Весы с электромагнитным уравновешиванием

Весы с электромагнитным уравновешиванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВЕСЫ с ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ, содержащие электромагнит с рабочей и дополнитель ной.обмотками и с закрепленным на пружине груэоприем ым якорем, управляемый источник напряжения, .выход которого сое аинен с. измерительным прибором и с информационным входом переключателя, оциц выход которого непосредственно, а другой через модулятор подключены к рабочей обмотке электромагнита, дополнвтельнай обмотка которого через схему задераккя . соединена с первым входом сжемы И, выхоо которой соединен с управляющим входом управляемого источника напряжения, и программный блок, отличающв е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния нестабилыюсти свойств пружины, в них. ввецены счетчик, дешифратор и триггер, пртчем программный блок подключен квходу счетчика, выхо&ы которого подключены к входам дешифратора, первый выхоо которого соединен с одним входом управляемого источника напряжения, второй выход - с друшм входом управляемого точника напряжения и с управляющим вхо дом переключателя, третий выход аещвфраTOJpa соединен с вторым входом Чапмы И и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу схемы задержки , один выход триггерапоцключая к третьему входу схемы И, в аругЫ1 выхоа - к входу запуска вдмеритеаьного прибора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) (Н) щр G 01 Ci 7/04

» »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСЙОММ СВИДВТЮВФТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3387570/18 10 (22) 28.01.82 (46) 30.С)4.83. Бюл. 34 16 (72) В. В. Гуляев, B. П. Юрщк и Ю. К; Писарев (71) Днепропетровский- филиал Научноисследовательского института резиновой промьпнлвнносги (53) 681.269(088.8) (56) 1. Авторское свкцетельство СССР

М 687346, at. G 01 9 7/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 887935, кл. g 01 Q 7/04, 1980 .(прототип). (54) (57) ВЕСЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ, содертиащие электромагнит с рабочей к цополнительной.обмотками и с закрепленным на пру жине грузоприемттым якорем, управляемый источник напряжения, .выход «огорого соединен с. измерительным прибором и с информационным вхоцом переключателя, один выход «oroporo непосредственно, а другой через модулятор подключены к рабочей обмотке электромагнита, дополнительная обмотка которого через схему задеииаки соецинеиа с первым входом схемы И, выход когорой соединен с управляюитим вхо цом управляемого источника напряжения, и программный блок, о т л и ч а ю m tt е с я тем, что, с целью повышения гоч» кости за счет уменыпения влияния песта бильносгн свойств пружкны, в них. ввецв ны счетчик, дешифратор и триггер, пра чем программный блок подключен « Ixo цу счетчика, выходы когорого поцключекы к входам цешкфрагора, первый выход ко торого соединен с одним входом управце

4Ъ емого источника напряжения, второй вы ход - с другим вхоцом управляемого sc» Я гочника напряжения и с управлят0щим вхо дом переключателя, третий выход дешифруем тофа соецинен с вторым входом Ъиимы И н с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу схемы за дери«и, один выхоц триггера-.подключен к третьему входу схемы И, а другой выход - к входу запуска измерительного прибора.

1016269

Изобретение относится к весоизмерй» тельной технике, в частности к весам, в которых урсвновешивание достигается с помощью электромагнитных срецсгв, и прецназначено nns. контроля массы образ цов в замкнутом обьеме, когца применение обычных весоизмеригельных устройств зв» груднено, Известны весы с электромагнитным

10 уравновешиванием, coneðæàøèå электромагнит с рабочей и дополнительной обмотками и якорем, источник питания,два одновибрагора, программное устройство, моцуля тор, электромагнитное реле (1) .

Устройство обладаег нецосгагочной

f5 точностью измерения, что обсуловлено неконтролируемыми изменениями намагни ченносги материала серцечника и якоря электромагнита между измерениями, погрешносгью, которая вызвана конечным бысгроцейсгвием измерительного прибора и явлением послецейсгвия материала пру-, жины .

Наиболее блиакими по технической сущности к предлагаемому являются весы с

25 электромагнитным уравновешиванием, со» держашие элекгромагниг с рабочей и цополнигельной обмогками и с закрепленным на пружине грузоприемным якорем, управляемый источник напряжения, выхоц З0 которого соединен с измерительным прибором и с информационным вхоцом переключателя, оцин выхоц которого непосредственно, а другой через моцулягор поцключены к рабочей обмотке электро магнита, дополнигельная обмотка которо го через схему зацержки соецинена с первым входом схемь". И, выхоц которой соецинен с управляюшим входом управля емого источника напряжения, и програм 40 мный блок (2) .

Недостаток прототипа заключается в неудовлетворительной точности измерения, зависящей or эффекта последвйсгвия для материала пружины, на когорой закреплен 45 якорь.

Цель изобретения - повышение точно сги измерения за счет уменьшения влия ния нестабильности свойств пружины. 50

Поставленная цель достигается тем, что в весы с электромагнитным уравновешиванием, соцеркашие электромагнит с рабочей и дополнительной обмотками и с закрепленным на пружине грузоприем 55 ным якорем, управляемый источник напряжения, выход которого соецинен с измерительным прибором р, с информационным входом переключателя, один выхоц которого непосрецсгвенно, а цругой через моцулятор поцключены к рабочей обмотке электромагнита, цополнительная обмотка которого через схему задержки соединена с первым входом схемы И, выхоц которой соединен с управляющим sxoaoM управля емого источника напряжения, и программныф блок, ввецены счетчик, цешифрагор и триггер, причем программный блок поцключен к входу счетчика, выходы которого поцключены к sxonaM дешифрагора, первый выхоц которого соединен с оцним входом управляемого исгочника напряжения, второй выход - с цругим вхоцом управляемого источника напряжения и с управляющим входом переключателя, третий выход дешифрагора соецинен с вторым входом схемы И и с первым входом триггера, второй ехоп которого подключен к выходу схемы задержки, один выход триггера поцключен к третьему входу схемы И, а другой выхоц - к входу запуска измерительного прибора.

На фиг, 1 изображена сгрукгурная схема весов; на фиг. 2 а - временная циаграмма изменения тока в рабочей обмотке; нв фиг. 2 б - послецовагельносгь синхроимпульсов, поступающих на вход счегчика or программного блока; на фиг. 2 в - ц состояние сигналов на выхоцах дешифрвгора; на фиг. 2 евыхоцной сигнал схемы задержки; на фиг. 2 ж «выхоцной сигналтриггера

Весы соцержат программный блок 1, счетчик 2, дешифратор 3, управляемый источник 4 напряжения треугольной формы с вхоцами 5 управления понижением напряжения, мецленным 6 и быстрым 7 повышением напряжения, схему И 8, триггер 9, схему 10 задержки, измерительный прибор 11 с информационным 12 и запускающим 13 входами, переключатель 14, модулятор 15, элекгромагниг 16 с рабочей 17 и цополнительной 18 обмотками и якорем 19, подвешенным на плоской пружине 20.Контролируемый обраэеп 21 крепится к якорю 19. Позициями 22 — 30 обозначены связи межцу элементами, Весы работают следующим образом.

В режиме измерения or программного

Ялока 1 на счетчик 2 поступают импульсы, с помощью которых произвоцигся синхронизация всего устройства. Дешифрагор 3 преобразует состояние счетчика 2 во временные интервалы, заданные цик"лом работы схемы.

В периоц времени стабилизации Гс осушесгвляегся серия срабатываний электромагнита 16 и размагничивание сер3 10.15 цечников без, фиксации резульrara измерения, что позволяет ствбилизировагь параметры материала пружины, r.е. ycr раняется эффект послецейсгвия. Для.этого нв выхоцах 22 и23 цешифрагора 3 поочерецно появляются сигналы логической 1 и "0", а на выходе 24 устаивал ливаегся логический О. При сигнале логическоф "1 на выходе 22 дешифра гора 3, а следовательно, и на вхоце 6 14 источника 4 питания бысгронарастающее напряжение с выхоцв источника 4 напряжения через переключатель 14 поцаегся непосредственно на обмотку 17 электро магнита 16. При агом якорь 19 притягивается, но запуска измерительного прибора 11 не происходит, гак как на

- установочный вход 29 триггера 9 подаегся сигнал логического 0 . При сит нале логической 1 на выходе 23 це- 20 шифратора, а слецовагельно, и на выходе 5 источника 4 напряжения и управляющем вхоце 25 переключателя 14 понижающееся напряжение источника 4 поцаегся через переключатель 14 на моцуля Ю

rop 15. С выхода модулятора 15 на об« мотку 17 поцаегся переменное напряжение с понижающейся по нуля амплигуцой, вследствие чего происходит раз агничивание сердечника и якоря 19 электромаг 30 . нита 16.

Таким образом, происхоциг 4-6 срабатываний электромагнита 16, что позволяет полностью компенсировать эффект послецейсгвия цля пружины и размагничи вать серцечник и якорь электромагнита независимо or их состояния в момент начала измерения.

По окончании времени ., па всех выходах дешифрагора 3 устанавливается сигнал логического О", что позволяет удерживать на выхоце исгочника 4 пи тания нулевое напряжение в течение времениЧ у, необходимого для успокоения подвижной системы весов. После выцер ски времени нв успокоение появляется сигнал логической "1 " на выходе 24. дешифратора 3, который поцаегся на первый вход 26 схемы И 8. Нв входы 27 и 28 этой схемы ноцаегся сигнал логической 1 or схемы 10 зацеркки и триггера 9. Таким образом, на выходе схемы И: 8 и соответственно на управляющем вхоце 7 источника напряжения устанавливается сигнал логической "1 ", который обеспечивает мец ленное нарастание напряжения на выходе источника 4. Переключатель 14 поцаег

259 ф напряжение на обмогку 17 элекгромагни га 16, минуя моцулятор 15.

При опрецеленном значении напряже ния, а слецовагельно, и гока в обмотке 17 происхоциг притяжение якоря 19 к полюсам электромагнита 16. При этом в дополнительной обмотке 18 инцуцир ется электрический импульс, поступающий на вход схемы 10 зацержки, выходной сигнал, который закрывает схему И 8, воздействуя на вход 27, и .своим задним фронтом опрокицываег триггер 9. по moцу 30 синхронизации. Таким образом, нв управляющий ахоп 7 источника 4 на» пряжения подается сигнал логического "0 и нарастание напряжения на его выхоце до конца цикла прекращаегся. При опро кицывании триггера 9 запускается изме ригельный прибор 11 по mony 13 и про изводится измерение гока в рабочей об мотке электромагнита. Величина тока ® обмотке электромагнита в момент притяжения якоря зависит ог массы конгро лируемого груза 21, жесткости пружи ны 20 и параметров электромагнита 16.

В начале следующего цикла триггер 9 усганавливаегся в исходное сосгоянйе сигналом с выхода 24 цешифратора 3 по входу установки 29. В течение вре» мени С (фиг. 2 a) происходит ciaбилизация параметров пружины зв счет повторных срабатываний и размагничива ния материала магнигопровоцв и якоря.

По окончании размагничивания делает ся выцержка времени на успокоение подвижной системы весов, после чего начинаегся процесс измерения. В мо мент времени „с дополнительной об мотки 18 электромагнита црихоциг импульс, сигнализирующий о притяжении якоря 19 к полюсам элекгромагннтв 16, и ток в обмотке 17 стабилизируется до конца цикла. Запуск измерительного nps» бара происходит через 80200 мс (В > ) после прихоца импульса притяжения, что необходимо цля окончания переходных процессов в обмотках. Все выдержки вре мени, за исключением 5, опрецеляются с помощью цешифрагора 3 и жестко зацв» ны, а сигнал запуска подается на измерительный прибор 11 только оцин раз в те» чение всего цикла - в момент опрокицы» ввния триггера 9, что повьцпает нацеж ность всец системы.

Предлагаемые весы отличаются or npo гогипа 1|овышенной точностью, сгабииьио стью за счет введения предварительного срабатывания датчика и жесткой сиихро низации всей системы. Применение весов

1018289 4 вффвкгизно дли контроля массы обраэцов сгнию агрессивных и тохсичных срвл, и эаминугом объеме, например, при испы ногае применение обычных иесоиэмериге ,тамии на сгойиосгь полимеров c IceaeN- . лиаых устройств эагруинено.

Сосгавигель В. Ширшов

Рецакгор А.Фролова Техрец Т.Магочка Коррекгор А, Ил ни

Заказ 3197/40 Тираж 643 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарсгвенного комитега СССР по целам изобрегений и огкрыгий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., g; 4/5

Филиал ППП «Пагенг", г. Ужгороц, ул. Проекгна, 4