Электромагнитные весы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцмалмстмческмх Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 050979 (21) 2814790/18-10с присоединением заявки Ио -(51)М. Кл.З С 01 О 7/04 ГосударствеииыИ комитет СССР по делам изобретениИ и открытиИ(72) Авторы изобретения В.С, Моисейченко, Л,К, Рукина, Аи В.Е. Евдокимов 71) Заявит Ленинградский политехническ им М.И, Калинина(54) ЭЛЕКТРО ТНЫЕ ВЕСЫ ч технологи ой эталон одвески,уравнов ния этало ной о еши -ивовышение точвлияния нестаукции на реат показаныфиг. 2аботу.льныйчашкой 2массой э,На фи ектром аграмм Весы емент я изме1 схематически гнитные весы; на поясняющая их одержат чувствит с грузоприемной яемого груза 3 сИзобретение относится к технике измерения массы, а более конкретно к точным весам с электромагнитным уравновешиванием.Известны электромагнитные весы, содержащие две подвижные катушки, расположенные в зазоре магнитной системы, которые связаны с двумя датчиками перемещения и двумя элек 1 трическими системами уравновешивания, причем выходной ток эталонной системы является опорным для измерительной системы уравновешивания 11Однако указанные весы имеют недостаточную точность. 1Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являются электромагнитные весы, содержащие упруго подвешенный чувствительный элемент с грузоприемной чашкой, свя занный с системой уравновешивания в виде расположенной в поле магнитной системы катушки силовой компенсации, подсоединенной через интегратор и коммутатор к источнику тока 2.Однако указанные весы также имеют ограничение по точности, обусловленной погрешностью чувствительности от дрейфа нуля, вызываемого эталонной системой, а также сложны по кон струкции и имеют низку ность из-за наличия вт катушки с системой ее рой электрической схем вания, датчиком переме ной катушки и т.д.Цель изобретения ности путем исключения бильности магнитной ин зультаты измерений. Цель достигается тем, что весынабжены фиксатором нижнего по осиейтсвия силы тяжести положения чутвительного элемента и дискриминаором верхнего положения катушки содключенным к нему формирователеммпульса, соответствующего этомуоложению, и соединенным с коммутором, 838388тляРл 2 Во о 1 оТок 1 л растет до тех пор, покаусилие Р не превысит силу тяжести:Р+Ржт.еРлъРо+Тогда чувствительный элемент 1,.поднимаясь вверх, замкнет в момент .времени с, фиксатор 5, и формирова;тель 14 разомкнет ключ 12, обесточивкатушку 10, Чувствительный элемент1 садится на упоры 7. 556065 где р - вес груза;ц - ускорение силы тяжести. систему 4 упругой подвески, фиксатор 5 верхнего положения чувствительного элемента, закрепленный на магнитопроводе 6. В нижнем положении чувствительный элемент 1 лежит на упорах 7, полюсного наконечника 8 постоянного магнита 9. На чувствительном элементе 1 закреплена измерительная катушка силовой компенсации 10. Источник тока 11 через коммутатор 12 соединен с интегратором 13 тока, который подключен к катушке 10 силовой компенсации. Фиксатор 5 верхнего положения электрически соединен с формирователем 14 сигнала положения, выходы 5 15 которого подключены к управляющим входам 16 коммутатора 12. Выходы 15 формирователя 14 соединены со входом 17 вычислительно-отсчетного устройства 18. 20Весы работают следующим образом, .При отсутствии измеряемого груза 3(в= О) по начальному (пусковому) импульсу, задаваемому оператором в момента времени й (фиг. 2), коммутатор 12 соединяе(г источник 11 тока с интегратором 13, который формирует линейно возрастающий ток Т, поступающий и катушку 10 и, соответственно, электромагнитное усилиеЗО Р = Во-о 1 о (где Во - индукцияв зазоре,- длина витков в катушке, Г - постоянная времени интегратора). Ток 1 лл (усилие Р) растет до тех пор, пока электромагнитное усилие не достигнет величины веса Ро(катушки 10 вместе с чашкой 2), т.е . Р =Ро , и чувствительный элеменг не поднимется вверх и не замкнет фиксаторы 5 верхнего положения чувствя тельного элемента. При этом, формирователь 14 уровня положения сформирует импульс с, по котороиу срабатывает интегратор 13 через коьвутатор .12, и ток в катушке 10 устанавливает ся через некоторое время задержки с 3,Н равное нулю, При этом, весы подготовлены для устайовки грува 3. После установки груза 3(в= сопвй) заданием импульса "Измерение" ста билизатор 11 тока снова соединяется а интегратором 13, который формирует линейно возрастакщий ток 1 л и соот 2 вегдтвенно усилие Таким образом, в первом такте измерения имеем уравновешивающее усилиеР = Во 1, а вовтором тактеР = Р + Р = В1Л ю Х О о о гОткуда, искомая сила тяжести (весгруза 3) равнаХ д йт.е. результат измерения не зависит ни от магнитной индукции В , ни от постоянной времени Г интегратора тока. Интервалы времени л с и ьс поступают в вычислительно-отсчетное устройство (компьютер) 13, в котором они запоминают и производят операции вычитания ь- д и деде- с,сТаким образом, предлагаемые электромагнитные весы позволяют исключить основной источник погрешности от нестабильности магнитной индукции, используя в качестве опоры вес Р, самого чувствительного элемента без специальной эталонной катушки. Этосущественно упрощает конструкцию электромеханической части весов и повышает стабильностьих работы (исключает погрешность от нестабильности магнитной индукции).Упрощение конструкции наиболее сложной и дорогостоящей электромеханической части весов позволяет заМетно снизить их стоимость без потери точности и измерения.формула изобретенияЭлектромагнитные весы, содержащие упруго подвешенный чувствительный элемент с грузоприемной чашкой,связанный с системой уравновешйвания в виде расположенной в полемагнитной системы катушки силовойкомпенсации, подсоединенной черезинтегратор и коммутатор к источникутока, о т л и ч а ю щ и е с я тем,что, с целью исключения влияния нестабильности магнитной индукции нарезультаты измерений,. они снабженыфиксатором нижнего по оси действиясилы тяжести положения чувствительного элемента и дискриминаторомверхнего положения катушки с подключенным к нему формирователем импульса, соответствующего этому положению,и соединенным с коммутатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3688854,кл. 177"164, 1972.2. Патент США 9 3786883,кл. 177-164, 1974 (прототип).838388 8 Омюреэис", Юует о ва. орректор Г. Наз Тираж 702 .дарственного комитеизобретений и открыта, Ж-З 5, Раушская н За Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная Составитель Т. Уст едактор А. Долинич Техред Н. Иайораа407/58 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москв