SU1760401A1 - Датчик силы - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков, и может быть использовано в системах контрол  и управлени . Сущность: датчик силы содержит электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой возбуждени , размещенный внутри полой силовод щей втулки, опору, по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленную внутри силоввод щей втулки, не менее одного си- лозамыкающего элемента, выполненного в виде одностороннего клина, св занного с регулирующим винтом и установленного на внутренней поверхности силоввод щей втулки, при этом чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силоввод щей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силоввод щей втулки, а другой  вл етс  свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействи  с скошенной поверхностью одностороннего клина 1 ил сл с

Description

Изобретение относитс  к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков принцип действи  которыхоснован на электрических и магнитных  влени х, и может быть использовано в системах контрол  и управлени 

Известен тензометрический датчик силы, содержащий чувствительную шайбу, неподвижно установленную внутри силоввод щей втулки в точке приложени  измер емого усили  и содержащую накрест расположенные тензоэлементы

Недостатком этого датчика  вл етс  зависимость предварительного распределени  механических напр жений в неподвижно установленной чувствительной шайбе от точностных погрешностей сопр гаемых элементов,

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  магнитоупругий датчик силы,

содержащий крестообразный магнитопро- вод, неподвижно установленный внутри силоввод щей втулки с сдвиговой зоне и содержащий обмотки намагничивани  и измерени .

К недостатком датчика следует отнести наличие различных условий базировани  на каждой из опорных поверхностей упом нутого магнитопровода из-за точностных погрешностей сопр гаемых элементов Это вызывает предварительное искривление нейтральной оси и по вление осгаточчых напр жений в крестообразном магнитопро- воде, т.е. ошибку нул  датчика

Целью изобретени   вл етс  повышение точности датчика.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчик силы, содержащий электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой возXI

О

о

ь. о

буждени , размещенного внутри полой силоввод щей втулки, введена опора по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленна  внутри силоввод щей втулки , и по крайне мере один силозамыкающий элемент, имеющий вид одностороннего клина , св занный с соответствующим регулиру- ющим винтом и установленный на внутренней поверхности силоввод щей втулки, а чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силоввод щей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силоввод щей втулки, а другой  вл етс  свободным и содержит, по крайней мере, одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействи  со скошенной поверхностью одностороннего клина.

На чертеже изображен датчик силы.

Датчик силы содержит полую силовво- д щую втулку 1, внутри которой неподвижно по центру базируетс  чувствительный сердечник 2. Обмотка возбуждени  3 расположена на пролете чувствительного сердеч- ника 2, на участках 4 и 5 которого, образованных отверстием б, по обе стороны от нейтральной оси размещены встречные измерительные обмотки 7 и 8. Свободный конец 9 чувствительного сердечника 2 имеет клиновидные фаски 10 и 11, взаимодействующие с силовзод щей втулкой 1 посредством подвижных в осевом направлении силозамыкающих односторонних клиньев 12 и 13, которые кинематически св заны с регулирующими винтами 14 и 15. В полой силоввод ш,ей втулке 1 со стороны клиньев 12 и 13 неподвижно установлена опора 16, в которой перемещаютс  указанные винты 14 и 15.

Датчик силы установлен на опорах 17 и 18, между которыми расположено звено 19, осуа ествл ющее силовое воздействие на упом нутый датчик (не чертеже показано) стрелкой.

Датчик силы работает следующим образом .

При приложении посредством звена 19 усили  к силоввод щей втулке 1 происходит смещение ее средней части относительно опор 17 и 18. Чувствительный сердечник 2 испытывает при этом изгибные деформации , так как его свободный конец 9 с клиновидными фасками 10 и 11 посредством силозамыкающих односторонних клиньев

фиксируетс  относительно опор 17 и 18. Регулирующие винты 14 и 15, перемещаемые в опоре 16, обеспечивают независимое прилегание указанных клиньев 12 и 13 к клиновидным фаскам 10 и 11 и силоввод щей втулке 1. Обмотка возбуждени  3 создает на участках 4 и 5 магнитные потоки, определ ющие благодар   влению магнитной упругости пропорциональные измер емому

усилию сигналы во встречных измерительных обмотках 7 и 8.

Исполнение чуствительного сердечника датчика силы в виде изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силоввод щей втулки, а клиновидные фаски другого конца взаимодействуют с упом нутой втулкой посредством силозамыкающих односторонних клиньев, кинематически св занных с регулирующими винтами,

которые перемещаютс  в неподвижной опоре , позвол ет осуществить регулируемое си- лозамькание и снизить требовани  к точности изготовлени  и взаиморасположени  упом нутых чувствительного сердечника

и силоввод щей втулки. При этом повышаетс  точность измерений силы.

Таким образом, использование изобретени  позвол ет существенно повысить эф- фективноть контрол  и управлени , а также

снизить стоимость датчика.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Датчик силы, содержащий электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой

   возбуждени , размещенного внутри полой силоввод щей втулки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введена опора с по крайней мере одним регулирующим винтом, установленна 

   внутри силоввод щей втулки, и по крайней мере один силозамыкающий элемент, имеющий вид одностороннего клина, св занный с соответствующим регулирующим винтом и установленный на внутренней поверхности силоввод щей втулки, а чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силоввод щей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней

   поверхности силоввод щей втулки, а другой  вл етс  свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействи  со скошенной поверхностью одностороннего

   клина.

   J /J

   I/

   Я7

   A

   /V/ 3 5 3 ft U