Весоизмерительное устройство

Весоизмерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистические

Республик

ОП ИСАКИ Щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 918793

t (5t)M. Кл. (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11.12.79 (21) 2848400/18-10 с нрисоединеннем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 04. 82 ° Бюллетень Рй 13

G 01 G 7/04

Ваударатееевй камитет

СССР аа делам изебретеиий и открытий (53) УДКб81.269 (088.8) Дата опубликования описания 07.04.82 (72) Авторы изобретения

В.Г. Кнорринг, Л.К. Рукина, В.Ю. и А.Я. Шенфельд

Ленинградский ордена Ленина поли им. М.И. Калинина и Ленинградски

Красного Знамени сельскохозяйств (71) Заявители (g4j ВЕСОИЗИЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к технике измерения массы, а более конкретно к измерению массы на основе бескоромыслового датчика с индикацией результата измерения в цифровой форме.

Известны бескоромысловые электромагнитнЫе весы, содержащие чувствительный элемент с чашкой для груза, подвеСку, электрический компенсатор, преобразователь компенсации и электрическую систему уравновешивания t13 .

Недостатком весов такого типа является сравнительно низкая точность измерения при определении относитель" ного изменения массы взвешиваемого груза.

Наиболее близким к предлагаемому . по технической сущности является весоизмерительное устройство,.содержащее чувствительный элемент с грузоприемной площадкой с ее систе1 мой подвески, измерительную катуш2 ку с магнитной системой, преобразователь некомпенсации положения изме" рительной катушки, систему электрического уравновешивания, состоящую из последовательно включенных усили"

5 теля, двух управляемых автогенераторов, цепи вычитания частот и счетчика с цифровьм отсчетным устройством, и преобразователя коданалог Е23.

Недостатком устройства является невозможность прямого отсчета относительного уменьшения измеряемой массы.

Цель изобретения - обеспечение измерения относительного уменьшения веса.

Поставленная цель достигается тем, что в измерительное устройство введены дополнительный счетчик с цифровым отсчетным устройством, устройство управления, переключатель, преобразователь кода в относительную длительность, ключ, сумматор и

918793

3 источник тока тары, причем выход цепи. вычитания частот через переключатель, связанный с устройством управления, подключен к входам счетчиков, выход дополнительного счетчика через преобразователь кода в относительную длительность включен на управляющий вход ключа, второй вход которого связан с выходом.преобразователя код-аналог, а выход с входом сумматора, на второй вход которого включен источник тока тары, при этом выход сумматора связан с измерительной катушкой.

На чертеже приведена схема весоизмерительного устройства.

Весы содержат чувствительный элемент 1 с грузоприемной площадкой 2 для груза 3, масса m и относительное уменьшение массы котороЬтх го " должны быть измерены; упруп х гие подвесы 4 и .5 с резерованными шейками 6-9, преобразователь 10 некомпенсации положения катушки измерительной, выполненной, например в виде источника 11 света, щелевую диафрагму 12, сделанную в буксе 13 чувствительного элемента 1, фотоприемник 14, усилитель (Ус) 15, управляемые автогенераторы (Г 1, Г 2)

16 и 17, цепь вычитания частот (ЦВЧ) 18, реверсивный счетчик импульсов (РСИ1) 19, цифровое отсчетное устройство (ЦОУ1) 20, преобра зователь код-аналог (ПКА) 21, блоки 15-21 образуют систему электрического уравновешивания, переключатель 22 с выходами 23-26, реверсивный счетчик импульсов (РСИ2) 27, цифровое отсчетное устройство (ЦОУ2) 28, преобразователь 29 кода в относительную длительность

Р т 3 " (К1) 30, источник ь1 тока тары (Эт) 31, измерительную ка. тушку 32 с токоподводами 33 и 34, расположенную на каркасе 35, постоянный магнит 36, магнитопровод

37, составляющие магнитную систему 36-37, устройство 38 управления и основание 39.

Чувствительный элемент 1, грузо" приемная площадка 2, измерительная катушка 32, расположенная на каркасе 35, и букса 13 жестко соединены друг с другом, образуя подвижную часть 40.

Измерительная катушка 32 крепится к основанию 35 с помощью упругих подвесов 4 и 5. Переключатель 22 имеет управляющий вход 41, а ключ

30 - управляющий вход 42 и соединен с сумматором 43.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии измеряемой массы

m„ устройство 38 управления выдает сигнал на переключатель 22, разрешающий подключение выхода ЦВЧ 18 к входам РСИ1 19 и отключает выходы

ЦВЧ 18 от входов РСИ2 27. При этом на выходе преобразователя 29

ЯЬ (N ) устанавливается сигнал, разрешающий прохождение сигнала с выхода ПКА 21 через ключ 30. Так как исходное положение РСИ1 19 произвольно и напряжение (ток) на выходе ПКА 21 любой, регулируемый источник 31 тока торы установлен s нулевое положение, а сила Fp развиваемая в измерительной катушке 32, расположенной s поле постоянного магнита 36, определяется как Q =В И причем 3у в общем случае определятс как « я » пхА где В - индукция магнита;

- длина обмотки .измерительной катушки.

Под действием разности силсилы тяжести, определяемой весом подвиж"ой части 40 "ро = под

З5 где g " ускорение силы тяжести, и силы перемещается положение щепевой диафрагмы 12 по отношению к осветителю 11. Вследствие этого на вы4О ходе преобразователя 10 некомпенсации появляется сигнал Ь!3, поступающий на вход усилителя 15, выходной сигнал которого управляет частотой автогенератора Г1 16, на выходе ЦВЧ 18. появляется сигнал раз"

45 нос тной частоты Ь Е = Е„-Е, который по команде от устройства управления, поданной на управляющий вход

41 переключателя 22, подключается к входам РСИ1 19, так, что код в

РСИ1 19 начинает изменяться, меняют- ся показания в ЦОУ1 20 и одновременно изменяется напряжение на выходе

ПКА 21, подаваемое на вход ключа

30.В положении tn> = 0 показания

ЦОУ1 20 должны быть равны нулю, а вес подвижной части полностью скомпенсирован. Для этого необходимо регулировать источник тока тары та5 9187 ким образом, чтобы Fy = В33т, а ток с выхода ключа 30 стал равным нулю.

Это состояние соответствует нулевой кодовой комбинации, записанной в

РСИ1 19, и нулевому отсчету по

ЦОУ1 20.

Таким образом, вес подвижной части 40 оказывается скомпенсированным с погрешностью,не превышающей погрешности измерения массы. При этом 10

ЦОУ1 20 служит нуль-индикатором момента компенсации.

Весоизмерительное устройство,содержащее чувствительный элемент с грузоприемной площадкой с ее системой подвески, измерительную катушку с магнитной системой, преобразователь некомпенсации положения иэмери" тельной катушки, систему электрического уравновешивания, состоящую иэ последовательно включенных усилителя, двух управляемых автогенераторов, цепи вычитания частот и счетчика с цифровым отсчетным устройством,и преобразователя код-аналог, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения измерения относительного уменьшения веса, в него введены дополнительный счетчик с цифровым отсчетным устройством, устройство управления, переключатель, преобразователь кода в относительную длительность, ключ, сумматор и источник тока тары, причем выход цепи вычитания частот через переключатель, связанный с устройством управления, подключен к входам счетчиков, выход дополнительного счетчика через преобразователь кода в относительную длительность включен на управляющий вход ключа, второй вход которого связан с выходом преобразователя код-аналога, а выход с входом сумматора, на второй вход которого включен источник тока тары, при

При подаче измеряемой массы.m „ положение переключателя 22 остается прежним. На К1 30 также подан разрешающий потенциал. Источник тока тары установлен в предыдущем такте и стабилен. Подвижная часть 40 смещается вниз и сигнал с выхода преобразователя 10 некомпенсации через систему электрического уравновешивания 15-21, ключ 30, сумматор 43 в виде тока =3п поступает в изх мерительную катушку 32, создавая силу Р х „х, компенсирующую изме ряемую массу щх. На цифровом отсчетном устройстве ЦОУ1 20 устанавливается цифровое показание, соответствующее измеряемой массе вх т е. зо

Их = Кщх, где К вЂ” постоянный масштабный коэффициент. В момент m„ g 0 при отсутствии сигнала на выходе ЦВЧ 18 устройство 38 управления подключает выходы ЦВЧ 18 и выходы 25 и 26 переключателя к входам РСИ2 27 и отклю35 чает выходы 23 и 24 переключателя 22 от входов РСИ1 19. При этом на выхо-. де IlKA 21 остается сигнал, пропорциональный измеряемой массе вх. При

4О изменении (уменьшении) массы m> на некоторую величину д вх, т.е. при действии на вход прибора величины

m -bmoc появляется сигнал на выходе преобразователя 10 некомпенсации,ко,ф5 торый вызывает изменение разностнои частоты д f пропорциональное сигналу некомпенсации преобразователя некомпенсации. В результате код И2 в счетчике РСИ2 27 нарастает, преобра зуется в преобразователе 29 в отно50 t сительную длительность— где Т - фиксированный период, ht — интервал времени, пропор-циональный текущему коду в РСИ2 27, таким образом, пропорционально относительной длительности сигнала на выходе преобразователя 29.

Ключ 30 пропускает ток 3 на вход сумматора 43,так что Э = 3 + т

+ Э „(1- — ), т.е. из тока Эпхд выЯ читается часть тока — . 3 „ npoat

l порциональная коду, накопленному в

РСИ2, в результате чего устанавливается равенство („1 Я или 1 1-p — = "" Т и, ьР ьй лЙ таким образом, — = — =, что FII, mII Т фиксируется и на ЦОУ2 28.

Таким образом, весоизмерительное устройство позволяет кроме массы измерять и получать значение в цифровой форме относительного приращения массы. Зкономический эффект от внедрения одного прибора составит

2 тыс. руб. в год. !

Формула изобретения

918793 этом выход сумматора связан с измерительной катушкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP по заявке N 2835362/18-10, кл. 6 01 6 7/04, 1979.

"8

2. Кнорринг В.l . и Рукина Л.К.

Новый метод построения цифровых компенсационных приборов для измерения механических величин. - "Цифровые

s измерительные и управляющие устройства". Труды flAN им. И.И. Калинина, fl., 1965, с. 256, с. 3-9 (прототип) . рНИИПИ Эаказ 2121/24 Тираж 671 Подписное филиал ППП "Патент", r. ужгород ул. Проектная, 4