Ферромагнитные преобразователи в народном хозяйстве

July 13, 2015 by admin Комментировать »

Ферромагнитные преобразователи применяют при испытаниях бетонных и железобетонных конструкций, а также для исследования напряженного состояния различных материалов. В основе конструкций преобразователей лежит свойство ферромагнитных материалов менять свои магнитные свойства под действием механических напряжений. Так, у материалов с положительной магнитострикцней

магнитная проницаемость в направлении растяжения увеличивается, а в направлении сжатия уменьшается. Это свойство н аз ыв ается м агнитоу пру гим эффектом. Магнитоупругий эффект лежит в основе определения твердости магнитоупругих материалов, измерения механических напряжений в металлических конструкциях, измерения прочности практически любых материалов, как ферромагнитных, так н не обладающих ферромагнитными свойствами, измерения напряженного состояния таких материалов, как бетой, пластмассы, дерево, полимеры.

Ферромагнитный датчик (авторы конструкции К. В. Качурин,

В.          В. Ковалев, В. П. СмитскнЙ). Авторы предложили приклеивать к поверхности неферромагиитиых материалов при изготовлении деталей пластинки из ферромагнитных материалов и использовать их в качестве датчиков напряженного состояния. Решения простое и остроумное.

На рис. 2-57,0 показана конструкция приклеиваемого ферромагнитного датчика. Датчик изготовляется п виде прямоугольной пластины, вырезанной из листа пермаллоя толщиной 0,1—0,δ мм. Для закрепления датчика лучше применять жесткие клеи, изготовленные на основе эпоксидной смолы или карбинольного сиропа. На рис. 2-57,6 изображена конструкция датчика, заделываемого внутрь материала. Применение таких простых датчиков более перспективно, чем применение тензорезисторов н индуктивных тензометров, так как позволяет избавиться от большого количества экранированных соединительных проводов и специальных схем коммутации, особенно сложных в многоканальных измерительных установках», громоздких и малонадежных в работе.

Ферромагнитные преобразователи рассмотренного типа могут быть установлены в неограниченном количестве в необходимых точках контролируемого объекта Для определения напряженного состояния в точках контроля достаточно иметь один индуктивный датчик. Датчик состоит из двух незамкнутых магнитопроводов, полюсы которых расположены крестообразно, под углом 90е друг к другу. На одном магнитопроводе намотана обмотка возбуждения, питаемая напряжением от генератора, на другом — вторичная обмотка, воспринимающая сигнал при наличии напряжения. Обмотка возбуждения намотана на сердечнике из стали ХВП, вторичная — на сердечнике из пермаллоя. Рабочая частота питающего напряжения (возбуждающего) выбрана равной 425 Гц.

Рнс. 2-58.

Прибор для измерения магиитоупругого эффекта в ферромагнитных преобразователях под влиянием воздействия механических напряжений показан на рис. 2-58. Прибор состоит из генератора, выполненного на транзисторах Т{—Ть по двухтактной двухкаскадной схеме Напряжение с обмоткн IV трансформатора Гра подается на возбуждающую обмотку индуктивного датчика ДТ\ и на фазочувствительный детектор на диодах Дг—Дь. Сигнал со вторичной обмоткн датчика ДТ% который возникает при деформации пластины под воздействием механического напряжения, поступает на вход трехкаскадного усилителя на транзисторах 7s — Т7. Усиленный сигнал со вторичной обмотки II трансформатора Грэ также подается на фазочувствительный детектор. Стрелочный индикатор регистрирует ток, пропорциональный механическому напряжению. В схеме предусмотрены цепи регулировки и проверки напряжения питания, цепи подачи калиброванного напряжения на вход усилителя для периодической тарировки прибора.

Все трансформаторы намотаны на сердечниках из пермаллоя диаметром 25 мм, высотой 10 мм (Τρι н Трг) н 20 мм (Трг). Обмотка I трансформатора Τρι содержит 200X2 витков провода ПЭЛ 0,21; обмотка II 10X2 витков провода ПЭЛ 0,23. Обмотка I трансформатора содержит 150X2 витков провода ПЭЛ 0,21; обмотка II — 20X2 витков того же провода; обмотка III— 150X2 витков провода ПЭЛ 0,12; обмотка /К —50X2 витков провода ПЭЛ 0,53. Обмотка I трансформатора 7р8 содержит 800 витков провода ПЭЛ 0,18; обмотка II ~ 250X2 витков провода ПЭЛ 0,21.*

Датчик для определения твердости ферромагнитных материалов (авторы конструкции Г. Г. Белоконский, В. П. Павлова) показан на рис. 2-59, а. Датчик состоит из двух катушек, намотанных намоткой

типа «универсалы» (катушки К\ и Кз) и закрепленных на общем каркасе из эбонита или прессшпана. Внутренний диаметр каркаса равен диаметру испытуемой детали, твердость которой требуется измерить. Упрощенная схема прибора для измерения твердости изделий показана на рис. 2-59,6. Внутрь одной из катушек Κι вставлен образец с известной твердостью, а внутрь другой Кз— испытуемый образец. Обмотки 1 обеих катушек датчика соединены последовательно н питаются от вторичной обмотки трансформатора Тр\. Обмоткн 2 катушек датчика включены в разные плечи измерительного моста, составленного из катушек Кз и резисторов /?i — R9. Мост сбалансирован таким образом, что прн отсутствии внутри катушек Κι н Кз сравниваемых металлических образцов сигнал разбаланса отсутствует и появляется только тогда, когда твердость образца и испытуемой детали различны. Сигнал разбаланса с измерительной диагонали моста поступает на вход фазочувствнтельиого усилителя /, а с него —на исполнительное устройство 2.

Источник: Смирнов А. Д., Радиолюбители — народному хозяйству. — 2-е изд., перераб. и доп. — М: Энергия, 1978. — 320 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 957).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты