Устройство для измерения массы Советский патент 1989 года по МПК G01G3/16 

i

(Л

ел

ы

со

С

ния (OB) ц вызывает прямо пропорциональное отклонение частоты колебаний пьеэокварцевых датчиков 10 силы, которое на цифровом индикаторе 13 индицируется в единицах массы ОБ 14. Газовая прослойка между плоскостью нагрузочной платформы 3 и ОВ 14, образованная проходящим через капилляры 6 газом, подаваемым от источника 8 сжатого газа, а также газовая смазка между корпусом 1 и оболочкой 2 демпфируют ударные воздействия, например, при нагружении, и устраняют боковые составляю1цие силы. Терморегулятор 7 дает возможность контролировать температуру сжатого газа. 1 ил.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для прецизионного взвешивания твердых предметов. Целью изобретения является повышение точности и ресурса работы устройства. В корпусе 1 размещены пьезокварцевые датчики 10 силы с возбуждающими электродами 11, подключенными к электронным возбудителям. Вертикальная составляющая силы от действия массы объекта взвешивания /ОВ/ 14 вызывает прямо пропорциональное отклонение частоты колебаний пьезокварцевых датчиков 10 силы, которое на цифровом индикаторе 13 индицируется в единицах массы ОВ 14. Газовая прослойка между плоскостью нагрузочной платформы 3 и ОВ 14, образованная проходящим через капилляры 6 газом, подаваемым от источника 8 сжатого газа, а также газовая смазка между корпусом 1 и оболочкой 2 демпфируют ударные воздействия, например, при нагружении, и устраняют боковые составляющие силы. Терморегулятор 7 дает возможность контролировать температуру сжатого газа. 1 ил.

Изобретение относится к весоизме- рительной технике и предназначено для прецизионного взвешивания твердых предметов.

Цель изобретения - повышение точности и ресурса работы устройства за счет создания газовой смазки, изолирующей датчики от внешних воздействий .

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, оболочку (основание) 2, нагрузочную платформу 3, газовую камеру 4, газопроводы 5, капилляры 6, терморегулятор 7, источник 8 сжатого газа, вентиль 9, пьезокварцевый датчик 10 силы, возбуждающие электроды 11, электронные возбудители 12, например транзисторные , цифровые индикаторы 13.

Работа устройства основана на пря- мом и обратном пьезоэлектрических эффектах, силочастотном эффекте вибрирующего пьезокварцевого кристалла и эффекта передачи усилия посредством газовой смазки.

При монтаже устройства пьезоквар- цевые датчики 10 силы закрепляют в корпус I таким образом, чтобы их оси силочастотной чувствительности ММ были параллельны нагрузочной оси 00 устройства.

Перед началом работы устройство устанавливают таким образом, чтобы нагрузочная ось ОО совпадала с направлением местной вертикали NN , От источника питания (не показан) подаю напряжение (например, 5 В постоянного тока) на электронный возбудитель 12 и цифровой индикатор 13, а от источника 8 сжатого газа подают сжатый газ (например, воздух) в газовую камеру 4.

Объект 14 взвешивания помещают на нагрузочную платформу 3, при этом

просачивающийся сквозь капилляры 6 газ образует газовую прослойку между объектом 14 взвешивания и плоскостью нагрузочной платформы 3 и удаляют посторонние частицы, вызывающие погрешность при взвешивании и загрязнении нагрузочной платформы 3.

Газовая прослойка между объектом 14 взвешивания и плоскостью нагрузоч ной платформы 3, а также газовая смазка между корпусом 1 и основанием 2 обеспечивают демпфирование ударных воздействий, например, при нагружении, не создавая погрешности измерения, поскольку они не создают погрешности при действии вертикальной составляющей cHjibi и устраняют боковые, в том число горизонтальные (паразитные) составлякидие силы.

Вертикальная составляющая силы (от действия массы объекта 14 нагру- жения)без искажения передается на пьезокварцевые датчики 10 силы (напрмер, два датчика силы),вызывая прямо пропорциональное отклонение частоты

i-f. - гр-п-г.

е uf прирост частоты пьезоэлектрических колебаний; К, - силочастотный коэффициент; fo - начальное значение частоты пьезоэлектрических колебаний;

D - площадь (суммарная) пьезокварцевого датчика; п - номер гармоники; У - коэффициент полезного действия заделки ( 1 при жесткой заделке); F - усилие; F - m-g,

где m - масса объекта взвешивания; g - гравитационная постоянная.

Электрический сигнал с каждого электронного возбудителя 12 подается на соответствующий вход индикатора 13 (в данном устройстве используются два канала измерений для повышения точности взвешивания и надежности устройства).

Прирост частоты каждого электрического сигнала на цифровом индикаторе I3 индицируется в единицах массы взвешиваемого объекта, поскольку зависимость между массой взвешиваемого объекта 1А и приростом частоты пьезоэлектрического сигнала имеет прямопропорциональный характер.

После снятия показаний с цифрового индикатора 13 процесс взвешивания заканчивается, объект 14 взвешивания снимается с нагрузочной платформы 3 и устройство снова готово к работе.

Один из цифровых индикаторов 13 связан электрически с терморегулятором 7, что позволяет наблюдать зна

чение температуры сжатого газа, поступающего из источника 8.

Формула изобретения

Устройство для измерения массы, содержащее нагрузочную платформу, связанную с основанием и с заключенными в корпус пьезокварцевыми датчиками силы, выходы которьпс через транзисторные возбудители подключены к индикаторам, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности

и ресурса работы, в него введены источник сжатого газа с вентилем и терморегулятор, соединенный с индикаторами, причем корпус с пьезокварцевыми датчиками силы размещен в газовой

камере, образованной в основании и соединенной через терморегулятор с источником сжатого газа, а нагрузочная платформа выполнена с капиллярами, сообщающимися с газовой камерой.