Устройство для взвешивания движущихся объектов Советский патент 1990 года по МПК G01G3/142 G01G9/00 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть ис- пользовано в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности, где транспортирование грузов осуществляется железнодооож- ными вагонами.

Цель изобретения - повышение точности взвешивания движущихся обьек- тов и надежности работы устройства обработки сигнала тензорезисторного датчика ве са„

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства

Устройство содержит грузоподъемную платформу 1 для поосного взвешивания движущихся объектов, путевые датчики 2-4, тензорезисторный датчик 5, содержащий тензорезисторы Rl , R2, R3 и R4, служащие для построения тензометрического моста, резисюры R5 rf R6, служащие для регулировки температурной компенсации; резисторы R7 и R8, служащие для регулировки рабочего и начального значения коэффициента передачи, резистор R9 служащий для регулировки входного сопротивления датчика 0 На входы 1пен-;эдач- чика 5 через управляемый ключ 6 пи- тания подключен блок 7 питания, а к выходам датчика веса подключен управляемый ключ 8 опроса датчика веса, который своим выходом подключен к усилителю-формирователю 9 , Выход уси- лителя-формирователя 9 подключай на вход преобразователя 10 напряжения - частота а Путевок датчик 2 подкточек на S-вход триггера 11, а путевке дах- чики 3 и 4 подключены на S- и R-вход триггера 12, Формирователь 13 сигнала опроса и клавишный пульт 14 управления подключены к управляющим выходам микропроцессорного вычислительно

f,

5

о

„ , ,.

5

го устройства 15, к которому подключен также блок 16 печати и таймер 17 при помощи двунаправленной информационной шины,

Устройство также содержит блок 18 индикации, который подключен информационной шиной к блоку таймера 17,

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии триггеры 11 и 12 на единичных выходах поддерживают нулевой (неуправляющий) потенциала Микропроцессорное вычислительное устройство 15 находится в режиме дежурного ожидания сигнала начала взвешивания, поступающего на его вход с единичного выхода триггера 11, Блок 18 индикации, выполненный в виде шестиразрядного однострочного дисплея индуцирует текущее время суток ,

При срабатывании первого путевого датчика 2 на единичный вход триггера 11 поступает управляющий сигнал, который устанавливает его в единичное состояние, С единичного выхода триггера 11 потенциал 1 подается на управляющий вход микропроцессорного вычислительного устройства 15, Э ют сигнал служит для начала процесса взвешивания, т,е„ производит запуск программы

Микропроцессорное вычислительное устройство 15 выполняет считывание по информационной шине таймера 17 двоичного кода, соответствующего значению текущего времени. Считанный код записывается в одну из ячеек памяти микропроцессорного вычислительного устройства. По следующей команде выполняется запуск счетчика or внутреннего кварцевого генератора микропроцессорного вычисли гельного

51устройства. Этот внутренний счетчик служит измерителем интервала времени между первым срабатыванием путевых датчиков 2 и 3. Расстояние между этими датчиками известно, а поэтому легко выполнить расчет скорости движущегося объекта.

При дальнейшем движении взвешиваемого объекта срабатывает путевой да чик 3, Он устанавливает триггер 12 в единичное состояние. Единичный потенциал с единичного выхода триггера 12 поступает на управляющие входы ключа 6 и ключа 8, а также на вход микропроцессорного вычислительного устройства 15, При наличии этого сигнала микропроцессорное вычислительное устройство 15 выполняет расчет скорости движения взвешиваемого объекта для определения времени нахождения оси вагона на грузоподъемной платформе 1, Этот определенный интервал Tg взвешивания разбивается на п равных измерительных участков, Микропроцессорное вычислительное устройство 15 выдает на управляющую шину включения ключа 6 питания тензо- резисторного датчика 5 веса сигнал длительностью дс, который равен

tit

i&

, Этот же сигнал поступает

на вход формирователя 13 сигнала опроса датчика веса. Подача сигнала включения питания на ключ 6 позволяет подать высокостабилизированное питающее напряжение на вход датчика 5, Оно может в два и более раз превосходить по величине допустимое напряжение питания по сравнению с питанием постоянным напряжением тен- зорезисторного датчика веса. Сигнал разбаланса моста датчика веса поступает на вход ключа 8 опроса датчика веса. Но включение его происходит с определенной временной задержкой таким образом, чтобы окончился передний фронт импульса питающего напряжения. Величину задержки включения ключа 8 формирует формирователь 13 сигнала опроса тензорезисторного датчика. После включения ключа 8 усилитель-формирователь 9 усиливает поступающий сигнал датчика веса, а .преобразователь 10 напряжение - час- тота преобразует его в частотный сигнал, пропорциональный величине нагрузки на грузоприемную платформу. Выключение ключа 8 всегда происходит

Q0 5 0

5

Q 5

086

раньше поступления сигнала закрытия ключа 6, т.е. снятия питания с датчика веса. Частоту, поступающую с выхода преобразователя 10, микропроцессорное вычислительное устройство 15 преобразует в код и записывает- в одну из ячеек оперативного запоминающего устройства.

На следующем измерительном участке, равном At, микропроцессорное вычислительное устройство 15 не выдает сигнал включения ключа 6 и формирования сигнала опроса датчика веса через формирователь 13 на ключ 8, Следовательно, на нечетных измерительных участках выполняется включение питания и опроса сигнала тензо- резисторного датчика 5 веса, а на четных измерительных участках ключи 6 и 8 закрыты.

Применение импульсного питания тензорезисторного моста позволяет практически исключить температурную погрешность тензорезисторов. Кратковременное воздействие импульса постоянного напряжения не нагревает тензорезисторы по отношению к начальной его температуре, а повышает стабильность показаний датчика и надежность его работы. Повышение напряжения импульсного питания позволяет повысить чувствительность датчика. Длительность импульсного опроса датчика веса, формируемая формирователем 13, меньше, чем длительность измерения it, что позволяет исключить переходной процесс, вызванный включением и выключением питания датчика. Взвешивание оси движущегося объекта за Т6 будет выполнено п/2 раз. Частотный сигнал с выхода преобразователя аналогового датчика веса будет записываться соответствующее число раз в ячейки памяти микропроцессорного вычислительного устройства, в котором он предварительно преобразуется в двоичный кода

Если движение взвешиваемого объекта равномерно, го процесс опроса датчика веса окончится одновременно со срабатыванием путевого датчика 4, который по R-входу сбросит триггер 12 в нулевое состояние, в результате чего управляющий сигнал опроса будет снят со входов ключей 6 и 8 и микропроцессорного вычислительного устройства 15. При ускорении взвешиваемой оси этот сигнал Mi.tM быть снят

ршыъе, ем выполнились ж г/2 рения, т поэтому ми ро роч есорчое всчислигелыюе ycrpo-iciBo в f пели апьную яче1 тал есст ускг - рения, CJT состар с хмед го после iSMepei ии vv mpoiiri

СОРНОч. ВЫ ШСЛИТелЬИОС /crpOh j jjC

ждет сн i TL-Л сигнала с праигчмп- т i входа от rp-irrepa 1 2 п В дм ьъ.и г н процесс вчвешивапия or ей - ся объ Kia повторяется в i ч - описан- той погтрцовс1 гел нос тч

После взвешивания всех о ей ыш ро процессорное рычисл тельноз CIPOI r РО выполняет обработку 0 a измерения пу гем умножения Чс ьдот ь измерения ьа свой коэффпцие ..т i -OQCI бмциекг тгргобоазова гая датчика ре Таким образом, выполняется Аильгращ-я измерении v i овУ нн° их з код, соответствующий весу взвешиваемого объекгав

йыпоп -v j обряботк рез PL ra-7 or

I- iili- Df |Щч Dt rpOJj,e(. О J i ъ J 4v

зтттел /ciDTHi-po ,

eja j .агов с °дую ;ей пес е д d ifjibboc ги. в веш1- вачря вгс каждо J взпешечтого т т ъ парный взвешенно) Г) t - ч , вз вачваш-а- ft a i м-

чаетст бросо три г pa I исх )t- ос tmt о

Занесете исходной лгкл-oa Ht-i, контр ЛЛ работы мш pt рь r LCI; о о вьчи - - т ет ьного ус роисп з., зан ЬСУОГ- in X КОЭФФИЦИР1 Г

caro VL-poi ства, ос о.е 1 ляр я с /таг т 1 л i-а 1 / JUDC чия f , г г лавиа i i.д o ptjjiНЫР восонига вяцъы - mcv дп i IP и fibril 7Tv,cnj e т

v о г м л а и я о h р е i e и и я

С1роиггво для в ешивалшя движущихся объектов, содержав ее iрузо- nt)Vic.NMyro CBF C HIIVKJ с w cO4i м г°-1°опреобр i3ona гелем, бток г а Ыл датчике Слок пигшчн, пер зги л рртртяемь ° ключ усчлигрть- ъмч ова гель, выход которого сое; и- i и входом преобразователя напря- it- часю а, бто1 индикат ии и с лок г еча ги, о г ти дающееся чго цстью говлления точности вш ИБЧНИЯ. и гаде ct ги, в него i ТРДРНЫ два RS-.ритеоа, второй уп- Т ;поч5 фop ипоза1Рль сигназ гаимер и микрс. трог ее сорный вы II т ,1и олок с ктп HLIHMM пуль- м управления, при з FL.M ььг оды пер- Г О п тгьвиго т гчика соединены с

г-а здг-м терво о , Р ИИИЧНЫЙ i уг -т го орого i ОДКЛОЧРЧ к iiepsoMv ру микропроцессорного вычиччигель FHJ блока, выходы второго ч третье- Т тп гс выл да гч лК в подктючены cooi 5е(сгвенно к S- и R-зхода - второго Dirrep, еднничн- 1 д зход лсттого

И Ч rfра рс Ц -OIlOiM P ОПаМ КЛЮ-

г i i т вхо т илропг)оцессг р- -. я вяч-1 Hieibioi 6j ока з гходы

м пленил через ТРЛРЫИ глгоч т a IK п-гп онглч -итат я моста, зв т ь-1 ) мит nonpci вы- i. iv t л оо бмока оедл ен с ттав L i о им пс р кчюча т ерс° i ODI )ва те т иг ала с лходом за- i „ s i ч-ч DC i чтот-а которого i и ют-еч к измерительной диагонали ют i Б код - i входу итлгглч горм i гатя , зьгход чоеобра оват тя я сн j - частота ен к гэеi к TXTTJК )ОЛр Л1С СОрНОГО ВЫЧ- С

( т t{0i с Гг ОКа ДВунап

i ы vo когс5.о о ирр -э гайкер i тиЧ с б юком интикании а выход оком сча ги,

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности, где транспортирование грузов осуществляется железнодорожными вагонами. Целью изобретения является повышение точности взвешивания и надежности. Устройство содержит грузоприемную платформу 1, путевые датчики 2, 3 и 4, тензорезисторный датчик 5. Через управляемый ключ 6 питания к входу датчика 5 подключен стабилизированный блок 7 питания. К выходам датчика 5 подключен ключ 8 опроса, выходом подключенный к усилителю-формирователю 9, который подключен к входу преобразователя 10 напряжение - частота. Выход преобразователя 10 подключен к входу микропроцессорного блока 15. Устройство также содержит триггеры 11 и 12, к которым подключены путевые датчики 3, 4 и выходы которых подключены к входу микропроцессорного блока 15, к которому подключены формирователь 13 сигнала опроса, клавишный пульт 14 управления, таймер 17 и печатающее устройство 16. В устройстве для взвешивания используется блок 18 индикации, который подключен информационной шиной к таймеру 17. Устройство выполняет поосное взвешивание движущихся вагонов в составе поезда. 1 ил.