Весы с электромагнитным уравновешиванием

Весы с электромагнитным уравновешиванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O Il H С A Н И Е >887935

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.80 (21) 2906914/18-10 с присоединением заявки ле (23) Приоритет—

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень М 46 (5l ) lVL. Кд.

Я 01 С, 7/04

3ааударатаениый комитет аа делам изобретений и открытий (53) УДК 681. .267.7 (088. 8) Дата опубликования описания 10.12.81

В. В. Гуляев и Б. П. 10рчик (72) Авторы изобретения (54) ВЕСЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ

Изобретение относится к области весо.измерительной техники.

Известны весы с электромагнитным уравновешиванием, содержащие электромагнит с двумя обмотками и укрепленным на, плоской пружине якорем, источник питания с управляющим входом, ждуший мультивибратор, программный блок и регистрирующий прибор (13.

Эти весы имеют низкую точность, обусловленную зависимостью максимального значения тока в обмотке электромагнита от веса груза.

Ближайшими по технической сущности являются весы с электромагнитным уравIS новешиванием, содержащие электромагнит, рабочая обмотка которого подключена к выходу регулируемого источника питания через переключатель и через модулятор и переключатель, а дополнительная обмотка . электромагнита подключена к входу первого одновибратора, выход которого соединен с одним входом регистрирующего при.бора, другой вход которого подключен к выходу регулируемого источника питания, и программный блок, один выход которого подключен к входу одновибратора, выход которого связан с управляющим входом переключателя (21.

Известные весы не обеспечивают необходимую точность измерения, что обусловлено неконтролируемыми изменениями намагниченности материала магнитопровода и якоря электромагнита в период между измерениями и погрешностью связанной с конечным быстродействием регистрирующего прибора.

Цель изобретения - повышение точности.

Для этого в весы с электромагнитным уравновешиванием введены третий и четвертый одновибраторы и первая и вторая схемы И, причем выход дополнительной обмотки электромагнита подключен к входу четвертого одновибратора, выход которого связан с первым входом второй схемы И, второй вход которой и вход третьего од- новибратора соединейы с выходом второго

887935

oil,íoâèáðàòoðà, а BbIxollbl третьего одновибратора, подключены к третьему входу второй схемы И и кпервому входу первой схемы И, второй вход которой подключен к другому выходу программного блока, а выходы первой и второй схем И подключены к управляющим входам регулируемого источника питания.

На фиг. 1 представлена структурная схема весов с электромагнитным уравно- 10 вешиванием; на фиг. 2 — временная диаграмма изменения тока в рабочей обмотке в процессе измерения.

Весы состоят из управляемого источника питания 1 со входами 2 и 3 управления соответственно нарастанием и понижением напря>кения, первой 4 и второй 5 схем И, программного блока 6, первого 7, второго 8, третьего 9 и четвертого 10 одновибраторов, регистрирующего прибора 20

11, переключателя 12, модулятора 13 и электромагнита 14 с рабочей 15 и дополнительной 16 обмотками и якорем 17, укрепленным на плоской пружине 18. К якорю 1 7 подвешен контролируемый образец 19.

Весы работают следующим образом.

Источник питания 1 включается по сигнапу программного блока 6. При этом запускается второй одновибратор 8, на уп- 36 равпяющи "i вход 2 источника питайия 1 подается через вторую схему И 5 запрещающий сигнал, напряжение на выходе источника питания 1 начинает плавно понижаться. Переключатель 12 подает сигнал через модупятор 1 З,.который преобразует

его в переменное напряжение с плавно понижающейся до нуля амплитудой, которое поступает на рабочую обмотку 1 5 электромагнита 14. Затем обеспечивается разма- tO гничивание магнитопровода и якоря 1 7 эпектромагнита 14 непосредственно перед началом измерения, что позволяет снять намагничивание якоря 1 7,,вызванное различными причинами в период между измерениями, и повысить точность измерения.

По заднему фронту сигнала второго одновибратора 8. включается третий одновибратор 9, который подает через первую 4 и вторую 5 схемы И запрещающий сигнал р на управляющие входы 2 и 3 источника питания 1. Это позволяет удерживать на

его выходе нулевое напряжение в течение времени, необходимого для успокоения подвижной системы весов. И

После снятия запрета с управляющих входов 2 и 3 на выходе источника. питания 1 напряжение начинает плавно повышаться, а переключатель 12 подает его,. минуя модулятор 13, непосредственно на рабочую обмотку 15 электромагнита 14.

При определенном значении напряжения, а следовательно, и тока в обмотке 15 происходит притяжение якоря 17 к полюсам электромагнита 14. При этом в дополнительной обмотке 6 электромагнита

14 индуцируется электрический импульс, поступающий на.вход первого 7 и четвертого 10 одновибрауора. По сигналу с четвертого одновибратора 10 нарастание напряжения на выходе источника питания

1 приостанавливается, а по сигналу с выхода первого одновибратора 7 происходит измерение тока прибором 11. Величина тока в момент притяжения якоря 17 зависит от массы контролируемого образца 19, жесткости пружины 18 и параметров электромагнита 14.

Временная диаграмма измерения тока в рабочей обмотке 15 электромагнита 14 приведена на фиг. 2. В течение времени

Т д м,. определяемого вторым одновибратором 8, через обмотку 15 проходит ток с уменьшающейся амплитудой. По окон:.анин размагничивания происходит выдер>кка времени t > „для успокоения колебаний подвижной системы электромагнита 14, состояще:-. из пружины 18 и яко(\/

J ря 1 7. Время ь и определяется длительностью импульса с третьего одновибратора 9, В течение времени и ц происходит нарастание гока в обмотке 1 5 и при притяжении якоря 1 7 к полюсам нарастание тока в обмотке 1 5 приостанавливается на время т д >, что необходимо для стабилизации тока на время измерения. Величина а > определяется длительностью вы-.одного импульса четвертого одновибратора 1 О.

Стабилизация тока электромагнита 14 в момент измерения повышает точность за счет снижения динамических ошибок, вызванных конечным быстродействием регистрирующего прибора 11. На этом процесс измерения заканчивается, программный блок 6 отключает источник питания 1 и весы переходят в состояние готовности к новому измерению.

Таким образом, весы отличаются высокой стабильностью показаний и точностью измерения массы за счет устранения влияния внешних магнитных полей и стабилизации тока электромагнита в момент измерения. Оии особенно эффективны при мспользовании для контроля массы образцов в замкнутом объеме, например при испытанин стойкости полимеров в агрессивных и токсичных средах, когда применение обычных весоизмерительных устройств затруднено.

Формула изобретения

Весы с электромагнитным уравновешиванием, содержащие электромагнит, рабочая обмотка которого подключена к sbucoду регулируемого источника питания через переключатель и через модулятор и переключатель, а а дополнительная обмотка электромагнита подключена к входу первого одновибратора, выход которого соединен с одним входом регистрирующего прибора, другой вход которого подключен к выходу регулируемого источника питания, и прогаммный блок, один выход которого подключен к входу второго одновибратора, выход которого связан с управляющим входом переключателя, о т л и ч а юш и е с я тем, что, с пелью повышения

7936 4 точности, в них введены третий и четвертый одновибраторы и первая и вторая схемы И, причем выход дополнительной обмотки электромагнита подключен к входу ф четвертого одновибратора, выход которого связан с первым входом второй схемы И, второй вход которой и вход третьего одновибратора соединены с выходом второго одновибратора, à выход третьего одно

Io вибратора подключены к третьему входу второй схемы И и к первому входу первой схемы И, второй вход которой подключен к другому выходу программного блока, а выходы первой и второй схемы И подклю-!

% чены к управляющим sxoaaM регулируемого источника питания.

Источники информапии, пр инятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР рй № 505896,кл. C 01 С 7/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 687346, кл. Q 01 Q 7У04, 1978 (прототип).

887935

Составитель В, Ширшов

Редактор О. Филиппова Текред С.Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 10711/9 Тираж 7/5 . Подписное .ВНИИПИ Государственного комигета СССР по делам изобретений и открытий

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

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