SU1647296A1 - Устройство дл измерени силы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность измерени  механических сил. Измерительный элемент 1 в виде проволоки из материала с магнитоупругим гистерезисом намагничиваетс  катушками 4,4 разнопо- л рными импульсами. По величине магнитного пол  магнитных меток, измеренного, например, феррозондами 6,6 с учетом граду- ировочной характеристики, определ ют величину механической силы, действующей на измерительный элемент 1. Величину измер емой силы фиксируют при помощи цифро- печатающего устройства 8. 2 ил.

Description

о

фиг.1

Ј

vj Ю Ю О

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  измерени  силы, например силы рывка или силы нат жени .

Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет уменьшени  вли ни  вихревых токов и увеличени  помехозащищенности от внешних магнитных полей.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  измерени  силы; на фиг. 2 - распределение магнитного пол  рассе ни  от измерительных меток в присутствии внешнего магнитного пол .

Устройство содержит магнитный измерительный элемент 1, выполненный в вида проволоки из материала, обладающего маг- нитоупругим гистерезисом, например сталь ЭИ96-1, катушку 2 .соединенную с размагничивающим устройством 3, намагничивающие катушки 4п и 4 , соединенные с намагничивающим устройством 5, соединенные последовательно встречно, датчики б магнитного пол , подключенные к управл ющему устройству 7, и цифропечатающее устройство 8, соединенное через управл ющее устройство 7 с датчиками 6 магнитного пол . Причем рассто ние между датчиками 6 и б магнитного пол  равно рассто нию между намагничивающими катушками 4 и 4 .

Устройство работает следующим образом ,

Измерительный элемент (проволока) 1 в тросе или отдельно, намотанный на барз- бан, проходит через размагничиоающую 2 и затем намагничивающие 4 и 4 катушки, в которых создаетс  одинаковое по величине, но противоположное по направлению, намагничивающее пола. Намагниченные участки проволоки проход т мимо датчиков 6 и б магнитного пол  и затем попадают в рабочую зону, где необходимо измер ть действующую силу нат жени , например Б морскую глубину, шахту, к буксиру и др. В момент включени  намагничивающего устройства 5 подаетс  пеооый намагничивающий импульс, затем проволока с магнитным полем рассеивани  намагниченного участка проволоки подходит к датчику 6, воздействуют на него и по достижению определенной величины, например положительно направленного магнитного поп , управл ющий сигнал от устройства 7 заставит устройство 5 выдать второй намагничивающий импульс и т.д. Рассто ние между намагничивающей катушкой 4 и датчиком 6 магнитного пол  будет базой I, через которое и будут наноситьс  магнитные метки.

Число меток N (N - номер метки, если первой метке присвоить номер - 1) будет

определ ть длину размотанного участка провода N1.

Вли ние внешнего магнитного пол  Н0 (фиг. 2) приводит к тому, что величина результатов пол  вблизи одного из участков проволоки больше, а вблизи другого участка меньше на одну и ту же величину Н0.-При встречном включении датчиков б и 6 магнитного пол , например феррозонов, суммарный сигнал от них практически не зависит от величины внешнего магнитного пол  и тем самым (при определенном выборе размеров намагничивающего устройства ) исключаетс  его вли ние.

При сматывании проволоки (троса) или при ее намотке устройство 7 отслеживает поле рассеивани  от магнитных меток, фиксирует его максимальное значение и передает на цифропечатающие устройства 8,

которые одновременно с показани ми датчиков 6 и 6 фиксируют номер метки, т.е место положени  намагниченного участка проволоки. Сравниваетс  величина.магнитного пол  выбранной метки (группы меток)

до нагружени  (статического или динамического раст жени  рывка) и после погружени , по изменению величины пол  и грвдуировочной кричой Изменение магнитного пол  - нагрузка, сн той на той же

самой проволоке, определ етс  величина максимальных напр жений, действующих на трое.

Выбор измерительного элемента в виде проволоки-позвол ет существенно уменьшеть погрешность измерени , обусловленную вихревыми токами, наведенными в измерительном элементе 1. Причем диаметр проволоки выбираетс  из услови  Но.

о

где d - диаметр проволоки;

R - радиус ее допустимого изгиба; Е - модуль упругости проволоки; OM - максимальные напр жени , со- здзнные измер емой силой.

Фомула изобретени  Устройство дл  измерени  силы, содержащее магнитный измерительный элемент,

размагничивающую и намагничивающую катушки, датчик магнитного пол , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него дополнительно введенbt втора  намагничивающа  катушка,

включенна  встречно с первой, и второй датчик магнитного пол ,включенный встречное первым,причем рассто ние между датчиками магнитного пол  равно рассто нию между намагничивающими кэтуижами, а измерительный элемент выполнен в виде проволоки , диаметр которой выбираетс  из услови 

d

где d - диаметр проволоки;

R - радиус ее допустимого изгиба; Е - модуль упругости проволоки; Оц - максимальное напр жение, со- зданное измер емой силой.

И

Ж

Ме

Фи&.1

Claims (1)

1. Φ о м у л а изобретения

   Устройство для измерения силы, содержащее магнитный измерительный элемент, размагничивающую и намагничивающую катушки, датчик магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены вторая намагничивающая катушка, включенная встречно с первой, и второй датчик магнитного поля,включенный встречно с первым,причем расстояние между датчиками магнитного поля равно расстоянию между намагничивающими катушками, а измери5 1647296 6 тельный элемент выполнен в виде проволоки, диаметр которой выбирается из условия

   RPm Е где d - диаметр проволоки;

   R - радиус ее допустимого изгиба;

   Е - модуль упругости проволоки;

   σ* - максимальное напряжение, созданное измеряемой силой.