SU924526A1 - Магнитоупругий датчик - Google Patents

Description

(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к приборам дл  измерени  механических напр жений в различных детал х из ферромагнитных материалов.

Известны магнитоупругие датчики, состо щие из П-образных магнитопроводов и возбуждающих и измерительных обмоток, расположенных на элементах магнитопровода 111.

Недостатком этих устройств  вл етс  ограниченность, технологических возможностей из-за неизменной-площади ввода магнитных силовых линий в Измер емый материал, определ емой площадью полюсов магнитопровода Наиболее близким техническим ре; шением. к предлагаемому  вл етс  магнитоупругий датчик, содержащий П-образный магнитопровод, на котором размещены намагничивающа  и измерительна  обмотки и снабженный пневмати черкими микрометрами, устйновлеиными в отверсти х, выполненных по всей

. длине вертикальных стержней магнитопровода , а измерительные торща сопла микрометров расположены в одной плоскости с полюсами магиитопровода 21 ..

Основным недостатком этого датчика  вл етс  посто нна  площадь ввода магнитных силовых линий в контролируемый матерИЕш, что ограничивает технологические .возможности измерений , не обеспечива , например, возможность изменени  разрвиающей способности -контрол , что существенно ограничивает информативность экспе10 риментальных результатов в случае существовани  анизотропии механических напр жений.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей датчиIS ка.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в магнитоупругом датчике полюса магнитопровода снабжены упругими

20 элементами, образующими герметичные полости, соединенные с каналами в вертикгшькых стержМ х и заполненные магнитной жидкостью, при этом в каналах установлены указатели уровн 

25 жидкости.

Упругие элементы выполнены в виде полусферической эластичной оболочки .

На чертеже изображен магнитоуп30 ругий датчик. Датчик состоит из П-образного маг нитопровода 1 с каналами, а которые вставлены измерительные трубки 2 и с поплавковыми указател ми 4 и 5 уровн  жидкости намагничивающей б и измерительной 7 обмоток и полусфери ческих эластичных оболочек 8 и 9, з полненных магнитной жидкостью 10. Магнитоупругий датчик работает следующим образом. Полости резиновых полусферически эластичных оболочек 8 и 9 и каналы магнитопроводё з.аполн ют через изме рительные трубки 2 и 3 магнитной жидкостью 10 до одинакового уровн , контролируемого по показани м поплавковых указателей 4 и 5. Уровень жидкости в исходном состо нии должен выходить за пределы перемычки П-образного магнитопровода, чтобы последующие изменени  уровн  не вли  ли на свойства замкнутой магнитной цепи. Затем подают напр жение на обмотку б возбуждени  и производ т тарировку датчика/ снима  показани  с измерительной обмотки 7 при нии величины нагружающего усили , прилагаемого к эталонному материалу . Далее.показани  датчика тарируют дл  дискретных знач.ений усили  нагружени  в зависимости от плсадади ввода магнитных силовы х линий, котора  измен етс  при изменении усилий прижати  датчика к контролируемому изделию и определ етс  по уровню магнитной жидкости, регистри руемому с помощью поплавковых указа телей 4 и 5. Эту зависимость можно практически исключить путем изменени  напр женности магнитного пол , создаваемого намагничивающей обмот.кой 6 таким образом, чтобы ввести посто нное количество магнктных си{ловых линий на единицу изме1р емрй поверхности. В зависимости от конкретных условий контрол  выбирают одну из описанных методик учета изменени  площади ввода магнитных силовых линий. После каждого измерени  упругие элементы 8 и 9 принимают свою первоначальную форму и магнитна  жидкость 10 возвращаетс  на свой г.ачальнып уровень. При неизменной величине прижимного усили  предлагаемый датчик тарируетс  по обычной методике и измерени  ведутс  по общепсжн той схеме (площадь измерений посто нна). Дл  оценки анизотропии пол  механических напр жений путем изменени  усили  прижати  датчика измен ют площадь контакта полюсов магнито провода с поверхностью контролируемого издели . Сравнива  величины си налов с измерительной, обмотки дл  дискретных значений-площади ввода. котора  определ ет к площадь измерени  на изделии с величинами, полученными дл  тех же значений площади на эталонной детали, по различию результатов измерений, можно судить о наличии и степени анизотропии механических напр жений. Кроме того, с помощью предлагаемого датчика можно осуществл ть несимметричный ввод магнитных силовых линий путем различного по величине нагружени  полюсов магнитопровода , что также важно дл  ; измерений неоднородных полей механических напр жений. . Применение упругих элементов, выполнениых в виде полусферической резиновой эластичной оболочки, позвол ет проводить измерени  на издели х, имеющих различную шероховатость поверхности и даже отдельные неровности , так как резинова  оболочка под воздействием усили  нагружени  огибает их, а магнитна  жидкость обеспечивает ввод магнитных силовых линий, повтор   через оболочку форму контролируемой поверхности. Эффективность применени  предлагаемого магнитоупругого датчика достигаетс  путем расширени  его технологических возможностей за счет определени  анизотропии пол  механических напр жений при изменении площади контрол , а также за счет измерений изделий , имеющих различную шероховатость и неровности поверхности. Формула- изобретени  1.Магнитоупругий датчик дл  измерени  механических напр жений, содержащий П-образный магнитопровод с каналами , выполненными по всей длине вертикальных стержней, и размещенные на магнитопроводе намагничивающую и измерительную обмотки, отличающи и с   тем, что, с целью расширени  технологических возможностей, полюса магнитопровода снабжены упругими элементами,- oбpaзsчoщими герметичные полости, сообщен ные с канала1ЛИ в вертикальных стержн х и заполненные магнитной жидкостью, при этом в кангшах установлены указатели уровн  жидкости. 2.Датчик по п.1, о тли чаю щ и И с   тем, что упругие элементы выполнены в виде полусферической эластичной оболочки. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , 1. Авторское свидетельство CCGP 249018, кл. G 01 L 1/12, 04.03.68. 2. Авторское свидетельство СССР 277364, кл. G 01 В 7/24, 15.05.69 (прототип).

Claims (2)

1. . Формула изобретения

   1. Магнитоупругий датчик для измерения механических напряжений, содержащий П-образный магнитопровоД с каналами, выполненными по всей длине вертикальных стержней, и размещенные на магнитопроводе намагничивающую и измерительную обмотки, отличающий с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, полюса магнитопровода снабжены упругими элементами,- образующими герметичные полости, сообщенные с каналами в вертикальных стержнях и заполненные магнитной жидкостью, при этом в каналах установлены указатели уровня жидкости.
2. 2. Датчик по п.1, P т л и чаю щ и Й с я тем, что упругие элементы выполнены в виде полусферической эластичной оболочки.