Способ определения жесткости упругой опоры чувствительного элемента весов

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к электронным весам с чувствительным элементом на упругих опорах. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерения жесткости упругой опоры чувствительного элемента весов. Нагружают чувВиЬА ствятельный элемент весов и смещают гку;вижную часть 8 датчика положения на некоторый исходный угол, компенсатором 11 наклоняют коромысло 1, выступающее в качестве чувствительного чпемента весов, на угол, возвращающий коромысло в исходное состояние, и записывают сигнал, пропорциональный жесткости исходной системы упругих опор. Вводят в систему опор дополнительную измеряемую опору 16 между исходными упругими опорами 3-6 и симметрично им, обнуляют начальное пшю/кение коромысла 1, повторно нагружают опоры до заданного смещения подвижной части 8 датчика положения компе-нгатором возвращают коромысло 1 в исходное положение, определяют значение нового измерительного сигнала и по измеренным значениям исходного и нового сигналов определяют жесткость измеряемой упругой опоры как величину, пропорциональную разности этих сигналов. 3 ил. (Л /7 о Јь сл оо Ј. эо

союз соеетсних социАлистичесних

PEG)lVSllHH

119) ())) А1 (5))5 G 01 G 7/04

/ .»

/., /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ I

Фиг Z

ГОсудАРстВенныЙ нОмитет пО изОБРетениям и ОТЙРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4458632/10 (22) 11.07.88 (46) 30,04.91. Бюл. Ч 16 (71) Ленинградский завод "Гсгметр" (72) Е.И.Деньщиков и В.Л.Романов (53) 681.26:681.586 (088.8) (56) Весы лабораторные электронные

4-го класса модели ВЛЭ-1кr.

Информационный листок Внешторгиздат", иэд. 11 ЛО-923, Л-8, зак.67.

Инструкция по нас тройке 1К2790390 122, с. 21-22. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ

УПРУГОЙ ОПОРЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ВЕСОВ (57) Изобретение относится к весоиэ— мерительной технике, в частности к электронным весам с чувствительным элементом на упругих опорах. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерения жесткости упругой опоры чувствительного элемента весов. Нагружают чув8 7д А

2 ствительный элемент весов и смещают и лвнжную часть 8 датчика положения на не.который исходный угол, компенсатором 11 наклоняют коромысло 1, выгтупающее в качестве чувствительного эпем нта весов, а угол, возвращающий коромысло в исходное состояние, и за иисывают сигнал, пропорционал ьный жес ткос ти ис ходной с ис темы упругих опор. Вводят в систему опор JTo полнительную измеряемую опору 16 между исходными упругими опорами 3 — Ь и гимметричнс им, обнуляют начальное попожение коромысла 1, повторно нагружают опоры до заданного смещения подвижной части 8 датчика положения компенгатором возвращают коромысло

1 в исходное положение, определяют значение нового измерительного сигнала и по измеренным значениям исходного и нового сигналов определяют кесткость измеряемой упругой опоры как величину, пропорциональную разности этих сигналов, 3 ил.

1645848

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частнос и к электронным весам с чувствительным элементом на упругих опорах. 5

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия определения жесткости упругой опоры чувс твительного элемента весов.

На фиг ° 1 приведено устройство для реализации способа определения жесткости упругой опоры, на фиг ° 2 — вид

А на фиг.1 (коромысло с измеряемой упругой опорой, вид сверху), на фиг,3 - разрез Б-Б на фиг,2 (в зоне 15 крепления упругих опор) .

Коромысло 1 крепится к основанию 2 с помощью исходной упругой систем г, содержащей четыре ис ходные упругие опоры 3-6, расположенные крес- 20 ,тообразно на краях коромысла 1, имеющего возможность качания вокруг оси I-l, проходящей через точки пересечения исходных упругих опор 3 ч 4, расположенных горизонтально, и опор 25

5 и 6, расположенных вертикально, выступающего в роли чувствительного элемента весов.

На одном плече коромысла 1 расположен датчик. 7 положения, содержащий 30 подвижную часть 8, жестко закрепленную на коромысле 1, и неподвижную часть 9, закрепленную на основании 2.

На другом плече коромысла 1 рас.положена катушка 10 электромагнитно— го компенсатора 11, которая с помощью планки 12 крепится к коромыслу 1. Одна часть середины коромьгс ла снабжена сменным вкладышем 13, другая часть содержит окно 14, в кото- 40 ром к корпусу основания 2 крепится второй сменный вкладыш 15.

На сменные вкладьппи 13 и 15 устанавливают измеряемую упругую опору

16 между исходными упругими опорами 45

3 - 6 симметрично им и симметрично относительно центра упругих опор 3 и 5, 4 и 6 оси 1-I Сменные вкладыши 13 и 15 позволяют измерять жесткость различных упругих опор 16, имеющих другие размеры по сравнению с исходными упругими опорами 3 — 6.

Для получения высокой чувс1 вительности за счет распределения масс коромысло 1 снабжено регулятором 17 центра тяжести и регулятором 18, равновесия .

Для реализаггии данного с пос оба устройство снабжено регулятором 19 смещения, связанным с выходом датчика 7 гголожения и подключеннг.л к усилителю 20 систегы автоматического уравновешивания, который через катушку 10 компенсатора 11 связан с аналого-цифровым преобразователем

2 1, выход которого связан с цифровым индикатором 22. Чля автоматизации вычислительных операций данного способа к выходу цифрового индикатора может быть подключена ЭВМ 23.

Регулятор 19 смещения вырабатывает сигнал U b l поступающий на вход усилителя 20, который определяется по соотношению ври Бдп 1 где ДЬ вЂ” требуемая величина смещения подвижной части 8 датчика 2 положения;

S. — крутизна датчика 7 подомед.п ния, С помощью регулятора 19 смещения на выходе получают требуемые сигналы

U соответствующие требуемой величине смещения подвижной части 8, или начальному положению подвижной части 8, соответствующему значению

ДЬ =- д.

Исходные упругие опоры 3 — 6 не имеют гистерезиса и характеризуются высокой стабильностью механических параметров.

Способ определения жесткости упругсй опоры реализуют следующим образом.

Задают начальное положение ДЬ 0 подвижной части 8 датчика 7 положения регулятора 19 смещения. Компенсатором 11 автоматически приводят коромысло 1 в начальное положение, при котором выходной ток усилителя близок к нулю, так как при ДЬ 0 выходной сигнал с регулятора 19 смещения равен нулю, цифровой сигнал преобразователя 21 близок к нупю, на индикаторе 22 сформирован нулевой результат.

Дале е з адают в еличи ну с меще ния Q h подвижнойг части 8 датчика 7 положения переключая регулятор 19 смещения подвижной части 8 в положение, при котором выходной сигнал UЕ 1 соответствует заданному смещению вЬ. При этом усилитель 20 вырабатывает компенсационный ток 1 К, поступающий в катушку

10 компенсатора 11. Увеличение тока

I k происходит до тех пор, пока подвиж1645848 ная часть 8 не сместится на заданную величину ДЬ, при которой коромысло 1 отклонится на определенный угол, Записывают исходный измерительный сигнал 1!и,и ис„ в аналого-цифровой преобразователь 21, который преобразует его в цифровую форму и выдает на цифровой индикатор 22. Измеренный сигнал

0и „ ис пропорционален исходной жесткости исходной упругой системы коромысла, содержащей упругие опоры 3-6.

После этого задают при помощи регулятора 19 начальное положение подвижной части 8 датчика 7 положения, при котором ДЬ = О, компенсатором 11 возвращают коромысло 1 в начальное положение. Ус танавливают измеряемую упругую опору 16 на вкладыши 13 и 15 между исходными упругими опорами 3-6 и симметрично им, обнуляют начальное положение, т е. в случае, если измеряемая упругая опора 16 изменяет равновесие коромысла, обнуляют с пульта управления показания цифрового индикатора 22.

Затем задают ту же величину смещения ДЬ подвижной части 8 датчика 7 положения, компенсатором 11 отклоняют коромысло 1 на тот же угол, чтобы получить то же смещение ДЬ, фиксируют новый измеренный сигнал U> ц . пропорциональный новой жесткости новой упругоч системы коромысла 1, спдержащий кроме исходных упругих опор

3 — 6 новую измерительную упругую опору 16, значение жесткости 7. чп о„ которой определяют по разности нового и исходного измеренных сигналов

Пи м. нее " !виэм иск ga.oa = <""и3м иов "NS м.ис a z > где К вЂ” коэффициент пропорциональZ ности, не зависящий от конструктивных особенностей из5 меряемой опоры и ее пространственных связей с другиии опорами системы.

Формула изобретения

Способ определения жесткости упругой опоры чувствительного элемен( та вес ов, включающий нагружение системы всех опор через коромысло заданным усилием, измерение отклонения коромысла под действием приложенного усилия, повторное нагружение системы с.пор с измеряемой упругой опорой ч е ре з к оромысло, пов торное измерение отK.n и нчя к "р- мысла, определение жесткости no "..ëçíoñòè проведенных измерений,отпичающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия при повторном нагрумении, систему опор снабжают дополнительной измеряемой опорой, устанавливаемой симметрично относительно всех опор, обнуляют начальное положение коромысла, задают первоначальное отклонение коромысла, измеряют усилие, возвращающее короьвкло в исходное начальное попожение, а жесткость определяют по соотношению

40

35 " or> иЗФ.иев иЭм.иск у (Н -11

Пи м,иов значение повторного измерительного сигнала;

Пwэд, исx — значение исходного измерительного сигнала;

К вЂ” коэффициент пропорци нал ь нос ти.

1645848

17

Фиг 1

b-б

ООЯОИЦЮО

5 15 16

ФАЗ

Составитель А. Удалов

Редактор С.Лисина Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Заказ 1346 Тираж 333 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытинм при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101