SE452508B - Load bearing beam - Google Patents
Load bearing beamInfo
- Publication number
- SE452508B SE452508B SE8301527A SE8301527A SE452508B SE 452508 B SE452508 B SE 452508B SE 8301527 A SE8301527 A SE 8301527A SE 8301527 A SE8301527 A SE 8301527A SE 452508 B SE452508 B SE 452508B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- area
- areas
- grooves
- load body
- main voltage
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 208000010201 Exanthema Diseases 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 201000005884 exanthem Diseases 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/125—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using magnetostrictive means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
20 25 30 35 452 508 Balken i fig 1 är utförd med en urfräsning 2 på vardera sidan ungefär mitt på balkens längd, varigenom dels skjuvspänningen höjs i detta snitt, dels mät- ytor och tillhörande E-kärnor lätt kan skyddas. Urfräsningarnas bottenytor är vid omagnetísk balk belagda med ett magnetiskt ytskikt 21 vilket visas i fig 1A-A. 20 25 30 35 452 508 The beam in Fig. 1 is made with a milling cutter 2 on each side approximately in the middle of the length of the beam, whereby partly the shear stress is increased in this section, partly measuring surfaces and associated E-cores can be easily protected. The bottom surfaces of the millings are coated on a non-magnetic beam with a magnetic surface layer 21, which is shown in Figs. 1A-A.
En förstoring av en urfräsning med bottenytan som mätyta visas i fig 2. Två i huvudsak parallellogramformade områden 7 och 8 med relativt tätt frästa spår med bredden ungefär lika med djupet och ungefär lika med halva delningen har utformats med ett sådant område på vardera sidan av ett plant område 9 Omkring balkens neutralplan 0. I det ena området skall spåren vara i huvudsak paral- lella med den ena huvudspänningsriktningen, o+ i fig 1, i det andra området i huvudsak parallella med den andra huvudspänningsriktningen, o'. I närheten av balkens neutralplan är skjuvspänningen dominerande med huvudspänningarna i riktningarna i i N50 i förhållande till neutralplanet, och spåren har därför i huvudsak dessa riktningar. I fig 2 har emellertid spårens vinklar mot neutral- linjen betecknats med d respektive 8 och områdenas medelavstånd från neutral- - linjen har beteoknats med X respektive Y. I beroende av det magnetiska mate- rialets egenskaper och magnetiseringens styrka kan a ochß respektive X och Y väljas så i förhållande till varandra att optimal linearitet uppnås. Den teo- retiska grunden för reduktion av linearitetsfelet hos magnetoelastiska givare genom kombination av signaler i lämpliga proportioner från element med drag- spänning respektive tryckspänning är känd genom svenska patentet #05 766, även om förfaringssättet här är helt annorlunda.An enlargement of a milling with the bottom surface as the measuring surface is shown in Fig. 2. Two substantially parallelogram-shaped areas 7 and 8 with relatively densely milled grooves with the width approximately equal to the depth and approximately equal to half the pitch have been formed with such an area on each side of a flat area 9 Around the neutral plane 0 of the beam. In one area the grooves shall be substantially parallel to one main voltage direction, o + in Fig. 1, in the other area substantially parallel to the other main voltage direction, o '. In the vicinity of the neutral plane of the beam, the shear stress is dominant with the main stresses in the directions i in N50 in relation to the neutral plane, and the grooves therefore have mainly these directions. In Fig. 2, however, the angles of the grooves towards the neutral line have been denoted by d and 8, respectively, and the mean distances of the regions from the neutral line have been denoted by X and Y, respectively. Depending on the properties of the magnetic material and the strength of the magnetization, are chosen in relation to each other so that optimal linearity is achieved. The theoretical basis for reducing the linearity error of magnetoelastic sensors by combining signals in suitable proportions from elements with tensile stress and compressive stress, respectively, is known from Swedish patent # 05 766, although the procedure here is completely different.
Som tidigare nämnts har spåren ungefär samma bredd och djup, och de kvarstå- ende åsarna har ungefär nämnda bredd och följaktligen ungefär kvadratiskt tvärsnitt. En spänning vinkelrätt mot åsarna är därför praktiskt taget elimi- nerad på åsarnas toppytor, varför spänningen här liksom på åsarnas sidoytor nästan enbart utgöres av drag- eller tryckspänning i åsarnas riktning.As previously mentioned, the grooves have approximately the same width and depth, and the remaining ridges have approximately the said width and consequently approximately a square cross-section. A stress perpendicular to the ridges is therefore practically eliminated on the top surfaces of the ridges, which is why the tension here as well as on the side surfaces of the ridges consists almost exclusively of tensile or compressive stress in the direction of the ridges.
Om nu balken 1 påverkas av kraften F som i fig 1, kommer åsarnas ytor i om- råde 7 enligt fig 2 att väsentligen påverkas av dragspänningen o+, varvid deras permeabilitet ökar i dragriktningen vid material med positiv magneto- striktion. På motsvarande sätt kommer åsarnas ytor i område 8 enligt fig 1 att väsentligt påverkas av tryckspänningen o-, varvid deras permeabilitet minskar i tryckriktningen. Med den i fig 3 och fig U visade E-formade magnet- kärnan 20, med de från växelströmskällan 24 matade magnetiseringslindningarna 21 och 23, alstras ett magnetflöde, som passerar genom områdena 7 och 8 och 15 20 25 3 452 508 det mellanliggande området 9. Vid obelastad balk är reluktanserna lika i områdena 7 och 8, och något obalansflöde erhålles då ej genom mittbenet på den E-formade kärnan 20 och ej heller någon spänning i mätlindningen 22 på mittbenet. Vid belastad balk minskar reluktansen i området 7 och ökar 1 om- rådet 8, varvid ett mot kraften 1 huvudsak proportionellt obalansflöde er- hålles i mittbenet och en motsvarande signalspänning i den omgivande lind- ningen 22, medförande utslag på instrumentet 25. Som tidigare nämnts kan linearitetsfelen i stort sett elimineras genom lämpligt val av vinklarna a och B samt avstånden X och Y i fig 2.If the beam 1 is now affected by the force F as in Fig. 1, the surfaces of the ridges in area 7 according to Fig. 2 will be substantially affected by the tensile stress o +, their permeability increasing in the pulling direction in materials with positive magnetostriction. Correspondingly, the surfaces of the ridges in area 8 according to Fig. 1 will be substantially affected by the compressive stress o-, whereby their permeability decreases in the pressure direction. With the E-shaped magnetic core 20 shown in Figs. 3 and U, with the magnetizing windings 21 and 23 fed from the AC source 24, a magnetic flux is generated which passes through the regions 7 and 8 and the intermediate region 9. With unloaded beam, the reluctances are equal in the areas 7 and 8, and no imbalance flow is then obtained through the center leg of the E-shaped core 20 nor any voltage in the measuring winding 22 on the middle leg. When the beam is loaded, the reluctance in the area 7 decreases and increases in the area 8, whereby a substantially unbalanced flow towards the force 1 is obtained in the middle leg and a corresponding signal voltage in the surrounding winding 22, causing a rash on the instrument 25. As previously mentioned the linearity errors can be largely eliminated by appropriate selection of the angles a and B as well as the distances X and Y in Fig. 2.
I fig 5 visas en alternativ utformning av de magnetoelastiska elementen som kan vara förmånlig vid omagnetisk belastningskropp med magnetisk beläggning på mätytan. Med exempelvis etsning eller annan bearbetningsmetod har man dels framställt de önskade spårbilderna 7 och 8, dels tagit bort allt magne- tiskt material utom områdena med spår och de tre områdena 9, 10 och 11 mellan och utanför dessa för kontakt med den E-formade kärnan. Härigenom elimineras allt läckflöde på sidan av de mätande områdena, varigenom den erforderliga magnetiseringseffekten minskas.Fig. 5 shows an alternative design of the magnetoelastic elements which can be advantageous in the case of a non-magnetic load body with a magnetic coating on the measuring surface. With, for example, etching or another processing method, the desired groove images 7 and 8 have been produced, and all magnetic material except the areas with grooves and the three areas 9, 10 and 11 between and outside them for contact with the E-shaped core have been removed. . This eliminates all leakage flux on the side of the measuring areas, thereby reducing the required excitation effect.
Belastningskroppen kan givetvis utföras på många olika sätt. Utförandet som en i ena änden fast inspänd balk enligt fig 1 är endast anfört som exempel.The load body can of course be made in many different ways. The design as a beam fixed at one end according to Fig. 1 is given only as an example.
En annan mycket användbar form på belastningskroppen är en fritt upplagd balk med utpräglade upplagsytor i ändarna och en utpräglad kraftangreppsyta på mitten. Balken utformas med fyra skjuvpåkänningshöjande urfräsningar, två på var sin sida av balken placerade ungefär mitt emellan kraftangrepps- ytan och upplagsytorna. I samtliga urfräsningar utformas ovan beskrivna om- råden med spår och förses med E-formade kärnor med lindningar. Summan av de fyra mätsignalerna utgör då ett mått på den anbragta lasten.Another very useful shape of the load body is a freely supported beam with pronounced bearing surfaces at the ends and a pronounced force attack surface in the middle. The beam is designed with four shear stress-increasing cut-outs, two on each side of the beam placed approximately midway between the force-attack surface and the bearing surfaces. In all millings, the areas described above are designed with grooves and provided with E-shaped cores with windings. The sum of the four measurement signals then constitutes a measure of the applied load.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8301527A SE452508B (en) | 1983-03-21 | 1983-03-21 | Load bearing beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8301527A SE452508B (en) | 1983-03-21 | 1983-03-21 | Load bearing beam |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8301527D0 SE8301527D0 (en) | 1983-03-21 |
SE8301527L SE8301527L (en) | 1984-09-22 |
SE452508B true SE452508B (en) | 1987-11-30 |
Family
ID=20350454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8301527A SE452508B (en) | 1983-03-21 | 1983-03-21 | Load bearing beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE452508B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989008826A1 (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-21 | Stefan Valdemarsson | Device for measuring and/or registering mechanical forces, and a method of manufacturing a measuring body for use in the device |
-
1983
- 1983-03-21 SE SE8301527A patent/SE452508B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989008826A1 (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-21 | Stefan Valdemarsson | Device for measuring and/or registering mechanical forces, and a method of manufacturing a measuring body for use in the device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8301527L (en) | 1984-09-22 |
SE8301527D0 (en) | 1983-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2912642A (en) | Method and device for indicating and measuring mechanical stresses within ferro-magnetic material | |
US7321229B2 (en) | Inductive position sensors with secondary windings with increased or decreased number of turns | |
US9909938B2 (en) | Sensor arrangement and method for determining the mechanical surface stresses and/or the microstructure state | |
DK3245483T3 (en) | INDUCTIVE MOVEMENT SENSORS | |
CN101598573A (en) | The direct shaft power measurements of rotating machinery | |
JPS6311852A (en) | Wire-rope test method, wire-rope testing apparatus and magnetizing head | |
EP0753132B1 (en) | Magnetoelastic non-contacting torque transducer | |
CN105264389A (en) | Current measurement device and current calculation method | |
US2385005A (en) | Strain measuring system | |
EP0309979B1 (en) | Magnetoelastic torque transducer | |
US4712432A (en) | Torque sensor | |
SE452508B (en) | Load bearing beam | |
US3956618A (en) | Mechanical-electrical transducer | |
Yamagashira et al. | Vector magnetic properties and two-dimensional magnetostriction of various soft magnetic materials | |
JPH0341795B2 (en) | ||
RU2453949C1 (en) | Magnetoresistive gradiometer transducer | |
CN111796223A (en) | Device for measuring magnetism of ferromagnetic annular belt and method thereof | |
US2380251A (en) | Electromagnetic gauge | |
US3356977A (en) | Apparatus for measuring or indicating physical quantities | |
TW202021865A (en) | Demagnetization and signature measurement device | |
JP2006126074A (en) | Sensor coil and magnetic sensor using the same | |
Zakrzewski | Combined magnetoelastic transducer for torque and force measurement | |
Zurek et al. | Novel H-coil design with improved immunity to off-axis H components | |
SU1490455A1 (en) | Method for measuring thickness of layers of multilayer articles | |
RU2345336C1 (en) | Magnetoelastic magnetoisotropic transformer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8301527-1 Effective date: 19900125 Format of ref document f/p: F |