Автоматические весы

Автоматические весы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ, содержащие коромысло, подвеску и систему автоматического уравновешивания с размещенным на коромысле сосудом с жидкостью, отличающиеся тем, что, с целью повыщения быстродействия и точности, они снабжены блоком двойного интегрирования выходного компенсационного тока, причем сосуд из н&магнитного материала заполнен магнигной жидкостью с помещенным в нее фе| ромагнитным телом, а торцы сосуда охватывают введенные в устройство неподвижные управляющие катушки, при этом блок двойного интегрирования выходного компейсационного тока и управляющие катушки соединены с системой автомагического уравновепшвания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (и) g g.&01 Cj 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3566348/1 8-1 0 (22) 23.03.83 (46) 23.03.84. Бюл. № 11 (72) Э. М, Агабекян, А. Я. Шенфельд, Н. А. Безрядин и В. А. Кандрикина (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников тока (53) 681,269(088. 8) (56) 1. Сарахов А. И, Весы в физикохимических исследованиях. М„"Наука", 1968, с. 53-60.

2. Авторское свидетельство СССР № 514205, кл. Gi 01 С 7/00, 1974 (прототип), (54) (57) АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ, содержащие коромысло, подвеску и систему автоматического уравновешивания с размещенным на коромысле сосудом с жидкостью, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, они снабжены блоком двойного интегрирования выходного компенсационного тока, причем сосуд из немагнитного материала заполнен магнитной жидкостью с помещенным в нее ферромагнитным телом, а торцы сосуда охватывают введенные в устройство неподвижные управляюшие катушки, при этом блок двойного интегрирования выходного компеисационного тока и управляющие катушки соединены с системой автоматического уравновелявания.

1 081

Изобретение относится к весоизмерительной технике, b частности к электронным весам с автоматическим уравновешиванием.

Известны устройства для измерения массы, содержащие чувствительный элемент, компенсатор, подключенный к источнику тока, и огсчетный прибор 513.

Однако эти весы, использующие элект ромагнитное уравновешивание, не обеспе- 10 чивают требуемой точности, что обусловлено нагревом элементов весов, в частности компенсационными токами, подаваемыми в катушки обратного преобразователя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является весоизмеригельное устройство, содержащее коромысло, подвеску и систему aBTOMBTH÷eñêoão уравновешивания, с размещенным на коромысле сосудом с жидкостью Г2 3.

Однако в известном устройстве не обеспечиваются требуемые быстродействие и гочносгь, поскольку уравновешивание коромысла производится с помошью электрохимической ячейки путем переноса веще- 25 ства с одного электрода на другой, для проведения которого требуется значительный отрезок времени, пропорциональный измеряемой массе.

Иель изобретения — повышение быстрс действия и точности весов.

Поставленная цель достигается тем, что автоматические весы, содержащие коромысло, подвеску и систему автоматического уравновешивания с размещенным 35 на коромысле сосудом с жидкостью, снабжены блоком двойного интегрирования выходного компенсационного тока, причем сосуд из немагнигного материала заполнен магнитной жидкостью с помещенным 4О в нее ферромагнитным телом, а торцы сосуда охватывают введенные в устройство неподвижные управляющие катушки, при этом блок двойного интегрирования выходного компенсационного тока и управ 45 ляющие катушки соединены с системой автоматического уравновешивания;

На чертеже схематически изображены автоматические весы.

Коромысло 1, снабженное концевой 50 призмой 2 с подвеской 3 и грузоприемной чашкой 4 для исследуемого образца 5, установлено на опорных элементах

6 и 7, имеет гайки регулировки разбаланса 8 и чувствительности 9, "флажок" 1055 датчика разбаланса 11, а также стержен 12, на котором жестко закреплен сосуд 13 из немагнигного материала, 425

2 расположенный вдоль длины коромысла 1 и наполненный магнитной жидкостью 14, в которую помещено подвижное ферромагнитное тело, например цилиндр 15.

С торцов 16 сосуда 13 расположены управляющие катушки 17 и 18, подключенные совместно с блокол 19 двойного интегрирования выходного компенсационного тока к выходу системы 20 автоматического уравновешивания 26, в когорую входят датчик 11 разбаланса, генератор

21 и усилитель 22.

Блок 23 питания подключен к генера— тору 21, усилителю 22, блоку 19 двойного интегрирования и к отсчегному устройству 24, служащему для фиксации блока выходного сигнала K

О О

19, где К вЂ” коэффициенг пропорциональности, определяющего основную массу п х исследуемого образца 5.

Автоматические весы работают следующим образом.

В исходном положении при отсутствии на чашке 4 образца 5 с помощью гайки

8 коромысло 1 уравновешивается, при этом тело 15 находится, например, в среднем положении относительно центра

0 коромысла 1, Компенсационный ток Д„ равен нулю.

При наложении на чашку 4 образца с малой массой с т„коромысло 1 получает разбалансируюший момент, равный

dp g dtn (1) где Вр — длина рабочего плеча; о. — ускорение свободного падения, Я = 9,81 м/с ;

dpx — вес образца 5 с массой дщ х

Коромысло 1 вместе с "флажком" 10 отклоняется на угол o19, и датчик 11 разбаланса посылает в усилигель 2 2 сигнал разбаланса 3 а,„, который в свою очередь выдаег вйходной компенсационный ток Зк, поступающий в катушки 17 и 18 и создающий компенсационное усилие F, заставляющее двигаться тело 15 вправо, причем

Р =К Э, (2) где К - коэффициент пропорциональности, При этом текущее значение ускорения д, испытываемое телом 15, равно К т где — путь, пройденный телом 15 до момента уравновешивания; п т — масса гела 15.

425

1081

Тело 15 под воздействием электpoMarнитной силы Р перемешается до тех пор, пока разбалансируюший момент ;Нр, не уравновесится KOMIIeHcaHHOHHbIM момен» том, равным 5

a opÄ =p;ae (4) где p — вес тела 15;

31 — перемешение тела 15.

Из условия равенства моментов разбаланса и уравновешивания по выражению >0 (4) получаем

УР„=(Р,/Е,) аЕ; (5) а.„=(.,/Р ye. (6)

Из последнего выражения получаем, что при наложении груза 15 массой rn с 15 учетом выражений (2) и (3) при проведении операции интегрирования измеряемая масса м„равна

9 t

После завершения процесса урав: новешивания и перемещения тела 15 на требуемый отрезок компенсационный ток „ становится равным нулю,,7к — — 0, поскольку предложенная система уравновешивания является астатической и угол некомпенсации а f также равен нулю.

Наличне сосуда с магнитной жидкос1тью и ферромагнитным талом, неподвижных управлякаях катушек и системы уравновешивания позволя ет значительно уменьшить время уравновешивания g исключить эффект нагрева и перегрузок токоцодводяших элементов весов и компенсцтора уравновешиваюшнми токами Д ф

„„= („,,/е,)dQ=(т,(е ) =(к,/K,)

О О х,Д Д ., к (7)

4 т.е. величина измеряемой массы m - груХ за 15 пропорциональна двойному интеграл уту or величины компенсационного тока 3 где К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависяшей от постоянной компенсационньи катушек 17 и 18 и тела 15, а также длины рабочего плеча 0 .

rn =К

Х откупа

3 dt Зt (г) которые в начальном и конечном положениях равны нулю, и тем самым значительно повьюить быстродействие и точность автоматических весов.

Составитель М. Орлова

Редактор Гl. Коссей Техред Ж.Кастелевич Корректор М.11!а лни

Заказ 1520/33 Тираж 6lO П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

;1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4