RU2044283C1

RU2044283C1 - Electronic strain-sensitive scales

Info

Publication number: RU2044283C1
Application number: RU93000842A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Синицын; В.М. Небусов; В.Н. Зимин; Ю.И. Скобелкин
Original assignee: Акционерная компания "Технологический центр"
Priority date: 1993-01-05
Filing date: 1993-01-05
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device has weight measuring module having removable trays for placing loads to be weighed. The weight measuring module has casing with cover, inside which weight-measuring unit is mounted. It has weighing platform with fastening members, base and rigid force measuring frame consisting of two force beams placed in parallel to each other and force bearings, each of which has the upper and lower arms of force and force cell positioned between them represented by parallelogram-like elastic member with resistance strain gauges. Longitudinal axes of force beams belong to the vertical parallelogram-like elastic members symmetry plane. The lower longitudinal force beam is attached to the base by means of two supporting members directed in perpendicular to each other and placed at its opposite ends. Fastening members of the weighing platform are located on the end portions of the upper force-transmitting longitudinal beam adjacent to the weighing bearings. EFFECT: enhanced accuracy in determining weight of articles. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к весовой технике, а именно к двухопорным тензометрическим весам. The invention relates to weighing equipment, namely to dual-support tensometric scales.

Известны электронные тензовесы, содержащие основание, подвижную весовую платформу, средство преобразования движения платформы вниз в электрический сигнал, электронное устройство обработки этого сигнала и средство индикации. Весы характеризуются наличием двух параллельно расположенных S-образных датчиков, каждый из которых снабжен парой тензорезисторов. Датчики установлены между основанием, с которым они жестко связаны, и подвижной платформой, при этом между датчиком и подвижной платформой размещена эластичная прокладка [1]
Недостатком этой конструкции является незащищенность датчиков от воздействия моментов, возникающих при перемещении нагрузки параллельно продольным осям балок, на которых расположены тензорезисторы. Подавление возникающего при этом паразитного сигнала может осуществляться схемой моста или во вторичной аппаратуре посредством отдельной регулировки чувствительности канала каждого тензорезистора. В первом случае остаточная погрешность определяется разбросом чувствительности и сопротивлением тензорезисторов, во втором повышением температурной погрешности вследствие отказа от остовой схемы.Known electronic tensile weights containing a base, a movable weighing platform, a means of converting the movement of the platform down into an electrical signal, an electronic device for processing this signal and an indication means. The balance is characterized by the presence of two parallel S-shaped sensors, each of which is equipped with a pair of strain gauges. Sensors are installed between the base with which they are rigidly connected and a movable platform, while an elastic gasket is placed between the sensor and the movable platform [1]
The disadvantage of this design is the insecurity of the sensors from the effects of moments arising from the movement of the load parallel to the longitudinal axes of the beams on which the strain gages are located. The suppression of the spurious signal arising from this can be carried out by a bridge circuit or in secondary equipment by separately adjusting the channel sensitivity of each strain gauge. In the first case, the residual error is determined by the spread in sensitivity and resistance of the strain gages, in the second, an increase in the temperature error due to the rejection of the core circuit.

Известны электронные тензовесы, в которых весовая платформа выполнена за одно целое с изгибаемыми балками, на которых размещены тензорезисторы, при этом концы балок соединены с опорами (см. патент США N 4020911, кл. 177-136, опубл. 03.05.77). Недостатки данной конструкции те же, что и предыдущей, плюс отсутствие развязки от натяжения балок при их прогибе под нагрузкой, что может привести к заметной нелинейности и гистерезису характеристик. Electronic tensors are known in which the weighing platform is integral with bending beams on which strain gages are placed, while the ends of the beams are connected to supports (see US Pat. No. 4,020,911, CL 177-136, publ. 03.05.77). The disadvantages of this design are the same as the previous one, plus the lack of isolation from the tension of the beams when they deflect under load, which can lead to noticeable non-linearity and hysteresis of the characteristics.

Известны также электронные тензовесы, содержащие основание с двумя опорами и весовую платформу, соединенную с опорами с помощью параллелограммных упругих элементов с тензорезисторами (см. заявку Японии N 55-3648, кл. G 01 G 3/14, G 01 L 1/22, опубл. 1980). Electronic tensors are also known, containing a base with two supports and a weight platform connected to the supports using parallelogram elastic elements with strain gages (see Japan application N 55-3648, class G 01 G 3/14, G 01 L 1/22, publ. 1980).

В этих весах датчик силы лучше защищен от воздействия крутящих моментов, но так же, как и в предыдущем случае, не имеет развязки от продольного натяжения вследствие прогиба под нагрузкой, что может привести к нелинейности характеристики преобразования. In these scales, the force sensor is better protected from the effects of torques, but, like in the previous case, it is not decoupled from longitudinal tension due to deflection under load, which can lead to non-linearity of the conversion characteristics.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков являются электронные тензовесы, содержащие весовую платформу с узлами крепления, основание и две весовые опоры, каждая из которых имеет верхнее и нижнее силовые плечи и датчик силы между ними в виде параллелограммного упругого элемента с тензорезисторами, при этом весовые опоры установлены на основании по встречно-параллельной схеме, нижние силовые плечи весовых опор соединены между собой жесткой связью и выполнены за одно целое с основанием, а весовая платформа соединена с верхними силовыми плечами с помощью гибкой подвески, выполненной в виде втулок, установленных на концах указанных плеч, в которые вставлены штыри весовой платформы [2]
Принципиально данные весы по схеме нагружения весовых опор дают возможность компенсировать влияние крутящего момента, вызванного смещением взвешиваемого груза в поперечном направлении, а также погрешностей, связанных с прогибом весовой платформы под нагрузкой. Однако высокая точность весов может быть достигнута только за счет их тщательной сборки, так как силовоспринимающая конструкция параллельные весовые опоры и основание не является замкнутой. Замыкающим верхним звеном является весовая платформа, которая в ходе эксплуатации может неоднократно сниматься с весов. После каждого снятия весовой платформы весы требуется настраивать заново. Кроме того, трудно достичь взаимозаменяемости узлов в предложенных весах, так как необходимо с высокой точностью изготовить и посадочные штыри на платформе, и посадочные отверстия в силовых плечах. В данной схеме весов практически невозможно иметь идентичные упругие характеристики двух параллельных весовых опор, так как каждую опору придется изготавливать самостоятельно. Все это снижает точность взвешивания и усложняет пользование весами.Closest to the claimed invention in terms of essential features are electronic tensile weights containing a weight platform with attachment points, a base and two weight supports, each of which has an upper and lower power arms and a force sensor between them in the form of a parallelogram elastic element with strain gages, while the weight supports are installed on the base in an anti-parallel scheme, the lower power arms of the weight supports are connected by a rigid connection and are made integrally with the base, and the weight the latform is connected to the upper power shoulders by means of a flexible suspension made in the form of bushings mounted on the ends of these shoulders into which the pins of the weighing platform are inserted [2]
Essentially, these scales according to the loading scheme of the weight supports make it possible to compensate for the effect of torque caused by the displacement of the weighed load in the transverse direction, as well as the errors associated with the deflection of the weighing platform under load. However, the high accuracy of the balance can only be achieved by carefully assembling it, since the force-absorbing structure is parallel to the weight supports and the base is not closed. The closing upper link is the weighing platform, which during operation can be repeatedly removed from the balance. After each removal of the weighing platform, the balance must be adjusted again. In addition, it is difficult to achieve interchangeability of the nodes in the proposed scales, since it is necessary to manufacture with high accuracy both the landing pins on the platform and the landing holes in the power arms. In this scheme of scales, it is practically impossible to have identical elastic characteristics of two parallel weight supports, since each support will have to be manufactured independently. All this reduces the accuracy of weighing and complicates the use of scales.

Целью изобретения является создание электронных тензовесов с повышенной точностью взвешивания, сохраняющих повышенную точность в течение всего срока эксплуатации и не требующих выполнения юстировочных операций при замене одной весовой платформы на другую и регламентных операций по обслуживанию весов. The aim of the invention is the creation of electronic tensile weights with increased weighing accuracy, maintaining increased accuracy over the entire life cycle and not requiring adjustment operations when replacing one weighing platform with another and routine maintenance operations of the scales.

Другой целью изобретения является упрощение настройки весов при их изготовлении. Another objective of the invention is to simplify the adjustment of the scales in their manufacture.

Цель достигается тем, что известные электронные тензовесы, содержащие весовую платформу с узлами крепления, основание и две весовые опоры, каждая из которых имеет верхнее и нижнее силовые плечи и датчик силы между ними в виде параллелограммного упругого элемента с тензорезисторами, при этом весовые опоры установлены на основании по встречно-параллельной схеме, а нижние силовые плечи весовых опор соединены между собой жесткой связью, снабжены двумя параллельными продольными силовыми балками, соединяющими попарно верхние и нижние силовые плечи весовых опор с образованием жесткой силоизмерительной рамки, продольные оси силовых балок которой размещены в вертикальной плоскости симметрии параллелограммных упругих элементов, при этом нижняя продольная силовая балка соединена с основанием с помощью двух взаимно перпендикулярных опорных элементов, размещенных на ее противоположных концах, а узлы крепления весовой платформы размещены на концевых участках верхней продольной силовой балки, примыкающих к весовым опорам. The goal is achieved by the fact that the known electronic tensile weights containing a weighing platform with attachment points, a base and two weight supports, each of which has an upper and lower power arms and a force sensor between them in the form of a parallelogram elastic element with strain gages, while the weight supports are mounted on base in a counter-parallel circuit, and the lower power arms of the weight supports are interconnected by a rigid connection, equipped with two parallel longitudinal power beams connecting the upper and lower forces in pairs e the shoulders of the weight supports with the formation of a rigid load-measuring frame, the longitudinal axis of the force beams of which are located in the vertical plane of symmetry of the parallelogram elastic elements, while the lower longitudinal force beam is connected to the base using two mutually perpendicular support elements placed at its opposite ends, and the attachment points weighing platforms are placed on the end sections of the upper longitudinal power beam adjacent to the weight supports.

Опорные элементы могут быть выполнены в виде горизонтального шарнира, перпендикулярного продольной оси балки, и концевой опоры, связанной с основанием с возможностью продольного перемещения и поворота. The supporting elements can be made in the form of a horizontal hinge perpendicular to the longitudinal axis of the beam, and an end support associated with the base with the possibility of longitudinal movement and rotation.

Кроме того, узлы крепления весовой платформы могут быть снабжены шарнирами с осями, перпендикулярными верхней продольной силовой балке. In addition, the attachment points of the weighing platform can be provided with hinges with axes perpendicular to the upper longitudinal power beam.

Сущность изобретения заключается в том, что внутри весов образован жесткий замкнутый весоизмерительный контур, включающий две параллельные весовые опоры и две параллельные продольные силовые балки, соединенные с верхними и нижними силовыми плечами весовых опор, а элементы крепления весовой платформы размещены на концевых участках верхней продольной силовой балки, примыкающих к весовым опорам. В результате на весовые опоры передаются только усилия от веса предмета на весовой платформе, но не передаются продольные деформации весовой платформы. The essence of the invention lies in the fact that a rigid closed weighing circuit is formed inside the scales, including two parallel weight supports and two parallel longitudinal power beams connected to the upper and lower power shoulders of the weight supports, and the fastening elements of the weight platform are located on the end sections of the upper longitudinal power beam adjacent to the weight supports. As a result, only efforts from the weight of the object on the weight platform are transferred to the weight supports, but longitudinal deformations of the weight platform are not transmitted.

Размещение продольных силовых балок в плоскости вертикальной симметрии параллелограммных упругих элементов повышает точность взвешивания, так как снижаются погрешности, связанные с несимметрией нагружения в поперечном направлении (перпендикулярном силовым балкам). Placing longitudinal force beams in the plane of vertical symmetry of parallelogram elastic elements increases the accuracy of weighing, since errors associated with asymmetric loading in the transverse direction (perpendicular to the force beams) are reduced.

Весовые опоры можно изготавливать в блоке попарно с доведением их в составе блока до окончательных размеров. В результате получаются две весовые опоры с идентичными геометрическими характеристиками, что гарантирует совпадение их упругих характеристик. Weight supports can be manufactured in a block in pairs with bringing them in the block to the final dimensions. The result is two weight supports with identical geometric characteristics, which ensures the coincidence of their elastic characteristics.

Узлы соединения весовых опор с продольными силовыми балками при размещении балок между опорами не нагружают весовые опоры паразитными усилиями, что повышает точность взвешивания. The nodes of the connection of the weight supports with longitudinal power beams when placing the beams between the supports do not load the weight supports with parasitic forces, which increases the accuracy of weighing.

Выполнение весоизмерительного контура в виде замкнутой жесткой конструкции позволяет произвести его юстировку непосредственно при изготовлении и исключает юстировку в составе весов. The implementation of the weighing circuit in the form of a closed rigid structure allows you to adjust it directly during manufacture and eliminates the adjustment in the composition of the balance.

Выполнение силовой конструкции в виде балок снижает материалоемкость весов, так как для получения жесткой конструкции не требуется массивного основания. The implementation of the power structure in the form of beams reduces the material consumption of the balance, since a massive foundation is not required to obtain a rigid structure.

При установке весов на неплоской поверхности возможен перекос основания. Для развязки жесткой силоизмерительной рамки от основания и уменьшения погрешности установки весов нижняя продольная силовая балка силоизмерительной рамки соединена с основанием с помощью двух взаимно перпендикулярных опорных элементов, размещенных на ее противоположных концах. При этом один из опорных элементов является фиксатором продольного положения силоизмерительной рамки и выполнен в виде горизонтального шарнира, перпендикулярного продольной оси балки, а другой опорный элемент выполнен в виде концевой опоры, связанной с основанием тензовесов с возможностью продольного перемещения и поворота, благодаря которым на силоизмерительную рамку не передаются деформации основания, что позволяет значительно снизить его жесткость и массу. When installing the scale on a non-planar surface, a skew may occur. To decouple the rigid load-measuring frame from the base and reduce the error in setting the balance, the lower longitudinal power beam of the load-measuring frame is connected to the base using two mutually perpendicular support elements placed at its opposite ends. In this case, one of the supporting elements is a latch for the longitudinal position of the load-measuring frame and is made in the form of a horizontal hinge perpendicular to the longitudinal axis of the beam, and the other supporting element is made in the form of an end support connected with the base of the tensile weights with the possibility of longitudinal movement and rotation, due to which the load-measuring frame deformations of the base are not transmitted, which can significantly reduce its rigidity and mass.

Кроме того, крепление силоизмерительной рамки к основанию и весовой платформе осуществляется вблизи весовых опор, что уменьшает изгибную деформацию силовых балочек параллелограммных упругих элементов в плоскости силоизмерительной рамки, что в свою очередь повышает точность измерения и позволяет уменьшить массу продольных силовых балок жесткой силоизмерительной рамки, работающих только на кручение. In addition, the fastening of the load-measuring frame to the base and the weighing platform is carried out near the weight supports, which reduces the bending deformation of the power bars of parallelogram elastic elements in the plane of the force-measuring frame, which in turn increases the accuracy of measurement and allows to reduce the mass of longitudinal power beams of a rigid force-measuring frame, working only torsion.

На фиг. 1 изображены предлагаемые электронные тензовесы, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 приведена конструкция одной из весовых опор; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 показана схема подключения тензорезисторов измерительной балочки весовой опоры; на фиг.6 блок-схема обработки результатов измерений. In FIG. 1 shows the proposed electronic tensile weights, a general view; in FIG. 2 section aa in figure 1; figure 3 shows the design of one of the weight supports; figure 4 section BB in figure 1; figure 5 shows the connection diagram of the strain gauges of the measuring beam weight support; 6 is a flowchart for processing measurement results.

Электронные тензовесы выполнены в виде весоизмерительного модуля 1, снабженного сменными лотками 2 для различных взвешиваемых грузов. Electronic tensiles are made in the form of a weighing module 1, equipped with interchangeable trays 2 for various weighed loads.

Весоизмерительный модуль 1 состоит из корпуса 3 с крышкой 4. Внутри корпуса 3 установлено весоизмерительное устройство, состоящее из основания 5, на котором смонтирована на двух взаимно-перпендикулярных опорных элементах 6, 7 вертикально расположенная жесткая силоизмерительная рамка, состоящая из двух продольных силовых балок 8, 9 и двух поперечных весовых опор 10, 11. Продольная силовая балка 8 выполнена в виде металлической трубки 12, на концах которой закреплены с помощью клея сухари 13, 14 с консолями 15, при этом в консоли 15 сухаря 13 выполнено осевое резьбовое отверстие 16 под опорный элемент 6, а в сухаре 14 радиальное отверстие под опорный элемент 7. Элемент 6 выполнен в виде концевой опоры, установленной в отверстии основания 5 с возможностью продольного перемещения и поворота, а опорный элемент 7 выполнен в виде горизонтального шарнира, перпендикулярного продольной оси балки 8. Продольная силовая балка 9 выполнена аналогично продольной силовой балке 8 и состоит из металлической трубки 12 и сухарей 17, 18 с консолями 15. На сухаре 18 (см. фиг.4) выполнены два параллельных выступа 19, образующие элемент типа "вилка", а на сухаре 17 с помощью болта 20 (см. фиг.2) закреплена скоба 21 (элемент "ухо"). На скобе 21 и выступах 19 сухаря 18 с помощью болтов 22, 23 смонтирована весовая платформа 24, на нижней поверхности которой закреплены ответные элементы типа "вилка" и "ухо", образованные уголками 25. Обе весовые опоры выполнены одинаково с параллелограммными упругими элементами. Каждая опора состоит из верхнего подвижного 26 и нижнего неподвижного 27 силовых плеч в виде уголков, соединенных между cобой двумя параллельными силовыми балочками 28 одинаковой длины с утоненными концами 29, и расположенной между ними третьей (измерительной) балочки 30. На утоненных участках 31 измерительной балочки 30 расположены попарно тензорезисторы 32-35, соединенные в мост Уинстона, как показано на фиг.6, который одной своей диагональю подключен к источнику стабилизированного питания U_п, а другая диагональ является измерительной. Продольные оси всех балочек расположены перпендикулярно прикладываемой силе. При этом силовые плечи 26, 27 и силовые балочки 28 изготовлены из одного куска металла, чем обеспечивается идеальная моментная заделка утоненных концов 29 силовых балочек 28. Измерительная балочка 30 изготовлена из монокристаллического кремния с кристаллографической ориентацией [100] с диффузионными тензорезисторами 32-35, сформированными на ее утоненных участках 31. Измерительная балочка 30 вклеена в пазы подвижного 26 и неподвижного 27 силовых плеч через электроизоляционные прокладки 36. В силовых плечах 26, 27 выполнены отверстия 37 под консоли 15 сухарей продольных силовых балок 8, 9, и силовые плечи 26, 27 дополнительно соединены с сухарями 17, 18 и 13, 14 с помощью винтов 38, вставленных в отверстия 39 силовых плеч 26, 27.The weighing module 1 consists of a housing 3 with a cover 4. Inside the housing 3, a weighing device is installed, consisting of a base 5, on which is mounted on two mutually perpendicular support elements 6, 7 a vertically located rigid load-measuring frame, consisting of two longitudinal power beams 8, 9 and two transverse weight supports 10, 11. The longitudinal power beam 8 is made in the form of a metal tube 12, at the ends of which crackers 13, 14 with consoles 15 are fixed with glue, while the console 15 of the cracker 13 is made a threaded hole 16 for the supporting element 6, and in the crack 14 a radial hole for the supporting element 7. Element 6 is made in the form of an end support mounted in the hole of the base 5 with the possibility of longitudinal movement and rotation, and the supporting element 7 is made in the form of a horizontal hinge, perpendicular to the longitudinal axis of the beam 8. The longitudinal power beam 9 is made similar to the longitudinal power beam 8 and consists of a metal tube 12 and crackers 17, 18 with consoles 15. On the cracker 18 (see figure 4) two parallel protrusions 19 are made, forming an element of the "plug" type, and on the biscuit 17 with a bolt 20 (see figure 2) a bracket 21 is fixed (element "ear"). A weight platform 24 is mounted on the bracket 21 and the protrusions 19 of the cracker 18 with the help of bolts 22, 23, on the lower surface of which counter elements of the “fork” and “ear” type are formed, formed by angles 25. Both weight supports are made identically with parallelogram elastic elements. Each support consists of an upper movable 26 and lower stationary 27 power arms in the form of angles connected between two parallel power beams 28 of the same length with thinned ends 29, and a third (measuring) beam 30 located between them. On the thinned sections 31 of the measuring beam 30 strain gauges 32-35 are arranged in pairs, connected to the Winston bridge, as shown in Fig.6, which is connected to the stabilized power supply U _p with one diagonal, and the other diagonal is a measuring one. The longitudinal axes of all the beams are perpendicular to the applied force. In this case, the power arms 26, 27 and the power beams 28 are made of one piece of metal, which ensures the perfect momentary termination of the thinned ends 29 of the power beams 28. The measuring beam 30 is made of monocrystalline silicon with a crystallographic orientation [100] with diffusion strain gauges 32-35 formed in its thinned sections 31. The measuring beam 30 is glued into the grooves of the movable 26 and motionless 27 power arms through the insulating gaskets 36. The holes 37 under the console 15 are made in the power arms 26, 27 the rails of the longitudinal power beams 8, 9, and the power arms 26, 27 are additionally connected to the rusks 17, 18 and 13, 14 by means of screws 38 inserted into the holes 39 of the power arms 26, 27.

Основание 5 состоит из двух кронштейнов 40, 41, соединенных между собой с помощью продольного П-образного элемента 42, и изготовлено из листовой стали. The base 5 consists of two brackets 40, 41, interconnected using a longitudinal U-shaped element 42, and is made of sheet steel.

На весовую платформу 24 устанавливаются сменные лотки 2 для различных взвешиваемых грузов. Replaceable trays 2 for various weighed loads are mounted on the weighing platform 24.

Кроме того, весы содержат электронный блок 43, включающий два входных усилителя 44, 45, сумматор 46 и блок 47 цифровой индикации. Выходы мостов измерительных балочек 30 (см. фиг.6) подключены через входные усилители 44, 45 к входам сумматора 46, выход которого соединен с входом блока 47 цифровой индикации в виде цифрового вольтметра. In addition, the balance contains an electronic unit 43, including two input amplifiers 44, 45, an adder 46 and a digital indication unit 47. The outputs of the bridges of the measuring beams 30 (see Fig.6) are connected through input amplifiers 44, 45 to the inputs of the adder 46, the output of which is connected to the input of the digital display unit 47 in the form of a digital voltmeter.

Весы работают следующим образом. При нагружении весов силой Р, приложенной в центре весовой платформы 24, верхние силовые плечи 26 силовых опор 10, 11 перемещаются вниз. В каждом параллелограммном упругом элементе происходит поворот всех трех балочек 28, 30 на некоторый угол относительно утоненных участков 29, 31. На тензодатчики 32-35 воздействуют механические напряжения от изгиба, которые пропорциональны прикладываемой силе P/2, причем на парах тензодатчиков 32, 33 и 34, 35 изгибные напряжения имеют разный знак. Тензодатчики 32-35 изменяют свое сопротивление, происходит разбаланс моста Уинстона и на его измерительной диагонали возникает напряжение, линейно зависящее от прикладываемой силы P/2. Сигналы с мостов Уинстона подаются через входные усилители 44, 45 на сумматор 46, где происходит их сложение. При этом сигнал на входе сумматора 46 пропорционален силе Р. Scales work as follows. When loading the balance by the force P applied in the center of the weighing platform 24, the upper power arms 26 of the power supports 10, 11 are moved down. In each parallelogram elastic element, all three rolls 28, 30 rotate by a certain angle relative to the thinned sections 29, 31. The load cells 32-35 are subjected to bending stresses that are proportional to the applied force P / 2, and on the pairs of load cells 32, 33 and 34, 35 bending stresses have a different sign. The load cells 32-35 change their resistance, the Winston bridge is unbalanced and a voltage appears on its measuring diagonal, which linearly depends on the applied force P / 2. Signals from Winston bridges are fed through input amplifiers 44, 45 to adder 46, where they are added. The signal at the input of the adder 46 is proportional to the force R.

При продольном перемещении силы Р по весовой платформе 24 происходит изменение вертикальных реакций сил, воспринимаемых весовыми опорами 10, 11. Из условия равновесия сумма этих реакций равна силе Р, то есть суммирование сигналов с тензодатчиков 32-35 весовых опор 10, 11 при условии их одинаковых измерительных характеристик обеспечивает продольную нечувствительность весов. Идентичность характеристик весовых опор 10, 11 может быть обеспечена точностью их механической обработки путем подгонки коэффициентов усиления входных усилителей 44, 45, изменением напряжения питания мостов Уинстона, коэффициентов суммирования и т.д. With the longitudinal movement of the force P along the weighing platform 24, the vertical reactions of the forces perceived by the weight supports 10, 11 change. From the equilibrium condition, the sum of these reactions is equal to the force P, that is, the summation of the signals from the load cells 32-35 of the weight supports 10, 11 provided they are identical measuring characteristics provides longitudinal insensitivity of the balance. The identity of the characteristics of the weight supports 10, 11 can be ensured by the accuracy of their machining by adjusting the gain of the input amplifiers 44, 45, by changing the supply voltage of the Winston bridges, summing factors, etc.

При смещении силы Р в поперечном направлении (перпендикулярном силовым балкам 8, 9) на каждую весовую опору 10, 11 помимо вертикальной силы воздействует изгибающий момент в плоскости весовой опоры 10, 11. Этот момент вызывает продольные деформации и напряжения растяжения сжатия силовых балочек и, вследствие этого, некоторый поворот концов измерительных балочек 30, их изгиб и возникновение паразитных сигналов на измерительных диагоналях мостов, что приводит к погрешности измерения. Компенсация этой погрешности осуществляется за счет встречно-параллельной установки весовых опор 10, 11, то есть когда каждая весовая опора является как бы зеркальным отображением другой, и жестким соединением их верхних 26 и нижних 27 силовых плеч продольными силовыми балками 8, 9. В этом случае осуществляется поворот верхних плеч 26 весовых опор 10, 11 строго на один и тот же угол, но относительно измерительных балочек 30 в разные стороны. Паразитные сигналы с одной и другой весовых опор 10, 11 получаются разного знака, и при суммировании они друг друга компенсируют. Полная компенсация этой погрешности возможна в случае идентичности механических характеристик обеих весовых опор, что может быть легко обеспечено технологически в защищаемой конструкции тензовесов, так как вся обработка может быть осуществлена в парном блоке. When the force P is displaced in the transverse direction (perpendicular to the power beams 8, 9), in addition to the vertical force, a bending moment in the plane of the weight support 10, 11 acts on each weight support 10, 11. This moment causes longitudinal strains and compression tensile stresses of the power bars and, as a result this, a certain rotation of the ends of the measuring beams 30, their bending and the occurrence of spurious signals on the measuring diagonals of the bridges, which leads to measurement errors. Compensation of this error is carried out due to the counter-parallel installation of the weight supports 10, 11, that is, when each weight support is like a mirror image of another, and a rigid connection of their upper 26 and lower 27 power arms with longitudinal power beams 8, 9. In this case the upper shoulders 26 of the weight supports 10, 11 are rotated strictly at the same angle, but relative to the measuring beams 30 in different directions. Spurious signals from one and the other weight supports 10, 11 are obtained of different signs, and when summed, they cancel each other out. Full compensation for this error is possible if the mechanical characteristics of both weight supports are identical, which can be easily ensured technologically in the protected design of the tensile weights, since all processing can be carried out in a pair unit.

Защита от перегрузки тензовесов осуществляется за счет гарантированного зазора между подвижным 26 и неподвижным 27 силовыми плечами весовых опор 10, 11. Protection against overload of the tensile weights is carried out due to the guaranteed gap between the movable 26 and the stationary 27 power arms of the weight supports 10, 11.

Перекос основания тензовесов при установке их на неровной поверхности не приводит к деформации силоизмерительной рамки, так как ее опорные элементы выполнены в виде горизонтального шарнира, перпендикулярного продольной оси балки и концевой опоры, связанной с основанием с возможностью продольного перемещения и поворота. Skewing the base of the tensile weights when installing them on an uneven surface does not lead to deformation of the load-measuring frame, since its supporting elements are made in the form of a horizontal hinge perpendicular to the longitudinal axis of the beam and the end support connected with the base with the possibility of longitudinal movement and rotation.

Изобретение может быть изготовлено промышленным способом с использованием современных материалов и технологий, что подтверждает его промышленную применимость. The invention can be manufactured industrially using modern materials and technologies, which confirms its industrial applicability.

Claims

1. ELECTRONIC TENSENES containing a weighing platform with attachment points, a base and two weight supports, each of which has an upper and lower power shoulders and a force sensor between them in the form of a parallelogram elastic element with strain gages, while the weight supports are mounted on the base along parallel circuit, and the lower power arms of the weight supports are interconnected by a rigid connection, characterized in that they are equipped with two parallel longitudinal power beams connecting the upper and lower power arms in pairs EU support with the formation of a rigid load-measuring frame, the longitudinal axis of the power beams of which are located in the vertical plane of symmetry of the parallelogram elastic elements, while the lower longitudinal power beam is connected to the base using two mutually perpendicular support elements placed at its opposite ends, and the attachment points of the weighing platform placed at the end sections of the upper longitudinal power beam adjacent to the weight supports.

2. Tensovy according to claim 1, characterized in that the supporting elements are made in the form of a horizontal hinge perpendicular to the longitudinal axis of the beam, and an end support associated with the base with the possibility of longitudinal movement and rotation.

3. Tensovy according to claim 1, characterized in that the attachment points of the weighing platform are provided with hinges with axes perpendicular to the upper longitudinal power beam.