Пневматическое весовоеустройство

 

79439!

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.03.79 (21) 2736354/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. К.

G 01G 19/28

Государственный комитет

СССР (53) УДК 681.267.5 (088.8) пс делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. В. Даниленко, И. И. Степунин и В. П. Запорожец (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ВЕСОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для взвешивания небольших доз в фармацевтической, химической, пищевой и др. отраслях промышленности.

Известно пневматическое весовое устройство, содержащее весовую платформу и жестко связанные с ней и размещенные в корпусе элемент сравнения и весоизмерительный датчик типа сопло-заслонка, соединенный с измерительным прибором. Элемент сравнения выполнен в виде скобы, укрепленной в корпусе посредством рычажно-пружинной системы. На скобе установлены параллельные площадки — заслонки весоизмерительного датчика, -между которыми расположены сопла (1).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерений вследствие того, что элемент сравнения содержит упругие механические элементы (пружины), жесткость которых ограничивает точность измерений. Кроме того, характеристики этих элементов меняются в процессе эксплуатации, что требует регулярной переналадки устройства, а это сказывается на точности измерений и надежности работы.

Наиболее близким по технической сущности является пневматическое весовое устройство, содержащее весовую платформу, жестко связанный с ней элемент сравнения в виде поршня, установленного в корпусе, и выполненный в виде сопла — заслонки весоизмерительный датчик, заслонка которого жестко связана с весовой платформой, а полость сопла — с измерительным прибором и через регулятор с источником давления (2).

Однако это устройство также не обеспечивает достаточно высокой точности измерений. Точность его ограничена разрешающей способностью измерительного прибора. При небольших изменениях веса груза происходит незначительное изменение давления в полости сопла и, следовательно, сигнал, соответствующий разнице этих двух весовых доз и поступающий на чувствительный элемент измерительного прибора, настолько мал, что не воспринимается им. В результате показания прибора будут одними и теми же для двух разных весовых доз, незначительно отличающихся по весу.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что сопло снабжено эжектором, образующим с внутренней его поверхностью эжекторную полость, 30 связанную с измерительным прибором, 794391

Кроме того, подводящий канал эжектора связан с измерительным прибором по".påäcòвом расположенной в нем трубки, входное отверстие которой направлено в сторону регулятора давления.

На чертеже показано пневматическое весовое устройство.

Устройство содержит весовую платформу 1, жестко связанный с ней элемент сравнения в виде поршня 2, расположенного в корпусе 3, весоизмерительный датчик, выполненный в виде заслонки — шарика 4, укрепленного в нижней части поршня 2, и сопла 5, подключенного к регулятору 6 давления.

В корпусе 7 сопла 5 имеется полость 8, сообщенная по типу эжектора с полостью сопла 5.

Дифференциальный манометр 9 содержит корпус 10, в котором расположена мембрана 11, связанная со стрелочным прибором 12 и разделяющая внутреннюю полость корпуса 10 на камеры 13 и 14.

Камера 13 каналом 15 сообщена с полостью 8, а камера 14 трубкой 16 — с полостью сопла 5. Один конец трубки 16 расположен в полости сопла 5 и направлен в сторону регулятора 6 давления.

B корпусе 3 выполнены каналы 17, а па его внутренней стенке — кольцевыс выточки 18, посредством которых внутренняя полость корпуса 3 соединена с источником питания. Поршень 2 расположен в корпусе 3 с зазором для образования воздушного подшипника. В верхней части корпуса 3 установлен регулируемый упор 19 для ограничения движения поршня 2 вверх.

Устройство работает следующим образом.

При включении источников питания воздух поступает по каналам 17 и кольцевым выточкам 18 в зазор между корпусом 3 и поршнем 2, образуя при этом воздушный подшипник, в котором поршень 2 центрируется относительно корпуса 3.

Одновременно в полости сопла 5 возрастает давление, под действием которого шарик 4 перемещается вверх, передвигая поршень 2 до упора 19. При этом сопло 5 открывается и воздух из него стравливается через зазор между шариком 4 и соплом

5. Кроме того, воздух по трубке 16 поступает в камеру 14 дифференциального манометра 9, давление в ней возрастает и мембрана 11 перемещается в сторону камеры

13. Одновременно на мембрану действует дополнительная сила, направленная в сторону ее перемещения и обусловленная тем, что при прохождении воздуха в полости сопла 5 за счет эжекции в полости 8 образуется разрежение и воздух из камеры 13 поступает по каналу 15 в полость 8.

Величина давления, фиксируемая при этом стрелочным прибором 12, будет соответствовать нулевому значению веса.

При помещении на весовую платформу 1 контролируемого груза происходит перемещение поршня 2 вниз, так как давлением, действующим на нижнюю поверхность шарика 4, а следовательно, и поршня 2, не уравновешивается вес контролируемого груза. При этом шарик 4, опускаясь вместе с поршнем 2 вниз, уменьшает поток воздуха, поступающего из сопла 5, и давление в последнем изменяется пропорционально измеряемому весу, что соответственно фиксируется стрелочным прибором 12.

Таким образом, использование дополнительного параметра потока, а именно скоростного напора, позволило осуществить эжекцию, создать разрежение в полости и, тем самым, создать дополнительное усилие, действующее на мембрану.

Кроме того, соединение сопла с измерительным прибором посредством трубки, один конец которой расположен в полости сопла и направлен в сторону регулятора давления, позволяет увеличить сигнал, поступающий на измерительный прибор, за счет динамической составляющей потока, т. е. скоростного напора, что также приводит к повышению точности измерений.

B результате использования изобретения точность устройства повышается примерно в девять раз по сравнению с известными пневматическими весовыми устройствами.

Формула изобретения

1. Пневматическое весовое устройство, содержащее весовую платформу, жестко связаппый с ней элемент сравнения в виде поршня, установленного в корпусе, и выполненный в виде сопла-заслонки весоизмерительный датчик, заслонка которого жестко связана с весовой платформой, а полость сопла — с измерительным прибором и через регулятор с источником давления отличающееся тем, что сцелью повышения точности измерений, сопло снабхкено эжектором, образующим с внутренней его поверхностью эжекторную полость, связанную с измерительным прибором.

2. Пневматическое весовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что подводящий канал эжектора связан с измерительным прибором посредством расположенной в нем трубки, входное отверстие которой направлено в сторону регулятора давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 348890, кл. G 01G 19/28, 23.08.72.

2. Wiedmann P. and Illig Т. Fluidic

weight checking apparatus. «Proc. 6th

Granfield, Fluidics Conf., Cambridge, 1974», Granfield, 1974, Gl/1 — Gl/11 (прототип), 794391

Составигель Т. Устинова

Техред Л. Куклина

Редактор О. Филиппова

Корректор 0. Гусева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 34!20 Изд. Хо 137 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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