Электромагнитные весы Советский патент 1991 года по МПК G01G7/04 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в весоизмерительных приборах-весах, дозаторах и специализированных весоизмерительных устройствах с полным или частичным электромагнитным уравновешиванием.

Цель изобретения - повышение точности и уменьшение массогабаритных параметров весов.

11л фиг.1 схематически изображены электромагнитные весы, на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - блок- схем. весов и блока управления; на фиг.5 - диаграмма прохождения управляющих импульсов в процессе работы iисов в режимах Коррекция и Измерение .

Электромагнитные весы содержат магнитную систему 1 с постоянным ыгнитом 2, сичовую катушку 3, которая с помощью стержней 4 соединена с грузоприемной чашкой 5, упругую подвеску 6, на которую опиримся грузоприемное устройство, состоящее из силовой катушки 3, стержней 4 и чашки 5, в -.опорой размещается шиваемый груз 7, эталонный груч S, в боковой поверхности i rropoio выполнен клинообразный паз и который t.i- фпксирован двумя фиксаторами 9 и 10, выполненными в виде двупчечих рпча- гов, один конец которых имеет кчпно- образную боковую сторону и огор1 е шарнирно закреплены и основании ь.ч- помощи стержней 11 и 12, закрепленных на основании 13 весов, : lapimpnne

«

Си

ю QO

сл

опоры 14, через пружины 15 одними концами соединенные с основанием 13, другими связывающие фиксаторы 9 и 10 с двумя сердечниками 16 и 17 электромагнита 18, датчик 19 перемещения, систему 20 силового уравновешивания, отсчетное устройство 21 и блок 22 управления. Блок 10 системы силового уравновешивания содержит игиротно-им- пульсный модулятор 23, третий ключ 24, сумматор 25, источник 26 опорного тока.

Блок 22 управления .держит два логических элемента ИЛИ 27 и 28, два одновибратора 29 и 30, цва блока 31 и 32 задержки, первый и второй ключи 33 и 34 и источник 35 тока.

Электромагнитные весы работают следующим образом.

И меряемый груз 7 массой , где PY - сила тяжести, g - ускорение свободного падения смещает грузо- приемное устройство и датчик 19 перемещения, который выдает сигнал на схему 20 силового уравновешивания. На выходе схемы 20 силового уравновешивания формируется ток компенсации IK. IO utx/T (Т с ток на выходе источника опорного тока 26, a A-tx/T - сигнал на выходе- блока 23 ШИМ), поступающий на первый вход сумма тора 25, при этом первый ключ 33 блока управ- ленчя 22 разомкнут, второй ключ 34 разомкнут и - галопный груз 8 фиксаторами 9 и 10 удерживается в верхнем положении.

В момент равенства силы тяжести PJ , зависящей от измеряемой массы

40

45

тх, силе РК, создаваемой силовой катушкой 3, т.е. Рх Pv( (В - индукция магнита, 1 - общее число витков силовой катушки), на отсчет- ном устройстве 21 фиксируется значение измеряемой величины.

Работа весов в режиме коррекции коэффициента чувствительности осуществляется путем наложения эталонной массы тй эталонного груза Р0 . При поступлении на вход К Коррекция блока 22 импульса напряжения (например, от кнопки) запускается одновпбратор 29, выходной импульс которого, поступая на управляющий вхоц первого ключа 33, замыкает его, соединяя источник тока 26 на время импуль-- - са а (фиг.4) . вхсцом сумматора 25, в результате чего сиповая кагушка 3 получает импу ibc токи Д10, сила ДР.

50

5

Q

0

5

0

5

0

45

В11О поднимает силовую катушку 3 к эталонному грузу 8, через время задержки tj , формируемое блоком 31, запускается одновибратор 30, выходной импульс которого, поступая на управляющий вход второго ключа 34, замыка- гг его, соединяя источник тока 35 с катушкой электромагнита 18. Сердечники 17 и 16 электромагнита втягиваются, эталонный груз 8 освобождается фиксаторами 9 и 10 и без удара ложится на силовую катушку 3. Действие импульсов а и Ь (фиг.4) заканчивается. Сердечники электромагнита возвращаются в исходное положение. При обесточенной катушке электромагнита 18 осуществляется коррекция чувствительности весов по заданной массе т0.

Перед режимом Коррекция весы ставят в исходное состояние (фиг. 4). так что при ту 0 на отсчетном устройстве 21 также нулевые показания. После установки нуля и калибровки весы готовы к режиму Измерение.

Импульсом Измерение по входу И блока 22 управления (например, от кнопки) -запускается одновибратор 30, включает электромагнит 18, сердечники 16 и 17 втягиваются, фиксаторы 9 и 10, поворачиваясь вокруг осей 11 и 12, отходят в стороны и через время задержки tj, Формируемое блоком 32 задержки, запускается одновибратор 29, выходной импульс которого поступает на управляющий вход первого ключа, подключая выход первого ключа 33 к входу сумматора 25, в результате чего в силовую катушку подается импульс тока UI0L, под действием которого силовая катушка 3 поднимается и по окончании импульса Ь эталонный груз 8 захватывается зажимами в результате выключения электромагнита 18. Эталонный груз 8 поднимается , и через измерению.

время t РОСЫ готовы к

Формула изобретения

Электромагнитные весы, содержащие связанную с основанием через упругую подвеску грузоприемную чашку, соепп- ненную с силовой катушкой, размещенной в зазоре магнитной системы и снабженную датчиком перемещения, выход которого соединен с системой силового уравновешивания, первый выхоц которой соединен : входом от- счетного устройства, а второй выход - с входом силовой катушки, эталонный груз, снабженный двумя подпружиненными фиксаторами его положения, каждый из которых связан с

сердечником электромагнита, и блок управления, вход Коррекция которого соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ и через первый блок задержки - с первым входом второго логического элемента ИЛИ, второй вход которого связан с входом Измерение блока управления, при этом вход Измерение блока управления также соединен через второй блок задержки с вторым входом первого логического элемента ИЛИ, выход которого через первый одно- вибратор соединен с управляющим входом первого ключа, а выход второго логического элемента ИЛИ через второй одновибратор соединен с управляющим входом второго ключа, через который источник тока соединен с электромагнитом, отличаю щ и е с я тем, что, с целью повышения точ10

278546

ности измерения и уменьшения массо- габаритных размеров весон, электромагнит выполнен с двумя сердечниками, а подпружиненный фиксатор - в виде шарнирно закрепленного в основании двуплечего рычага, один подпружиненный конец которого шарнирно связан с соответствующим сердечником электромагнита, а другой выполнен с клинообразной боковой стороной, под которую в боковой поверхности эталонного груза выполнен клинообразный паз, причем система силового уравновешивания выполнена в виде источника опорного тока, подключенного через третий ключ к сумматору, а к управляющему входу третьего ключа подключен выход широтно-импульсного модулятора, причем вход системы силового уравновешивания подключен к входу широтно-импульсного модулятора, а ее первый и второй выход соответственно к выходам широтно-импульсного модулятора и сумматора, второй вход которого через первый ключ подключен к выходу источника опорного тока.

15

20

25

Ичобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в весоизмерительных приборах-весах, дозаторах и специализированных весоизмерительных vci- ройствах с полным или частным покг- ромагнитным уравновешиванием. Цель изобретения - повышение гочьосш ч уменьшение масоогаблригных рачмером. Система управления при работе п режиме Коррекция обеспечила,. подачу тока на силовую катушку с тем, чтобы исключить удар эталонного груза о силовую катушку при посчедующем освобождении эталонного груза. После завершения работы в режиме Коррекция подача тока на силовую кагулчу обеспечивает поднято съаюнтчо груза дня его возможного кпчреппоння при помощи подпружиненных фн С i mpi i . 5 ил. Ф

Фиг.З

Фиг.4