Устройство для измерения массы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для прецизионного взвешивания твердых предметов. Целью изобретения является повышение точности и ресурса работы устройства. В корпусе 1 размещены пьезокварцевые датчики 10 силы с возбуждающими электродами 11, подключенными к электронным возбудителям. Вертикальная составляющая силы от действия массы объекта взвешивания /ОВ/ 14 вызывает прямо пропорциональное отклонение частоты колебаний пьезокварцевых датчиков 10 силы, которое на цифровом индикаторе 13 индицируется в единицах массы ОВ 14. Газовая прослойка между плоскостью нагрузочной платформы 3 и ОВ 14, образованная проходящим через капилляры 6 газом, подаваемым от источника 8 сжатого газа, а также газовая смазка между корпусом 1 и оболочкой 2 демпфируют ударные воздействия, например, при нагружении, и устраняют боковые составляющие силы. Терморегулятор 7 дает возможность контролировать температуру сжатого газа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01G 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

П() ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3826327/24-10 (22) 20.11.84 (46) 23.12.89. Бюл. У 47 (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (72) Е.И.Новиков

; э3) 681.269(088.8) (56) Авторское свидетельство ГССР

Ф 1118869, кл. G 01 С 3/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1476332, кл. G 01 С 3/16, 1983.

„„Я0„„1530933 А1

2 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГСЫ (57) Изобретение относится к весоиз-мерительной технике и предназначено для прецизионного взвешивания твердых предметов. Целью изобретения является повышение точности и ресурса работы устройства, В корпусе 1 размещены пьезокварцевые датчики 10 силы с возбуждающими электродами 11, подключенными к электронным возбудителям. Вертикальная составляющая силы от действия массы объекта взвешива1530933 ния (ОВ) 14 Вызывает прямо пропорциональное отклонение частоты колебаний пьеэокварцевых датчиков 10 силы, которое на цифровом индикаторе 13 ин5 дицируется в единицах массы ОВ 14.

Газовая прослойка между плоскостью нагрузочной платформы 3 и ОВ 14, образованная проходящим через капилляры 6 газом, подаваемым от источника

8 сжатого rasa, а также газовая смазка между корпусом 1 и оболочкой 2 демпфируют ударные воздействия, например, при нагружении, и устраняют боковые составляющие силы. Терморегулятор 7 дает воэможность контролировать температуру сжатого газа. 1 ил.

Изобретение относится к весоизме- 15 рительной технике и предназначено для прецизионного взвешивания твердых предметов.

Цель изобретения — повышение точности и ресурса работы устройства эа 20 счет создания газовой смазки, изолирующей датчики от внешних воздействий.

На чертеже показана функциональная схема устройства. 25

Устройство содержит корпус 1, оболочку (основание) 2, нагрузочную платформу 3, газовую камеру 4, газопроводы 5, капилляры 6, терморегулятор 7, источник 8 сжатого газа, вентиль 9, 30 пьеэокварцевый датчик 10 силы, возбуждающие электроды 11, электронные возбудители 12, например транзисторные, цифровые индикаторы 13.

Работа устройства основана на прямом и обратном пьезоэлектрических эффектах, силочастотном эффекте вибрирующего пьезокварпевого кристалла и эффекта передачи усилия посредством газовой смазки.

При монтаже устройства пьеэокварцевые датчики 10 силы закрепляют в корпус 1 таким образом, чтобы их оси силочастотной чувствительности NN

I были параллельны нагрузочкой оси 00 45 устройства.

Перед началом работы устройство устанавливают таким образом, чтобы

I нагруэочная ось 00 совпадала с направлением местной вертикали ММ . От источника питания (не показан) подают напряжение (например, 5 В постоянного тока) на электронный возбудитель

12 и цифровой индикатор 13, а от источника 8 сжатого газа пораеТ сжатый газ (например, воздух) в газовую камеру 4.

Объект 14 взвешивания помещают на нагруэочную платформу 3, при этом просачивающийся сквозь капилляры 6 гаэ образует газовую прослойку между объектом 14 взвешивания и плоскостью нагруэочной платформы 3 и удаляют посторонние частицы, вызывающие погрешность при взвешивании и загрязнении нагрузочной платформы 3.

Газовая прослойка между объектом

14 взвешивания и плоскостью нагрузоч-. ной платформы 3, а также газовая смазка между корпусом 1 и основанием

2 обеспечивают демпфирование ударных воздействий, например, при нагружении, не создавая погрешности измерения, поскольку они не создают погрешности при действии вертикальной составляющей силы и устраняют боковые, в том числе горизонтальные (паразитные) составляющие силы.

Вертикальная составляющая силы (от действия массы объекта 14 нагружения)беэ искажения передается на пьезокварцевые датчики 10 силы (например, два датчика силы),вызывая прямо пропорциональное отклонение частоты

F о дк к.— — ——

+D n где дŠ— прирост частоты пьезоэлектрических колебаний;

К вЂ” силочастотный коэффициент; — начальное значение частоты пьезоэлектрических колебаний;

D — площадь (суммарная) пьезокварцевого датчика;

n — - номер гармоники; коэффициент полезного действия заделки (1 при жесткой заделке);

F — усилие

F øÊ, где ш — масса объекта взвешивания; гравитационная постоянная.

1530933 чение температуры сжатого газа, поступающего из источника 8.

Составитель В.Ширшов

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Мотыль

Корректор М,Максимишинец

Заказ 7943/42 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Электрический сигнал с каждого электронного возбудителя 12 подается на соответствующий вход индикатора

13 (в данном устройстве используются два канала измерения для повышения точности взвешивания и надежности устройства).

Прирост частоты каждого электрического сигнала на цифровом индикаторе 13 индицируется в единицах массы взвешиваемого объекта, поскольку зависимость между массой взвешиваемого объекта 14 и приростом частоты пьезоэлектрического сигнала имеет прямопропорциональный характер.

После снятия показаний с цифрового индикатора 13 процесс взвешивания заканчивается, объект 14 взвешивания снимается с нагрузочной платформы 3 и устройство снова готово к работе.

Один из цифровых индикаторов 13 связан электрически с терморегулятором 7, что позволяет наблюдать знаФ о р и у л а изобретения

Устройство для измерения массы, содержащее нагруэочную платформу, связанную с основанием и с заключенными в корпус пьезокварцевыми датчиками силы, выходы которых через транзисторные возбудители подключены к индикаторам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и ресурса работы, в него введены источник сжатого газа с вентилем и терморегулятор, соединенный с индикато" рами, причем корпус с пьезокварцевыми датчиками силы размещен в газовой

20 камере, образованной в основании и соединенной через терморегулятор с источником сжатого газа, а нагрузочная платформа выполнена с капиллярами, сообщающимися с газовой камерой.