Тензометрические весы Советский патент 1984 года по МПК G01G3/142 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для взвешивания путем измерения изменений электрического сопротивления тензодатчиков. Известны тензометрические измерительные устройства, содержащие МОСТОВОЙ.датчик веса, подключенный посредством линии связи к автомати ческому потенциометру. Для балансировки измерительной схемы по фаз имеется переменный резистор и опти ческий индикатор баланса по фазе Однако точность настройки по фа зе не является удовлетворительной, поскольку отсутствует прямая зави.симость между фазовым углом сдвига реактивной составляющей сигнала из мерительной цепи и углом отклонени луча оптического индикатора. Наиболее близкими по технической сущности к изобретению являются тен зометрические весы,.содержащие тензорезисторный датчик, соединенный линией связи с измерительным прибором, имеющим входной усилитель, соединённый с мостом переменного то ка и управляющей обмоткой серводвигателя, вал которого посредством шестерни связан с шестерней, кинематически соединенной с движком реохорда моста переменного тока, ч фазосдвигающую RC -цепочку, включенную в цепь питания тензорезистор ного датчика. В известном устройств настройка по фазе выполняется также с помощью оптического индикатора, на входе которого подается напряжение с управляквдей обмотки серводвигателя 2 . НедостатоЕ известного устройства - невысокая точность настройки по фазе. Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации весов за счет упрощения фазировки измерительного прибора. Поставленная цель достигается тем, что в тензометрических весах, содержащих тензорезисторный. датчик, соединенный линией связи с измерительным прибором, имеющим входной усилитель, соединенный с мостом переменного тока и управляющей обмоткой серводвигателя, вал которого посредством шестерни с-вязан с шестерней, кинематически соединенной с движком реохорда моста переменног тока, и фазосдвигающую RC -цепочку, включенную в цепь питания тензорезисторного датчика, в измерительный прибор введена дополнительная шесте ня, установленная между шестерней вала серводвигателя и- шестерней движка реохорда с возможностью ее п ремещения вдоль оси и вывода из за депления с шестерней вала серводвигателя. На чертеже показана схема те зометрических весов в положении настройки фазы реактивной составляющей сигналаL Весы состоят из тензорезисторного мостового датчика 1, который посредством экранированной линии 2 связи соединен с измерительным прибором - автокомпенсатором, состоящим из моста 3 переменного тока, отсчетйого узла 4, серводвигателя 5, фазочувствите ьного усилителя б и шестерен 7-9. (йестерня 8 посажена на ось 10 с г.сзможностью перемещения вдоль этой оси и снабжена втулкой 11 для указанного перемещения. Мост 3 имеет балансировочный расход 12. Для настройки реактивной составляющей измерительного сигнала служит фазосдвигающая RC -цепочка, образованная из конденсатора 13 и потенциометра 14. Управляющая обмотка 15 серводвигателя 5 подключена к выходу усилителя 6,. Весы работают следующим образом . Сигнал датчика 1, пропорциональный приложенному усилию Р, уравновешивается мостом 3 и отображается по шкале отсчетного узла 4 в единицах массы. Уравновешивание выполняется автоматически путем перемещения серводвигателем 5 токосъемника реохорда 12. При этом шестерня 8 вводится в зацепление с шестерней 9 вследствие кратковременного нажатия на управляющую втулку 11. В процессе эксплуатации весов под воздействием дестабилизирующих факторов - температуры, влажности, старения изоляции и пр. изменяется емкость соединительной линии 2 и тангенс угла диэлектрических потерь. ЭТО приводит к растройке фазы сигнала в из1 ерительной цепи и управляющей обмотке 12, подключенной к выходу фазочувствительного усилителя б, в результате чего происходит параллельный сдвиг выходной характеристики весов, а следовательно, вносится погрешность в результат измерения. Для устранения фазовой расстройки шестерню 8 выводят в положение, указанное на чертеже, посредством управляющей втулки 11, Настройку фазы производят перемещением движка потенциометра 14 фазосдвигающей цепочки. При этом вал серводвигателя 5 вращается в одну или другую сторону (в зависимости от знака расстроки фазы), так как цепь обратной связи в следящей системе разомкнута. В результате настройки находится такое положение движка потенциометра 14, прн котором вал серводвигателя 5 останавливается. Это соответствует точной настройке фазы реактивное соетавляющей сигнала. Поскольку вращение вала определяется по шестерне 9 то даже незначительная расстройка фазы легки фиксируется визуально и устраняется фаэосдвигающей цепочкой.

Для включения весов в режим взвешивания шестерни 9 и 8 вводят в зацепление (перемещая посл|еднюю в

направлении стрелки). После этого ,автокомпенсатор устанавливают на нуль, т.е. устраняют сдвиг характеристики, имеющей место перед настройкой фазы.

Предлагаемые весы позволяют повысить точность взвешивания за счет исключения погрешности, обусловлвен.ной изменением фазы реактивной составляющей сигнала измерительной цепи

Кроме того, автокомпенсатор упрощается и удешевляется за счет исключения оптического индикатора застройки Фазы и схемы управления.

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕСЫ, содержащие темзорезисторией датчик, соединенный линией связи с измерительным прибором, имеющим входной усилитель, соединенный с , .мостом переменного.тока и управляющей обмоткой серводвигателя, вал которого посредством шестерни, связан с шестерней, кинематически соединенной с движком реохорда моста переменного тока, и фазосдвигающую RC-цепочку, включеннуй в цепь питания тензорезисторного датчика, о тличающиеся тем, что, с целью повышения удобства их эксплуатации за счет упрощения фазировки измерительного прибора, в измерительный прибор введена дополнительная шестерня, установленная между шестерней вала серводвигателя и шестерней движка реохорда с возмож(Л ностью ее перемещения вдоль оси и вывода из зацепления с шестерней, вала серводвигателя. 00 4 да со