Трехопорные электромагнитные весы Советский патент 1987 года по МПК G01G7/04 

системы 6 электромагнитных силовых компенсаторов, катушки 7 которых жестко соединены с центрами балок 5. Обе балочные системы соединены через прокладки 10 с опорным кольцом 11, Усилие от груза 2 через упоры 3 вызывает прогибы балок А, преобразуе1

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к весам, имеющим электромагнитную систему уравновешивания.

Цель изобретения - повьш1ение точ- ности.

На чертеже показана схема конструкции трехопорных электромагнитных весов.

Весы содержат грузоприемную чашку 1 для груза 2, которая с помощью тре .упоров 3 соединена с жесткими балками 4 в их серединах. Под балками 4 расположены три балки 5, которые вы- поленны с меньшей в два - три раза шириной и толщиной своих сечений по сравнению с соответствующими сечениями балок 4, т.е. балки 5 имеют значительно меньшую жесткость по сравнению с балками 4,

С балками 4 жестко соединены магнитные системы 6 электромагнитных силовых компенсаторов, катушки 7 которых жестко соединены с центрами балок 5,

Между балками 4 и 5 в средней их части установлены три фотопары датчика перемещения 8, один элемент которых установлен на жесткой бал- ке 4, а другой - на податливой балке 5. Расстояние между балками задано с помощью калиброванных прокладок 9, Обе балочные упругие системы соединены через прокладки 10с жестким опорным кольцом 11 посредством винтов 12,. Весы устанавливаются на основании с помощью трех регулируемых по высоте ножек 13. Фотодатчики перемещения 8 электрически соединяются с входами операционных усилителей 14, выходные сигналы которых преобразуются в компенсируюмые фотоэлектрическими датчиками 8 перемещения в .электрические токи, создающие в катушках 7 усилия компенсации. Эти усилия вызывают перемещения в балках 4 и 5, уравновешива- ЮЕЦиеся в автокомпенсационной системе, I ил.

5

5 О

щий ток, поступающий в катушки 7 электромагнитных силовых компенсаторов. Токи катушек суммируются на образцовом сопротивлении Р, .

Весы работают следующим образом. При установке груза массой mj( - РХ s усилие PJ, в зависимости от месторасположения груза на чашке 1 распределяется соответствующим образом на упоры 3 так, что Р« Р + Хг+ РХ,- Силы РХ , РХ и РХ, вызывают пропорциональные им прогибы Х, Xj, Xj средних точек балок 4, определяемые жесткостями С,, С и Cj балок 4, Прогибы (перемещения) балок

4преобразуются фотоэлектрическими датчиками 8 перемещения в электрические токи д1, , ui S U i, , которые усиливаются, и выходные токи усилителей I4 создают в катушках 7 усилия компенсации: F, 1,В1, ; F

. F, -ЦБ,, - . , .. ;: - где Е-, , 1 и Е - длина активных

витков катушек 7; В - магнитная индукция, в зазорах магнитной системы; токи в катушках магнитоэлектрических преобразователей,

Силы F, , F., взаимодействия катушек силовой компенсации с магнитной системой-воздействуют на балки

5и вызывают перемещения Х|, Х, Х, определяемые жесткостями С, С и СЦ балок 5,

С другой стороны, силы магнитных систем - F, , F и F, равные и противоположные силам катушек силовой компенсации, воздействуют на упругие балки 4 навстречу соответствующим

31

составляющим силы тяжести Р, . В результате каждая из балок 4 находится под воздействием разности сил , , РХ FZ Pxf вызывающей пропорциональные перемещения X,, Х и х . Перемещения X,, Х и Х уравновешиваются в автокомпенсационной системе перемещениями X,, Х

Х и с достаточной точностью можно 3I II „I „« „f „

считать, что Х Xj;

Xj- X,,

Xj,

так как

.

; х;

P«a-F, . у PiilFi

сГ С сГ

X

F-z . . Y

п л Г

о, - 2

полагая для упрощения

IL ,-Fi Fi. с С С

При условии равенства Е и принимая во внимание, что выходной ток сумматора 1 , а сила Р ,. получим

Р,(И- |J-)BI

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

Таким образом, данные электромагнитные весы позволяют взвещивать

груз весом Р,

Q

(1 + :;-) раз больше, чем суммарная компенсирующая сила F| магнитоэлектрических преобразователей.

Редактор Т. Митейко Заказ 7888/35

Составитель В. Ширшов

Техред Л.Олейник Корректор В. Бутяга

Тираж 714Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2900824

В отличие от прототипа с консольным типом упругого масп1табирующего устройства точки приложения сил (под- пятники, расположенные в середине 5 балок, не поворачиваются при нагрузках, что исключает погрешность линейности.

Формула изобретения

Трехопорные электромагнитные весы, содержащие опорное кольцо, верхнюю и нижнюю параллельно установлер- ные упругие системы, на верхнюю из которых, вьтолне нную с большей жесткостью, посредством трех опор установлена грузоприемная чашка, три электромагнитных компенсатора, магнитные системы которых жестко скреплены с верхней упругой системой, а катушки - с нижней упругой системой, и три датчика перемещения, подключенные к системе автоматического уравновешивания, соединенной с катушками электромагнитных компенсаторов, отличающиеся тем, что, с целью повьш1ения точности, в них обе упругие системы вьтолнены в виде цельно изготовленных трех балок, оси которых расположены по сторонам равностороннего треугольника и объединенных между собой общими заделками, причем заделки балок верхней упругой системы через прокладки жестко соединены с соответствующими заделками балок нижней упругой системы и с опорным кольцом, магнитные системы закреплены в серединах балок верхней упругой системы, а катушкн - в серединах балок нижней упругой системы.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобрете- ния является повышение точности электромагнитных весов. Обе упругие системы выполнены идентично в виде цельно изготовленных трех балок с тремя общими заделками на концах, которые расположены в двух параллельных плоскостях по сторонам равностороннего треугольника. В серединах балок 4 закреплены магнитные /7 (Л 00 1C