IT8323949A1

IT8323949A1 - " apparecchio di pesatura ad estensimetri di deformazione, specialmente pesa-persone"

Info

Publication number: IT8323949A1
Application number: IT1983A23949A
Authority: IT
Original assignee: Artigue Francis; Cormier Roland; Francois Christian; Lefetz Andre
Priority date: 1982-11-30
Filing date: 1983-11-30
Publication date: 1985-05-30
Also published as: EP0126745B1; US4600067A; FR2536853A1; ES8507685A1; DE3373340D1; IT8323949A0; EP0126745A1; IT1167036B; ES527981A0; FR2536853B1; WO1984002186A1

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"APPARECCHIO DI PESATURA AD ESTENSIMETRI DI DEFORMA-ZIONE, SPECIALMENTE PESA-PERSONE"

RIASSUNTO

Apparecchio di misura ad estensimetri, specialmente pesa-persone, caratterizzato dal fatto che comporta: una barra unica (l) resa solidale alle sue estremit? (2,3) rispettivamente con una tavola (5,7) di ricezione di carico e con un telaio di supporto (IO); almeno due complessi (12,13) ad estensimetro di deformazione fissato alla barra,9 sensibili alla flessione della barra sotto l'effetto del carico applicato, i detti complessi, insieme con la zona della barra con cui essi cooperano e con il circuito di trattamento dei segnali emessi dagli estensimetri,avendo la stessa sensibilit? di misura per uno stesso carico applicato; almeno un terzo complesso (14) ad estensimetro di deformazione fissato alla barra, sensibile alla torsione della barra sotto l 'effetto del carico applicato; nonch? un circuito di trattamento dei segnali emessi dai detti tre complessi ad estensimetro di deformazione, comportanti mezzi per combinare i detti segnali onde eliminare, nel segnale uscente, la componente risultante dalla deformazione della barra in torsione.

L 'invenzione concerne gli apparecchi di pesatura del tipo ad estensimetri di deformazione e si applica in particolare alle bilance pesa-persone.

Essa si propone lo scopo di realizzare un apparecchio di questo tipo, che, pur essendo di concezione e struttura semplici, e quindi di basso costo, sia anche affidabile e preciso.

A uesto scopo, l 'apparecchio secondo l 'invenzione ? caratterizzato dal fatto che comporta: una barra unica resa solidale alle sue estremit? rispettivam?nte con una tavola di ricezione di carico e con un telaio di supporto; almeno due complessi ad estensimetro di deformazione fissato alla barra, sensibili alla flessione della barra sotto l 'effetto del carico applicato, i detti complessi, insieme con la zona della barra con cui essi cooperano e con il circu?to di trattamento dei segnali emessi dagli estensimetri avendo la stessa sensibilit? di misura per uno stesso carico applicato; almeno un terzo complesso ad estensimetro di deformazione fissato alla barra, sensibile alla torsione della barra sotto l 'effetto del caripo applicato; nonch? un circuito di trattamento dei segnali emessi dai detti terzi complessi ad estensimetro di deformazione, comportanti mezzi per combinare i detti segnali onde eliminare, nel segnale uscente, la componente risultante dalla deformazione della barra in torsione.

Preferibilmente, i due primi complessi sensibili alla flessione, comportano degli estensimetri identici cooperanti con la barra in zone aventi la stessa; sezione,

Al di fuori delle zone di misura del momento flettente, la barra pu? presentare sezioni e/o costttuzioni variabili, specialmente alle sue estremit? di fissaggio o nella zona di alloggiamento del complesso sensibile alla torsione.

Preferibilmente, tuttavia, la barra presenta sezione costante ad esempio poligonale (quadrata, rettangolare,. ovvero curva (rotonda, ellittica ovvero profilata la), U, I, H,-C, l,

la barra pu? essere piena o tubolare.

Secondo una preferita forma di realizzazione, ogni di cui quello complesso comporta un solo estensimetro/ sensibile

alla flessione e parallelo alla direzione generale

della barra, mentre quello sensibile alla torsione ? inclinato rispetto a questa direzione, ad esempio

di 45?.

In pratica, ognuno dei tre complessi ad estensimetro

di deformazione ? sensibile sia alla flessione che

allatorsione, ma per parti diverse, in maniera che,

mediante 1 'eliminazione della componente distorsione

nel segnale uscente, la componente della flessione formante questo segnale uscente , ? sostanzialmente

definita dai due complessi sensibili alla flessione,

re, peruna piccola parte, dal complesso sensibile

alla torsione.

L'invenzione verr? meglio compresa mediante la

lettura della seguente descrizione, che si riferisce

agli annessi disegni, descrizione e disegni essendo

dati al solo scopo indicativo e non limitativo della portata del trovato.

Nei disegni:

La figura 1 mostra una sezione verticale di un ap parecchio realizzato secondo l ?invenzione, tale sezione essendo condotta secondo l ?asse della barra; la figura 2 raostra 'una vista in pianta dell 'appa recchio di figura 1 ;

la figura 3 mostra il ponte estensiometrico costituito dagli estensimetri dell ?apparecchio delle figure 1 e 2;

la figura 4 mostra una barra equipaggiata con gli estensimetri secondo un?altra forma di realizzazione ;

la figura 5 mostra il ponte estensiometrico costituito dagli estensimetri della figura 4; e

le -figure. 6 e 7 .sono delle viste analoghe a quelle delle figure 4 e 5 rispettivamente, relative ad un?altra variante di realizzazione.

L?apparecchio di pesatura, specialmente una bilancia per pesare p?rsone, rappresentato sulle figure i e 2, comporta un elemento sensibile 1 costituito da una barra unica cilindrica, e cio? a sezione costante; preferibilmente, come rappresentato, la barra 1 ? una sezione circolare, ma questa sezione potrebbe avere una diversa forma, ad esempio curva, quale una forma ellittica, od anche poligonale, ad esempio quadrata -o rettangolare, od anche profilata (T, H, I, U, C, L, . . . ) .

Ad una estremit? 2, la barra 1 ? resa solidale, ad esempio mediante una giunzione con viti 3 ed una piastra o collare di serraggio 4? con una tavola' 5 di supporto di carichi costituita da una tavola propriamente detta 6 e da una struttura di sigorto 7 a forma di forcella o riquadro, alla quale ? fissata la tavola 6 e che viene bloccata direttamente sull 'estremit? 2.

All' altra estremit? 3, la barra 1 viene resa solidale, ad esempio sempre con una giunzione mediante viti 8 e collare .9, con una base IO mediante la quale l'apparecchio appoggia sul relativo supporto, , adesempio sul solo. La base pu? ricevere una cuffia laterale i4 il cui bordo superiore ? coperto dal grembiule laterale della tavola 6. la base 10, presenta parimenti una foggia a forc ella a riquadro per fornire un appoggio stabile.

- La tavola 6 della cuffia i l sono state cancellate sulla figura 2 per chiarezza di disegno.

La ,-barra 1 ?.generalmente orizzontale, come,la struttura della figura-7 e la base IO.

La barra I pu? prolungarsi parallelamente verso un lato dell'apparecchio, o, eventualmente, secondo una diagonale od ancora secondo un diametro, se l'apparecchio ? circolare.

Quando un carico da pesare viene disposto sulla tavola 6, esso sottopone la barra 1 a sollecitazioni di flessione ed eventualmente di torsione.

Per misurare queste sollecitazioni, si fissano sulla barra 1, generalmente mediante collaggio, almeno due estensimetri di deformazione longitudinali 12, 13 ed almeno un estensimetro di deformazione 14, illustrato in tratteggio sulla figura 1, la cui direzione ? inclinata rispetto all'asse longitudinale 15 della barra

Preferibilmente, i dueestensimetri longitudinali 1-2-, 1-3 giacciono sulla stessa generatrice, ad esempio sulla generatrice superiore od inferiore, e 1'estensimetro 14 ? inclinato di-45? rispetto all'asse 15 della barra, ih maniera da ottenere il massimo grado di sensibilit? alla torsione.

Se il carico da pesare ? disposto a piombo rispetto all ?asse 15 della barra, questa lavora solo a flessione, mentre, se il carico ? disassato, la barra lavora sia in flessione che in torsione; in questo caso, la deformazione della barra in torsione sollecita? anche gli estensimetri longitudinali 12 e 1 3 che allora rischiano di falsare la misurazione.

l ?estensimetro inclinato 14 ? principalmente sensibile alla torsione e, in minor grado, alla flessione. Il suo ru?lo ? proprio quello di consentire di annullare la parte del segnale degli estensimetri longitudinali 12, 13 che viene indotta dalla torsione.

Il trattamento dei segnali avviene mediante il ponte estensiometrico della figura 3 ; gli estensimetri 12,. ..;.l.3 sono montati in serie; i morsetti di questo circuito in serie, sono connessi sui morsetti

S, S ? dell ?alimentazione; in parallelo con questo circuito in serie, si prevede un secondo circuito in serie costituito dall 'estensimetro 14~ e da una resistenza ?quiiibratrice regolabile. R . Il segnale viene prelevato fra gli estensimetri 12, 13, da

un lato, e fra l ?estensimetro 1 4 e la resistenza Re, d ?altro lato. Per annullare la componente di torsione nel segnale uscente, si prevede una piccola resistenza rc- In serie con l 'estensimetro 14 oppure, come illustrato a tratteggio, una grande resistenza R_ in parallelo su questo estensimetro 14?

Nella variante della figura 4, si aggiunge, agli estensimetri 12, 13, H delle figure da 1 a 3, un quarto estensimetro 17? inclinato sull 'asse 15 della barra 1 di un angolo opposto a quello dell 'estensimetro 14 ad esempio 45? .

Il ponte estensiometrico della figura 5 differisce da quello della figura 3 solo per la sostituzione della resistenza Rg mediante l 'estensimetro 17, i rami del ponte comportanti gli estensimetri 14, 17 comprendendo le piccole resistenze in serie r , r* , o le grandi resistenze Rof R' in parallelo.

La variante della figura 6 differisce da quella della figura 4 soltanto perch? viene aggiunta una seconda coppia' di' estensimetri longitudinali 'l 8, 19 situati ad" esempio' lungo una stessa, generatrice e diametralmente opposti agli estensimetri 1 2-13 nonch? in quanto la posizione dell ? estensimetro 17 viene variata, tale estensimetro presentando comunque inclinato rispetto all 'asse 15 di un angolo opposto a quello dell 'estensimetro 14*

Il ponte estensiometrico della figura. 7? utilizzato con la struttura della figura 6, comporta tre circuiti in serie montati i morsetti di alimentazione S, S'; un circuito, comportante gli estensimetri longitudinali 12, 13? un circuito comportante gli estensimetri longitudinali 18, 19, un circuito comportante gli estensimetri inclinati 14? i 7, ognuno essendo associato ad una piccola resistenza di correzione ? , r * in serie (oppure ad una grande resistenza in parallelo) , il 1 segnale uscente venendo prelevato tra il morsetto comune agli estensimetri 12, 13 e il morsetto comune agli estensimetri 14, 17? una resistenza regolabile di correzione RM?, essendo inserita in parallelo sui morsetti di prelievo del segnale uscente, mentre un'altra resistenza regolabile in correzione R' viene prevista fra morsetto comune agli estensimetri 18, i 9 e il morsetto comune agli estensimetri 14, 17. Nella pr?tica, viene utilizzata una sola delle resistenze R' * C , RT"C e quindi il loro circuito pu? venire aperto, ad esempio mediante un interruttore.

E? evidente che altre strutture dei? ponti sono possibili ed attuabili da parte degli esperti del ramo Le posizioni relative degli estensimetri longitudinali ed inclinate sulla barra 1 non sono generalmente determinanti. Ad esempio, un estensimetro inclinato potrebbe venire incollato sulla barra contemporanearaente ad un estensimetro longitudinale, per formare un doppio estensimetro incrociato.

In ognuna delle realizzazioni descritte sopra a titolo esemplificativo, si utilizza una sola barra di deformazione e gli errori di misura indotti dagli estensimetri longitudinali, quando si verifica, la torsione della barra, sono annullati dal o dagli estensimetri inclinati.

Nonostant siano stati descritti complessi ad estensimetro unico ed a barra con sezione costante, ? chiaro che sono possibili diverse varianti equivalenti. Ad esempio quando la barra ha una sezione var riabile, questa sezione potrebbe anche variare da una zona di misura del momento flettente all 'altra, la correzione 'avvenendo allora nel ponte estensiometrico, adattato a questo scopo, affinch? i segnali derivanti dai due complessi sensibili alla flessione siano gli stessi. Risulta anche possibile prevedere diversi estensimetri per ogni complesso di misura.

Claims

RIVENDICAZIONI

1 ) Apparecchio di misura ad estensimetri, specialmente per bilance pesa-persone, caratterizzato dal

fatto che comporta :? una barra unica ( l ) resa solidale alla sua estremit? ( 2, 3) rispettivamente con

una tavola (5, 6, 7) di ricevimento del carico e con

un telaio di supporto( 10) ; almeno due complessi ( 12, 13, 18, 19) ad estensimetro di deformazione fissato alla barra, sensibili alla flessione della barra per effetto

del carico applicato, questi complessi, in combinazione con la zona della barra su cui cooperano e con il circuito di trattamento dei segnali emessi da gli estensimetri, avendo la stessa sensibilit? di misura sullo stesso carico applicato; almeno un terzo complesso

( 14, 17) con estesimetro di deformazione fissato alla barra, sensibile alla torsione della barra per effetto del carico applicato; nonch? un circuito di trattamento dei segnali emessi dai detti tre complessi

ad estensimetri di deformazione, comportante mezzi

per combinare i detti segnali in modo da eliminare,

nel segnale uscente, la componente risultante dalla deformazione della barra in torsione.
2) Apparecchio secando la rivendicazione 1 , ca

ratterizzato dal fatto che i due primi complessi (12, 13, 18 e 19) comportano estensimetri identici cooperanti con la barra 1 in zone stessa sezione.
3) Apparecchio secondo una delle rivendicazioni

? e 2 caratterizzato dal fatto che la barra (,i) presenta una sezione costante, ad esempio poligonale ^quadrata, rettangolare, oppure curva (circolare, ellittica ...) ovvero profilata (?,?,?,?,?} L, ...), la barra essendo piena o cava.
4) Apparecchio secondo una delle rivendicazioni

1 e 2, caratterizzato dal fatto che la barra(?)? di, sezione variabile.
5) Apparecchio secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4? caratterizzato dal fatto che ognuno dei

tre complessi comporta un solo estensimetro, l?estensimetro (J 2,13,18,19) di ogni complesso sensibile alla flessione, essendo parallelo alla direzione generale. della barra, mentre 1 'estensimetro (14,47) del compleso sensibile alla torsione ? inclinato rispetto questa direzione, ad esempio di 45?.
6) Apparecchio secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che due estensimetri longitudinali sono disposti su una stessa linea parallela alla detta direzione, ad esempio su una generatrice.
7) Apparecchio secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che. comporta quattro complessi sensibili alla flessione.
"8) Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che comporta due complessi sensibili alla torsione di due estensimetri sono inclinati rispetto all 'asse (15)della barra (i) secondo angoli opposti.
9) Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto ciie il circuito di trattamento ? del tipo ? ponte estensiometrico comportante nel ramo o sul ramo presentante un estensimetro del complesso sensibile alla torsione, una resistenza di correzione. .
10 ) Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da- 1 a 9, caratterizzato dal fatto che la tavola di ricevimento del carico comporta una tavola propriamente detta (6) /una struttura di supporto (7) resa solidale con. una estremit? (2^della barra (?), ad esempio mediante giunzione, e realizzata a guisa di forchetta o riquadro.
i l ) Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazione da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che il telaio, di supporto (l ?) ? fissato ad una estremit? ?3) della barra li} ad esempio mediante giunzione, ed ? ealizzato a guisa di forcella o di riquadro.
12) Apparecchio secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a il caratterizzato da quanto descritto ed illustrato sugli annessi disegni.