Весоизмерительное устройство

 

Изобретение может быть использовано в технике точного измерения массы , например в точных лабораторных весах. Цель изобретения - повьппение быстродействия и стабильности измерений . Устройство содержит коромысло 1, подвески 8, 9, переключатель 46 режимов работы, формирователь 45 импульсов, одновибратор 47, триггер 48, ключи 51, 52, регулируемые источники 49, 50 тока и сумматор 53 электрических сигналов. При подаче тока в катушки 36, 37 от регулируемых источников 49, 50 тока коромысло 1 принудительно заклоняется без нарушения контактов в призме 2 и подушке 3, а также в концевых призмах 4, 5 и подушках 6, 7. 3 ил. 0i/e.f (Л

С1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G е в, 1 э !4 э т -,,1 э „.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4011698/24-10 (22) 21.01.86 (46) 30.05.87. Бюл. N 20 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) А.Я.Шенфельд, Л.К.Рукина, В.А.Кандрикина и Е.И.Грозов (53) 681.2Ь9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1089423, кл. G 01 G 7/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1137324, кл. G 01 С 7/04, 1982, (54) ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение может быть использовано в технике точного измерения массы например в точных лабораторных

Э весах. Цель изобретения — повышение быстродействия и стабильности изме" рений. Устройство содержит коромысло 1, подвески 8, 9, переключатель

46 режимов работы, формирователь 45 импульсов, одновибратор 47, триггер

48, ключи 51, 52, регулируемые источники 49, 50 тока и сумматор 53 электрических сигналов. При подаче тока в катушки 36, 37 от регулируемых источников 49, 50 тока коромысло

1 принудительно заклоняется без нарушения контактов в призме 2 и подушке 3, а также в концевых призмах 4 ° 5 и подушках 6, 7. 3 ил.

1 !3

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение быстродействия и стабильности измерений.

На фиг. 1 представлена схема конструкции весоиэмерительного устройства, на фиг. 2 и 3 — соответственно диаграммы токовых импульсов, подаваемых от источников тока и ключей, и выходного тока сумматора, поступающего в компенсационные обмотки °

Весоиэмерительное устройство содержит коромысло 1 с опорной призмой

2 и подушкой 3, концевыми призмами

4 и 5 и подушками 6 и 7 для установки подвесок 8 и 9 с чашками 10 и 11 для измеряемого груза 12,, тары 13 и образцовых гирь 14.

Кроме того, на коромысле 1 закреплены гайки регулировки чувствительности 15 и коррекции небаланса 16, подпятники 17 и 18 для упоров 19 и

20, управляемых арретиром 21, падпятники 22 и 23, взаимодействующие с регулируемыми упорами 24 и 25, установленными на основании 26, а также

"флажок" 27 преобразователя 28 некомпенсации, вырабатывающего электрический сигнал раэбаланса U д для усилителя 29, пропорциональный углу заклонения л коромысла 1 ° . Арретир 21 служит для подъема (изолирования) коромысла i а также подвесок 8 и 9 через подпятники 30 и

31 с помощью своих упоров 32 и 33 на величины порядка 0,2-0,8 мм до образования "просветов между призмами

2, 4 и 5 и соответствующими подушками 3, 6 и 7 с целью исключения их сколов при манипуляциях с коромыслом

1 и подвесками 8 и 9 например, при наложении груза 12, тары 13 и образцовых гирь 14.

На подвесках 8 и 9 закреплены магниты 34 и 35, взаимодействующие с уравновешивающими обмотками (катушками) 36 и 37, соединенными через тумблер 38 и измеритель 39 тока с усилителем 28 и с компенсационными обмотками 40 и 41, подсоединенными к блоку 42 управления заклонением коромысла 1. Блок 42 коромысла 1 содержит источник 43 питания„ кнопку

44, формирователь 45 импульсов, переключатель 46 режимов работы с тремя положениями "Отключено", "Измерение" и "Заклонение", одновибратор (унивибратор) 47, триггер 48, ре14233 2

35 ния I, создаваемый преобразователем ,28 некомпенсации и усилителем 29 и производится по измерителю тока 39 отсчет величины некомпенсации am

1 коромысла 1 по массе

40 m =m — m

1 х т

5

30 гулируемые источники 49 и 50 тока, ключи 51 и 52 и сумматор 53 электрических сигналов I и Т . Входы 54 и

55 соответственно одновибратора 47 и триггера 48 соединены через переключатель 46 режимов работы, формирователь 45 импульса и кнопку 44 с источником 43 питания, а их выходы 56 и

57 соответственно поданы на ключи

51 и 52, подсоединенные между регулируемыми источниками 49 и 50 тока и входами 58 и 59 сумматора 53 электрических сигналов I u I выход 60 ко1 ЯЭ торого в свою очередь соединен с компенсационными обмотками 40 и 41.

Уровень I источника 49 тока выбира1 ется существенно больше уровня I источника 50 тока.

Весоизмерительное устройство работает следующим образом..

В исходном положении переключатель

46 режимов работы находится в положении "Отключено".. На грузоприемную чашку 11 при поднятых вверх ("изолированных") коромысле 1 и подвесках

8 и 9 помещается измеряемый груз 12 неизвестной массы m, а на противоположную чашку 10 устанавливается уравновешивающая тара 13 массой ш

Далее коромысло 1 и подвески 8 и 9 раэызолируются (т.е. опускаются на соответствующие подушку 3 и призмы

4 и 5), включается с помощью тумблера

38 ток автоматического уравновешива.—

Затем тумблер 38 размыкается и ток

1:а отключается. После этого переключатель 46 режимов работы устанавливается,в положение "Заклонение, далее с помощью кнопки 44 формирователь 45 импульса подключается к источнику 43 питания и выдает импульс запуска 0 на входы 54 и 55 соответственно одновибратора 47 и триггера 48. Одновибратор 47 и триггер 48

/ переходят из состояний "0 в состояния "1". На выходе 56 одновибратора

47 возникает (фиг,2) импульс I дли1 тельностью д,t, которая регулируется согласно суммарному моменту инерции I коромысла вместе с подвесками 8 и 9. дт =m — m

2 т х

3 13

Длительность дп импульса I on1 1 ределяется исходя из оптимального быстродействия операции электромагнитного заклонения коромысла 1, поскольку она определяет первоначальный импульс силы F, (силовой толчок) принудительного заклонения.

Одновременно на выходе 57 триггера 48 возникает импульс I2 длительностью лС, (причем дС ) дй ), кото1 рая определяется положением переключателя 46 режимов работы в позиции

"Заклонение" и соответствующим положением триггера 48 в состоянии "1"

t т.е. в конечном итоге временем, необходимым на проведение операции замещения измеряемого груза образцовыми гирями 14.

Импульс Т 2 за счет действия импульса силы F "помогает" движению коромысла 1 при его принудительном заклонении к упору 24 после прекращения импульса I, при первоначальном силовом толчке F, Сочетание импульсов силы F, и Р обеспечивает требуемое согласование оптимального быстродействия операции заклонения и плавности подхода коромысла к упору 24. Подрегулировка длительностей at uat может произвоР диться также при смене или переходе на различные массы m грузов 12, х когда существенно изменяется суммарный момент инерции I, Импульсы I u I 2 в свою очередь

:подаются одновременно и согласно своей длительности дй at на клю2 чи 51 и 52 замыкают последние и формируют тем самым импульсы тока I, и

I д, подающиеся через входы 58 и 59 сумматора 53 на его выходе 60 и далее — на компенсационные обмотки 40 и 41, создающие. импульсы силы F u

Гп.

В результате проделанных операций коромысло 1 (вместе с подвесками 8 и 9) автоматически плавно заклоняется до касания своего подпятника 22 с упором 24. После этого, не производя операции "Изолирование" коромысла 1 и подвесок 8 и 9, т.е. при сохранении точек касания призм 2, 4, и 5 соответственно с подушками 3, 6. и -7, а значит, и при сохранении установившихся значений рабочих плеч

У и У, с грузоприемной чашки 11 сйимается измеряемый груз 12 и за14233 4 мещается образцовыми гирями 14, имеющими массу m близхую к массе m

), После выполнения этой операции переключатель 46 режимов работы устанавливается в положение "Измерение", вход 55 триггера 48 отключается и он переводится в состояние "0". Одновибратор 47 уже ранее, после истечения времени М, принял состояние "0". т

10 В результате этого ключи 51 и 52размыкаются, токи I „ и Т на входы

58 и 59 сумматора не поступают, и компенсационные обмотки 40 и 41 обесточены (Т + I = О).

15 Таким образом, действия импульсов силы F u F на коромысло 1 про1 2 падают, и последнее отходит от упора 24.

Упор 25 предохраняет коромысло 1

20 от большой раскачки в противоположную сторону. Тумблер 38 снова подключает уравновешивающие обмотки 36 и 37 к усилителю 29, и на измерителе 39 тока фиксируется величина некомпенсации дтп коромысла 1 по массе

30 Величина измеряемой массы m груза х

12 находится по формуле

35 где m — масса замещающих образцо2 вых гирь 14;

hm = дт — мп — разность показаний

1 2 измерителя 39 компенсационного тока„

Формула изобретения

Весоизмерительное устройство, содержащее коромысло с подвесками и сис

45 темой электромагнитного уравновешивания с отсчетным блоком, обмотки электромагнитного эаклонения коромысла и источник питания,.о т л н ч а ющ е е с я тем, что,с целью повьппения

50 1быстродействия и стабильности измеI рений, в него введен блок управления заклонением коромысла, выполненный в виде двух регулируемых источников. тока, сумматоры, входы которого со55 ответственно через первый и второй ключи подключены к источникам питания, а к выходу сумматора подключены обмотки электромагнитного заклонения

Составитель В. Ширшов

Редактор Н. Швыдкая Техред В.Кадар

Корректор С.Черни

Заказ 2205/44 Тираж 694

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13142 коромысла, формирователя импульсов, вход которого через кнопку соединен с источником питания, переключателя режимов работы, к входу которого подключен выход формирователя импульсов, одновибратора, вход которого подключен к одному, выходу переключателя режимов. работы, а выход — к управляющему входу первого ключа, и триг-, гера, входы которого соединены соответственно с одним и другим выходами переключателя режимов работы. !