Силоизмерительное устройство

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности за счет автоматической коррекции .временной нестабильности механотрона и демпфирования свободных колебаний при измерении динамических усилий. Генератор 19 с делителем 20 частоты формирует стабильный сигнал, поступающий в блок 21 логики,формирующий серию импульсов , необходимых для работы счетчика 24, регистра 25 памяти и электромагнита 28. На выходе схемы И 22 формируются пачки импульсов. По окончании каждой пачки блок 21 логики формирует импульсы, которые через ключ 27 включают электромагнит с выхода схемы ИЛИ 29. Сигнальные пачки импульсов поступают на реверсивный вход счетчика 24, а контрольные пачки - на его вычитающий вход. Происходит вычитание из числа, пропорционального измеренному усилию, - числа, пропорционального заданному положению штыря механотрона. В счетчике 24 получается число, пропорциональное действительному измеренному усилию. 5 ил. с с ел С СО СлЭ СО 4 сл г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 ? l /14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4052075/24-!О (22) 07.04.86 (46) 23.09.87. Бюл. ¹ 35 (72) Г.Н. Романов (53) 531.781(088.8) (56) Берлин Г.С. Электронные приборы с механически управляемыми электродами. — M.: Энергия, 1971, с. 149-151.

Авторское свидетельство СССР

¹ 467244, кл. G 01 ? 1/14, )975. (54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения — повьппение точности за счет автоматической коррекции .временной нестабильности механотрона и демпфирования свободных колебаний при измерении динамических усилий. Генератор 19 с делителем 20 частоты формирует стабильный сигнал, поступающий в блок

21 логики, формирующий серию импульсов, необходимых для работы счетчика

24, регистра 25 памяти и электромагнита 28. На выходе схемы И 22 форми— руются пачки импульсов. По окончании каждой пачки блок 21 логики формирует импульсы, которые через ключ

27 включают электромагнит с выхода схемы ИЛИ 29. Сигнальные пачки импульсов поступают на реверсивный вход счетчика 24, а контрольные пачки на его вычитающий вход. Происходит вычитание из числа, пропорционального измеренному усилию, — числа, пропорционального заданному положению штыря механотрона. В счетчике 24 получается число, пропорциональное действительному измеренному усилию. 5 ил.

13394

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилий, в частности натяжения праваца в намоточных

5 станках при намотке электрических машин.

Цель изобретения — повышение точности за счет автоматической коррекции, временной нестабильности механо- 1р .трона и демпфирования свободных при измерении динамических усилий.

На фиг. 1 показано силоизмерительное устройство с механотронным датчиком; на фиг. 2 и 3 — положение пласти-15 ны и опоры относительно штыря механотрона в нулевом и контрольном положениях; на фиг. 4 — блок †схе электронногс блока; на фиг. 5 -- эпюры напряжений в различньгх участках схе- 2О мы.

Силоизмерительное устройство (фиг. 1) содержит датчик 1 в виде механотрона, корпус которого закреплен с помощью втулки 2, разрезной 25 шайбы 3 и винтов 4 в неподвижной колодке 5, к которой пластиной 6 прикреплена плоская пружина 7 иэ фосфористой бронзы с роликом 8 на свободном конце. Штырь 9 механотрона 1 ЗО соединен с концом плоской пружины 7 с неподвижной колодкой 5 через подвижную колодку — демпфер 10 из -эластичного упругого материала. На неподвижной колодке 5 закреплен электромагнит 11, якорь !2 которого соединен с пластиной 13, имеющей сквозное отверстие 14 (фиг. 2), где расположен штырь 9 механотрона 1. Пластина 13 размещена в пазу опоры 15, которая закреплена на колодке 5. При измерении натяжения провода 16 он проходит через ролик 8.

Электронный блок (фиг. 4) содержит согласующий каскад 17.„ входы которого 45 подключены к анодам механотрона, выход — к преобразователю 18 аналогчастота, кварцевый генератор 19, выход которого соединен с делителем

20 частоты, связанным с блоком 21 5р логики. Выходы блока 21 логики подключены к схемам И 22 и 23, вторые входы которых соединены с преобразователем 18, а также подключены к реверсивному счетчику 24, регистру 25 оперативной памяти, схемам И 26 и ключу 27, выход которого соединен с электромагнитом 28. Выходы схем И 22 и 23 подключены к схеме ИЛИ 29, выход

15 2 которой связан с входом реверсивного счетчика 24, который связан также с задатчиком 30, Выходы регистра 25 оперативной памяти подключены к дешифратору 31, выход которого соединен с цифровыми индикаторами 32.

Устройство работает следующим образом.

При измерении усилий происходит деформация плоской пружины 7 на величину, пропорциональную приложенному усилию, которая через подвижную колодку — упругий демпфер 10 передается штырю 9 механотрона 1, вызывая его пропорциональное линейное перемещение. При этом происходит разбаланс мостовой схемы, образованной внутренними сопротивлениями механотрона, анодными сопротивлениями К, <

К и балансировочным сопротивлением (фиг.4). На выходе механотрона возникает напряжение, которое через согласующий каскад (фиг. 5а) посту пает на преобразователь 18 аналогчастота, преобразующий аналоговый сигнал в последовательность импульсов с частотой следования, прямо пропорциональной амплитуде сигнала (фиг.5б).

Кварцевый генератор 19 с делителем 20 частоты формирует стабильный сигнал частотой 1 Гц (фиг. 5в), который поступает на блок 21 логики, формирующий серию импульсов (фиг. 5а, ;.,е,ж,к,л,м), привязанных по времени другу к другу, необходимых для работы реверсивного счетчика 24, регистра 25 оперативной памяти и электромагнита 28.

На выход схемы И 22 поступают два с.лгнала с выхода аналого-цифрового преобразователя 18 (фиг. 5б) и блока

21 логики (фиг. 5r). На выходе схемы

И 22 формируются пачки сигнальных импульсов (фл;. 5д) с постоянным периодом следования, при этом частота следования импульсов внутри пачек прямо прапор плональна измеряемомуусилию. После окончания каждой пач— ки сигнальных импульсов блок логики формирует прямоугольные импульсы с частотой следования 0,5 Гц, которые через ключ 2 7 включают электропитание электромагнита ll. При этом последний притягивает яксрь 12 и вместе с ним пластину 13, прижимая штырь 9 механотрона 1 15 3). Когда штырь 9 прижат к опоре 15, на один вход схемы И 23 с блока 21 логики

3 13394 поступает импульсный сигнал (фиг.5ж), а на другой — сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 18. На выходе схемы И 23 формируются пачки контрольных импульсов (фиг. 5з) с по5 стоянным периодом следования, при этом частота следования импульсов внутри пачки прямо пропорциональна сигналу на выходе механотрона, когда его штырь 9 (фиг. I) прижат к опоре

15. С выхода схемы ИЛИ 29 сигнальные пачки импульсов поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 24, а контрольные пачки — на его вычитаю- 15 щий вход, при этом происходит вычитание из числа, пропорционального измеренному усилию, — числа, пропорционального заданному фиксированному контрольному положению штыря 9 механотрона. Так как оба этих числа содержат одинаковую временную нестабильность, то она при вычитании автоматически компенсируется. При этом контрольное положение штыря 9 меха- 25 нотрона 1 находится ниже его нулевого положения, поэтому при вычитании двух чисел за счет разницы положений возникает систематическая погрешность, которая кажцый раз учитывается за-3 датчиком 30, с которого эта разница, определенная заранее, вводится в реверсивный счетчик 24, где и получается число, пропорциональное действительному измеренному усилию.

Для запоминания измеренного числа

35 используется регистр 25 оперативной памяти, куда оно записывается по команде с блока 21 логики (фиг. 5л) через схему И 26. Индикация числа осу- 4 ществляется на цифровых индикаторах

32, подключенных через дешифратор 31 к регистру 25 оперативной памяти.

Перед измерением предварительно .производится установка первоначаль15 ного нулевого положения штыря 9 механотрона 1 (фиг. 1) путем перемещения его корпуса с втулкой 2 в вертикальной плоскости с помощью сегментов разрезной шайбы 3 и винтов 4. При этом электромагнит 11 отключен. При измерении натяжения. провода 16 в динамике он огибает ролик 8, вызывая пропорциональные колебания плоской пружины 7 и штыря 9 механотрона 1.

Свободные колебания упругой системы (плоская пружина 7 — демпфер 10— штырь) гасятся с помощью демпфера 10 за счет того, что его один конец закреплен неподвижно на колодке 5. формула изобретения

Силоизмерительное устройство, содержащее механотрон, корпус которого закреплен в неподвижной колодке, свя.— занной через плоскую пружину с подвижной колодкой, в которой закреплен штырь механотрона, подключенного к мостовой схеме с источником анодного напряжения и измерительным прибором, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено электромагнитом, якорь которого связан с пластиной, снабженной.на свободном конце отверстием rîä штырь механотрона и пропущенной через паз в опоре, которая размещена между механотроном и выполненной в виде демпфера из эластичного упругого материала подвижной колодкой, причем последняя и опора закреплены на неподвижной колодке, а измерительный прибор выполнен в виде электронного блока с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с задатчиком исходного уровня и регистром оперативной памяти.

1339415

Г д

Составитель В. Родин

Редактор И. Шулла Техред B.Êäääð Корректор М.Демчик

Заказ 4212/32 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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