Способ уменьшения температурнойпогрешности becob

Способ уменьшения температурнойпогрешности becob

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 050179 (2т) 2707962/18-10

<ц821966 (51)M. Кл З

G 01 L 1/12

G 01 G 3/18 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР

ho делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0481 Бюллетень Но 14 (5З) УДК 5З1.781 (088.8) Дата опубликования описания 150481

П.П. Сизых, В.В. Иванов, В.Ф. Жилицкий, В.Н. Близняков, А.М. Загваздин и Г.P. Квашнин (72) Авторы изобретения

O . 1 rc 1Тюменский индустриальный институт и Тюменск я 1 ., t теплоэлектроцентраль .Ф4 -, 4 Я (71) 3 ая ви тели (54) СПОСОВ УМЕНЬШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ПОГРЕ

ВЕСОВ

Изобретение относится к весоизме;. рительной технике и может быть использовано в электромеханических весах с магнитоупругими силоизмерительными датчиками.

Температурные изменения выходных характеристик магнитоупругих силоизмерительных датчиков являются основным источником погрешностей электромеханических весов, разрабатываемых на базе таких датчиков, причем известные конструкции магнитоупругих датчиков трансформаторного типа с шихтованным сердечником имеют тем-, пературную погрешность порядка 1- 15

1,7% на 10 .С.

При соответствующем коэффициенте заполнения, который представляет собой отношение толщины добавочных 20 пластин из закаленной стали к общей толщине пластин магнитопровода из электротехнической стали, можно осуществить практически полную температурную компенсацию мультиплакативной 25 составляющей магнитоупругого датчика трансформаторного типа, используя медное сопротивление, включенное в цепь выходной обмотки магнитоупругого датчика f13. 30

Недостатком этого способа является то, что для его реализации в каждом конкретном случае необходимо подбирать величину активного проволочного сопротивления, исходя из ве„личины температурного коэффициента магнитоупругого датчика, примененного в весах. Однако это довольно трудоемкая работа, требующая специального дорогостоящего оборудования (климатических камер, точных силоизмерительных машин и цифровых приборов).

Другим недостатком этого способа является то, что аддитивная составляющая температурной погрешности магнитоупругого датчика не устраняется.

Для уменьшения влияния этой составляющей погрешности перед измерениями необходима установка на "нуль".

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ уменьшения температурной погрешности весов, содержащих.магнитоупругие датчики с двумя взаимно перпендикулярными намагничивающей и измерительной обмотками, при измерениях с компенсацией начального сигнала опорным напряжением в цепи измерительной обмотки l2).

821966

Недостаток данного способа состоит в необходимости проведения при коррекции характеристики двух операций, посЯедовательно растянутых друг за другом во времени. Это приводит к тому, что в процессе корректировки чувствительности по образцовой нагрузке дрейфует нуль весов и требуется дополнительная установка нуля.

Другим недостатком данного способа является то, что для его реализации нужно существенно усложнить кон— струкцию весов, вводя узел автоматической установки нуля, блок коррекции масштаба преобразования и механизм наложения образцовой силовой нагрузки на весовую платформу. 15

Цель изобретения — одновременное уменьшение погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что компенсацию начального сигнала осуществляют, изменяя активное сопротивление нагрузки измерительной .обмотки при постоянном опорном напряжении.

На фиг. 1 показана зависимость выходного напряжения U магнитоупругих 75 датчиков от измеряемой силы Р,.при— ложенной к датчикам, при различной температуре окружающей среды," на фиг. 2 — структурная схема весов, поясняющая данный способ уменьшения тем- З0 пературной нестабильности выходной характеристики магнитоупругих весов, на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема магнитоупругих весов.

На фиг. 1 обозначены:

1 — характеристика весов U=f(P)

=0 С;

2 — характеристика при с>0 >С, 3 — характеристика при t<0 С.

На фиг. 2 и 3 показаны магнитоупругий, датчик 4 трансформаторного типа с двумя взаимно перпендикулярными обмотками, служащий для преобразования измеряемой силы Р в пропорциональное напряжение U> выпрямительное устройство 5, преобразующее вы- 45 ходной сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока; подстраиваемая .активная нагрузка 6,определяющая рабочий ток датчика и масштаб преобразования, цифровой интегрирующий вольт-. метр 7, измеряющий разность потенциалов между выходным напряжением магнитоупругого датчика и.опорным напряжением, источник 8 регулируемого высокостабильного oIIopHoI о напряжения, вырабатывающий стабильное опорное напряжение во времени, трансформатор 9, питающий силоизмерительные датчики, намагничивающие обмотки 10 магнитоупругих датчиков, соединенные между собой параллельно измери- 40 тельные обмотки 11 датчиков, соединенные между, собой последовательно и согласно; емкость 12 фильтра; реэисioðû 13-15 делителя опорного напряжения, прецизионные стабилитроны 16-18 65 стабилизатора опорного напряжения, балансный ограничительный резистор 19, емкость 20 фильтра стабилизатора опорного напряжения.

Выходная характеристика магнитоупругих весов U=f(P) существенно зависит от температуры магнитопроводов датчиков, а, следовательно, и от темйературы окружающей среды. С изменением температуры магнитопровоца магнитоупругого датчика изменяется как угол наклона выходной характеристики (мультипликативная составляющая температурной погрешности), так и ее положение относительно оси ординат (ад дитивная составляющая температурной погрешности). Экспериментально установлено, что такой >ке характер смещения характеристики магнитоупругого датчика наблюдается при изменении величины активного сопротивления нагрузки в цепи выходной обмотки. Например, если магнитоупругий преобразователь предварительно поджат до линейного участка выходной характеристики, то увеличение активного сопротивления нагрузки всегда сопровождается увеличением чувствительности преобразователя и увеличением величины начальноFo сигнала при отсутствии силовой нагрузки. Следовательно, смещение характеристики магнитоупругого датчика от воздействия температуры может быть скомпенсировано соответствующим изменением величины активного сопротивления нагрузки (если от температуры увеличились нулевой сигнал и чувствительность, то следует уменьшать нагрузку и наоборот.).

Способ уменьшения температурной погрешности весов, содержащих магнитоупругие датчики с двумя взаимно перпендикулярными намагничивающей и измерительной обмотками, состоит в следующем.

При градуировке весов образцовыми гирями определяется величина активного сопротивления нагрузки 6 магнитоупругих датчиков 4, которая в дальнейшем является постоянной для данной температуры. Этим самым получают рабочую выходную характеристику

U=f(P) магнитоупругих весов (при РСconst) ° Сразу же после градуировки весов изменения опорного напряжения

Ut» уравновешивают начальное напряжение UI> выходной характеристики, т.е. добиваются нулевых показаний цифрового вольтметра 7 при отсутствии груза на весах. В дальнейшем изменять установленную величину опорного напряжения нельзя, так как зто приводит к нарушению правильности градуировки весов. Непосредственно перед взвешиванием при уходе нуля и изменении чувствительности весов вследствие колебаний температуры окружающей среды необходимо, изменяя в ту или другую сторону активное сопротив821966

U,b

Р, кн ление нагрузки 6, установить нулевые показания вольтметра 7, после чего производить взвешивание груза. Результат измерения не содержит адци, тивной и мультипликативной составляющих температурной погрешности магнитоупругих силоизмерительных датчиков.

Данный способ уменьшения температурной нестабильности выходной характеристики магнитоупругих весов позволяет существенно повысить точнбсть взвешивания грузов в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды (от -50 Ñ до +50 С). Особенно повышается точность взвешивания грузов,на крановых магнитоупругих весах, у которых тарная нагрузка практически всегда постоянная.

Формула изобретения

Способ уменьшения температурной погрешности весов, содержащих маГни- тоупругие датчики с двумя взаимно перпендикулярными намагничивающей и измерительной обмотками, при измерениях с компенсацией начального сигнала опорным напряжением в цепи иэ5 мерительной обмотки, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью одновременного уменьшения аддитивной и мультипликативной составляющих температурной погрешности, компенсацию .начального сигнала осуществляют, изменяя активное сопротивление нагрузки измерительной обмотки при постоянном опорном напряжении.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

15 1. Столбун М.И. и Сизых П.П. Снижение температурных погрешностей магнитоупругих преобразователей трансформаторного типа. Электромеханика. Известия Вузов, 9 2, 1974, gp c. .193-197.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 398834 кл. G 01 G 23/36, 25.01.71 (прототип).

821966

Составитель Т. Устинова

Редактор Л. Копецкая Техред М.Контура Корректор Л. Иван

Заказ 1800/64 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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