Magnetoelastic sensors calculation with a complex stress of state in the magnetic circuit

Authors

  • Sergey G. Grigoryan Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-1-25-30

Keywords:

magnetoelastic sensor, magnetoelastic transducer, magnetoelastic sensors calculation, magnetoelastic transducers calculation, mathematical model

Abstract

The article considers a method for calculating magnetoelastic sensors, in which the magnetic permeability of the magnetic circuit material is a tensor, the increments of its components being proportional to the components of the mechanical stress tensor. The dependence between the components of stress tensors and the magnetic permeability increments is linear and it is described by the two parameters of magnetoelastic sensitivity which are determined experimentally for a specific material, using a special technique. The increment of induction at the point of the magnetic circuit is proportional to both the increment of the magnetic permeability tensor components and the increment of the magnetic field stress due to its redistribution between the magnetic circuit sections. Approximation of the sensor’s magnetic circuit by the equivalent circuits with the lumped parameters sections has been used. Examples of using the technique for calculating various types of magnetoelastic sensors are given.

Author Biography

Sergey G. Grigoryan, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department «Automatics and Telemechanics», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)

References

Magnetic Sensors, Volume 5, Sensors: A Comprehensive Survey/R. Boll, K.J. Overshott, VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1989. 548 с.

Strip Tension Systems Pressductor® PillowBlock load cells, 2019. URL: https://new.abb.com/products/measurement-products/ strip-tension/pressductor-pillowblock-load-cells-pftl201 (дата обращения 27.09.2022).

Автоматические устройства с магнитоупругими преобразователями. М.: Энергия, 1974. 96 с.

Гуманюк М.Н. Магнитоупругие силоизмерители. Киев: Техника, 1981. 183 с.

Рыбальченко Ю.И. Магнитоупругие датчики крутящего момента. М.: Машиностроение. 1981. 128 с.

Левинтов С.Д., Борисов А.М. Бесконтактные магнитоупругие датчики крутящего момента. М.: Энергоатомиздат, 1984. 88 с.

Дубинин А.Е. Магнитоанизотропные преобразователи силы. М.: Энергоатомиздат, 1991. 112 с.

Волков С.С., Дерябин А.А., Прилуцкий М.А. Расчет магнитоупругого датчика контроля качества сварного соедине-ния при ультразвуковой сварке пластмасс // Изв. вузов. Машиностроение. 2016. № 1. С. 18 – 26.

Михайлов О.П. Тензор чувствительности магнитоупругих преобразователей // Электричество. 1979. № 9. С. 25 – 30.

Fock K. Design оf Magnetoelastic Transducers// XVI IMEKO World Congress, Vienna, AUSTRIA, 2000, September 25-28. URL: https://www.imeko.org/publications/wc-2000/IMEKO-WC-2000-TC3-P067.pdf. (дата обращения 27.09.2022).

Воронцов Г.В., Григорьян С.Г., Мартынов В.В. К теории чувствительности магнитоупругих преобразователей // Изв. вузов. Электромеханика. 1985. № 12. C. 41 – 47.

Воронцов Г.В., Григорьян С.Г. Определение параметра магнитоупругой чувствительности ферромагнетиков при линейном напряженном состоянии // Изв. вузов. Электромеханика. 1987. № 9. C. 27 – 31.

Воронцов Г.В., Григорьян С.Г. Экспериментально-теоретическое определение параметра магнитоупругой чувстви-тельности ферромагнетиков при чистом сдвиге // Изв. Сев.- Кавк. науч. центра высш. шк. Технические науки. 1987. № 4. C. 43 – 47.

Григорьян С.Г. Магнитоупругий преобразователь давления с монолитным чувствительным элементом и его мате-матическая модель // Изв. вузов. Электромеханика. 1988. № 8. C. 72 – 79.

Григорьян С.Г. Обоснование расположения обмоток магнитоупругого преобразователя давления // Изв. вузов. Электромеханика. 2017. № 3. C. 34 – 39. DOI:10.17213/0136-3360-2017-3-34-39

Published

2023-03-22

How to Cite

(1)
Grigoryan, S. G. Magnetoelastic Sensors Calculation With a Complex Stress of State in the Magnetic Circuit. electromeh 2023, 66, 25-30.

Issue

Section

Articles