Устройство для определения качества упругой подвески весов

 

Изобретение относится к технике измерения массы, а именно к устройствам для поверки качества и испытания параметров упругих подвесок весов и других аналогичных приборов. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. При испытании упругой подвески 1 при атмосферном давлении вакуумная камера 16 не используется и насос 17 не включается. В этом случае определяется суммарная степень успокоения подвески 1 с учетом собственного трения и трения подвески 1 о воздушную среду. При испытании упругой подвески 1 в разреженной атмосфере ее помещают в вакуумную камеру, где обеспечивается разрежение. В этом случае определяется собственная степень успокоения подвески 1 с учетом только собственного трения в упругих элементах 3 и 4, т.к. трение подвески 1 о воздушную среду внутри вакуумной камеры 16 отсутствует. На ввод 41 счетчика импульсов 21 подается команда на набор требуемого числа импульсов, а на ввод 42 ячейки вычитания 35 подается соответствующий масштабный множитель 1/2φN. После этого от источника 15 электрических импульсов подается ударный импульс 1в, например, в виде тока, который отводит испытуемую упругую подвеску 1 и затем отпускает, после чего она совершает свободные затухающие колебания в направлении ±ΔН. ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 11 ФИКСИРУЕТ УКАЗАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ И В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА ΔU<SB POS="POST">ВХ</SB> ПОДАЕТ ИХ В ЛИНЕЙНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 19, А ЗАТЕМ - НА ВХОД ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ 20. В МОМЕНТ УДАРНОГО ИМПУЛЬСА 1В ИСТОЧНИК 15 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ ПОДАЕТ СИГНАЛ S<SB POS="POST">УД</SB> НА ВХОД РЕЛЕ ВРЕМЕНИ 38, КОТОРОЕ ПОСЛЕ НЕКОТОРОГО ИНТЕРВАЛА ВЫДАЕТ СИГНАЛ S<SB POS="POST">ЗАП</SB> НА ЗАПУСК СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ 21, КОТОРЫЙ С К-ГО ИМПУЛЬСА НАЧИНАЕТ СВОЙ ОТСЧЕТ. ОДНОВРЕМЕННО СИГНАЛ U<SB POS="POST">ВЫХ</SB> С ЛИНЕЙНОГО УСИЛИТЕЛЯ 19 ПОСТУПАЕТ В ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ 20, ОТКУДА ПОСТУПАЕТ ЧЕРЕЗ БУФЕРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 23 НА ПЕРВЫЕ /ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ/ ВХОДЫ 27 И 28 ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 25 И 26. ПОСЛЕ СЧИТЫВАНИЯ СЧЕТЧИКОМ ИМПУЛЬСОВ 21 ЗАДАННОГО ЗНАЧЕНИЯ ПОЛНЫХ ПЕРИОДОВ СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ ΔН упругой повески 1 с его выхода 31 на запоминающее устройство 26 подается сигнал S<SB POS="POST">K+N</SB>. Сброс показаний с запоминающих устройств 25 и 26 и с отсчетного блока 36 осуществляется сигналом S<SB POS="POST">сбр</SB> от ячейки сброса 37. Относительная степень успокоения используется для оценки качества упругой подвески 1. 1 з.п., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„з0 1иа667 А1 (511 4 С 01 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4336!67/24-10 (22) 30.11.87 (46) 23.09.89. Бюл. Р 35 (71) Ленинградский завод "Госметр" (72) А.Я.Шенфельд, С.А.Элькинд и О.Н.Макаров (53) 681.268.1 (088.8) (56) Туричин А.М. Электрические измерения неэлектрических величин.

М.-Л.: Энергия, 1966, с. 579, рис. 29-1.

Карпин Е.Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы. М.: Машиностроение, 1971, с. 62, рис. 22.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КА-

ЧЕСТВА УПРУГОЙ ПОДВЕСКИ ВЕСОВ (57) Изобретение относится к технике измерения массы, а именно к устройствам для поверки качества и испытания параметров упругих подвесок весов и других аналогичных приборов.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. При испытании упругой подвески 1 при атмосферном давлении вакуумная камера 16 не используется и насос 17 не включается °

В этом случае определяется суммарная степень успокоения подвески 1 с учетом собственного трения и трения под3 150960 вески 1 о воздушную сред 1. При испытании упругой подвески 1 в разреженной атмосфере ее помещают в вакуумную камеру, где обеспечивается разрежение. В этом случае определяется собственная степень успокоения подвески 1 с учетом только собственного трения в упругих элементах 3 и 4, т,к. трение подвески 1 о воздушную !О среду внутри вакуумной камеры 16 отсутствует. На ввод 41 счетчика импульсов 21 подается команда на набор требуемого числа импульсов, а на ввод

42 ячейки вычитания 35 подается соот- !5 ветствующий масштабный множитель

После этого от источника 15

2лп электрических импупьсов подается ударный импульс I, например, в виде тока, который отводит испытуемую упругую подвеску 1 и затем отпускает, после чего она совершает свободные затухающие колебания в направлении

+дЬ. Датчик перемещений 11 фиксирует указанные колебания и в виде электриче ско ro сигнала д U g подает их в ли7 4 нейный усилитель 19, а затем — на вход логарифмического усилителя 20.

В момент ударного импульса I источник 15 электрических импульсов подает сигнал S» Hs вход реле времени 38, которое после некоторого интервала выдает сигнал $ „ на запуск счетчика импульсов 21, который с -ro им-. пульса начинает сво Одновременно сигнал U!!b с линейного усилителя 19 поступает в логарифмический усилитель 20, откуда поступает через буферный преобразователь 23 на первые (измерительные) входы 27 и 28 запоминающих устройств 25 и 26. После считывания счетчиком импульсов 21 заданного значения полных периодов свобод— ных колебаний 611 упругой повески 1 с его выхода 31 на запоминающее устройство 26 подается сигнал Б,„„ . Сброс показаний с запоминающих устройств 25 и 26 и с отсчетного блока 36 осущест-. вляется сигналом S sð от ячейки сбро— са 37. Относительная степень успокое ния используется для оценки качества упругой подвески 1. 1 з.п., 1 ил.

Изобретение относится к технике измерения массы, к устройствам для поверки качества и испытания парамет- 35 ров упру гих подв е со к весов и дру гих аналогичных приборов с упругодеформируе мыми элементами.

Цель изобретения — повышение точ.ности и быстродействия. 4.0

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства .

Испытуемая упругая подвеска . в составе консоли 2 с упругими эл ементами 3 и 4 для связи с неподвижным 4 5 основанием 5 и с весовой подвижной частью, например чувствительным элементом (и мита то ром ) 6, закреплена с помощью прижимных планок 7 и винтов

8 по линии А — А вертикального отве- 50 . са и имеет рабочее перемещение по направлениям h..

Чувствительный элемент 6 с собственной массой my содержит сменный груз, например гайку 9, массой ф m, флажок 10 датчика 11 перемещения (в направлении +дЬ), а также возбудитель

12 механических импульсов, выполненный, например, в виде подвижного магнита 13, помещенного внутрь неподвижного соленоида 14, подключенного к источнику 15 электрических импульсов

I . В качестве возбудителя 12 мехаВ нических импульсов может быть использован любой возбудитель механического или электромеханического типа.

Испытуемая упругая подвеска 1 вместе с подвижной частью (чувствительным элементом) 6, флажком 10 и датчиком 11 перемещений, а также возбудителем 12 механических колебаний, помещены в вакуумную камеру 16, снабженную насосом 17 и вакуумметром 18.

Датчик 11 перемещения соединен по формируемому им входному сигналу последовательно с линейным усилителем

19 и далее с логарифмическим усилителем 20, имеющий соответственно постоянный коэффициент усиления К„

const и переменный коэффициент усиления K > > = U >.

Выходной электрический сигнал Г „ линейного усилителя 19 пропорционален сигналу UH„ от датчика 11 перемещений: (1) 9607 6 (2) "вых ln Пвык шр = m„3 +bm.

5 15О где Кл» вЂ” коэффициент усиления линейного усилителя 19.

Выходной электрический сигнал Пв д„ логарифмического усилителя 20 пропорционален натуральному логарифму сигП&ын

11вы 2 я Пвы — натуральнъ»й логарифм от значения Пвь»,»;

2,3 — коэффициент пропорциональности между натуральными и десятичными логарифмами.

Счетчик 21 импульсов подключен к выходу 22 линейного усилителя 19, а буферный преобразователь 23 — к выходу 24 логарифмического усилителя

20. Запоминаюцие устройства 25 и 26 подключены по своим первым (измерительным) входам 27 и 28 через буферный преобразователь 25 к выходу 24 логарифмического усилителя 20, а по вторым (командным) входам 29 и 30 к выходам 31 и 32 счетчика 21 импульсов. Выходы 33 и 34 запоминающих устройств 25 и 26 подключены через ячейку 35 вычитания к отсчетному блоку

36. Ячейка 37 сброса, подающая сигнал

$ вр, соединена с запоминающими устройствами 25 и 26. Реле 38 времени подключено своим входом 39 к источнику 15 электрических импульсов, а выходом 40 к счетчику 21 импульсов.

Счетчик 21 импульсов имеет ввод 41 для подачи команды "На счет" заданного числа и импульсов от командного задатчика количества импульсов, а ячейка вычитания 35 — ввод 42 для подачи фиксированного множителя (масш1 табного коэффициента) — — — обратно

27п пропорционального числу сосчитанных импульсов п.

Устройство работает следующим образом.

При испытании упругой подвески 1 при атмосферном давлении вакуумная камера 16 не используется и насос 17 не включается. В этом случае определяется суммарная степень успокоения упругой подвески 1 с учетом собственного "внутреннего" трения (механического гистерезиса) в упругих элементах 3 и 4 и трения упругой подвес5

40 ки (консоль 2, упругие элементы 3 и 4, чувст"ительный элемент 6 и т.д. ) о воздушную среду, При испытании упругой подвески 1 в разреженной атмосфере используется вакуумная камера 16, внутрь которой помещается испытуемая упругая подвеска 1, чувствительный элемент 6 с флажком 10, датчиком 1 перемещения и возбудителем 12 механических колебаний, причем требуемое разрежение обеспечивают за счет работы насоса

17, а контроль разрежения ведется по вакуумметру 18.

В этом случае определяется "собственная" степень успокоения упругой подвески 1 с учетом собственного внутреннего трения (механического гистерезиса) в упругих элементах 3 и 4, так как трение упругой подвески о воздушную среду внутри вакуумной камеры 16 отсутствует.

Остальные манипуляции с узлами устройства при работе в двух указанных режимах идентичны.

Режим работы с вакуумной камерой следующий.

Упругая подвеска через упругие элементы 3, планки 7 и винты 8 закрепляется на неподвижном основании

5 внутри вакуумной камеры 16 так, чтобы консоль 2 находилась на линии отвеса А»-А, на упругий элемент 4 устанавливается подвижная часть (чув— ствительный элемент ) 6 вместе с флажком 10, возбудителем 12 механических колебаний и сменным грузом 9, дополняющим массу шц,, чувствительного элемента 6 до требуемого "рабочего значения":

Далее на ввод 41 счетчика 21 импульсов подается команда на набор требуемого числа и импульсов, равного числу наблюдаемых полных периодов колебаний упругой подвески 1, а на ввод

42 ячейки 35 вычитания подается соответствуюций масштабный множитель

1 — — После этого вакуумная камера

2 <п

16 закрывается, включается насос 17 и по вакуумметру IS проверяется требуемая степень разряжения. Затем от источника 15 электрических импульсов подается возбуждающий (ударный) импульс I которыи отводит упругую подвеску 1 и затем отпускает, после

1509607 чего она. совершает в направлении + h свободные затухающие колебания, Датчик 11 перемещения фиксирует указан° ° Ф ные колебания и в виде электрического сигнала U& подает их в линейный вk усилитель 19, который одновременно направляет их после усиления в К < раз В Виде сигнала U „н& счетчик

21 импульсов и на вход логарифмического усилителя 20.

В момент формирования ударного импульса I источник 15 электрических импульсов подает сигнал S на вход

39 реле 38 времени, которое после некоторого временного интервала y t

2-3 с, необходимого на переходный процесс формирования из вынужденных колебаний упругой подвески 1, выдает 20 сигнал разрешения $ „на запуск счетчика 21 импульсов, который с некоторого К-ro импульса начинает свой счет.

Одновременно электрический сигнал 25

U îò линейного усилителя 19 поступает на логарифмический усилитель 20, где после преобразования в виде сигнала Ug>>„= 1п Ц ы„поступает через буферный преобразователь 23 на изме- 30 рительные входы 27 и 28 запоминающих устройств 25 и 26.

После прохождения сигнала разрешения S3ä„ñ÷åò÷èê 21 импульсов, начиная с К-ro импульса, считает их и од- 35 новременно с выхода 32 поступает команда SI, на запоминающее устройство

25 о запоминании значения 1n U ь,„к, соответствующеro амплитуде К-rо периода свободных механических колеба- 40 ний а h упругой подвески 1.

После того как счетчик 21 импульсов отсчитывает заданное значение h полных периодов свободных колебаний упругои IIopsecKH 1»,c его waxopa 45

31 на запоминающее устройство 26 подается сигнал SI,+„ о запоминании значения 1п 1. ы„,, соответствующего вых к > амплитуде К+и-го периода свободных механических колебаний Oh упругой подвески 1.

Значения 1n U „,„и 1п Uz> z K,„„поступают в ячейку 35 вычитания и с

1 учетом масштабного коэффициента — —, 2 и 55 введенного в нее с ввода 42, поступают в виде разностного сигнала, соответствующего относительной степени успокоения,/ гя .

f30-,uu- — — -- (1n С

2Kn ° — 1nU

1 U бык к+л 2К

) = — .-- 1п -"sea.S-—

Э

She d-in на отсчетный блок 36, Сброс показаний с запоминающих устройств 25 и 26, а также с отсчетного блока 36 осуществляется путем формирования сигнала S< q от ячейки

37 сброса.

Анапогичным способом ведется определение и суммарной относительной степени успокоения / гц для режима работы упругой подвески 1 в воздушной среде.

Полученные значения Ротн и Яотнг используются для оценки качества сборки упругой подвески 1, качества упругих элементов 3 и 4, а также условий работы весов. Качество упругой подвески обратно пропорционально ее относительной степени успокоения

Рег при испытаниях в условиях разряжения

Кк 7 ог

Формула изобретения

1 . V строй ство для определения качества упругой подвески весов, содержащее чувствительный элемент с узлом для крепления упругой подвески, соединенный с возбудителем механических колебаний и датчиком перемещения, источник электрических импульсов, подключенный к возбудителю механических колебаний, и отсчетный блок, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено линейным и логарифмическим усилителями, счетчиком импульсов с входом для подключения командного задатчика количества импульсов, двумя запоминающими устройствами, ячейкой вычитания, буферным преобразователем, реле времени, ячейкой сброса, при этом датчик перемещения через линейный усилитель подключен к входу логарифмического усилителя, выход которого через буферный преобразоватЕль подключен к первым входам запоминающих устройств, вторые входы которых связаны с двумя выходами счетчика импульсов, третьи входы — с ячейкой сброса, а выходы через ячейку вычитания соединены с отсчетным блоком, причем вход реле времени связан с выходом источника электрических

1509607

Составитель Т.Ишкова

Редактор С. Патрушева Техред М. Ходанич

Корректор М. Шароши

Подписное

Заказ 5790/32

Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101 импульсов, а выход — с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого связан с выходом линейного усилителя.

2. Устройство по и. I о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что оно снабжено вакуумной камерой с насосом и вакуумметром, в полости которой установлены чувствительный элемент с уэ— лом для крепления упругой подвески, датчик перемещения и возбудитель механических колебаний.