Устройство регистрации изменениявеса

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВН ИТИЗЬСТВУ(22) Заявлено 15.03. 79 (21) 273 б 599/18-10с присоединением заявки Йо -(51)М. Кл.з 6 01 С 3/04 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А. М. Дупак и В. С. Строчковаучно-исследовательский институт строифизики Госстроя СССР оно.(71) Заявител льн(54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕСАИзобретение относится к устройст- вам для измерения веса, а именно к измерению веса пружинными весами.Известны пружинные весы, содержащие 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 роночного коэффициента от параметров воздуха, н особенности от темпе" ратуры, накладывает ограничения на изменение условий, и которых могут производиться измерения, 20Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является устройство взвешивания, содержащее индуктивный датчик веса, через упругий элемент, связанный с основанием, и регистратор Г 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 достигает я тем, Это 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 менеетрех, измерительный груз 3. тарнро 800 б Ь 5вочный 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 держателем ферритового стержня 9 с держателем, узла 10 крепления и юстировки, узла 11 подвеса. Двухсекционыая катушка 8 индуктивности с помощью деожателя 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 уэ З ла 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, 1 б 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 колебанияС помощью укаэанного устройства реализуется следующая зависимость между величиной сигнала и приращением З 5 веса, определяемая формулойРв и (д д 2 дР - -- + - + дО(и)Р 1 Р 2 где дРо - приращение веса, относительное;Р - вес измерительного груза;Ри- вес тарировочного груза;О - величина сигнала, пропорциональнал Р - Р;дП, дП 2дП - величины сигналовпропорциональныевеличинам Р 1 - Р,РиРИР, Р Ри - исходные веса испытуемых образцовматериала.Устройство работает следующим образом.При изменении веса на испытуемых 55образцах ферритовый стержень 9(фиг. 1) перемещается относительнокатушки д, при этом появляется сиг- .нал дБи 2, пропорциональный Р -Р,и = 3. Коэффициент пропорциональности (тарировочный) определяется поформуле Электрический сигнал от флуктуационных колебаний пружины в попереч.ном направлении частично компенсируется мостовой схемой. При укаэанных колебаниях ферритового стержнявели.-яны индуктивностей 12 и 13, и14 и 15 или 12 и 13, 16 и 17 изменяются синфаэно. Так как амплитудыколебаний зависят от расположенияферритового стержня в вертикальномположении, в диагонали моста возникнут флуктуационные сигналы от попеечных колебаний, которые накладыаются на электрические сигналы отфлуктуации вдоль оси катушки. Укаэанные флуктуационные сигналы сдвигаются по фазе на 180" и подаются в компенсатор. Одновременно в компенсатор подаются сигналы непосредственноот датчика. В компенсаторе происходитуменьшение флуктуационного сигнала.Из компенсатора 19 сигнал подаетсяв вычислитель 20, сигнал которогопропорциональный приращению веса,подается в регистратор б. В вычислителе определяется усредненная величина приращения веса.Грузы 3 и 4 выбираются такими повесу, чтобы они соответствовали пределам измерений, При этом, еслиРРи должно соблюдаться условиеРиР 1 + дЦ- Ри- ДРИ и 1Перед измерениями мосты балансируются посредством поочередного подвешивания груза с весом, равным измерительному весу Р,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 изобретенияУстройство 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 и800665 аказ 10397/49 Тираж 713 Подписи ВНИИП илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,переключателем, при этом в плечи мостовой схемы включены секции катушек индуктивности датчиков веса.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Патент США 9 3718198кл. 177-132, 05.10,72. 2, Патент ФРГ Р 1038770,кл, 42 й/3, 11.09.58 (прототип).