Устройство измерения массы с автоматической коррекцией погрешностей

 

О П И С А Н И Е I (!ц 5I2389

ИЗО БР ЕТ ЕЙ Й <1

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.12.73 (21) 1980855, 18-10 (5 ) !. :,.1. - G 01О 23, 36 с присоед!шепнем заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий: (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 02.08.76 (53) УДК 681 267 7 (088.8) (72) Авторы изобретения T. М. Алиев, В. P.. Рекунов, И. М. Дание!ев!!ч, А. A. Тер-Ха- атуров, 1О. В. Щербинин, Г. Р. Круль, 1О. А, Крыжановский и A. М. Кучеренко

Опытныи заВОД псрцнонных ".втомaтов Ilы. Ф ° 3. Дзержинского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ С АВТО.".1АТИЧЕСКОЙ

КОРРЕКЦИЕЙ ПОГРЕ_#_1чОСТЕЙ

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известны весовые устройства с подсчетом стоимости взвешенного продукта и печатью веса, цены и стоимости продукта, содержащие грузоприемную платформу, магнитно-электрический силовой механизм, рычажну!о систему с преобразователем недокомпенсации, генератор счетных импульсов, связанный через ключ, управляемый нуль-органом, со счетчиком веса, генератор пилообразного напряжения, ар ифметический блок, включающий с Ieò÷èê I веса, цены и стоимости продукта, индикаторные и регистрирующие устройства (1).

Однако все известные устройства имеют низкую точность измерения ввиду влияния на них дрейфа нуля и изменения коэффициента преобразования, связанных с временным старением элементов и состоянием окружающей среды (изменение климатических условий и напряжения питания, магнитные поля, ударные сотрясения, вибрации и др.). Кроме того, в показания этих весоизмерительных устройств должна быть введена поправка на изменение ускорения силы тяжести в зависимости от географической широты местности.

С целью повышения точности измерения в устройство введена автокоррекция, которая выполнена следующим образом: входы счетчика арифметического блока, заполнение которого соответствует числовому эквиваленту начальной силы, счетчика. заполнение которого соответс1вует числовому эквиваленту массы тарированного груза, и счетчика, заполне.:Не которого соответствует числовому эквиваленту измеряемой массы, связаны с генератором счетных импульсов ерез ключи, управляемые триггером и олоком управления, а выходы Всех счетчиков подключены к вычислительном». ст н1йств .

Зто позьоляет повысить точность измерения массы: снизить требования к стабильности всех измерительных узлов устройства (магнитоэ IeKTpl! Неского снловог,! механизма. генератора пилообразного напряжения и др.).

На чертеже показана функцнональная схема описываемого устройства измерения массы с arIroз!ат!!ческой коррекцией погрешностей.

Оно состоит пз грузоприемной платформы 1;

praчаж:!oil системы (РС) 2 с преобразовате,!eм недокомпенсацпи (ПН) 3; магнито-электрического силового механизма (!ЧЭСМ) 4: нуль-органа (H0) 5; генератора пилообразного напряжеIèÿ (ГПН) 6: триггера 7; генераТора c Icr.! I.i пмп abcoB (Г(И) 8: олока мllравления (БУ) 9: арифметического олока АБ, состоящего пз капочей 10, 11, 12 счетчиков 13, 14, 15 l! в! !ч!;се!Нте,1ьllot u стройства (BV) 16;

Зп блока ;!Днкации ". регистрацпп (БИР) 17, а б12389

3 также тарировапного груза 18 и !IHBBllIHBBIoщего механизма 19.

Для ограничения хода подвижной части устройства измерения массы служат регулируемые упоры 20.

Цена взвешиваемого продукта вводится в

ВУ 16 с помощью задатчика цены 21.

Преобразователь недокомпенсации 3 представляет собой дифференциальный емкостной датчик малых перемещений, средняя пластина которого жестко связана с рычажной системой

2 и катушкой МЭСМ 4. Равенство измеряемой и компенсирующей сил, создаваемых током в катушке МЭСМ 4 и ГПН 6, контролируется релейным Н0 5 совместно с преобразователем недокомпенсации 3. Значение тока в катушке

МЭСМ 4 меняется во времени по линейному закону, следовательно, компенсирующая сила пропорциональна времепи. Поэтому при отклонении средней пластины дифференциального емкостного датчика от нейтрального положения происходит разбаланс ПН 3 и на выходе нуль-органа 5 появляется сигнал, воздействующий через триггер 7 на ключи 10, 11, 12, Для измерения времени одновременно с запуском ГПН 6 посылаются импульсы от ГСИ

8 через один из ключей 10, 11, 12 в одич из счетчиков арифметического блока. Таким образом, число, записанное в соответствующем счетчике АБ за определенный промежуток времени, пропорционально измеряемой силе.

В описываемом устройстве реализован способ автоматической коррекции погрешностей по результатам поверки нуля и измерения в одной реперной точке. По измерениям, проводимым в контрольных тактах, осуществляется выработка необходимой информации, которая хранится в арифметическом блоке и используется для коррекции последующих отсчетов в соответствии с алгоритмом (апзм ао) Лороп

Л4к-7

"роп ао где М,- — измеряемая масса продукта; апом — числовой эквивалент измеряемой массы; ао — числовой эквивалент нулевой силы; ароп -- числовой эквивалент меры — массы тарированного груза;

Мроп — масса тарированного груза, используемого для измерения в реперной точке.

Для сохранения знаков в приведенном алгоритме, т. е. для простоты вычислений, устройство настраивается таким образом, чтобы область дрейфа нуля всегда совпадала по знаку с измеряемой величиной.

Работа устройства измерения массы начинается с поверки нуля, для чего при отсутствии измеряемого и реперного грузов на грузоприемной платформе 1 блок управления 9 запускает ГПН 6, который перебрасывает триггер 7 в положение «1» и открывает ключ 10 для заполнения счетчика 13 от ГСИ 8. Ток в

50 катушке растет и B момент ревенства измеряемой и компенсирующей сил нуль-орган 5 перебрасывает в положение «О» триггер 7, сигнал с которого закрывает ключ 10, отсекая тем самым поступление импульсов в счетчик

13. B счетчике 13 арифметического блока записывается, таким образом, результат поверки нуля ао.

Далее производят измерение массы реперного груза„для чего на грузоприемную платформу 1 по команде с блока управления 9 помещают с помощью навешивающего механизма

19 тарированный груз 18. Результат ароп измерения меры в реперной точке через ключ 11, управляемый БУ 9 и триггером 7, записывается в счетчик 14 арифметического блока.

После измерения в реперной точке тарированный груз 18 удаляется с грузоприемной платформы 1 и последняя нагружается измеряемой массой, Результат измерения а„,.„записывается через ключ 12 в счетчик 15, Результаты измерений, записанные в счетчиках

13, 14, 15, используются затем в вычислительном устройстве 16 для вычисления измеренной массы М,- по вышеприведенному алгоритму.

Частоту контрольных тактов измерения а, и аро„устанавливают заранее, исходя из наиболее вероятного дрейфа нуля и коэффициента преобразования, и задают БУ 9. В период между контрольными тактами при вычислении измеряемой массы используются числовые эквиваленты ао и ар„, хранящиеся в счетчиках

13 и 14, С помощью задатчика цены 21 в арифметический блок заносится цена взвешиваемого продукта и там же вычисляется его общая стоимость. Индикация и печать веса, цены и стоимости продукта осуществляется в блоке индикации и регистрации 17.

Как видно из приведенной формулы для измеряемой массы продукта, используемый алгоритм коррекции исключает влияние на общую погрешность прибора нестабильности характеристик большинства измерительных узлов, например дрейфа частоты ГСИ, коэффициентов преобразования МЭСМ и РС, зоны нечувствительности ПН и НО, угла наклона пилы ГПН и др. Это позволяет снизить требования к указанным- узлам прибора и упростить их схемное и конструктивное решение.

Формула изобретения

Устройство измерения массы с автоматической коррекцией погрешностей и подсчетом стоимости и печатью веса, цены и стоимости взвешиваемого продукта, содержащее грузоприемную платформу, рычажную систему с автокомпенсатором и нуль-органом, магнитноэлектрический силовой механизм, генератор пилообразного напряжения, генератор счетных импульсов, триггер, входы которого соединены с выходом нуль-органа и генератором пилообразного напряжения, блок управления, блок индикации и регистрации, тарированный груз

5I2389

Составитель М. Орлова

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Степанова

Редактор Г. Яковлева

Заказ 1633/1 Изд. № 1501 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Созета Минпстро СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская иаб, д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2 с механизмом для автоматической его навескп на рычахкную систему, а та!к ке арифметический блок, связанный с зада11нкoхl цены и состоящий из ключей, счетчиков и вычислительного устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения схемы и конструкции, входы счетчиков арифметического блока связаны с генератсоом счетных:.мгульсов 1ерез ключи, 11рав-!

:1 Iс .! ыс! !1!Iгге !ом II 1злоко."!1 правления, а выходы 1,сох счетч111Ои по. 1кл !Очо!1ы к Bbl!Illcлительному устройств!..

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе: (1 J Авт. св. М 293180, кл. G 01G 23/26, 1 . 01. 71.