Автоматические весы с электромагнитным уравновешиванием Советский патент 1980 года по МПК G01G7/04 

I

Изобретение относится к технике точного измерения массы, а более конкретно к автоматическим весам с электрическим уравновешиванием.

Известны весы с автоматическим 5 уравновешиванием, содержащие коромысло, подвеску с чашкой для груза, основание, опорную призму, датчик некомпенсации, систему уравновешивания с усилителем, обратный преобразова- Ш тель и отсчетное устройство Щ

Известные весы не имеют требуемой точности и быстродействия из-за наличия инерционного коромысла и опорной призмы, имеющей паразитный момент 15 трения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее чувствительный элемент с грузо-20 приёмной чашкой, основание ,с опорным параллелограммом, образованным консолями, датчик разбаланса, компенсатор с измерительной катушкой и магнитной системой и отсчетный блок И

Известные весы не обладают требуемой точностью и надежностью из-за наличия значительных изгибов и механических гибтерезисов в опорных плас-, .тинах, установленных в опорном парал- 30

лелограмме в местах шарнирных развязок.

Кроме того, снижает точность и надежность весов, неопределенность линии изгиба Б опорных пластинах, затрудняющая регулировку и юстировку длин плеч опорного параллелограмма, в результате появляется погрешность от установки измеряемого груза на различные участки грузоприемной чашки.

Целью изобретения является увели-чение точности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что опорный параллелограмм выполнен в виде гребенчатых шарнирных соединений, зубцы расположены с чередованием и связаны через горизонтальные и параллельные друг другу опорные торсионы - шарниры, закрепленные на зубцах, взаимодействующие с гребенчатыми шарнирными соединениями, причем первая пара опорных торсионов - шарниров установлена в местах соединения консолей параллелограмма с основанием, вторая пара - в местах соединения консолей-с чувствительным элементом, причем осивторой пар& опорных торсионов-шарниров размещены в одной вертикальной плоскости, проходящей через общую вертикальную ось магнитной системы компенсатора и грузоприемной чайки чувствительного элемента.

На фиг. 1 показана конструкция весов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху (грузоприемная чашка снята).

I Чувствительный элемент 1 с грузоприемной чашкой 2 для измеряемого груза 3, установленной на стойках 4, снабжен также стойками 5, на которых закреплены сверху и снизу гребенки б и 7 с зубцами 8. На зубцах 8 с помощью планок 9, 10 и 11 многокрдтно закреплены опорные торсионы - шарниры 12 и 13.

Одновременно опорные торсионы - шарниры 12 и 13 многократнозакреплены на зубцах 14 консолей 15 и 16, находящихся на расстояниях (зазорах) зубцов 8 гребенки 6 и 7 входящих в зубцы 14 консолей 15 и 16. Крепление опорных торсионов-шарниров 12 и 13 на консолях 15 и 16 производится с помощью планок 17-20.

Консоли 15 и 16, имеющие с другой стороны зубцы 21, многократно соединены с помощью опорных торсионовшарниров.22 и 23 с зубцами 24 неподвижных гребенок 25 и 26, закрепленных с помощью гаек 27 и 28 на стойках 29 и 30, связанных с основанием 31.

Пары опорных торсионов-шарниров 12-13 и 22-23 находятся в горизонтальных плоскостях и их оси А - АО Л,,- А и , Bj-В параллельны друг другу, причем оси и Aj,-A торсионов-шарниров 12-13 под прямыми . углами ЭО пересекают проходят через общую вертикальную ось0.-On чувсвительного элемента 1 и его грузоприемной чашки 2 (т.е. оси А,-Aj и AJ,- А4 взаимоперпендикулярны с осью .0 -Од,) . Зубцы 8 гребенок 6 и 7, торсионы-шарниры 12 и 13 и зубцы 14 консолей 15 и 16, а также зубцы 21 консолей 15 и 16, торсионы 22 и 23 и зубцы 24 гребенок 25 и 26 образуют гребенчатые шарнирные соединения 3235, которые, в свою очередь, совместно с консолями 15, 16 и чувствительным элементом 1 со стойками 5 образуют опорный параллелограммный механизм (параллелограмм) 36 с длинами плеч и Й2.«

Кроме того, элемент 1 снабжен измерительной катушкой 37 с токопод1зодс1ми 38 и 39, которая совместно с неподвижной магнитной системой 40 образует электромагнитный кo meнcaтo 37-40, а также подвижным флажком 41, который совместно с неподвижной системой 42 образует датчик разбала не а, выдающий электрический сигнал отклонения У, чувствительного элемента 1 относительно исходного уровня ( ). Ось катушки

37 и магнитной системы 40 совпадает с осью 0 -0, чувствительного элемент1. Сигнал Yg,)c поступает в усилитель 43, который посылает через опорный резистор 44 (с сопротивлением 1 ) свой уравновешивакадий ток 0) в катушку 37, создающую компенсационное усилие F(( .

Тарировочное устройство 45 служит |для подачи корректирующего тока Зд в катушку 37, а отсчетный блок 46 для отсчета тока 3ц, пропорционального измеряемой массе т груза 3.

Весы работают следующим образом. Исследуемый груз 3 неизвестной массы I7IX ставится на чашку 2. В результате воздействия веса Р ГПд (где g - ускорение свободного падения) консоли 15 и 16 параллелограммного механизма 36 одновременно разворачиваются на угол Л, при этом в парах опорных торсионов-шарниров 1213 и 22-23, находящихся в гребенчатых шарнирных соединениях 32-35 происходит разворот зубцов 8, 14 и 21, 24 друг относительно друга.

Флажок 41 чувствительного элемента 1 перемещается вниз, и в датчике разбаланса возникает сигнал разбаланса Vaj( , поступающий в усилитель 41, компенсационный ток которого подается в измерительную катушку 37, создающую уравновешивающее силовое усилие ГУ , встречно направленное силовому воздействию веса Р груза 3,

РХ -FK О.

Чувствительный элемент вместе с консолями 15 и 16 возвращается в положение, близкое к исходному ЛЧ-9-0.

Отсчет измеряемой массы исход ИЗ условия РХ к, производится по величине компенсационного тока Л по отсчетному блоку 46

Го

- , - Ь/ 1

%--ТЧО

х,

g g

- коэффициент пропорциональности.

Формула изобретения

Автоматические весы с электромагнитным урав.новешиванием, содержащие чувствительный элемент с грузоприемной чашкой, основание с опорным параллелограммом, образованным консолями, датчик разбаланса, компенсатор с измерительной катушкой и магнитной системой, и отсчетный блок, отличающиеся тем, что, с целью увеличения точности и надежности, опорный параллелограмм выпол.нен в виде гребенчатых шарнирных соединений, зубцы расположены с чередованием и связаны через горизс нтальные и параллельные друг другу опорные торсионы-шарниры, закрепленные на зубцах, взаимодействующие с гребенча