Весовое устройство Советский патент 1992 года по МПК G01G1/18 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для использования на морских рыболовных судах.

Известно весовоеустройство, в котором используется совпадение центром тяжести взвешиваемого груза и груза известной величины 1.

Недостатком таких весов является сложная рычажная система с множеством опор вращения, что снижает надежность работы устройства и приводит к значительным погрешностям.

Известно также судовое весовое устройство, содержащее грузоприемную и гиревую платформы, соединенные гибкими лентами с цилиндрическими кулачками двухквадрантового уравновешивающего устройства, кулачки которого взаимодействуют с четырьмя парами вертикальных направляющих 2.

Недостатками такого устройства являются: значительная погрешность в связи с необходимостью сложной балансировки системы из-за значительных масс противовесов и наличия нелинейности отсчетной шкалы и значительное время на каждое измерение.

Наиболее близким к описываемому судовому весовому устройству является весовое устройство, содержащее две пары пластинчатых пружин, где пружины каждой пары расположены крестообразно и одна из пружин каждой пары соединена с вертикальным стержнем, несущим грузоподъемную платформу, а вторая пружина каждой пары одними концами соединена со станиной, а вторыми концами через промежуточные пальцы с другой пружиной пары 3.

Недостатком таких весов является отсутствие компенсирующего устройства для работы в условиях качки.

Цель изобретения - повышения точности измерения в условиях качки.

Это достигается тем, что в устройство введены установленный на станине датчик ускорения с закрепленным на нем грузом, упругая тяга, соединяющая весоизмерительный датчик, выполненный в виде тензо- метрического датчика, с вертикальным стержнем весов, и электронный блок.

Каждая пластинчатая пружина выполнена с двумя симметрично расположенными относительно ее центральной оси продольными прорезями, между которыми вертикальный стержень скреплен с центральной частью каждой пластинчатой пружины, соединенной средней частью боковых сторон со станиной.

Выход весоизмерительного датчика электрически соединен с входом электронного блока,второй вход которого электрически подключен к выходу датчика ускорения. Наличие прорезей в пластинчатых пружинах позволяет обеспечить передачу только вертикальных перемещений, направленных перпендикулярно плоскости пружин, а горизонтальные и другие реакции,направленные не по действию силы, практически не влияют на измерение, так как жесткость пружин в этом направлении на 2-3 порядка больше деформации и не воспринимается тензодатчиком при выбранной конструкции его расположения и наличии упругой тяги.

Введение датчика ускорения позволяет вводить коррекцию на результат измерения как по ускорению, так и по направлению действия ускорения (угла наклона).

На фиг. 1 и 2 показано судовое весовое устройство с частичными разрезами; на фиг. 3 приведена блок-схема электронного блока.

Судовое весовое устройство содержит станину 1, вертикальный стержень 2, на который крепится в верхней части весовая платформа (не показана), пластинчатые пружины 3 с прорезями 4, болты 5 крепления средней части пружины 3 между прорезями 4, болты б крепления боковых частей пружины, весоизмерительный датчик 7, выполненный в виде тензометрического датчика силы с упругой тягой 8, прикрепленной болтом 9 к станине 1, датчик 10 ускорения, закрепленный на скобе 11, снабженной центрирующей головкой 12 и регулировочным болтом 13, груз 14, ограничитель 15.

Весоизмерительный датчик 7 и датчик 10 ускорения электрически соединены с входами устройства дифференциальных усилителей электронного блока (фиг. 2), ко- торый состоит из двух дифференциальных усилителей, выход которых электрически соединен с контроллером,соединенным электрически с устройством индикации и внешними устройствами (клавиатура, чеко- 0 печатающее устройство).

Судовое весовое устройство работает следующим образом.

При взвешивании с помощью электронного блока используется математическая 5 зависимость

м С -X

Мгр Г±к

где МГр - вес груза;

С - жесткость пружинной системы, 0 кг/мм;

Х- переменная величина, фиксируемая весоизмерительным датчиком при воздействии силы, создаваемой массой груза и системы;

сVr

К - коэффициент Перегрузки - , учи9о

тывающий перегрузку от широты места нахождения устройства и динамических воздействий от качки судна, где ТИ- величина

0 ускорении, действующая на измеряемую массу, а д0 - нормальное ускорение силы тяжести.

Перед взвешиванием производится калибровка нулевого положения с помощью

5 электронного блока устройства путем устранения рассогласования нулевого положения с фактическим. Производится калибровка весового устройства установкой образцовой гири соответствующего номи0 нала, при этом электронный блок устройства устанавливает пропорциональность между 0 и эталонным весом и при дальнейшей работе экстраполирует по полученным данным истинное значение взвешиваемого

5 груза в цифровой форме.

После калибровки и тарировки осуществляется взвешивание груза. Под действием груза пластинчатые пружины 3 передают усилие через упругую тягу 8 весоизмери0 тельному датчику 7, электрический сигнал от которого поступает на один из входов устройства дифференциальных усилителей электронного блока.

При изменении положения весового ус5 тройства в пространстве, вызываемого качкой судна, а также изменение ускорений воспринимается грузом 14 датчика 10 ускорения, электрический сигнал от которого, пропорциональный динамической перегрузке по величине и направлению дополнительных ускорений на взвешиваемую массу, поступает на второй вход устройства дифференциальных усилителей электронного блока, контроллер которого, электрически связанный с устройством дифференциальных усилителей, вводит коррекцию в схему измерения и передает электрический сигнал на цифровой индикатор, который показывает истинный вес взвешиваемого груза.

Судовое весовое устройство также позволяет компенсировать вес установочной тары, используемой при взвешивании продукта, передавать сигнал на распечатывающее устройство или чекопечатающий аппарат. . Формула изобретения

Весовое устройство, содержащее весовую платформу, закрепленную на вертикальном стержне, связанном с весоизмерительным датчиком, установленным на станине, крестообразно расположенные в горизонтальной плоскости две пластинчатые пружины, связанные со станиной и вертикальным стержнем, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности измерения в условиях качки, в него введены установленный на станине датчик ускорения с закрепленным на нем грузом, упругая тяга и электронный блок, а каждая пластинчатая пружина выполнена двумя

симметрично расположенными относительно ее центральной оси продольными прорезями, между которыми вертикальный стержень скреплен с центральной частью каждой пластинчатой пружины, соединенной средней частью боковых сторон со станиной, причем весоизмерительный датчик выполнен в видетен- зометрического датчика силы, чувствительный элемент которого через упругую тягу связан с вертикальным стержнем, а выход подключен к входу электронного блока, другим входом соединенного с выходом датчика ускорения.

Использование: приборостроение, в весоизмерительной технике на морских рыболовных судах. Сущность изобретения: весы содержат весовую платформу, закрепленную на вертикальном стержне 2, связанном через упругую тягу 8 с тензометрическим датчиком 7 силы, крестообразно расположенные в горизонтальной плоскости две пластинчатые пружины 3 , связанные со станиной 1 и стержнем 2. Каждая пластинчатая пружина 3 выполнена с двумя симметрично расположенными относительно ее центральной оси продольными прорезями 4. между которыми стержень 2 скреплен с центральной частью каждой пластинчатой пружиной 3, а средняя часть боковых сторон пружин 3 соединена со станиной 1. На станине 1 закреплен датчик 10 ускорения с грузом 14. Выходы датчика 7 силы и датчика 10 ускорения подключены к входам электронного блока.3 ил.

Ч с

// 12 13

Контроллер

ЦстройапВо дифференциальных ycu/iusns/isu

.2.

Внешние

tjcmpcdctrSa

Устройство индикации