Весоизмерительное устройство с подсчетом стоимости взвешенного продукта Советский патент 1976 года по МПК G01G19/413 

1

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известны весоизмерительные устройства, содержащие весовой механизм, преобразователи, вычислительный блок и приборы регистрации и индикации 1, 2.

Ближайшим по своей технической сущности к предложенному устройству является устройство, содержащее грузоприемную платформу, рычажную систему с распределителем нагрузки, генератор счетных импульсов и арифметический блок, соединенный с индикаторами веса, стоимости и цены продукта и с распределителем нагрузки 3.

Рычажная система снабжена силовым астатическим автокомпенсатором, выполненным в виде трехпозиционного нуль-органа и цифрового электронного интегратора с переменной скоростью интегрирования, вход которого подключен к генератору счетных импульсов через ключ, управляемый нуль-органом, а выход соединен с силовым механизмом компенсации отклонения рычажной системы.

Известное устройство сложно по своей конструкции. Кроме того, наличие большого числа блоков в значительной мере влияет на точность взвешивания, а присутствие корректора нуля в значительной степени усложняет использование известного весового устройства в автоматических системах.

Целью изобретения является упрощение устройства. Это достигается тем, что предложенное весовое устройство снабжено гидроцилиндром, эталонным грузом и фиксатором начального положения поршня гидроцилиндра, причем поршень гидроцилиндра соединен с грузоприемной .платформой и эталонным грузом, которые связаны через рычажную систему с распределителем нагрузки, а фиксатор

начального положения поршня гидроцилиндра соединен с арифметическим блоком.

На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит грузоприемную платформу 1, рычажную систему 2, распределитель 3 нагрузки, генератор 4 счетных импульсов, арифметический блок 5, индикатор 6- веса, индикатор 7 стоимости, индикатор 8 цены, гидроцилиндр 9, эталонный груз 10, фиксатор 11 начального положения поршня гидроцилиндра 9. Арифметический блок 5 состоит из счетчика 12 импульсов, узла 13 возведения в квадрат, умножителя 14 веса на цену и задатчика 15 цены. Поршень 16 гидроцилиндра 9 установлен на валу 17.

Грузоприемная платформа соединена через рычажную систему 2 с распределителем 2 нагрузки. Генератор 4 счетных импульсов подключен к арифметическому блоку 5, который

соединен с индикаторами 6, 7, 8 и распределителем 3. Поршень 16 гидроцилиндра 9 соединен с грузоприемной нлатформой 1 и эталонным грузом 10, а фиксатор 1 - с арифметическим блоком 5. В арифметическом блоке 5 счет- чик 12, вход которого подключен к генератору 4 счетных импульсов, подключен к узлу 13 возведения в квадрат, выход которого соединен с индикатором 6 веса и умножителем 14 веса на цену, который соединен с индикатором 7 стоимости и задатчиком 15 .цены, который в свою очередь соединен с индикатором 8 цены. Гидроцилиндр 9 представляет собой полый цилиндр, внутри которого соосно с ним находится поршень 16 на валу 17. Вся внутренняя полость гидроцилиндра заполнена рабочей жидкостью, которая проходит через отверстие в поршне 16 при перемещении последнего. Фиксатор 11 начального положения норшня 16 гидроцилиндра 9 представляет собой, например, пару контактов.

Устройство работает в два такта.

В первом такте поршень 16 гидроцилиндра 9 перемеш,ается вправо под действием силы тяжести РХ взвешиваемого груза, а во втором такте - влево под действием силы тяжести РО эталонного груза 10, что обеспечивается рычажной системой 2 с помош;ью распределителя 3. После поступления команды «Пуск обнуляется счетчик 12 и распределитель 3 нагрузки загружает поршень 16 так, что он начинает двигаться вправо под действием силы тяжести РХ взвешиваемого груза. При проходе поршнем 16 положения, которое принято за начальное, фиксатор 11 выдает сигнал на счетчик 12 арифметического блока бис момента получения этого сигнала счетчик 12 начинает счет импульсов, поступающих с генератора 4. Движение норшня 16 вправо происходит до тех пор, нока счетчик 12 не переполнится. При переполнении счетчика распределитель 3 разгружает поршень 16 от действия силы тяжести РХ взвешиваемого груза и загружает поршень 16 эталонным грузом 10. На этом первый такт заканчивается. Время Го, прошедшее после прохода поршня 16 начального положения до конца нервого такта, определяется выражением

N,

Т,

/о

где - емкость счетчика 12.

Количество Qi рабочей жидкости, прошедшее через отверстие поршня 16 за время Го, определяется выражением

О -kTS 1/ - /fe - 5 V т

К 75Г /о г р5р

где S - площадь сечения отверстия поршня

16;

р - плотность рабочей жидкости гидроцилиндра 9;

Sr - эффективная площадь поршня 16;

к - коэффициент пропорциональности.

Во время второго такта поршень 16 движется

влево под действием силы тяжести РО эталонного груза 10 и при этом- рабочая жидкость, проходит через отверстие в поршне 16 слева нанраво. Счетчик 12 нроизводит подсчет им-, нульсов с генератора 4, поступающих с частотой /о за время Т от начала второго цикла до. достижения поршнем 16 начального положения, после чего счетчик 12 прекращает счет,, фиксируя число

N. hT,.

Количество Qz жидкости, прошедшей черезотверстие в поршне 16 за время Т, определяется выражением

Q../.

(2)

Количество Qi жидкости равно количеству QaПри условии постоянства за время измерения (первый и второй такты) значений членов к, 5,fo, ри 5г, что имеет место на практике с достаточно высокой точностью, приравняв правые части выражений (1) и (2), получим

.

Как видим, число , которое мы получаем на выходе узла 13 возведения в квадрат (на вход узла 13 поступает число, зафиксированное счетчиком 12), прямо пропорционально силе тяжести РХ взвешенного груза. В задатчик 15 цены вводится цена за единицу веса взвешенного продукта, которая умножается на вес в умножителе 14 веса на цену, после чего

на индикаторах 6, 7 и 8 высвечиваются вес, стоимость и цена соответственно. Из сказанного вытекает, что значения величин k, S, fo, р и 5г не обязательно должны обладать строгим постоянством во времени. А это означает, например, что при изменении диаметра отверстия поршня 16 под действием температуры или по другой причине погрешности измерения не возникает. Погрешность измерения не вызывается также и уменьшением по любым причинам плотности рабочей жидкости, эффективной площади 5г порщня 16 и коэффициента к. Отсюда следует, что ни к материалу, из которого изготовлен гидроцилнндр 9, ни к его начальным геометрическим размерам и их постоянству во времени при воздействии внешних факторов, ни к рабочей жидкости не предъявляется никаких особых требований. Следовательно, гидроцилиндр 9 представляет собой простое устройство, так же как эталонный груз 10 и фиксатор 11.

Формула изобретения

Весоизмерительное устройство с подсчетом стоимости взвешенного продукта, содержащее грузоприемную платформу, рычажную систему с распределителем нагрузки, генератор счетных импульсов и арифметический блок,

соединенный с индикаторами веса, стоимости

и цены продукта и с распределителем нагрузки, отличающееся тем, что, с целью его упрощения, оно снабжено гидроцилиндром, эталонным грузом и фиксатором начального положения поршня гидроцилиндра, причем поршень гидроцилиндра соединен с грузоприемной платформой и эталонным грузом, которые связаны через рычажную систему с распределителем нагрузки, а фиксатор начального положения поршня гидроцилиндра соединен с арифметическим блоком.

Иетечники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 236795, М. Кл. G 01G 19/40, 1967 г.

2.Е. Б. Карпин «Средства автоматизации для измерения и дозирования массы, 1971 г.

3. Авт. св. № 293180, М. Кл. G 01G 23/36, 1968 (прототип).