HU189516B - Self-checking precision scale - Google Patents

Description

A találmány tárgya önellenőrző precíziós mérleg, amelynél az erőátalakítóval vagy erőkompenzációs rendszerrel elektronikus úton meghatározott tömegértéket felrakható súlyok alkalmazásával saját tartományán belül bővíteni és minden egyes mérési ciklust ellenőrizni lehet.

Ismeretesek olyan mérlegek, amelyeknél az erőálalakitóval vagy erőkompenzációs rendszerrel meghatározott mérési tartományt kibővítették. A felrakható súly tömegét elektronikus állandó érték formájában hozzáadják a változó mérési tartományban meghatározott értékhez. Az összeg képezi a teljes értéket.

Ilyen mérleget ismertetnek például a DE-OS 2.050.596 számú nyilvánosságrahozatali iratban és a DE-AS 2.621.483 számú közzétételi iratban. A DE-OS 2.056.714 számú nyilvánosságrahozatali iratban olyan elektronikus mérleget ismertetnek, amelynél a felrakható súly tömege kisebb, mint a maximális mérési tartomány. A maximális mérési tartomány egy változó mérési tartományból áll, amely a felrakható súlynak, a túlterhelési tartománynak és a részleges terhelési tartománynak az összege. A kijelzett mérési tartományban lévő súlyoknál így megvalósítható az automatikus súlyfokozatkapcsolás, és ezzel a mérleg mérési tartományának átkapcsolása is.

A felrakható súlynak referenciasúlyként való alkalmazására további példát ismertetnek a DE-OS 2.601.165 számú nyilvánosságrahozatali iratban. Ebben olyan mérlegről van szó, amelynél referenciasúlyként felrakható súlyt alkalmaznak. A referenciasúly megfelel az elektronikus mérési tartomány végértékének. Az elektronikus mérési tartományt úgy ellenőrzik, hogy a referenciasúlyt emelőmechanizmusra helyezik fel.

A fent ismertetett megoldásoknál a használati értékhez képest a ráfordítások viszonylag nagyok. Ennek egyik oka az, hogy minden egyes mérési tartomány ellenőrzéséhez referenciasúlyként nagy pontosságú felrakható súlyokra van szükség, vagy a mérési tartomány kiterjesztéséhez kellenek felrakható súlyok. Ezekhez a felrakható súlyokhoz minden esetben megfelelő meghajtással és vezérléssel ellátott emelőmechanizmust kell alkalmazni. Abban az esetben, ha egy mérlegben a mérési tartomány kiterjesztéséhez a felrakható súlyt mint referenciasúlyt és felrakható súlyt egyesítik, akkor ennek következtében legalább két felrakható súlyra, két emelőmechanizmusra és egy költséges vezérlőegységre van szükség.

A találmány célja olyan önellenőrző precíziós mérleg, amelyet sokoldalúbban lehet felhasználni, nagyobb pontossági osztályú, egyszerűbb felépítésű és olcsóbb az ismert mérlegeknél.

A találmány feladata tehát az, hogy a precíziós mérlegnél a felrakható súly alkalmazásával az erőátalakítóval vagy erőkompenzációs rendszerrel elektronikus úton meghatározott tömegértéket saját tartományán belül bővíteni és minden egyes mérési ciklust ellenőrizni lehessen. Emellett a felrakható súlyok számát csökkenteni és a vezérlést valamint az emelömechanizmust egyszerűsíteni kell.

A fenti feladatot a találmány szerint olyan beren2 dezés létrehozásával oldottuk meg, amelynél csupán egy motorral működtetett súlyemelőt, egy felrakható súlyt alkalmazunk, amelynek tömege az erőátalakító vagy az erőkompenzációs rendszer egymással azonos nagyságú elektronikus pozitív mérési tartományának és negatív mérési tartományának felel meg, amely a hitelesítéskor tehertartóval van összekötve és az emelőn elhelyezett tömeggel mechanikusan ki van tárázva, és a felrakható súly leemelt álapotában az erőátalakító vagy erőkompenzációs rendszer negatív végértékéhez a mérési tartomány zéruspontja számláló alkalmazásával van hozzárendelve.

Az emelő kitárázott állapotában az erőátalakitó vagy erőkompenzációs rendszer nincs terhelve. Ha a felrakható súlyt leemeljük, megkapjuk az erőátalakító vagy erökompenzációs rendszer elektronikus mérési tartományának negatív végértékét. A fenti elektronikus mérési tartomány jelleggörbéje a pozitív és negatív tartományokban tükörképszerűen egyforma. A negatív értéket számlálóval végzett beállítással állítjuk be zérusra. Ezzel az elektronikus teljes mérési tartományt, amely azonos a mérleg mérési tartományával, kétszeresére növeljük.

A mérési folyamat, azaz egy súlynak a megmérése, amely a hitelezési pont és az elektronikus mérési tartomány ellenőrzését valamint a mérési tartomány kétszeres nagyságúra történő növelését foglalja magába, a találmány szerinti berendezéssel az alábbi három lépésből áll:

- Hitelesítés - a felrakható súlyt feltesszük a tehertartóra, mechanikusan kitárázzuk az emelőkar túlsó végénél, ekkor az erőátalakitó vagy erőkompenzációs rendszer terheletlen.

- Mérési tartomány ellenőrzése - a felrakható súlyt motorrral működtetett kapcsolóemel tyűvel felemeljük, és a tükörképszerü elektronikus mérési tartomány negatív végértékét ellenőrizzük.

- Súly felhelyezése és mérése - a negatív végértéket számláló alkalmazásával zérusra állítjuk, és ezzel a mérési tartományt kétszeresére növeljük.

A találmány szerinti, önellenőrző precíziós mérlegekhez alkalmazható berendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

l.a ábrán egy precíziós mérleg vázlatos rajza látható, a hitelesítési fázisban; az

1. b és l.c ábrán az l.a ábrán látható mérleg egy-egy mérési pontjában felvett jelleggörbét mutatjuk be; a

2. a ábrán a fenti precíziós mérleg vázlatos rajza látható, az elektronikus mérési tartomány negatív végértékénél; a

2. b és 2.c ábrán a 2.a ábrán látható mérleg egyegy mérési pontjában felvett jelleggörbét mutatjuk be,

3. a ábrán pedig szintén ugyanaz a precíziós mérleg látható vázlatos rajzon, de itt a mérési fázisban; a

3.b és 3.c ábrán pedig a 3.a ábrán látható mérleg egy-egy mérési pontjában felvett jelleggörbét mutatjuk be.

Az egyes ábrákon az azonos hivatkozási számokkal azonos egységeket jelöltünk. Mint az l.a.

189 516

2.a illetve 3.a ábrákon látható, a találmány szerinti önellenőrző precíziós mérleg az alábbi részekből áll:

teherserpenyő támaszkodik fel rögzítetten 4 tehertartóra, amely 6 emelőkarral és 7 merev összekötőrúddal csuklós négyszöget alkot. A 6 emelökar 8 csapágyon, a 7 merev összekötőnk! pedig 9 csapágyakon támaszkodik fel, és a 8,9 csapágyak 10 állványon vannak rögzítve. 1 felrakható súly 2 kapcsolóemeltyű egyik végén van rögzítve, amelynek másik végén 3 bütykös tárcsa van elrendezve, közepe pedig egy további 10 állványon fekszik fel. Az l.a ábrán az 1 felrakható súly felfekszik a 4 tehertartón.

A 6 emelőkarnak az 5 teherserpenyővel ellentétes végénél 15 kiegyenlítő tömeg van elrendezve, amelynek célja az 1 felrakható súly, a 4 tehertartó és az 5 teherserpenyő saját tömegének valamint a 7 merev összekötörúd részarányos saját tömegének kiegyenlítése, továbbá a 6 emelőkar részarányos tömegének és ez utóbbi alatt elrendezett 14 tekercs tömegének kikompenzálása.

Az l.a, 2.a és 3.a ábrákon pont-vonallal 11 erőkompenzációs rendszert jelöltünk, amely a 14 tekercset, ahhoz csatlakozó 16 állandómágnest, a 6 emelőkar középső részéhez csatlakozó 12 útfél vevőt és a 14 tekerccsel összekötött 13 kiértékelőegységet foglal magába. Ehhez kapcsolódik 17 analóg/ digitál átalakító, 18 számláló és 19 kijelzőegység. A fenti ábrákon a 17 analóg/digitál átalakító és a 18 számláló között 20 mérési pont, a 18 számláló és a 19 kijelzőegység között pedig 21 mérési pont látható.

A 2.a ábra abban különbözik az l.a ábrától, hogy azon az 1 felrakható súly felemelt állapotban van, a 3.a ábrán szintén, továbbá a 3.a ábrán az 5 teherserpenyön 22 teher van elhelyezve.

A találmány szerinti önellenőrző precíziós mérleg a következőképpen működik:

Az l.a ábrán a 6 emelőkar ki van tárázva, ennek következtében nem folyik I áram a 17 analóg/digitál átalakító bemenetére csatlakozó vezetékben, ami a 17 analóg/digitál átalakító kimenete és a 18 számláló bemenete között felvett 20 mérési ponthoz tartozó karakterisztikából (lásd l.b ábrát) is kitűnik. Ezzel egyidejűleg történik az automatikus hitelesítés (a 19 kijelzöegységen leolvasható érték = 800,00 g, lásd a 18 számláló kimenete és a 19 kijelzőegység bemenete között felvett 21 mérési ponthoz tartozó karakterisztikát ábrázoló l.c ábrát). Egy mérési ciklus első lépése tehát a fentiekből áll. A mérési ciklus második lépését a 2.a ábrán mutatjuk be. Ekkor az 1 felrakható súlyt a 2 kapcsolóemeltyű közbeiktatásával, a vezérelt és motorral működtetett 3 bütykös tárcsával felemeljük a 4 tehertartóról. Ezáltal a 14 tekercsre ható nyomaték csökken, a 6 emelőkar pedig nyugalmi helyzetéből kitér. Ennek a súlyváltozásnak a hatására az induktív 12 útfelvevő induktivitásváltozása a kitéréssel arányos változást idéz elő az I áramban, mely I áram a 14 tekercsen folyik keresztül. Ez az I áram, amely a 16 állandómágnes mezejében folyik, olyan erőt hoz létre, amely a 6 emelőkar kitérése ellenében hat. Az I áram erőssége a felemelt illetve felhelyezett l felrakható súllyal, illetve a 3.a ábrán látható 22 teherrel egyenesen arányos.

A 20 mérési ponthoz tartozó 2.b ábrából leolvasható a karakterisztika megfelelő pontjának értéke, amely 800,00 g-mal egyenlő. A mérési ciklus harmadik lépését a 3.a ábrán mutatjuk be, ahol a második lépésből indulunk ki. A 18 számlálón beál10 Htjuk a maximális negatív végértéket, például -800,00 g + 0,00 g-ot (lásd a 21 mérési ponthoz tartozó 3.c ábrát). A mérendő teher súlyának meghatározásához a negatív végértéktől (például - 800,00 g = 0,00 g) a pozitív végértékig (például 15 + 800,00 g = 1600,00 g) terjedő elektronikus mérési tartomány áll rendelkezésűnkre. Ezzel a megoldással biztosítjuk, hogy egyetlen 1 felrakható súlylyal, egy darab 2 kapcsolóemeltyűvel, egyszerű vezérléssel és motorikus meghajtással ellátott 3 büty20 kös tárcsával a következő jelentős előnyös hatásokat érjük el:

- minden mérési ciklusban ellenőrizzük a hitelesítési pontot és a mérési tartományt. Ez alapvető a nagypontosságú, hiteles súly-méröberendezések25 nél.

- a mérleg elektronikus mérési tartományát kétszeresére növeljük.

- a pozitív és negatív mérési tartományokban (amelyek egymással sorosan helyezkednek el) a 17 analóg/digitál átalakító kihasználásával a felbontás-ráfordítás arány kétszeresére növelhető.

Claims (1)

1. Önellenőrző precíziós mérleg, amely kapcsolóemeltyűkkel ellátott, motorral működtethető felrakható súlyokból és tehertartóval ellátott teherserpenyőből áll, mely utóbbi csapágyakon keresz40 tül és állványhoz rögzített emelökarral és merev összekötörúddal össze van kötve és azokkal csuklós négyszöget alkot, mely továbbá sorbakapcsolt analóg/dialóg átalakítóból, számlálóból és kijelzőegységből áll, amellyel erőátalakitóval vagy erő45 kompenzációs rendszerrel elektronikus úton előállított tömegértéket a saját tartományában és minden egyes mérési ciklusban felrakható súllyal ellenőrizni lehet, azzal jellemezve, hogy egyetlen elrakható súllyal (1) van ellátva, amelynek saját tömege 50 az erőátalakító vagy erőkompenzációs rendszer (11) azonos nagyságú elektronikus pozitív- és negatív mérési tartományainak megfelelő nagyságú, és az emelőkar (6) túlsó oldalánál egy kiegyenlítő tömeg (15) úgy van kialakítva, hogy felhelyezett felgg rakható súly (1) esetében a mérleg ki van tárázva és egyensúlyi állapotban van, a felrakható súly (1) leemelt állapotában pedig az erőátalakító vagy erőkompenzációs rendszer (11) elektronikus mérési tartományának negatív végértékéhez a mérési tarθθ tomány nullpontja a számlálón (18) keresztül van hozzárendelve.