Электромагнитные весы

(19) (31) 4 (5 1) С 0 1 С 0 ОПИСАН РЕТЕН ТЕЛЬСТ У ко,н аимного влияни катушек, вес гнитами, кат и ГОСУДАРСТВЕННЫЙНОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленинполитехнический институтим. М.И.Калинина(прототип),(54)(57) ЭЛЕКТРОМА держащие грузоприе на упругой подвеск груэоприемной чашк нями с силовой кат мой в зазоре магии тему силового урав ную катушку, отсче блок управления, д выход которого свя темы силового урав вый выход которой отсчетного устройс выход соединен с в тушки, о т л и ч а что, с целью повыш счет исключения вз силовой и опорной снабжены электрома ГНИТНЫЕ ВЕСЫ, сом ое устройство е, состоящее из и, связанной стержушкой, размещаетной система, сисновешивания, эталон тное устройство, атчик перемещения, зан с входом сисновешивания, персоединен с входом тва, а второй ее ходом силовой ка- .ю щ и е с я тем, ения точности эа которых соединены последоВательнои подключены к первому выходу блокауправления, второй выход которогосоединен с входом эталонной катушки,которая расположена в крайнем верхнем положении рабочего зазора магнитной системы и опирается на радиально подвижные сердечники электромагнитов, укрепленных в горизонтальной плоскости, при этом блок управления содержит два ключа, первый ивторой источники питания, каждый изкоторых соответственно через первыйи второй ключи соединен с первым ивторым выходами блока управления,два блока задержки, два логическихэлемента ИЛИ, первый и второй одновибраторы, входы каждого из которыхсоединены соответственно с выходамипервого и второго логических элементов ИЛИ, а выходы первого и второгоодновибраторов соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, при этомвход "Измерение" блока управлениясоединен с первым входом первогологического элемента ИЛИ и через первыйблок задержки - с вторым входом вто:рого логического элемента ИЛИ,первыйвход которого связан с входом "Коррекция" блока управления и входомвторого блока задержки, выход которого соединен с вторым входом первого логического элемента ИЛИ,(б) .1150Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в весодозирующих устройствах с электромагнитным управлением. 5Известно весоизмерительное устройство, содержащее грузоприемный узел, связанный с устройством электромагнитной компенсации включающий силовую катушку, усилитель и 16 индикатор отклонения Ц .Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная изменением калибровки отдельных элементов, входящих в состав 15 устройства,Ближайшими по технической сущности к предлагаемым являются электромагнитные весы, содержащие грузо- приемное устройство на упругой под веске, состоящее из грузоприемной чашки, связанной стержнями с силовой катушкой, размещенной в зазоре магнитной системы, систему силового уравновешивания, эталонную катуш ку, отсчетное устройство, датчик перемещения, выход которого связан с входом системы силового уравновешивания, первый выход которой соединен с входом отсчетного устройства, 30 а второй выход - с входом силовой катушки, и.блок управления 21 .Недостатками известного устройства являются низкая точность, обусловленная влиянием тока опорной катушки на результат измерения, а так- же значительное потребление мощиос ти.Цель изобретения - повышение точности за счет исключения взаимного 4 О влияния силовой и опорной катушек.Поставленная цель достигается тем, что электромагнитные весы, содержащие грузоприемное устройство на упругой подвеске, состоящее из грузоприемной чашки, связанной стержнями с силовой катушкой, размещаемой в зазоре магнитной системы, систему, силового уравновешивания, первый выход которой соединен с вхо дом устройства, а второй выход - с входом силовой катушки, и блок управления, снабжены электромагнитами, катушки которых соединены последовательно и подключены к первому выходу 55 блока управления, второй выход которого соединен с входом эталонной катушки, которая расположена в край 492 2 нем верхнем положении рабочего зазора магнитной системы и опирается на радиально подвижные сердечники электромагнитов, укрепленных в горизонтальной плоскости, при этом блок управления содержит два ключа, первый и второй источники питания, каждый из которых соответственно через первый и второй ключи соединен с первым и вторым выходами блока управления, два блока задержки, два логических элемента ИЛИ, первый и второй одновибраторы, входы каждого из которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИЛИ, а выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, при этом вход "Измерение" блока управления соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ и через первый блок задержки - с вторым входом второго логического элемента ИЛИ, первый вход которого связан с входом "Кор- . рекция" блока управления и входом второго блока задержки, выход которого соединен с вторым входом первого логического элемента ИЛИ,Предлагаемое техническое решение позволяет исключить в процессе измерения влияние тока эталонной катушки на точность измерения.На Фиг. 1 показана элементная схема электромагнитных весов; на Фиг, 2 - весы, вид сверху; на Лиг, 3 - элементная схема блока управления, входящего в состав весов; на фиг. 4 диаграмма прохождения управляющих импульсов в процессе работы весов в - режиме "Коррекция" (а) и "Измерение" Электромагнитные весы содержат магнитную систему 1 с постоянным магнитом 2, силовую катушку 3, которая с помощью стержней 4 соединена с груэоприемной чашкой 5, упругую подвеску 6, на которую опирается грузоприемное устройствосостоящее иэ силовой катушки 3, стержня 4 и чашки 5, в которой размещается взвешиваемый груз 7, эталонную катушку 8, размещенную на радиально подвижных сердечниках 9, 10 и 11 электромагнитов 12, 13 и 14, датчик 15 перемещения, схему 16 силового уравновешивания, блок 17 управления и отсчетное устройство 18. При этом блок 173 1150управления содержит два логическихэлемента ИЛИ 19 и 20, два одновибратора 21 и 22, два блока 23 и 24 задержки, два ключа 25 и 26 и два источника 27 и 28 питания.,Электромагнитные весы работаютследующим образом.РуИзмеряемый груз 7 массой щ = --кфгде Р - сила тяжести; 8 - ускорение свободного падения, смещает грузоприемное устройство и датчик 15перемещения, который выдает сигнална схему 1 б силового уравновешивания. На высоде схемы 1 б силовогоуравновешивания Формируется ток ком Юпенсации 1, который поступает в силовую катушку 3, уравновешивая силутяжести, обусловленную массой шизмеряемого груза. При этом ток вэталонной катушке 8 отсутствует к фф,она опирается на сердечники 9 10и 11.В момент равенства силы тяжести,обусловленной массой измеряемого груза. силе создаваемой силовой катуш- фкой 31 на отсчетном устройстве 8Фиксируется значение измеряемой массы,Работа описываемой конструкциивесов в режиме коррекции коэФФициента чувствительности осуществляетсяпутем наложения эталонной массы шокатушки 8 к осуществляется следующимобразом,При поступлении на вход "Коррек- дция" блока 17 управления импульсанапряжения запускается одновибратор21, выходной импульс которого й замыкает ключ 25, соединяя источник 27питания на время импульса ц с эталон ной катушкой 8. Под действием тока1катушка 8 поднимается, и черезвремя задержки С Формируемое блоком 23, запускается одновкбратор 22,492 4выходной импульс которогозамыкаетключ 2 б, соединяя источник 28 питания с катушками электромагнитов.Сердечники 9, 10 и 11 втягиваются,импульсы д заканчивается, катушка 8обесточивается и пбд действием силыР = я, опускается на силовую катуш"ку 3. Действие импульса 3 прекраща-.ется, и сердечники 9, 10 и 11 возвращаются в исходное состояние. Приобесточенных катушках 8, 12, 13, 14электромагнитов осуществляется коррек"ция чувствительности весов по заданной массе ш ,Режиму весов "Измерение" пред"шествует установление весов в исходное состояние, т.е. прк ш О показание отсчетного устройства 18 должно равняться нулю. Импульсом "Измерение" запускаетсяодновкбратор 22, включая электромагниты 2, 13 к 14. При зтои сердечники 9, 10 и 11 втягиваются и черезвремя задержки й, Формируемое блоком 24 задержки, запускается одиовибратор 21, включая катушку 8, которая под действкек кротекаэщего в нейтока поднимается. По окончании нмпуль-са 3 сердечники электромагнитов 12,13 и 14 отпускаются. При этом катушка 8 находится в верхнем йоложенкк.По окончании импульса а катушка 8обесточивается н опускается на сердечники 9, 10 н 11.установка эталонной катушкк 8 вэлектромагнитных весах предлагаемойконструкции позволяет полностью использовать рабочий зазор магнитнойсистемы 1 для создания компенсирующего усилия, что позволяет дополнительно увеличить верхний предел измерения указанных весов по сравнениюс известными весамк прк тех же габаритах магнитной системы, 11504921150492 Заказ 2131/31В Тнрак 703 НИИПИ Государственного коиит но делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Рауаская