Устройство для измерения массы

Изобретение относится к весоизме-рительной технике, в частности квесам, в которых используются пьезокварцевые чувствительные элементы.Известно устройство для измерениямассы с компенсацией тарной нагрузки.,содержащее корпус,. в котором размещены пружинный механизм, кинематически связанный с нагрузочной платформой, датчик силы с аналоговым 10преобразователем тарной нагрузки,датчик суммарной нагрузки с аналоговым преобразователем, блок вычитаниятарной нагрузки, счетчик и цифровоеотсчетное устройство 1. 15Недостатками известного устройства являются сравнительно высокаяпогрешность измерения, большая масса, значительная стоимость, невысокая надежность и малый ресурс работы, обусловленные применением двухканалов измерения (канала измерениятарной нагрузки и канала измерениясуммарной массы), блока вычитаниятарной нагрузки, имеющих существенные погрешности, значительную массуи высокую стоимость.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измерениямассы, содержащее корпус, на которомпосредством упругих элементов на не 30сущей опоре подвешена грузоприемнаяплатформа, и частотный датчик силы,подключенный через транзисторный возбудитель к электронному счетчику,соединенному с цифровым индикато- З 5ром 21,Недостаток данного устройства заключается в том, что в нем не обеспечена возможность достаточно простойкомпенсации веса тары,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства эа счет обеспечения компенсации веса тары.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения массы, содержащем корпус, на котором посредством упругих элементов на несущей опоре подвешена грузоприемная плат форма, и частотный датчик силы, подключенный через транзисторный возбудитель к электронному счетчику, соединенному с цифровым индикатором, частотный датчик силы выполнен в ви де пьезокварцевого элемента, снабженного ступенчатым электродом, закрепленным на одной из его главных граней, и плоского электрода, расположенного с зазором у другой главнойграни пьеэокварцевого элемента и закрепленного с возможностью перемещения на несущей опоре, причем плоский электрод подключен к транзисторному возбудителю.На чертеже показана функциональная схема устройства.Устройство содержит корпус 1, к которому консольно закреплены упру-гие элементы 2, скрепленные несущей опорой 3, жестко связанной с грузо- приемной платформой 4 и подпятником 5, датчик силы, включающий пьезокварцевый элемент 6, установленный на корпусе 1, ступенчатый электрод 7, укрепленный на первой главной грани 8 пьезокварцевого элемента 6, вторую главную грань 9, у которой с зазором 10 установлен перемещаемый плоский электрод 11, имеющий возможность перемещения и фиксации установленного положения с помощью микроперемещателя-фиксатора 12 вдоль направляющей13, выполненной на несущей опоре 3.Ступенчатый электрод 7 и перемещаемый плоский электрод 11 подключенык входам транзисторного возбудителя 14, выход которого подсоединен квходу электронного счетчика 15, выходкоторого подключен к входу цифровогоиндикатора 16,Транзисторный возбубитель 14, электронный счетчик 15 и цифровой индикатор 16 установлены нак.орпусеУ нижней части несущей опоры 3 (у подпятника 5) установлен с зазором ограничитель 17, скрепленный с корпусом 1. В подпятнике 5 и ограничителе 17 вмонтированы контакты 18, образующие контактную пару, подключенную к реле перегрузки 19, контакты которого подсоединены к цепи ин/ дикатора перегрузки 20. 00 - ось нагружения.Устройство работает следующим об-разом.Работа устройства для измерения массы основана на прямом и обратном пьезоэлектрических эффектах, массоэффекте и эффекте перемещения локализованной зоны пьезоэлектрических колебаний. Перед работой от источника тока (не показан) подают электропитание на токопотребляющие элементы: транзисторный возбудитель 14, электронЗаказ 105 11/29 Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 элемента 6 и массу средней ступениступенчатого электрода 7 выбирают таким образом, чтобы исходное значениечастоты было равно точному значениючастоты, имеющей один десятичный 5знак с последующими нулями (например,1000000 Гц), тогда прирост частоты(обычно до 10000 Гц) будет индицироваться вместо указанных нулей.Исключить начальное (постоянное)значение частоты можно также обычнымметодом с использованием эталонногокварцевого генератора и вычитателя.После окончания измерения грузснимается с грузоприеиной платформы4, а частота электрического сигнала,индицируемая на цифровом индикаторе16, возвращается к прежнему значению.В процессе эксплуатации устройства может быть изменена величина тарной нагрузки в сторону уменьшенияили увеличения,При уменьшении тарной нагрузкинесущая опора 3, грузоприемная плат-.форма 4 и перемещаемый плоский электрод 11 поднимутся вверх,при этомнагрузка колеблющейся (подэлектрон 23 бной) зоны увеличится (т. е. возрастетсуммарная масса нагружающего электрода), а частота пьезоэлектрическихколебаний уменыпится прямо пропорционально действующему значению массы,Для компенсации измененной тарнойнагруэкц перемещаемый плоский электрод 11 освобождают от фиксации с помощью микроперемещателя-фиксатора 12и перемещают его в положение, при котором значение чаетоты пьезоэлектри-ческих колебаний будет равно исходному значению Г,. В этом положенииперемещаемый плоский электрод 11 фиксируется,При отклонении тарной нагрузки всторону утяжеления укаэанную операцию проводят аналогичным образом.Благодаря применению в предлагаемом устройстве пьезокварцевых элементов, имеющих высокую добротность,стабильность параметров, исключениямеханических связей датчика силы иупругих элементов, примвнению массоэффекта обеспечивается компенсациятарной нагрузки и снижение погрешности измерения.