Весоизмерительное устройство

(51)4 С 7/О ГОС В уКОМИТЕТ СССтений и отнь лдм изовре АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ(5) Изобретение относится к вемерительной технике, к весам стемой грубого уравновешивания ги системой точного уравновещивас использованием электромагнитнкомпенсатора. Цель изобретениявышение быстродействия, точностии расширения диапазона примененияС выхода сумматора 39 поступает снал кода грубого взвешивания в буферную память 34, которая выдаетсигнал на включение электромагнита 10 Деньщиковов игН АВТОРСКОМУ СОИД(56) Авторское свидетельство СССР В 412486, кл, С 01 С 7/02, 192.Авторское свидетельство СССР 9 870960, клэ С 01 6 /04, 1980 ВОсоизсисиряминияого24 и компаратора 33 кодов при ихнесовпадении включается электродвигатель 20 механизма гиреналожения.Одновременно код набора гирь с блока35 электромеханической памяти поступает на сумматор 39, а сигнал точного уравновешивания с аналого-цифрового преобразователя 41 через ком 54305мутатор 40, включенный блоком 27 у - равлеиия, поступает на сумматор 38. Значение кодов грубого и точного уравновешивания из сумматора 39 и 38 поступает на разряды регистра 37 хранения, с которого код взвешивания поступает на цифровой индикатор 36.1 ил,Изобретение относится к весоизмерительной технике а конкретно к весам с системой грубого уравновешивания гирями и системой точного уравновешивания с использованием электромагнитного компенсатора,Цель изобретения - повышениебыстродействия, точности и расширение диапазона применения,На чертеже показана функциональная схема устройства.Устройство содержит подвеску 1с грузоприемной чашкой 2 для измеряемого груза 3, ограничительныйшарнир ("струнку") 4, передающеекоромысло 5, тягу 6, измерительноекоромысло 7, тарировочное 8 и регулировочное 9 приспособления, систему точного уравновешивания в видеэлектромагнитного компенсатора 10,датчик 11 отклонения коромысла 7,усилитель 12. Измерительное коромысло 7 снабжено призмами 13 длягирь 14, расположенных на гиредержателях 15 системы грубого уравновешивания в виде механизма гиреналожения. Гиредержатели 15 взаимодействуют с планкой 16, закрепленной натолкателе 17, который через кулачок 18 и ролик 19 связан с электро,двигателем 20, запитанным черезмикровыключатели 2 1,Гиредержатели 15 с гирями 14 при опускании планки 16 удерживаются фиксаторами 22, поджимаемыми пружинами 23 и смещаемыми электромагнитами 24, Регулируемые упоры 25 предназначены для ограничения угла заклонения а Ч измерительного коромысла 7. Схема автоматического управления состоит из порогового элемен 5 1 О 15 2 О 25 ЗО 35 4 О та 26, блока управления 2, второго ключа 28, резистора К29, резисто- ра К 30, блока питания 31, первого ключа 32, компаратора кодов 33, буферной памяти 34, блока 35 электромеханической памяти положения гирь 14 (представляет собой бесконтактные датчики), цифрового индикатора 36, регистра хранения 37, первого сумматора 38 (сумматор кодов точного уравновешивания), второго сумматора 39 (сумматор кодов грубого уравновешивания), коммутатора 40 (коммутатор кодов), аналого-цифрового преобразователя 4 1 (АЦП) и схемы блокировки 42.Электродвигатель 20 механизма гиреналожения подключен к блоку питания 31 через второй ключ и микровыключатели 21.Катушка электромагнитного компенсатора 10 подключена параллельно с входом порогового элемента 26 к выходу усилителя 12, вход которого соединен с датчиком 11 отклонения коромысла, аналого-цифровой преобразователь 41 и второй ключ 28 подключены к катушкеэлектромагнитного компенсатора 10, резисторы 29 и 30 - к входам ключа, первый вход блока управления 27 подключен к выходу порогового элемента 26, а первый выход - к управляющему входу второго ключа 28, первый вход компаратора кодов 33 соединен с выходом блока 35 электромеханической памяти, первый выход компаратора 33 подключен к управляющему вхоДу первого ключа 32, а второй вход и второй выход соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока управления 27, первый вход3 12буферной памяти 34 подключен ктретьему выходу блока управленйя 27,первый выход буферной памяти 34соединен с электромагнитами 24 фиксаторов, гирь, а второй - с третьимвходом компаратора кодов 33, входтриггера знака 43 подключен к второму выходу аналого-цифрового пре,образователя 4 1 первый выход которого соединен с первым входом ком мутатора 40, второй вход которогосоединен с четвертым выходом блокауправления 27 первые входы сумматоров 38 и 39 подключены соответственно к лервому и,второму выходамкоммутатора 40, первый вход схемыблокировки 42 соединен с пятым выходом блока управления 27, второй итретий входы соединены соответственно с первыми выходами первого нвторого сумматоров 38 и 39, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго сумматоров 38 и 39,первый вход регистра хранения 37соединен с вторым выходом первогосумматора 38, второй вход - с вторым выходом второго сумматора 39,а выход - с цифровым индикатором36, третий вход второго сумматора39 соединен с выходом блока 35электромеханической памяти положения гирь, третий выход подключенк второму входу буферной памяти 34,а четвертый и пятый входы - к выходам триггера знака 43,Включение схемы блокировки 42позволяет осуществлять алгебраическое суммирование только кодов исходного положения гирь Б и грубого уравновешивания Я , а снятиеблокировки переноса позволяет производить полноразрядное суммирование или вычитание кодов точного игрубого уравновешиваний.Устройство работает следующимобразом.На чашку 2 накладывается измеряемый груз 3, при этом коромысло5 заклоияется и передает усилие через тягу 6 на измерительное коромысло 7, которое заклоняется наугол д Ч, ограничиваемый упорами 25.С датчика 11 подается сигнал наусилитель 12, вырабатывающий компенсационный ток 1 для компенсаток.ра 10 и выходной сигнал для аналого-цифрового преобразователя 41, 54305 е 52535 40 45 И 55 При массе груза меньше предела точного взвешивания выходной сигнал 7 с усилителя 12 не превышает пороговогозначения порогового элемента 26, сйгнал с которого поступает в блок 27, поддерживающий через ключ 28 режим точного уравновешивания, при котором выходной сигнал усилителя 12 проходит через резистор 29. С аналого-цифрового преобразователя 41 поступает сигнал Б 4 ц,эквивалентный значению точного уравновешивания, и через коммутатор 40 на первый сумматор 38 кодов точного уравновешивания поступает сигнал БЧерез регистр хранения 37 с сумматора 38 сигнал Б кода младших разрядов аналого-цифрового . преобразователя 41 поступает на младшие декады цифрового индикатора 36, При массе груза 3, большей предела точного взвешивания, сигнал Ч превьппает пороговое значение элемента 26 и блок управления 27с помощью ключа 28 отключает резистор 29 и подключает резистор 30 грубого взвешивания. Одновременно коммутатор 40 подключает к аналого" цифровому преобразователю 41 второй сумматор 39, на который поступает сигнал Б, кода старших разрядовГцаналого-цифрового преобразователя 41. С выхода сумматора 39 поступает сигнал кода грубого взвешивания. Одновременно коммутатор 40 подключает к аналого-цифровому преобразователю 41 второй сумматор 39, на который поступает сигнал кода старших разрядов аналого-цифрового преобразователя 41, С выхода сумматора 39 поступает сигнал кода грубого уравновешивания в буферную память 34, которая выдает сигнал на включение соответствующих электромагнитов 24 и на компаратор кодов 33, сравнивающий коды сигналов с буферной памяти 34 и с блока электроме" ханической памяти 35 и при несовпадении их (сигнал с блока электромеханической памяти равен "О", поскольку все гири были сняты с коромысла 7) включает через ключ 32 электродвигатель 20 механизма гиреналожения. Планка 16 опускается и соответствующие гири 14, электромагниты 24 которых включены, опускаются вниз с гиредержателями 15 и накладываюгся на нриэмы 13 коромыс 1254305ла 7, уравновешивая грубое значение массы взвешиваемого груза 3, при этом коды с блока электромеханической памяти 35 и буферной па-. мяти 34 равны и компаратор кодов 33 подает сигнал на блок управления 27 на, переключение ключа 28 с грубого уравновешивания на точное уравновешивание. Одновременно код набора гирь 14 с блока электромеханической памяти 35 поступает на сумматор 39, а сигнал точного уравновешивания с аналого-цифрового преобразователя 41 через коммутатор 40, включенный блоком управления 27 на соответствующий канал связи, поступает на логический сумматор 38. Приэтом блок управления 27 разблокирует 1 О схему блокировки 42 переноса, При положительном знаке сигнала Я, сиг.20 нал с триггера знака 43 устанавливает сумматоры 38 и 39 в режим сложения и через схему блокировки 42 сигнал переполнения разрядной сетки25 сумматора 38 поступает единицей переноса в сумматор 39 кодов грубого уравновешивания, Значения кодов грубого уравновешивания Я,.и точного уравновешивания Яиэ сумматоров 39 и 38 поступают на соответствующие разряды регистра хранения 37, который исключает выдачу на циФровой индикатор 36 промежуточных значений, соответствующих поэтапному принципу Формирования результата взвешивания, Значение взвешиваемой массы считывается с цифрового индикатора 36, со старших декад - значение эквивалентной массы гирь 14, наложенных на призмы 13 коромысла 7, с младших - сигнал с аналогоцифрового преобразователя 4 1,равный ,остаточному разбалансу, нескомпенсированному гирями 14, Последующее взвешивание производится как при нахождении нагрузки Э на чашке 2, так и при снятии ее без цикла возврата гирь 14 в исходное состояние и включения системы точного уравновешивания, при этом возможно получе- о ние суммарной массы при добавлении нагрузки, значение уменьшенной массы при снятии части нагрузки и взвешивания новой нагрузки сразу же после снятия предыдущей нагрузки, ЫПри снятии нагрузки Э и замене новойили при добавлении или уменьшенииуже взвешенной нагрузки устройство работает следующим образом, При наложении (снятии части) нагрузки, имеющей массу больше предела точного уравновешивания, срабатывает пороговый элемент 2 б и блок управления 27 через ключ 28 включает режим грубого взвешивания, С аналого-цифрового преобразователя 4 1 сигнал Я, грубого уравновешивания через ,коммутатор 40 поступает в сумматор 39 кодов грубого уравновешивания. Знак сигнала Б зафиксирован в триггере знака 43, Если знак сигнала Яположительный, то коды Я, с блока электромеханической памяти (на личие гирь 14 на коромысле 7) и Я с аналого-цифрового преобразоваГ.теля 41 суммируются, если знак триггера 43 отрицательный, то укаэанные коды вычитаются, При этом исключается перенос единицы в сумматор 39 при переполнении разрядной сетки сумматора 38 кодов точного уравновешивания за счет блокировки схемы 42, включаемой блоком управления 27,Как при сложении, так и при вычитании кодов Я, и Б в сумматореГУ39 формируется значение кода Я необходимое для гиревой компенсации измеряемой массы и равное алгебраической сумме кодов Б, и Я и сигнал Я поступает в буферную память 34, откуда поступает на соответствующие электромагниты 24 и на компаратор кодов 33, который сравнивает коды с буферной памяти 34 и с блока электромеханической памяти 35 (код гирь 14, находящихся на призмах 13 коромысла 7, наложение которых было произведено при предыдущем взвешивании), Несовпадение указанных кодов приводит к Формированию в компараторе кодов 33 сигнала на включение электродвигателя 20 через ключ 32, Планка 1 б поднимается вверх и все гири 14 на гиредержателях 15 поднимаются также вверх, и гири 14 снимаются с призм 13 коромысла 7,а при опускании планки 16 вниз опускаются гиредержатели 15 с гирями 14 только те, электромагниты 24 которых были включены соответственно коду буФерной памяти 34, и соответствующие гири 14 накладываются на призмы 13 коромысла 7, уравновешивая грубое значение массы взвешиваемого груза 3, Код блока электромеханической памяти 35 становится равным7коду Б буферной памяти 34 и компаУратор кодов 33 подает сигнал на блокуправления 27, который переключаетчерез ключ 28 систему грубого уравновешивания на точное уравновешивание, сбрасывает код Бгрубого уравновешивания из буферной памяти 34,подготавливая ее к записи кодовпоследующих взвешиваний, отключаеткомпаратор кодов 33 от функции сравнения кодов, в коммутаторе 40 включает .канал связи аналого-цифровогопреобразователя 4 1 с сумматором 38кодов точного уравновешивания, накоторый поступает сигнал Б, точного уравновешивания, разблокируетсхему блокировки переноса 42. Насумматор 39 кодов грубого уравновешивания поступает сигнал Я, с блокаэлектромеханической памяти 35,равный коду наложенных гирь 14 на коромысло 7, Через схему блокировки42 в случае переполнения разряднойсетки сумматора 38 сигнал переполнения поступает единицей переноса всумматор 39, Значение кодов грубогоуравновешивания Б,и точного уравновешивания Б,ч из сумматоров 39 и 38поступает на соответствулщие разрядырегистра хранения 37, с которого кодвзвешиваемой массы поступает на цифровой индикатор 36 и цифровое значение измеряемой массы считывается сцифрового индикатора 36,Формула изобретенияВесоизмерительное устройство, с одержащее коромысло с системой грубого уравновешивания в виде механизма гиреналожения, привод которого подключен к блоку питания через первый ключ, и системой точного уравновешивания в виде электромагнитного компенсатора, катушка которого подключена параллельно с входом порогового элемента к выходу усилителя, вход которого соединен с датчиком отклонения коромысла, аналогоцифровой преобразователь и второй ключ, подключенные к катушке электромагнитного компенсатора, два резистора, подключенные к входам вто 254305рого ключа, блок электромеханической памяти положения гирь, электромагниты фиксаторов гирь, коммутатор и цифровой индикатор, о т л и ч. а ющ е е с я тем, что, с целью повыше- ния быстродействия, точности и расширения диапазона применения, в него введены блок управления, первыйвход которого подключен к выходупорогового элемента, а первый выход - к управляющему входу второго люча, компаратор кодов, первый вход ;оторого соединен с выходом блока электромеханической памяти положения гирь, первьп выход подключен к управляющему входу первого ключа, а второй вход и второй выход соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока управления,буферная память, первый вход которой подключен к третьему выходу блока управления, первый выход соединен с электромагнитами фиксаторов гирь, а второй - с третьим входом компаратора кодов, триггер знака, вход которого подключен к второму входу аналогоцифрового преобразователя, первый выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, первый и второй сумматоры, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора, схемы блокировки, первый вход которой соединен с пятым выходом блока управления, второй и третий входы соединены соответственно с первыми выхо.дами первого,и второго сумматоров, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго сумматоров, и регистр хранения, первый вход которого соединен с вторым выходом первого сумматора, второй вход - с вторым выходом второго сумматора, а выход - с цифровым индикатором, третий вход второго сумматора соединен с выходом блока электромеханической памяти положения гирь, третич выход подключен к второму входу буферной памяти, а четвертый и пятый входы - к выходам триггера знака.