Силоизмерительное устройство

Силоизмерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области приборостроения и может использовано в системах и устройствах автоматического измереюш сил, массы , давлений и позволяет повысить точность измерения усилий магннгоупругими дифференциальныьи силоизмерителями за счет исклзоче1гия погрешностей, вносимых входным трансформатором источника питания, температурной погрешностью выпрямителя входного сигнала и погрешностями сумж1рования сигналов нескольких силойзмерителей. Для этого на нагружаемом магнитопровод 2 размещены четные 4 и нечетные 5 обмотки, а на разгружаемом магннтопроводе 3 - четные 6 и нечетные 7 обмотки. Начала четных обмоток 4 соединены с выходом ключевого элемента 8 непосредственно , а четных обмоток 6 через защитный диод, нечетных обмоток 5 - с. ключевым элементом 9 непосредственно, а нечетных обмоток 7 через защитный диод. Концы всех обмоток нагружаемого магнитопровода соединены с одним из нагрузочных резисторов 14, а разгружаемого магнитопровода - с другим нагрузочным резистором 15, между точками соединения резисторов с обмотками включен измерительньй прибор 18. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. I сл с ГчО сь О5

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК хндф 0 01 E. 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТ СССР !

lO ЕЛА! ИЗО РЕТЕИИЙ V ОТНРЦТИЙ (21) 3799623/24-10 (22) 09.10.84 (46) 07.03.86. Бюл. Ф 9 (7!) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) И.H.Ãóìàíþê, В.И.Бескоровайхньхй и B.Г.Куц (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 247566, кл. G 01 Ь 1/12, 1969.

Гуманюк И.H. Иагнитоупругие силоиэмерители. Киев, Техника, 1981, с. 158, рис. 50. (54) СИЛ01!ЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области приборостроения и может бить использовано в системах и устройствах автоматического измерения сил, массы, давлений и позволяет повысить точность измерения усилий магнитоупругими дифференциальххылпх силоизмерителями за счет исключения погрешностей, вносимых входным

„„ЯО„„1216679 А трансформатором источника питания, температурной погрешностью выпрямителя входного сигнала н погрешностями суммирования сигналов нескольких силоизмерителей. Для этого на нагружасмолх лхагнитопроводф 2 размещеньх четные 4 и нечетные 5 обмотки, а на разгружаемом магнитопроводе

3 — четные б и нечетные 7 обмотки.

Начала четшrx обмоток 4 соединены с выходом ключевого элемента 8 Нрпосредственно, а четных обмоток 6 через защитный диод, нечетных обмоток 5 — с ключевым элементом 9 непосредственно, а нечетных обмоток 7 через защитный диод. Концы всех обмоток иагружаемого магнитопровода соединены с одним иэ нагрузочных резисторов 14, а разгружаемого иагнитопровода — с другим нагрузочным резистором 15, между точками соединения резисторов с обмотками включен измерительный прибор 18. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1216679

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах и устройствах автоматического измерения сил, массы, давлений, Цель изобретения — повышение точности измерения усилий магнитоупругими дифференциальными силоизмерителями за счет исключения погрешностей, вносимых входным трансформатором источника питания, температурной погрешностью выпрямителя выходного сигнала и погрешностей суммирования сигналов нескольких силоиэмерителей.

Па фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— конструкция одного из видо» дифференциально-дроссельного силоизмерителя.

Устройство представляет собой диф. ференцпально-дроссельпый магнптоупругий силоизмеритель i с нагружаемым 2 и раэгружаемым 3 магнитопроводами, Оп может быть один, но при необ одимости их может быть несколько. Па нагружаемом магпитопроводе 2 размещены четные 4 и нечетные 5 обмотки. Соответственно па разгружаемом магнитопроводе 3 расположены четные 6 и нечетные

7 обмотки, 11ачала четньм обмоток 4 соедипепы с выходом ключевого элемента 8 непосредственно, а четных обмоток 6 — через защитный диод. Соответственно начала нечетных обмоток 5 соединены с выходом ключевого элемента 9 непосредственно, а нечетных. обмоток 7 также через защитный диод. Управляющий электрод первого ключевого элемента 8 соединен с выходом 10 четных полупериодов, а второго ключевого элемента

9 — с выходом 11 нечетных полупериодов задающего симметричного мультнвибратора 12 частоты питания. Входы обоих ключей 8 и 9 соедипены со стабилизатором 13 постоянного напряжения. 1<онцы всех обмоток 4 и 5 пагружаемого или нагружаемых магнитопроводов 2 соединены с нагрузочпым резистором 14, а концы ьсех обмоток 6 и 7 раэгружаемого илп разгружаемых магнитопроводов

3 — с нагруэочным резистором 15. Между точкой 16 резистора 14, соедипенной с обмотками 4 и 5 и трчкой

17 резистора 15, соединенной с об!

О

55 мотками 6 и 7, включен измерительный прибор 18.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к энергосети стабилизатора 13 постоянного напряжения на его выходе появляется соответствующее напряжение, Одновременно начинает работать задающий мультивибратор 12 частоты питанйя.

В один из полупериодов (условно назовем его четным1 на управляющий электрод ключа 8 (транзистор, рабо-. тающий в режиме насыщения, семистор или другой элемент ключевого типа) с выхода !О задающего генератора 12 поступает потенциал, открывающий кл|оч 8. Через обмотки 4 и 6, расположенные, соответственно на четных стержнях нагружаемого 2 и раэгружаемого 3 магнитопроводов, проходит

=ок, который наводит магнитные потоки, направленные против часовой стрелки (фиг. 2, пунктир). Далее ток проходит через резисторы 14 и

15.п с пих — на стабилизатор 13.

При этом на резисторах 14 и 15 возникает падение напряжения, соответствующее величинам токов в обмотках 4 и 6. Разность потенциалов между точками 16 и 17 при этом будет тем больше, чем больше различаются токи резисторов 14 и 15, т.е, большее усилие воздействует на силоизмеритель.

В следующий (нечетный) полупериод ключ 8 закрывается, а ключ 9 открывается. Ток течет по обмоткам

5 и 7, расположенным на печетных стержнях магнитопроводов 2 и 3, и наводит в них магнитный поток, направленный по часовой стрелке (фиг. 2, сплошная линия), Так как обмотка 5 нагружаемого магнитопровода соединена с тем же резистором

14, что и обмотка 4, направление тока в резисторе в этом (нечетном) полупериоде остается тем же, что и в предыдущем полупериоде. Пульсации напряжения на нем практически отсутствуют. Аналогичные процессы происходят в разгружаемом магнитопроводе, обмотке 7 и резисторе 15.

При отсутствии измеряемого усилия нагрузки на магнитопроводы 2 и

3, создаваемые предварительным нагруженнем (путем эавинчивания гайки на центральном штоке), равны, з одинаковые токи в обмотках 4 и 6, 5 и 7, разность потенциалов между точками 16 и 17 равна нулю.

Под воздействием измеряемого усилия токи в обмотках 4 н 5, расположенных на нагружаемом магнитопроводе 2, увеличиваются, а в обмотках 6 и 7 на разгружаемом под воздействием измеряемого усилия P магнитопроводе 3 уменьшаются. Соответственно изменяется и разность потенциалов между точками 16 и

17, регистрируемая прибором 18.

На фиг. 1 ключевые элементы 8 и

9 имеют по два выхода, на одном из которых включен диод, предназначенный для защиты схемы от шунтирования измерительного прибора

18 парой обмотс к (например 5 и 7 или 4 и 6) в моменты, когда питающий их ключ закрыт. В этом случае возникает паразитная цепь (например точка 16, обмотка 5, вход запертого ключа 9, обмотка 7, точка 17), вызывающая резкое снижение уровня полезного сигнала. Эта же задача (исключение шунтирования прибора) может быть решена путем использования четырех ключей — транзисторов вместо двух транзисторов и двух диодов, показанных на фиг. 1.

При измерении одного и того же усилия несколькими силоизмерителями, их обмотки соединяются с ключевыми элементами и нагрузочными резисторами соответственно обмоткам первого силоизмерителя, параллельно им.

Выходной сигнал, фиксируемый прибором 18, при этом будет соответствовать сумме усилий, воздействующих на каждый из силоизмерителей.

216679

Ф о р м у л а изобретения

1. Силоизмерительное устройство, включающее в себя основной и допол5 нительные дифференциальные магнитоупругие силоизмернтели, выполненные в виде нагружаемого и разгружаемого магнптопроводов, каждый иэ которых содержит стержни с размещенными на них обмотками, источник стабилизированного постоянного напряжения, задающий симметричный мультивибратор частоты питания, два ключевых элемента, два нагрузочных резистора, измерительный прибор, причем входы ключевых элементов соединены с выходом источника стабилизированного постоянного напряжения, а управляющие электроды — с соответствую20 щими выходами задающего мультивибратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, выход одного ключевого элемента соединен с началами обмоток, размещенных на четных стержнях обоих магнитопроводов, выход другого ключевого элемента соединен с началами обмоток, размещенных на нечетных стержнях обоих магнитопровсдов, 3О а концы всех обмоток нагружаемого. магнитопровода соединены с одним из нагрузочных резисторов, концы всех обмоток раэгружаемсго магнитопровода соединены с другим нагрузоч35 ным резистором и между точками соединения резисторов с обмотками включен измерительный прибор, 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю г, е е с я тем, что обмотки

40 дополнительных силоизмерителей подключены к ключевым элементам и нагрузочным резисторам параллельно обмоткам основного силоизмерителя.

1216679! ! !

Составитель В.Родин

Редактор В.Иванова Техред С.Мигунова Корректор Е.Сирохман

Заказ 996/53

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

Г !

I

Тираж 778 Подлисное

В1ЬЫПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наГ., д, 4/5

rl ! ! !

l

l !