Устройство для измерения массы

,54 с 01 с 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТП ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР Я3.1 Пг л оД,г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕПЬСТ М АВТОРСКОМ 2 юл. 11 47едовательский и кон титут испытательных и средств измерения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ(57) Изобретение относится к весоиз- .мерительной технике и предназначенодля прецизионного взвешивания твердых предметов. Целью изобретения является повышение точности и ресурсаработы устройства, В корпусе 1 размещены пьезокварцевые датчики 10 силыс возбуждающими электродами 11, подключенными к электронным возбудителям. Вертикальная составляющая силыот действия массы объекта взвешива1530933ния (ОВ) 14 йыэывает прямо пропорциональное отклонение частоты колебаний пьеэокварцевых датчиков 10 силы, которое на цифровом индикаторе 13 ин 5 дицируется в единицах массы ОВ 14.Газовая прослойка между плоскостью нагрузочной платформы 3 и ОВ 14, образованная проходящим через капилляры 6 газом, подаваемым от источника8 сжатого газа, а также газовая смазка между корпусом 1 и оболочкой 2демпфируют ударные воздействия, например, при нагружении, и устраняютбоковые составляющие силы. Терморегулятор 7 дает воэможность контролировать температуру сжатого газа, 1 ил.Изобретение относится к весоизме рительной технике и предназначено для прецизионного взвешивания твердых предметов.Цель изобретения - повышение точности и ресурса работы устройства эа 20 счет создания газовой смазки, изолирующей датчики от внешних воздействий.На чертеже показана функциональная схема устройства. 25Устройство содержит корпус 1, оболочку (основание) 2, нагрузочную платФорму 3, газовую камеру 4, газопроводы 5, капилляры 6, терморегулятор 7, источник 8 сжатого газа, вентиль 9, 30 пьеэокварцевый датчик 10 силы, возбуждающие электроды 11, электронные возбудители 12, например транзисторные цифровые индикаторы 13.Работа устройства основана на прямом и обратном пьезоэлектрических эффектах, силочастотном эффекте вибрирующего пьезокварпевого кристалла и эффекта передачи усилия посредством газовой смазки.40При монтаже устройства пьеэокварцевые датчики 10 силы закрепляют в корпус 1 таким образом, чтобы их оси силочастотной чувствительности МИ были параллельны нагрузочкой оси 00 45 устройства.Перед началом работы устройство устанавливают таким образом, чтобы нагруэочная ось 00 совпадала с направлением местной вертикали М 11 . От источника питания (не показан) подают напряжение (например, 5 В постоянного тока) на электронный возбудитель 12 и цифровой индикатор 13, а от источника 8 сжатого газа подают сжатый газ (например, воздух) в газовую камеру 4.Объект 14 взвешивания помещают на нагруэочную платформу 3, при этом просачивающийся сквозь капилляры 6 гаэ образует газовую прослойку между объектом 14 взвешивания и плоскостью нагруэочной платформы 3 и удаляют посторонние частицы, вызывающие погрешность при взвешивании и загрязнении нагрузочной платформы 3.Газовая прослойка между объектом 14 взвешивания и плоскостью нагрузоч-. ной платформы 3, а также газовая смазка между корпусом 1 и основанием 2 обеспечивают демпфирование ударных воздействий, например, при нагружении, не создавая погрешности измерения, поскольку они не создают погрешности при действии вертикальной составляющей силы и устраняют боковые, в том числе горизонтальные (паразитные) составляющие силы.Вертикальная составляющая силы (от действия массы объекта 14 нагружения)беэ искажения передается на пьезокварцевые датчики 10 силы (например, два датчика силы),вызывая прямо пропорциональное отклонение частотыоЕР игде 1 Е - прирост частоты пьезоэлектрических колебаний;К - силочастотный коэффициент;- начальное значение частотыпьезоэлектрических колебаний;П - площадь (суммарная) пьезокварцевого датчика;и - номер гармоники;коэффициент полезного действия заделки (1 при жесткой заделке);Р - усилиеР шя,где ш - масса объекта взвешивания;8 - гравитационная постоянная,1530933 чение температуры сжатого газа, поступающего из источника 8,Составитель В,ШиршовТехред Л.Сердюкова Редактор А,Мотыль Корректор М.Максимишинец Заказ 7943/42 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-излательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,101 Электрический сигнал с каждого электронного возбудителя 12 подается на соответствующий вход индикатора 13 (в данном устройстве используются два канала измерения для повышения точности взвешивания и надежности устройства).Прирост частоты каждого электрического сигнала на цифровом индикаторе 13 индицируется в единицах массы взвешиваемого объекта, поскольку зависимость между массой взвешиваемого объекта 14 и приростом частоты пьезоэлектрического сигнала имеет прямопропорциональный характер.После снятия показаний с цифрового индикатора 13 процесс взвешивания заканчивается, объект 14 взвешивания снимается с нагрузочной платформы 3 и устройство снова готово к работе.Один иэ цифровых индикаторов 13 связан электрически с терморегулятором 7, что позволяет наблюдать энаФормула изобретения5 Устройство для измерения массы,содержащее нагруэочную платформу, связанную с основанием и с заключенными в корпус пьезокварцевыми датчикеми силы, выходы которых через транзисторные возбудители подключены к индикаторам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и ресурса работы, в него введены источник сжатого газа с вентилем и терморегулятор, соединенный с индикато" рами, причем корпус с пьезокварцевыми датчиками силы размещен в газовой 20 камере, образованной в основании исоединенной через терморегулятор с источником сжатого газа, а нагрузочная платформа выполнена с капиллярами, сообщающимися с газовой камерой.