SU1471090A1 - Magnetoelastic stress transducer - Google Patents

Magnetoelastic stress transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1471090A1
SU1471090A1 SU843780541A SU3780541A SU1471090A1 SU 1471090 A1 SU1471090 A1 SU 1471090A1 SU 843780541 A SU843780541 A SU 843780541A SU 3780541 A SU3780541 A SU 3780541A SU 1471090 A1 SU1471090 A1 SU 1471090A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
spokes
magnetic
hub
measuring
rods
Prior art date
Application number
SU843780541A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Вячеславович Голован
Юрий Иванович Иванов
Станислав Петрович Карцев
Надежда Сергеевна Рубан
Original Assignee
Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС filed Critical Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority to SU843780541A priority Critical patent/SU1471090A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1471090A1 publication Critical patent/SU1471090A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к силоизмерительной технике и позвол ет уменьшить габариты и вес датчика при увеличении верхнего предела измерени . Наружный замкнутый магнитопровод 4 соединен равномерно расположенными по окружности магнитопровод щими спицами 2 со ступицей 1. На наружном магнитопроводе на участках между спицами и в каждой спице выполнены щели 3 и 5, раздел ющие эти участки на два стержн , один из которых охвачен намагничивающими 6 и 7, а другой - измерительной 9 обмотками. При приложении к торцу ступицы сжимающего усили  в стержн х спиц возникают механические напр жени  сжати , а в стержн х внешнего магнитопровода между соседними спицами по вл ютс  раст гивающие напр жени . При этом измен ютс  магнитные сопротивлени  на пут х магнитных потоков, наруша  равенство ЭДС. 4 ил.The invention relates to force-measuring technology and allows the size and weight of the sensor to be reduced while increasing the upper limit of measurement. The external closed magnetic core 4 is connected by evenly arranged circumferential magnetic needles 2 with hub 1. On the external magnetic circuit in the areas between the spokes and in each needle there are slots 3 and 5 dividing these areas into two rods, one of which is covered by magnetizing 6 and 7 and the other - measuring 9 windings. When a compressive force is applied to the end of the hub, mechanical compressive stresses arise in the rods of the spokes, and tensile stresses appear in the rods of the external magnetic core between adjacent spokes. In this case, the magnetic resistances on the magnetic flux paths change, violating the equality of the emf. 4 il.

Description

(21)3780541/24-JO(21) 3780541/24-JO

(22)14.08.84(22) 08/14/84

(46) 07.04.89. Бюл. № 13(46) 04/07/89. Bul № 13

(71)Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС(71) Kiev Institute of Automation. XXU Congress of the CPSU

(72)Э.В,ГолованJ Ю.И.Иванов,- С.П.Карцев и Н.С.Рубан(72) E.V., GolovanJ Yu.I.Ivanov, - S.P.Kartsev and N.S. Ruban

(53)531.781 (088.8)(53) 531.781 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 247567, кл. G 01 L 1/12, 1967.(56) USSR Copyright Certificate No. 247567, cl. G 01 L 1/12, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 535476, кл. G 01 L 9/16, 1974.USSR Author's Certificate No. 535476, cl. G 01 L 9/16, 1974.

(54)МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ(54) MAGNETIC ELASTIC SENSOR OF FORCES

(57)Изобретение относитс  к сило- измерительной технике и позвол ет . уменьшить габариты и вес датчика при увеличении верхнего предела измерени . Наружный замкнутый магнитопровод 4 соединен равномерно расположенными по окружности магнитопрово- д щими спицами 2 со ступицей 1. На наружном магнитопроводе на участках между спицами ив каждой спице выполнены щели 3 и 5, раздел ющие эти участки на два стержн , один из которых охвачен намагничивающими 6 и 7, а другой - измерительной 9 обмотками. При приложении к торцу ступицы сжимающего усили  в стержн х спиц возникают механические напр жени  сжати , а в стержн х внешнего магнито- провода между соседними спицами по вл ютс  раст гивающие напр жени . При этом измен ютс  магнитные сопротивлени  на пут х магнитных потоков, наруша  равенство ЭДС. 4 ил.(57) The invention relates to a measuring instrument and allows. reduce the size and weight of the sensor by increasing the upper limit of measurement. The external closed magnetic core 4 is connected by uniformly arranged circumferential magnetic conductors 2 and hub 1. On the external magnetic core, slots 3 and 5 are made in the sections between the spokes of each spoke, which divide these sections into two rods, one of which is covered by magnetizing 6 and 7, and the other - measuring 9 windings. When a compressive force is applied to the end of the hub, mechanical compressive stresses arise in the rods of the spokes, and tensile stresses appear in the rods of the external magnetic conductor between adjacent spokes. In this case, the magnetic resistances on the magnetic flux paths change, violating the equality of the emf. 4 il.

а Sand s

(L

Ф/7ТF / 7T

ФрЗFRZ

4 four

СОWITH

оabout

1515

Изобретение относитс  к силоизме- рительной технике и может примен ть с  в автоматических системах управлени  технологическими процессами дл  измерени  сил, например, при прокатке.The invention relates to load engineering and can be used in automatic process control systems for measuring forces, for example, during rolling.

Цель изобретени  - уменьшение габаритов и веса за счет снижени  величины механических напр жений в измерительных стержн х.The purpose of the invention is to reduce the size and weight by reducing the magnitude of the mechanical stresses in the measuring rods.

На фиг.1 изображен магнитоупругий датчик усилий, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - одна из возможных схем электрического соединени  обмоток; на фиг.4 - статическа  характеристика датчика..Figure 1 shows the magnetoelastic force sensor, a general view; figure 2 - section aa in figure 1; Fig. 3 shows one of the possible schemes for the electrical connection of the windings; 4 is a static sensor characteristic.

Магнитоупругий датчик усилий . (Фиг.и содержит ступицу 1, к которой-прикладываетс  измер емое усилие , магнитолроводные спицы 2 с ще л ми 3 и наружный магнитопровод 4 с щел ми 5 на участках между соседними спицами, а также обмотки наагничивани  6, 7 и измерительные 0,9.Magnetoelastic force sensor. (Fig. 2 and includes a hub 1, to which a measured force is applied, magnetic needles 2 with slots 3 and an external magnetic circuit 4 with slits 5 in the areas between adjacent spokes, as well as annealing windings 6, 7 and measuring 0.9 .

Обмотки намагничивани  (фиг.2), .располагаемые на соответствуншщх стержн х спиц (W „р, , W „р , W нрз, ), соединены последовательно- встречно, так же со единены ..между собой обмотки намагничивани , располагаемые на стержн х внешнего магнито- провода (W., W ,,,, WHC3..W«o4). Группа обмоток намагничивани , располагаема  на спицах, соединена по- следовательно- согласно с группой обмоток намагничивани  на внешнем магнитопроводе.The magnetizing windings (Fig.2), located on the corresponding rods of the spokes (Wrp, Wnp, Wnrz,) are connected in series to the opposite side, also connected between each other magnetize windings located on the rods external magnetic conductor (W., W ,,,, WHC3..W «o4). The magnetizing winding group, located on the spokes, is connected in series according to the magnetizing winding group on the external magnetic circuit.

Обмотки измерительные, располагав-40 мые на спицах (, , W.p.,, W.p, Wyp), соединены между собой последовательно-встречно , так же сбедине- ны между собой измерительные обмотки, располагаемые на внешнем магнитопро- 45The measuring windings, located on the needles (,, W.p., W.p, Wyp), are interconnected in series and counter, the measuring windings located on the external magnetic field are also joined together.

2020

2525

30thirty

воде (Wwater (W

И01 МогI01 Could

WW

иоз ioz

иand

U04U04

). Группа измерительных обмоток, размещена  на спицах, соединена последоваельно-встречно с группой измерительых обмоток, размещенных на внешнем п агнитопроводе. К выходу измерительой цепи присоединен измерительный рибор,). The group of measuring windings, placed on the spokes, is connected in series to the counter with a group of measuring windings placed on the external piping line. A measuring device is connected to the output of the measuring circuit,

Магнитоупругий датчик усилий : аботает следз ищим образом.Magnetoelastic force transducer: working in the following way.

При подключении цепи намагничиани  к источнику переменного тока магнитопроводе по вл ютс  магнитые потоки, проход щие по спицамWhen the magnetization circuit is connected to the alternating current source of the magnetic circuit, magnetic fluxes occur along the spokes.

5555

35 35

1515

- -

2020

2525

30thirty

ФF

Ф,F,

1 -2 ) 12 )

И магнитныеAnd magnetic

Ф,F,

22

ФсFs

РЗГ Гр4 (по числу спиц), ПОТОКИ Фо,, Фо,, Ф„, ФRZG Gr4 (by the number of spokes), FLOWS Fo ,, Fo ,, F „, F

проход щие по наружному магнитопро- ; воду и замыкающиес  вокруг соответствующей щели.passing through the outer magneto-; water and closing around the corresponding gap.

Основна  часть магнитного потока фр проходит в радиальном направлении , а основна  ..часть потоков в окружном. ЭДС, наводимые в измерительных обмотках, при отсутствии усили  равны, Результирующа с  ЭДС Е при встречном включении групп измерительных обмоток на спицах и на наружном магнитопроводе равна нулю.The main part of the magnetic flux FR passes in the radial direction, and the main part of the flows in the circumferential direction. The emf induced in the measuring windings, in the absence of forces, is equal. The resultant EMF E with the opposite switching on of the groups of measuring windings on the spokes and on the external magnetic conductor is zero.

При приложении к торцу ступицы сжимающего усили  в стержн х спиц возникают механические напр жени  сжати , а в стержн х внешнего маг- нитопровода ме ду соседними спицами по вл ютс  раст гиваншще напр жени . При этом измен ютс  магнитные сопротивлени  на пут х Магнитных потоков Фр и Ф Магнитные сопротивлени  радиальных-участков спиц (на пути потоков Преувеличиваютс , а окружных з астков наружного магнитопрово- да (на пути потоков Ф,,)уменьшаютс . Это обуславливает нарушение равенства ЭДС, наводимых в измерительных обмотках на спицах (Ер) и на наружном магнитопроводе (Е), в резуль- :тате на выходе датчика по витс  ЭДСWhen a compressive force is applied to the end of the hub, mechanical compressive stresses arise in the rods of the spokes, and tensile stresses appear in the rods of the external magnetic conduit between the adjacent spokes. In this case, the magnetic resistances on the paths of the Magnetic fluxes Fr and F change. The magnetic resistances of the radial sections of the spokes (in the paths of the currents are exaggerated, and the circumferential bridges of the external magnetic circuit (in the paths of the fluxes F ,,) decrease induced in the measuring windings on the spokes (Ep) and on the external magnetic core (E), as a result of which: at the output of the sensor, the emf

35 EU, равна 35 EU equals

Е„ Е р - .E „E p -.

Статическа  характеристика предлагаемого датчика имеет растзщий характер (фиг.4).The static characteristic of the proposed sensor has a rattle character (FIG. 4).

Формула иFormula and

зобретени acquisitions

40 4540 45

п P

5five

Магнитоупругий датчик усилий, содержащий наружный замкнутый магнитопровод , намагничивающую и измерительные обмотки, отличающийс  тем, что, .с целью уменьшени  габаритов и массы, при увеличении верхнего предела измерени , в него введена ступица, соединенна  равномерно расположенными по окружности магнитопровод щими спицами с наружным магнитопроводом, при этом спицы и наружный магнитопровод расположены в одной плоскости, равноудаленной от торцов ступицы, а на, наружном магнитопроводе на з 1астках между спицами и в каждой спице -выполнены щели, раздел ющие эти участA magnetoelastic force sensor containing an external closed magnetic circuit, magnetizing and measuring windings, characterized in that, in order to reduce overall dimensions and mass, with an increase in the upper limit of measurement, a hub is inserted into it, connected by evenly arranged circumferentially magnetic-conducting needles to an external magnetic circuit, while the spokes and the outer magnetic circuit are located in the same plane, equidistant from the ends of the hub, and on the outer magnetic circuit on the areas between the spokes and in each spoke-field There are no slots separating these areas.

fJHp1fJHp1

II У/ирII U / IR

нр2nr2

13 И W-//7213 And W - // 72

впvp

II ирЗ В II II irZ B II

У/но1 II U / No1 II

Ww2 Ww3Ww2 ww3

ст не:st no:

не not

фиг. 2FIG. 2

Wi/Wi /

-and

V/uoV / uo

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Магнитоупругий датчик усилий, содержащий наружный замкнутый магнитопровод, намагничивающую и измерительные обмотки, отличающийся тем, что, .с целью уменьшения габаритов и массы, при увеличении верхнего предела измерения, в него введена ступица, соединенная равномерно расположенными по окружности магнитопроводящими спицами с наружным магнитопроводом, при этом спицы и наружный магнитопровод расположены в одной плоскости, равноудаленной от торцов ступицы, а на наружном магнитопроводе на участках 1 между спицами и в каждой спице выполнены щели, разделяющие эти участ1471090 ки магнитопроводов на два стержня, вающей, другой - измерительной ободин из которьге охвачен намагничи+г. мотками.A magnetoelastic force sensor containing an external closed magnetic circuit, magnetizing and measuring windings, characterized in that, in order to reduce dimensions and mass, while increasing the upper limit of measurement, a hub is connected to it, connected by magnetically conducting spokes evenly spaced around the circumference with the external magnetic circuit, this spokes and the outer magnetic core disposed in the same plane, equidistant from the ends of hub, and the outer magnetic core portions 1 on and between the spokes at each spoke is formed the gap separating these cores uchast1471090 ki two rod vayuschey, another - from the measuring obodin kotorge covered magnetization, + z. skeins. А-АAa У/нр1U / NR1 II fr· Wup1II fr Wup1 П_3 $ Wup2P_3 $ Wup2 GG WhoZWhoz ЫноЗEunoz VJho^Vjho ^ IIII IIII IIII MlMl <tWUp3 L— <tWUp3 L— ЫирЬ YIR \Wuo1 Ел \ Wuo1 Ate \Wua2 \ Wua2 ΕΖ ΕΖ ШиоЗ ShioZ $ $ XWuo^ XWuo ^
Фиг.ЗFig.Z
SU843780541A 1984-08-14 1984-08-14 Magnetoelastic stress transducer SU1471090A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843780541A SU1471090A1 (en) 1984-08-14 1984-08-14 Magnetoelastic stress transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843780541A SU1471090A1 (en) 1984-08-14 1984-08-14 Magnetoelastic stress transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1471090A1 true SU1471090A1 (en) 1989-04-07

Family

ID=21134668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843780541A SU1471090A1 (en) 1984-08-14 1984-08-14 Magnetoelastic stress transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1471090A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6421349A (en) Overcurrent probe and defect detection overcurrent method
ATE102354T1 (en) METHOD AND EQUIPMENT FOR CHECKING LAMINATED SHEET IRON PACKAGES FOR SHEET METAL LOCKS.
JPS61245511A (en) Dc and ac current transformer
JPS6416967A (en) Current sensor by compensation theory
JP2584845B2 (en) Magneto-elastic torque transducer
US3378763A (en) Eddy current probe with temperature compensation
SU1471090A1 (en) Magnetoelastic stress transducer
US2788486A (en) Electrical testing apparatus
US2447734A (en) Field control for transformer torquemeter signal coils
ES295689U (en) Eddy current probes for detecting faults in structures and methods of detecting such faults.
SU494818A1 (en) Device to compensate for capacitive ground-circuit currents and line charging currents
EP0067226A1 (en) D.c. generator type non-contact speed sensing device
SU1384972A1 (en) Magnetoelastic torque generator
US3153211A (en) Shorted ring null balancing for differential transformers
SU424092A1 (en) DIFFERENTIAL FERROZOND
SE465175B (en) DEVICE FOR GENERATORS FOR IGNITION SYSTEM FOR GENERATION OF CONTROL AND CHARGING VOLTAGES
SU1117467A1 (en) Magnetoelastic torque pickup
US3681768A (en) Magnetic analog memory device
SU947629A1 (en) Displacement pickup
SU481074A1 (en) Method for manufacturing magnetic cores of differential flux-probes
SU808882A1 (en) Magnetoelastic converter of mechanical force
SU1223026A2 (en) Eddy-current converter
RU2026558C1 (en) Current pickup
SU838572A1 (en) Motion velocity differential meter
SU67710A1 (en) Device for detecting defects in short-circuited windings of rotors of induction motors