Автоматические весы

Автоматические весы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик рн787904

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230279 (21) 2728968/18-10 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 151280, Бюллетень "@ 46

Дата опубликования описания 15.1280 (51)М. Кп З

G 01 G 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 269 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Соэинов, В.Д. Попов, А. Я. Шенфельд, Н.А. Безрядин и В.М. Алексеев (71) Заявитель

Ленинградский завод иГосметр" (54) АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к аналитическим весам с электромагнитной системой уравновешивания.

Известны аналитические весы, содер-5 жащие коромысло с чашкой, датчик разбаланса, подключенный к регулирующему усилителю, компенсатор и отсчетный прибор (1).

Известные весы имеют недостаточную10 точность и помехоустойчивость вследствие того, что отсчетный прибор регистрирует все броски компенсационного тока в неустановившемся режиме:.и различные помехи, затрудняющие отсчет. 15

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым являются автоматические весы, содержащие чувствительный элемент с датчиком некомпенсации, подключенным к регулирую- 20 щему усилителю, соединенному с компенсатором, и цифровой прибор с блоком запуска и генератором импульсов (2), Известные весы имеют недостаточ- 25 ное быстродействие и точность, поскольку для управления работой узла устранения ложного отсчета требуется внешний запускающий сигнал. Точность весов ухудшает также наличие s схеме 30 узла, работающего в режиме хранения информации, при котором возникают сбои от воздействия импульсных помех.

Цель изобретения — увеличение быстродействия весов и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в известные весы введены усилитель-интегратор, инвертор, две схемы сравнения, источники смещающих сигналов, схема ИЛИ и ключ, причем выход регулирующего усилителя соединен с первыми входами схем сравнения непосредственно, а с их вторыми входами связан через усилитель-интегратор и инвертор, при этом ко вторым входам схем сравнения подключены источники смещающих сигналов, а выходы схем сравнения через схему ИЛИ соединены с ключом, установленным между генератором импульсов и блоком запуска цифрового прибора

На фиг. 1 показана структурная. схема предлагаемых весов; на фиг. 217 - графики, поясняющие работу весов.

Схема включает чувствительный элемент 1 с грузоприемной площадкой

2 для исследуемого образца 3 с неизвестной массой rn„ закрепленный на опорах, например упругих лентах 4

787904 и 5, заделанных в основание 6, и снабженный датчиком некомпенсации, имеющим подвижную 7 и неподвижную 8 части, и компенсатором, образованным подвижной катушкой 9, магнитной системой 10 и токоподводами 11 и 12, а также регулирующими усилителем 13 и отсчетным цифровым прибором 14 с блоком 15 запуска и генератором 16 тактовых импульсов. Кроме того схема включает усилитель-интегратор 17 с повышенной постоянной интегрирования Т„, большей времени переходного процесса Тд(Тц p Т) в составе операционного усилителя 18 и конденсатора

19, инвертор 20, разделительные резисторы 21, 22, 23 и 24, схемы 25 15 и 26 сравнения, источники 27 и 28 смещающих сигналов Усм, и Чсм, схему HJIH 29 и ключ 30, причем выход

31 регулирующего усилителя 13 соединен непосредственно с первыми входа- 2О ми 32 и 33 схем 25 и 26 сравнения, а через усилитель-интегратор 17 инвертор 20 соединен со вторыми входами 34 и 35 схем 25 и 26, к которым подключены также источники 27 и 28 смещающих сигналов. Выходы 36 и 37 схем 25 и 26 сравнения через схему

ИЛИ 29 поданы на ключ 30, установленный между генератором 16 тактовых импульсов и блоком 15 запуска отсчетного цифрового прибора 14. Опорный резистор 38, имеющий сопротивление л р служит для съема измеряемого сигнала Чу..= Эк од--К,т„, пропорционального компенсационному току Jg и измеряемой массе пх образца 3 (К, — масштабный коэффициент).

Работа весов происходит следующим образом, На грузоприемную площадку 2 устанавливается исследуемый образец 3 и чувствительный элемент 1, подвешенный на опорах 4 и 5, смещается на величину аЬ, при этом с датчика некомпенсации в регулирующий усилитель

13 поступает входной сигнал U>

45 который после усиления в виде компенсационного тока ) через токоподводы 11 и 12 поступает.в подвижную катушку 9, возвращающую чувствитель- ный элемент 1 в исходное положение

b,И О, и далее в виде сигнала Ч с опорного резистора 38 подается в отсчетный цифровой прибор 14. Выходной сигнал регулирующего усилителя

13 (напряжение Ч, на его выходе 31) 55 имеет вид кривой а (фиг. 2) с начальным участком переходного процесса (а, -а,1), с установившимся режимом (а -о ) и с участком съема образца (а, -a4) . d0

На участке установившегося режима может иметь место помеха "вплеск" (a -a ). Указанный сигнал Ч ых подается непосредственно на первые входы

32 и 33 схем 25 и 26 сравнения. 65

Одновременно выходной сигнал Ч,, после прохождения усилителя-интегратора 17 (c повышенной поСтоянной интегрирования) и соответствующего затягивания (отставания) его переднего и заднего фронтов, а также изменения полярности в инверторе 20 и сложения со смещающими сигналами V и V ù

СМ1 см2у соответствующими, например, единице младшего разряда отсчетного цифрового прибора 14, подается на вторые входы 34 и 35 схем 25 и 26 сравнения, что изображено на фиг. 2 в виде кривых б и 8. Схемы 25 и 26 сравнения формируют выходные сигналы Ян и Sg постоянной амплитуды (см. фиг. 3 и фиг. 4), соответствующие разностным сигналам на входах 32 и 34 и 33 и 35 (т.е. соотношениям между кривыми и и б и а и 6, фиг. 2), поступающие на схему ИЛИ 29. Наличие выходного сигнала S (Запрет ) (см. фиг. 5), поступающего со схемы ИЛИ 29 на ключ

30 запрета, прекращает прохождение тактовых импульсов, равномерно поступающих с генератора 16 тактовых импульсов (см. фиг. 6), и блок 15 запуска в укаэанные отрезки времени

bt„, ht и +y (см. фиг. 7) не запускается, тем самым не подавая команды на сброс предшествующих показаний отсчетного цифрового прибора 14.

Таким образом, показания отсчетного цифрового прибора 14 в течени: временного отрезка Ь =! †равны нулю, а в течение отрезка Ь иьм.= соотве ствуют Ч беэ наличия каких-либо помех и скачков, т„е. отсчет измеряемой массы х в установившемся режиме уравновешивающей системы производится по цифровому прибору 14, Наличие усилителя-интегратора с повышенной постоянной интегрирования, инвертора, источников смещающих сигналов, схем сравнения, схемы ИЛИ и ключа запрета устраняет влияние помех и неустановившихся режимов работы на показания отсчетного цифрового прибора автоматических весов и тем самым существенно повышает их быстродействие и точность.

Формула изобретения

Автоматические весы, содержащие чувствительный элемент с датчиком некомпенсации, подключенным к регулирующему усилителю, соединенному с компенсатором, и цифровой прибор с блоком запуска и генератором импульсов, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью увеличения их быстродействия и точности измерения, в них введены усилитель-интегратор, инвертор, две схемы сравнения, источники смещающих сигналов, схема ИЛИ и ключ, 787904 причем выход регулирующего усилителя соединен с первыми входами схем сравнения непосредственно, а с их вторыми входами связан через усилитель-интегра,тор и инвертор, при этом ко вторым входам схем сравнения подключены источники смещающих сигналов, а выходы схем сравнения через схему ИЛИ соединены с ключом, установленным между генератором импульсов и блоком запуска цифрового прибора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сахаров A.È. Весы в физико-химических исследованиях, М., Наука, 1968, с, 53-60, 2. Патент CttIA 9 3789937, кл. 177210, опублик. 1977 (прототип). 76,7904

Составитель В. Ширшов

Техред Ж.Кастелевич

Корректор О.Билак

Редактор М.Келемеш

Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8337/47

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4