Устройство для определения моментного веса изделий Советский патент 1987 года по МПК G01G7/04 

С датчика 10 подается сигнал на усилитель 38, вырабатывающий компенсационный ток для компенсатора 8 и аналого-цифрового преобразователя 16, При моментном весе измеряемого изделия, меньшем предела точного уравновешивания, с аналого-цифрового преобразователя 16 снимается сигнал, который через коммутатор 44 ручного набора поступает на младшие декады цифрового индикатора 17. Значение измеряе1

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для определения моментного веса изделий типа лопаток турбин.

Цель изобретейия - повышение быст родействия и точности измерения.

На чертеже представлена схема устройства для определения моментного веса изделий.

Устройство содержит основное ко- ромысло 1 с зажимньм приспособлением 2 для исследуемого изделия 3 и опорной призмой 4, установленное на опо- ре 5.

Основное коромысло 1 связано тягой 6 с дополнительным -коромыслом 7, снабженным электромагнитным компенсатором 8, флажком 9 датчика 10 разбаланса, опорными призмой 11 и подушкой 12 и регулируемыми упорами 13, ограничивающими угол заклонения л if коромысла 7.

Для сохранения равенства плеча L крепления изделия 3 на коромысле 1 расчетному радиусу установки изделия зажимное приспособление 2 снабжено призмой 14 для установки плеча L с высокой точностью весовым способом, заключающимся в получении расчетного момента, создаваемого эталонными на- грузками на призме 14.

Для уравновешивания системы коромысел (основного 1 и дополнительного 7) при установке зажимных приспособлений различных типоразмеров из- делий 3 основное коромысло 1 снабжено рейтером 15, перемещаемым по коромыслу 1.

мого моментного веса регистрируется младшими декадами цифрового индикатора 17. На цифровом индикаторе 17 формируется многодекадное значение измеряемого MONieHTHoro веса: на старших декадах - эквивалентное значение моментного веса гирь 23, наложенных на коромысло 7, на младших - сигнал с аналого-цифрового преобразователя 16, равный остаточному разбалансу, 1 ил.

Для создания расчетных моментов, , необходимых для юстировки отсчетного блока, содержащего аналого-цифровой преобразователь 16 и цифровой индикатор 17, и механизма 18 гиреналожения на основном коромысле 1 установлена призма 19 на плече, аттестованном линейным способом с высокой точностью.

Для периодической поверки цены дискретного деления цифрового индикатора 17 устройство снабжено контрольной гирей 20, устанавливаемой на призмы коромысла.1 и создающей постоянный расчетный момент.

Установка зажимного приспособления 2 на расчетньш размер производится по линейке 21.

Механизм 18 гиреналожения содержи гиредержатели 22 с гирями 23, которые при опускании планки 24 удерживаются фиксаторами 25, поджимаемыми пружинами 26 и смещаемыми электромагнитами 27.

Гиредержатели 22 взаимодействуют с планкой 24, закрепленной на толкателе 28, который с помощью кулачка 29 и электропривода 30 поднимается или опускается.

Верхнее положение планки 24 с толкателем 28 соответствует положению снятых с призм 31 дополнительного коромысла 7 гирь 23 и фиксируется микропереключателем 32 верхнего положения.

Н1гшнее положение планки 24 с гире- держателями 22 соответствует положению- наложенных гирь 23 на призмы 31,

313

фиксаторы 25 которых смещены электромагнитами 27, и фиксируется микропере ключателем 33 нижнего положения.

Управление электроприводом 30 осуществляется от блока 34 питания с помощью первого и второго ключей 35 и 36 и микропереключателей 32 и 33.

Действительное положение гирь 23 контролируется датчиками 37 положения гирь, вьшолненными, например, в виде контактных пластин, прикрепленных к гиредержателям 22, при опускании которых замыкаются контакты или срабатывают микропереключатели или другие контактные устройства.

Датчик 10 разбаланса связан с регулирующим усилителем 38, вырабатывающим компенсационный ток 1| для компенсатора 8 и аналогового преобразователя 39 сигнала, обеспечивающего преобразование компенсационного тока как по величине, так и по форме с соответствующим коэффициентом передачи и передающего сигнал на вход аналого- цифрового преобразователя 16.

Устройство имеет два режима работы, включаемые переключателем 40 измерения и переключателем 41 гиревой компенсации, связанным с ключом 35.

Устройство содержит также схему 42 сравнения кодов, коммутатор 43 гиревого набора, коммутатор 44 ручного набора, схему 45 гашения индикации и декадные переключатели 46.

Первьш выход переключателя 40 соединен с одним из управляющих входов второго ключа 36 и первым входом схемы 42 сравнения кодов, второй выход этого переключателя подключен к управляющему входу коммутатора 43, а третий выход - к управляющим входам коммутатора 44, аналогового преобразователя 39 и второму управляющему входу схемы 45 гашения индикации, к первому входу которой подключен второй выход схемы 42 сравнения кодов.

Второй вход схемы 42 сравнения кодов и второй информационный вход коммутатора 43 соединены с первым выходом (выход старших разрядов) аналого-цифрового преобразователя 16, второй выход которого (выход младших разрядов) соединен с вторым информационным входом коммутатора 44, а третий выход - с декадой Перегрузка . цифрового индикатора 17.

94

Третий вход схемы 42 соавнения кодов и первый информационный вход коммутатора 43 подключены к датчикам 37 положения гирь.

Выход декадных переключателей 46 соединен с электромагнитами 27, четвертым входом схемы 42 и первым информационным входом коммутатора 44.

Пятый вход схемы 42 сравнения кодов соединен с микропереключателем 32, а первый выход этой схемы подключен соответственно к второму и первому управляющим входам ключей 35

и 36.

Выход комм1 татора 43 подключен к старшим декадам, а выход коммутатора 44 - к младшим декадам цифрового индикатора 17.

Устройство работает следующим образом.

Зажимное приспособление 2 для крепления измеряемых изделий 3 устанавливается на необходимый размер по

линейке 21, и система коромысел 1 и 7 уравновешивается передвижением рейтера 15.

В исходном положении все гири 23 сняты с призм 31, система коромысел 1

и 7 находится в равновесии, на цифро вом индикаторе 17 - нули, нажат переключатель 40 измерения, и система находится в режиме точного измерения моментного веса.

При этом с переключателя 40 измерения поступают управляющие сигналы 5 .

Кггюч 36 переключается в режим блокировки, при котором исключается

включение электропривода 30 без соответствующих сигналов со схемы 42 сравнения кодов.

По управляющему сигналу Sy коммутатор 43 гиревого набора подключает

датчики 37 положения гирь к старшим декадам цифрового индикатора, а коммутатор 44 ручного набора подключает младшие декады аналого-цифрового преобразователя 16 к младшим декадам цифрового индикатора 17, схема 45 гашения индикации обеспечивает полноразрядную индикацию на цифровом индикаторе 17 исходного состояния, при котором декадные переключатели 46

переведены в нулевое положение, аналоговый преобразователь 39 сигнала переведен в режим, при котором его коэффициент преобразования равен единице, схема 42 сравнения кодов пере5131

ключена в режим сравнения Подекадных кодов с декадных переключателей 46 с кодом датчиков 37 положения гирь.

При несовпадении кодов с переключателей 46 (в исходном положении нули) с кодом датчиков 37 схема 42 сравнения кодов через ключи 35 и 36 включает электропривод 30, который поднимает планку 24 с гиредержате- лями 22 и гирями 23 вверх, снимая гири 23 с призм 31 коромысла 7, сигнал с микропереключателя 32 о снятых гирях поступает на схему 42 сравнения кодов, выключающую электропривод 30 в верхнем положении. Одновременно при несовпадении кодов датчиков 37 положения гирь с кодом декадных переключателей 46 схема 42 вьфабатывает сигнал на схему 45 гашения индикации, отключающую питание от всех декад цифрового индикатора 17, который гаснет, исключая неверную информацию, и до.тех пор, пока не будет соответствия кодов датчиков 37 положения гирь-с кодом, декадных переключателей 46, цифровой индикатор 17 погашен.

В исходном состоянии электромагниты 27 обесточены, система коромысел находится в состоянии равновесия, при котором сигнал У„„ с датчика 10

УА

разбаланса равен нулю и сигнал с регулирующего усилителя 38 также равен нулю компенсационный ток .

С выхода аналогового преобразователя 39 сигнала поступает на вход, аналого-цифрового преобразователя 16 нулевой сигнал V, с выхода которого через коммутатор 44 ручного набора на младшие декады цифрового индикатора 17 поступает сигнал, оцифрованный нулевой комбинацией.

Совокупность сигналов с датчиков 37 положения гирь представляется также нулевой комбинацией (все гири 23 сняты), и на цифровом индикаторе 17 отображается исходная отсчетная нулевая информация.

При установке в зажимное приспособление 2 измеряемого изделия 3 с моментным весом P-L, где Р - масса изделия; L - расстояние от опорной Призмы 4 основного коромысла 1 до центра тяжести изделия, дополнительное коромысло 7 наклоняется на угол tf, ограничиваемый упорами 13. С дат- - чиками 10 подается сигнал на усилитель 38, вырабатывающий компенсацион96

ньй ток 1 для компенсатора 8 и аналогового преобразователя 39 сигнала, который выдает сигнал V для аналого- цифрового преобразователя 16. При моментном весе измеряемого изделия, меньшем предела точного уравновешивания, с аналого-цифрового преобразователя 16 снимается сигнал S, который через коммутатор 44 ручного набора поступает на младшие декады цифрового индикатора 17 и эквивалентен измеряемому моментному весу.

Значение измеряемого моментного

веса регистрируется младшими декадами цифрового индикатора 17.

При моментном весе, больше предела точного уравновешивания, наступает перегрузка системы уравновешивания, при которой по сигналу S с аналого-цифрового преобразователя 16 на цифровом индикаторе 17 зажигается лампа перегрузки.

Оператор нажимает переключатель

41 гиревой компенсации, и система переводится в режим гиревой компенсации, при котором исчезают управляющие сигналы В, снимается блокировка с ключа 35 управления электроприводом 30,

Аналоговьй преобразователь 39 сигнала переводится в режим, при котором его коэффициент передачи К уменьшается в 10, 100 или 1000 раз в зависимости от количества декад гиревой компенсации.

В оммутатор гиревого набора подключает к старшим декадам цифрового индикатора 17 выход старших декад

анал1оТо-цифрового преобразователя 16, а коммутатор ручного набора подключает к младшим декадам цифрового индикатора 17 кодовые выходы декадных Г1ере;ключателей 46. Схема 45 снимает

питание с излишних декад цифрового индикатора 17, обеспечивая исключение излишней информации, .схема 42 сравнения кодов переводится в режим поразрядного сравнения кодов старших

декад аналого-цифрового преобразователя 16 и декадных преключателей 46.

Ключ 36 закрывается по управляющему входу, исключая подачу питающего напряжения на электропривод 30 через

микропереключатель 33 нижнего положения планки 24, снимается блокировка с ключа 35.

Если коды старших декад аналого- цифрового преобразователя 16 не сов7 13

падают с кодами декадных переключателей 46, то схема 42 сравнения кодов вырабатывает сигнал несовпадения кодов и открывает ключи 35 и 36. Если гири 23 находятся в нижнем положении, т.е. наложены на призмы 31, то через микропереключатель 32 наложения снятых гирь питающее напряжени поступает на электропривод 30, кото- рьй поднимает планку 24 с гирями 23 до срабатывания микропереключателя 32 что соответствует положению снятых гирь 23.

Наложение соответствующих гирь 23 на призмы 31 происходит только в том случае, если коды декадных переключателей 46, набираемые оператором по значению старших декад цифрового индикатора 17, отображающих грубое значение измеряемого моментного веса, эквивалентного сигналу S со старших декад аналого-цифрового преобразователя 16, не равны коду старших декад цифрового индикатора 17.

Оператор с помощью декадных переключателей 46 приводит в равенство значения младших декад цифрового .индикатора 17, на которых отображаются коды декадных переключателей 46, набираемые оператором, со значением старших декад, отображающих грубое значение моментного веса, причем с целью сокращения этапа гиревой компенсации состояние старших и младших декад цифрового индикатора контролируется схемой 42 сравнения кодов, вырабатывающей разрещаюпарий потенциал на открывание ключа 36 при совпадении кодов.

К этому моменту соответствующие электромагниты 27 фиксаторов 25 получают питающее напряжение.

Включены только те рлектромагни- ты 27, код которых соответствует набранному коду декадных переключателей 46.

Через микропереключатель 33 включается электропривод 30, которьш поворачивает кулачок 29 перемещения гирь 23 с гиредержателями 22. При перемещении планки 24 вниз гиредержа- тели 22, фиксаторы 25 которых смещены соответствующими электромагнитами 27, перемещаются вместе с планкой 24 вниз, и соответствующие гири 23, масса которых уравновешивает через систему коромысел 1 и 7 величину измеряемого моментного веса, равного

98

значению старших декад цифрового индикатора, накладываются на призмы 31 коромысла 7, а гири 23, фиксаторы 25 которых не смещены электромагнитами

27, остаются в верхнем положении, поскольку их гиредержатели 22 упираются в фиксаторы 25, и при перемещении планки 24 вниз остаются в верхнем положении.

Так как часть моментного веса

уравновешена гирями 23, то сигнал перегрузки исчезает с цифрового индикатора 17, и оператор нажимает переключатель 40 измерения, вьфабатывающий управляющие сигналы S, при наличии которых коммутатор 43 гиревого набора подключает датчики 37 положения гирь к старшим декадам цифрового индикатора 17. Коммутатор 44 ручного набора подключает младшие декады аналого-цифрового преобразователя 16 к младшим декадам цифрового индикатора 17. Схема 42 сравнения кодов переключена в режим сравнения

кодов с декадных переключателей 46 с кодом датчиков 37 положения гирь, аналоговый преобразователь 39 сигнала переведен в режим точного уравновешивания, при котором-его коэффициент преобразования .

Если код с датчиков 37 положения гирь, характеризующий Действительное положение гирь 23, равен коду декадных переключателей 46, то схема 45 гашения индикации обеспечивает полноразрядную индикацию на цифровом индикаторе 17 значения измеряемого моментного веса.

В старшие декады цифрового индикатора 17 поступает значение кода наложенных на призмы 31 коромысла 7 гирь 23, а в младшие декады - код S., формируемый аналого-цифровым преобразо-

вателем 16 и пропорциональный нескомпенсированному гирями 23 значению моментного веса.

На цифровом индикаторе 17 формируется многоде1 адное значение измеряемого моментного веса: на старших декадах - эквивалентное значение моментного веса гирь 23, наложенных на коромысло 7, на младших - сигнал с аналого-цифрового преобразователя 16,

равный остаточному разбалансу.

Если коды датчиков 37 положения гирь и коды декадных переключателей не равны,, то схема 42 сравнения коов вьфабатывает сигнал на схему 45

913

гашения индикаций, отключающую питание от всех декад цифрового инди катера 17, исключая снятие неверных показаний. После снятия измеряемого изделия 3 и установки декадных переключателей 46 в нулевое положение схема 42 сравнения кодов автоматически возвращает механизм 18 гире- наложения в исходное положение, при котором все гир 23 находятся в снятом положении.с призм 31 и нулевой код декадных пере,ключателей 46 соответствует нулевому коду датчиков 37 положения гирь.

Система находится в исходном поло жении, на цифровом индикаторе - нули, устройство готово к измерению мо- ментного веса следующих изделий. ормула изобретения

Устройство для определения момент- ного веса изделий, содержащее основное коромысло с зажимным приспособлением для изделия, установленное на опоре и связанное тягой с дополнительным коромыслом, имеющим электромагнитный компенсатор и механизм ги- реналожения с датчиками положения гирь, электромагнитами и приводом с микропереключателями верхнего и нижнего положений, через которые электродвигатель подключен к выхстдам соответственно первого и второго ключей, соединенных с источником питания, аналого-цифровой преобразователь и цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьпиения быстродействия и точности измерения, в него введены переключатель гиревой компенсации, подключен- ньш к первому управляющему входу первого ключа, схема сравнения кодов, первый выход которой соединен с вторым управляющим входом первого ключа и первым управляющим входом второго

Составитель В.Ширшов Редактор О.Юрковецкая Техред В.Кадар Корректор А.Ильин

Заказ 2497/32 Тираж 69-3Подписное

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

879910

ключа, переключатель измерения, первый выход которого подключен к второму управляющему входу второго ключа и первому входу схемы сравнения ко2 дов, аналоговый преобразователь, к информационному входу которого подключен выход электромагнитного компенсатора, а к выходу - аналого-цифровой преобразователь, схема гашения

10 индикации, вькоды которой соединены с декадами цифрового индикатора, а первый управляющий вход - с вторым выходом схемы сравнения кодов, коммутатор гиревого набора, первый инфор- 15 мационный вход которого соединен с датчиками положения гирь и третьим входом схемы сравнения кодов, второй вход которой и второй информационный вход коммутатора гиревого набора со20 единены с первым вьгходом аналого-цифрового преобразователя, коммутатор ручного набора и декадные переключатели,, выходы которых подключены к электромагнитам механизма гиренало25 женин, четвертому входу схемы сравнения кодов, пятый вход которой соединен с микропереключателем верхнего положения, и к первому информационному входу коммутатора ручного набо30 Ра, второй информационный вход которого подключен к второму выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход - к младщим декадам цифрового индикатора, декада Перегрузка кото2 рого соединена с третьим выходом

аналого-цифрового преобразователя, а старшие декады - с выходом коммутатора гиревого набора, управляющий вход которого соединен с вторым выходом

40 перек-лючателя измерения, третий выход которого соединен с управляющими входами коммутатора ручного набора, аналогового преобразователя и вторым управляющим входом схемы гашения ин45 дикации.

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повьшение быстродействия и точности измерений. При установке в зажимное приспособление 2 измеряемого изделия 3 с моментньтм весом P-L (Р - масса изделия; L - расстояние от опорной призмы 4 коромысла 1 до центра тяжести изделия) дополнительное коромысло 7 наклоняется на определен- ньм угол, ограничиваемый упорами 13. сл со 00 vj СО со