RU2354942C1 - Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах - Google Patents
Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354942C1 RU2354942C1 RU2007135035/28A RU2007135035A RU2354942C1 RU 2354942 C1 RU2354942 C1 RU 2354942C1 RU 2007135035/28 A RU2007135035/28 A RU 2007135035/28A RU 2007135035 A RU2007135035 A RU 2007135035A RU 2354942 C1 RU2354942 C1 RU 2354942C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- sensor
- magnetoelastic
- end thrust
- axial force
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения осевого усилия во вращающихся валах. Устройство содержит линейно-кольцевой магнитоупругий датчик осевого усилия, фазовращатель, источник переменного напряжения, выход которого подключен к обмотке возбуждения датчика и входу фазовращателя, сумматор, к одному входу которого подключен выход датчика, к другому входу - выход фазовращателя. Выход сумматора через последовательно соединенные полосовой фильтр и выпрямитель подключен к сглаживающему фильтру нижних частот и измерительному прибору. Линейно-кольцевой магнитоупругий датчик осевого усилия состоит из секций, симметрично расположенных по окружности вала. Каждая секция датчика состоит из трансформаторных магнитоупругих преобразователей осевого усилия, расположенных вдоль линии вала и установленных с зазором по отношению к нему. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости. 3 ил.
Description
Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения осевых усилий валов различных силовых установок, используемых на морских судах, в металлургии и других областях техники.
Известно устройство под названием бесконтактный измеритель упора гребного винта, авторское свидетельство №421579, B63h 23/24 G01, бюллетень №12 от 30.03.74. авт. B.C.Михайлов, А.И.Солодовников, действие которого основано на использовании изменения магнитных свойств материала вала под влиянием упругих деформаций, в котором для увеличения выходного напряжения сердечники измерителя попарно расположены вдоль и поперек оси вала.
Однако такое устройство имеет низкую помехоустойчивость, обусловленную вредным влиянием магнитной неоднородности материала вала.
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.
Это достигается тем, что для уменьшения вредного влияния магнитной неоднородности материала вала предлагается использовать линейно-кольцевой магнитоупругий датчик осевого усилия. Линейно-кольцевой магнитоупругий датчик осевого усилия состоит из секций, симметрично расположенных по окружности вала. Каждая секция состоит из последовательно включенных трансформаторных магнитоупругих преобразователей приставного типа, расположенных вдоль линии вала и установленных с зазором по отношению к нему. При этом уровень помеховой составляющей уменьшается в 
раз, где z количество трансформаторных магнитоупругих преобразователей.
Принцип действия магнитоупругих преобразователей описан в [1, 2].
Выражение для ЭДС трансформаторного магнитоупругого преобразователя имеет следующий вид [1].
где ω - угловая частота сети;
γ - электрическая проводимость материала вала;
µу, µх - значения магнитных проницаемостей материала вала вдоль действия главных нормальных напряжений;
α - угол между координатными осями Х1, Y1, связанными с магнитопроводом преобразователя, и главными осями анизотропии X,Y, совпадающими с направлением главных нормальных напряжений (см. фиг.1);
Фm - амплитудное значение магнитного потока, втекающего в контролируемый участок вала через полюса обмотки возбуждения.
Анализ этого выражения показывает, что приведенная зависимость изменяется по периодическому закону в функции угла и имеет
экстремальные значения при 
где n=0, 1, 2, 3…
При α=45° ЭДС преобразователя имеет максимальное значение и равна:
Таким образом, для использования трансформаторного магнитоупругого преобразователя в качестве преобразователя осевого усилия его магнитопровод необходимо расположить с зазором относительно вала в соответствии с фиг.2.
На фиг.2 показаны проекции полюсов магнитопровода преобразователя на поверхность вала.
А, В - проекции полюсов обмотки возбуждения.
С, Д - проекции полюсов измерительной обмотки.
Измерительные обмотки трансформаторных магнитоупругих преобразователей включаются последовательно таким образом, чтобы выходной сигнал линейно-кольцевого магнитоупругого датчика осевых усилий был равен сумме выходных сигналов преобразователей [2].
На фиг.3 представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах содержит источник переменного напряжения 1 выход, которого подключен к линейно-кольцевому магнитоупругому датчику осевых усилий 2 и фазовращателю 3. К одному входу сумматора 4 подключен выход линейно-кольцевого магнитоупругого датчика осевых усилий 2, к другому выход фазовращателя 3. Таким образом, происходит компенсация нулевого сигнала. Выход сумматора 4 подключен через последовательно соединенные полосовой фильтр 5, выпрямитель 6 и фильтр нижних частот 7 к измерительному прибору 8.
Устройство работает следующим образом. Сигнал с линейно-кольцевого магнитоупругого датчика осевого усилия 2 поступает на схему компенсации нулевого сигнала, образованную фазовращателем 3 и сумматором 4, а с ее выхода - на полосовой фильтр 5. Полосовой фильтр 5 пропускает на выпрямитель 6 только спектральные составляющие полезного сигнала. Сигнал с выпрямителя 6 поступает на сглаживающий фильтр нижних частот 7. Выпрямленный и отфильтрованный полезный сигнал поступает в измерительный прибор 8.
Литература
1. Жадобин Н.Е. «Магнитоупругие датчики в судовой автоматике». Л.: Судостроение, 1985, 36 с.
2. Жадобин Н.Е., Крылов А.П., Малышев В.А. «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики». СПб., 1998, 440 с.
Claims (1)
- Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах, содержащее линейно-кольцевой магнитоупругий датчик осевого усилия, установленный с зазором по отношению к валу, фазовращатель, источник переменного напряжения, выход которого подключен к обмотке возбуждения датчика и входу фазовращателя, сумматор, к одному входу которого подключен выход датчика, к другому входу - выход фазовращателя, а выход сумматора через последовательно соединенные полосовой фильтр и выпрямитель подключен к сглаживающему фильтру нижних частот и измерительному прибору, отличающееся тем, что для измерения осевого усилия во вращающихся валах используется линейно-кольцевой магнитоупругий датчик осевого усилия, состоящий из секций, симметрично расположенных по окружности вала, каждая секция датчика состоит из последовательно включенных трансформаторных магнитоупругих преобразователей осевого усилия приставного типа, расположенных вдоль линии вала и установленных с зазором по отношению к нему.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135035/28A RU2354942C1 (ru) | 2007-09-20 | 2007-09-20 | Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135035/28A RU2354942C1 (ru) | 2007-09-20 | 2007-09-20 | Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2354942C1 true RU2354942C1 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=41020073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007135035/28A RU2354942C1 (ru) | 2007-09-20 | 2007-09-20 | Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2354942C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110967129A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-07 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种高温转子***轴向力测试***及方法 |
-
2007
- 2007-09-20 RU RU2007135035/28A patent/RU2354942C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Жадобин Н.Е., Крылов А.П., Малышев В.А. Элементы и функциональные устройства судовой автоматики. - СПб.: 1998, 440 с. Жадобин Н.Е. Магнитоупругие датчики в судовой автоматике. - Л.: Судостроение, 1985, 36 с. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110967129A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-07 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种高温转子***轴向力测试***及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101598573B (zh) | 旋转机械的直接轴功率测量 | |
| US9146163B2 (en) | Proximity and strain sensing | |
| CN104792858A (zh) | 一种交流电磁场检测仪 | |
| JP2010048552A (ja) | 非破壊検査装置及び非破壊検査方法 | |
| Beth et al. | Magnetic measurement of torque in a rotating shaft | |
| US6779409B1 (en) | Measurement of torsional dynamics of rotating shafts using magnetostrictive sensors | |
| RU2354942C1 (ru) | Устройство для измерения осевого усилия во вращающихся валах | |
| JP6242155B2 (ja) | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 | |
| CN1030642A (zh) | 磁弹性扭矩传感器 | |
| Xiu et al. | Study on an innovative self-inductance tension eddy current sensor based on the inverse magnetostrictive effect | |
| CN108375437A (zh) | 基于逆磁致伸缩效应的船舶轴功率测量方法 | |
| JP6378554B2 (ja) | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 | |
| CN108692840A (zh) | 基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法 | |
| JPS5946527A (ja) | トルク検出装置 | |
| RU2354941C1 (ru) | Устройство для измерения осевого усилия и частоты вращения во вращающихся валах | |
| RU2326355C2 (ru) | Устройство для измерения крутящего момента на вращающихся валах | |
| CN107727733A (zh) | 一种基于脉冲涡流的电导率仪 | |
| KR101204007B1 (ko) | 자기유변유체를 이용한 회전형 변위센서 및 이를 포함하는 변위감지장치 | |
| CN207379978U (zh) | 一种基于脉冲涡流的电导率仪 | |
| CN2033899U (zh) | 磁弹性扭矩传感器 | |
| JPS6255533A (ja) | トルク測定装置 | |
| Gu et al. | The principle and application of a new technique for detecting wire rope defects | |
| SU1384972A1 (ru) | Магнитоупругий датчик крут щего момента | |
| SU1043481A1 (ru) | Электромагнитный способ измерени диаметра ферромагнитных изделий | |
| SU996928A1 (ru) | Устройство дл электромагнитного контрол |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180921 |