гнитоупругие датчик стискаючих зусиль трансформаторного типу
На малюнку 2.6 наведена конструкція МД стискаючих зусиль трансформаторного типу, розробленого Гіпроніселектрошахт (Донецьк). Чутливий елемент 1 датчика виконаний у вигляді пакету пластин з електротехнічної сталі ЕЗЗО, стягнутих болтами +5. Через чотири діагонально розташованих отвори намотані дві незалежні обмогкі: збудження 3 по одній діагоналі пакета та вимірювальна 4 - за іншою. При збірці пакету пластини, штамповані уздовж прокату, чергують з пластинами, штампованими поперек прокату. Це забезпечує изотропность в магнітному відношенні матеріалу чутливого елемента в напрямках, паралельному і перпендикулярному стисненню.
Зусилля прикладається до виступу чутливого елемента, що знаходиться над отворами. Ці отвори викликають концентрацію напруг, тому для попередження пластичних деформацій середнє значення механічного напруги в чутливому елементі не повинне перевищувати (5-7) 10 7 н/м 2 , чому відповідає питома вихідна потужність датчиків цього типу порядку (3-4) 10 3 ва/м 3 .
Для забезпечення нелінійності перетворення, меншою 1%, середнє значення напруги необхідно знижувати до 5 В· 10 6 н/м 2 , що призводить до значного збільшення габаритних розмірів МД та зменшення вихідний потужності.
Вихідна потужність, а також нелінійність і гістерезис характеристики перетворення датчика різко залежать від співвідношення між його вихідним опором і параметрами навантаження.
Переміщенням балансувального муздрамтеатру 2 можна не тільки зменшити початкову вихідну напруга МД, а й отримати різні варіанти характеристик перетворення.
При виборі оптимального режиму харчування гістерезис характеристики перетворення МД після тренування може бути зменшений до 2%. Температурна похибка не перевищує 1% на 10 В° С.
Датчики цього типу застосовані в пристрої для вагового дозування матеріалу, завантажується на скіп на шахтному підйомі, розробленому Гіпроніселектрошахт. Вимірювальна обмотка МД з'єднана зі схемою, що забезпечує спрацьовування виконавчого реле при досягненні бункером-дозатором заданої ваги і повернення реле в початковий стан після розвантаження бункера.
Зусилля спрацьовування регулюється в межах 25-250 кн.
2.2 Вимірювання крутного моменту
Серійно виготовляються перетворювачі, засновані на використанні явища магнітопружності, розраховані на номінальні значення від 50 до 1000 Н-м.
У магнитоупругих перетворювачах (датчиках) крутного моменту навколо нерухомого або обертового сталевого валу розташовані три кільцевих полюса магнітних систем, забезпечених обмотками. Обмотка середнього полюсного кільця збуджується змінним струмом і створює на поверхні валу змінне магнітне поле, яке при ненавантаженому валі розташовується повністю симетрично між обома полюсами N і S, як це показано на малюнку 2.7, а. Нульова Еквіпотенціальна лінія цього поля розташована співвісно з вторинними обмотками А і В, які зрушені на половину відстані між полюсами і з'єднані між собою зустрічно. Тому різницеве напруга дорівнює нулю. Якщо тепер піддати вал впливу крутного моменту то це викличе зміна магнітної проникності, що в свою чергу супроводжується пропорційним величині і напряму цього моменту відхиленням нульової еквіпотенційної лінії вправо або вліво (малюнок 2.7, б).
В
Малюнок 2.7- Використання ефекту магнітопружності для вимірювання крутного моменту: а - картина енлових ліній поля при ненавантаженому валі; б - те ж, при скрученому валі; Н-S - полюса котушки збудження; А, В - вторинні котушки; 0 - Кулеві
Під дією різниці магнітних потенціалів у вторинних обмотках збуджуються різні за величиною напруги, що зумовлюють відповідне показання.
Деякі характерні особливості
1. Максимальна робоча частота обертання становить залежно від типу 10 ТОВ об/хв або при спеціальному виконанні 15 000 об/хв.
2. Безконтактний з'їм вимірювального сигналу забезпечує можливість експлуатації практично без обслуговування.
3. Під уникнути згинальних моментів рекомендується застосовувати пружні, але міцні на скручування з'єднувальні муфти.
4. Придатні для вимірювання статичних і динамічних величин до 250 Гц. p> 5. Клас точності 2%; при індивідуальній градуюванні 1,2%.
Основна складність конструювання МД крутного моменту пов'язана з тим, що вал - чутливий елемент, що передає вимірюваний крутний момент, як правило, обертається.
У Нині відомі три конструктивні різновиди МД з обертовим валом - чутливим елементом.
- з нерухомими котушками;
- з обертовими котушками;
- з нерухомій вимірювальної і обертається котушкою збудження.
Основне гідність конструкції МД з нерухомими котушками полягає в тому, що відпадає необхідність у струмоз'ємних пристроях (контактних кільцях, обертових трансформато...
