Автоматическое весовое устройство

 

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВЕСОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее коромысло с ,лодвеской и систекюй уравновешивания и узел предварительного взвешивания в виде опорного и рабочего пьезорезонансных датчиков, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью повышения точности взвешивания эа счет исключения кинематических и электрических связей подвески с уэлом предварительного взвешивания при точном измерении, подвеска снабжена приставкой с конусным наконечником , а рабочий пьезо1 езонансный датчик снабжен рычагом с призмой , р абочая поверхность которой расположена по оси подвески под конусным наконечником.

(Ю (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ИЮ G 01 G 7 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ ЖСИСЭЮВКй - ;

1 и тщтне ЛЪЯМЧЯ(.ВАМ " h53909 к

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВЕСОВОЕ

УСТРОЙСТВО,.содержащее коромысло с (21) 3352342/18-10 (22) 02;11.81. (46) 30.12.83. Вюл. 9 48 (72) И.А.Грейм, Ю.A ° Aðóöoâ, Е.И.Деньщиков и,A.A.Êoñòûëåâ (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (53) 681.269(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 365583, кл. G 01 G 23/36, 1971.

2. Сарахов A.È. Весы в физикохимических исследованиях. М., Наука, 1968, с,157-161 (прототип).,аодвеской и системой уравновешивания и узел предварительного взвешивания в виде опорного и рабочего пьезорезонансных датчиков, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности взвешивания эа счет исключения кинематических и электрических связей подвески с узлом предварительного взвешивания при точном измерении, подвеска снабжена приставкой с конусным наконечником, а рабочий пьеэорезонансный датчик .снабжен рычагом с призмой, рабочая поверхность которой расположена по оси подвески под конусным наконечником.

10б4150

Изобретение относится к весам с предварительным грубым уравновешиванием нагрузки, содержащим коромысло,с системой управления и механизм гиреналожения.

Известно устройство, которое 5 имеет невысокую точность и низкое .быстродействие поскольку механизм предварительного взвешивания сложен, .а функциональные блоки управления, инерционны (11 . 10

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автоматическое весовое устройство, содержащее коромысло с подвеской и системой уравновешивания и узел предварительного взвешивания в виде опорного и рабочего пьезорезонансных датчиков (2) .

Известное устройство не обеспечивает требуемую точность измерения, . р так как подвеска при точном измерении не изолирована от элементов предварительного взвешивания.

Цель изобретения - повышение точности взвешивания за счет исключения кинематических и электрических связей подвески с узлом предварительного взвешивания при точном измерении.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматическом весовом устрой- 30 стве,. содержащем коромысло с подвеской и системой уравновешивания и узел предварительного взвешивания

I в виде опорного и рабочего пъезореэонансных датчиков, подвеска снаб- 35 жена приставкой с конусным наконечником, а рабочий пьезорезонансный датчик снабжен рычагом с призмой, рабочая поверхность которой расположена по оси подвески под конус- 40 ным наконечником.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит коромысло 1 с грузоприемной чашкой 2 для гру- 45 за 3, ограничительный шарик 4 (струну), тарировочные и регулировочные устройства 5 и 6, компенсатор 7, датчик 8 разбаланса, усилитель 9.

Подвеска 10 снабжена приставкой ll с конусным наконечником 12, поджатым пружиной 13, для смягчения ударных нагрузок. Опорный 14 и рабочий 15 пьезорезонансные датчики . содержат электроды 16 возбуждения с пьезоэлементами 17, закрепленны55 ми в накладках 18. Пьезоэлемент 17 рабочего датчика 15 связан через рычаг 19 с Ч -образной призмой 20,, расположенной в плоскости пьезоэлемента и под наконечником 12.. 60

Датчики 14 и 15 расположены симметрично на основании .21. Пьезоэлемент 17 рабочего датчика 15 расположен в герметичном корпусе 22, закрытом гибкой диафрагмой 23 ° 65

Устройство снабжено опорным 24 и рабочим 25 автогенераторами, блоком 26 питания, блоком 27 формиро- вания раэностной частоты, преоб-. разователем 28 частоты в код, цифровым индикатором 29 значения грубой оценки измеряемой массы груза 3, конденсатором 30 подстройки, пороговой схемой 31, отключающей через ключ 32 компенсатор 7 QT усилителя 9 ° Преобразователь 28 частоты и код через первый ключ 33 ивторой ключ 32 связан со схемой 34 запуска электродвигателей 35 механизма 36 гиреналожения, с компенсатором 7 и отсчетным блоком 37, запоминающим устройством 38 и схемой

39 сравнения, связанной со схемой

34 запуска. Механизм 36 гиреналожения снабжен датчиками 40 угловых перемещений, связанными с цифровыми индикаторами 41 старших декад отсчетного блока 37, с кулачками 42, взаимодействующими с рычагами 43, с помощью которых гири 44 снимаются с конических фиксаторов 45 подвески 10. Для ограничения перемещения коромысла предусмотрен регулируемый упор 46.

Устройство работает следующим образом.

На чашку.2 накладывают взвешиваемый груз 3, коромысло 1 наклоняется на угол (и с датчика 8 раэбаланса подается сигнал.Vpq на усилитель 9, вырабатывающий компенсационный ток 3„ для компенсатора 7 и выходной сигнал Ч для отсчетного блока 37. При массе груза 3 мень шей предела точного взвешивания вы ходной сигнал Ч с усилителя 9 не превышает порогового значения пороговой схемы 31 и ток через ключ 32 считывается с младших декад отсчетного блока 37. При массе груза 3 большей прЕдела точного взвешивания сигнал Ч< с усилителя 9 превышает пороговое значение пороговой схемы 31 и ключ 32 .отключает компенса" тор 7 от усилителя 9. Подвеска 10 перемещается вниз до упора конусного наконечника 12,в Ч -образную призму 20, расположенную в плоскости пьезоэлемента 17 рабочего пьеэорезонансного датчика 15.

При нажатии наконечника 12 на

Ч -образную призму 20 происходит изменение параметров пьезоэлемента 17 датчика 15 и на выходе рабочего автогенератора 25 появляется сигнал

fp отличный от сигнала fp., с опоРного автогенератора 24, так как в исходном положении 1О = т, что достигается с помощью конденсатора 30 подстройки. С выхода блока 27 формирования разностной частоты снимается сигнал 1= 1р - fo, пропорциональный нагрузке на чашке, и обрабатывается

1064150 преобразователем 28 частоты в код, затем подается на ключ 33 и цифровой индикатор 29, регистрирующий гру- бое значение массы груза 3. С ключа

33 сигнал поступает при открытом ключе 32 на запоминающее устройст- Ъ во 38, и схему 39 сравнения, куда поступает информация с механизма 36 гиреналоження через датчики 40 угловых перемещений, электрическй связанные с цифровыми индикаторами 41 10 старших декад отсчетного блока 37.

В случае несоответствия поступающих.сигналов с преобразователя 28 частоты в код и с механизма 36 гире- ., наложения включается схема 34 запус- jg ка электродвигателей 35 механизма .36 гиреналожения и происходит снятие гирь 44 с конических фиксаторов 45 подвески 10 до тех пор, пока масса. снятых гирь не будет соответствовать 2О значению массы на цифровом индикаторе29. Снятие необходимого количества гирь, масса которых равна грубому весу груза 3, приводит коромысло в зону действия компенсатора 7 (зону точного взвешивания), срабатывает пороговая схема 31, отключая ключом

32 запоминающее устройство 38 от преобразователя 28: частоты в код и под- ключая компенсатор 7 к усилителю 9, и происходит точное взвешивание. . Значение измеряемой массы .считывается с отсчетного блока 37, с . цифровых индикаторов 41 старшиХ декад отсчетного блока — значение массы гирь 44, .снятых с подвески, с младших - остаточный разбаланс, нескомпенсированный гирями, пропорциональный току 3g компенсатора 7.

При снятии груза 3 с чашки .2 сигнал Vg с усилителя 9 превышает зна,чение порогового сигнала пороговой схемы 31, которая перебрасывает ключ 32 и подключает преобразователь ,28 частоты в код к запоминающему устройству 38 и схеме 39 сравнения.

Поскольку наконечник 12 выходит из контакта с М -образной призмой

20, то 6f О, f< - 4а, и на цифровом индикаторе 29 появляются нули, включается схема 34 запуска электродвигателей 35 механизма 36 гиреналожения.и гири 44, снятые с подвески при грубом взвешивании, автоматически накладываются иа подвеску 10, возвращая устройство в исходное положение равновесия.

Применение опорного и рабочего пьезорезонансных датчиков, опорного и рабочего автогенераторов, блока формирования разностей частоты, преобразователя частоты а код, связанного .с цифровым индикатором, со схемой .запуска электродвигателей механизма гиреналожения и с компенсатором, приставки с конусным наконечником на подвеске, V "образной призон на рычаге пьезоэлемента рабочего датчика, позволяет в предлагаемом устройстве применить простые .функциональные блоки с малой инерционностью, исключить изолирующий мехайизм, что повьзаает точность изменения и быстродействие.

10б4150

9 17

Составитель ВсШиДшов

Редактор A.Ìîòûëü Техред А» Бабинец Корректор A.éëüèí.

Заказ 10509/43 Тираж 643, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4