Силоизмерительное устройство

.113 риборыктрода 9-15. Зв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Берлин Г.С. Электронные п с механически управляемыми эле ми. - М.; Энергия, 1971, с. 14Авторское свидетельство СССР В 467244, кл. С 01 1 1/14, 1975.(54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности за счет автоматической коррекции .временной нестабильности механотрона и демпфирования свободных колебаний при измерении динамических усилий. Генератор 19 с делителем 20 частоты формирует стаЕНИЯ, д,.ЙИЬ.П.,"; Я бильный сигнал, поступающий в блок21 логики, формирующий серию импульсов, необходимых для работы счетчика24, регистра 25 памяти и электромагнита 28. На выходе схемы И 22 формируются пачки импульсов. По окончании каждой пачки блок 21 логики формирует импульсы, которые через ключ27 включают электромагнит с выходасхемы ИЛИ 29, Сигнальные пачки импульсов поступают на реверсивный входсчетчика 24, а контрольные пачкина его вычитающий вход. Происходитвычитание из числа, пропорциональногоизмеренному усилию, - числа, пропорционального заданному положению шты- . йря механотрона. В счетчике 24 получается число, пропорциональное действительному измеренному усилию. 5 ил.113394Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилий, в частности натяжения праваца в намоточных5станках при намотке электрических машин.Цель изобретения - повышение точности за счет автоматической коррекции, временной нестабильности механо О.трона и демпфирования свободных приизмерении динамических усилий,На фиг. 1 показано силоизмерительное устройство с механотронным датчиком; на фиг, 2 и 3 - положение пласти ны и опоры относительно штыря механотрона в нулевом и контрольном положениях; на фиг. 4 - блок-схема электронногс блока; на фиг. 5 в . эпюрынапряжений в различньгх участках схемы.Силоизмерительное устройство(Фиг. 1) содержит датчик 1 в видемеханотрона, корпус которого закреплен с помощью втулки 2, разрезной 25шайбы 3 и винтов 4 в неподвижной колодке 5, к которой пластиной б прикреплена плоская пружина 7 иэ фосфористой бронзы с роликом 8 на свободном конце. Штырь 9 механотрона 1 ЗОсоединен с концом плоской пружины 7с неподвижной колодкой 5 через подвижную колодку - демпфер 10 из .эластичного упругого материала. На неподвижной колодке 5 закреплен электромагнит 11, якорь 2 которого соединенс пластиной 13, имеющей сквозное отверстие 14 (фиг. 2), где расположенштырь 9 механотрона 1. Пластина 13размещена в пазу опоры 15, котораязакреплена на колодке 5, При измерении натяжения провода 16 он проходитчерез ролик 8.Электронный блок (фиг, 4) содержитсогласующий каскад 17. входы которого 45подключены к анодам механо грана,выход - к преобразователю 8 аналогчастота, кварцевый генератор 19,выход которого соединен с делителем20 частоты, связанным с блоком 21 5 Ологики. Выходы блока 21 логики подключены к схемам И 22 и 23, вторыевходы которых соединены с преобразователем 18, а также подключены креверсивному счетчику 24, регистру 25оперативной памяти, схемам И 26 иключу 27, выход которого соединен сэлектромагнитом 28, Выходы схем И 22и 23 подключены к схеме ИЛИ 29, выход 15 2которой связан с входом реверсивного счетчика 24, который связан также с задатчиком 30, Выходы регистра 25 оперативной памяти подключены к дешифратору 31, выход которого соединен с цифровыми индикаторами 32.Устройство работает следующим образом.При измерении усилий происходит деформация плоской пружины 7 на величину, пропорциональную приложенному усилию, которая через подвижную колодку - упругий демпфер 10 передается штырю 9 механотрона 1, вызывая его пропорциональное линейное перемещение. При этом происходит разбаланс мостовой схемы, образованной внутренними сопротивлениями механотрона, анодными сопротивлениями Ко К и балансировочным сопротивлением К (фиг.4). На выходе механотрона возникает напряжение, которое через согласующий каскад (фиг, 5 а) посту пает на преобразователь 18 аналог- частота, преобразующий аналоговый сигнал в последовательность импульсов с частотой следования, прямо пропорциональной амплитуде сигнала (фиг,5 б).Кварцевый генератор 19 с делителем 20 частоты формирует стабильный сигнал частотой 1 Гц (фиг. 5 в), который поступает на блок 21 логики формирующий серию импульсов (фиг. 5 а, г,е,ж,к,л,м), привязанных по времени другу к другу, необходимых для работы реверсивного счетчика 24, регистра 25 оперативной памяти и электромагнита 28.На выход схемы И 22 поступают два сигнала с вьгхада аналого-цифрового преобразователя 18 (фиг. 5 б) и блока 21 логики (фиг. 5 г), На выходе схемы И 22 формируются пачки сигнальных импульсов (флг. 5 д) с постоянным периодом следования, при этом частота следования импульсов внутри пачек прямо пропорциональна измеряемому усилию. После окончания каждой пачки сигнальных импульсов блок логики формирует прямоугольные импульсы с частотой следования 0,5 Гц, которые через ключ 2 7 включают электропитание электромагнита 11. При этом последний притягивает якорь 12 и вместе с ним пластину 13, прижимая штырь 9 механотрона 1 к опоре 15 (фиг. 3), Когда штырь 9 прижат к опоре 15, на один вход схемы И 23 с блока 21 логики3 13394 поступает импульсный сигнал (фиг,5 ж), а на другой - сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 18. На выходе схемы И 23 формируются пачки контрольных импульсов (фиг. 5 з) с по 5 стоянным периодом следования, при этом частота следования импульсов внутри пачки прямо пропорциональна сигналу на выходе механотрона, когда его штырь 9 фиг. ) прижат к опоре 15. С выхода схемы ИЛИ 29 сигнальные пачки импульсов поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 24, а контрольные пачки - на его вычитаю щий вход, при этом происходит вычитание из числа, пропорционального измеренному усилию, - числа, пропорционального заданному фиксированному контрольному положению штыря 9 механотрона, Так как оба этих числа содержат одинаковую временную нестабильность, то она при вычитании автоматически компенсируется. При этом контрольное положение штыря 9 меха нотрона 1 находится ниже его нулевого положения, поэтому при вычитании двух чисел за счет разницы положений возникает систематическая погрешность, которая кажцый раз учитывается за- .3 датчиком 30, с которого эта разница, определенная заранее, вводится в реверсивный счетчик 24, где и получается число, пропорциональное действительному измеренному усилию.Для запоминания измеренного числа35 используется регистр 25 оперативной памяти, куда оно записывается по команде с блока 21 логики (фиг, 5 л) через схему И 26. Индикация числа осу ществляется на цифровых индикаторах 32, подключенных через дешифратор 31 к регистру 25 оперативной памяти,Перед измерением предварительно .производится установка первоначаль 15ного нулевого положения штыря 9 механотрона 1 (фиг. 1) путем перемещения его корпуса с втулкой 2 в вертикальной плоскости с помощью сегментов разрезной шайбы 3 и винтов 4. При этом электромагнит 11 отключен. При измерении натяжения провода 16 в динамике он огибает ролик 8,вызывая пропорциональные колебания плоской пружины 7 и штыря 9 механотрона 1. Свободные колебания упругой системы (плоская пружина 7 - демпфер 1 О - штырь) гасятся с помощью демпфера 1 О за счет того, что его один конец закреплен неподвижно на колодке 5.Формула изобретенияСилоизмерительное устройство, содержащее механотрон, корпус которого закреплен в неподвижной колодке, связанной через плоскую пружину с подвижной колодкой, в которой закреплен штырь механотрона, подключенного к мостовой схеме с источником анодного напряжения и измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено электромагнитом, якорь которого связан с пластиной, снабженной.на свободном конце отверстием под штырь механотрона и пропущенной через паз в опоре, которая размещена между механотроном и выполненной в виде демпфера из эластичного упругого материала подвижной колодкой, причем последняя и опора закреплены на неподвижной колодке, а измерительный прибор выполнен в виде электронного блока с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с задатчиком исходного уровня и регистром оперативной памяти.Тираж 776 осударстве ам изобрет Москва, ЖПодпиого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д