Весоизмерительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G01G7/04 

Изобретение относится к области весоизмерительной техники, в частно ти, к устройствам для взвешивания с автоматическим уравновешиванием нагрузки. Известно весоизмерительное устро ство, содержащее коромысло с системой уравновешивания, механизм гиреналожения, блок управления, аналого цифровой преобразователь с цифровой индикацией и ключи . Известное устройство имеет сложн конструкцию и недостаточное быстродействие и .надежность, поскольку наличие сложного механизма предвари тельного взвешивания, изолирующего механизма и сложных функциональных блоков с большой инерционностью, связанных в единую систему управления, усложняет конструкцию и уменьшает быстродействие, а снятие сигна ла о наложении.гирь с промежуточног эвена уменьшает надежность работы. Ближайшим по технической сущности (прототипом изобретения) является весоизмерительное устройство, содержащее коромысло с системами грубого и точного уравновешивания, подключенными к регистрирующему блоку с аналого-цифровым преобразователем и цифровым индикатором, усилитель системы точного уравновешивания, ключи и пороговый элемент 2. Это устройство обеспечивает необходимую точность и быстродействие, однако, в ограниченном диапазоне измерений. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Это достигается тем, что в устройство введены механизм гиреиаложе- ния с датчиками положения гирь, фик-. саторы гирь с электромагнитами, кодовый преобразователь и коммутатор, причем вход порогового элемента подключен к выходу усилителя системы точного уравновешивания, а выход -

к управляющим входам ключей и коммулатора, через один канал которого и кодовый преобразователь датчики положения гирь связаны с входами старших декад цифрового индикатора, выходы которых через другой канал коммутатора подключены к электромагнитам фиксаторов гирь.

На чертеже представлена схема весоизмерительного устройства.

Устройство содержит подвеску 1 с грузоприемной чашкой 2 для измеряемого груза 3, ограничительный шарнир (струнку) 4, передающее коромысло 5, тягу 6у измерительное коромысло 7, тарировочное и регулировочное приспособления 8 и 9,.электромагнитный компенсатор 10, датчик 11 разбаланса, усилитель 12.

Измерительное коромысло 7 снабжен призмами 13 дпя гиредержателей 14, на которых расположены гири 15.

Гиредержатели 14 взаимодействуют с планкой 16, закрепленной на толкателе 17, который через кулачок 18 и ролик J9 связан с электродвигателем 20, запитанным через микровыключатели 21.

Гиредержатели 14 с гирями 15 при опусканий планки 16 удерживаются фиксаторами 22, поджимаемыми пружинами 23 и смещаемыми электромагнитами 24.

Регулируемые упоры 25 предназначе ны для ограничения угла заклонения измерительного коромысла 7.

Схема автоматического управления состоит из порогового элемента 26, вход которого связан с выходом усилителя 12, а выходы - с коммутатором 27, ключом 28 и ключом 29, отклгочак щим резистор 20 точного взвеигавания и подключающим резистор 31 грубого взвешивания. j

Цифровой индикатор 32 через аналого-цифровой преобразователь 23 связан через компенсатор 10 с выходом, усилителя 12.

Старшие декады цифрового индикашора 32 связаны через.коммутатор 27 по одному каналу с электромагнитами 24,. а по другому - через кодовый преобразователь 34 с датчиками 35 положения гирь 15, выполненными, например, в виде контактных пластин .36, прикрепленных к гиредержателям 14, при опускании которых замыкаются контакты 37.

Управление электродвигателем 20 осуществляется от блока питания 38 с помощью ключа 28 и микровыключателей 21.

Устройство работает следующим образом.

На чашку 2 накладывается измеряемый груз 3, при этом коромысло 5 заклоняется и передает усилие через тягу 6 на измерительное коромысло 7, которое заклоняется на уголдЦ , ограничиваемый упорами 25. С датчика 1 1 подается сигнал на усилитель 12, вырабатывающий компенсационный ток I для компенсатора 10 и выходной сигнал для аналого-цифрового преобразователя 33. При массе груза меньше предела точного взвешивания выходной сигнал U . усилителя 12 не превышает порогового значения порогового элемента 26 и проходит через резистор 30, при этом с аналого-цифрового преобразователя 33 снимается на цифровой индикатор 32 сигнал 5эквивалентньш измеряемой массе. Значение измеряемой массы регистрируется младшими декадами цифрового индикатора 32. При массе груза, большей предела точного взвешивания, сигнал .Оц превьш1ает пороговое значение элемента 26, который выдает сигналы на коммутатор 27, на ключ 28 и ключ 29, отключающий резистор 30 и подключающий резистор 31 грубого взвешивания. С аналого-цифрового преобразователя 33 снимается сигнал S, экви-i

валентный грубой оценке массы, на цифровой индикатор 32. Значение измеряемой массы регистрируется старшими декадами цифрового индикатора 32.

Одновременно коммутатор 27 от сигнала с порогового элемента 26 подключает канал со старших декад цифрового индикатора 32 на электромагниты 24 и отключает канал с датчика 35 положения гирь 25, а ключ 28 подключает питание к двигателю 20, который поворачивает кулачок 18 перемещения гирь 15 с гиредержателями 14, имею1ЦИЙ нулевое радиальное приращение по углу поворота на время смещения фиксаторов 22 электромагнитами 24.

При перемещении планки 16 вниз Гиредержатели 14, фиксаторы 22 которых смещены соответствующими электромагнитами 24, перемещаются вниз и соответствуюпще гири 15, масса которых уравновешивает через систему коромысел 5 и 7 величину измеряемой массы, равной значениям грубых дека цифрового индикатора 32, накладываютсА на призмы 13. Так как часть нагрузки уравновешена гирями 15, то сигнал и |( становится меньше порогевогозначения элемента 26, на выход которого сигнал становится равным нулю, что вызывает переключение схе мы уравновешивания в режим точного взвешивания, подалючение коммутатором 27 датчиков 35 положения гирь 15 через кодовый преобразователь 34 на старшие декады цифрового индикатора 32, отключение канала от старших декад на электромагниты 24 и отключение блока питания 38 от двигателя 20. Значение измеряемой массы считывается с цифрового индикатора 32, со старших декад - значение массы гирь 15, наложенных на призмы 13, с младших - сигнал с аналого-цифрового прео бразователя 33, равный ост точному разбалансу, нескомпенсирова ному гирями. При снятии нагрузки 3 с чашки 2 сигнал U) с усилителя 12 превьш1ает значение порогового сигнала, так ка гири I5 не сняты с призм 13 и элемент 26 вырабатывает сигнал, вклжгчающий через ктаоч 28 гиревой механизм, поднимающий гиредержатели 14 с гирями 15 с призм 13, после чего система коромысел 5 и 7 придет в равновесие и сигнал 1) с усилителя 12 становится меньше порогового зна чения, подключается система точного взвешивания и устройство готово к следующему измерению. Описанное устройство по сравнению с прототипом имеет расширенный диапазон измерений и одновременно обеспечивает необходимую точности. Формула изобретения Весоизмерительное устройство, содержащее коромысло с сиг.темами глубокого и точного уравновешияания, подключенными к регистрирующему блоку с аналого-хщфровым преобразователем и цифровым индикатором, усилитель системы .точного уравновешивания, ключи и пороговый элемент, отличающее ся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены механизм гиреналожекия с датчиками положения гирь, фиксаторы гирь с электромагнитами, кодовый преобразователь и коммутатор, причем вход порогового элемента подключен к выходу усилителя системы точного уравновешивания, а выход - к управляющим входам ключей и коммутатора, через один канал которого и кодовый преобразователь датчики положения гирь связаны с входами старших декад цифрового индикатора, выходы которых через другой канал коммутатора подключены к электромагнитам фиксаторов гирь. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 365583, кл.С 01 G 23/36, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2854242/18-10, кл.б 01 G 7/04, 1979 (прототип),