Трехопорные электромагнитные весы

 

ТРЕХОПОРНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЕСЫ, содержащие грузоприемную чашку, основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора , три датчика перемещения, выходы которых соединены через преобразователи последовательно с катушками магнитоэлектрических силовых компенсаторов и с сумматором токов, отличающиеся тем, что, с целью увеличения наибольшего предела взвешивания весов, система упругой подвески вьтолнена в виде трех верхних радиально расположенных под углом 120 в одной плоскости консолей и трех расположенных параллельно им нижних консолей, причем на концах верхних консолей закреплены магнитные системы магнитоэлектрических силовых компенсаторов, на которых посредством упоров установлена грузоприемная чашка, а концы нижних консолей жестко скреплены с катушками магнитоэлектрических силовых компенсаторов , а в области заделки консолей в основании вьтолнены поперечные проточки, образующие шейки для верхних и нижних консолей разной толщины, при этом электроды емкостных датчиков перемещения расположены на изолирукицих подложках между верхними и нижними консолями.

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) g g G 01 С 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3585491/18-10 (22) 25.04.83 .(46) 07.08.84. Бюл. В 29 (72) В.Г.Кнорринг, В.С.иоисейченко, Л.К.Рукина, А.Я.Шенфельд и Н.А.Безрядин (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.И.Калинина (53) 681.267.74 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ У 1809!08, кл. С 01 G 7/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 851106, кл. G 01 С 7/04, 1979 (прототип). (54)(57) ТРЕХОПОРНЫЕ ЭЛЕКТРОИАГНИТНЫЕ ВЕСЫ, содержащие грузоприемную чашку, основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора, три датчика перемещения, выходы которых соединены через преобразователи последовательно с катушками магнитоэлектрических силовых компенсаторов и с сумматором токов, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью увеличения наибольшего предела взвешивания весов, система упругой подвески выполнена в виде трех верхних радиально расположенных под углом 120 в одной плоскости консолей и трех расположенных параллельно им нижних консолей, причем на концах верхних консолей закреплены магнитные системы магнитоэлектрических силовых компенсаторов, на которых посредством упоров установлена грузоприемная чашка, а концы нижних консолей жестко скреплены с катушками магнитоэлектрических силовых ком- ф пенсаторов, а в области заделки консолей в основании выполнены поперечные проточки, образующие шейки для верхних и нижних консолей разной толщины, при этом электроды емкост- д ных датчиков перемещения расположены на изолирующих подложках между верхними и нижними консолями.

1107000

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для точного измерения массы различных грузов.

Известны электромагнитные весы, содержащие грузоприемную чашку, упругий параллелограммный механизм, чувствительный элемент, электрический компенсатор, преобразователь некомпенсации и электрическую схему 1ц уравновешивания

Указанные весы обладают невысоким наиб ол ьшим пр едел ом в з в еши ва ния и сложны в изготовлении и регулировке.

Наиболее близкими к предлагаемым по технической сущности являются электромагнитные весы, содержащие грузоприемную чашку, основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора, три датчика перемещения, выходы которых соединены через преобразователи с катушками

25 магнитоэлектрических силовых компенсаторов и с сумматором токов 23.

Известные весы обладают невь.соким наибольшим пределом взвешивания, величина которого ограничена величиной номинального компенсирующего усилия, создаваемого магнитоэлектрическим силовым компенсатором.

Цель изобретения — увеличение наибольшего предела взвешивания весов.

Указанная цель достигается тем

Р что трехопорные электромагнитные весы, содержащие грузоприемную чашку, основание с закрепленной на нем системой упругих подвесок, три магнитоэлектрических силовых компенсатора, три датчика перемещения, выходы которых соединены через преобразователи последовательно с катушками маГ.нитоэлектрических силовых колптенсаторов и с сумматором токов, система упругой подвески выполнена в виде трех верхних радиально расположенных под углом 120 в одной плоскости консолей и трех расположенных параллельно им нижних консолей, причем на концах верхних консолей закреплены магнитные системы магнитоэлектрических силовых компенсаторов, на которых посредством упоров установлена грузоприемная чашка, а концы нижних 55 консолей жестко скреплены с катушками магнитоэлектрических силовых компенсаторов, а в области заделки консопей в основании выполнены поперечные проточки, образующие шейки для верхних и нижних консолей разной толщины, при этом электроды емкостных датчиков перемещения расположены на изолирующих подложках между верхними и нижними консолями.

Весы работают следующим образом.

Взве ш ваемая масса ш произвольно устанавливается на грузоприемную чашку 1. Вес Р„ в зависимости от местоположения массы m„ на чашке распределяется соответствующим образом на упоры 3, так что Р„ = Рх + Р + л

> порциональные им смещения х, х2 и х консолей 6, определяемые жесткостями с, с, с их рабочих шеек 9.

Перемещения консолей 6 вызывают соответствующие изменения емкостей датчиков перемещения, которые преобразуются преобразователями 14-16 в электрические токи I, Ig u

Эти токи создают в катушках 7 силы компенсации

Fg = 1g8Iz

FBI) Р„= 1 В1„;

F3 где 1, 1 и 1, - длина активных витков катушек 7, На чертеже схематически изображены трехопорные электромагнитные весы.

Весы состоят из грузоприемной чашки 1, на которую помещается взвешиваемая масса 2, грузоприемная чашка 1 посредством упоров 3 установлена на магнитные системы 4, которые совместно с опорными кольцами 5 закреплены на верхних консолях 6. Катушка ? силовой компенсации с помощью централь-. ного стержня жестко скреплена с нижними копсолями 8. Консоли 6 и 8 имеют поперечные проточки в области их заделки, между которыми образуются шейки 9. Общая концевая часть упру— гих консолей 6 и 8 закреплена в основании 10 с помощью зажимной втул— ки 11. Между консолями 6 и 8 на изолирующих подложках расположены электроды 12 и 13 емкостных датчиков взаимных перемещений консолей, подключенные к входам преобразователей 14-16 перемещений в электричес" кий ток, Выходы последних через ка— тушки 7 силовой компенсации подключены к входу сумматора 17 токов. !

1107000

«Л-л /2 Г2

Хл= / Х2 с» / с4, Ф» Рз

ХЬ= с с.э

 — магнитная индукция в зазорах магнитной системы;

Е,1, I и I@ — токи в катушках магнитоэлектрических преобразователей.

Силы F„, Р2 и Р взаимодействия катушек силовой компенсации с магнитной системой воздействуют на консоли 8 и вызывают перемещения

// tI t/ хл, х и х>, определяемые жесткостями с„", с22 и с шеек консолей 8.

С другой стороны, силы магнитных систем -F, -F2 и -F>, равные и противоположные силам катушек силовой компенсации, воздействуют на упругие консоли б навстречу соответствующим составляющим силы тяжести

Р«, В результате каждая из консолей б находится под воздействием разности сил P>,„- F<, Рх — Г и P> — F, ) Ь

1 вызывающей пропорциональные перемещения х, х/ и х . Перемещения х „, х и х уравновешиваются в автокомпенсационной системе перемещениями х"„, х " и х> и с достаточной точностью л t tt можно считать, что х 1 = х„; х = х

/ х3 = х3.

Так как и полагая для упрощения

Са С2

/ с л = с2 = с3 = с

Р получим три уравнения, решаемые автокомпенсационными системами

P»»» -F» %» at»I

22»272

2.

10 с" с"

Р»2-F2 + g2t»22

С. с."

При условии равенства 1л = 1

= 1 = 1 и принимая во внимание, что выходной ток сумматора I Ел + I +

I3 a cHaa P„= P>„+ P + P полУХ2 «3 чим с

P«(1 + „)1BIx

Сомножитель 1ВЕ„определяет величину суммарной компенсирующей силы

Fg развиваемой магнитоэлектрическими преобразователями.

Таким образом, предлагаемые электромагнитные весы позволяют взвешивать груз весом Р« в (1 + †) раз с" больше, чем суммарная компенсирующая сила Е магнитоэлектрических преобразователей.

Использование изобретения позволит существенно увеличить наибольший

35 предел взвешивания безрычажных весов компенсационного типа.

Составитель Е.Гусев

Техред А.Кикемезей Корректор С.Лыжова

Редактор Е.Папп

Филиал Г"П "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5745/28 Тираж 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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