Электромагнитные весы

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЕСЫ, содержаоц е грузоприемное устройство на упругой подвеске, состоящее из грузоприемной чашки, связанной стержнями с силовой катушкой, размещаемой в зазоре магнитной систе «л, систему силового уравновешивания, эталон ную катушку, отсчетное устройство, блок управления, датчик перемещения, выход которого связан с входом системы силового уравновешивания, первый -выход которой соединен с входом отсчетного устройства, а второй ее выход соединен с входом силовой ка- . тушки, отличающиеся тем, что, с целью повьш1ения точности за счет исключения взаимного влияния силовой и опорной катушек, весы снабжены электромагнитам, катушки которых соединены последовательно и подключены к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с входом эталонной катушки, которая расположена в крайнем верхнем положении рабочего зазора магнитной системы и опирается на радиально подвижные сердечники электромагнитов , укрепленных в горизонтальной плоскости, при этом блок управления содержит два ключа, первый и второй источники питания, каждый из которых соответственно через первый и второй ключи соединен с первым и вторым выходами блока управления, два блока задержки, два логических элемента НГМ, первый и второй одно (Л вибраторы, входы каждого из которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ШШ, а вькоды первого и второго одновибраторов соединены соответственно с упраапяющими входами первого и второго ключей, при этом вход Измерение блока управления соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ и через первый блок задержки - с вторым входом втоiporo логического элемента ШШ, первый вход которого связан с входом Коррекция блока управления и входом второго блока задержки, выход которого соединен с вторым входом первого логического элемента ИЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) (I() 4(5!) G 01 G 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3663545/24-10 (22) 18. 11. 83 (46) 15.04.85. Бюп. Р 14 (72) В.Г.Кнорринг, В.С.Моисейченко, Л.К.Рукина и В.Л.Романов (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина (53) 681,269 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 569863, кл. С 01 G 7/04, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

У 800666, кл. G 01 С 7/04, 1979 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЕСМ, содержащие грузоприемное устройство на упругой подвеске, состоящее из груэоприемной чашки, связанной стержнями с силовой катушкой, размещаемой в зазоре магнитной система, систему силового уравновешивания, эталон ную катушку, отсчетное устройство, блок управления, датчик перемещения, выход которого связан с входом системы силового уравновешивания, первый вьиод которой соединен с входом отсчетного устройства, а второй ее выход соединен с входом силовой ка- . тушки, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности эа счет исключения взаимного влияния силовой и опорной катушек, весы снабжены электромагнитами, катушки которых соединены последоВательно и подключены к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с входом эталонной катушки, которая расположена в крайнем верхнем положении рабочего зазора магнитной системы и опирается на радиально подвижные сердечники электромагнитов, укрепленных в горизонтальной плоскости, при этом блок управления содержит два ключа, первый и второй источники питания, каждый из которых соответственно через первый и второй ключи соединен с первым и вторым выходами блока управления, два блока задержки, два логических элемента ИЛИ, первый и второй одновибраторы, входы каждого из которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИЛИ, а выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, при этом вход "Измерение" блока управления соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ и через первый блок задержки — с вторым входом вто; рого логического элемента ИЛИ, первый вход которого связан с входом "Коррекция" блока управления и входом второго блока задержки, выход которого соединен с вторым входом первого логического элемента ИЛИ. (б) .

9 1150

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в весодозирующих устройствах с электромагнитным управлением. 5

Известно весоизмерительное устройство, содержащее грузоприемный узел, связанный с устройством электромагнитной компенсации„ включающий силовую катушку, усилитель и 16 индикатор отклонения Ц .

Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная изменением калибровки отдельных элементов, входящих в состав 15 устройства.

Ближайшими по технической сущности к предлагаемым являются электромагнитные весы, содержащие грузоприемное устройство на упругой подвеске, состоящее из грузоприемной чашки, связанной стержнями с силовой катушкой, размещенной в зазоре магнитной системы, систему силового уравновешивания, эталонную катуш- 5 ку, отсчетное устройство, датчик перемещения, выход которого связан с входом системы силового уравновешивания, первый выход которой соединен с входом отсчетного устройства, 30 а второй выход — с входом силовой катушки, и,блок управления (21 .

Недостатками известного устройства являются низкая точность, обусловленная влиянием тока опорной катушки на результат измерения, а так- же значительное потребление мощиос-! ти.

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения взаимного влияния силовой и опорной катушек.

Поставленная цель достигается тем, что электромагнитные весы, содержащие грузоприемное устройство на упругой подвеске, состоящее из грузоприемной чашки, связанной стержнями с силовой катушкой, размещаемой в зазоре магнитной системы, систему, силового уравновешивания, первый выход которой соединен с вхо- 50 дом устройства, а второй выход — с входом силовой катушки, и блок управления, снабжены электромагнитами, катушки которых соединены последовательно и подключены к первому выходу 55 блока управления, второй выход которого соединен с входом эталонной катушки, которая расположена в край492 2 нем верхнем положении рабочего зазора магнитной системы и опирается на радиально подвижные сердечники электромагнитов, укрепленных в горизонтальной плоскости, при этом блок управления содержит два ключа, первый и второй источники питания, каждый из которых соответственно через первый и второй ключи соединен с первым и вторым выходами блока управления, два блока задержки, два логических элемента ИЛИ, первый и второй одновибраторы, входы каждого из которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИЛИ, а выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, при этом вход "Измерение" блока управления соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ и через первый блок задержки — с вторым входом второго логического элемента ИЛИ, первый вход которого связан с входом "Кор- . рекция" блока управления и входом второго блока задержки, выход которого соединен с вторым входом первого логического элемента ИЛИ.

Предлагаемое техническое решение позволяет исключить в процессе измерения влияние тока эталонной катушки на точность измерения.

На фиг. 1 показана элементная схема электромагнитных весов; на фиг. 2— весы, вид сверху; на фиг. 3 — элементная схема блока управления, входящего в состав весов; на фиг. 4 диаграмма прохождения управляющих импульсов в процессе работы весов в— режиме "Коррекция" (а) и "Измерение"

Электромагнитные весы содержат магнитную систему 1 с постоянным магнитом 2, силовую катушку 3, которая с помощью стержней 4 соединена с груэоприемной чашкой 5, упругую подвеску 6, на которую опирается грузоприемное устройство,,состоящее иэ силовой катушки 3, стержня 4 и чашки 5, в которой размещается взвешиваемый груз 7, эталонную катушку 8, размещенную на радиально подвижных сердечниках 9, 10 и 11 электромагнитов 12, 13 и 14, датчик 15 перемещения, схему 16 силового уравновешивания, блок 17 управления и отсчетное устройство 18. При этом блок 17

3 1150 управления содержит два логических элемента ИЛИ 19 и 20, два одновибратора 21 и 22, два блока 23 и 24 задержки, два ключа 25 и 26 и два источника 27 и 28 питания., Электромагнитные весы работают следующим образом.

Pg

Измеряемый груз 7 массой m = —— к где P> — сила тяжести; g — ускорение свободного падения, смещает грузоприемное устройство и датчик 15 перемещения, который выдает сигнал на схему 16 силового уравновешивания. На выгоде схемы 16 силового уравновешивания формируется ток компенсации Х, который поступает в силовую катушку 3, уравновешивая силу тяжести, обусловленную массой m< измеряемого груза. Прн этом ток в эталонной катушке 8 отсутствует к ,она опирается на сердечники 9 10 и 11.

В момент равенства силы тяжести, обусловленной массой измеряемого груза. силе создаваемой силовой катушкой 3) на отсчетном устройстве 18 фиксируется значение измеряемой массы.

Работа описываемой конструкции весов в режиме коррекции коэ4@ициен- 36 та чувствительности осуществляется путем наложения эталонной массы m о катушки 8 к осуществляется следующим образом.

При поступлении на вход "Коррек- д ция" блока 17 управления импульса напряжения запускается одновибратор

21, выходной импульс которого ю замыкает ключ 25, соединяя источник 27 питания на время импульса с эталон-40 ной катушкой 8. Под действием тока катуипса 8 поднимается, и через время задержки t>,, формируемое блоком 23, запускается одновкбратор 22, 492 4 выходной импульс которого g замыкает ключ 26, соединяя источник 28 питания с катушками электромагнитов.

Сердечники 9, 10 и 11 втягиваются, импульсы q заканчивается, катушка 8 обесточивается и пбд действием силы

P, m,g опускается на силовую катуш= ку 3. Действие импульса 3 прекраща-. ется, и сердечники 9, 10 и 11 возвращаются в исходное состояние. При обесточенных катушках 8, 12, 13, 14 электромагнитов осуществляется коррек- ция чувствительности весов по заданной массе ш .

Режиму весов "Измерение" предшествует установление весов в исходное состояние, т.е. прк ш» О показание отсчетного устройства 18 должно равняться нулю.

Импульсом "Измерение" запускается одновкбратор 22, включая электромагниты 12, 13 к 14. При зтои сердечники 9, 10 и 11 втягиваются и через время задержки t g Формируемое блоком 24 задержки, запускаегся одиовибратор 21, включая катушку 8, которая под действкек протекающего в ней тока поднимается. По Окончании кмпуль- са В сердечники электромагнитов 12, 13 и 14 Отпускаются. При этом катум ка 8 находится в верхнем йоложенкк.

По окончании импульса а катушка 8 обесточивается н опускается на сердечники 9, 10 н 11. установка эталонной катушкк 8 в электромагнитных весах предлагаемой конструкции пОзволяет пОлнОстью кс» пользовать рабочий зазор магнитной системы 1 для создания компенсирующего усилия, что позволяет дополнительно увеличить верхний предел измерения указанных secoa ко сравнению с известными весамк прк тех же rasaритах магнитной системы.

1150492

1150492

Фа З

Составитель А. Еровкин

Редактор И.Рыбченко Техред А.Бабинец Корректор Л. Пилипенко

Я аказ 2131/31 Тиран 203 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений к открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.узтород, ул.Проектная,4