Трехопорные электромагнитные весы Советский патент 1984 года по МПК G01G7/04 

Изобретение относится к измерительной Texfrnice и может найти применение для точного измерения массы различнБК грузов. Известны электромагнитные весы, содержащие грузоприемную чашку,- упру гий параллелограммный механизм, чувствительный элемент, электрический компенсатор, преобразователь некомпенсации и электрическую схему уравновешивания 11. Указанные весы обладают невысоким наибольшим пределом взвеигивания и сложны в изготовлении и регулировке. Наиболее близкими к предлагаемым по технической сущности являются электромагнитные весы, содержащие грузоприемную чашку, основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора, три датчика перемещения, выходы которьпс соединен через преобразователи с катуягками магнитоэлектрических силовых компенсаторов и с сумматором токов С2. Известные обладают невысоким наибольимм пределом взвешивания, величина которого ограничена величиной номинального компенсирующего усилия создаваемого магнитоэлектрическим силовым компенсатором. Цель изобретения - увеличение наибольшего предела взвешивания весо Указанная цель достигается тем,, что трехопорные электромагнитные весы, содержащие грузоприемную чашку основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора, три датчика перемещения, выходы которых соединены через преобразователи последовательно с катушками нитоэлектрических силовых когатенсаторов и с сумматором токов, система упругой подвески выполнена в виде трех верхних радиально расположенных под углом 120 в одной плоскости консолей и трех расположенных параллельно им нижних консолей, причем на концах верхних консолей закреплены магнитные системы магнитоэлектрических силовых компенсаторов, на которых посредством упоров установлена грузрприемная чашка, а концы нижних консолей жестко скреплены с катушками магнитоэлектрических силовых комПенсаторов, а в области заделки кон0 -2 солей в основании вьшолнены поперечные проточки, образующие шейки для верхних и нижних консолей разной толш ны, при этом электроды емкостных датчиков перемещения расположены на изолируют;их подложках между верхними и нижними консолями, На чертеже схематически изображены трехопорные электромагнитные весы. Весы состоят из грузоприемной чашки 1, на которую помещается взвешиваемая масса 2, грузоприемная чашка 1 посредством упоров 3 установлена на магнитные системы 4, которце совместно с опорными кольцами 5 закреплены на верхних консолях 6. Катушка 7 силовой компенсации с помощью централь-ного стержня жестко скреплена с нижHHNCH консолями 8. Консоли 6 и 8 имеют поперечные проточки в области их заделки, между которыми образуются шейки 9. Общая концевая часть упругих консолей 6 и 8 закреплена в основании 10 с помощью зажимной втулки 11. Между консолями 6 и 8 на изолиpyloш x подложках расположены электроды 12 и 13 емкостных датчиков взаимных перемещений консолей, подключенные к входам преобразователей 14-16 перемещений в электрический ток. Выходы последних через катушки 7 силовой компенсации подключены к входу сумматора 17 токов. Весы работают следующим образом. Взвешиваемая масса гл произвольно устанавливается на грузоприемную чашку 1. Вес Р в зависимости от местоположения массы га на чашке распределяется соответствующим образом на упоры 3, так что Р РХ + РХ + Ру вызывают про+ PV,. Силы Р, у iy, порциональныЁ им смещения Xj консолей 6, определяемые жесткоетями с , с, Cj их рабочих шеек 9. Перемещения консолей б вызывают соответствующие изменения емкостей датчиков перемещения, которые преобразуются преобразователями 14-16 в электрические токи 1 , 12 и I-j . Эти токи создают в катушках 7 силы компенсации ,, F 12BI2; F IJ. где 1 Ij, - длина активных витков катушек 7;

В - магнитная индукция в зазорахмагнитной системы; I,, 1,2. и % токи в катушках

магнитоэлектрических преобразователей.

Силы F , р2 и FJ взаимодействия катушек силовой компенсации с магнитной системой воздействуют на консоли 8 и вызывают перемещения x;J, х и х|, определяемые жесткосс 2 и с1 шеек консолей 8.

тями с,

С другой стороны, силы магнитных систем -F , -F и 7, равные и противоположные силам KaTsraieK-силовой компенсации, воздействуют на упругие консоли 6 навстречу соответствующим составляющим силы тяжести Р. В результате каждая из консолей 6 находится под воздействием разности сил Р- - F . РХЗ - Р2 и - ЕЗ, , вызывающей пропорциональные перемещения х, х2 и х. Перемещения х, х и х уравновешиваются в автокомпенса1тионной системе перемещениями х, z и х и с достаточной точностью можно считать, что х Xj Xj хз х.

Так как

.bai5,,,BczzB,.BiiiS.

и полйгая для упрощения

Са с, с; с

С; ci cj с

получим три уравнения, решаемые автокомпенсационными системами

Px.-ff

ft. с. с с

2a6l2

с. Е

- 3 esBIi

С с. S

При условии равенства Ц 1 1 1 и принимая во внимание, что выходной ток сумматора 1 1 + 1 + + It . а сила Р Р . + Р.. + р полу1з , а сила Р Р, + РХ +

чим

)1В1х

20

(1

Сомножитель 1В1 определяет величину суммарной компенсирующей силы F(, развиваемой магнитоэлектрическими преобразователями.

Таким образом, предлагаемые электромагнитные весы позволяют взвешивать груз весом Pj( в (1 4- ) раз

больше, чем суммарная компенсирующая сила FI магнитоэлектрических преобразователей.

Использование изобретения позволит существенно увеличить наибольший предел взвешивания безрычажных весов компенсационного типа.

ТРЕХОПОРНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЕСЫ, содержащие грузоприемную чашку, основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора, три датчика перемещения, выходы которых соединены через преобразователи последовательно с катушками магнитоэлектрических силовых компенсаторов и с сумматором токов, отличающиеся тем, что, с целью увеличения наибольшего предела взвешивания весов, система упругой подвески вьтолнена в виде трех верхних радиально расположенных под углом 120 в одной плоскости консолей и трех расположенных параллельно им нижних консолей, причем на концах верхних консолей закреплены магнитные системы магнитоэлектрических силовых компенсаторов, на которых посредством упоров установлена грузоприемная чашка, а концы нижних консолей жестко скреплены с катушками магнитоэлектрических силовых компенсаторов, а в области заделки консолей в основании вьтолнены поперечные проточки, образующие шейки для верхних и нижних консолей разной толщины, при этом электроды емкостных датчиков перемещения расположены на изолирукицих подложках между верхними и нижними консолями.