Способ определения массы груза

(19) (11) 690 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР П ИСАН И Е ИЗС)БРЕТЕ Н И(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ГРУЗА(57) Использование: приборостроение, оределение массы груза в динамическом р жиме. Сущность изобретения. упруго псдвешенной грузоприемной платформе 2 со свободно размещенным на ней грузом 6 создают вертикальные колебания, период которых определяют как среднее значение периода свободно затухающих колебаний за заданный промежуток времени при устойчивом режиме колебаний. Колебания грузоприемной платформы 2 возбуждают посредством приложения к ней единичного импульса, величина которого выбирается из условия: Я =(гпо+ п)х) ч(Т) Ь 1, где )у (1) 9, где во - масса грузоприемной платформы, пчх - масса груза, )1(1) - ускорение грузоприемной платформы, Лс - время действия импульса силы, 9 - ускорение свободного падения, 1 ил.блоками 10 и 17 Предлагаемое техническое решение относится к области определения массы груза и может быть использовано в устройствах для автоматического определения массы в динамическом режиме.Целью предлагаемого способа является повышение точности определения массы,Предлагаемый способ пооперационно осуществляют следующим образом:- подают груз на позицию измерения; - прикладывают к платформе с грузом единичный калиброванный импульс силы, величину которого задают из условия безотрывности груза от платформы;- измеряют период затухающих колеба,ний упруго подвешенной платформы с грузом;- определяют массу груза.На чертеже приведен упрощенный пример устройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство содержит подающий лоток 1, горизонтально установленную грузо- приемную платформу 2, установленную на упругом подвесе 3 с вертикальной податливостью, отсекатель 4, отводящий лоток 5, датчик 6 положения груза на позиции измерения. С грузоприемной платформой 2 связаны возбудитель 7 калиброванных импульсов и датчик 8 регистрации колебаний. Измерительная схема устройства содержит генератор 11, один из выходов которого подключен ко входу датчика 8 регистрации колебаний, а второй выход соединен с одним из выходов детектора 12 сигналов. Второй вход детектора 12 сигналов соединен с выходом датчика 8, а один из выходов детектора 12 через усилитель 13 соединен с одним из входов блока 14 измерения длительности периода, Второй вход блока 14 соединен с выходом схемы задержки 10, а выход блока 14 соединен с блоком 15 сравнения полученного сигнала с эталонным значением. Выход блока 15 связан с исполнительными механизмами 16,Второй выход детектора 12 связан с первым входом блока 17 измерения ускорения, второй вход которого соединен с третьим выходом блока 9 подачи калиброванных импульсов, Блок 9 подачи калиброванных импульсов состоит из управляющей и силовой частей, причем выход силовой части связан с возбудителем 7 калиброванных импульсов, а выходы управляющей части - с Работа устройства по описываемому способу осуществляется следующим образом. Груз, массу которого необходимо определить, поштучно подают по лотку 1 до положения, соответствующего измеритель 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ной позиции на грузоприемной платформе 2. С датчика положения груза 6 подается сигнал на вход блока 9, который вырабатывает калиброванный импульс в обмотке возбудителя 7. В результате импульса грузоприемная платформа 2 осуществляет вертикальные затухающие свободные колебания,.которые регистрируются датчиком 8. Модифицированные сигналы с датчика 8 детектируются, усиливаются и подаются на вход блока 14 измерения длительности периода. Измерение периода осуществляется по получении запускающего импульса со схемы задержки времени 10. Схема задержки 10 обеспечивает включение блока 14 измерения длительности периода через некоторое время - 2/3 периода после подачи импульса возмущения, что позволяет отсечь искаженные первые 2 - 3 периода механических колебаний. С выхода блока 14 сигнал поступает нг вход блока 15 сравнения полученного значения периода с эталонным значением, после чего в блоке 15 вырабатываются сигналы управления и индикации, которые поступают на соответствующие исполнительные механизмы 16. Все операции осуществляются автоматически. Однако, этому предшествует настройка величины калиброванного импульса, выполняемая перед началом работы, как регламентная операция.Величину калиброванного импульсаЯ=(то+ гпх) ц(1) Ь с (1) определяют, исходя из условия безотрывности свободно расположенного груза на колеблющейся платформе. Условие безотрывности груза на платформе можно записать в следующем виде:1 уд,где д - ускорение свободного падения;ф (т) - ускорение грузоприемной платформы;вх - масса груза,во - масса груэоприемной платформы, Ьс - время действия импульса силы, Условие (2) обеспечивается регулировкой величины импульса возмущения, вырабатываемого блоком 9, при этом фиксируется величина ускорения ф(т) первого полуразмаха колебаний платформы при помощи датчика 8 и блока 17 регистрации ускоренияПос е калибровки величины возмущающего им ульса дальнейшая работа осуществляется без использования ручных операций.При малых амплитудах колебаний грузоприемной площадки колебания близки к линейным, Тогда, при известных величинах(3) Составитель Е.ЕфимовТехред М.Моргентал Корректор Л.Филь Редактор Заказ 3450 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 массы грузоприемной площадки с датчиком (без груза ) гпо, средней величины периода То колебаний грузоприемной площадки без груза, измеряют среднюю величину периода колебаний Тх грузоприемной площадки с 5 грузом, после чего массу груза ах определяют по формуле: гпх про гпо 110 Периоды То и Тх колебаний грузоприемной площадки без груза и с грузом определяются в процессе затухающих колебаний как средние величины на базовом числе колебаний, например, за 10 колебаний.Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять массу груза с высокой точностью в результате исключения 20 влияния переходного процесса и усреднения измерений на нескольких, порядка десяти, периодов, Точность измерения может быть повышена за счет увеличения числа периодов на временном интервале усредне ния. Способ может быть использован в системах дозирования порций грузов, при этом электрический сигнал измеряемого периода колебаний грузонесущей платформы с грузом может служить в качестве управляю щего сигнала, Это позволяет встраивать устройство, работающее по данному способу, в линию для расфасовки и упаковки пищевых или иных сыпучих или штучных грузов.Формула изобретения Способ определения массы груза. включающий возбуждение вертикальных колебаний упруго подвешенной грузоприемной платформы со свободно размещенным на ней грузом, определение периода колебаний нагруженной платформы и определение по нему величины измеряемой массы, о тл ича ющийся тем, что,сцельюповышения точности определения массы, период колебаний определяют как среднее значение периода свободно затухающих колебаний за данный промежуток времени при устойчивом режиме колебаний, а колебания грузоприемной платформы возбуждают посредством приложения к ней единичного импульса, величина которого выбирается из условияЯ=(то+ гпх) д(1) Л 1, гдезу (т)9, где гпо - масса грузоприемной платформы;тх - масса груза;ф (т) - ускорение грузоприемной платформы;Ьт - время действия импульса силы;9 - ускорение свободного падения.