Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях

Реферат: UA 68108 U UA 68108 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання ваги залізничних транспортних засобів. Відомий пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, обмотки збудження, джерело живлення постійного струму, потокочутливий перетворювач магнітного поля, згладжуючий фільтр, сполучений виходом із обмотками збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання і сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, як магнітопружний датчик застосовано магнітну головку запису, а як потокочутливий перетворювач магнітного поля - однощілинну та дві двощілинні потокочутливі головки відтворення, а також містить додаткову однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, при цьому зазначені головки відтворення сполучено зі входом блока вимірювання та сигналізації, а обмотку додаткової однощілинної потокочутливої головки відтворення з'єднано з обмоткою основної однощілинної потокочутливої головки відтворення послідовно узгоджено, а незамкнутий магнітопровід магнітної головки запису прикріплено до корпусу пружними елементами, [див. патент України № 59575 МПК G01G7/00, опубл. 25.05.2011, бюл. № 10]. Цей пристрій обрано за прототип. Недоліком відомого пристрою є те, що наявні потокочутливі головки відтворення не забезпечують достатню чутливість та точність роботи пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях шляхом того, що пристрій забезпечено додатковими однощілинними потокочутливими головками відтворення, що дозволить суттєво збільшити величину корисного вимірювального сигналу. Поставлена задача досягається тим, що у пристрої для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, обмотки збудження, джерело живлення постійного струму, потокочутливий перетворювач магнітного поля, згладжуючий фільтр, сполучений виходом із обмотками збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання і сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, як магнітопружний датчик застосовано магнітну головку запису, а як потокочутливий перетворювач магнітного поля - однощілинну та дві двощілинні потокочутливі головки відтворення, а також містить додаткову однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, при цьому зазначені головки відтворення сполучено зі входом блока вимірювання та сигналізації, а обмотку додаткової однощілинної потокочутливої головки відтворення з'єднано з обмоткою основної однощілинної потокочутливої головки відтворення послідовно узгоджено, а незамкнутий магнітопровід магнітної головки запису прикріплено до корпусу пружними елементами, згідно корисної моделі розташовані додаткові однощілинні потокочутливі головки відтворення, зміщені відносно двощілинних потокочутливих головок відтворення на відстань, що дорівнює половині ширини полюса магнітної головки запису, причому їхні обмотки з'єднано з основною однощілинною потокочутливою головкою відтворення послідовно зустрічно. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях (фіг. 1), що містить П-подібну магнітну головку запису 1 з обмотками збудження 2, згладжуючий фільтр 3, сполучений виходом з обмотками збудження 2, реле часу 4 з контактною групою і двома регулювальними ланцюгами (не показані), джерело живлення постійного струму 5, блок вимірювання і сигналізації 6, з'єднаний з реле часу 4, сполучений входом з однощілинною потокочутливою головкою відтворення 7, розташованою по центру П-подібної магнітної головки запису 1, однощілинною потокочутливою головкою відтворення 8, розміщеною у міжполюсному просторі магнітної головки запису 1, двома двощілинними потокочутливими головками відтворення 9 та 10, які розташовані по центру полюсів П-подібної магнітної головки запису 1, двома однощілинними потокочутливими головками відтворення 11 та 12, зміщеними від двощілинних потокочутливих головок відтворення 9 та 10 на відстань, що дорівнює половині d/2 ширини полюса магнітної головки запису 1, причому потокочутливі головки відтворення 7 та 9-12 розташовані вздовж, а також з протилежного боку феромагнітної конструкції 13. При цьому однощілинні потокочутливі головки відтворення 11 та 12 розміщені в зонах додаткових екстремумів горизонтальної Нх складової напруженості магнітного поля залишкової намагніченості з протилежного боку феромагнітної конструкції 13, а їхні обмотки з'єднані з обмоткою основної однощілинної потокочутливої головки відтворення 7 послідовно зустрічно. Незамкнутий магнітопровід Пподібної магнітної головки запису 1 прикріплено пружними елементами 14 до корпусу 15. 1 UA 68108 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 На фіг. 2 показані горизонтальна Нх та вертикальна Ну складові напруженості магнітного поля залишкової намагніченості з протилежного боку феромагнітної конструкції 13 вздовж осі х та горизонтальна Нх* складова напруженості магнітного поля залишкової намагніченості ділянки феромагнітної конструкції 13 з боку полюсів магнітної головки запису 1 вздовж осі х*. Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях працює наступним чином. Пристрій установлюється в місці вимірювання ваги залізничних транспортних засобів. У вихідному положенні між полюсами незамкнутого магнітопроводу П-подібної магнітної головки запису 1 та феромагнітною конструкцією 13 забезпечується повітряний зазор Δ. Перед проїздом колісної пари залізничного транспортного засобу запускається реле часу 4, яке своєю контактною групою підключає обмотки збудження 2 до джерела живлення постійного струму 5. Під впливом імпульсного магнітного поля незамкнутий магнітопровід П-подібної магнітної головки запису 1 притягується до поверхні феромагнітної конструкції 13 та намагнічує її ділянку, після чого під дією пружних елементів 14 повертається у вихідне положення. Ділянка феромагнітної конструкції 13 у місці вимірювання переходить до стану магнітного насичення, а після закінчення магнітної дії на неї - до стану залишкової намагніченості. Реле часу 4 відключає вхід згладжуючого фільтра 3 від джерела живлення постійного струму 5 і через невеликий інтервал часу підключає блок 6 вимірювання та сигналізації. У момент проїзду колісної пари залізничного транспортного засобу змінюється напружений стан матеріалу в місці вимірювання, що призводить до зміни точки на граничній петлі гістерезису, що відповідає зменшенню напруженості поля на величину, пропорційну діючим механічним напруженням. Величини горизонтальної складової напруженості магнітного поля залишкової намагніченості Нх реєструються однощілинними потокочутливим головками відтворення 7, 11 та 12. Величини вертикальної складової Ну реєструються двощілинними потокочутливими головками відтворення 9 та 10, вихідні сигнальні обмотки яких включені зустрічно для підсумовування вимірювальних сигналів. Величина горизонтальної складової напруженості магнітного поля залишкової намагніченості Нх* реєструється однощілинною потокочутливою головкою відтворення 8, обмотка якої з'єднана послідовно з обмотками однощілинних потокочутливих головок відтворення 7, 11 та 12 для підсумовування вимірювальних сигналів. Оскільки під час вимірювання шунтування феромагнітної конструкції 13 незамкнутим магнітопроводом Пподібної магнітної головки запису 1 відсутнє, сигнал однощілинної потокочутливої головки відтворення 8 має значну величину. Блок 6 вимірювання та сигналізації за різницею величин напруженостей магнітного поля до і після наїзду колісної пари залізничного транспортного засобу визначає величину ваги залізничного транспортного засобу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, обмотки збудження, джерело живлення постійного струму, потокочутливий перетворювач магнітного поля, згладжуючий фільтр, сполучений виходом із обмотками збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання і сигналізації, з'єднаний з парою контактів контактної групи реле часу, причому як магнітопружний датчик застосовано магнітну головку запису, а як потокочутливий перетворювач магнітного поля - однощілинну та дві двощілинні потокочутливі головки відтворення, а також містить додаткову однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, при цьому зазначені головки відтворення сполучено зі входом блока вимірювання та сигналізації, а обмотку додаткової однощілинної потокочутливої головки відтворення з'єднано з обмоткою основної однощілинної потокочутливої головки відтворення послідовно узгоджено, незамкнутий магнітопровід магнітної головки запису прикріплено до корпусу пружними елементами, який відрізняється тим, що розташовані додаткові однощілинні потокочутливі головки відтворення, зміщені відносно двощілинних потокочутливих головок відтворення на відстань, що дорівнює половині ширини полюса магнітної головки запису, причому їхні обмотки з'єднано з основною однощілинною потокочутливою головкою відтворення послідовно зустрічно. 2 UA 68108 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3