Весоизмерительное устройство

Весоизмерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить быстродействие и точность. При изменении контролируемой массы происходит перемещение коромысла, а следовательно, и чувствительного элемента дифференциального датчика, формирующего сигнал, пропорциональный изменившемуся весу контролируемой массы. При изменении положения коромысла упругодеформируемые элементы , расположенные в одной плоскости с осью вращения коромысла и жестко прикрепленные к нему одними концами, прогибаются, опираясь другими концами на конусные подстроечные винты, и уравновешивают груз. Одновременно с коромыслом перемещаются закрепленные на его измерительном плече постоянные магниты механизма демпфирования, расположенные в зазорах его разомкнутых магнитопроводов. В результате в датчике возмущения наводится ЭДС, величина к которой пропорциональна скорости перемещения коромысла. Усиленный сигнал поступает на вход функционального преобразователя , предназначенного для формирования импульса выходного напряжения После выработки сигнала в блоке функционального преобразователя сигнал поступает на усилитель мощности, формирующий импульс на гасящий элемент , которым является обмотка второго разомкнутого магнитопровода и который посредством силового воздействия , с соответствующим постоянным магнитом давит помехи, 3 ил. со со ел

щ) G 01 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЭОЬРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

АРИ ГКНТ СССР.1 (21) 4604084/10 (22) 09.11.88 (46) 15.03.92. Бюл. и 10 (71) Казахский государственный университет им. С.М.Кирова (72) Д.А.Шиганов, Н.В.Руденко, H.P.ÈàæðåHîâà, Л.Н.Кузнецов и Б.К.Канимов (53) 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1182273, кл. G 01 G 23/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1583747, 1987. (54) ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить быстродействие и точность.

При изменении контролируемой массы происходит перемещение коромысла, а следовательно, и чувствительного элемента дифференциального датчика, формирующего сигнал, пропорциональный изменившемуся весу контролируемой массы. При изменении положения коромысла упругодеформируемые элементы, расположенные s одной плосИзооретение относится к весоизмерительной технике.

Известно устройство, содержащее коромысло, ось вращения которого связана с упругодеформируемыми подвесками, грузоприемник, систему уравновешивания и регистрации.

Недостатками. известного устройства являются сложность конструкции

„„80„„1719915 А I

2 кости с осью вращения коромысла и жестко прикрепленные к нему одними концами, прогибаются, опираясь другими концами на конусные подстроечные винты, и уравновешивают груз. Одновременно с коромыслом перемещаются закрепленные на его измерительном плече постоянные магниты механизма демпфирования, расположенные в зазорах его разомкнутых магнитопроводов.

В результате в датчике возмущения наводится ЭДС, величина к которой пропорциональна скорости перемещения коромысла. Усиленный сигнал поступает на вход функционального преобразователя предназначенного для формирова9

Ю ния импульса выходного напряжения, После выработки сигнала в блоке функционального преобразователя сигнал поступает на усилитель мощности, формирующий импульс на гасящий элемент, которым является обмотка второго разомкнутого магнитопровода и который посредством силового воздействия с соответствующим постоянным магнитом давит помехи. 3 ил. сО и низкая чувствительность к малым . изменениям массы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее основание с опорой, на оси которой установлено коромысло с грузоприемной чашкой, дифференциальным датчиком положения и системой уравновешивания, выполненной в виде симметрично расположенных от3

171991 ноСительно оси коромысла упругодеформируемых элементов.

Однако известное устройство характеризуется низкой точностью и быстродействием вследствие неизбежнос5 ти возникновения поперечных колебаний, присущих системам с торсионной подвеской. Торсионная подвеска с катушкой электромагнитного исполнитель-10 . ного элемента не обеспечивает достаточно быстрой компенсации изменяющегося веса образца.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности.

Цель достигается тем, что в весоизмерительное устройство введены механизм демпфирования, выполненный в виде двух разомкнутых магнитопроводов, на каждом из которых располо>кена обмотка, одна из которых является датчиком возмущения, а вторая - гасящим элементом механизма демпфирования, и двух постоянных магнитов, закрепленных на измерительном плече 2 коромысла и расположенных в зазорах магнитопроводов, размещенных на основании, причем упругодеформируемые элементы расположены в одной плоскости с осью вращения коромысла и жестко прикреплены к нему одними концами, а другими концами опираются на введенные конусные подстроечные винты, при этом конец измерительного плеча коромысла снабжен подвижным

35 противовесом.

На фиг. 1 схематически представлено весоизмерительное устройство, вид спереди; на фиг. 2 — вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схема механизма демпфирования.

Весоизмерительное устройство со-. держит основание 1 с опорой 2, на оси 3 которой установлено коромысло

4 с грузоприемной чашкой 5 на одном плече 6, кронштейном 7 и рамкой 8 на измерительном другом плече 9. На рамке закреплен чувствительный элемент дифференциального датчика 10 положения. Система уравновешивания выполнена в виде упруго-деформируе"

50 мых элементов 11, симметрично расположенных относительно оси коромысла, причем упругодеформируемые элементы размещены в одной плоскости с осью вращения коромысла и жестко

55 прикреплены к нему одними концами с помощью обойм 12, а другими концами опираются на конусные подстроечные

4 винты 13. Система уравновешивания содержит также подвижный противовес 14, расположенный на конце измерительного плеча 9. Механизм демпфирования выполнен в виде двух разомкнутых магнитопроводов, на каждом из которых расположена обмотка, одна из которых является датчиком 15 возмущения, а вторая — гасящим элементом 16, и двух постоянных магнитов 17, закрепленных на кронштейне 7.

Датчик 15 возмущения через масштабный усилитель 18 с компенсатором

19 смещения связан с функциональным преобразователем 20, с которым через усилитель 21 мощности соединен гасящий элемент 16 .

Весоизмерительное устройство работает следующим образом.

При изменении контролируемой мас" сы на грузоприемной чашке 5 происходит перемещение коромысла 4, а следовательно, и чувствительного элемента дифференциального датчика 10, формирующего сигнал, пропорциональный изменившемуся весу контролируемой массы,. При изменении положения коромысла упругодеформируемые элементы 11 прогибаются, опираясь на конусные подстроечные винты 13 и уравновешивают груз. Величина возвратного усилия упругодеформируемых элементов определяется величиной выступа конусных подстроечных винтов 13 из опоры 2.

Одновременно с коромыслом 4 перемещаются и постоянные магниты 17. В результате в датчике 15 возмущения наводится ЭДС, величина которой пропорциональна скоростй перемещения коромысла 4, Усиленный сигнал поступает на вход функционального преобразователя 20, предназначенного для формирования экспоненциального импульса выходного напряжения по отношению к линейно возрастающему входному сигналу.

В основу работы преобразователя положена выходная характеристика биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой. Экспоненциальная зависимость тока базы от напряжения база-эмиттер позволяет осуществить преобразование выходного напряжения транзисторного каскада . (Т, Т ) в экспоненциальную форму по отношению к линейно возрастающему входному сигналу, усиленному масштаб17Е9915

Риа 2 ным усилителем. Тем самым обеспечивается режим, при котором до некоторого значения напряжения эмиттербаза, ток базы отсУтствУет, а это условие в свою очередь выполняется при медленном росте входного напряжения, что соответствует плавному отклонению коромысла при изменении массы навески. При резком перемещении коромысла, 1р что эквивалентно помехе, практически мгновенно растущий ток базы фррмирует сигнал, сигнал усиливается и. подается на гасящий элемент 16, который путем силового воздействия с соответ- 15 ствующим постоянным магнитом коромысла давит помехи, С помощью подстроечных резисторов

R и R можно сдвИгать выходную экс- 2р поненциальную характеристику, тем самым регулируя величину сигнала, с которого начинает вырабатываться сигнал подавления. Сопротивления R<-К„о служат для регулировки степени гашения, т.е. задают крутизну характеристики подавляющего сигнала.

Настройка механизма демпфирования к работе осуществляется путем подбора резисторов R -К,6 исходя из заданных условий, Формула изобретения.

Весоизмерительное устройство, содержащее основание с опорой, на оси которой установлено коромысло с грузоприемной чашкой, дифференциальным датчиком положения и системой уравновешивания, выполненной в виде симметрично расположенных относительно оси коромысла упругодеформируемых элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введен механизм демпфирования, выполненный в вйде двух разомкнутых магнитопроводов, на каждом из которых расположена обмотка, одна из которых является датчиком возмущения, а другая - гасящим элементом механизма демпфирования, и двух постоянных магнитов, закрепленных на измерительном плече коромысла и расположенных в зазорах магнитопроводов, размещенных на основании, причем упругодеформируемые элементы расположены в одной плоскости с осью вращения коромысла и жестко прикреплены к нему одними концами, а другими концами опираются на введенные конусные подстроечные винты, при этом конец измерительного плеча коромысла снабжен подвижным противовесом.

1719915

Составитель Н. Немцева

Техред Л. Сердюкова Корректор И.Самборская

Редактор С.Лисина

Заказ 765 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

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

Производственно-и.здательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101