Автоматические весы

 

б Й И С А Й И Е 246НО

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Colas Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.VI.1967 (№ 1165782/18-10) Кл. 42f, 10

421, 13 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.V1.1969. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 28.XI.1969

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете й1ииистров

СССР

MHK 6 Olg

G 01g

УДК 681.268.9(088.8) ! энергетического

Авторы изобретения

Э. М. Бромберг и Ю. П. Членов

Заявитель Всесоюзный институт по проектированию организации строительства

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

Известные устройства для взвешиванйя движущихся объектов, содержащие грузоприемный узел, чувствительные элементы, цифровой автокомпенсатор с блоком опроса, коммутатор коэффициента преобразования чувствительных элементов и устройство для подвешивания и снятия эталонного груза, не всегда обеспечивают требуемую точность взвешивания из-за влияния на результаты измерений таких факторов, как изменение внешних условий, изменение коэффициентов передачи и дрейфа «нуля» датчиков, усилителя и аналого-цифрового преобразователя.

Предложенные автоматические весы в отличие от .известных снабжены счетно-решающим устройством, выполненным в виде двух реверсивных счетчиков с триггерами управле ния реверсом и с блоком счета числа измерений. При этом выходы блока опроса цифрового компенсатора подключены к входам обоих реверсивных счетчиков, а выход блока счета числа измерений — к входам триггеров управления реверсом, к устройству для снятия и подвешивания эталонного,груза и к коммутатору коэффициента преобразования датчиков. Выходы одного из реверсивных счетчиков подсоединены ко входам другого реверсивного счетчика.

Устройство для снятия и подвешивания эталон ного груза представляет собой соленоидный привод с рычагом и укрепленной на конце рычага защелкой. Это обеспечивает повы|шение точности весов и их быстродействие.

Принципиально структурная схема весов представлена на чертеже.

Схема включает в себя: взвешиваемый объект 1; грузоприемную платформу 2; датчики 8 и 4, вырабатывающие сигнал запуска при прохождении .взвешиваемого объекта над ними; тензодатчики 5; эталонный груз б, подвешиваемый к платформе; рычаг 7; электромагнит 8, управляющий подвешиванием и снятием эталонного груза; триггер 9, управляющий включением и отключением электромагнита; делитель 10, устанавливаемый на выходе тензодатчиков; ключи 11 — 12, служащие для изменения коэффициента передачи датчиков; триггер 18, управляющий ключами

11 и 12; усилитель 14, нуль-орган 15; следящий цифровой компенсатор 1б; ключи 17 — 81, управляемые следящим цифровым компенсатором, состояние которых зависит от числа, записанного в компенсаторе; генератор 82 уп25 равляющих импульсов; блок 88 опроса, выполненный по принципу линии задержки; одновибратор 34 задержки; ключ 85; управляющий подачей импульсов управления от генератора

32 к следящему цифровому компенсатору 1б;

30 триггер 86, управляющий ключом 85; ре24611б

20 гистр 37, собранный по схеме реверсивного двоичного счетчика: ключи 88 — 52, управляющие входами первых пятнадцати разрядов регистра 87; триггер 58, управляющий ключамн 88 — 52; триггер 54, управляющий реверсом регистра 87; ключи 55 — 69, управляемые регистром 37, состояние которых зависит от числа, записанного в регистре; регистр 70, собранный по схеме реверсивного двоичного счетчика; ключи 71 — 85, управляющие входами первых пятнадцати разрядов регистра 70; триггер 86, управляющий ключами 71 — 85; триггер 87, управляющий реверсом регистра

70; ключи 88 — 102, управляющие подачей импульсов опроса к ключам 17 — 31; ключи

103 — 117, управляющие подачей импульсов опроса к ключам 55 — 69; счетчик 118 числа замеров при ка ; счетчик 119 числа измерений; дешифратор 120; ключ 121, управляющий входом счетчика 118 числа замеров; одновнбраторы 122 — 123 задержки; выходной регистр (24, собранный по схеме реверсивного счетчика; ключ 125, управляющий входом выходного регистра 124; триггер

126, управляющии ключами 88 — 102, 121, 103 — 117, 125; триггер 127, ключ 128; одновибратор 129 задер>кки; триггер 130 управления реверсом выходного регистра 124 и логическую ячейку «И» 181

Автоматические весы работают следующим образом.

В начальном состоянии эталонный груз б подвешен к платформе 2. При прохождении взвешиваемого объекта 1 по платформе 2 с датчика 3 снимается сигнал, который восстанавливает всю электрическую схему в начальное состояние, т. е. сбрасывает на «О» и одновременно осуществляет запуск (шина Е на чертеже).

Сигнал «Пуск» через логическую ячейку

«ИЛИ» поступает с одной стороны на одновибратор 34 задержки, с другой — на триггер 86 управле>ния.

Триггер 86 открывает ключ 35, и импульсы управления с генератора 82 управляющих импульсов начинают поступать на следящий цифровой компенсатор 16. Цифровой компенсатор 16 вырабатывает компенсирующее напряжение У„, которое подается для сравнения с измеряемым напряжением U„„,„„„на нуль-орган 15. Измеряемое напря>кение снимается с усилителя 14, >на вход же усилителя

14 подается сигнал с тензодатчиков 5 через делитель 10 и первоначально открытый ключ

11. Открытое состояние ключа 11 обеспечивается триггером 18.

Двоичное число, записанное в цифровом компенсаторе 16 в каждый момент времени соответствует измеряемой величине, как и состояние ключей 17 — 31, так как каждый из этих ключей управляется соответственно каждым из разрядов цифрового компенсатора 16. Сигнал «Пуск» поступает одновременно на триггер 86 и одновибратор 84 задержки. Одновибратор 84 вырабатывает задеря25

55 бО

65 ку, необходимую для накопления в цифровом компенсаторе 16 двоичного числа, соответствующего максимально возможной измеряемой величине. По окончании задержки с одновибратора 84 снимается импульс, который перебрасывает триггер 36. Триггер 86, в свою очередь, закрывает ключ 35, чем прекращает допуск импульсов управления от генератора 82 к цифровому компенсатору 16.

В цифровом компенсаторе остается записанным двоичное число, которое так же, как и состояние ключей 17 — 31, соответствует, измеряемой величине в данный момент времени.

С другой стороны выходной импульс одновибратора 84 задержки поступает на распределитель и запускает его. Распределитель выполнен таким образом, что импульс, подающийся на его вход, появляется последовательно вначале на первом выходе, затем на втором >и т. д. С каждого выхода распределителя снимается импульс опроса. Импульсы опроса через открытые ключи 88 — 102 поступают на опрос ключей 17 — 31, состояние которых соответствует измеряемой величине.

Ключи 88 102 управляются триггером 126.

Начальное состояние последнего таково, что ключи 88 — 102 и 121 открыты, а ключи 108—

117 и 125 закрыты. Импульсы опроса, поступающие на входы ключей 17 — 81, появляются или не появляются на >их выходе в зависимости от состояния, в котором находится данный ключ. Выходные импульсы ключей 17—

81 поступают на соответствующие разряды регистров 87 и 70 через открытые ключи 38—

52 и 71 — 85. Открытое состояние ключей 88—

52 и 71 — 85 обеспечивается соответственно триггерами 58 и 86. Таким образом, после того как будут опрошены все пятнадцать ключей 17 — 81 измеряемая величина оказывается переписанной в регистры 87 и 70.

Этим оканчивается один замер.

Импульсы, снимаемые с шестнадцатого выхода распределителя, подаются с одной стороны через открытый триггер 126, ключ 121 на вход счетчика 118 числа замеров, фиксируя этим, что один замер окончился. С другой стороны этот импульс поступает на одновибратор 129 задержки и триггер 86. Триггер

86, перебрасываясь, открывает ключ 85, через который импульсы генератора 32 управления вновь начинают проходить на следящий компенсатор 16. Одновибратор 129 задержки вырабатывает задержку, необходимую для достижения компенсирующим напряжением U, измеряемого напряжения

У„,„, которое могло измениться за промежуток времени между замерами или в результате динамической помехи, или какого-либо другого случайного фактора. В конце задержки, создаваемой одновибратором 129, с последнего поступает импульс,,который вновь перебрасывает триггер 86, закрывая ключ 85„ и обеспечивает появление на выходах распределителя импульсов опроса. Таким образом, происходит опрос результатов второго заме246110 ра, т. е. цикл повторяется вновь. Количество замеров при одном измерении выгодно брать равным

Рэт

1 — с где Р„ — вес эталонного груза; с — коэффициент передачи, делителя 10.

При таком выборе числа замеров не требуется вводить масштабный .коэффициент и легко осуществляется настройка.

Объем счетчика 118 берется равным числу замеров, т. е. на выходе счетчика появляется сигнал в случае, если в нем накопилось число, равное числу замеров. Каждое из трех измерений производится многократно. Число замеров при каждом измерении и обеспечивается счетчиком 118.

По окончании первого измерения с выхода счетчика 118 поступает импульс на счетчик

119 числа измерений, имеющий на выходе дешифратор 120. На выходе дешифратора 120 (на клемме А) появляется .импульс. Этот импульс подается на вход устройства для снятия и подвешивания эталонного груза в процессе взвешивания, которое состоит из эталонного груза б, рычага 7, электромагнита 8 и триггера 9 управления электромагнитом.

Триггер 9, перебрасываясь, включает электромагнит 8, и электромагнит, притягивая рычаг 7, освобождает платформу 2 от эталонного груза, С другой стороны импульс клеммы А дешифратора 120 поступает одновременно на вход триггера 54, включая этим регистр 87 в направлении вычитания на вход триггера 8б и отключая регистр 70, на вход одновибратора 128 задержки и на вход триггера 127.

Триггер 127, перебрасываясь, закрывает ключ 128 и отключает вход распределителя, чем прекращается опрос следящего компенсатора lб. Одновибратор 128 создает задержку, необходимую для срабатывания эталонного груза и достижения компенсирующим напряжением У„вновь установившейся измеряемой величины U»„. По окончании этой выдержки на выходе одновибратора 128 появляется импульс, который перебрасывает триггер 127, открывая вход распределителя и этим самым разрешая опрос следящего цифрового компенсатора lб. Таким образом, начинается второе измерение, т. е. измерение веса объекта и платформы без эталонного груза. Результат этого измерения подается в регистр 87, где вычитается из предварительно накопленного в нем суммарного веса объекта, платформы и эталонного груза, В регистр 70 результат второго измерения не попадает, так как вход регистра отключен закрытыми ключами 71 — 85. Второе измерение оканчивается в момент появления импульса на клемме Б дешифратора 120.

Этот импульс поступает на вход коммутатора коэффициента передачи датчиков, который состоит из делителя 10, ключей 11, 12 и

6 триггера 13 управления ключами. Импульс с клеммы Б дешифратора 120 попадает на вход триггера 13, который, перебрасываясь, отключает ключ ll,и включает ключ 12, тем самым умножая:коэффициент передачи датчика на постоянный коэффициент с, равный коэффициенту передачи делителя 10.

С другой стороны импульс с клеммы Б дешифратора 120 поступает одновременно на вход триггера 58, отключая этим регистр 87, на вход триггера 8б, включая регистр 70, на вход триггера 87, переключая регистр 70 в направлении вь1читания, на вход одновибратора 122 задержки и .на вход триггера 127.

Последний, перебрасываясь, закрывает ключ

128, отключая вход распределителя, чем прекращается опрос следящего компенсатора lб.

Одновибратор 122 создает задержку, необходимую для достижения компенсирующим напряжением У„вновь установившейся измеряемой величины U»„. По окончании этой выдержки на выходе одновибратора 122 появляется импульс, который перебрасывает триггер 127, открывая вход распределителя, и этим самым разрешает опрос следящего цифрового компенсатора lб.

Таким образом, начинается третье измерение, т. е. измерение веса объекта и платформы при изменении коэффициента передачи датчиков. Результат этого измерения поступает в регистр 70, где вычитается из предварительно записанного в нем суммарного веса объекта, платформы и эталонного груза.

В регистр 87 результат третьего измерения не попадает, так как вход регистра отключен закрытыми ключами 88 — 52. Третье измерение оканчивается в момент появления импульса на клемме В дешифратора 120. Этот импульс перебрасывает триггер 12б, открывая ключи 108 — 117 и 125 и закрывая ключи

88 — 102 и 121. Опрос следящего цифрового компенсатора прекращается, и начинается опрос регистра 87. Содержимое регистра 87 вычитается из содержимого регистра 70 такое количество раз, какое содержимое регистра 87 помещается в содержимом регистра 70, что соответствует делению чисел, записанных в этих регистрах.

Процесс вычитания заканчивается тогда, когда содержимое регистра 70 станет равным нулю, что фиксируется логической ячейкой

«И» 1Л. Выходной импульс ячейки «И» (клемма Д) перебрасывает триггер 127, прекращая процесс опроса. При этом в выходном регистре 124 накапливается количество импульсов, равное суммарному весу объекта и платформы. С другой стороны импульс с клеммы Д восстанавливает всю схему в исходное состояние за исключением выходного регистра 124. Когда движущийся объект съезжает с платформы и проходит над датчиком 4, с последнего снимается импульс (клемма К), который перебрасывает триггер

180. Триггер 130 включает выходной регистр

124 в направлении вычитания и осуществляет

2461i0

А & б

Составитель В. 8. Ларин

Редактор И. С. Грузова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. В. 10шина

Заказ 2752/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 новый запуск схемы. Происходит измерение веса самой платформы. Вес платформы вычитается из предыдущего результата, так как выходной регистр включен в направлении вычитания. Таким образом, в выходном регистре 124 остается накопленным чистый вес объекта.

Предмет изобретения

1. Автоматические весы для взвешивания движущихся объектов, содержащие грузоприемный узел, чувствительные элементы, цифровой автокомпенсатор с блоком опроса, коммутатор коэффициента преобразования чувствительных элементов и устройство для подвешивания и снятия эталонного груза в процессе взвешивания, отличающиеся тем, что, с целью повышения точности, они снабжены счетно-решающим устройством, выполпенным в виде двух реверсивных счетчиков с триггерами управления реверсом и с блоком счета числа измерений, при этом выходы блока опроса цифрового компенсатора подключены к входам обоих реверсивных счетчиков, выход же блока счета числа измерений подключен к входам триггеров управления реверсом, к устройству для снятия и подвешивания эталонного груза и к коммутатору коэффициента преобразования датчиков, а выходы одного из реверсивных счетчиков подключены ко входам другого реверсивного счетчика.

2. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью повышения быстродействия, в .них устройство для снятия и подвешивания эталонного груза выполнено в виде соленоидного привода с рычагом и укрепленной на конце рычага защелкой.