Весоизмерительное устройство Советский патент 1978 года по МПК G01G9/00 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к лабораторным аналитическим весам с автоматическим уравновешиванием. Известны весоизмерительные устройства содержащие коромысло, Ьпорн&гё алвме ты, концевые подвески, систему уравновешивания и индикации показаний 1. Однако-эти устройства не обладают достаточной точностью и стабильностью во времени, вследствии того, что система урав -новешнвания имеет температурный дрейф нулевой точки усилителя и других элементов обратной связи. Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройств сйдержашее коромысло, опорный элемент, измерительную подвеску, преобразователь некомпенсации, усилитель и электрический компенсатор с уравновешивающей катушкой 2 . Однако такое устройство не обладает требуемой точностью и временной стабил1гнрстыо вледствие наличия аддитивной пог решности в виде дрейфа нулевой точки урае новешивающего усилителя, выражающегося в изменении исходных уровней комяенсац онного тока. Адр.итивная погрдашность вызывается воздействием температуры и аругих физических параметров на элементы системы автоматического уравновешивания, иель изобретения - повышение точности взвешивания. Это достигается тем, что.устройстро снабжено двумя блоками синхронного переключателя, генератором тактовых импульсов, дополнительной компенсационной катушкой, установленной в электрическом компенсаторе, и согласующим резистором с регулируемым импедансом, прячем входы первого блока синхронного переключения соответствеяно подключены к выходу преобразователя некомпенсации и согласующему резистору, а выход - к входу усилителя, вход вторсиго блока синхронного переключения подключен к выходу усилителя, а его выходы соответственно - к уравновешивающей катуш-, ке и компенсационной, включенной встречно подярности уравновешивающей катушки.

На чертеже изо6ражен | принципиальная схема предлагаемого устройства..

Коромысло 1, установленное при помошя опорной Призмы (опорного элемента) 2 ва основанвв 3, снабжено концевой призмой 4, на которой навешена измерительная подвеска 5 с чашкой 6, гайкой 7 регулировки чувствительности, тарировочными грузами 8 и флажком 9, составляющим вместе с катушкой 10 возбуждения и выходным кон туром 11 преобразователь 12 некомпенсации, выход 13 которого подключен к первому входу 14 первого блока 15 синхронного переключения.

Второй вход 16 блока 15 подключен к согласуюшему резистору 17 с регулируемым

соответствующим выходкмпендансом

ному импендансу Z )4 преобразователя

12 некомпенсадии, 2 2..ивых ® выход блока 18 подсоединен к входу 19 фазочувствительного усилителя 20, выход 21 которого подключен к 22 второго блока синхронного переключения 23.

Выходы 24 и 25 подсоединены соответсвенно к уравновешивающей катушке 26 и компенсационной катушке 27, образующим вместе с магнитной системой 28 электрический компенсатор 29.

Катушки 26 и 27 закреплены на подвеске 5, а магнитная система 28 установлена на основании 3.

Полярности включения катушек 26 и 27 по вызываемым ими , компенсационным (уравновешивающим) усилиям Р , и Ру выбраны встречными, например, путем переключения выходов 24 и 25 блока 23. Блок 15 и 23 синхронного переключения управляются генератором ЗО тактовых импульсов, а катушка 10 возбуждения питается от генератора 31.

Для.правильнойiработы устройства чаотота f 4 генератора 31 выбирается значительно больше частоты i- генератора 30, f ,,„,

Приравенстве длительностей тактов 11 и i, reHepaTOjJa ЗОТ числа витков Wy и V|/ катушек 26 и 27 выбираются одинаковыми, Wy W) , при неравенстве i . я 1- - из соотношения

1 WK,.,.

а - «11)

Ч у

На чашку 6 измерительной подвески 5 накладывается исследуемый груз 32, на«пример, в виде осадка 33, взвешиваемого в ЖИДКОСТИ) находящейся в сосуде 34.

К опорному резистору 35, находящемуся в цепи уравновешивающей катушки 2.6, через согласующий фильтр 36 подключен регистратор 37, ; измеряющий среднее значение уравновешивающего тока.

Устройство работает следующим образом.

При наложении исследуемого груза 32 на чашку 6 подвески 5 коромысло 1 отклоняется на угол А tp в результате чего преобразователь некомпенсации выдает сиг нал разбаланса AV , который при одном из положений блоков 15 и 23 синхронного переключения (такт ij ) поступает в усилитель 2О, преобразуется и в виде уравновешивающего тока tf у поступает в катушку

26электрического компенсатора 29, создавая уравновешивающее усилие Ру , умен шающее угол некомпенсации ЛЦ). Вследствие {зазогрева усилителя 2О например, от воздействия температуры окружающей среды собственных токов, протекающих по его элементам в начальных точках, и т.д., уравновешивающий ток 3 у , а значит и уравновешивающее усилие ГУ , наряду с полезными сигналами D V paS и Fypau содержат паразитные дрейфовые составляющие

Г VO искажающие показания весов

VPaS- Vo 2

FvfvP S Fy,.О)

При переключении блоков 15 и 23 в Последующий такт работы генератора 30 (такт 1л) соответственно на согласующий резистор 17 и компенсационную катушку

27на входе 19 усилителя 20 включен резистор 1/7, соответствующий выходному

.импедансу i.. „ Z преобразователя

- wWOblXс

12 некомпенсации, а выход 21 усилителя 20 подключен к компенсационной Катушке 27, включенной встречно катушке 26.

Вследствие разогрева усилителя 2О и тепловой йнёрционнЪсти его элементов при выбранных соотношениях импедансов х. и ИНВых Р З стора 17 и преобразователя 12 некомпенсации, а также витков Wy и W.J катушек 26 и 27 компенсационное.; усилие Р) в указанный такт работы ген&ратора ЗО будет равно паразитной дрейфовой составляющей:

tl.

(4)

15)

Р - Р к уо

Результирующее уравновешивающее усилие тем самым за оба такта t и t „ не будет содержать паразитной дрейфовой составл ющей:

fipe3- y k-fypa6 fyo-V ypa8