Устройство для взвешивания движущихся объектов Советский патент 1978 года по МПК G01G19/02 

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны устройства для взвешивания движущихся объектов, содержащие силоизмерительные датчики и вторичную аппаратуру обработки и регистрации сигнала датчиков .

Ближайшим по своей технической сущнос ти является устройство для взвешивания движущихся объектов, содержащее силоизмерительные датчики, подключенные непосредственно и через цепь выделения и подавления низкочастотной помехи к вторичному измерительному прибору, и блок управления. Цепь выделения и подавления низкочастотной помехи в этом устройстве выполнена в виде трансформатора, вход которого подключен к выходу силоизмерительных датчиков параллельно с входом измерительного преобразователя 2.

Недостатком устройства является зависимость коэффициента - преобразования трансформатора от частоты помехи.

Кроме того, постоянная составляющая сигнала датчиков в значительной мере замыкается через первичную обмотку трансформатора, что снижает чувствительность и увеличивает погрешность.

Цель изобретения - повышение точности.

Эта цель достигается тем, что в устройстве цепь выделения и подавления низкочастотной помехи выполнена в виде управляемых источников напряжение-ток и ток-напряжение, трансформатора тока с дополнительной обмоткой обратной связи, измерителя приближенного значения составляющей сигнала и резистора, причем выход управляемого источника напряжение-ток нафужен на последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и резистор, подключенный на вход измерителя приближенного значения постоянной составляющей сигнала, к выходу которого подключена дополнительная обмотка обратной связи трансформатора тока, вторичная об.мотка которого соединена с входо.м управляемого источника ток-напряжение, своим выходом включенного к входу вторичного измерительного прибора последовательно с выходом выпрямителя.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит силоизмерительные датчики 1, выпрямитель 2, вторичный измерительный прибор 3, блок управления 4, цепь для выделения и подавления низкочастотной помехи в сигнале датчиков, состоящую из управляемого источника 5 напряжение-ток, трансформатора тока с первичной обмоткой 6, вторичной обмоткой 7, дополнительной обмоткой 8 обратной связи, резистора 9, измерителя 10 приближенного значения постоянной составляющей сигнала датчиков 1, управляемого источника 11 токнапряжение.

Вход управляемого источника 5 подключен к выходу выпрядмителя 2 параллельно с цепью ввода сигнала датчиков 1 во вторичный измерительный прибор 3, в которую последовательно включен выход управляемого источника ток-напряжение 11.

Первичная обмотка 6 трансформатора тока через резистор 9 подключена к выходу управляемого источника 5. Вход измерителя 10 подключен к резистору 9, а выход - к дополнительной обмотке 8 трансформатора тока, вторичная обмотка 7 которого подключена к входу управляемого источника 11. Управляющие команды при работе устройства формируются блоком управления 4.

Устройство работает следующим образом .

Движущийся объект (автомобиль, железнодорожный вагон и т. п.) через весовую платформу (на чертеже не показана) воздействует на силоизмерительные датчики 1. Кроме постоянной составляющей, соответствующей весу объекта, в сигнале датчиков 1 содержится низкочастотная помеха, обусловленная динамическими силами, связанными с колебаниями па рессорах вагона (или автомобиля) при его движении по весовой платформе во время взвешивания.

Сигнал датчиков 1 с выхода выпрямителя 2 поступает на вход управляемого источника 5, где преобразуется в ток, пропорциональный выходному напряжению датчиков 1. Этот ток проходит через первичную обмотку 6 трансформатора тока и резистор 9.

С резистора 9 напряжение, пропорциональное току первичной обмотки трансформатора тока, поступает на вход измерителя 10, где приближенно измеряется его постоянная составляющая. Результат измерения запоминается и преобразуется в ток, протекающий по обмотке 8 трансформатора тока.

Этот ток создает намагничивающую силу, компенсирующую намагничивающую силу постоянной составляющей тока обмотки 6. Переменная составляющая тока обмотки 6 индуктирует в обмотке 7 ток, который в источнике 11 преобразуется в пропорциональное ему переменное напряжение, равное составляющей напряжения сигнала силоизмерптельных датчиков 1 на выходе выпрямителя 2. Это напряжение вычитается из выпрямленного напряжения силоизмерительных датчиков 1 и полученная разность напряжений, поступающая на вход вторичного измерительного прибора 3,соответствует массе взвещиваемого объекта. Вторичный измерительный прибор 3 по

сигналу блока управления 4 преобразует напряжение на его входе в выраженную в цифровом коде информацию о массе движущегося объекта.

Компенсация низкочастотной помехи в сигнале силоизмерительных датчиков позволяет повысить точность измерения массы движущегося объекта.

Кроме того, в отличии от прототипа, входное сопротивление цепи выделения и подавления помехи, подключенной к выходной цепи силоизмерительных датчиков,достаточно велико, что устраняет снижение чувствительности и точности измерительной системы за счет замыкания постоянной составляющей сигнала датчиков через вход этой цепи.

Формула изобретения

5 Устройство для взвещивания движущихся объектов, содержащее силоизмерительные датчики, подключенные к выпрямителю, выход которого непосредственно и через цепь выделения и подавления низкочастотной помехи подключен к вторичному измерительному прибору, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, в нем цепь выделения и подавления низкочастотной помехи выполнена в виде управляемых источников напряжение-ток и

5 ток-напряжение, трансформатора тока с дополнительной обмоткой обратной связи, измерителя приближенного значения постоянной составляющей сигнала и резистора, причем выход управляемого источника напряжение-ток нагружен на последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и резистор, подключенный на вход измерителя приближенного значения постоянной составляющей сигнала, к выходу которого подключена дополнительная обмотка обратной связи трансформатора тока, вторичная обмотка которого соединена с входом управляемого источника ток-напряжение, своим выходом включенного к входу вторичного измерительного прибора последовательно с выходом выпрямителя.

0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.ЦПИИТЭИ приборостроения. Обзорная информация «Взвешивание движущихся объектов, серия ТС-7,«Мащины и приг боры для измерения механических величин, М., 1974, с. 1-30.

2.Авторское свидетельство СССР № 289299, Мкл2. G 01 G 23/36, 1968.