Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях

Реферат: UA 71369 U UA 71369 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки та може бути використана для контролю напруженого стану у сталевих конструкціях рейкових транспортних засобів, що у процесі експлуатації піддаються ударним, статичним та динамічним навантаженням. Відомий пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, обмотку збудження на магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, потокочутливий перетворювач магнітного поля, зв'язаний зі входом блока вимірювання та сигналізації, згладжуючий фільтр, сполучений виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання і сигналізації, з'єднаний входом з парою контактів контактної групи реле часу, розташовано два додаткові магнітопроводи з обмоткою, при цьому додаткові магнітопроводи розміщено по обидва боки основного магнітопроводу та прикріплено до останнього через немагнітні прокладки, а обмотки додаткових магнітопроводів включено зустрічно відносно обмотки збудження основного магнітопроводу [див. патент України № 52305 G01G 7/00, опубл. 25.08.2010, бюл. № 16]. Цей пристрій вибрано за найближчий аналог. Недоліком відомого пристрою є те, що можлива вихідна спонтанна намагніченість феромагнітної конструкції створює зовнішнє магнітне поле перешкоди, 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 підвищити точність визначення механічних напружень. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, обмотку збудження на магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, потокочутливий перетворювач магнітного поля, зв'язаний зі входом блока вимірювання та сигналізації, згладжуючий фільтр, сполучений виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання і сигналізації, з'єднаний входом з парою контактів контактної групи реле часу, два додаткові магнітопроводи з обмоткою, при цьому додаткові магнітопроводи розміщено по обидва боки основного магнітопроводу та прикріплено до останнього через немагнітні прокладки, а обмотки додаткових магнітопроводів включено зустрічно відносно обмотки збудження основного магнітопроводу, згідно корисної моделі, 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 (фіг. 1), що містить магнітопружний датчик 2 з основним незамкнутим магнітопроводом 3 з обмоткою збудження 4, додаткові магнітопроводи 5 з обмотками 6, закріплені до магнітопроводу 3 через немагнітні прокладки 7, джерело 8 живлення постійного струму, згладжуючий фільтр 9, реле часу 10 з контактною групою і трьома регулювальними ланцюгами (не показані), блок 11 вимірювання та сигналізації, сполучений з потокочутливим перетворювачем 12 магнітного поля та з парою контактів контактної групи реле часу 10, а також містить джерело 13 змінного згасаючого струму. На фіг. 2 показано розподіл уздовж осі х горизонтальних складових напруженості магнітного поля у феромагнітній конструкції 1 основного магнітопроводу 3 (епюра Н у3, фіг. 2), додаткових магнітопроводів 5 (епюри Ну5, фіг. 2) та результівної напруженості магнітного поля (епюра НуΣ, фіг. 2) основного 3 та додаткових 5 магнітопроводів. Завдяки застосуванню двох додаткових магнітопроводів 5 з обмотками 6 результівна напруженість магнітопружного датчика 2 (епюра НуΣ, фіг. 2) має високу крутість, і тому забезпечується доведення локальної ділянки феромагнітної конструкції в місці вимірювання до стану магнітного насичення, що забезпечить підвищення чутливості приладу та точності вимірювання. Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях працює наступним чином. Магнітопружний датчик 2 встановлюється у місці вимірювання механічних напружень. Запускається реле часу 10, яке своєю першою контактною групою підключає обмотки збудження 4, 6 до джерела 13 змінного згасаючого струму, під впливом якого феромагнітна конструкція 1 розмагнічується. Потім реле часу 10 своєю першою контактною групою відключає обмотки збудження 4, 6 від джерела 13 змінного згасаючого струму, а другою контактною групою підключає обмотки збудження 4, 6 до джерела 8 живлення постійного струму. Під впливом імпульсного магнітного поля ділянка феромагнітної конструкції 1 в місці вимірювання переходить до стану магнітного насичення, а після закінчення магнітної дії на неї 1 UA 71369 U 5 10 до стану залишкової намагніченості. У цей час реле часу 10 відключає вхід згладжуючого фільтра 9 від джерела 8 живлення постійного струму і через невеликий інтервал часу своєю третьою контактною групою підключає блок 11 вимірювання та сигналізації. У момент дії механічного напруження змінюється напружений стан матеріалу в місці вимірювання, що призводить до зміни точки на граничній петлі гістерезису, що відповідає зменшенню напруженості магнітного поля на величину, пропорційну діючим механічним напруженням. Зазначена величина реєструється потокочутливим перетворювачем 12 магнітного поля. Блок 11 вимірювання та сигналізації по різниці рівнів намагніченості матеріалу феромагнітної конструкції 1 до і після механічної дії визначає інтегральну величину прикладеного механічного навантаження. Пропонована корисна модель завдяки попередньому розмагнічуванню феромагнітної конструкції забезпечить підвищення надійності роботи пристрою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, обмотку збудження на магнітопроводі, джерело живлення постійного струму, потокочутливий перетворювач магнітного поля, зв'язаний зі входом блока вимірювання та сигналізації, згладжуючий фільтр, сполучений виходом з обмоткою збудження, реле часу з контактною групою та двома регулювальними ланцюгами, блок вимірювання і сигналізації, з'єднаний входом з парою контактів контактної групи реле часу, два додаткові магнітопроводи з обмоткою, при цьому додаткові магнітопроводи розміщено по обидва боки основного магнітопроводу та прикріплено до останнього через немагнітні прокладки, а обмотки додаткових магнітопроводів включено зустрічно відносно обмотки збудження основного магнітопроводу, 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. 2 UA 71369 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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