Весы с электромагнитным уравновешиванием

(19) 01) О 01 О 7/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТО на пряжичаовышенвлияния овой СССР78,СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский. филиал Наисследовательского института резпромьпплеиносгн(54) (57) ВЕСЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ, соцерквщиеэлекгромат. нит с рабочей и дополнительной.обмотками и с закрепленным на пружине груэоприемйым якорем, управляемыйисточник напряжения, .м которого соединен с. измерительным прибором и с информационным вхоцом переключателя, оривыход которого непосредственно, а другойчерез модулятор подключены к рабочей обмотке элекгромагнига, дополнительная обмотка которого через схему эадешкки соецинена с первым входом схемы И, выхоа когорой соединен с управляющим вхо дом управляемого источника ени, и программный блок, о т л ющив с я тем, что, с целью п ия гочка ности эа счет уменынения песта бильносгн свойств пружины, в них. ваецв ны счетчик, дешифратор и триттер, причем программный блок повцпочен вхо цу счетчика, выходы которого поцвпочены к входам цешнфрагора, первый выход ко торого соединен с мним входом управаео емого источника напряжения, второй вы хоц- с другим входом управляемого ас Я гочника напряжения и с управляющим асом дом переключателя, третий выход дешифраю тора соецинен с вторым входом Ъимы И н с первым входом триггера, второй вхоц которого подключен к выходу схемы за деркки, один выхоц гриттера .подключен к третьему входу схемы И, а другой выход - к входу запуска змеритеаьного прибора.Изобретение относится к весоизмерйгельной технике, в частности х весам, вкоторых урсвновешивание достигается спомощью электромагнитных срецсгв, ипрецназначено цля контроля массы образцов в замкнутом обьеме, когца применениеобычных весоизмеригельных устройств звгруднено,Известны весы с электромагнитнымФОуравновешиванием, содержащие электромагнит с рабочей и аополнигельной обмотками и якорем, источник питания,два одновибратора, программное устройство, моаулятор, электромагнитное реле 1 .Устройство облацаег нецосгагочной15точностью измерения, что обсуловленонеконтролируемыми изменениями намагниченносги материала серцечника и якоряэлектромагнита между измерениями, погрешносгью, которая вызвана конечнымбысгроцейсгвием измерительного прибораи явлением послецейсгвия материала пружины .Наиболее блиакими по технической сущности к предлагаемому являются весы с25электромагнитным уравновешиванием, содержашие элекгромагниг с рабочей и дополнительной обмогками и с закрепленным на пружине грузоприемным якорем,управляемый источник напряжения, выход 30которого соединен с измерительным прибором и с информационным входом переключателя, оцин выход когорого непосреасгвенно, а аругой через моцулягорпоцключены к рабочей обмотке электро 35магнита, дополнительная обмотка которого через схему задержки соецинена спервым входом схемь". И, выхоц которойсоецинен с управляющим входом управляемого источника напряжения, и програм 40мный блок2,Недостаток прототипа заключается внеудовлетворительной точности измерения,зависящей от эффекта послеавйсгвия дляматериала пружины, на когорой закреплен 45якорь. Цель изобретения - повышение точно сги измерения за счет уменьшения влия ния нестабильности свойств пружины. 5 ОПоставленная цель достигается тем, что в весы с электромагнитным уравновешиванием, соцеркащие электромагнит с рабочей и дополнительной обмотками и с закрепленным нв пружине гРузоприем ным якорем, управляемый источник напряжения, выхоц которого соединен с измерительным прибором Р с информационным входом переключателя, один выхоц которого непосрецсгвенно, а цругой черезмоцулятор подключены к рабочей обмоткеэлекгромагнига, цополнительная обмоткахогорого через схему задержки соединенас первым входом схемы И, выход которойсоединен с управляющим входом управляемого источника напряжения, и программны 9 блок, ввецены счетчик," цешифрагор и триггер, причем программный блохподключен к входу счетчика, выходы которого поцключены к входам дешифрагора,первый выхоц которого соединен с оцнимвходом управляемого исгочника напряжения, второй выход - с цругим входомуправляемого источника напряжения и суправляющим входом переключателя, третий выход дешифрагора соецинен с вторым входом схемы И и с первым входомтриггера, второй вход которого подключенк выходу схемы задержки, один выходтриггера поцключен к третьему входусхемы И, а другой выхоц - к входузапуска измерительного прибора,На фиг, 1 изображена сгрукгурнаясхема весов; на фиг. 2 а - временнаяциаграмма изменения тока в рабочейобмотке; нв фиг. 2 б - последовательность синхроимпульсов, поступающих навход счегчика ог программного блока;на фиг. 2 в - ц состояние сигналов навыхоцах дешифрагора; на фиг. 2 евыхоцной сигнал схемы зааержки;на фиг. 2 ж выхоцной сигналтриггера,Весы содержат программный блок 1,счетчик 2, дешифратор 3, управляемыйисточних 4 напряжения треугольной формы с входами 5 управления понижениемнапряжения, мецленным 6 и быстрым 7повышением напряжения, схему И 8,триггер 9, схему 10 задержки, измерительный прибор 11 с информационным 12и запускающим 13 входами, переключатель 14, модулятор 15, элекгромагниг 16с рабочей 17 и дополнительной 18 обмотками и якорем 19, подвешенным на плоской пружине 20.Контролируемый обраэец 21крепится к якорю 19. Позициями 22 - 30обозначены связи межцу элементами,Весы работают следующим образом.В режиме измерения ог программноговолока 1 на счетчик 2 поступают импульсы, с помощью которых произвоцигся синхронизация всего устройства. Дешифратор 3 преобразует состояние счетчика 2во временные интервалы, зааанные цик"лом работы схемы,В периоц времени стабилизации Гстосуществляется серия срабатываний электромагнита 16 и размагничивание серПо окончании времени ., па всех выходах дешифрагора 3 устанавливается сигнал логического 0", что позволяет удерживать на выходе исгочника 4 пи тания нулевое напряжение в течение времениЧу, необходимого для успокоения подвижной системы весов. После выцерк- ф ки времени на успокоение появляется сигнал логической "1 " на выходе 24 дешифрагора 3, который поцаегся на первый вход 26 схемы И 8, На входы 27 и 28 этой схемы оцаегся сиг- ф нал логической "1 ог схемы 10 зацержки и триггера 9. Таким образом, на выходе схемы И 8 и соответственно на управляющем вхоце 7 источника напряжения устанавливается сигнал логи- фф ческой "1 ", который обеспечивает мец ленное нарастание напряжения на выходе источника 4. Переключатель 14 поцаег 3 1015 печников без, фиксации резульгага измерения, что позволяет стабилизировагь параметры материала пружины, г.е. устраняется эффект послецейсгвия. Для этого на выходах 22 и 23 дешифрагора 3 по-очерецно появляются сигналы логической "1" и "Оф, а на выходе 24 усганав ливаегся логический О. При сигнале логическо "1" на выхоце 22 дешифрагора 3, а следовательно, и на входе 6 1 Е источника 4 питания бысгронарастающее напряжение с выхоца источника 4 напряжения через переключатель 14 поцаегся непосрецсгвенно на обмотку 17 электро магнита 16. При агом якорь 19 пригя 1 гиваегся, но запуска измерительного прибора 11 не происходит, гак как на установочный вход 29 триггера 9 подаегся сигнал логического "О. При сигснале логической "1на выходе 23 це шифратора, а слецовагельно, и на выходе 5 источника 4 напряжения и управляющем вхоце 25 переключателя 14 понижающееся напряжение источника 4 поцаегся через переяпочагель 14 на модуля Ю тор 15. С выхода модулятора 15 на об мотку 17 поцаегся переменное напряжение с понижающейся до нуля амплигуцой, вследствие чего происходит раз агничивание сердечника и якоря 19 электромаг 30 нита 16.Таким образом, происхоциг 4-6 срабатываний электромагнита 16, чгр позиволяет полностью компенсировать эффект послецейсгвия цля пружины и рвзмагннчивать серцечник и якорь электромагнита независимо ог их состояния в момент начала измерения. 259 анапряжение на обмогку 17 элекгромагни га 16, минуя моцулятор 15.При опрецеленном значении напряже ния, а слецовагельно, и гока в обмотке 17 происхоциг притяжение якоря 19 к полюсам электромагнита 16. При этом в дополнительной обмотке 18 инцуциру ется электрический импульс, поступающий на вход схемы 10 задержки, выходной сигналГ, который закрывает схему И 8 возцейсгвуя на вход 27, и .своим задним фронтом опрокицываег триггер 9. по входу 30 синхронизации. Таким образом, на управляющий вход 7 источника 4 на пряжения подается сигнал логического фО и нарастание напряжения на его выходе до конца цикла прекращаегся, При одра кицывании триггера 9 запускаегся изме ригельный прибор 11 по вхоцу 13 н про изводится измерение гока в рабочей об мотке электромагнита. Величина тока в обмотке электромагнита в момент притяжения якоря зависит ог массы конгро лируемого груза 21, жесткости пружи ны 20 и параметров электромагнита 16.В начале следующего цикла триггер 9усганавливаегся в исходное состояние сигналом с выхода 24 цешифрвторв 3 по входу установки 29. В течение вре мениС (фиг. 2 а) происходит стабилизация параметров пружины за счет повторных срабатываний и размагничива ния материала магнигопровоца и якоря.По окончании размагничивания делаее ся выцержка временина успокоение подвижной системы весов, после чего начинаегся процесс измерения, В мо мент времени с дополнительной об мотки 18 электромагнита прнхоцнг импульс, сигнализирующий о притяжении якоря 19 к полюсам электромагннта 16, н ток в обмотке 17 сгабилиэируегся до конца цикла. Запуск измерительного нрн бара происходит через 80 200 мс ( Ф ) после прихоца импульса притяжения, что необходимо для окончания переходных процессов в обмотках, Все выдержки вре мени, за исключением 3, опрецеляются с помощью цешифрагора 3 и жестко заданы, а сигнал запуска подается на измерительный прибор 11 только оцин рвз в те чение всего цикла - в момент опрокнды вания триггера 9, что повьппает падеж ность всеФ системы.Предлагаемые весы отличаются ог про гогипа повышенной точностью, стабильностью за счет введения предварительного срабагывания датчика и жесткой синхро низации всей системы, Применение весов5 1018289еффвкгиано дщ конгроав массы обраэцов сгвив агрессваиых и токсичных среп, а эаминугом обвеме, например, при испы вогаа применение обычных весоиэмериге,таиии на сгойиосгь полимеров и иоеавй- . иьных устройств эагруавено.Сосгавигель В. ШираовРецакгор А,ФР Ова Техр ц Т,Маточка - Корекгор А Ил 3 илиал ППП "Пагенг", г. Ужгороц, ул, Проекгна,7/40 Тираж 643 НИИПИ Госуцарсгвенного компо целам изобрегений и огк 35, Москва, Ж, Раушскаа Поцписноетега СССРгийабц; 4 Ю