Способ измерения силы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК рр С 01 Ь 1/08 ее до тех пор, ума выражения: льский и п лексной ав химической де 1 О,(5 (5 р. Эл ричес 75, с Туричин А.М. иизмерения незлеЛ., "Энергия",трих ве81 етельство 7/06, 19 моментизмерит ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 9(71) Научно-исследоватектный институт по комтоматизации нефтяной ипромышленности3) 531.781(088.8) ческие кт ки т личин. 19 .4 483.2. Авторское свид СССР В 259440, кл. С 01 Ь 68 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ, заключающийся в том, что ее сравнивают с нарастающим во времени развертывающим усилием посредством преобра" зования неравновесия сравниваемых сил в ограниченное перемещение подвижной части измерителя, а об измеряемой силе судят по величине раэвер тывающего усилия в момент регистрации прохождения подвижной частью иэ" мерителя положения равновесия, о тл н ч а ю щ и й с я тем, что, с це- лью повышения точности эа счет умень. шения влияния внешних дестабилизиру" ющих факторов, развертывающее усилие прикладывают к подвижной части измерителя с оптимальной скоростью нарастания, которую определяют устанавливая сначала такую скорость нарастания развертывающего усилия, при которой обеспечивается достижение максимума развертывающего усилия впрохождения подвижной частьюеля положения равновесия,а затем ступенчато снижапока не достигнет минивРр, йаЫВ 4 ЬК 1 ф,2,3 - номер ступени снижения скорости нарастания развертывающего усилия; К . - скорость нарас-тания развертывающего усилия установленная на 1-й ступени; ЙК;, =К;+1-К; - шаг уменьшения яскорости развертывающего усилиямежду ступенями;Р -Р - величина превыэ, р, с шения развертывающего усилияЕ в моментпрохождения подвижной частью измерителя положения равновесия над известной статической си" лой Е , которая обеспечивает приведение к положению равновесия подвижной части ненагруженного измерителя; ЬР . Е . -Г шаг иэйенения 6(+4(М 1 1 ф между двумя ступенями скорости развертывающего усилия.где= 0,1,2,3 номер ступениснижения скоростинарастания развертывающегоусилияскорость нарастания развертывающего усилия, установленная на1-й ступени;шаг уменьшенияскорости развертывающего усилиямежду ступенями 1величина превы-,шения раэвертыва.ющего усилия Рв момент прохождения подвижнойчастью измерителя положения а(, ) = (. 1-,р с равновесия над известной статической силой Ге которая обеспечивает приведение к положению равновесия подвиж. - ной части нена-Р(.(г 15(П 1 1-(5 ш 11- о 4 Ав (г(-ги св р) для.у = 1 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для. использования при создании измерителей силы развертывающего уравновешивания. 5Известен способ измерения силы, заключающийся в том,что ее сравнивают с изменяющимся во времени усилием.Однако данный способ не обеспечивает необходимой помехоустойчивости Г 13Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения силы, заключающийся в том, что ее сравнивают с нарастающим во времени развертывающим усили ем посредством преобразования неравновесия сравниваемых сил в ограниченное перемещение подвижной части измерителя, а об измеряемой силе судят по величине развертывающего уси лия в момент регистрации прохождения подвижной частью измерителя положения равновесия 2 3Этот способ также не обеспечива" ет стабильности результатов измере ния при действии внешних дестабилизирующих факторов, таких как вибрации, повышенная температура и т.д.Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения 30 влияния внешних дестабилизирующих факторов.Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения силы, заключающемуся в том, что ее сравнивают с нарастающим во времени развертывающим усилием посредством преобразования неравновесия сравниваемых сил в ограниченное перемещение.под" вижной части измерителя, а об измеряемой силе судят по величине развертывающего усилия в момент регистрации прохождения подвижной частью измерителя положения равновесия, раз" вертывающее усилие прикладывают к подвижной части измерителя с оптимальной скоростью нарастания, которую определяют устанавливая сначала такую скорость нарастания развертывающего усилия, при которой обеспечивается достижение максимума развер- тывающегО усилия в момент прохождения подвижной частью измерителя положения равновесия, а затем ступенчато снижают ее до тех пор пока не достиг 55 нет минимум выраженияаР+в ак ,груженного измерителя;дР , = р . - г в. - шаг изменения рв61+1 Ь 1+1) в 1между двумя ступенями скоростиразвертывающего усилия.На фиг. 1 и 2 представлены графики, поясняющие предлагаемый способ измерения силы.Сущность способа заключается в том, что для измерителей силы, динамические характеристики которых описываются дифференциальным уравнением второго порядка, реакция на воздействие равномерно изменяющееся развертывающее усилие описывается следующими выражениями;для р(1 г - ( -г - (гю 1(еи(г) Р овдв (оо оЮ 99212 лием максимального значения. При этом определяют К и Ро . Затем уменьшают скорость нарастания развертывающего усилия на .ДК, определяют К., Р 1,.ДРа 1 и рассчитывают Езо+ 5 1аРВ+ щ -- КЬК оПоиск оптимальной скорости развертки заключается в фиксации значений исходных значений Р ;и К;, осущест- Ю влении изменения К; на ЬК;+ фиксации величины изменения ЬРа; н осуществлении вычислений, Шаг уменьшеФния скорости развертки обуславливается допустимой погрешностью 5 оп ределения значения рабочей скорости ЬК;+ = 5 К; . Полученные значения Рв,+ 4 Га= Р; К;, - Ь К = К; являются исходными для следующего цикла. Результат вычислений в каждом 20 цикле сравнивается с предыдущим результатом, а по итогам сравненияделается вывод о необходимости осуществления следующих цйклов или одостижении выполнения условий (7) и(12). В этом случае достигнутаяскорость нарастания развертывающего,усилия фиксируется, измеритель нагружается измеряемым усилием и регистрируется момент прохожденияподвижной частью измерителя положения равновесия. При этом измеряемаясила определяется какРи= Гр-Рсгде Рр в .величина развертывающего усилим, зафиксированная в момент прохождения подвижной частью измерителяположения равновесия,Предлагаемый способ измерениясилы сравнительно просто поддаетсяавтоматизации и позволяет повыситьточность измерения,1099212 Составитель А. Амаханов Техред И,Кузьма Лосев рректо дакт каре каз 4361/3 ко и от ка лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Тираж 823 ВНИИПИ Государственно по делам изобретении 113035, Москва, Ж, Ра