Устройство регистрации изменениявеса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВН ИТВЛЬСТВУ оп800665 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15.03. 79 (2! ) 2736599/18-10 с присоединением заявки Nо— (23) Приоритет

Опубликовано 3001.81 Бюллетень И9 4

Дата опубликования описания 30, 01. 81 (5f)PA. кл з

G G 3/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 266 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А, М. Дупак и В. С. Строчков! он;

Научно-исследовательский институт строительн физики Госстроя СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ

ВЕСА

Изобретение относится к устройст- вам для измерения веса, а именно к измерению веса пружинными весами.

Известны пружинные весы, содержа" щие основание н виде прозрачной трубки, закрепленной на штативе, внутри которой расположен датчик веса. Регистратор перемещения весов состоит иэ шкалы отсчета, нане"енной на трубке, и указателя, соединенного с нижним концом пружины (1).

Однако эти весы имеют неудовлетворительную точность измерения, которая определяется точностью регистратора перемещения. Зависимость тари- !5 роночного коэффициента от параметров воздуха, н особенности от температуры, накладывает ограничения на изменение условий, и которых могут производиться измерения. 20

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является устройство взвешивания, содержащее индуктивный датчик веса, через упругий элемент, связанный с основанием, и регистратор (2).

Однако точность устройства также ограничена флуктуационными кслебаниями пружины как н продольном, так и н поперечном направлении, а также 30 зависимостью тарировочногс коэффициента от параметров воздуха.

Цель изобретения — повышение измерений в широком диапазоне изменения параметров окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, .что обмотка катушки датчика веса выполнена двухсекционной. причем н устройство введены по меньшей мере два дополнительных датчика веса, один из ксторых снабжен грузом, равным нижнему пределу взвешивания, а другой - верхнему, и подключенный к регистратору преобразователь в ниде мостовой схемы с включенными в ее измерительную диагональ последовательно соединенными инвертором ° компенсатором, вычислителем и переключателем, при этом в плечи мостовой схемы включены секции катушек индуктивнссти датчиков веса.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства регистрации изменения веса; на фиг. 2 — электрическая схема преобразователя устройства.

Предлагаемое устройство содержит основание 1, датч ки 2 веса, количество которь;х определяется точностью измерения и должно быть не менее трех, измерительный груз 3. тарнро800 б &5 вочный груз 4, подвешенные к датчикам 2 веса, преобразователь 5, электрически связанный с регистратором б. Датчик 2 веса состоит иэ пружины

7, к одному концу которой подсоединяются грузы и испытуемые образцы, 5 катушки 8 индуктивности с держате( лем ферритового стержня 9 с держателем, узла 10 крепления и юстировки, узла 11 подвеса. Двухсекционыая катушка 8 индуктивности с помощью держателя 8, узла 10 крепления и юстировки 10 жестко соединяется с основанием 1 с воэможностью перемещения в вертикальном направлении. Ферритовый стержень 9, располэгаемый внутри катушки, с помощью держателя 8 и узла 11 подвеса соединяется со свободным концом упругого элемента. Преобразователь выполнен в виде мостовой схемы, количество которых определяется количеством датчиков веса. Два Я плеча с индуктивностями 12 и 13 датчика с измерительным грузом 3 являются общими для всех мостовых схем.

Мостом 12 -15 определяется тарировочный коэффициент, где индуктивности

14 и 15 относятся к датчику с тарировочным грузом 4. Мостом 12 и 13, 1б и 17 измеряется изменение веса в испытуемых образцах. В измерительную диагональ моста включены инвертор 18, компенсатор 19, вычислитель 20, переключатель 21. Мост питается от генератора 22 синусоидального колебания °

С помощью укаэанного устройства реализуется следующая зависимость между величиной сигнала и приращениемз5 веса, определяемая формулой где дР— приращение веса, относитель. ное;

Р„ — вес измерительного груза;

Ри- вес тарировочного груза; Π— величина сигнала, пропорциональнал Pm — Р„р дП„, дБ2,...,дП„ - величины сигналов пропорциональные величинам Р— Р, Pï-2 Ри i де

Ри — исходные веса испытуемых образцов материала.

Устройство работает следующим образом.

При изменении веса на испытуемых 55 образцах ферритовый стержень 9 (фиг. 1) перемещается относительно катушки d, при этом появляется сиг- . нал дБи 2, пропорциональный Р„ -Р„, n = 3. Коэффициент пропорциональности (тарировочный) определяется по формуле р

С Оц

Электрический сигнал от флуктуационных колебаний пружины в поперечном направлении частично компенсируется мостовой схемой. При укаэанных колебаниях ферритового стержня вели-..-.Iíû индуктивностей 12 и 13, и

14 и 15 или 12 и 13, 16 и 17 изменяются синфаэно. Так как амплитуды колебаний зависят от расположения ферритового стержня в вертикальном положении, в диагонали моста возникнут флуктуационные сигналы от попе( ечных колебаний, которые накладыаются на электрические сигналы от флуктуации вдоль оси катушки. Укаэанные флуктуационные сигналы сдвигаются по фазе на 180" и подаются в компенсатор. Одновременно в компенсатор подаются сигналы непосредственно от датчика. В компенсаторе происходит уменьшение флуктуационного сигнала.

Из компенсатора 19 сигнал подается в вычислитель 20, сигнал которого пропорциональный приращению веса, подается в регистратор б. В вычислителе определяется усредненная величина приращения веса.

Грузы 3 и 4 выбираются такими по весу, чтобы они соответствовали пределам измерений. При этом, если

Р„<Р,„, должно соблюдаться условие

P„ Р1 + u. P .. — Ри-2 + д Ри-2 Ри

Перед измерениями мосты балансируются посредством поочередного подвешивания .груза с весом, равным измерительному весу P„ .

Нулевого сигнала добиваются перемещением катушки 9 при помощи стержня в вертикальном направлении.

С помощью предлагаемого устройства можно определять экспериментальным способом иэотермы сорбции при различных температурах. Семейство изотерм сорбции необходимо, например при расчете теплофизических характеристик ограждающих конструкций.

Формула изобретения

Устройство регистрации изменения . веса, содержащее индуктивный датчик веса, через упругий элемент связанный с основанием, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне изменения параметров окружающей среды, обмотка катушки датчика веса выполнена двухсекционной, причем в устройство введены по меньшей мере два дополнительных датчика веса, один из которых снабжен грузом, равным нижнему пределу взвешивания, а другой — верхнему, и подключенный к регистратору преобразователь в виде мостовой схемы с включенными в ее измерительную диагональ последовательно соединенными инверто ром, компенсатором, вычислителем и

800665

Pvi f

BHHHtIH Заказ 10397/49 Тираж 713 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 переключателем, при этом в плечи мостовой схемы включены секции катушек индуктивности датчиков веса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США 9 3718198, кл. 177-132, 05.10,72.

2. Патент ФРГ Р 1038770, кл, 42 f/3, 11.09.58 (прототип) .