Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях

Реферат: Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях містить магнітопружний датчик зі стрижневою магнітною головкою запису, обмотку збудження на її магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, згладжуючий фільтр, з'єднаний виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання та сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, ферозонди, розташовані вздовж твірної феромагнітної конструкції циліндричної форми з протилежного боку проти полюсів стрижневої магнітної головки запису та у її міжполюсних просторах і з'єднані зі входом блока вимірювання та сигналізації. Пристрій забезпечений джерелом змінного згасаючого струму, підключеним до обмотки збудження та до реле часу з додатковою контактною групою та третім регулювальним ланцюгом. UA 103168 U (12) UA 103168 U UA 103168 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може бути використана для контролю напруженого стану в сталевих конструкціях циліндричної форми. Відомо пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим П-подібним магнітопроводом, обмотку збудження на магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, згладжуючий фільтр, з'єднаний виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання та сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, потокочутливий перетворювач магнітного поля, з'єднаний з входом блока вимірювання та сигналізації, як незамкнутий П-подібний магнітопровід застосовано стрижневу магнітну головку запису, а як потокочутливий перетворювач магнітного поля застосовано ферозонди, розташовані вздовж твірної феромагнітної конструкції циліндричної форми з протилежного боку проти полюсів стрижневої магнітної головки запису та у її міжполюсних просторах [див. патент України № 82638, G01B 7/24, опубл. 12.08.2013, бюл. № 15]. Цей пристрій вибрано за прототип. Недоліком відомого пристрою є те, що можлива вихідна спонтанна намагніченість феромагнітної конструкції створює зовнішнє магнітне поле, що призводить до зменшення точності визначення механічних напружень. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях шляхом того, що пристрій забезпечений джерелом змінного згасаючого струму, підключеним до обмотки збудження та до реле часу з додатковою контактною групою та третім регулювальним ланцюгом, що дозволить суттєво підвищити точність визначення механічних напружень. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик зі стрижневою магнітною головкою запису, обмотку збудження на її магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, згладжуючий фільтр, з'єднаний виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання та сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, ферозонди, розташовані вздовж твірної феромагнітної конструкції циліндричної форми з протилежного боку проти полюсів стрижневої магнітної головки запису та у її міжполюсних просторах і з'єднані зі входом блока вимірювання та сигналізації, згідно з корисною моделлю, пристрій забезпечений джерелом змінного згасаючого струму, підключеним до обмотки збудження та до реле часу з додатковою контактною групою та третім регулювальним ланцюгом. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях 1, що містить магнітопружний датчик 2 зі стрижневою магнітною головкою запису 3, обмотку збудження 4 на магнітопроводі 3, джерело 5 живлення постійного струму, згладжуючий фільтр 6, сполучений з обмоткою збудження 4, реле часу 7 з контактною групою і трьома регулювальними ланцюгами (не показані), блок 8 вимірювання та сигналізації, сполучений входом з ферозондами 9-12, послідовно з'єднаними між собою, та з парою контактів контактної групи реле часу 7, а також містить блок 13 змінного згасаючого струму. Ферозонди 9, 10 розташовані проти полюсів стрижневої магнітної головки запису 3 та зчитують вертикальні складові напруженості зовнішнього поля магнітних міток, а ферозонди 11, 12 розташовані у міжполюсних просторах стрижневої магнітної головки запису 3 та зчитують горизонтальні складові напруженості намагнічених ділянок феромагнітної конструкції 1. Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях працює наступним чином. Магнітопружний датчик 2 зі стрижневою магнітною головкою запису 3 та ферозондами 9-12 встановлюються в місці вимірювання механічних напружень. Запускається реле часу 7, яке своєю першою контактною групою підключає обмотку збудження 4 до джерела 13 змінного згасаючого струму, під впливом якого феромагнітна конструкція 1 розмагнічується. Потім реле часу 7 своєю першою контактною групою відключає обмотку збудження 4 від джерела 13 змінного згасаючого струму, а другою контактною групою підключає обмотки збудження 4 через згладжуючий фільтр 6 до джерела 5 живлення постійного струму. Під впливом імпульсного магнітного поля намагнічується ділянка феромагнітної конструкції 1, у результаті чого ділянка феромагнітної конструкції в місці вимірювання переходить до стану магнітного насичення, а після закінчення магнітної дії на неї - до стану залишкової намагніченості. Після цього реле часу 7 відключає вхід згладжуючого фільтра 6 від джерела 5 живлення постійного струму і через невеликий інтервал часу третьою контактною групою підключає блок 8 вимірювання та сигналізації. Під впливом магнітного поля магнітний стан у місці вимірювання відповідатиме точці на спадній гілці граничної петлі гістерезису і визначатиметься відповідною напруженістю магнітного поля. У момент прикладання до 1 UA 103168 U 5 феромагнітної конструкції 1 навантаження змінюється напружений стан матеріалу в місці вимірювання, що призводить до зміни його намагніченості від згадуваної вище точки на граничній петлі гістерезису на величину, пропорційну діючим механічним напруженням. Величина залишкової намагніченості реєструється ферозондами 9-12, результативний сигнал з виходу яких дорівнює сумі подвоєних сигналів ферозондів 9, 10 та ферозондів 11, 12. Блок 8 вимірювання та сигналізації за різницею величин напруженості магнітного поля до і після дії прикладеного механічного навантаження визначає величину механічного напруження. Пропонована корисна модель забезпечить підвищення точності визначення механічних напружень. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик зі стрижневою магнітною головкою запису, обмотку збудження на її магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, згладжуючий фільтр, з'єднаний виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання та сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, ферозонди, розташовані вздовж твірної феромагнітної конструкції циліндричної форми з протилежного боку проти полюсів стрижневої магнітної головки запису та у її міжполюсних просторах і з'єднані зі входом блока вимірювання та сигналізації, який відрізняється тим, що пристрій забезпечений джерелом змінного згасаючого струму, підключеним до обмотки збудження та до реле часу з додатковою контактною групою та третім регулювальним ланцюгом. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2