Устройство для преобразования механических усилий

 

а лап ". :,: ; ( а оп к ... p

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республмк (1699363

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к звт. спид-ву (22) Заявлено 28.10.77 (21) 25377 58/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 1. 1/08

Рмударатввииый комитат

СССР ао делам изебретеиий н открытий

Опубликовано 25.11.79. Бюллетень М 43 (53) УДК531 ° 781 (088.8 ) Дата опубликования описания 28.11.79 (72) Автор изобретения

В. С. Моисейченко (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина политехнический институт

154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

УСИЛИЙ

Изобретение относится к области информационномтзмерительной техники и может найти широкое применение в составе информационно-измерительных систем для точных измерений механических усилий, а также различных физических величин:

5 ускорений, давлений, моментов и т.п., легко преобразуемых в силу.

Известное устройство для преобразования механических усилий, содержащее весовой опорный элемент, включающий зта)О лонную катушку с системой силовой компенсации ее веса, не обеспечивает требуемой точности преобразования $1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для преобразования механических усилий, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом, измерительную и эталонную катушки, расположенные в зазоре магнитцой системы, датчик перемещения катушек, соединенный с входом усилителя, связанным с измерительной катушкой, переключающее устройство и стабилизатор тока

К недостаткам известного устройства относится низкая точность пресЗраэования.

Ыель изобретения заключается в повышении точности пробразования.

Указанная цель достигается эа счет того, что в предлагаемое устройство введен информационно-измерительный блок с управляемым выходом, причем эталонная катушка укреплена на измерительной и соединена со стабилизатором тока через переключающее устройство, управляемый вход которого соединен с управляющим вводом информационно-измерительного блока, а вход последнего соединен с выходом усилителя.

На фиг. 1 представлено описываемое устройство для преобразования механических усилий; на фиг. 2 - его блок-схема.

Устройство содержит магнитную систему 1 с постоянным магнитом 2, измерительную 3 и эталонную 4 катушки, распоз 69936 ложенные в зазоре магнитной системы и соединенные с ней при помощи упругих элементов 5. датчик перемещения катушек 6 соединен с входом усилителя 7, связанным с измерительной катушкой.Эта- 5 лоннвя катушка укреплена на измерительной и соединена со стабилизатором тока

8 через переключающее устройство 9, управляемый вход которого соединен с управляющим выходом информаыционно-изме- 10 рительного блока 10, вход которого соединен с выходом усилителя. Переключающее ее устройство 9 уйравляется выход ными импульсами, поступающими с выхода информационно-измерительного блока 15

10. На вход информационно-измерительного блока поступает выходной сигнал 1 с усилителя 7. Вес Р, измерительной 3 и эталонной 4 катушек, части датчика перемещения катушек 6 скомпенсироввн уси 20 г

BHeM к "- "а по о Ро р где „- длина витков эталонной катушо ки 4;

Д - индукции в зазоре магнитной системы, 25

I - величина тока стабылизатора тоо ка 8.

Функционирование информационно-измерительного блока 10 предполагает коммутацию на входе различных усилый от разных объектов. Градуировка перед измерениями или в процессе измерений предполагает подачу на вход нулевого и номинального усилий. Обычно подача на вход нулевых сигналов не представляет трудности. Создание образцового номинального усилия - реперной точки, как правило, сложная илы практически невыполнимая задача.

2P() (I)(. I„4

О 1

2. 1 о о

В настоящем устройстве в качестве реперной точки предлагается использовать вес Р, подвижной части, скомпенсироввнный в режиме измерений магнитоэлектрическим усилием эталонной катушки 4, а подачу его нв вход - обеспечивать выключением переключающим устройством 9 тока 1о в эталонной катушке 4 по сигналу с информационно-измерительного блока. 5Q

Особенностью устройства квк отмечалось выше, является дополнительный дрейф нуля дР, от неточной компенсации веса Ро за счет нестабильности индукции Во.

Устройство для преобразования мехвны55 че усилий содержашее магнитную систему с постоянным магнитом, измерительную и эталонную катушку, расположенные .в зазоре магнитной системы, датчик перемещения катушек, соединенный с входом

Перед началом цикла измерений усилий F . или между измерениями Р> ., ког1 да F = О, по сигналу с информвционно3 4 измерительного блока осуществляется измерение величины дрейфа дЕ Т1(кэо(1ФХб) где (к - длина витков катушки 3;

- чувствительность устройства

/ регистрацией в информационно-измерительном блоке тока Э1 !

После измерения величины дрейфа д к входу устройства по сигналу с информационно-измерительного блока тока I в эталонной катушке 4 приложено усилйе

Ро + до, где д„- дрейф. Оно уравновешивается с действителЬной индукцией

=В (I+y,1,т,е. Р,+Д =i„a(<+g,)т,, при этом ток I регистрируется в йнформационно-измерительном блоке.

Решая совместно уравнения (1) и (2), определяем ро 4к о (В режиме измерения усилий Г,(° на

1 входе системы уравновешивания имеется дрейф нули д,1 b,Ð,è входное усилие уравновешивается током I <, т.е.

Fy,. î о = к î("+Зэ

Ток I регистрируется. Решая совместно уравнения (1) ы (3), находим F .= (1, -I )

1 1 .Ь 3 (1+ )и, постяВляя В негО Выраже» ние для уэ,получаем окончательные результаты измерения усилий:

Таким образом, наличие в устройстве реперной точки - весового опорного эле- мента и электрическая коммутации его позволяют просто осуществить с помощью информационно-измерительного блока коррекции погрешности дрейфа нуля и чувствительности и практически исключить не только погрешность от нестабильности индукции, но и погрешность от дрейфа нуля системы силового уравновешивания. формула изобретения

5 699363 6 усилителя, связанным с измерительной вход которого соединен с управляющим катушкой, переключающее устройство и выходом информационно-измерительного стабилизатор тока, о т л и ч а ю щ е- блока, а вход последнего соединен с вые с я тем, что, с целью повышения точ- ходом усилителя. ности преобразования, в него введен ин- Источники информации, формационно-измерительный блок с управ- принятые во внимание при экспертизе ляющим выходом, причем эталонная ка- 1. Авторское свидетельство СССР тушка укреплена на измерительной и сое- Ж 306250, кл. б 01 С 7/04, 1959. динена со стабилизатором тока через пе- 2. ПатентСША ¹3 /86863, кл. 73-141, реключающее устройство, управляемый 10 опублнк. 1974 (прототип).

Составитель А, Новиков

Редактор Л, БиберТехред И. Асталош Корректор В. Бутяга

Заказ 7 207/4.5 Тираж 10 7 3 Подписное

UHHHEIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,, 4