Весы Советский патент 1985 года по МПК G01G7/04 

Изобретение относится к технике точного измерения массы, а именно к массоизмерительным устройствам, в ко торых уравновешивание достигается с помощью электромагнитных средств. Известны весы, содержащие опирающееся на основание посредством призма к подушки коромысло, подвеску, установленную своей подушкой на концевую призму коромысла, изолирующий механизм.связанный с основанием, сис тему автоматического уравновешивания с отсчетньм блоком и электросиловой преобразователь ft . Однако известные весы не обладают необходимой точностью измерения массы из-за непостоянства точек контактов между призмами и подушками при работе изолирующего механизма в процессе взвешивания. Наиболее близкими к предлагаемым являются весы, содержащие опирающеес на основание посредством призмы и подушки коромысло с рабочим и тарировочным плечами, подвески, установленные своими подушками на призмы плеч коромысла, изолирующий механизм связанньш с основанием,систему автоматического уравновешивания с отсчет ным блоком z . Однако данные весы не обеспечиваю необходимой точности измерения массы из-за нестабильности линий контактов лезвий призм с подушками, приводящей к появлению случайной составляющей погрешности .при работе изолирующего механизма в процессе взвешивания. Цель изобретения - повьш1ение точности измерения массы за счет стабилизации линий контактов призм с noдушками. Поставленная цель достигается тем, что весы, содержащие опирающеес на основание посредством призмы и подушки коромысло с рабочим и тариро вочным плечами, подвески установленные своими подушками на призмы плеч коромысла, изолирующий механизм, связанньш с основанием, систему авто матического уравновешивания с отсчет ным блоком, снабжены установленным на тарировочном плече коромысла дополнительным подпятником и регулируемым по высоте дополнительным упором, установленным на основании под дополнительным подпятником, и злектромагнитным механизмом поворота коромысла, выполненным в виде управляе мого источника постоянного тока с подключенными к нему двумя катушками, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия своим магнитным полем с соответствующим магнитом системы автоматического уравновешивания. На чертеже приведена схема весов. Весы состоят из коромысла 1 с рабочим 2 и тарировочным 3 плечами, установленного посредством опорной призмы 4 и опорной подушки 5 на основание 6. Коромысло 1 снабжено концевыми призмами 7 и 8 для подушек 9 и 10, установленных на подвесках 11 и 12, несущих чашки 13 и 14 для помещения на них измеряемого груза 15, тарировочного груза 16 и образцовых гирь 17. На тарировочном плече 3 коромысла 1 закреплен подпятник 18 для регулируемого упора 19, ограничивающего поворот коромысла 1, установленного на основании 6 на угол . Изолирующий механизм 20, имеющий ручку 21управления, упирается подхватами 22- 25 соответственно в подпятники 26 и 27, установленные на коромысле 1, а также в подпятники 28 и 29, закрепленные на подвесках 11 и 12. Изолирующий механизм 20 служит для подъема коромысла 1 и подвесок 11 и 12 .на величину зазора порядка 0,2-0,В мм между призмой 4 и подушкой 5, а также между призмами 7 и 8 с соответствующими подушками 9 и 10. Система 30 автоматического уравновешивания состоит из последовательно соединенных датчика 31 разбаланса с флажком 32 закрепленным на коромысле 1 , и усилителя 35с опорным резистором 36, а к второму выходу 37 через вьшлючатель 38 - обмотки катушек 39 и 40, образующие совместно с установленными на подвесках 11 и 12 подвижн.ыми магнитами 41 и 42 компенсатор 43. Симметрично установленные неподвижные катушки 44 и 45, подключенные к управляемому источнику постоянного тока, образуют злектромагнитный механизм 46 поворота коромысла t. Управляемый источник постоянного тока может состоять из источника 47 постоянного тока с последовательно подключенными к его выходу кнопкой 48 управления и регулятором 49 силы тока. Весы работают следующим образом. С помощью подхватов 22 - 25 изолирующего механизма 20 коромысло 1, подвески 11 и 12 поднимаются вверх и на чашку 13 помещается измеряемый груз 15 неизвестной массы т, а на чашку 14 устанавливается уравновешивающий тарировочный груз 16 с массой m-p. Затем коромысло 1, подвески 11 и 12с помощью изолирующего механизм 20 опускаются на подушку 5 и призмы 7 и 8. Через выключатель 38 в обмотки катушек 39 и 40 подается ток 1 автоматического уравновешивания, который возвращает коромысло 1 в положение равновесия. По отсчетному блоку 35, проградуи рованному в единицах массы, производится отсчет величины недокомпенсаци IT 5i um. j- + m j-; tp -r p . . где m - масса измеряемого груза 15; m - масса тарировочного груза 16; га - масса подвески 11 рабочего плеча 2; - масса подвески 12 тариро вочного плеча 3; IPД - длины рабочего 2 и тарировочного 3 плеч. Затем выключатель 38 размыкается, включается кнопка 48 управления и с помощью регулятора 49 силы тока производится плавное увеличение тока IQ в катушках 44 и 45 от начальной величины 1 1,.до заданйой I Магнитное поле катушек, взаимодействуя с магнитами 41 и 42 подвесок 11 и 12 поворачивает коромысло 1 на угол до касания подпят ником 18 упора 19. Таким образом, ко ромысло 1 прижимается к упору 19 с (заданной силой, исключающей сдвиг призм относительно подушек. Затем измеряемый груз 15 снимается с чашки 13 и замещается образцовыми гирями 17 известной массы ш, кнопкой 48 управления выключается действие принудительного поворота коромысла 1 и с помощью выключателя 38 включается ток автоматического уравновешивания По отсчетному блоку 35 производится определение величины недокомпенсацииurn + ffl (2) Р Р р где f t.+Af - длина тарировочного плеча 3 после нагружения весов образцовьмк гирями 17; f fp+ifp - дпина рабочего плеча 2 после нагружения весов образцовыми гирями 17; itf изменения длин рабочего 2 и тарировочного 3 плеч; m. - масса замещающих образцовых гирь 17. Решением уравнений (1) и (2) определяется величина взвешиваемого груза Шр + (лп, - Лга) + &1П, гдедт()|- - (т.+т„, ) характеризует величину погрешности взвешивания, которая существенно уменьшается за счет уменьшения величин At и 6fр, так как замена взвешиваемого груза образцовыми гирями производится без разъединения призм и подушек. Предлагаемые весы существенно повьш1ают точность взвешивания на аналитических весах с электрическим уравновешиванием за счет стабилизации линий контактов лезвий призм с подушками, а следовательно, уменьшения случайной составляющей погрешности от изменения длин и tp и &f рабочего и тарировочного плеч коромысла.

ВЕСЫ, содержащие опирающееся на основание посредством призмы и подушки коромысло с рабочим и тарировочным плечами подвески, установленные своими подушками на призмы плеч коромысла, изолирующий механизм, связанный с основанием, систему автоматического уравновешивания с отсчетным блоком, отличающиеся тем, что, с целью повышения точности измерения массы за счет стабилизации линий контактов лезвий призм с подушками, они снабжены установленным на тарировочном плече коромысла допЬлнительным подпятником и регулируемым по высоте дополнительньм упором, установленным на основании под дополнительным подпятником, и электромагнитным механизмом поворота коромысла, выполненным в виде управляемого источника постоянного тока с подключеннь&ш к нему двумя катушками, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия своим магнитным полем с соответствующим магнитом системы автоматического уравновешивания .