Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях

Реферат: UA 84601 U UA 84601 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. Відомо пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітопружний датчик з незамкнутим магнітопроводом, 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, додаткову однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, при цьому зазначені головки відтворення сполучено зі входом блока вимірювання і 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 [див. патент України № 59575 МПК G01G 7/00, опубл. 25.05.2011, бюл. № 10]. Цей пристрій вибрано за найближчий аналог. Недолік відомого пристрою полягає в тому, що наявність П-подібної магнітної головки запису під час нанесення нею магнітної мітки призводить до значного випинання корисного магнітного потоку у позаполюсному просторі, що не забезпечує достатню чутливість та точність роботи пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях шляхом того, що магнітна головка запису виконана Ш-подібної форми та застосовано додаткову третю двощілинну потокочутливу головку відтворення, розташовану по центру додаткового полюса магнітної головки запису, додаткову третю однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену по центру міжполюсного простору магнітної головки запису, додаткову четверту однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, що дозволить суттєво збільшити величину корисного сигналу. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітну головку запису, джерело живлення постійного струму, 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, першу однощілинну та дві двощілинні потокочутливі головки відтворення, другу однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, при цьому зазначені головки відтворення сполучено зі входом блока вимірювання і сигналізації, а обмотки однощілинних потокочутливих головок відтворення з'єднано послідовно узгоджено, при цьому незамкнутий магнітопровід магнітної головки запису прикріплено до корпусу пружними елементами, згідно з корисною моделлю, магнітна головка запису виконана Ш-подібної форми та застосовано додаткову третю двощілинну потокочутливу головку відтворення, розташовану по центру додаткового полюса магнітної головки запису, додаткову третю однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену по центру міжполюсного простору магнітної головки запису, додаткову четверту однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, причому обмотка додаткової третьої двощілинної потокочутливої головки відтворення з'єднана послідовно з обмотками основних двощілинних потокочутливих головок відтворення, а обмотки додаткових однощілинних потокочутливих головок відтворення сполучені послідовно з обмотками основних однощілинних потокочутливих головок відтворення. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях (фіг. 1), що містить Ш-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, однощілинні потокочутливі головки відтворення 7, 8, розташовані по центру міжполюсного простору магнітної головки запису 1, двощілинні потокочутливі головки відтворення 9-11, розміщені по центру полюсів магнітної головки запису 1, однощілинні потокочутливі головки відтворення 12, 13, розташовані у міжполюсних просторах магнітної головки запису 1, при цьому обмотки потокочутливих головок відтворення 7-13 сполучені зі входом блока вимірювання і сигналізації 6. Незамкнутий магнітопровід Ш-подібної магнітної головки запису 1 прикріплено пружними елементами 14 до корпусу 15. 1 UA 84601 U 5 10 15 20 25 30 На фіг. 2 показані горизонтальна Нх та вертикальна Ну складові напруженості магнітного поля залишкової намагніченості з протилежного боку феромагнітної конструкції 16 вздовж осі х та горизонтальна Нх* складова напруженості магнітного поля залишкової намагніченості ділянки феромагнітної конструкції 16 з боку 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 Ш-подібної магнітної головки запису 1 та феромагнітною конструкцією 16 забезпечується повітряний зазор А. 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 Ш-подібної магнітної головки запису 1 притягується до поверхні феромагнітної конструкції 16 та намагнічує її ділянку, після чого під дією пружних елементів 14 повертається у вихідне положення. Ділянка феромагнітної конструкції 16 в 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 і 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. Величина горизонтальної складової напруженості магнітного поля залишкової намагніченості Нх реєструється однощілинними потокочутливими головками відтворення 7, 8, вертикальна складова Ну вимірюється двощілинними потокочутливими головками відтворення 9-11, величина горизонтальної складової напруженості магнітного поля залишкової намагніченості Нх* реєструється однощілинними потокочутливими головками відтворення 12, 13, при цьому здійснюється підсумовування вимірювальних сигналів. Оскільки під час вимірювання шунтування феромагнітної конструкції 16 незамкнутим магнітопроводом Ш-подібної магнітної головки запису 1 відсутнє, сигнали потокочутливих головок відтворення 7-13 мають значну величину. Блок 6 вимірювання і 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 35 40 45 50 Пристрій для визначення механічних напружень у феромагнітних конструкціях, що містить магнітну головку запису, джерело живлення постійного струму, 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, першу однощілинну та дві двощілинні потокочутливі головки відтворення, другу однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, при цьому зазначені головки відтворення сполучено зі входом блока вимірювання і сигналізації, а обмотки однощілинних потокочутливих головок відтворення з'єднано послідовно узгоджено, при цьому незамкнутий магнітопровід магнітної головки запису прикріплено до корпусу пружними елементами, який відрізняється тим, що магнітна головка запису виконана Ш-подібної форми та застосовано додаткову третю двощілинну потокочутливу головку відтворення, розташовану по центру додаткового полюса магнітної головки запису, додаткову третю однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену по центру міжполюсного простору магнітної головки запису, додаткову четверту однощілинну потокочутливу головку відтворення, розміщену у міжполюсному просторі магнітної головки запису, причому обмотка додаткової третьої двощілинної потокочутливої головки відтворення з'єднана послідовно з обмотками основних двощілинних потокочутливих головок відтворення, а обмотки додаткових однощілинних потокочутливих головок відтворення сполучені послідовно з обмотками основних однощілинних потокочутливих головок відтворення. 2 UA 84601 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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