Opis patentowy opublikowano: 15.07.1983 117390 Int. Cl.8 G01G 7/02* Twórcy wynalazku: Henryk Ciolczyk, Mieczyslaw Jablonski, Witold Lewandowski Uprawniony z patentu: Zaklady Mechaniki Precyzyjnej i Automatyka „MERA-WAG", Gdansk (Polska) Dzwigniowy czujnik sily zwlaszcza do wagowych urzadzen kontrolnych IPrzedimidtem wynalazku jeist dzwigniowy ozuj- nik sily, zwlaszcza do wagowych urzadzen kon¬ trolnych stosowany w zlozonych systemach po¬ miarowych i przeznaczony do szybkiej kontroli masy elementów na przyklad: okreslenie wago¬ wych tolerancji wykonywanych produktów lub do pomiaru sily, na przyklad podczas kontroli tole¬ rancji charakterystyk wykonywanych seryjnie sprezyn.Znane i stosowane dzwigniowe czujniki wago¬ wych urzadzen kontrolnych przeznaczone do po¬ miaru masy lub sily na szalce wagowej usytuo¬ wanej ponad ukladem pomiarowym, wyposazone sa pnzewaiznie w dzwiigwiowe uklady pro&towodowe lozyskowane poprzez zespoly pojedynczych spre¬ zyn plaskich.Do pomiaru sily stosowane sa elektryczne ukla¬ dy automaityiaznej Ikompenisacijdl, pracuijaice prak7 tycznie bez istotnych przemieszczen zespolu dzwig¬ niowego lub przetworniki przemieszczen mierzace zmiane polozenia uchylnych zespolów dzwignio¬ wych. Przetwornikami przemieszczen sa najcze¬ sciej typowe transformatory róznicowe. W typo¬ wych uchylnych zespolach dzwigniowych w celu zwiekszenia dokladnosci pomiaru przemieszczen, zmniejsza sie czesto sztywnosc zawieszenia zespo¬ lów uchylnych, poprzez stosowanie bardzo cien¬ kich sprezyn lozyskujacych dzwignie pomiarowe.W efekcie prowadzi to do znacznego zmniejszenia odpornosci urzadzen na przeciazenia.Obok prostowodowego zespolu dzwigniowego- drugim istotnym zespolem czujników sily jest przetwornik przemieszczen na standardowy sygnal elektryczny. Korpus przetwornika najczesciej 5 transformator róznicowy jest sztywno zwiazany z: obudowa, a ruchomy rdzen równiez sztywno pola¬ czony jest z uchylna czescia ukladu dzwigniowe¬ go. Taki sposób mocowania ruchomego rdzenia niekorzystnie wplywa na stabilnosc parametrów 10 wagi. Naprezenia towarzyszace zawsze sztywne¬ mu polaczeniu dwu zespolów powoduje w wyniku zmian temperatury i wibracji minimalne przemie¬ szczenie rdzenia wzgledem mocujacych go elemen¬ tów. Nawet niewielka zmiana polozenia rdzenia ia wprowadza w tym przypadku znaczne bledy zwiazane w oczywisty sposób z przyjeta metoda pomiaru przemieszczen zespolu uchylnego.Dzwigniowy czujn k wedlug wynalazku zawie¬ ra uklad prostowcdowy utworzony przez wspornik 20 z dzwigniami posrednimi oraz transformator róz¬ nicowy z ruchomym rdzeniem przemieszczajacym sie wewnatrz korpusu. Rdzen transformatora po¬ siada ostrze osadzone wlasnym ciezarem w gniez¬ dzie zamocowanym do ruchomego wspornika za- 2$ wieszonego na znanym ukladzie prostowodowym.Jedna z dzwignietego ukladu sprzegnieta jest z ciezarem stalym równowazacym uklad oraz z. ciezarem przesuwnym równowazacym sily nomi¬ nalne „F". Ruchomy wspornik polaczony jest z. u tlumikiem, zas maksymalna wielkosc „X" jego- 117 390117 390 3 -przesuwu ustalona jest za pomoca ograniczników.Ruchomy rdzen przesuwajacy sie wewnatrz kor¬ pusu transformatora przetwarzajacego te przesu¬ niecia na sygnal elektryczny osadzony jest prze¬ suwanie iw lozyslku slizgowym^ zamocowanym lacz¬ nie z korpusem do obudowy czujnika.Zaleta wynalazku jest mozliwosc uniwersalnego stosowania czujnika do kontroli masy materialów porcjowanych, a tafeze do urzadzen kontrolujacych procesy produkcyjne.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku schematycznym.Wspornik 1 zawieszony jest na znanym ukla¬ dzie prostowodowym utworzonym z posrednich dzwigni 2 polaczonych z korpusem 3 i z wsporni¬ kiem 1 za pomoca usytuowanych prostopadle pla¬ skich sprezyn 4. Na wsporniku tym zamocowana jest szalka 5 obciazana okresowo nominalna sila F. Do korpusu 3 czujnika zamocowany jest trans¬ formator róznicowy 6 z ruchomym rdzeniem 7 przesuwajacym sie wewnatrz tego transformatora, który przetwarza przesuniecia na sygnaly ele¬ ktryczne. Rdzen 7 posiada ostrze 8 osadzone wlas¬ nym ciezarem w gniezdzie 9 zamocowanym do wspornika 1. Jedna z dzwigni 2 ukladu prostowo- dowego sprzegnieta jest z ciezarem stalym 10 równowazacym uklad oraz z ciezarem przesuw¬ nym 11 równowazacym sily nominalne F. Wspor¬ nik 1 polaczony jest z tlumikiem 12, zas maksy¬ malna wielkosc x jego przesuwu ustalona jest za pomoca ograniczników 13. Rdzen 7 transformatora 6 osadzony jest przesuwnie w lozysku slizgowym 14 zamocowanym do korpusu czujnika.Dzialajaca na szalke 5 poprawna mierzona sila F jest równowazona wstepnie za pomoca przesuw¬ nego ciezarka 11. Sila ta moze pochodzic od na¬ pietej sprezyny mierzonej lub od masy kontrolo¬ wanych elementów. Po zrównowazeniu popraw¬ nej wartosci nominalnej sily F wspornik 1 zaj¬ muje polozenie srodkowe pomiedzy zderzakami 10 is 13, a elektryczny sygnal wyjsciowy transformato¬ ra róznicowego 6 osiagnie wartosc zerowa.Jezeli sila F przy wykonywaniu nastepnego po¬ miaru ulegnie zmianie, to proporcjonalnie do wielkosci tej zmiany przemieszcza sie wspornik 1, a wraz z nim rdzen 7 osadzony swobodnie w lozysku 9, co zapewni staly nacisk tego rdzenia i eliminuje powstawanie bledów pochodzacych od sily tarcia. Przemieszczenie x wspornika 1 jest równowazona przez ugiecie zespolu plaskich spre¬ zyn 4. Przemieszczeniu temu odpowiada propor¬ cjonalna zmiana elektrycznego sygnalu wyjsciowe¬ go z transformatora róznicowego 6. PL