SU847081A1 - Magnetoelastic differential dynamometer - Google Patents
Magnetoelastic differential dynamometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU847081A1 SU847081A1 SU802868677A SU2868677A SU847081A1 SU 847081 A1 SU847081 A1 SU 847081A1 SU 802868677 A SU802868677 A SU 802868677A SU 2868677 A SU2868677 A SU 2868677A SU 847081 A1 SU847081 A1 SU 847081A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- magnetoelastic
- cylinder
- cores
- forces
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
1one
; Изобретение относитс к весоизмерительной технике, а именно к устройствам дл измерени ра зности сил и может быть использовано, например, в автоматизированных системах взвешивани и дозировани в черной металлургии при взвешивании и дозировании шихтовых материалов. .; The invention relates to weighing technology, in particular, devices for measuring the strength difference and can be used, for example, in automated weighing and dosing systems in ferrous metallurgy when weighing and dosing charge materials. .
Известны магнитоупругие динамометры/ содержащие магниТоупругий сердечник , помещенный в корпус, воспринимающий измер емую нагрузку. На сердечнике расположены обмотка.воз-:, буждени , соединенна с генератором переменного тока и измерительна обмотка , соединенна с прибором, по показани м которого суд - о величине приложенной силы 11 Known magnetoelastic dynamometers / containing magnetoelastic core, placed in a housing, perceiving the measured load. On the core there is a winding. Air-:: bw, connected to an alternator and a measuring winding connected to the device, according to the indications of which the court is about the magnitude of the applied force 11
Н,едостаток известных динамометров t- невозможность измерени разностиприложенных сил.H, the number of known dynamometers t is the impossibility of measuring the difference in applied forces.
Наиболее близким по технической сущности вл етс магнитоупругий дифференциальный динамометр, содержащий замкнутый стержневой магнйтопровод с трем обмотками, одна из которых питаетс переменным током посто нной частоты, а две другие , расположены на разных ветв х магнитопровода , подвергаемых неодинаковымThe closest in technical essence is a magnetoelastic differential dynamometer containing a closed rod magnet duct with three windings, one of which is powered by alternating current of a constant frequency, and the other two are located on different branches of the magnetic circuit.
нагрузкам дл создани в магнитопроводе различных по величи.нё местных напр жений.Обмотки включены дифференциально дл получени на выходе напр жени , величина которого вл етс функцией разности указанных нагрузок 2 .loads to create in the magnetic core of various local stresses. The windings are included differentially to produce a voltage at the output, the value of which is a function of the difference between the indicated loads 2.
Существенным недостатком данного устройства вл етс наличие разомк10 нутого типа магнитопровода чувствительного элемента и, как следствие, мала чувствительность преобразовател ..A significant disadvantage of this device is the presence of a disconnected type of magnetic core of the sensitive element and, as a result, the sensitivity of the transducer is low.
Цель изобретени - повышение The purpose of the invention is to increase
15 чувствительности измерени разности дву-х сил.15 sensitivity measurement of the difference of two forces.
Эта цель достигаетс тем, что динамометр снабжен корпусом, выполненным в виде полого цилиндра и фик20 сирующей пластины с круговым вырезом , в который помещен этот цилиндр, своей осью перпендикул рно пластине/ .а магнитопроЁод выполнен в виде двух сердечников, запрессован25 ных в полый цилиндр у его торцов, так, что продольна ось сердечников совпадает с плоскостью приложени сил, при этом обмотки возбуждени и измерительна выполнены кажда из 30 двух секций, размещенных на обоихThis goal is achieved by the fact that the dynamometer is provided with a housing made in the form of a hollow cylinder and a fixing plate with a circular notch into which this cylinder is placed, with its axis perpendicular to the plate. The magnetic core is made in the form of two cores pressed into a hollow cylinder its ends, so that the longitudinal axis of the cores coincides with the plane of application of forces, with the excitation windings and the measuring made each of the 30 two sections placed on both
сердечниках, причем секции обмотки возбуждени соединены параллельно, а секции измерительной обмотки последовательно и встречно.cores, the excitation winding sections being connected in parallel, and the measuring winding sections in series and counter.
Кроме того, с целью регулировани начального сигнала измерительной обмотки, фиксирующа пластина выполнена с возможностью перемещени вдоль оси цилиндра.In addition, in order to regulate the initial signal of the measuring winding, the fixing plate is adapted to move along the axis of the cylinder.
На фиг,1 изображена конструкци предложенного магнитоупругого дифференциальнбго динамометра, внешний вид, с вырезом; на фиг.2 - схема э 1ектрического соединени обмоток динамометра и их подключени к генератору и прибору; на фиг.З - статические характеристики магнитоупругих сердечников и всего устройства,Fig. 1 shows the structure of the proposed magnetoelastic differential dynamometer, appearance, with a notch; Fig. 2 is a diagram of the electrical connection of the dynamometer windings and their connection to the generator and the device; fig.Z - static characteristics of the magnetoelastic cores and the entire device,
Магнитоупр1 гий дифференциальный динамометр (фиг.1) содержит корпус 1, помещенный в фиксирующую пластиг ну 2 с круговым вырезом. Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра. Магнитоупругие сердечники 3 и 4 запрессованы в расточку цилиндра у его торцов так, что продольные оси (показаны штрих-пунктирной линией) сердечников 3 и 4 совпадают с линией действи сил Р и Q (направлени , действи сил Р и Q показаны стрелками ) . Обмбтка возбуждени состоит из двух секций 5 и 6. Секци 5 размещена насердечнике 3, секци 6 размещена на сердечнике 4. Измерительна обмотка состоит из секций 7 и 8. Секци 7 размещена на сердечнике 3, секци 8 размещена на сердечнике 4. Секции обмотки возбуждени б и 5 соединены параллельно и подключены к генератору 9 переменного тока (см.фиг.2). Секции 7 и 8 измерительной обмотки соединены последовательно и встречно и подключены к измерительному прибору 10.The magneto-differential differential dynamometer (Fig. 1) includes a housing 1 placed in a fixing plate 2 with a circular cut. Case 1 is made in the form of a hollow cylinder. Magnetoelastic cores 3 and 4 are pressed into the cylinder bore at its ends so that the longitudinal axes (shown by a dash-dotted line) of cores 3 and 4 coincide with the line of action of forces P and Q (directions, action of forces P and Q are shown by arrows). The excitation pulley consists of two sections 5 and 6. Section 5 is placed on the core 3, section 6 is placed on the core 4. The measuring winding consists of sections 7 and 8. Section 7 is placed on the core 3, section 8 is placed on the core 4. Section of the excitation winding 6 and 5 are connected in parallel and connected to the alternator 9 (see figure 2). Section 7 and 8 of the measuring winding are connected in series and counter and connected to the measuring device 10.
В.насто щем устройстве используетс эффект распределени механических напр жений в полом деформируемом цилиндре, одно из поперечных сечений которого.фиксируетс (например , при помощи пластины с круговым вырезом). При сжатии одного конца полого цилиндра его сечение в данно плоскости принимает эллипсовидную формуле большой осью в направлении, перпендикул рном линии действи силы , а: сечение противоположного кон-. ца цилиндра принимает эллипсовидную форму с большой осью в направлений, пара|1лельном линии действи силы. При том сечение цилиндра в плоскости фиксирующей пластины остаетс неизменным (деформани типа бабочка или сплющивание трубы в стенке ) Таким образом, деформируемый корпус в виде полого цилиндра с запрессованньши в его торцах се здечниками магнитопровода помещенный в фиксирующую пластину, передает механическое усилие (деформацию) одногоB. The present device uses the effect of the distribution of mechanical stresses in a hollow deformable cylinder, one of the cross sections of which is fixed (for example, by means of a plate with a circular cut). When compressing one end of a hollow cylinder, its cross section in a given plane takes an elliptical formula with its major axis in the direction perpendicular to the line of action of the force, and: the cross section of the opposite end. The cylinder cylinder takes an elliptical shape with a major axis in directions, a pair of lines of force. In this case, the cylinder section in the plane of the fixing plate remains unchanged (butterfly-type deformation or flattening of the pipe in the wall). Thus, the deformable body in the form of a hollow cylinder with the magnetic core pressed into its ends in a fixing plate transfers the mechanical force (deformation) of one
сердечника другому с обратным знаком. В случае действи двух сил к каждому магнитоупругому сердечнику прикладываетс разность измер емых сил.core to another with the opposite sign. In the case of two forces, a difference in the measured forces is applied to each magnetoelastic core.
Наилучший эффект использовани механических свойств корпуса дифференциального динамометра про вл етс при использований в качестве материала корпуса упругих сталей в следующих соотношений геометрических размеров .The best effect of using the mechanical properties of the differential dynamometer case is manifested when using elastic steels as the case material in the following geometrical dimensions ratios.
0,9 - 1,1 dH 0.9 - 1.1 dH
LL
d 0,6 0,8 и„ , d 0,6 0,8 and „,
d. где L - длина цилиндрического корпуса;d. where L is the length of the cylindrical body;
d - наружный диаметр цилиндра; dg - внутренний диаметр цилиндра (при этом толщина фиксирующей пластины находитс в пределах 1,5 - 2 к толщине стенок полого цилиндрического корпуса). Магнитоупругий дифференциальный динамометр работает следующим образом .d is the outer diameter of the cylinder; dg is the internal diameter of the cylinder (with the thickness of the fixing plate being in the range 1.5-2 to the thickness of the walls of the hollow cylindrical body). Magnetoelastic differential dynamometer works as follows.
В отсутствие действи сил Р и Q на.магнитоупругие сердечники 3 и 4 действуют начальные усили прессовой посадки РО и QJ, причем величина РО и QQ составл ет максимальную величину разности измер емых сил Р и Q. При этом в секци х 7 и 8 измерительной обмотки наводитс напр жение и и U/jo .Перемеща фиксирующую пластину 2 вдоль ос,и цилиндра 2 можно добитьс выполнени .услови и to : UiO Тогда выходное напр жение динамометра U будет равно нулю (см. .фиг.З), поскольку измерительные обмотки соединены последовательно и встречно. Если на торец корпуса с запрессованным магнитоупругим сердечником 3 действует сила Р, а на торец корпуса с запрессованн.ым сердечником 4 действует сила Q (пусть дл определенности выполн етс условие )/ то напр жение U , наводимое в секции 7, увеличитс на величину д 1)., напр жение Ujj, наводимое в секции 8 уменьшитс на величину д UQ. Поэтому напр жение на выходе устройства будет равно Ди,где ди можно найти из соотношени In the absence of force P and Q on magnetoelastic cores 3 and 4, the initial forces of press fit PO and QJ act, and the value PO and QQ is the maximum difference of the measured forces P and Q. In this case, in sections 7 and 8 of the measuring winding voltage and and U / jo are induced. Moving the fixing plate 2 along the wasps and cylinder 2 can be met. Conditions and to: UiO Then the output voltage of the dynamometer U will be equal to zero (see fig. H), since the measuring windings are connected consistently and counter. If force P acts on the end of the body with a pressed magnetoelastic core 3, and force Q acts on the end of the body with the pressed core 4 (even if for certainty the condition is met) / then the voltage U induced in section 7 will increase by the value of d 1 )., the voltage Ujj induced in section 8 is reduced by the value of q UQ. Therefore, the voltage at the output of the device will be equal to Di, where di can be found from the ratio
ли , (1)li (1)
Поскольку напр жени наводимые в секци х из.мерительной обмотки св заны с приложенными .силами Р и Q соотношени миSince the voltages induced in the sections of the winding are connected with the applied P and Q forces
AU-,k (P-Q) (Q-P) ; (,U Q)AU-, k (P-Q) (Q-P); (, U Q)
(2) то при выполнении услови ,НуГде(2) then when fulfilling the condition
k.- и чувствительности магнитоупругих сердечников 3 и 4 будет справедливо соотногаение (P-Q)-k (Q-P) 2k ((P-Q) ,k.- and sensitivity of the magnetoelastic cores 3 and 4, the relation (P-Q) -k (Q-P) 2k ((P-Q)) will be valid,
.. W.. W
где 2k - чувствительность динамометра .where 2k is the sensitivity of the dynamometer.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802868677A SU847081A1 (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Magnetoelastic differential dynamometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802868677A SU847081A1 (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Magnetoelastic differential dynamometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU847081A1 true SU847081A1 (en) | 1981-07-15 |
Family
ID=20871814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802868677A SU847081A1 (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Magnetoelastic differential dynamometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU847081A1 (en) |
-
1980
- 1980-01-16 SU SU802868677A patent/SU847081A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108489641B (en) | Stress measuring device and method for prestressed steel strand | |
Hristoforou et al. | Tensile stress distribution sensors based on amorphous alloys | |
Hristoforou et al. | Displacement sensors using soft magnetostrictive alloys | |
US2749746A (en) | Magnetostriction strain gauge | |
Hristoforou et al. | Sensors based on eddy currents in a moving disk | |
SU847081A1 (en) | Magnetoelastic differential dynamometer | |
CN102252795A (en) | Capacitive cable tension sensor | |
US3664187A (en) | Transducer for measuring mechanical forces | |
CN110609163A (en) | Non-invasive current and voltage metering device | |
Meydan et al. | Linear variable differential transformer (LVDT): linear displacement transducer utilizing ferromagnetic amorphous metallic glass ribbons | |
Son et al. | Noncontact torque sensor using the difference of maximum induction of amorphous cores | |
SU1049760A1 (en) | Magneto-elastic force cell | |
KR100828737B1 (en) | Linear variable differential transformer | |
RU1830467C (en) | Magnetically restoring sensor of tensile forces | |
JPH1194658A (en) | Torque sensor | |
SU972275A1 (en) | Magnetoelastic torque converter | |
NO133299B (en) | ||
SU1121582A1 (en) | Strain gauge | |
SU1490657A1 (en) | Device for measuring magnetic parameters of soft-magntic materials | |
US3551790A (en) | Transducer for converting mechanical force to an electric output signal | |
SU821970A1 (en) | Magnetoelastic torque transducer | |
SU1186969A1 (en) | Magnetoelastic effort transducer | |
RU15152U1 (en) | ICE LOAD SENSOR | |
US2854646A (en) | Strain gage | |
SU1383115A2 (en) | Tensile force magnetoelastic sensor |