Датчик веса

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИ:КОМУ С ТЕЛЬСТВУСфез Советских Социаеистичесиих Республик(22) Заявлено 2305,79 (21) 27697 34/18-10 с присоединением заявим йо(23) Приоритет 601 б 9/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) ДАТЧИК ВЕСА щадка снабжена стержнем, а наружйаярамка гироскопа - втулкой, черезкоторую пропущен этот стержень, опирающийся своим концом на внутреннююрамку гироскопа. В основу изобретения положено свой- ство процессии трехстепенного гироскопа со смещенным центром тяжести относительно оси наружной рамки под воздействием силы веса кожуха гиромотора, центр тяжести которого смещен относительно оси его подвеса. Величина угловой скорости прецессии, которая в датчике является выходной Физической величиной, линейно зависит от приложенной силы веса и характеризует-ся известным отношением где в Изобретение относится к весоизмерительной Технике.Известны устройства, предназначенные для измерения массы, в которых уравновешивание измеряемой массы осуществляется гирями, электромагнитами, упругостью пружины 111.Однако устройства обладают большой инерционностью, подвержены остаточным деформациям, их показания зависят от вибрации, они имЕют дОволЬ- но сложную систему съема информации.Известны также гироскопические датчики, представляющие собой механическое устройство, состоящее из быст а ро вращающегося ротора и колец карданного подвеса 121.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является датчик веса, содержащий грузоприемиую 20 площадку и трехстепенной гироскоп со смещенным цементом тяжести 33.недостатком прототипа является недостаточная точность, обусловленная погрешностью от изменения ускорения силы тяжести.Цель изобретения - поведение точ.ности взвешивания.Поставленная цечто в устройстве г О ль достигается тем,руэоприемная пло- масса кожуха, приведенная к центру тяжести гиромотор с кожухом;д - ускорение силы тяжести; величина смещения центра т жести относительно оси под са кожуха;Н - кинетическии момент ротора гиромотора.Яа фиг, 1 схематически изображен предлагаемый датчик веса, на фиг. 2 вид А на Фиг, 1.Датчик веса состоит из корпуса 1 гиромотора с осью главного вращения х-х, заключенного в кожух 2, представляющий собои ьнутреннюю рамку ,трехстепенного гироскопа, и подвешенный к наружной рамке 3 так, что его центр тяжести смещен относительно оси падвеса у-у на величину В . Наружная рамка 3 имеет возможность вращения относительно Оси 2 Е . Для измерения массы тел наружная рамка 3 имеет втулку 4, через которую пропущен стержень 5, опирающийся своим нижним концом на кожух 2 гиромотора. На 15 верхнем конце стержня 5 закреплена груэоприемная площадка б, предусмотренная для размещения измеряемой массы.Первичный измерительный преобразователь 7 служит для преобразования угловой скорости вращения жестко закрепленного на наружной рамке 3 диска 8 в электрический сигнал. Перед началом взвешивания кожух 2 гиромото ра зафиксирован арретиром 9 и приложенный к кожуху момент сил относительно оси у-у, эа счет масс стержня 5 и грузовой площадки, уравновешен реакцией опоры арретира 9.Работает датчик следующим образом.После изготовления датчика необходимо определить начальную скорость прецессии О 3 о, обусловленную смещением центра масс гиромотора с кожухом 2 и стержня 5 с груэоприемной площадкой б без учета измеряемой массы. Она характеризуется соотношениемщог - тнфо - г с 4 О где и - начальная масса,п - масса гиромотора,ас - масса стержня.с грузоприемной площадкой;В - расстояние от центра массдо оси У-У/Для оценки величины о)В необходимо разарретировать кожух 2, не устанавливая массу 10. Под действием веса гиромотора с кожухом 2 и стержня 5 с грузоггриемной площадкой 6 начинается0 прецессия наружной рамки 3 вокруг оси 2-Х с угловой скоростью Ыр, которую нЯркно измерить при помощи преобразователя 7. Установив, затем на грузо- приемную площадку б измеряемую массу И 10, определяют новое значение угловой скорости прецессии й) котороеимеет вид)ЯИгде а измеряемая масса.Так как в одном и том же местеземной поверхности ускорение силы тяжести для всех тел имеет одно и тоже значение, то после деления сдг наг)ополуч: м= фо оу г)фгде во= сопят для дайного датчика,Реализация полученного соотношения с помощью микропроцессора не вызывает трудностей, что позволяет автоматизировать процесс взвешивания ивычисления массы.Технико-экономическое значениепредлагаемого устройства заключаетсягв том, что гироскопические датчикиобладают высокой точностью, технология их изготовления хорошо освоенапромышленностью, удобство съема информации позволяет автоматизировать процесс взвешивания и применить наиболееточные частотные методы и средстваизмерений,К достоинствам предлагаемого датчика относится его безинерционность,так как прецессия начинается мгновенно при нагружении измеряемой массой.это свойство особенно ценно при непрерывном контроле изменяющейся массы.формула изобретенияДатчик веса, содержащий груэоприемную площадку и трехстепенной гироскоп со смещенным центром тяжести,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, грузоприемная площадка снабжена стержнем, анаружная рамка гироскопа - втулкой,через которую пропущен этот стерженьопирающийся своим концом на внутреннююрамку гироскопа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Щедровицкий С.С. Техника измерения массы. М., фСтандартгиз", 1961,с. 8.2. Справочник по радиоэлектронике. Под ред. Куликовского А.А. М.,ффЭнергияф,1968, том 2, с. 477.3. Авторское свидительство СССРю 175677, кл. 6 01 О 9/00 , 1964.Шишкина Техред М.федорнак Корректор Л.Ива едак сно 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,Проектна каэ 1017/67 ВНИИПИ по де 113035, Тираж 70сударственногам изобретенийосква, Ж,Под комитета СССР открытий ашуская наб.,