on the other hand the sensitivity of the effective measurement quadrant is greatest in the middle, where a pure compressive stress is obtained in the measuring zones becomes, while the outer parts of the measuring quadrant get a lower sensitivity, because a thrust is also obtained here in the measuring zones.

In den Fällen, wo der Raum in radialer Richtung nicht allzu begrenzt ist, kann der obengenannte Nachteil leicht mit einer in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung behoben werden. Bei dieser Ausführung sind die Löcher in jedem Quadranten so geformt, daß die zwischen ihnen liegenden Teile des Kernes aus zwei langgestreckten Streben bestehen, die mit wenigstens je einer Wicklung zum Erzeugen eines Magnetflusses in den Streben und zum Abtasten der Flußveränderungen versehen sind, die in den Streben entstehen, wenn der Meßkörper einer mechanischen Krafteinwirkung ausgesetzt wird. In jedem Quadranten sind die auf den beiden Streben angeordneten Teile der Wicklung so zusammengeschaltet, daß sie zusammenarbeiten, um einen Magnetfluß durch die Streben und die die Streben zusammenhaltenden Teile des äußeren und des inneren Ringteils zu treiben. Dadurch erhält man für jeden Quadranten einen geschlossenen magnetischen Fluß, der von den Flüssen in den anderen Quadranten unbeeinflußt ist. Die Streben in einem Quadranten sind vorzugsweise parallel und quer zur Längsrichtung so schwach, daß sie praktisch keine Seitenkräfte aufnehmen können. Bei zweckmäßiger Bemessung der acht Streben werden somit Vertikalkräfte praktisch völlig von den oberen oder unteren Streben aufgenommen, während Horizontalkräfte in entsprechender Weise von den linken oder rechten Streben aufgenommen werden. Hierdurch wird die Meßzone, die aus den Streben besteht, völlig unabhängig von der Passung zwischen dem Meßkörper und den anschließenden Zylinderflächen. Wenn der Meßkörper eine durch das zentrale Loch gehende Welle trägt und von dieser mit einer Kraft beeinflußt wird, die mit keiner der Streben parallel ist, werden zwei Meßzonen beeinflußt. Wenn beispielsweise die genannte Kraft schräg nach unten wirkt, werden sowohl die untere als auch die linke Meßzone beeinflußt und messen dabei je eine Kraftkomponente. In those cases where the space is not too limited in the radial direction is, the above-mentioned disadvantage can easily be solved with one shown in FIG. 7 embodiment shown the invention can be remedied. In this design, the holes are in each quadrant shaped so that the parts of the core lying between them consist of two elongated There are struts that each have at least one winding to generate a magnetic flux are provided in the struts and for sensing the flow changes occurring in the Struts arise when the measuring body is exposed to a mechanical force will. In each quadrant, the parts arranged on the two struts are the Winding interconnected so that they work together to flow a magnetic flux the struts and the parts of the outer and inner that hold the struts together To drive ring part. This gives a closed quadrant for each quadrant magnetic flux that is unaffected by the fluxes in the other quadrants. The struts in a quadrant are preferably parallel and transverse to the longitudinal direction so weak that they can practically not absorb any side forces. With expedient Dimensioning of the eight struts are thus practically completely different from the vertical forces added upper or lower struts, while horizontal forces in corresponding Way to be absorbed by the left or right struts. This will make the Measuring zone, which consists of the struts, completely independent of the fit between the measuring body and the adjacent cylinder surfaces. If the measuring body has a the central hole carries the going wave and is influenced by it with a force which is not parallel to any of the struts, two measuring zones are affected. For example, if the force mentioned acts obliquely downwards, both the lower as well as influencing the left measuring zone and measuring each time a force component.

Eine Zunahme der Tragfähigkeit kann bei dieser prinzipiellen Ausführung durch Erhöhen der Anzahl der parallelen Streben in jeder der vier Richtungen erhalten werden. Fig. 8 zeigt, wie dies ausgeführt werden kann, indem die Streben in jedem Quadrant in zwei Gruppen unterteilt sind und eine Wicklung für jede Gruppe haben. Bei dieser Ausführungsform wird der totale Magnetfluß von der einen Strebengruppe den äußeren und den inneren Ring passieren, weshalb der Querschnitt der beiden Ringe so berechnet werden muß, daß keine Sättigung eintritt. An increase in the load-bearing capacity can be achieved with this basic design obtained by increasing the number of parallel struts in each of the four directions will. Fig. 8 shows how this can be done by placing the struts in each Quadrant are divided into two groups and have one winding for each group. In this embodiment, the total magnetic flux is from one group of struts the outer and inner rings pass, which is why the cross-section of the two rings must be calculated in such a way that no saturation occurs.

F i g. 9 zeigt, wie die Streben in einem Quadranten gleichmäßig verteilt werden können, wobei die Wicklung auf den Streben so angebracht ist, daß man eine ständig wechselnde Magnetisierungsrichtung in den Streben erhält. In diesem Fall wird die Sättigungsgefahr in den äußeren und inneren Ringen herabgesetzt, und diese können deshalb klein gehalten werden. Wenn die Empfindlichkeit erhöht werden muß, was oft bei Bandzugmessern oder Bandwaagen der Fall ist, muß die Anzahl der Streben vermindert werden. Die größte Empfindlichkeit erhält man, wenn man nur eine Strebe pro Quadrant hat, wie in F i g. 10 gezeigt ist. Dabei werden, wie aus der Figur hervorgeht, die Flüsse in den Vertikal- und Horizontalstreben zusammengeschaltet, so daß die Messung nur in einer Richtung durch Belastung der zwei magnetisierten Streben erfolgen kann, in diesem Fall der vertikalen. Diese beiden Streben werden in derselben Richtung magnetisiert, wobei, wie ersichtlich, der Fluß in den Horizontalstreben bei unbelastetem Meßkörper Null wird. Bei Druckbelastung der unteren Strebe wird der Fluß durch diese vermindert, während der Fluß durch die obere Strebe entweder unverändert bleibt, wenn der Außenring eine vernachlässigbare Steifheit hat, oder etwas zunimmt. F i g. 9 shows how the struts are evenly distributed in a quadrant can be, the winding is attached to the struts so that one constantly changing direction of magnetization in the struts. In this case the risk of satiety in the outer and inner rings is reduced, and this can therefore be kept small. If the sensitivity needs to be increased, what is often the case with belt tension knives or belt scales, the number of struts must be reduced. The greatest sensitivity is obtained when you only have one strut per quadrant, as in FIG. 10 is shown. In doing so, as from the figure emerges, the flows are interconnected in the vertical and horizontal struts, so that the measurement is only magnetized in one direction by loading the two Striving can be done, in this case the vertical. These two pursuits will be magnetized in the same direction, whereby, as can be seen, the flux in the horizontal struts becomes zero when the measuring body is unloaded. When pressure is applied to the lower strut the flow through this diminished, while the flow through the top strut either remains unchanged if the outer ring has negligible stiffness, or something increases.

In beiden Fällen erhält man einen Differenzfluß durch die Horizontalstreben, und dieser Differenzfluß, der ein Maß der Belastung ist, kann mit Hilfe von Sekundärspulen auf den horizontalen Streben gemessen werden. Hierbei werden zweckmäßig die beiden Vertikalspulen in Reihe gespeist. Anstatt den Differenzfluß direkt zu messen, kann man natürlich eine der Differenzschaltungen nach F i g. 3,4 oder 5 benutzen.In both cases a differential flow is obtained through the horizontal struts, and this differential flux, which is a measure of the load, can be measured with the aid of secondary coils measured on the horizontal struts. The two are useful here Vertical coils fed in series. Instead of measuring the differential flow directly, one of the differential circuits according to FIG. Use 3, 4 or 5.

Für die Herstellung der Blechringe für die bisher beschriebenen Meßkörper sind spezielle Stanzwerkzeuge erforderlich. Eine Ausführung, bei der verschiedene Dimensionen mit vorhandenen Stanzen erhalten werden können, ist in Fig. 11 gezeigt. Die äußere Kontur ist hier quadratisch gezeichnet und mit vier Befestigungslöchern 18 versehen, aber sie kann natürlich ebensogut, wie früher gezeigt, rund ausgeführt werden. For the production of sheet metal rings for the measuring body described so far special punching tools are required. A design in which different Dimensions can be obtained with existing punches is shown in FIG. The outer contour is drawn here as a square and with four mounting holes 18, but it can of course just as well be made round, as shown earlier will.

Beim Messen in nur einer Richtung, was ja der gewöhnlichste Fall ist, können natürlich die Meßkörper nach F i g. 8 und 9 wie in Fig. 10 gewickelt werden, d. h. mit vier Wicklungen, die je eine Strebengruppe umschließen, wobei die Wicklungen und die belasteten Strebengruppen in Reihe wie Primärwicklungen gespeist werden können und der Differenzfluß in den unbelasteten Strebengruppen mit den diese umgebenden Sekundärwicklungen abgetastet werden kann. In solchen Fällen müssen natürlich die inneren und äußeren Ringe so dimensioniert werden, daß die Induktion hier immer viel niedriger ist als in den messenden Streben. When measuring in only one direction, which is the most common case is, of course, the measuring body according to FIG. 8 and 9 wound as in FIG be, d. H. with four windings, each enclosing a group of struts, whereby the windings and the loaded strut groups are fed in series like primary windings can be and the differential flow in the unloaded strut groups with these surrounding secondary windings can be scanned. In such cases, of course, must the inner and outer rings are dimensioned so that the induction always occurs here is much lower than in the measuring struts.

Patentansprüche: 1. Ringförmiger magnetoelastischer Meßkörper zum Messen mechanischer Kräfte, die winkelrecht zur Achse zylindrischer Maschinenelemente, wie z. B. Lager, Wellenzapfen od. dgl. wirken, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Kern (1) aus magnetostriktivem Material mit mehreren Löchern (2), die parallel zur Längsachse des Kernes sind und mit Wicklungen (9,10, 11, 12) zum Erzeugen von Magnetflüssen um die Löcher im Kern und zum Abtasten der Reluktanzveränderungen, die im Kern entstehen, wenn er einer mechanischen Kraftbeanspruchung ausgesetzt wird. Claims: 1. Annular magnetoelastic measuring body for Measurement of mechanical forces that are perpendicular to the axis of cylindrical machine elements, such as B. bearings, shaft journals od. Like. Act, characterized by an annular Core (1) made of magnetostrictive material with several holes (2) parallel to the Longitudinal axis of the core and with windings (9,10, 11, 12) for generating magnetic fluxes around the holes in the core and for sensing the reluctance changes that arise in the core, when it is subjected to mechanical stress.

Claims

2. Measuring body according to claim 1, characterized in that the core is made up of several ring-shaped disks, which consist of a magnetostrictive Material, for example transformer sheet, are punched out.

3. Measuring body according to claim 1 and 2, characterized in that the Holes evenly distributed and in a number divisible by four is punched out and arranged in a circle with the width of the ring in the middle Splits.

4. Measuring body according to claim 1 to 3, characterized in that the Core divided into four quadrants (3, 4, 5, 6) and one winding (9, 10, 11, 12) for generating a magnetic flux in the core and for sensing the force applied inductance changes arising in the core are arranged in the holes of each quadrant is.

5. Measuring body according to claim 4, characterized in that the winding in each quadrant is divided into two parts, namely a primary winding (P) and a secondary winding (S), and that two diametrically located primary windings (9P, 11P) are connected to an AC voltage source (14) via a coil (13), while the corresponding secondary windings (9S, 11S) are connected in opposition to one Measuring instrument (15) are connected (Fig. 3).

6. Measuring body according to claim 4, characterized in that in each In the quadrant there is a single winding and two diametrically located windings (9, 11) connected in series to the secondary side of a differential transformer (16) are, whose center tap (17) via a measuring instrument (15) at the connection point is connected between the two windings (9, 11) (Fig. 4).

7. Measuring body according to claim 4, characterized in that the winding is divided into two preferably equal parts in each quadrant, a primary winding (P) and a secondary winding (S), and that those in two diametrically opposed Quadrant (3, 5) located windings (9P, 9S, 11P, 11S) to a bridge like this are connected so that the windings are opposite each other in a certain quadrant (Fig. 5).

8. Measuring body according to claim 1, characterized in that the width said holes (2) is greater than their height.

9. measuring body according to claim 1, characterized in that the shape said holes (2) is chosen so that the parts of the core that between the holes at least one strut in each quadrant of the core.

10. Measuring body according to claim 9, characterized in that the core has two struts (9) between said holes in each quadrant of the core, each strut having a coil for generating magnetic flux in said strut Strive for and feel the changes in said flow.

(Fig. 7).

11. Measuring body according to claim 9, characterized in that the core has several struts in each quadrant, which are combined into two groups, each group having a winding for generating a magnetic River in the called struts and is provided for sensing the flow changes (Fig. 8).

12. Measuring body according to claim 9, characterized in that the core has several struts in each quadrant, evenly spaced and with one Winding are provided, which a magnetic flux with constantly changing direction has in the striving and the changes of this flow are probing when the core mechanical forces is exposed (Fig. 9).

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1057796; "ASEA-Zeitschrift", H. 1/1960, pp. 3 to 12.