Весы

 

Сущность изобретения: полая сфера вы .полнена из электропроводного материала. Электроды выполнены в виде сферических сегментов и закреплены на посадочной чаше 4 симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр полой сферы 1. Полая сфера 1 выполнена с двумя диаметрально расположенными цилиндрическими выступами. Коаксизльно цилиндрическим выступам на посадочной чаше 4 закреплены дополнительные электроды в виде цилиндрических сегментов. Цилиндрические выступы перпендикулярны вертикальной плоскости, в которой расположены гибкие подвесы чашек. 1 з. п. ф-лы, 7 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st}s 6 01 G 1/22, 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930329/10 (22) 23.04.91 (46) 07.05.93, Бюл, М 17 (75) Б, Н. Агроскин, В. 3. Гусинский, О.И.Парфенов и Я, А. Некрасов (56) Авторское свидетельство СССР

N 393604, кл, 6 01 G 1/22, 1971. (54) ВЕСЫ (57) Сущность изобретения: полая сфера вы. полнена из электропроводнаго материала.

Электроды выполнены в виде сферических

Изобретение относится к технике взвешивания масс в диапазоне 0-20 r, Цель изобретения — повышение точности весов за счет исключения свободного перемещения сферы в горизонтальной плоскости.

На фиг, 1 схематично представлен пример выполнения весов с диаметральным расположением электродов; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3- весы с расположением электродов в плоскости, смещенной относительно диаметральной плоскости; на фиг, 4 — вид А на фиг, 3; на фиг, 5 — весы с дополнительными электродами, вид сверху; на фиг. 6 — вид В на фиг, 5; на фиг. ? — электрическая схема весов, Весы содержат коромысло в виде полой сферы 1 с гибкими подвесами 2 чашек 3 для груза и навесок. Полая сфера 1 установлена в посадочной чаше 4, сообщенной с узлом для подачи жидкости, выполненным в виде цилиндра с поршнем 5, соединенным через шток с ручкой 6. На посадочной чаше 4 симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр полой сферы, установлена изоляционное кольцо 7 с электро50„„1814ОЗЗ А1 сегментов и закреплены на посадочной чаше 4 симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр полой сферы 1, Полая сфера 1 выполнена с двумя диамет рал ь но расположен н ыми цилиндрическими выступами, Коаксиально цилиндрическим выступам на посадочной чаше 4 закреплены дополнительные электроды в виде цилиндрических сегментов. Цилиндрические выступы перпендикулярны вертикальной плоскости, в которой расположены гибкие подвесы чашек. 1 з, и, ф-лы, 7 ил, дами 8, вь.полненными в виде сферических сегментов. Полая сфера 1 выполнена из электрапроводного материала с площадкой

9, над которой установлен оптический датчик 10. Посадочная чаша 4 выполнена с па- Я садочным пояском 11 и частично заполнена жидкостью 12.

Весы работают следующим образом, На чашки 3 весов устанавливаются поверяемый груз и уравновешивающие его навески, Поворотом ручки 6 изменяют уровень ф жидкости 12 до определенного за" îðà меж- ((,„3 ду площадкой 9 и оптическим датчиком 10; ",,)

На электродах 9 устройством электростатического центрирования формируются напряжения, Между электродами 9 и сферой 1 действуют силы электростатического притяжения, Равнодействующая этих сил удерживает полу)а сферу в центре системы электродов., которая соосна сп,осадочным поясом 11. Таким образом, пал".ÿсфе.ра остается в фиксированном положении относительно оптического датчика 10 и не касается посадочной чаши.

При расположении электродов в плоскости, смещенной относительно диамет1814033 ральной плоскости (фиг, 3, 4), изоляционный слой 13 и четыре электрода 14 расположены под полой сферой 1.

Центрирующие силы, создаваемые с помощью электродов 14, направлены по нормали к поверхности полой сферы, Их вертикальная составляющая при дифференциальном законе изменения напряженности электрического поля в зазоре системы остается неизменной и компенсируется гидростатической силой, а горизонтальная составляющая этих сил обеспечивает центрирование полой сферы.

В весы .с электродами, расположенными в экваториальной или полярной области, введены закрепленные на сфере в экваториальной плоскости бобышки 15 (см. фиг. 5) с проводящей поверхностью. Электроды 16 расположены попарно вокруг каждой бобышки. Бобышки 15, электроды 16 и соответствующие электронные блоки -образуют дополнительное устройство электростатического центрирования, стабилизирующее угловое положение сферы 1..Момент, создаваемый дополнительным устройством, компенсирует моменты, ко орые могут возникнуть, если равнодействующая поддерживающих сил и сил, действующих на сферу со стороны чашек, лежат не на одной линии. Поэтому даже в случае возникновения момента указанных сил в весах (фиг. 5, 6) не происходит поворота сферы 1 вокруг оси заделки чашек на сфере..

Устройство электростатического центрирования (фиг. 7) помимо центрирующего элемента (например, сферы 1) и электродов

9 включает электронные блоки 20 и 21, подключенные к диаметрально расположенным электродам. Электронные блоки включают, как правило, схему измерения перемещения, корректирующее звено и выходной высоковольтный усилитель.

Блок 20 включает в себя дифференциальный трансформатор 22, источник 23 переменного напряжения, подключенный к его первичной обмотке. Вторичные обмотки трансформатора 22 через конденсаторы 24, 25 подключены к электродам и через диоды

26, 27 и 28„29 соответственно к общему проводу и входу усилителя 30, в обратную связь которого включены элементы 31 — 35.

Выход усилителя 30 подключен к дифференциальному каскаду на транзисторах 36, 37 и резисторах 38-40. Выходы каскада через

55 резисторы 41, 42 подключены к электродам 9.

Устройство (фиг. 7) работает следующим образом.

При смещении сферы 1 к одному из электродов ток; протекающий через этот электрод, увеличивается, а через противоположный — уменьшается. Соответственно напряжение на выходе усилителя 30 изменит знак и величину. Элементы 32-35 обеспечивают формирование требуемого вида передаточной функции корректирующего (дифференциального) звена; выполненного на основе усилителя 30, Каскад на элементах 33-40 формирует на электродах соответствующи напряженщ абеспе ивающа центрироване сферы 1, Электронный блок 21 выполнен аналогично электронному блоку 20. В дифференциальном каскаде используются . транзисторы р — и — р-типа, что позволяет получать отрицательное выходное напряжение.

При электропроводящей жидкости и наличии электрического контакта с полой сферой силовые напряжения во всех электродах могут быть одного и того же знака.

Блоки, аналогичные элементам 20 и 21,. могут использоваться и в дополнительном устройстве электростатического центриро- . вания; включающего в себя элементы 15 и.

16, Формула изобретения

1, Весы, содержащие коромысло, выполненное s виде полой сферы с гибкими подвесами чашек для груза и навесов; установленной в посадочной чаше, сообщенной с узлом для подачи жидкости, о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью повышения точности, в них введены электроды, выполненные в виде сферических сегментов. и закрепленные на посадочной чаше симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр полой сферы,. выполненной из электропроводного материала, 2. Весы по и. 1, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что в них введены дополнительные электроды, выполненные в виде цилиндрических сегментов, причем полая сфера выполнена с двумя диаметрально расположенными цилиндрическими выступами, перпендикулярными вертикальной плоскости, в которой расположены гибкие подвесы чашек., а дополнительные электроды закреплены на посадочной чаше коаксиально цилиндрическим выступам.

1814033

1814033

Составитель Н. Немцева

Техред М. Моргентал Корректор Т. Вашкович

Редактор Е. Рошкова

Заказ 1825 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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