Большегрузные автоматические весы

союз советскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 6 7/04;)5 ЕРЕТЕНИЯ САНИЕ ВТО РСКОМУ ДЕТЕЛ ЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР М 1283539, кл. 6 01 6 7/04, 1984,Авторское свидетельство СССР М 1339408, кл. 6 01 6 7/04, 1984.Авторское свидетельство СССР Р 1490497, кл. 6 01 6 7/04, 1987. (54) БОЛЪШЕГРУЗНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ(57) Использование: весоизмери техника. Сущность изобретения: в через три пары: подпятник 3 с при соединенной с соответствующим гр емным рычагом 6 многорычажной с передается ее выходному рычагу 7 тельная ес груза змой 4, узоприистем, с преобсоеди 1 ил.ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР)1779948 разователем персмещения, выполненным в виде датчика 11 разбаланса. Чувствительный элемент - флажок 12 каждого датчика разбаланса отклоняется, вызывая появление сигнала разбаланса, поступающего через соответствующие усилители 13, вырабатывающие компенсационные токи, в катушки 17 электромагнитных компенсаторов 18, уравновешивающих перемещение грузоприемных и выходных рычагов 6 и 7 соответственно. Отсчет показаний осуществляется по АЦП 22, подключенному первым входом к общей точке 19, соединенной с выходами электромагнитных компенсаторов и входом суммирующего резистора 20. Второй выход каждого усилителя 13 и выходы суммирующего резистора 20 и АЦП 22нены с общей шиной в виде корпуса.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к точным большегрузным весам с автоматическим электросиловым уравновешиванием с нагрузками порядка 100 - 1000 кг.Известны большегрузные атоматические весы, содержащие грузоприемную площадку, подвеску, измерительное коромысло, гиревой механизм, систему уравновешивания, основание и отсчетное устройство 1,Известные весы обладают недостаточной нагруэочной способностью, поскольку подвеска с грузоприемной чашкой могут получать перекосы при нецентральном наложении измеряемых нагрузок предельной массы.Известны большегрузные весы, содержащие груэоприемную площадку, измерительную систему в виде пьезоэлектрических месдоэ, отсчетное устройство и основание 2.Известные весы имеют большую нагруэочную способность, однако их точность недостаточна иэ-эа погрешностей пьезоэлектрических месдоэ (утечек зарядов, повышенных давлений в точках контакта с пьезокристаллами и т. д,),Наиболее близким по технической сущности являются большегрузные автоматические весы, содержащие грузоприемную площадку, измерительную систему, отсчетное устройство и основание 3.Известные весы при большой нагрузочной способности обладают недостаточной точностью, определяемой предельной точностью последнего измерительного преобразователя типа пьезокристалла (не выше 0,05 - 0,1 %),Вследствие этого весы не могут использоваться при точном измерении массы больших навесок, например полудрагоценных и драгоценных металлов, дорогостоящих радиоактивных компонентов и пр., где требуется повысить результирующую точность до 0,01-0,02 %,Все это вместе взятое приводит к снижению достоверности стоимостной оценки сырья и материалов,Целью предлагаемых большегрузных автоматических весов является повышение точности измерения массы больших навесок. Поставленная цель достигается тем, что весы, содержащие грузоприемную площадку, измерительную систему, отсчетное устройство и основание, снабжены тремя и более многорычажными уравновешивающими месдоэами с подпятниками, установленными под грузоприемной площадкой по периметру последней, причем каждая иэ укаэанных месдоз снабжена независимой системой автоматического силового ура вновешивания с датчиком разбаланса, усилителем, электромагнитным компенсатором и устройством механического тарирования, размещенными на последнем из длинных рычагов месдоз, причем выходы всех усилителей подключены с одной стороны через соответствующие компенсаторы к общей точке с суммирующим резистором и с выходом аналого-цифрового преобразователя, а с другой стороны соединены с их общей шиной в виде корпуса.Укаэанная совокупность ограничительных и отличительных признаков в заявляемых весах в патентно-технической литературе неизвестна, Она обладает существенной новизной и, как пояснено выше, обладает значительной технико-экономической полезностью.Новая совокупность признаков большегрузных весов позволяет получить весы с погрешностью + (10-200) г для нагрузки 100 - 500 кг и больше, обладающих цифровой индикацией и выходом на ЭВМ.На чертеже представлена конструктив-. ная схема предлагаемых весов.Весы содержат грузоприемную площадку 1, например,в форме круга для измеряемого груза 2, снабженную подпятниками 3, размещенными под площадкой 1 по ее периметру,Для создания устойчивости площадки 1 при помещении на нее груза 2 количество подпятников 3 выбирается три и более,В подпятники 3 упираются стойки 4 многорычажных уравновешивающих месдоз 5, содержащих неравноплечие рычаги 6 и 7, 1,12 и 141 з например, с соотношением плеч 1: 10, опорные устройства 3 и 9, шарнирные связи 10, датчики 11 разбаланса с "флажками" 12 и усилителями 13, устройствами механического тарирования,например,пружинами 14, гайками 15 и 16 центра тяжести и начальной балансировки и катушки 17 электромагнитных компенсаторов 18, В исходном (ненагруженном) состоянии грузоприемной площадки 1 вес Ро последней уравновешен с помощью перемещаемых гаек 16 начальной балансировки, а также устройств 14 механического тарирования таким образом, что "флажки" 12 находятся в ненаклонном состоянии Ьр = О, а выходные сигналы О усилителей 13 равны нулючувствительности на последнем из длинныхрычагов 7 месдоз 5.Количество неравноплечих рычагов 6 и7 выбирается два и более для того, чтобыобеспечить требуемое суммарное соотношение плеч, например 1: 10 или 1: 400, дляобеспечения требуемого силового уравновешивания нагрузки малой силой электромагнитного компенсатора 18, например неболее 5-10 Н.Выходы 19 усилителей 13 электрическиподключены через соответствующие катушки 17 компенсаторов 18 к общей точке 19 ссуммирующим резистором 20 и с выходом21 аналого-цифрового преобразователя (отсчетное устройство) 22, а выходы 23 усилителей 13 соединены с общей шиной(корпусом) 24 суммирующего резистора 20и АЦП 22,Масштабные резисторы 25 служат длярегулирования равенства постоянных компенсаторов 18.Работа весов происходит следующимобразом.На грузоприемную площадку 1 устанавливается измеряемый груз 2 с весом Рх,который распределяется через подпятники3 на стойки 4, вызывая соответствующиедополнительные силовые реакции последних Яь причем в равновесном положениисумма всех реакций В должна быть равнавесу Рх груза 2, ХВ = Рх, поскольку вес Роплощадки 1 уравновешен гайками 16,Под воздействием веса Рх груза 2, распределенного на стойки 4, рычаги 6 и 7 испытывают разбаланс, причем "флажки" 12отклоняются на углы Ьр, вызывая появление сигналов разбаланса ЛОц на датчиках 11 разбаланса.Усилители 13 вырабатывают компенсационныетоки 1 ц, поступающие вкатушки 17электромагнитных компенсаторов 18 и суммирующий резистор 20.Компенсационные усилия Ра катушек17 с учетом неравноплечести рычагов 6 и 7уравновешивают перемещения последнихЬ р -э 0 и равны соответствующим реакциямстоек 4л 2я = -- г,.з лТаким образом небольшие компенсационные усилия Рч величиной 5 - 10 Н уравновешивают нагрузки Яь превосходящие их в100 и более раз.Отсчет показаний весов производитсяпо АЦП 22 по формулеР -- к 1 одцп=к 1.вХь= к 2 ХБгде К 1 и К 2 - масштабные коэффициенты;Формула изобретения Большегрузные автоматические весы, содержащие грузоприемную площадку, расположенный под ней весопередающий узел, выполненный в виде многорычажного механизма, связанного выходным рычагом с преобразователем перемещения, соединенным с усилителем, АЦП и устройство механического тарирования, о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью повышения точности, в них введены суммирующий резистор и по крайней мере соответственно два весопередающих узла, два устройства механического тарирования, три электромагнитных компенсатора и три пары подпятников с призмой, подпятники которых закреплены на грузоприемной площадке по ее периметру, а каждая призма - на грузо- приемном рычаге соответствующего много- рычажного механизма, выходной рычаг которого связан с соответствующим устройством механического тарирования, причем каждый преобразователь перемещения выполнен в виде датчика разбаланса, один выход каждого усилителя через соответствующий электромагнитный компенсатор подключен к общей точке, соединенной с входами суммирующего резистора и АЦП, а второй выход каждого усилителя и выходы суммирующего резистора и АЦП соединены с общей шиной в виде корпуса. 30 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 В- сопротивление опорного резистора 20;Одцп - показания АЦП 22,Регулировка масштаба К 1 и К 2 ведется за счет изменения сопротивлений резисторов 20 и 25,Использование в предлагаемых весах вновь разработанных конструктивно-схемных решений позволяет получить высокую точность измерения массы (веса) больших навесок до 0,01-0,02при измерении нагрузок до 100 - 500 кг и при большом удобстве наложения нагрузок на верхнюю грузоприемную площадку,Предварительная оценка новых весов показывает, что они по сравнению с промышленным образцом большегрузных весов (Цифровые платформенные весы пьезоэлектрического типа. Каталожный лист ВДНХ СССР, 1979.) позволяют повысить точность в 3 - 4 раза при измерении нагрузок порядка 100 кг и выше.Предлагаемые весы найдут и рименение в машиностроении, химической и перерабатывающей промышленности.По предложению разработан технический проект.