Способ градуировки многокомпонентных аэродинамических весов и стенд для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01G23/01 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технологии и средствам градуировки многс.омпонент- ных динамометров, преимущественно аэродинамических весов - динамометрических систем с консольным типом закрепления.

Целью изобретения является повышение точности градуировки при сокращении времени на ее проведение.

Нафиг.1 показан стенд для градуировки многокомпонентных аэродинамических весов; на фиг.2 - нагружающее устройство и механизм фиксации; на фиг.З - блок-схема системы управления.

На жестком основании 1 закреплены градуируемые весы 2, на которых установлено образцовое динамометрическое устройство - измерительная головка 3,

соединенная с нагрузочными пневматическими механизмами 4 посредством датчиков-динамометров 5 (установленных в измерительной головке), сориентированных перпендикулярно осям координат весов, причем динамометры соединены с нагрузочными механизмами посредством шарниров 6, размещенных в промежуточной раме 7.

Нагрузочные механизмы 4 выполнены в виде двух взаимно сзязанных сильфонов 8, которые одним своим основанием жестко соединены с корпусом нагрузочного механизма, а другим - с траверсой 10, связанной тягами 11 с рамой Т. На измерительной головке 3 установлено устройство измерения деформаций с ориентированными по осям координат весов корпусом 12 и рычагами 13

О СП

Јь

о VI ел

со сферическими наконечниками 14, которые контактируют с тарелками подпружиненных щупов 15 индуктивных датчиков 16 перемещения.

На основании 1 размещен механизм фиксации измерительной головки, выполненный в виде трех пневмоцилиндров 17, подпружиненные штоки 18 которых (с коническими наконечниками) взаимодействуют с коническими гнездами 19, выполненными в теле измерительной головки. Для управления пневматическими нагрузочными механизмами 4 и пневмоцилиндрами 17 механизма фиксации на магистралях 20 пневмопитания и дренажа (сброса в атмосферу избыточного давления) 21 установлены электропневмоклапаны 22. Динамометры 5, датчики 16, чувствительные элементы весов 2 и электропневмокла- паны 22 электрически связаны с блоком 23 управления. При этом связь динамометров 5 с блоком 23 осуществлена через блоки суммирования 24 и вычитания 25, которые (а также датчики 16 и чувствительные элементы градуируемых весов 2) электрически связаны с блоком 26 регистрации и обработки данных, взаимодействующим с блоком 23 управления.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно в стенд устанавливают образцовые (аттестованные с заданной точностью) шестикомпонентные весы с рабочим . диапазоном, большим веса измерительной головки, при этом измерительная головка 3 зафиксирована относительно основания посредством механизмов фиксации (штоки 18 которых силой пружин введены в конические гнезда 19, а полости цилиндров 17 сообщены с дренажными магистралями 21). Затем через магистрали 20 подают давление в рабочие полости пневмоцилиндров механизма фиксации (при этом командами от блока 23 управления открываются и закрываются соответствующие электропневмоклапаны 22 на магистралях 20 и 21) и освобождают измерительную головку от фиксаторов. С помощью образцовых весов измеряют вес головки 3 и определяют ее центр тяжести. Затем, подавая давление в соответствующие сильфоны нагрузочных механизмов, создают сжимающие или растягивающие усилия и добиваются сочетания передаваемых на весы через динамометры 5 усилий, при котором показания образцовых весов 2 будут нулевыми, при этом реализуемые на измерительной головке усилия обеспечивают ее полное обезвешивание. В этом положении также фиксируют показания

датчиков 16 перемещения, которые обозначают начальное положение подпружиненных щупов 15 и на тарелки которых воздействуют сферические наконечники

корпуса 12 и ортогонально закрепленных на нем рычагов 13.

Затем нагружают весы различными сочетаниями усилий (величины которых, компоненты сил и моментов отсчитывают

относительно нулевых показаний чувствительных элементов весов) и регистрируют показания динамометров 5 при различных деформациях весов. При этом определяют и регистрируют величины дисбаланса измерительной головки с присоединенными к ней элементами в зависимости от ее пространственного положения и величины необходимых корректирующих усилий. После этого снова фиксируют измерительную головку, снимают образцовые весы и устанавливают исследуемые градируемые весы. Затем на динамометрах 5 создают усилия, соответствующие нулевым показаниям образцовых весов, и производят расфиксацию

измерительной головки, находящейся в

обезвешеннсм состоянии. После этого в соответствии с заданной программой градуировки, контролируемой блоком 23 управления, сравнивают величины сил и моментов,

реализуемых на исследуемых весах 2 и являющихся величинами, пропорциональными суммам или разностям (выдаваемые блоками 24 и 25) показаний динамометров 5 и величин сил и моментов, заданных программой, и выработку команд на управление соответствующими клапанами 22 нагрузочных механизмов. При этом регистрируют величины деформации весов (определяемые показаниями датчиков 16), а

вепичины задаваемых программой усилий корректируют с учетом их начальных значений (при нулевых показаниях весов) и деформации весов.

Регистрируют также величины задавэемых сил и моментов и показания чувствительных элементов исследуемых весов. Полученная информация используется для определения метрологических характеристик весов. При градуировке следующих весов предварительные операции с образцовыми весами не требуются.

Изобретение обеспечивает повышение точности градуировки за счет сокращения затрат времени и снижения динамических

ошибок.

Формула изобретения 1. Способ градуировки многокомпонентных аэродинамических весов, включающий создание с помощью нагружающего устройства градуировочных усилий, регистрацию

этих усилий и показаний градуируемых весов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки при сокращении времени на ее проведение, предварительно устанавливают на стенд образцовые аэродинамические весы, определяют усилия, соответствующие их нуле- - вым показаниям, и их деформацию при этом, а также деформацию этих весов при различных градуировочных усилиях, а затем устанавливают на стенд градуируемые весы, создают с помощью нагружающего устройстваначальныеусилия, соответствующие нулевым показаниям об- .разцовых весов, и приняв их за исходную точку, создают градуировочные усилия, корректируя их значения в зависимости от деформации градуируемых весов.

5

2. Стенд для градуировки многокомпонентных аэродинамических весов, содержащий нагружающее устройство с парами датчиков, расположенных симметрично относительно нагрузочных осей координат и связанных с блоком регистрации и блоком управления нагружающим устройством, и устройство измерения деформации, связанное с блоком регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки при сокращении времени на ее проведение, в него введены блоки суммирования и вычитания, через которые пары датчиков соединены с блоками управления и регистрации, а устройство измерения деформаций связано с блоком управления нагружающим устройством.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технологии и устройствам для градуировки многокомпонентных динамометров с консольным типом закрепления аэродинамических весов. Целью изобретения является повышение точности градуировки при сокращении времени на ее проведение, для чего предлагается предварительно создать в устройстве нагружения аэродинамических весов такие усилия, при которых показания весов станут нулевыми, и от этой точки вести отсчет гра- дуировочных усилий, причем при их создании учитывать деформацию весов, ведущую к их перегрузке за счет дисбаланса нагружающего устройства; ввести в состав стенда блоки суммирования и вычитания, через которые к блоку управления попарно подключать датчики нагрузочного механизма, симметричные осям координат и связать с блоком управления устройство измерения деформации. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. Ё

Ну

t--he

22

9i9fr99I

Составитель гл. Харитонов Редактор О. Юрковецкая Техред М.МоргенталКорректор А. Долинич

Заказ 1945Тираж 337Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

,

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1654675