Весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повьппение надежности и чувствительности весов. При возрастании уровня выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 13 коромысло приходит в движение и, как только произойдет компенсация измеряемой силы, уровень сигнала с электрода 7 оказывается выше уровня сигнала с электрода 8. На выходе устройства 20 сравнения появляется потенциал логической 1, переводящий триггер 21 в другое устойчивое состоян.ие, в котором триггер 21 выходным сигналом запрещает прохозкдение импульсов формирователя 16 через элемент 15 совпадения на вход счетчика 14, и он останавливается . Цифровой код на выходе счетчика 1.4 прямо пропорционален массе взвешиваемого груза. I ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 01 6 3/13 у фр,, у .

,У4/Ъ

e Qp

7 1, ф"ъ, у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4104976! 24-10 (22) 11.05.86 (46) 07.05.88. Бюл. 9 17 (71) Одесский политехнический институт (72) P. Г. Джагупов, С. Б. Иванов (SU) и Максимино Пенья Матос (CU) (53) 681.269(089.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1093907, кл. G Ol G 3/13, 1983, Авторское свидетельство СССР

У 231159, кл. G Ol G 3/13 ° 1967. (54) ВЕСЫ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности весов. При возрастании

„,З0„, 1394053 А1 уровня выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 13 коромысло приходит в движение и, как только произойдет компенсация измеряемой силы, уровень сигнала с электрода 7 оказывается выше уровня сигнала с электрода 8. На выходе устройства

20 сравнения появляется потенциал логической "1", переводящий триггер 21 в другое устойчивое состояние, в котором триггер 21 выходным сигналом запрещает прохождение импульсов формирователя 16 через элемент 15 совпадения на вход счетчика 14, и он останавливается. Цифровой код на выходе счетчика 1,4 прямо пропорционален мас- . а се взвешиваемого груза. 1 ил.

<Ф

1! 394053

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть HcIIoJIb, зовано для измерений небольших изменений массы в химических и аналитических лабораторияк.

Целью изобретения является повышение надежности и чувствительности весов.

На чертеже изображена схема весов. 10

Весы состоят из весового элемента,, выполненного из двух биморфных пьезоэлементов 1 и 2 с разделенными на равные части металлизированными покрытиями (электродами) 3-8, жестко связанных с помощью кронштейна 9. Че1 рез геометрический центр кронштейна 9 проходит ось 10 качания коромысла, опирающаяся на опору 11.

Консопьно закрепленный пьезоэлемент 12 расположен в зазоре между биморфными пьезоэлементами 1 и 2. Для управления уравновешиванием коромысла служит цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13.

Работой ЦАП 13 управляет счетчик

14 импульсов, «Ia вход которого через элемент 15 совпадения поступают импульсы с формирователя !6 импульсов.

Они формируются из переменного сину- 30 соидального напряжения генераторов

17 переменного напряжения.

К металлизированным покрытиям 7 и

8 биморфных пьезоэлементов 1 и 2 подключены входы усилителей-детекторов

18 и 19 соответственно. Выходы усилителей-детекторов 18 и 19 поданы на устройство 20 сравнения, которое управляет состоянием триггера 21. Запуск весов производится по сигналу 40 блока 22 запуска, Весы работают следующим образом.

В исходном состоянии весовой элемент уравновешен на опоре 11.

При взвешивании груз, воздействуя 45 на весовой элемент, выводит его из состояния равновесия, наклоняя левую половину весового элемента вниз. По сигналу блока 22 запуска триггер 21 устанавливается в состояние, при котором своим выходным сигналом разре" шает прохождение прямоугольных импульсов формирования 16 через элемент 15 совпадения на вход счетчика

14 импульсов. При этом на выходе соединенного со счетчиком 14 импульсов

ЦАП 13 появляется ступенчато возрастающее напряжение, под действием которого происходит изгиб частей биморфных пьезоэлементов и 2, закл!оченных между электродами 3, 4 и 5, 6.

В результате изгиба половины каж" дого биморфного пьезоэлемента 1 и 2 происходит укорочение его проекции на горизонтальную ось. При этом происходит уравновешивание веса груза за счет его перемещения и сокращения длины проекции половины биморфного пьезоэлемента 1 и 2. Уравновешивающей силой служит вес половины биморфных пьезоэлементов, на которые нанесены электроды 7 и 8.

Момент уравновешивания коромысла весов определяется следующим образом.

С выхода генератора 17 переменное напряжение возбуждает пьезоэлемент

12 на его резонансной частоте. Части биморфных пьезоэлементов с покрытиями 7 и 8 служат приемниками этих ультразвуковых колебаний. При равенстве зазоров между пьезоэлементомизлучателем 12 и обоими электродами

7 и 8 сигналы, снимаемые с них, равны по амплитуде. Эти сигналы усиливаются и детектируются усилителямидетекторами 18 и 19, выходы которых подключены к входам устройства 20 сравнения.

В результате воздействия груза силой F на коромысло весов последнее до уравновешивания наклонено левым краем вниз, а правым вверх. При этом расстояния от излучающего пьезоэлемента 12 до приемников (электроды 7

1 и 8) различны. Ближе к излучающему пьезоэлементу 12 в этом положении коромысла находится электрод 8, при этом уровень сигнала на выходе усили-! теля-детектора 19, на вход которого подан сигнал с электрода 8, превьппает уровень с выхода усилителя-детектора 18 ° В этом состоянии сигнал с выхода устройства 20 сравнения обладает уровнем логического нуля и не изменяет первоначальной установки триггера 21, которая произошла по сигналу блока 22 запуска.

По мере возрастания уровня выходного напряжения ЦАП 13 происходит компенсация измеряемой силы F коромысло приходит в движение и, как только произойдет компенсация, уровень сигнала с электрода 7 превысит уровень сигнала с электрода 8, на выходе устройства 20 сравнения появится потенциал логической единицы, перевоцящий триггер 21 в другое ус1394053

Формула изобретения

Весы, содержащие весовой элемент, выполненный в виде двух параллельно расположенных одна над другой балок, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, каждая из балок вы"

Составитель.Я. Курдченко

Редактор О. Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор М. Помо

»«Ю

Заказ 2209/37 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тойчивое состояние. В этом состоянии триггер 21 своими выходным сигналом запрещает прохождение импульсов формирователя 16 через элемент 15 совпадения на вход счетчика 14 импульсов, и он останавливается. Цифровой код на выходе счетчика 14 прямо пропорционален массе взвешиваемого груза. Коромысло весов находится в равновесии. Следующее измерение происходит по сигналу схемы 22 запуска аналогичным образом.

Ось 10 весового элемента опирается на две опоры 11, выполненные в виде призм. Для передачи сигналов управления и контроля от электронной схемы к биморфным пьезоэлементам весового элемента предусмотрены токосъемники, которые расположены в ножевой части призмы. Ответные части .токосъемников расположены на подушке, в качестве которой использована ось

10 весового элемента оригинального профиля. Токосъемники подушки располагаются вдоль оси 10 весового элемента и под действием его веса прижимаются к токосъемникам призмы. Таким образом обеспечивается надежный электрический контакт подвижной части весов с электронной схемой управ-. ления. полнена в виде биморфного пьезоэлемента прямоугольной формы, на верхнюю и нижнюю поверхности которого нанесено разделенное на две секции металлизированноа покрике, балки соединены между собой-.кронштейном, жестко связанным с осью качания, которая расположена поперечно весовому

10 элементу и равноудалена от нижних поверхностей и торцов балок, при этом в весы дополнительно введены два усилителя-детектора, элемент сравнения, триггер, блок запуска, последо15 вательно соединенные генератор переменного напряжения, формирователь импульсов, элемент совпадения, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, а также консольно зак20 репленный пьезоэлемент, расположенный своим свободным концом с одной стороны от оси качания, перпендикулярно к ней и на одном уровне с ней, причем металлизированные секции ве25 сового элемента со стороны приложения нагрузки соединены параллельно и подключены к выходу цифроаналогового преобразователя, а со стороны консольно закрепленного пьезоэлемента

30 связаны с выходами, соответствующих усилителей-детекторов, выходы которых соединены с входами элемента сравнения, выход которого подключен к первому входу триггера, выход коЗ5 торого связан с вторым входом элемента совпадения, блок запуска соединен соответственно с вторыми входами триггера и счетчика импульсов, выход генератора переменного напряжения

40 связан сконсольно закрепленным пьезоэлементом.