SU1020756A1 - Измерительный преобразователь механических напр жений - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИЗ ЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗСЙАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕдаЙ , содер сащий незамкнутый Магнигрпрород , имеющий основание с трем  посэтедовательно расположенными на одной его стороне полюсными участками, электрическую обмотку, питаемую посто нным током и охватьюакхцую пе1даый полксный участок, два датчика Холла, расположенных соответственно иод полюсами вгорогч и трё1ъега пэлкхзкых участков, делитель сигнала, .соединенный вкоДом с датчиком Холла второго полюсного участI ка и соединенный вьссодом Я1сх:ледовател1 ио-встречно с датчиком Холла третьего полюсного учартка, о т л и ч а ю щи и с   тем, что, с цепью повышени  провэводюгельнрстн вэмере}шй,  олкс ле участки магнитозфовода выполнены в ви-де соавсиально раотоложенных трех, полых цилишфов, дном которых  вл етс  основание маапгатшровода, а датчики Холла установлены на одной радиальной П э Мой линни с возможностью одновременного вращени  вокруг оси цилиндров.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к измерени м механических напр жений с помощью среде-ТВ, использующих магнкгтоупругий эффект в контролируемом материале, и предназначено дл  измерений нат жени  стальной полосы при прокате, а TaicHce может быть использовано и дл  опре делени  нагрузок в металлоконструкци х .

Известен измерительный преобразователь механических параметров ферромагнитных материалов, используквдий  вление зависимости магнитного патока в преобразователе .от механических и геометрических параметров ферромагнитных материалов. Он содержит незамкнутый магнитопровод, имеющий основание с двум  полюсными участками, расположенными на одной стороне основани , электрическую обмотку, питаемую посто нным током и охватывающую полюсный участок и датчик Холла, расположенный под полю сом второго полюсного участка 1 .

Хот  указашй 1й измерительный преобразователь используют дл  измерени  механических напр жений, которые вызываю изменение магнитного потока в преобразователе за счет их вли ни  на магнитную проницаемость ферромагнитных материалов , он не обеспечивает уцовл творигельной точности результатов измерений в материалах с высокой кристаллографической текстурой. Это объ сн етс  тем, что мешающее вли ние кристаллографичес кой текстуры на магнитную проницаемост ферромагнитных материалов сравнимо с вли нием на нее измер емьк механических напр лсений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  преобразователь , содержащий Ш -образный незамкнутый магнитопровод, имеющий основание с трем  последовательно расположенными на одной его стороне полюсными участками, электрическую обмотку, питаемую посто нным током и охватывающую первый полюсный участок, два датчика Холла, расположенных неподвижно соответственно под полюс aivte второго и третьего полюсных участков, делитель сигнала, соединенный входом с «датчиком Холла второго полюсного участка и соединенный выходом последовательно-встречно с датчиком Холла третьего полюсного участка 2 J.

Известный пре-образователь механических напр жений позвол ет проводить измерени  лищь в одном направлении, соответствующем его установке. Дл  проведени  измерений по другим направлени м преобразоваггель неоСЬсодимо освободить ат закреплени , устанойигь по новому направлению и снова закрепить на поверхности контролируемого объекта. Эти операции обычно трудоемки, особенно если желаемые направлени  измерений заранее не известны.

Цель изобретени  - повышение производительности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в измерительном преобразователе механических напр жений, содержащем незамкнутый магнитопровод.имеющие основание с трем  последовательно расположенными на одной -его стороне полюсными участкакр, электрическую обмотку, питаемую посто н-ным током и охватывающую первый полюсный участок, два датчика Холла, расположенньЕх: соответственно под полюсами второго и третьего полюсных участков, делитель сигнала, соединённый входом с датчиком Холла второго полюсного участка и соединенный выходом последовательно-встречно с датчиком Холла третьего полюсного участка, полюсные участки магнитопровода вьшолнены в виде коаксиально расположенных трех полых цилиндров, дном которых  вл етс  основание магнитопровода, а датчики Холла установлены на одной радиальной пр мой линии с возможностью одновременного вращени  вокруг оси цилиндров.

При таком вьшолнении измерительного преобразовател  механических напр жений оба датчика. Холла имеют возможность располагатьс  вместе по любому заданному направлению, остава сь в то же врем  под полюсами своих полюсных участков. Вследствие этого повышаетс  производительность измерений, требующих получени  результатов по нескольким различным направлени м.

На чертеже изофажен предлагаемый измерительный преобразователь механических напр женки в разрезе.

Преобразователь содержит незамкнуты магнитопровод, имеющий основание 1 с трем  последовательно расположенными полюсными участками 2-4, выполненными в виде коаксиально расположенных трех полых цилиндров, дном которых  в- L л етс  основание 1. Первый полюсный участок 2 охватывает электрическа  обмотка 5, питаема  посто нным током. Под полюсами второго и тра-тьего полюсных участков 3 и 4 расположены два датчика 6 и 7 Холла. Имеетс  делитель сигнала {не показан), который соединен вхрдом с датчиком Хопла 6 второго по люсного участка 3 и соединен выходом последовапгельно-встречно с датчиком 7 Холла третьего полюсного участка 4. . Оба датчика 6 и 7 Холла установлены под своими полюсами соответствующих полюсных участков, на одной радиальной пр мой линии с возможностью одновремен ного вращени  вокруг оси цилиндров. Дл  этого датчики 6 и 7 Холла закреплены на диске 8 с осью 9, котора  ус.тановлена по геометрической оси полюсного участка 2 с возможностью вращени . Ось 9 свободным концом выступает над основанием 1, что позвол ет измен ть положение датчиков 6 и 7 Хотша под полюсами. Датчики 6 и 7 Холла вместе с диском 8 защищены немагнитной крыщкой Ю, прикрепленной к полюсному З частку 4. Измерительный преобразователь механических напр жений работает следующим образом. Преобразователь устанавливают на контролируемый объект 11 немагнитной 1фьш1кой 1О и закрепл ют на нем. При подключении обмотки 5 к источнику посто нного тока (не показан) по полюсным участкам 2-4 .и материалу объек та 11 npoTeKaef магнитный поток. Вследствие различи  в длине .магнитных цет1ей материал контролируемого объекта 11 между полюсными участками 2 и 3 находитс  в сильном магнитном попе, а между полюсными участками 3 и 4 в сравнительно слабом поле, В соответс вии с известными свойствами ферромагн тиков магнитна  проницаемость материал контролируемого объекта 11 между полю ными участками 2 и 3 будет зависеть о величины кристаллографической текстуры материала и практически не бзтхет зависеть от механических; напр жений в материале, а магнитна  проницаемость I материала между полюсными участками , 3 и 4 будет зависеть как от .рристаллогрефической текстуры, так и.от механических напр жений. Поэтому мвгнитный поток и вместе с ним сигнал соответсгвук цего датчика Холла будет пропорциональным дл  полюсного учаспш 3 и датчика 6 величины кристаллографической текстуры, а дл  полюсного участка 4 и датчика 7 - как величине 1фисталлографической текстуры, так и величине механических напр жений. Поскольку датчик 6 Холла имеет . делитель сигнала (не показан), который соед5шен с датчиком 6 своим входом, а выходом - последовательно-встречно с датчиком 7 Холла, то выходной сигнал датчика 6, уменьшенный на коэффициент делени  делител , будет вычитатьс  из сигнала датчика 7. В результате общий выходной сигнал преофазовател  при правильно выбранном коэффициенте делени  будет неза&исим от величины кристаллографической текстуры материала контролируемого объекта 11. Правильный выбор этого коэффициента делени  осуществл етс  его изменением до получени  нулевого значени  общего выходного сигнала преобразовател  при отсут ь-. ствии механических напр жений в материале Контролируемого объекта 11 перед началом измерений. Использование предлагаемого преобразовател  существенно упрощает элементы его креплени  к объекту контрол    значительно ускор ет проведение испытаний .

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий незамкнутый магнитопрород, имеющий основание с тремя последовательно расположенными на одной его стороне полюсными участками, электрическую обмотку, питаемую постоянным током и охватывающую первый полюсный участок, два датчика Холла, расположенных соответственно под полюсами второго и третьего полюсных участков, делитель сигнала, .соединенный входом с датчиком Холла второго полюсного участ, ка и соединенный выходом последовательно-встречно с .датчиком Холла третьего полюсного участка, о тли ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения производительности измерений, нолюсные участки магнигопровода выполнены в виде коаксиально расположенных грех полых цилиндров, дном которых является основание магнитопровода, а датчики Холла установлены на одной радиальной прямой линии с возможностью одновременного вращения вокруг оси цилиндров.

   SU ,,..1020756