Claims (2)
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к измерени м меха нических напр жений и деформаций основанным на влении маг итоупорного а&ыекта измерений, и может быть использова но при испытани х или исследовани х н. ;пр женного состо ни деталей и конструкций . Известен Магнитоупругий датчик механических напр жений и деформаций, содержащий два П.-образных магнитопровода-- основной и вспомогательный, разме. щенных вплотную один к другому своими полюсными стержн ми так, что пары полюсов основного магнитопровода высту- пают из под полюсных стержней вспомогательного магнитопровода, возбу щаюшук обмотку,охватывающую оба магнитопровода и две измерительные обмотки, - основную и вспомогательную, охватьюающие кажда свой магнитопровод С1 j. При таком выполнении датчика предуо. мотренна в нем возможность исключени вли ни на результат измерени веш чины воздушных зазоров, имек)щихс между полюсами основного магнитопровода и контропид емым объектом, реализуетс не достаточно эффективно. Это объ сн ет с по влением в сигнале вспомогательной обмотки, пропсфцвональном воздушному 3a3qpy, вредной составл ющей, пропорциональной механическим напр жени м, вследствие протекани част магнитного потока через близко расположенные стержни основного м.агнитопровода, а также через его малые воздушные зазоры по материалу испытуемого издели . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс ма1 нитоу ругий датчик механических напр жений , котсфыЙ содержит П-образный маг нитонровод с пазом на поверхности каждого пошоса, направленный перпендикул рнб л нии соедин ющей полюса магнитопровода , основную измерительную обмо1 ку , охватывающую магнитопровод между его полюсными стержн ми, основную возбуждающую и блокирующую обмотки, о ватывающие каждый полюсной стержень, два выключател , соединенные каждый с концами одной блокирующей обмотки, вспомогательную измерительную и возбуждающую .обмотки, размещенные в кажг дом пазу и охватывающие кажда свою часть сечени магниТопровода t2. При таком выполнении датчика предуо мотренна в нем возможность исключени вли ни воздушных подпопюсных зазоров, путем их контрол вспомогательными обмотками не обеспечивает желаемой точност результатов измерений. Это происходит вли ни напр женного состо ни ма териала испытуемого объекта на резуль- тат контрол воздушных зазоров при прохождении магнитного потока через материал под пазом и при прохождении остаточного магнитного потока, пропуска емого блокирующими обмотками, иэ-за их конечного сопротивлени , мелоду полк сами магнитопровода. Цель изобретени - повышение точное ти результатов измерений путем повышени точности контрол воздушных зазо ров между йолюсами и испытуемым объектом , i Поставленна цель достигаетс тем, что магнитоуйругий датчик механических напр жений, содержащий П-образный маг нитопровод с пазом на поверхности каждого полюса, основную измерительную обмотку, охватывающую магнитопровод между его полюсными стержн ми, воэ уждающую и вспомогательную измери|гельную обмотки, размещенные в каждом iia3y и охватывающие часть сечени магнитопровода , снабжен переключателем дл поочередного соединени возбуждающих обмоток последовательно-согласно или встречно, возбуждающие обмотки. выполнены с одинаковым числом витков, а паз на поверхности каждого полюса выполнен кольцевым. При таком вьшолнении датчика кольцева форма паза обеспечивает независимоть магнитного сопротивлени материала объекта под пазом от напр женног состо ми , а одинаковые числа витков возбуждающих обмоток и их встречное включение при контроле воздушных зазоров обеспечивает отсутствие магнитного потока в материале объекта между полюсами магнитопровода. Благодар этому результаты контрол воздушного зазора не завис т от напр женного состо$ши материала испытуемого объекта. Точность результатов KOH рол повышаетс и поэтому повышаетс ТОЧНОСТЬ результатов измерений механи ческих напр жений и деформаций, поскольку правильно учитываетс вли ние зазора. На чертеже схематично изображен магнитоуиругий датчик механических напр жений, общий вид. Датчик содержит П-образный магнитопровод 1 с кольцевым пазом 2 на по;верхности каждого полюса магнитопровода , основную измерительную обмотку 3, охватывающую магнитопровод между полюсными стержн ми магнитопровода, возбуиодающую 4 и вспомогательную иэмерительную 5 обмотки, размещенные в каждом кольцевом пазу 2 и охватывающие части сечени 6 магнитопровода 1. Датчик снабжен переключателем 7 дл поочередного соединени возбуждающих обмоток 4 последовательно-согласно или Последовательно-встречно. Обе возбуждающие обмотки 4 выполнены с одинаковым числом витков. Предлагаемый датчик работает следующим образом. Его устанавливают полюсами на иопытуемый объект, переключатель 7 поворачивают в положение 1 , при котором две возбуждающие обмотки 4 оказываютс соединенными последовательно-встречно . Обмотки 4 присоедин5потс к источнику переменного тока. При этом вокруг кольцевого паза 2 по магнитопроводу и материалу испытуемого объекта потечет магнитный поток. Благодар встречному включению обмоток 4 и -одинаковости их числа витков в магнитопроводе 1 и материале объекта между полюсами магнитопровода 1 магнитного потока не .будет. В результате в измерительных обмотках 5 наводитс ЭДС, пропорциональна величине воздушного зазора. Указанную ЭДС измер ют и фиксируют. Указанна ЭДС не зависит от напр женного состо ни материала испытуемого объекта, так как изменение магнитного сопротивлени материала объекта от механических найр жений под кольцевым пазом на одних .участках положительное, а на других участках - отрицательное. В целом же магнитное сопротивление остаетс практически неизменным. Дл . измерени механических напр жений переключатель 7 поворачиваетс в положение А ,при котором две воэбуждаюшие обмотки 4 оказываютс включенными последовательно-согласно. При этом магнитный поток течет через магнитопровод 1 и материал испытуемой детали. В результате в основной изм&рительной обмотке 3 наводитс ЭДС, пропорциональна механическим налр ж& ки м в материале объекта, поскольку этим механическим напр жением пропорционально магнитное сопротивление материала . Механические напр жени или деформа ии наход т по значению ЭДС осно& , ной измерительной обмотки 3 и ЭДС вспомогательных измерительных обмоток 5 с помощью тарированных графиков. Использование предлагаемого магн тоупругого датчика механических напр жений и деформаций позвол ет повысить точность результатов измерений по сравнению с известным техническим решение путем повышени точности результатов контрол воздушных зазоров в 1,6 раза. Формула изобретени Магнитоупругий датчик механических I напр жений, содержащий П-образный маг нитопровод с пазом на поверхности ка «ч дого полюса, основную измерительную обмотку, охватывающую магнитопровод между его полюсными стержн ми, возбуждающую и вспомогательную измерительную обмотки, размещенные в каждом пазу и охватьшаюиие части сечени маг- нитопровода, отличающийс тем, что, с целью повышени точности результатов измерений, он снбжен пер&ключателем дл поочередного соещшени возбуждающих обмоток последовательносогласно или встречно, возбуждающие обмотки вьтоошены с одинаковым числом витков, а паз на поверхности каждого полюса выполнен кольцевым. Источники информашш, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское св51детельство СССР NO 252699, кл. Q 01 L 1/12, 1970. The invention relates to a measurement technique, in particular, to measurements of mechanical stresses and deformations based on the magnetized amp & ykta measurements, and can be used in tests or studies. ; worn state of parts and designs. The Magnetoelastic Mechanical Stress and Strain Transducer is known, containing two P.-shaped magnetic cores — the main and auxiliary, dimension. close each other with their pole rods so that a pair of poles of the main magnetic core protrudes from under the pole rods of the auxiliary magnetic conductor, the excitation winding encompassing both the magnetic conductor and the two measuring windings, the main and auxiliary, each of its own magnetic conductor C1 j. With this implementation of the sensor predoo. The possibility of eliminating the influence on the measurement result of air gap gaps, which are between the poles of the main magnetic core and the counter-shaped object, is not sufficiently effective. This explains the appearance in the signal of the auxiliary winding, a 3a3qpy propulsion wave, a harmful component proportional to the mechanical stresses due to the flow of a part of the magnetic flux through the closely spaced rods of the main magnetic circuit, as well as through its small air gaps through the test material products. The closest to the proposed technical entity is a mechanical stress sensor, which contains a U-shaped magnetic conductor with a groove on the surface of each pitch, directed perpendicular to the connecting pole of the magnetic circuit, the main measuring wrap covering the magnetic circuit between it pole rods, the main exciting and blocking windings, each pole pole reeling in, two switches, each connected to the ends of one locking winding, auxiliary of measuring and exciting windings placed in each groove and covering each part of the section of the magnetic conductor t2. With this sensor design, the possibility of eliminating the influence of sub-populated air gaps in it is presumed; by controlling them, the auxiliary windings do not provide the desired accuracy of the measurement results. This is the result of the stress state of the material of the test object on the result of monitoring the air gaps when the magnetic flux passes through the material under the groove and when the residual magnetic flux passed by the blocking windings passes, and because of their final resistance, melodies of the regiment magnetic circuit . The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement results by improving the accuracy of monitoring air gaps between the voltages and the object under test, i The goal is achieved by the fact that a magneto-elastic mechanical stress sensor containing a U-shaped magnetic conductor with a groove on the surface of each pole, the main measuring winding enclosing the magnetic circuit between its pole rods, the front and auxiliary measuring gel windings placed in each iia3y and covering part of the section of the magnetic core, The switch is used to alternately connect the excitation windings in a series-consistent or counter-exciting winding. made with the same number of turns, and the groove on the surface of each pole is made annular. With such an embodiment of the sensor, the annular groove shape ensures the independence of the magnetic resistance of the material of the object under the groove from the stress states, and the same number of turns of the exciting windings and their counter-switching when monitoring air gaps ensures that there is no magnetic flux in the material of the object between the magnetic conductor poles. Due to this, the results of the air gap control do not depend on the stress level of the material of the test object. The accuracy of the KOH results is increased and therefore the ACCURACY of the results of measurements of mechanical stresses and deformations increases, since the effect of the gap is correctly taken into account. The drawing schematically shows a magnetic sensor of a mechanical stress sensor, a general view. The sensor contains a U-shaped magnetic circuit 1 with an annular groove 2 on; the surfaces of each pole of the magnetic circuit, the main measuring winding 3, which encloses the magnetic circuit between the pole rods of the magnetic circuit, the exciter 4, and the auxiliary measuring winding 5, located in each annular groove 2 and covering parts of the section 6 magnetic circuit 1. The sensor is equipped with a switch 7 for alternately connecting the excitation windings 4 in series or in series or in series. Both exciting windings 4 are made with the same number of turns. The proposed sensor works as follows. It is installed by the poles on the object under test, the switch 7 is turned to position 1, in which two exciting windings 4 are connected in series-counter. Winding 4 connects 5pots to an AC power source. In this case, a magnetic flux will flow around the annular groove 2 along the magnetic conductor and the material of the test object. Due to the counter-inclusion of the windings 4 and the uniformity of the number of turns in the magnetic core 1 and the material of the object between the poles of the magnetic circuit 1 magnetic flux will not. As a result, EMF is induced in the measuring windings 5, proportional to the size of the air gap. The indicated emf is measured and recorded. This EMF does not depend on the stress state of the material of the test object, since the change in the magnetic resistance of the material of the object from mechanical searches under the annular groove is positive in some areas and negative in other areas. In general, the magnetic resistance remains almost unchanged. For measuring mechanical stresses switch 7 is turned to position A, in which the two energizing windings 4 are turned on in series-according. In this case, the magnetic flux flows through the magnetic core 1 and the material of the tested part. As a result, an emf is induced in the main measuring & winding 3, proportional to the mechanical current. ki m in the material of the object, since this mechanical stress is proportional to the magnetic resistance of the material. Mechanical stresses or deformations are found based on the EMF value & Noah measuring winding 3 and the EMF of the auxiliary measuring winding 5 using calibrated graphs. The use of the proposed magnetoelastic sensor of mechanical stresses and strains allows to increase the accuracy of measurement results in comparison with the known technical solution by increasing the accuracy of the results of monitoring air gaps by 1.6 times. Invention The magnetoelastic sensor of mechanical I stresses, containing a U-shaped magnetic conductor with a groove on the surface of a co-polar pole, a main measuring winding encompassing the magnetic conductor between its pole rods, an excitation and auxiliary measuring windings located in each groove and grooved parts Magnetic conductor sections, characterized in that, in order to improve the accuracy of the measurement results, it is removed by a switch for alternately connecting the exciting windings in series or of the counter, vtoosheny exciting coil with the same number of turns, and the groove on the surface of each pole is annular. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's research NO 252699, cl. Q 01 L 1/12, 1970.
2.Авторское свидетельство СССР № 277363, кл. G, 01 В 7/24, 1970 ( прототип).2. USSR author's certificate number 277363, cl. G, 01 B 7/24, 1970 (prototype).