Весы с электромагнитным уравновешиванием Советский патент 1977 года по МПК G01G7/02 

Изобретение относится к весоизмерител ной технике. Известны весы с электромагнитным уравновешиванием, содержащие коромысло, снабженное датчиком отклонения и компенс тором 1 . 2 . Известны также различные типы дифференциально-трансформаторных датчиков перемещения з. Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее коромысло, на котором закрепле флажок дифференциально-трансформаторного датчика отклонения, подключенного к электрической схеме индикации и регистрации, и компенсатор отклонения 4 . Известное устройство не обеспечивает требуемой точности и быстродействия изза малой зоны линейности характеристики датчика отклонения. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия весов с электромагнитным уравновешиванием. Для этого в предлагаемом устройства дифференциальн -травсформаторный датчик отклонения вьгаолнен в виде четырех катушек, размещенных внутри цилиндрических полусердечников броневого твпа, попарно укрепленных в обойме соосно на двух параллельных осях открытыми сторонами навстречу друг другу и с аазсфом меняу собой, в котором размещоа флажок, при этом флажок аыпопнеи о ипфвной, равной расстоянию между осями, по которым закреплены катушки, причем ocosa пара катушек подключена к генератору высокой частоты, а катушки другой пары нагружены на выпрямители, соединенные в схему равновесного моста. На фиг. 1 изображено коромысло весов, с закрепленными на нем элементами; на фгг. 2 - датчик отклонения; на фиг. 3 - электрическая схема весов. Коромысло 1 выполнено в виде жесткой формы и снабжено подвесками 2, несущими чаши 3 для груза и гирь (на чертеже не показаны).

Корок-1ысло снаожено датчиком -9 отклоНЭННИ й 1фферевциальн -трансформаторкого типа, (|шажок| 5 которого жестко связан с коромыслом 1, компенсатором магкито электрического тила, Ьодержащкм постоян ный магнит 6 и обмотку 7, жестко скреп-леин пю с корок:ыслом. Датчик 4 содержит обойму 8, внутри которой закреплены че-, тыре полусердечнкка 9 броневого типа с катушками Ю, Полусердечняки яаправлс-. яы открытыми сторонами навстречу друт ДРУТ-у, а в зазоре между ними свободно перемещается флажок 5, ширина которого рав Eia расстоянию между осями 11. Флажок выполнен из немагнитного метшьлад иапрв:--мер апюми 1ия.

Одна цара1катушек 1О проводами 12 соединена с генератором 13 высокой частоТЫ; а кажцая из катузлек 10 другой пары пройодеми 14 соединена соответственно с вьгирям 1телями 15 и 16, которые соединены с переменным резистором 17.в одинарный р1зв51овесный мост, диагональ которого через корректирующее звено IS подключена к входу усилителя 19 отркца- тельной обратной связи.

Весы снабжены вторичными отсчетным 20 к регистрирующим 21 приборами.

Весы работают следующим образом.

Ппгг наложении массь на чашу 3, через подобску 2 коромыслу 1 передается измеjieHtio вралатал.его момента и оно. поворачиваясь, перемещает флажок 5 датчика 4 относительно пар полусердечников 9 с катушками Ю.

Ири этом в одной из катушек наведенная от генератора 13 ЭДС высокой частоты буцгт возрастать, а с другой соотв тСТВ8НКО уменьшаться. Наведенные ЭДС детектируйстся порознь, сглаживазотся и сраймквагсхгся затем на переменном резисторе по схеме разности токов.

Д1иагональ схемы через корректирующее звено 13 подключена к входу усилителя 19; Еырабатывагощего постоянный ток до момг-гга, пека его величина, преобразованная компенсатором; из постоянного магнита 6 н обмотки 7 во врГ:.цаювдг(й момент, i-ie достигнет величины, несбхоцимой для полной коыпег;сацин зсзмущающего воздействия. Величина этого воздействия прямо пропорциональна току и регистрируется вто- рйчными приборами 20 и 21.

Таким образом, датчик имеет максамаль5 вук зону линейности выходной характернотики, так как при перекрытии каййой пары на половину ее диаметра рабочая точка находится на пересечении осей абсцисс и ординат и позволяет сохранить симметрию

10 равноплечего коромысла, что так же способствует повышению точности измерения.

Формула изобретения

Весы с электромагнитным уравновешиBaHVieM, содержащие коромысло, на гсото ром закреплен флажок дифферендиально-тран сформаторного датчика отклонения, подклЮ ченного к электрической схеме индикации и уравновешивания с генератором высокой частоты и выпрямителями, и компенсата|1) отличающиеся тем, что, с це.пью повышения точности и быстродействия, в них дифференциально-трансформаторный датчик отклонения выполнен в виде четырех катушек, размешенных внутри цилиндрических полусердечников броневого типа, попарно укрепленных в обойме соос™ но на даух параллельных осях открытыми сторонами навстречу друг другу и с зазором между собой, в котором размешен флажок, при этом флажок вьтполнен с шириной, равной расстоянию между осями, по которым закреплены катушки, причем одна пара катушек подключена к генератору высокой частоты, а катушки другой пары нагружены на выпрямители, соединенные в схему равновесного моста.

Источники информации, принятые во вна-мание при экспертизе:

1. Сахаров А. И. Весы в физико-хими- ческих исследованиях, Наука , Москва, 1968, с, 34, 35, 54, 55.

2, Авторское, свидетельство № 359528,

Кл. G-O1 G 23/36, 1970.

М.

3.Лгейкин Д. И. Датчики контроля и рет-улирования, Машиностроение, Москва, 1965, стр. 93-97.

4.Авторское свидетельс;тво К 3655S.i, М. К.т G 01 Q 23/36, 1971 (прототип).

5

Фиг. 2

jz и

559125 7

-И

J

D-С

TJ

Фиг.З