SU1483293A1

SU1483293A1 - Magnetoelastic force transducer

Info

Publication number: SU1483293A1
Application number: SU874258493A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Бескоровайный; Игорь Глебович Белоусов; Игорь Афанасьевич Литвишко
Original assignee: Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1987-06-08
Publication date: 1989-05-30

Abstract

Изобретение относитс к силоизмерительной технике и позвол ет расширить диапазон измер емых усилий и упростить конструкцию преобразовател . При приложении измер емого усили Р к рычагам 11 узла 9 измен ютс магнитные сопротивлени силовоспринимающих участков ленты 4. За счет этого измен ютс магнитные потоки, протекающие по контурам, образованным участком ленты 4, упругим шарниром 10 и опорной площадкой 1, выполненными из магнитного материала. В измерительных обмотках 5 и 6 при этом приращени электрических напр жений имеют различные знаки и при включении обмоток в мостовую схему сигнал с ее выхода пропорционален измер емому усилию. Перед началом работы с помощью узлов 2 и 3 устанавливаетс предварительный нат г участков силоизмерительной ленты 4, свободные концы которой затем фиксируютс с помощью накладок 7 и 8. Средний участок ленты 4 жестко соединен с силовоспринимающим узлом 9. 2 ил.The invention relates to load measuring technology and allows the range of measurable forces to be expanded and the design of the converter to be simplified. When a measured force P is applied to the levers 11 of the node 9, the magnetic resistances of the power-absorbing sections of the tape 4 are changed. Due to this, the magnetic fluxes flowing along the contours formed by the section of the tape 4, the elastic hinge 10 and the supporting platform 1 made of magnetic material change. In the measuring windings 5 and 6, the increments of the electric voltages have different signs and, when the windings are turned on in the bridge circuit, the signal from its output is proportional to the measured force. Before starting work, the preliminary tensioning of sections of the load measuring tape 4 is established with the help of nodes 2 and 3, the free ends of which are then fixed with the help of overlays 7 and 8. The middle section of the tape 4 is rigidly connected to the power receiving node 9. 2 Il.

Description

Фиг 1Fig 1

Изобретение относитс к силоизме рительной технике и может быть использовано дл измерени малых усилий в различных отрасл х промышленности ,The invention relates to force-based engineering and can be used to measure small forces in various industries,

Цель изобретени - расширение диапазона измерени и упрощение конструкции .The purpose of the invention is to expand the measurement range and simplify the design.

На фиг о 1 показан магнитоупругий JQ преобразователь усилий, общий вид; на фиг. 2 - силоичмерительна лента.FIG. 1 shows a magnetoelastic JQ force transducer, general view; in fig. 2 - force measuring tape.

Магнитоупругий преобразователь усилий содержит опорную площадку 1 , установленные на ней два узла 2 и 3 f5 предварительного нат жени силоизме- рительной ленты 4С Узлы 2 и 3 выполнены в виде штока с прорезью, в которую вставл ютс свободные концы сило- измерительной ленты 4С На силовоспри- 20 нимающие участки а и б (фиг.2), имеющие в сечении, например, П-образ- ный профиль, устанавливаютс измерительные обмотки 5 и 6 о На опорной площадке 1 с помощью накладок 7 и 8 25 закреплены концы ленты 4, средний, участок в (фиг.2) которой жестко соединен силовоспринимающим узлом 9„The magnetoelastic force transducer contains a support platform 1, two preassembly units 2 and 3 f5 of the tension tape 4C are installed on it. Nodes 2 and 3 are designed as a rod with a slot into which the free ends of the measuring tape 4C are inserted. 20 immobile sections a and b (Fig. 2), having, for example, a U-shaped profile in cross section, are installed measuring windings 5 and 6 o On the supporting platform 1, using the pads 7 and 8 25, the ends of the tape 4, the middle one, are fixed plot in (figure 2) which is rigidly connected silosprini 9 "

Опорна площадка 1 соединена с силовоспринимающим узлом 9 гибким JQ шарниром 10, выполненным в виде плоской пружины, запрессованной в пазы. Опорна площадка 1, гибкий шарнир 10 и силоизмерительна лента 4 выполнены из ферромагнитного материала.The support pad 1 is connected to a silovospotomuyushchy node 9 flexible JQ hinge 10, made in the form of a flat spring, pressed into the grooves. Support pad 1, flexible joint 10 and load measuring tape 4 are made of ferromagnetic material.

Силовоспринимающий узел 9 снабжен силопередающими рычагами 11, к которым параллельно продольной оси преобразовател прикладываетс измер емое усилие Р, обмотки 5 и 6 включены Q в плечи измерительного моста (не показан ), с диагонали которого снимаетс выходной сигналсThe silo-receiving unit 9 is provided with force-transmitting levers 11, to which a measured force P is applied parallel to the longitudinal axis of the converter, windings 5 and 6 include Q in the arms of a measuring bridge (not shown), with the diagonal of the output signal

Перед началом работы преобразовател МОЖНО уСТаНОВИТЬ С ПОМОЩЬЮ УЗ- дгBefore operation of the converter, it is POSSIBLE to INSTALL WITH the help of UZ-dg

лов 2 и 3 предварительный нат г силовоспри нимающих участков ленты 4. Величина усили нат жени подбираетс таким образом, чтобы обеспечить максимальную линейность выходной характеристики преобразовател .2 and 3 are pre-tensioning of power-receiving sections of the belt 4. The amount of tension is adjusted in such a way as to ensure maximum linearity of the output characteristic of the converter.

Силовоспринимающий узел 9 выполнен симметричным или сбалансированным относительно оси преобразовател по весу дл того, чтобы при отсутствии измер емого усили (Р 0) неThe force-receiving unit 9 is made symmetrical or balanced with respect to the axis of the converter by weight so that in the absence of a measured force (P 0)

3535

5050

Q Q

гg

5five

00

было воздействи на силовоспринимаю- щие участки а и б ленты 4.It was the effect on the strength-sensitive areas a and b of the tape 4.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Приложение к рычагам 1 1 узла 9 усили Р, направленного параллельно его продольной оси, вызывает деформацию в пределах упругое ™ силоизме- рительной ленты 4 преобразовател относительно гибкого иарнира 10„При этом если, например, усилие прикладываетс слева от оси преобразовател , то участок а разгружаетс , а участок б догружаетс . Это приводит к уменьшению магнитного сопротивлени в контуре, проход щем через пластину а, и увеличению в пластине В измерительных обмотках 5 и 6 при этом приращени электрических напр жений имеют различные знаки . При включении обмоток в мостовую схему сигнал с выхода (диагональ моста ) пропорционален измер емому усилию .The application to the levers 1 1 of the knot 9 of the force P, directed parallel to its longitudinal axis, causes deformation within the elastic ™ of the load tape 4 of the transducer with respect to the flexible 10 hinge. At the same time, if, for example, a force is applied to the left of the transducer axis, then the section a unloads , and plot b is reloaded. This leads to a decrease in the magnetic resistance in the circuit passing through plate a, and an increase in plate B of the measuring windings 5 and 6, while the increments of electrical voltages have different signs. When the windings are turned on in the bridge circuit, the signal from the output (bridge diagonal) is proportional to the measured force.

Claims

Invention Formula

A magnetoelastic force transducer containing two magnetic circuits made of a magnetostrictive material with the same magnetostriction sign, each circuit being made as a section formed by a force measuring tape, the ends of which are fastened on one side to the support platform the measuring windings installed at the power receiving sites and included in the shoulders of the measuring bridge, characterized in that, in order to expand the measuring range and simplify the design, A flexible hinge is inserted that connects the Force Capturing Unit and the supporting platform, and two pre-tensioning nodes of the force-receiving sections of the tape, mounted on the supporting platform from different sides of the hinge, with which the free ends of the tape are attached to the supporting platform, and the middle section of the tape rigidly connected to a power-receiving unit equipped with power-transmitting levers, the flexible hinge and the supporting platform being made of ferromagnetic material,

Aa

but

FIG. 2