143954. lajstromszámú szabadalom • Érzékelő mechanikai mennyiségnek villamos mennyiséggé való átalakítására

Megjelent: 1958. július hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.954. SZÁM 74. b. OSZTÁLY — VI—208. ALAPSZÁM Érzékelő mechanikai mennyiségnek villlamos mennyiséggé való átalakítására Vyzkumny a zkusebni Ietecky ustav, Letnati, Prága mellett, Csehszlovákia A bejelentés napja: 1956. július 18. A találmány tetszés szerinti mechanikai, termikus (hő) akusztikai, aerodinamikai, vagy egyéb mennyiségnek villamos mennyiséggé, azaz elektromotoros erővé történő közvetlen átalakítására szolgáló érzékelőre vonatkozik. Mechanikai mennyiségeknek villamos menynyiségekké való átalakítására sokféle eljárást ismerünk; az u. n. adók a legkülönbözőbb fizikai jelenségek, tehát pl. ellenállás, induktivitás, kapacitás stb. változásait használják fel. Az átalakításnak (átvitelnek) ezek a fajtái rendszerint vagy egyszerűek, de ilyenkor a tulajdonképeni mérés bonyolult és érzékeny berendezéseket kíván, vagy éppen, fordítva, az átvitel módja bonyolult és azt a gerjesztés pontatlansága erősen befolyásolja, ezzel szemben azonban a mérések egyszerűek. Ennek ellenére sok olyan eset van, amikor olyan méréseket kell végezni, melyek az eddig ismert és alkalmazott átviteli eljárásokkal egyáltalán nem, vagy csak tökéletlenül oldhatók meg. A jelen találmány tárgyát, képező érzékelő egy mechanikai mennyiségnek villamos menynyiségre történő átalakításéra tetszés szerinti alakú ferromágneses testből áll, melyet egy gerjesztő árammal mágnesezünk, vagy pedig alélandó mágnesből készült és torziós ' (csavaró) igénybevételnek van alávetve. Ez a csavaró igénybevétel a mágneses tér alakjának megváltozását okozza s ennek következtében a mágneses térnek elektromotoros erőt indukáló komponense (összetevője) keletkezik, Ezért az elektromotoros erőt egy tekercsbe, vagy vezetőbe vezetjük. Ennek az átalakító eljárásnak az ismert többi eljárásokkal szemben az a nagyjelentőségű tulajdonsága van, hogy az elektromotoros erő gerjesztésére egyszerű gerjesztő és felvevő berendezést használ, és az eljárás közvetlen, tehát az eredményes átalakítást károsan befolyásoló pontatlanságot okozó közbenső fokozatok nélküli. Az érzékelő lényegében három részből áll: a gerjesztőből, a torziós (csavart) testből és a felvevő részből. Számos eljárás és kombináció lehetséges, melyekkel a mechanikai mennyiség találmány szerinti átalakítása elérhető. A legjellegzetesebb eljárások egyikét a csatolt rajz 1. ábrája mutatja vázlatosan. Itt a gerjesztő rész szabadon, a — 2 —torziós cső belsején keresztül vezetett — 1 — vezetőből áll. Ez; a — 2 —• cső egyik végén mozdulatlanul be van fogva, másik végére pedig forgató nyomaték fejti ki hatását. A — 3 — felvevő tekercs szabadon van a csőre ráhelyezve. A bevezetett áramot a — 4 — ampermérő segítségével szabályozzuk, a kilépő áram feszültségét pedig az — 5 — voltmérővel mérjük. A — 2 — torziós csőben a szabadon átvezetett —< 1 —- vezetőben keringő és a — 4 — amperméterrel szabályozott villamos áram elektromágneses teret gerjeszt. A torziós csövet csavarásra véve igénybe ez a mágneses tér eltorzul (alakját megváltoztatja). A mágneses tér változása a -— 3 — tekercsben az — 5 — voltméterrel mérhető elektromotoros erőt indukál. A második jellegzetes példát a 2. ábra szemlélteti, ahol ugyancsak egy — 7 — torzitós pálcára van a — 6 — gerjesztőtekercs szabadon ráhelyezve. A pálca egyik végén befogott és másik végén, forgató (csavaró) nyomaték terheli. A — 8 T- kilépő vezeték a — 7 — torziós (csavart) pálca két végéhez közvetlenül csatlakozik. A belépő áramot a — 9 — amperméterrel szabályozzuk, a kilépő feszültséget pedig a — 10 — voltméterrel mérjük. • Az átalakítás olyan, hogy a — 7 — torzító pálcára helyezett — 6 '— tekercsen átfolyó és a —-9 — amperméterrel szabályozott villamosáram hatására elektromágneses tér keletkezik. A —-7 — torziós pálcát csavarásra véve igénybe, a mágneses tér alakja megváltozik. A mágneses tér alakváltozása a — 7 — pálcában elektromotoros erőt indukál, melyet a — 7 — pálca két végéről levéve, a — 10— voltméterrel mérünk. Az eljárás tehát egy mechanikai nagyságnak villamos nagyságra (elektromotoros erőre) való átalakítására a találmány szerinti érzékelő segítségével lényegében egy mágneses tér alakja-