Весоизмерительное устройство

(51)4 С 01 С 3 16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс(56) Карпин Е.Б. Средства автомати- зации для измерения и дозирования массы. - М.:Машиностроение,1971, с.61-63Авторское свидетельство СССР У 1137323, кл. 6 01 6 3/16, 03,0883, (54)(57) ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с нагрузочной платформой кинематически связанной с силочувствительным кварцевым резонатором, имеющим два электрода, первый из которых выполнен со ступенчатой формой, размещен на первой .,:зв-, ной грани силочувствительного кварцевого резонатора и подключен .через первый вход электронного возбудителя к цифровому индикатору, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет обеспечения ступенчатойи плавной подстройки выходного сигнала, в него введены ведущий магнитный ползун с обмоткой,микроперемещатель, фиксаторы, упор, регулятор питания и контур плавной настройки, авторой электрод выполнен в виде ведомого магнитного ползуна с углублениями под фиксаторы и размещен между второй главной гранью силочувствительного кварцевого резонатораи внутренней частью корпуса которыйвыполнен из немагнитного материалаи с углублениями под фиксаторы, ведущий магнитный ползун подпружиненк упору, кинематически связан с микроперемещателем и подключен обмоткойк регулятору питания, а первйй электрод дополнительно подключен к входуконтура плавной настройки, выходкоторого соединен с вторым входомэлектронного возбудителя.06622немагнитном корпусе и с помощью сферического элемента 20 кинематическисвязан с ведущим подпружиненным магнитным ползуном 12,Ведомый магнитный ползун 8 электрически связан с общим проводомпроводником 21.Первый электрод-ступенчатая потолщине пленка б подключена кэлектронному возбудителю 22, выходкоторого подключен к цифровому индикатору 23.Вход электронного возбудителя 22соединен с входом контура 24 плав 15 ной настройки, выход которого подсоединен к второму входу электронного возбудителя 22.Регулятор 25 питания подключенк обмотке ведущего подпружиненного20 магнитного ползуна 12.Локализованная зона 26 пьезоэлектрических колебаний заключена между средней частью первого возбуждающего электрода (пленкой ступенчатой25 толщины 6) и вторым возбуждающимэлектродом (ведомым магнитным ползуном 8).При этом 00 - направление местной вертикали, Р - вектор силы,З 0 возникающей от действия измеряемоймассы объекта,Работа устройства основана наиспользовании прямого и обратногопьезоэлектрических эффектов, силочастотном эффекте, массочастотном35 эффекте и эффекте перемещения лока-лизованной зоны пьезоэлектрическихколебаний.В исходном положении устройство 40 устанавливается на основании 2таким образом, что вектор,возникающий от действия массы измеряемогообъекта Р совпадает с направлениемместной вертикали 0045 От блока питания (не показан)подается электропитание на всеэлектронные блоки (электронный возбудитель 22, цифровой индикатор 23и регулятор 25).50 В локализованной зоне 26 посредством электронного возбудителя 22возбуждается толщинно-сдвиговые колебания, частота которых равначастоте исходного значения Ео и при росту частоты от массы нагрузочнойплатформы 3 (от действия тарной нагрузки):исх. = Ео + аЕ,з 1 где 2- значение частоты пьезоэлектрических колебаний с учетом массы нагрузочной платформы 3;Г - частота пьезоэлектрических колебаний ненагруженного силочувствительного кварцевого резонатора;Ьй - прирост частоты пьезоэлектрических колебаний, обусловленный влиянием массы нагрузочной платформы.Для компенсации влияния тарной нагрузки перемещают локализованную зону 26 вниз, для чего с помощью микроперемещателя 14 посредством вращения подвижной части (штока 16) перемещают ведущий подпружиненный магнитный ползун 12 вниз, что благодаря наличию магнитного силового поля вызывает перемещение вниз ведомого магнитного ползуна 8.Для облегчения перемещения ведомого магнитного ползуна 8 из фиксированного положения повышения магнитоперемещающего усилия от регулятора 25 на обмотку 13 ведомого подпружиненного магнитного ползуна 12 подают электрический сигнал переменного тока.Это вызывает колебательное движение ведомого магнитного ползуна 8, что облегчает его переход на следующий фиксированный шаг.После перехода на один фиксирован ный шаг масса ступенчатой по толщине пленки в локализованной зоне 26 становится больше, а частота "Г, ниже,что проверяют по цифровому индикатору 23. Если величина исходного положения Гас точно ьвна частоте ненагруженного силочувствительного кварцевого резонатора Е,то на этЬм операция компенсации тары заканчивается.Если после перехода на один шаг частота Й,точно не соответствует В силу действия силочастотного эффекта масса измеряемого объекта вызывает пропорциональное изменение частоты пьезоэлектрических колебаний (повышение частоты),что индицируется на табло цифрового индикатора 23 в единицах массы. После проведения измерения объектснимают с нагрузочной платформы ипроверяют значение исходного положения по показаниям цифрового индикатора 23.Устройство снова готово к проведению следующего измеренияПредлагаемое устройство обеспечи вает возможность как снижения частоты начального сигнала, так и егоповышения, что требуется например,при временном или температурном изменении частоты исходного положения.40 Для компенсации ухода частоты вэтом случае описанные операции проделывают аналогичным образом, ноперемещение магнитосвязанных полэунов 8 и 12 производят в обратном нап равлении (т,е.вверх) . 206622 4нулевой частоте Йто посредствомподстройки с помощью контура 24плавной настройки, например, вращением переменного конденсатора (непоказан, устраняют разницу в указанных частотахЕсли не "хватает при подстройкеконтура 24 плавной настройки,то фуказанным способом перемещают ведомый магнитный ползун еще на одинфиксированный шаг и подстраиваютзатем точно.с помощью контура 24плавной настройки. После выполненияуказанной операции по компенсациитарной нагрузки имеется возможностьизмерения массы объекта, для чегоего помещают на нагрузочную платформу 3.Заказ 8698/42 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж, Раушская наб д,4/5 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная, 4