Весоизмерительное устройство Советский патент 1987 года по МПК G01G7/04 

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения - повьшение быстродействия и стабильности измерений.

На фиг, 1 представлена схема конструкции весоизмерительного устройства; на фиг. 2 и 3 - соответственно диаграммы токовых импульсов, подаваемых от источников тока и ключей, и выходного тока сумматора, поступающего в компенсационные обмотки.

Весоизмерительное устройство содержит коромысло 1 с опорной призмой 2 и подушкой 3, концевыми цризмами 4 и 5 и подушками 6 и 7 для установки подвесок 8 и 9 с чашками 10 и 11 для измеряемого груза 12,, тары 13 и образцовых гирь 14.

Кроме того, на коромысле 1 закреп- 20 тает следующим образом.

лены гайки регулировки чувствительности 15 и коррекции небаланса 16, подпятники 17 и ТВ для упоров 19 и 20, управляемых арретиром 21, подпятники 22 и 23, взаимодействующие с регулируемыми упорами 24 и 25, установленными на основании 26, а также флажок 27 преобразователя 28 некомпенсации, вырабатывающего электрический сигнал разбаланса U „ для усилителя 29, пропорциональный углу заклонения л4 коромысла 1.

Арретир 21 служит для подъема (изолирования) коромысла 1, а также подвесок 8 и 9 через подпятники 3.0 и 31 с. помощью своих упоров 32 и 33 на величины порядка 0,2-0,8 мм до образования просветов между призмами 2, 4 и 5 и соответствующими подушками 3, 6 и 7 с целью исключения их сколов при манипуляциях с коромыслом 1 и подвесками 8 и 9 например, при нал:ожении груза 12, тары 13 и образцовых гирь 14.

На подвесках 8 и 9 закреплены , магниты 34 и 35, взаимодействующие с уравновешивающими обмотками (катушками) 36 и 37, соединенными через тумблер 38 и измеритель 39 тока с усилителем 28 и с компенсационными обмотками 40 и 41, подсоединенными к блоку 42 управления заклонением коромысла 1 . Блок 42 коро1 « 1сла 1 содержит источник 43 питания, кнопку 44, формирователь 45 импульсов, переключатель 46 режимов работы с тремя положениями Отключено, Измерение и Заклонение, одновибратор (унивибратор) 47, триггер 48, регулируемые источники 49 и 50 тока, ключи 51 и 52 и сумматор 53 электрических сигналов I и I . Входы 54 и 55 соответственно одновибратора 47 и

триггера 48 соединены через переключатель 46 режимов работы, формирователь 45 импульса и кнопку 44 с источником 43 питания, а их выходы 56 и 57 соответственно поданы на ключи

51 и 52, подсоединенные между регулируемыми источниками 49 и 50 тока и входами 58 и 59 сумматора 53 электрических сигналов I и I , выход 60 которого в свою очередь соединен с компенсационными обмотками 40 и 41.

Уровень I источника 49 тока выбирается существенно больше уровня Ij источника 50 тока.

Весоизмерительное устройство рабоВ исходном положении переключатель 46 режимов работы находится в положении Отключено.. На грузоприемную чашку 11 при поднятых вверх (иэоли 5 рованных) коромысле 1 и подвесках 8 и 9 помещается измеряемый груз 12 неизвестной массы m , а на противоположную чашку 10 устанавливается уравновешивающая тара 13 массой т.

30 Далее коромысло 1 и подвески 8 и 9 разызолируются (т.е. опускаются на соответствуюшзне подушку 3 и призмы 4 и 5), включается с помощью тумблера 38 ток автоматического уравновешиваг35 ния 1, создаваемый преобразователем 8 некомпенсации и усилителем 29j и производится по измерителю тока 39 отсчет величины некомпенсации &т коромысла 1 по массе

л,т m m

Затем тумблер 38 размыкается и ток I а отключается. После этого переклю45 чатель 46 режимов работы устанавливается .в положение Заклонение, далее с помощью кнопки 44 формирователь 45 импульса подключается к источнику 43 питания и выдает импульс

5Q запуска U на входы 54 и 55 соответственно одновибратора 47 и триггера 48. Одновибратор 47 и триггер 48 переходят из состояний О в состояния 1. На выходе 56 одновибратора

55 47 возникает (фиг.2) импульс 1 длительностью is, t.

которая регулируется согласно суммарному моменту инерции 1 коромысла 1 вместе с подвесками 8 и 9.

31

Длительность t; импульса 1 определяется исходя из оптимального быстродействия операции электромагнитного заклонения коромысла 1, поскольку она определяет первоначальный импульс силы F (силовой толчок) принудительного заклонения.

Одновременно на выходе 57 триггера 48 возникает импульс 1 длительностью dt,j (причем &t, ), которая определяется положением переключателя 46 режимов работы в позиции Заклонение и соответствующим положением триггера 48 в состоянии 1 т.е. в конечном итоге временем, необходимым на проведение операции замещения измеряемого груза образцовыми гирями 14.

Импульс I2 за счет Действия импульса силы F g помогает движению коромысла 1 при его принудительном заклонении к упору 24 после прекращения импульса I, при первоначальном силовом толчке F

Сочетание импульсов силы F и F обеспечивает требуемое согласование оптимального быстродействия операции заклонения и плавности подхода коромысла к упору 24. Подрегулировка длительностей At и Ate может производиться также при смене или переходе на различные массы m грузов 12, когда существенно изменяется суммарный момент инерции I - .

Импульсы I к 1 в свою очередь подаются одновременно и согласно

Atg на клюсвоей длительности ел чи 51 и 52,замыкают последние и формируют тем самым импульсы тока I, и Ig, подающиеся через входы 58 и 59 сумматора 53 на его выходе 60 и далее - на ком,ренсационные обмотки 40 и 41, создающие.импульсы силы F и

F2.

в результате проделанных операций коромысло 1 (вместе с подвесками 8 и 9) автоматически плавно заклоня- ется до касания своего подпятника 22 с упором 24. После этого, не производя операции Изолирование коромысла 1 и подвесок 8 и 9, т.е. при сохранении точек касания призм 2, 4, и 5 соответственно с подушками 3, 6 и-7, а значит, и при сохранении установившихся значений рабочих плеч J и 2 , с грузоприемной чашки 11 снимается измеряемый груз 12 и за34

мещается образцовыми гирями 14, имеющими массу m близкую к массе m . После выполнения зтой операции переключатель 46 режимов работы устанавливается в положение Измерение, вход 55 триггера 48 отключается и он переводится в состояние О. Одновиб- ратор 47 уже ранее, после истечения времени /vt , принял состояние О. В результате этого ключи 51 и 52- размыкаются, токи 1 и I на входы 58 и 59 сумматора не поступают, и компенсационные обмотки 40 ri 41 обесточены (1 ).

Таким образом, действия импульсов силы F и F на коромысло 1 пропадают, и последнее отходит от упора 24.

Упор 25 предохраняет коромысло 1 от большой раскачки в противоположную сторону. Тумблер 38 снова подключает уравновешивающие обмотки 36 и 37 к усилителю 29, и на измерителе 39 тока фиксируется величина не- компенсации л.т коромысла 1 по массе

™ 2 2 ч

Величина измеряемой массы m груза 12 находится по формуле

,

где m - масса замещающих образцовых гирь 14; т &.т - лт ,j - разность показаний

измерителя 39 компенсационного тока.,

40

Формула изобретения

Весоизмерительное устройство, содержащее коромысло с подвесками и сие

темой электромагнитного уравновешивания с отсчетным блоком, обмотки электромагнитного заклонения коромысла и источник питания,.о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что,с целью повьш1ения

быстродействия и стабильности измерений, в него введен блок управления заклонением коромысла, выполненный в виде двух регулируемых источников - тока, сумматоры, входы которого соответственно через первый и второй ключи подключены к источникам питания, а к выходу сумматора подключены обмотки электромагнитного заклонения

коромысла, формирователя импульсов вход которого через кнопку соединен с источником питания, переключателя режимов работы, к входу которого подключен выход формирователя импульсов, одновибратора, вход которого подклю4-

чен к одному выходу переключателя режимов работы, а выход - к управляющему входу первого ключа, и триггера, входы которого соединены соответственно с одним и другим выходами переключателя режимов работы.

-к

Фиг..

Составитель В. Ширшов Редактор Н. Швыдкая Техред В. Кадар

Заказ 2205/44 Тираж 694

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

Фиг.З

Корректор С.Черни

Подписное

Изобретение может быть использовано в технике точного измерения массы, например в точных лабораторных весах. Цель изобретения - повьппение быстродействия и стабильности измерений. Устройство содержит коромысло 1, подвески 8, 9, переключатель 46 режимов работы, формирователь 45 импульсов, одновибратор 47, триггер 48, ключи 51, 52, регулируемые источники 49, 50 тока и сумматор 53 электрических сигналов. При подаче тока в катушки 36, 37 от регулируемых источников 49, 50 тока коромысло 1 принудительно заклоняется без нарушения контактов в призме 2 и подушке 3, а также в концевых призмах 4, 5 и подушках 6, 7. 3 ил. 0i/e.f (Л