Большегрузные пьезоэлектрические весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность и надежность весов. На основании 1 грузоприемной площадки 32 установлены измерительные пьезоэлектрические преобразователи 6, воспринимающие через амортизационные прокладки 25, конусный, угловой и плоский подпятники и шаровые опоры 21 вес измеряемого груза 33. Появляющиеся на электродах пьезоэлементов преобразователей 6 заряды подаются на усилители 14. Прокладки 25, регулируемые ограничительные элементы 34 и амортизаторы 35 предохраняют преобразователи 6 от перегрузок при резких или импульсных нагрузках. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с (Л со со со 4 о СХ) иг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 G 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

14

3 н.,13

Н д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3726115/24 — 10 (22) 10.04.84 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È.Калинина (72) А.Я.Шенфельд, Ш.М.Рафиков, Э,А.Кудряшов и В.А.Кандрикина (53) 681.111 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 775627, кл. G 01 С 7/04, 1980.

Цифровые платформенные весы пьезоэлектрического типа. — Каталож— ный лист. ВДНХ СССР, 1979.

ÄÄSUÄÄ 1339408 А1 (54) БОЛЬШЕГРУЗНЫЕ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

ВЕСЫ (57) Изобретение относится к весо— измерительной технике и позволяет повысить точность и надежность весов.

На основании 1 грузоприемной площадки 32 установлены измерительные пьезоэлектрические преобразователи

6, воспринимающие через амортизационные прокладки 25, конусный, угловой и плоский подпятники и шаровые опоры 21 вес измеряемого груза 33.

Появляющиеся на электродах пьезоэлементов преобразователей 6 заряды по— даются на усилители 14. Прокладки 25, регулируемые ограничительные элементы 34 и амортизаторы 35 предохра— няют преобразователи 6 от перегрузок при резких или импульсных нагрузках.

1 з.п. ф — лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике измерения массы, а именно к точным пьезоэлектрическим весам для измере28. Амортизационные прокладки 25 крепятся с помощью кольца 29 и болток 30 на выступах 31 грузоприемной площадки 32, на которой размещается измеряемый груз 33. Грузоприемная площадка 32 снабжена регулируемыми органичительными элементами 34 и амортизаторами 35. Весы снабжены

10 транспортными ручками 36 и разъемом

37 для подключения кабеля 38 питания.

Большегрузные пьезоэлектрические весы работают следующим образом.

При наложении измеряемого груза

15 33 массой m на грузоприемную площадку 32 вес Р(Р = m.д„ где g — ускорение свободного падения) распределяется между измерительными пьезоэлектрическими преобразователями 6 на

?0 парциальные нагрузки F,, F и Р

Указанные нагрузки через выступы 31 грузоприемной площадки 32, аморти— зационные прокладки 25, опорные эле— менты 22-24, шаровые опоры 21, а также промежуточные диски 10 со сферическими углублениями 11 действуют на пьезоэлементы 7. Возникающие при этом механические напряжения Г,, G и Г (фиг.4) вызывают появление на

З0 электродах 12 и 13 пьезоэлементов 7 зарядов Ц,, Ц и О „Последние подаются на усилители 14 зарядов, выходные напряжения которых U1 = К„ F<, U = К F„U = К . Р . Чувствитель— ности всех трех каналов не равны между собой (К „К К ) вследствие трудности подгонки чувствительностей измерительных пьезоэлектрических преобразователей 6 и усилителей 14

40 зарядов. ния повышенных нагрузок.

Целью изобретения является повышение точности и надежности весов.

На фиг.1 показаны предлагаемые весы; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1 и разрез В-В, Г-Г и Д-Д; на фиг.4 схема электромеханических преобразований весов.

Основание 1 снабжено датчиком 2 уровня. тремя регуляторами 3 уровня, опирающимися через шаровые опоры 4 на подпятники 5. На основании 1 уста" новлены три измерительных пьезоэлектрических преобразователя 6, которые снабжены пьезоэлементами 7, фикси— рующими корпусами 8 с отверстиями 9 и промежуточными дисками 10, выполненными в виде плунжеров, в которых имеются сферические угпубления 11.

Диски 10 перемещаются с малыми люф— тами в фиксирующих корпусах 8.

Чувствительные пьезоэлементы 7, выполненные, например, из кварца снабжены электродами 12 и 13, причем электроды 12 электрически соединены с основанием 1 ("заземлены "), а электроды 13 — с усилителями 14 заряда, например, типа интеграторов входного тока. Каждый из трех усилителей

14 зарядов, снабженный устройствами

15 регулировки чувствительности, соединен с суммирующим усилителем 16 и со схемой 17 сброса зарядов. Сумми— рующий усилитель 16 снабжен элементами регулировки масштаба 18 и коррекции нуля 19 и соединен с аналого— цифровым преобразователем 20, выпол— ненным, например, в виде цифрового вольтметра постоянного тока.

На измерительные преобразователи 6 через шаровые опоры 21 опираются опорные элементы 22 — 24 (фиг.3), выполненные соответственно в виде конусного подпятника 22, углового подпятника— паза 23 и плоского подпятника 24„ из— готовленные из материала с повышенной твердостью, например корунда или закаленной стали, причем угловой подпятник-паз 23 развернут осью А<-А свое-. о паза В радиально относительно центра С конусного подпятника 22.

Опорные элементы 22-24 установлены на амортизационных прокладках 25 с помощью винтов 26, шайб 27 и гаек

Выходные напряжения каналов U<, Б и U подаются на входы суммируюmere усилителя 16 и складываются со4; гласно выражению — K, K, F, +ê K, F +KK .F-, Весовые коэффициенты К, Б1 R4 4, R4

Кг = —,—, Kç = -- определяются со— отношением устройств 15 регулировки чувствительности (резисторы К», Rz и R>) и элемента 18 регулировки масштаба (резистор R ), которые подбираются при юстировке весов так, чтобы выполнялось соотношение

l 1339408 2

1339408

ВиРЯ

Фиг.2

П „= К (Р„+ Е + F ) = К P

I юс

=К mg =К m.

Наличие схемы 17 сброса позволяет измерять чистое приращение веса, а также исключить из результата взвешивания массу грузоприемной площадки 32 и тары. Для этого подается команда "Сброс", при которой происходит кратковременная нейтрализация зарядов Q,, Q z u Q на входах усилителей 14 зарядов и коррекция нуля.

После окончания команды "Сброс" вы = О, а в дальнейшем П „„= К, ЬР, где Ь P — чистое приращение веса.

Наличие амортизационных прокладок 25, регулируемых ограничительных элементов 34 и амортизаторов 35 пре— дохраняет измерительные пьезоэлектрические преобразователи 6 от перегру— зок при резких или импульсных наг— рузках.

Формула из о бр ет ения

1. Большегрузные пьезоэлектрические весы, содержащие основание, грузоприемную площадку, включенные в

5 электрическую схему измерения и регистрации пьезоэлектрические преобразователи, снабженные плунжерами, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, 1О с целью повышения точности и надежности, грузоприемная площадка снабжена тремя опорными элементами, выполненными соответственно в виде конусного подпятника, углового подпятника-паза и плоского подпятника, которые установлены с возможностью взаимодействия своими опорными плоскостями через промежуточные шаровые опоры с плунжерами пьезоэлектричес— ких преобразователей, закрепленных на основании, а с грузоприемной площад— кой — через амортизационные прокладки.

2. Весы по п.1, о т л и ч а ю—

25 щ и е с я тем, что угловой подпятник-паз развернут осью своего паза радиально относительно центра конусного подпятника.

1339408

22

33

i+<(c

I >

Л 32

С оставит ель Е . Тит ова

Техред И.Попович Корректор С.Черни

Редактор И.Шулла

Заказ 4211/31 Тираж 693 Подписное

БНИИПИ Государственногс> комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4