Автоматические весы Советский патент 1982 года по МПК G01G23/36 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

1

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Известно устройство для авто.матического измерения веса, содержащее грузоподъемный механизм, циферблатный указатель, преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал 1.

Недостатком этого устройства является низкая точность.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым являются автоматичес кие весы, содержащие корпус, грузоподъемный механизм с системой тяг и рычагов, циферблатный указатель и поворотный индуктосин 2.

Недостаток автоматических весов - их низкая точность.

Цель изобретения - повыщение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что весы снабжены двумя противовесами, один из которых связан с валом ротора, а другой - со статором поворотного индуктосина, который подвижно закреплен в корпусе.

На чертеже показана схема авто.матических весов.

Автоматические весы, содержащие грузоподъе.мный механизм 1, систему 2 тяг и рычагов, стрелку 3, циферблатный указатель 4, корпус 5 с 110дщи П1иками, переднюю и заднюю втулки 6 с подшипниками, статор 7 и ротор 8 поворотного индуктосина. полый вал 9 ротора, поджимную гайку 10, гайку 11, сильфон 12, фланец ГЗ, стопор 14, ось 15 стрелки 3, шестерню 16, конус 17, зубчатую рейку 18, световое табло 19 с лампами 20. противовесы 21 и 22.

Вход индуктосина подключен к блоку 23 питания через блок 24 стабилизации напряжения, а выход через последовательно соединенные блоки 25 компенсации, масштабный делитель 26 и цифровой вольтметр 27 15 связан с цифропечатающим устройством 28. Блок 25 компенсации соединен также с блоком 24 стабилизации напряжения. Вал ротора индуктосина связан посредством конуса 17, шестерни 16 и зубчатой рейки 18 с грузоподъемным механизмом 1. Ротор 8 индуктосина с закрепленным на ней противовесом 22 соединен с осью 15 стрелки 3 фильфоном 12, для чего ось 15 выполнена удлиненной. Один конец сильфона 12 прикреплен к поло.му валу 9 гайкой 11, а другой конец при помощи фланца 13 и стопора 14 связан с осью 15 стрелки 3. Ось 15 проходит сквозь полый вал 9 с радиальным зазором, исключающим их соприкосновение. Статор 7 индуктосина жестко закреплен на фланце задней втулки 6, которая цодвижно закреплена на корпусе 5 и нагружена иротивовеСил: 21. .Лвтоматические весы могут работать как в режиме обычных весов с циферблатным указателем, так и в режиме с авто.матическим преобразователем веса в электрический сигнал, прямо пропорциональный измеряемому весу. При работе в режиме обычных весов с циферблатным указателем груз воздействует через систему механизмов на зубчатую рейку 18, гюворачиваюш.ую шестерню 16, насаженную на конус 17 оси 15 стрелки 3. При этом последняя, отклоняясь, фиксирует на циферблатном указателе вес груза. При работе в автоматическом режиме преобразование угла поворота оси 15 стрелки 3 в электрические сигналы производится при помощи плоского сдвоенного индуктосина, ротор 8 которого перемещаясь относительно статора 7, преобразует угол поворота оси 15 стрелки 3 в последовательность э,; ектрических сигналов, величина которых но абсолютной величине прямо пропорциональна измеряемому весу. Прямо пропорциональная зависимость между измеряемым весом и электрическим сигнало.м, снимаемым с индуктосина, обеспечивается следующими условиями. В исходно.м состоянии индуктосин находится в нулевом положении, при которо.м статор 7 и ротор 8 находятся в определенном положении относительно друг друга, что обеспечивается противовесами 21 и 22 независи.мо о.т положения корпуса 5 автоматических весов. С блока 24 стабилизации напряжения на индуктосин и в блок 25 компенсации нода-отся стабилизированное по амплитуде напряжение. Электрический сигнал . который сни.мается с индуктосина описывается выражением ивых Umax-si пер, где UjTiax-значение питающего напряжения индуктосина; ср - угол поворота ротора нндуктосина относительно его статор.а. Значение контролируемого веса Р можно определить, рещая следующие зависимости. Контролируемый вес Р прикладывает к валу ротора индуктосина момент, равный Мр P.R, где Мр-момент, создаваемый контролируемым весом; Р - контролируемый вес; R -радиус щестерни 16 но делительному диаметру. Противодействующий мо.мент, создаваемый противовесом 22, закрепленного на валу ротора индуктосина, выражается как лрот. - PnpoT.ISin F I где Мпрот.- момент, создаваемый противовесом 22; Pjjpg. -приведенный вес противовеса 22 с учето.м дисбаланса ротора индуктосина;1 - расстояние от центра тяжести приведенного веса противовеса 22 до оси вала 9 ротора индуктосина;ср -угол поворота ротора 8 индуктосина относительно статора 7. При уравновещивании моментов Мр и Мпрот. Мр Мпрот.Мр не должен превыщать наибольщий момент, создаваемый противовесом 22 Мр UmaxМпрот. , так как наибольщее значение противодействующего момента при ср 90°. Под действие.м момента Мр ротор 8 индуктосина поворачивается, в результате чего в статоре 7 индуктосина создается электрический сигнал, нропорциональный момен У Р - ощибкой, вызванной остаточны.м напряжением индуктосина. Эта ощибка исключается в блоке 25 компенсации. Скорректированный электрический сигнал поступает через масщтабный делитель 26 на цифровой вольт.метр и цифропечатающее устройство для регистрации. С учетом выражения (1) соотнощение .между из.меряе.мым весо.м и выходным электрически.м сигнало.м с индуктосина будет P-R K-PnpoT-lsin y. где sinop ma Р K lPnEOTi при условии Umax индуктосина const Р к-и где к - коэффициент пропорциональности. Контроль за нулевым сигналом с индуктосина обеспечивается противовесами 21 и 22. Противовес 21 обеспечивает постоянство положения статора индуктосина относительно земли, а противовес 22 без груза устанавивает ротор индуктосина так, что выходной сигнал его равен нулю.