Суммирующие весы Советский патент 1986 года по МПК G01G7/04 

I2 Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к весам с системой электромагнитного уравновешивания, предназначенным для взвешивания грузов, имеюш.их вес в диапазоне 1 -10 кг. Цель изобретения - повышение точности взвешивания непрерывно поступающего груза. На чертеже представлена функциональная схема суммируюших весов для малых нагрузок. Суммирующие весы для малых нагрузок содержат квадрант (коромысло) 1, установленный с помощью призмы 2 и подушки 3 на основании 4, который имеет регуляторпротивовес 5, гайки 6 для регулировки чувствительности, концевую призму 7, на которую с помощью подушки 8 установлена подвеска 9 с верхней чашкой (площадкой) 10, закрепленной с помощью конусного устройства 11. Для предотвращения эффекта «сползания подушки 3 и 8 выполняются угловыми, например «самоустанавливающегося типа (не показано). Квадрант 1 кроме подвески 9 снабжен «стрункой 12 с опорными устройствами 13 и 14, образующими совместно весоизмеритель в виде параллелограммного механизма 15 с соотношениями плеч /i /2 и /з U. На подвеске 9 установлены «флажок 16 датчика 17 отклонения, служащего для определения вертикального хода Ах подвески 9, пропорционального углу Лф отклонения квадранта 1 от измеряемой текущей нагрузки ), и магниты 18, образующие совместно с неподвижной катушкой 19 магнитоэлектрический компенсатор 20, подключенный к выходу 21 усилителя 22, образующего в свою очередь совместно с датчиком 17 отклонения и компенсатором 20 устройство 23 электромагнитного уравновешивания. К выходу 21 усилителя 22, кроме того, подключен опорный резистор 24 с сопротивлением Ron, по которому протекает компенсационный ток /и, пропорциональный нагрузке ЯХО с которого снимается опорное напряжение 1/8ЫХ.011. tlRiia (t), где /С - масштабный коэффициент, поступающее в преобразователь 25 напряжения в частоту. Последний выдает частотный сигнал fi(/) на первый формирователь 26 импульсов, пропорциональный измеряемой текущей нагрузке Px(t) па чашке 10 f(t).(t), где К - масштабный коэффициент. На верхней чашке 10 перпендикулярно плоскости 27 квадранта 1 и параллельно оси А|-А2 лезвия 28 концевой призмы 7 установлены транспортер 29 в виде ленты 30 J роликами (валиками) 31 и 32, опорами 33 34, электроприводом 35, питаемым через безмоментные токовводы 36 от источниа 37 питания, а также измеритель скорости енты в виде дополнительной ленты 38, жесто закрепленной на ленте 30 транспортера 29 и снабженной метками 39, например ферроагнитного вида, с датчиком 40 импульсов частоты 2(0 подключенным через «безмоментные токовводы 41 к второму формирователю 42 импульсов, причем /2(0 K2V(t где К - масштабный коэффициент; текущая скорость ленты 30 транспортера 29. Формировате ти 26 и 42 импульсов соединены с входами 43 и 44 электронного умножителя 45 частот, выход 46 которого подсоединен к счетчику 47 импульсов с заданным числом отсчетных декад 48, пропорциональным суммарной производительности весов, т. е. количеству вещества 49, пропущенному через ленту 30 от накопительного бункера 50 за определенный заданный отрезок времени rlQ(t)dt ifn/xV/iX m5- 2Q(/)A/ mi - суммарная масса вещества 49, пропущенного через ленту 30 квадранта I, кг; Q((t)V(t)- текущая производительность, кг/с; q(t) - текущая погонная нагрузка на ленте 30 транспортера 29, кг/м; V(t) - текущая скорость ленты 30 транспортера 29, м/с; п-число временных отрезков А/, за которое производится суммирование массы; Т - длительнбсть отрезка времени суммирования; L - рабочая длина ленты 30 транспортера 29. После прохождения вещества 49 по ленте 30 транспортера 29 оно сбрасывается в неподвижный лоток 51, установленный на основании 4, и далее через транспортер 52 поступает в требуемое место технологической цепочки. Элемент 53 сброса показаний счетчика 47 импульсов служит для установки счетчика 47 в исходное (нулевое) положение, электронный умножитель 45 частот, счетчик 47 импульсов с элементом 53 сброса образуют интегрирующий блок 54. Работа весов фоисходит следуюши.м образом.

В исходном положении при отсутствии вещества 49 на ленте 30 транспортера 29 квадрант 1 с помощью регулятора-противовеса 5 устанавливается в «нулевое положение, при котором его угол заклонения равен нулю Дф О, а выходные сигналы ЛУвх и /к датчика 17 и усилителя 22 также равны

нулю, ДУвх О и /к 0.

Выходная частота /i(/) импульсов от преобразователя 25 и формирователя 26 также равна нулю /:(/) 0. С помощью блока 53 сброса показаний счетчик 47 импульсов устанавливается в исходное (нулевое) положение.

После этого от источника 37 питания запускается электропривод 35 транспортера 29 и на его ленту 30 от бункера 50 происходит подача измеряемого (дозируемого) вещества 49.

Под воздействием текущей нагрузки равной сумме (интегралу) от погонных нагрузок q(t) по всей рабочей длине L ленты 30 транспортера 29,

P.(t) m.(t)q q(.

(4)

где ) - текущее значение массы вещества 49 на ленте 30 транспортера 29; q - ускорение свободного падения, чашка 10 вместе с подвеской 9 перемещается вниз на расстояние АХ, заклоняя квадрант 1 на угол Аф, и с датчика 17 отклонения снимается сигнал разбаланса .

Этот сигнал после усиления и преобразования в усилителе 22 поступает в виде компенсационного тока /к в катушку 19 компенсатора 20, возвращая подвеску 9 и квадрант 1 в исходное положение, когда ЛХ -tO и Af 0.

Одновременно выходной сигнал l(t) преобразователя 25 и формирователя 26, пропорциональный текущей нагрузке

|,(t)(,(5)

о

где К, - масштабный коэффициент, поступает на вход 43 электронного умножителя 45 частот.

При движении ленты 30 транспортера 29 также приходит в движение и жестко связанная с ней дополнительная лента 38 с метками 39, и датчик 40 выдает частоту 2(0. пропорциональную текущей скорости V(t ленты 30 транспортера 29

/2(0 /C2V(/),

учитывающую малые изменения ее величины вследствие изменения нагрузки Рх(0 на ней, из-за «проскальзывания ленты 30, вариаций напряжения источника 37 питания и т. д. Частота /2(0 поступает на вход 44 электронного умножителя 45 частот, перемножается с частотой /i(0 и в виде произведения частот fi(0-MO ноступает с его выхода 46 на счетчик 47 импульсов, осуществляющий

операцию суммирования (интегрирования) общего числа N импульсов

Т-Т.TK

(Ob(/),(/M)d/.(7)

С учетом выражений (1), (2) и (3) имеем

m, |rnoPXOd/ lJ,(0

Тк

10 X l(t}dt Ul,()dt,

(8)

К,

где /( LK.K2 - масштабный коэффициент.

Далее получаем для значения суммарной массы mi вещества

(9)

yVy К-ту ,

или

.

(9а)

ту К

Таким образом, показания отсчетных декад 48 счетчика 47 импульсов пропорциональны суммарной массе mj вещества 49, пропущенной через ленту 30 квадранта 1, 5 т. е. через суммирующие весы за заданное время Т.

Формула изобретения

1. Суммирующие весы, содержащие весоQ измеритель в виде параллелограммного механизма, образованного квадрантом, установленной на его концевой призме подвеской с верхней грузовой площадкой и закрепленной в опорах стрункой, устройство электромагнитного уравновешивания с датчиком

отклонения, подключенным через усилитель к катушке компенсатора, и цифровой индикатор, отличающиеся тем, что, с целью повышения точности взвешивания непрерывно поступающего груза, в них введены установленный на верхней грузовой площадке и

0 снабженный электроприводом и измерителем скорости ленты с датчиком импульсов ленточный транспортер, расположенный перпендикулярно плоскости квадранта и параллельно оси лезвия его концевой призмы, преобразовате.пь напряжения в частоту и опорный резистор, подключенные к выходу усилителя устройства электромагнитного уравновешивания, первый формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту,

Q второй формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу датчика импульсов измерителя скорости ленты, интегрирующий блок, входы которого пЪдключены к выходам первого и второго формирователей импульсов, а выход - к цифровому индикатору.

5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель скорости ленты выполнен в виде жестко закрепленной на ленте транспортера дополнительной ленты, на которой

51268963

расположены метки, а датчик импульсов -подключенного к его выходу счетчика имв виде считывателя этих меток.пульсов с элементом сброса, причем входами

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеесяэлектронного умножителя частот образоватем, что интегрирующий блок выполненны входы интегрирующего блока, а выходом

в виде электронного умножителя частот исчетчика импульсов - выход этого блока.