SU956972A1

SU956972A1 - Измерительный преобразователь механических параметров

Info

Publication number: SU956972A1
Application number: SU803006340A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Журавский; Валентин Иванович Голяев; Леонид Берунович Казаджан; Вера Федоровна Крепакова
Original assignee: Липецкий политехнический институт
Priority date: 1980-11-20
Filing date: 1980-11-20
Publication date: 1982-09-07

Description

Изобретение относитс к измерени м механических напр жений и деформаций с помощью средств, использующих магнитоупругий эффект в контролируемом материале, и предназначено дл использовани преимущественио в металлургической промышлеиности в качестве датчика иат жеии стальиой полосы при прокатке , но может быть использовано и дл определени величины нагрузок в металлоконструкци х.

Известен измерительный преобразователь мэханических напр жений и деформаций, содержгиций намагничивающую систему в виде посто нного магнита П-образной формы, устанавливаемого на деталь, и измерительный датчик в виде феррозонда, размещенный между полюсами магнита l}.

Однако такой измерительный преобразователь обладает малой чувствительностью из-за низкой чувствительности феррозонда к магнитным пол м и из-за малости воспринимаемого им магнитного пол рассеивани детали.

Наиболее близким к изобретению вл етс измерительный преобразователь механических параметров ферромагнитных материалов, основанный на

использовании вли ни механическох о параметра на магнитный поток в пре- , образователе, содержащий незамкнутый магнитопровод с двум полюсными стержн ми , намагничивак цую обмотку, размещенную на первом полюсном стержне и предназначенную дл присоединени к источнику посто нного тока, и измерительный датчик Холла, размещен-

10 ный на полюсе второго стержн магнитопровода 23.

Хот известный преобразователь обладает высокой чувствительностью благодар использованию датчиков

15 Холла, он не обеспечивает высокой точности при его использовании дл измерений механических напр жений и деформаций в ферромагнитных материалах с сильно выраженной и измен 20 ющейс от измерени к измерению кристаллографической текстурой. В частности, это имеет место при измерении нат жени полосы электротехнической стали на прокатном ста25 не. Изменение кристаллографической текстуры вдоль полосы вызывает такие врезные изменени магнитной проницаемости контролируемой полосы, которые сравнимы с полезным изме30 нением магнитной проницаемости от

измер емого нат жени . В результате изменени магнитного потока в преобразователе, вызванные неизмер емым параметром, сравнимы с изменени ми магнитного потока, вызванными измер емым параметром.

Целью изобретени вл етс повышение точности результатов измерений механических напр жений путем компенсации вли ни кристаллографической текстуры материала.

Поставленна цель достигаетс тем что в измерительном преобразователе механических параметров, содержащем незамкнутый магнитопровод с двум полюсными стержн ми, намагничивающую обмотку, размещенную на первом полюсном стержне и предназначенную дл присоединени к источнику посто нного тока, и измерительный датчик Холла, размещенный на полюсе второго стержн магнитопровода, магнитопрово снабжен третьим полюсным стержнем и размещенным на полюсе этого стержн компенсационным датчиком Холла с делителем выходного сигнала, выход делител соединен последовательно . встречно с выходом измерительного датчика Холла, а рассто ние от полюса третьего стержн до полюса втЪрого стержн меньше, чем рассто ние от полюса второго стержн до полюса первого стержн .

При таком выполнении преобразовател ферромагнитный материал между первым и вторым стержнем оказываетс в магнитном поле с малой напр женностью , а ферромагнитный материал между вторым и третьим стержнем - в поле с больщой напр женностью , что вызвано различием рассто ний между стержн ми.

. При малых напр женност х магнитного пол магнитна проницаемость ферромагнитных материалов чувствительна как к изменени м механических напр жений, так и к изменени м кристаллографичаской текстуры. Но при больших напр женност х магнитного пол магнитна проницаемость ферромагнитных материалов чувствительна лишь к изменени м кристаллографаческой тек;стуры и не чувствительна к изменени м механических напр жений , поэтому магнитный поток между полюсами первого и второго ст ржней несет информацию как о механических напр жени х, так и о кристаллографической текстуре материала, а магнитный поток между полюсами второго и третьего стержней несет информацию лишь о кристаллографической текстуре.

Последовательное и встречное включение измерительного датчика Холла, выдающего сигнал, пропорционгшьный механическим напр жени м и кристалло

графической текстурованности,с делителем сигнала компенсационного датчика Холла, выдающего масштабированный сигнал, пропорциональный только кристаллографической текстурованности , позвол ет компенсировать вли ние кристаллографической текстуры на точ ,ность результатов измерений механических напр жений. Этим и повышаетс точность результатов измерений.

На чертеже показан измерительный преобразователь механических параметров, поперечный разрез.

Преобразователь содержит незамкнутый магнитопровод 1 с полюсными стержн ми 2-4. На полюсном стержне

2размещена намагничивающа обмотка 5. На полюсах стержней 3 и 4 размеще ны и закреплены компенсационный 6

и измерительный 7 датчики Холла с ПОМОЩЬЮ диэлектрической прокладки 8 Рассто ние 2 от полюса стержн 2 до полюса стержн 3 выполнено меньшим , чем рассто ние от полюса стержн 2 до полюса стержн 4. Компенсационный датчик Холла б имеет делитель выходного сигнала (не показан ). ВыхЬдные зажимы делител соединены последовательно встречно с выходными зажимами измерительного датчика Холла 7.

Измерительный преобразователь работает следукадим образом.

После установки измерительного преобразовател полюсами стержней 2на контролируемую полосу проката 9, с некоторым зазором , обмотку 5 подключают к источнику посто нного тока (не показан), а. последовательно соединенные зажимы измерительного датчика Холла 7 и делител сигнала компенсационного датчика Хол .ла 6 подключают к измерительному прибору (не показан).

Под воздействием намагничивающей обмотки 5 в стержне 2 возникает магнитный поток Ф , который распредел етс на магнитные потоки в стержн

3и fi в стержне 4, Напр женность магнитного пол , в материале 9 на участках 6 и g определ етс их дпинрй, .

Если контролируемым материалом вл етс , например, трансформаторна сталь с содержанием Кремни 3,8%, а длина участка выбрана, настолько меньше 2 г обеспечиваютс напр женности пол 30 и 2 А/см соответственно, то магнитный поток зависит лишь от степени текстурованности.стали и не зависит от механических напр исений в ней. Магнитный поток 2 зависит как от степени текстурованности, так и от механических напр жений в стали. Под воздействием магнитного потока СР на выходных Зажимах датчика

Claims

Формула изобретения Измерительный преобразователь механических параметров, содержащий незамкнутый магнитопровод с двумя полюсными стержнями, намагничивающую обмотку, размещенную на первом полюсном стержне и предназначенную для присоединения к источнику постоянного тока, и измерительный датчик Холла, размещенный на полюсе второго стержня магнитопроводао тличающийся тем, что, с целью повышения точности результатов измерений механических напряжений путем компенсации влияния кристаллографической текстуры ферромагнитного материала, магнитопровод снабжен третьим полюсным стержнем и размещенным на полюсе этого стержня компенсационным датчиком Холла с делителем выходного сигнала, выход которого соединен последовательно встречно с выходом измерительного датчика Холла, а расстояние от полюса третьего стержня до полюса второго стержня меньше, чем расстояние от полюса второго стержня до полюса ^первого стержня.