SU1081445A1 - Магнитоупругий преобразователь усилий - Google Patents

Abstract

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод , выполненный в виде пластины с окном, обмотки намагничивани  и измерени , и нефферомагнитное осно .вание, отличающий.с   тем, что, с целью повышени  чувствительности при измерении малых усилий, он снабжен Н-образным элементом, магнитна  проницаемость материала которого меньше магнитной проницаемости материала пластины, при этом Н-образный элемент установлен в окне пластины, а точка приложени  усилий размещена на одном иэ участков пластины, расположенных между п аллельными сторонами Н-образного элемента.

Description

XCZZ iniZT

ж

фиг 1

1

Изобретение относитс  к технике измерени  сил, а точнее к преобразовател м , основанным на изменении магнитных свойств материала в зави симости от нагрузки.

Известен магнитоупругий преобразователь усили , содержащий основание и магнитопровод, выполненные в виде пакета пластин с окнами дл  размещени  обмоток. Окно каждой пластины магнитопровода разделено на две равные части перемычкой, причем перемычки соседних пластин магнитопровода взаимно перпендикул рны а между ними установлен с нат гом неферромагнитный элемент Cl.

Однако этот преобразователь имеет недостаточную чувствительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  магнитоупругий преобразователь усилий , содержащий магнитопровод, основание и неферромагнитный силоввод щий элемент, пластины выполнены с И-образными участками в пакете, кон тактируют поверхност ми одинаковой конфигурации и повернуты друг относительно друга на 90, а неферромагнитный силоввод щий элемент выполнен с, выступами, контактирующими с нат гом с И-образными участками 21.

Чувствительность этого преобразовател  недостаточна при измерении малых усилий.. Это обусловлено, малым значением относительного изменени  ,, где ий, магнитное сопротив ление плеча моста; df,- изменение магнитного сопротивлени  плеча моста под действием усилий.

Цель изобретени  - повышение чувствительности при измерении малых усилитй.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что магнитоупругий преобразователь содержащий магнитспровод, выполненный в виде пластины с окном, обмотки намагничивани  и измерени , и нефферомагнитное основание, снабжен Н-образным элементом, магнитна  проницаемость материала которого меньше магнитной проницаемости материала пластины, при этом Н-образный элемент установлен в окне пластины , а точка приложени  усили  размещена на одном из участков пластины , расположенных между параллельными CTOpOHciMH Н-образного элемента.

При такой конструкции магнитопровода преобразовател  магнитные сопротивлени  плеч моста под действием усили  не измен ютс , измен етс  мах-нитное сопротивление пластины, величина которой на один и более пор док ниже величины магнитного

сопротивлени  плеч моста. Поэтому относительное изменение магнитного сопротивлени  пластины под действием усилий больше и чувствительность увеличиваетс .

На фиг. 1 представлен преобразователь с обмотками, общий вид; на фиг. 2 и 3 - конструкци  преобра. зовател  без обмоток в двух проекци х; на фиг. 4 - схема замещени  магнитопровода преобразовател .

Преобразователь содержит пластину 1 , Н-образный элемент 2, основание 3, обмотки намагничивани  4 и измерени  5. Магнитна  проницаемост элемента 2 на один или более пор док ниже магнитной проницаемости элемента 1. Это обеспечивает высоки магнитные сопротивлени  в плечах магнитного моста, составлеииого магнитопроводом , и малые магнитные сопротивлени  на участках пластины. Последнее условие обеспечивает высокую чувствительность при малых усили х..

, M2/«3W« : магнитные сопротивлени  отдельньк

участков Н-образного элемента, Км «тм8 «6 - магнитные сопротивлени  участков аЬ, ас, са, bd пластины; Рд, - магнитодвижуща  сила обмотки намагничивани .

Преобразователь работает следующим образом.

, I Когда измер емое усилие равно нулю (РкО) , магнитодвижуща  сила F обмотки намагничивани  создает магнитные потоки Ф1,Ф 2,Ф 3. Магнитные сопротивлени  R ,fi гК„,,R

на

m4

два пор дка превышают RM мб и Kfj, поэтому магнитный поток Ф1 знчительно больше потоков Ф 2, Ф 3. Поток t1 создает на R,8 и , равные по величине напр жени . Так как потенциалы точек и и f одинаковы, через магнитный поток равен нулю, напр жение на выходе измерительной обмотки равно нулю. Когда пол действием усили  Р участок cd магнитопровода раст гиваетс , магнитное сопротивление уменьшаетс . Вследствие этого симметри  магнитной цепи нарушаетс  нарушаетс  равенство магнитодвижущих сил между точками аЬ и

Магнитные потенциалы точек е ,и отличаютс , через R,

м протекает магнитный поток и на выходе измерительной обмотки получаем напр жение, пропорциональное усилию Р.

При измерении малых усилий-чувствительность предложенного преобразовател  в 40 раз превышает чувствительность известного.

фие.З

Claims (1)

1. МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод, выполненный в виде пластины с окном, обмотки намагничивания и измерения, и нефферомагнитное основание, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении малых усилий, он снабжен Н-образным элементом, магнитная проницаемость материала которого меньше магнитной проницаемости материала пластины, при этом Н-образный элемент установлен в окне пластины, а точка приложения усилий размещена на одном из участков пластины, расположенных между п^эаллельными сторонами Н-образного элемента.

   Фиг.1