Весы с электромагнитным уравновешиванием

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскнхСоцнапнстнческнхРеспублнк р 11993036(23) Приоритет С 01 С 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийВ.С. Моисейченко, В.Е, Евдокимов, В,И. Лобани В. В. Тыльтинь ЕЛенинградский ордена Ленина политехническ йинститутим. М.И. Калинина(54) ВЕСЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ Изобретение относится к весоизмерительной технике.Известны бескоромысловые электронные весы, содержащие чувствительный, элемент с чашкой для грузов, упругую подвеску, преобразователь некомпенсации и электрическую схему с магнитоэлектрическим уравновешивающим .пре образователем 1 .0Эти весы позволяют измерять относительно большие массы грузов, однако наличие упругого подвеса обусловливает статический характер уравновешивания со свойственной ему погрешность 1 о чувствительности прямой цели и погрешностью дрейфа нуля, а также низкую чувствительностьНаиболее близким по технической сущности к предлагаемым являются весы с электромагнитным уравновешиванием, содержащие грузоподъемную чашку, соединенную с чувствительным элементом. имеющим фиксаторы положения и магнитоэлектрический компенсатор с катушкой силовой компенсации, включенной в схему, содержащую генератор линейно изменяющегося напряжения, клич с одним выходом н ключ с двумя выхода.- ми, генератор импульсов, триггер и счетчйк. 30 Отличительная особенность этихвесов состоит в том, что.на их выходе формируется временной параметрв результате двух последовательных измерений, независящий от нестабильностей магнитной индукции 2,Недостатком таких весов являетсянесовершенство фиксатора уровня перемещения, вызывающее значительные погрешности, обусловленные местоположением груза.Цель изобретения - повышение точности измерения эа счет обеспеченияинвариантности весов к местоположению грузов.Поставленная цель достигаетсятем, что в весы введен дифференциатор,один фиксатор положения чувствительного элемента выполнен в виде контактного датчика из кольцевого ножевидного контакта,.смонтированного начувствительном элементе, и расположенной под ним неподвижной пластины,закрепленной.на основании, а другойфиксатор выполнен в виде емкостногодатчика перемещения, образованногочувствительным элементом и расположенной над ним неподвщкнфй пластиной, причем генератор йьаульсов подключен к коммутирующему входу ключас одним выходом, который подключен к коммутирующему входу ключа с двумя выходами, один из которых подключен к счетчику через триггер, а другой непосредственно, при этом управляющий вход ключа с одним выходом соединен с неподвижной пластиной контактного датчика, а управляющий вход ключа с двумя выходами соединен черездифференциатор с емкостным датчиком.На фиг. 1 показана схема весов, 1 рна фиг. 2 и 3 - графики, поясняющиеработу весов.Измеряемая масса 1 устанавливается на грузоприемную чашку 2, жесткосоединенную с пластиной 3 чувствительный элемент), несущую кольцевойножевидный контакт 4, и с катушкой 5силовой компенсации, расположеннойв зазоре магнитной системы с постоянным магнитом (не показаны), имеющиминдукцию В,Чувствительный элемент (подвижнаячасть) расположен на нижней неподвижной контактной пластине б и зафиксирован от горизонтальных смещенийрастяжками 7. Пластина 3 и неподвижно установленная на ней пластина 8образуют емкостный датчик 9 перемещения, подключенный к дифференциатору10 импульсов, выход которого соединенс входом генератора 11 линейно изме- Зоняющегося напряжение и с управляющимвходом ключа 12. Выход генератора 11связан с катушкой 5 силовой компенсации. Генератор 13 импульсов черезключ 12 и через один из выходов ключа 14 соединен с входом счетчика 15,а через другой выход ключа 14 - стриггером 16, выход которого подключен к счетчику 15,Весы работают следующим образом. 49В начальном положении пластина 3чувствительный элемент) опорным контактом 4.лежит на пластине 6. Нажатием кнопки 17 "Измерение" дифференциатор 10 запускает генератор 11 и устанавливает ключ 12 в положение д в момент временит, (Фиг. 2). Ток в катушке 5, а с йим и усилие компенсации Рх линейно нарастают.В общем случае эксцентрично расположенного на чашке 2 груза 1 отрыв контакта 4 от пластины б происходит неравномерно (сначала отрываются точки, наиболее удаленные от точки приложения силы тяжести). Независимо от местоположения груза 1 перемещение пластинй 3 вызывает изменение емкости между пластинами 3-и 8 и сигнал емкостного датчика 9 перемещения дифференцируется дифференциатором 10, Тайим образом, дифференцирующий 40 импульс соответствует моменту времени 1 , когда 1(где х - эксцентриситет) и ключ 14 перебрасывается в положение 0 . Уси,лие Глинейно растет, точка В опирается на пластину 8, и в момент времени Ь фиг, 2), когда Г,:Р - )е+х пластина 3 отрывается от пластины б, контакт 4 размыкается и ключ 12 перебрасывается в положение Я . На вход счетчика 15 прекращается поступление импульсов счета и генератор 11 отключается.Измеряемый весГкфГк оР=,2 =Щ оо( 1 ф 1,Йгде Во Ьо - магнитная индукция, длина витков,Эо То - скорость нарастаниятока,счетная частота.Таким образом, измеряемый вес Рх пропорционален временному параметрукоторый легко измеряется1подсчетом импульсов частоты б в течение времени 1 и частоты 1 фв течение времени + =+апТаким образом, результат измерения веса Р не зависит ни от величины эксцентриситета х, ни от точки приложения силы тяжести. Последнее обусловлено круговой симметрией конструкции фиксаторов положения: емкостного и контактного.Инвариантность показаний весов к местоположению груза повышает их точность, позволяет исключить сложный узел подвески в виде параллелограмма сил, требующий сложной настройки и юстирОвки, что заметно упрощает конструкцию весов и позволяет снизить их стоимость;Формула изобретенияВесы с электромагнитным уравновешиванием, содержащие грузоприемную чашку, соединенную с чувствительным элементом, имеющим Фиксаторы положения, и магнитоэлектрический компенсатор с катушкойсиловой компенсации, включенной в схему, содержащую генератор линейно изменяющегося напряжения, ключ с одним выходом и ключ с двумя выходами, генератор импульсов, триггер и счетчик, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности измерения эа счет обеспечения инвариантности весов к местоположению грузов, в них введен дифференциатор, один фиксатор положения чувствительного элемента выполнен в виде контактного датчика из кольцевого ножевидного контакта, смонтированного на чувствительном элементе, и расположенной под ним неподвижной пластины, зак993036 фиг. омаренко Составитель В. Шираавактор Н. Безродная Техред А.Бабннец Коррект дписное омитета СССоткрытийкая наб, д. 5 лиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект репленной на основании, а другой фиксатор выполнен в виде емкостного датчика перемещения, образованного чувствительным элементом и расположенной над ним неподвижной пластиной,причем генератор импульсов подключенк коммутирующему входу ключа с однимвыходом, который подключен к коммутирующему входу ключа с двумя выходами, один из которых.подключенксчетчику через триггер, а другойнепосредственно, при этом управляющий вход ключа с одним выходом соез 440/54 Тираж 6 ВнИипи Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, (-35, Раушдинен с неподвижной пластиной контактного датчика, а управляющийвход ключа с двумя выходами соединен через дифференциатор с емкостнымдатчиком,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка ФРГ Р 1809108,кл. б 01 6 7/02, опублик. 1974. 2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2814790, кл. С 01 6 7/04,1979.