Электромагнитные весы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 01 С 7/ БРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ кии йченССР 11. н ор позвае 3 ь 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) Авторское свидетельство СУ 851106, кл. С 01 С 7/04, 06.Авторское свидетельство СССУ 1107000, кл. С 01 С 7/04, 19,ЯО 131582 ляет расширить динамическии диапазонизмерений в область малых масс. Всквозном центральном отверстии основной чашки 3 через упоры 4 установлена в подпятниках 5 дополнительнаягрузоприемная чашка 1. Размещенныйна ней груз воздействует на податливые консоли 6, прогиб которых преобразуется фотодиодом 15 датчика абсо- .лютного перемещения консоли в электрический сигнал. Создаваемое с помощью катушки силовой компенсацииусилие уравновешивает массу груза.Устройство переключения обеспечивает требуемый режим работы весов. 2 ил.131Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может найти широкое применение для точного измерения веса различных грузов,Целью изобретения является расширение динамического диапазона измерения в область измерения малых масс,На фиг. 1 представлена конструкция весов; на фиг, 2 - структурная схема весов.Весы содержат дополнительную чашку 1 и крышку 2, Чашка 1 установлена в проточку основной грузоприемной чашки 3 и через упоры 4 в подпятники 5, запрессованные на конце подат" ливой консоли 6, Грузоприемная чашка 3 через упоры 3 установлена в подпятниках 8 на жесткой консоли 9. С податливой консолью жестко соединена катушка 10 силовой компенсации, с жесткой - консольно-магнитная система 11 компенсатора, которая фиксируется с помощью упора 12 и винта 13 емкостного датчика 14 взаимного перемещения консолей, а на конце податливой консоли установлен фотодиод 15 датчика абсолютного перемещения податливой консоли, Консоли 6 и 9 жестко соединены между собой и скреплены с помощью опорной втулки 16 с неподвижным основанием 17.Груз Р устанавливается на чашку 1 (при малой массе) или на крышку 2 с грузоприемной чашкой 3 (при большой массе). В первом случае консоли 9 и магнитные системы 11 зафиксированы, и сила тяжести Р груза воздействует только на податливые консоли 6 и уравновешивается компенсирующим усилием Р, Некомпенсация ЬР вызывает прогиб консоли Х 6 (фиг, 2), который преобразуется фотодиодом 15 датчика абсолютного перемещения консоли в электрический сигнал 0 хСинхронно переключаемый ключ 18 находится в положении, при котором контакты 19 замкнуты, контакты 20 разомкнуты, и сигнал Бх, поступает на один из входов усилителя 21 с коэффициентом усиления К Выходной ток усилителя 1 поступает в катушки 10 силовой компенсации и создает компенсирующие усилия Рх уравновешивающие вес Р груза (связь показана пунктиром).При больших значениях измеряемого веса Р груза он воздействует на расфиксированные жесткие консоли 9, которые прогибаются на величину Х. 5820 2Емкостный датчик 14 взаимного перемещения Х 6 консолей преобразует последнее в электрический сигнал Пх(фиг. 2), При измерении больших массключ 18 находится в положении, прикотором контакты 20 замкнуты, а контакты 19 ра.зомкнуты, и сигнал Пхпоступает на второй вход усилителя 21с коэффициентом усиления К , ВыходУ1 О ной ток 1 усилителя поступает в катушки 10 силовой компенсации, которые создают усилия Р . Последниевоздействуют на податливую консоль ивызывают ее перемещение Х, компенси"15 рующее входные перемещения Х,Выходной: ток 1 преобразуется спомощью аналого-цифрового преобразователя (ЛЦП) 22 в цифровой отсчет.Весы работают следующим образом,20 В зависимости от значения массыизмеряемых грузов весы работают в одном из двух режимов: в компенсационном при измерении малых масс или врежиме упругого масштабирования (свходным делителем силы) при измеренинбольших мас.с, Когда заблаговременноизвестно, что измеряемая масса непревышает номинального значения компенсирующего усилия, оператор устаЗО навливает переключатель 18 в положение, при котором контакты 19 замкнуты, крышка 2 снята, стопорныевинты 13 фиксации магнитных системввинчены до упоров 12, и на чашку 1З 5 устанавливается измеряемый груз Р,Усилие Р нагружает только системутрех податливых консолей 6 и в зависимости от месторасположения грузана чашке распределяется соответствущ ющим образом на консоли так, чтоРх Рх + Рх + РхУсилия Рхи Р уравновешиваются соответству 5ющими усилиями катушек 10 магнитоэлектрических компенсаторов Р, Р,4 и Р . Некомпенсация ЬР (ьР , ЬР )воздействует на податливую консоль,вызывая ее прогиб Х, преобразующийся фотодиодом 15 датчика абсолютного перемещения консоли в электричес"50 кий сигнал Пх который усиливаетсяусилителем 2 1 и преобразуется в ток1, создающий компенсирующие усилиягце 1 - д ов;у В - индукция,При коэффициенте преобразованияразомкнутой системы К 3100 с достаточной точностью Р = РР = Рх к х ки Рх = 1 или РГ = 1.,Б (1+1315820 Составитель Н, ИвановРедактор О. Юрковецкая Техред,М.Ходанич Корректор И.Муска Заказ 234 б/43 Тираж 693 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5+ 1+ 1) = Ь,В,1, где 1., - длина активнйх витков катушек 10; Виндукция в зазоре магнитных систем.1При измерении больших масс, превышающих номинальное компенсирующеезначение, переключатель 18 устанавливается во второе положение, на грузоприемную чашку устанавливается крышка 2, и стопорные винты 13 опускаются, Груз Р устанавливается накрышку грузоприемной чашки 3, и усилие Р нагружает систему жестких консолей 9, распределяясь между нимитак, что, Р = Р+ Р+ Р. Усилиях,кфР , Р и Р вызывают прогибыф а Хзконсолей, которые емкостным датчиком14 взаимного перемещения преобразуются в электрический сигнал с , Напряжение 11 усиливается усилителем21 и преобразуется в ток 1, которыйпоступает в катушки 10 и создает усилия Г= 1 В,1 к, вызывающие прогибыподатливых консолей с жесткостями сс и с . Перемещения Хк , Хк и Хкуравновешивают входные перемещенияХ Х и Хв автокомпенсационнойсистеме. При достаточно большом значении (Кр) 50 можно считать, чтоРх,Х-Х Х=Х иХ=Х или1 к 9 г к ъ к 2 с1.оВ,Т с- тогда Р= (1 + )1,В 1.с фх ео2При измерении на малом пределе веса грузов, значение которых превышает номинальный уровень малого предела измерения, АЦП сигнализирует об этом превышении, в соответствии с - чем оператор должен установить крыш- .ку на грузоприемной чашке и переключить ключ 18 в соответствующее положение. Формула изобретения Электромагнитные весы, содержащиегрузоприемную чашку с упорами, дваупругих подвеса с различной жесткостью, три электромагнитных компенсатора, магнитные системы которыхсоединены с упругим подвесом большей 15жесткости, датчики взаимного перемещения и три электрические схемы уравновешивания, состоящие из преобразователей перемещения, усилителей исумматора тока, соединенных последовательно, о т л и ч а ю щ и е с ятем, что, с целью расширения диапазона измерения, на упругом подвесеменьшей жесткости установлена дополнительная грузоприемная чашка и датчики абсолютного перемещения этогоподвеса, при этом дополнительная грузоподъемная чашка установлена всквозном центральном отверстии с круговой периферийной проточкой, выполненном в основной грузоприемной чашке, упругие подвесы изолированы другот друга и подключены в измерительную цепь, образуя емкостной датчиквзаимного перемещения, причем оба 31 датчика перемещения соединены с входом усилителя через устройство переключения.