RU2119648C1 - Cargo weighing gear - Google Patents

Cargo weighing gear Download PDF

Info

Publication number
RU2119648C1
RU2119648C1 RU97105858A RU97105858A RU2119648C1 RU 2119648 C1 RU2119648 C1 RU 2119648C1 RU 97105858 A RU97105858 A RU 97105858A RU 97105858 A RU97105858 A RU 97105858A RU 2119648 C1 RU2119648 C1 RU 2119648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
controller
load
heater
gear
Prior art date
Application number
RU97105858A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97105858A (en
Inventor
В.И. Баулин
В.В. Клочай
А.Я. Коваленко
А.С. Райков
А.Н. Сорокин
В.А. Томилин
С.М. Чумаков
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОАП ЛТД"
Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОАП ЛТД", Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОАП ЛТД"
Priority to RU97105858A priority Critical patent/RU2119648C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2119648C1 publication Critical patent/RU2119648C1/en
Publication of RU97105858A publication Critical patent/RU97105858A/en

Links

Landscapes

  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

FIELD: lifting and transportation engineering. SUBSTANCE: cargo weighing ear is designed to weigh cargoes on crane, platform and other scales. Gear incorporates force-measuring transmitters of weight load installed in cargo transporting mechanism, amplification and conversion unit electrically coupled to transmitters, light panel displaying weight loads. Gear is also fitted with temperature-sensitive elements installed in force-measuring transmitters and screening enclosure where amplification and conversion unit made in the form of programmable controller with adding device is mounted with clearance. Enclosure also houses fan and controller has heater and temperature-sensitive resistor electrically coupled to heater and fan. Controller is electrically coupled independently to each temperature-sensitive element and to each force-measuring transmitter. EFFECT: enhanced reliability and accuracy of gear, expanded field of its application. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к устройствам для взвешивания грузов на крановых, платформенных и других весах. The invention relates to the field of lifting and transport engineering, and in particular to devices for weighing goods on crane, platform and other scales.

Известны крановые весы, содержащие грузовую тележку, на раме которой расположены подъемные лебедки и силоизмерительные датчики, связанные электрической цепью с вторичным измерительным прибором, причем силоизмерительные датчики связаны электрической цепью последовательно [1]. Known crane scales containing a freight trolley, on the frame of which are hoisting winches and load cells connected by an electric circuit to a secondary measuring device, and load cells connected in series with the electric circuit [1].

Недостатком известного устройства является малая надежность конструкции, т. к. выход из строя одного из силоизмерительных датчиков ввиду их последовательного соединения ведет к отказу всех весов и затрудняет поиск несправного датчика. A disadvantage of the known device is the low reliability of the design, because the failure of one of the load cells due to their serial connection leads to the failure of all the scales and makes it difficult to find an invalid sensor.

Кроме того, отсутствие коррекции температурой погрешности при работе крановых весов в большом интервале температур от минус 40oC зимой до плюс 60oC летом в горячих цехах снижают точность взвешивания.In addition, the lack of temperature correction of errors during the operation of crane scales in a wide temperature range from minus 40 o C in winter to plus 60 o C in summer in hot shops reduce the accuracy of weighing.

Известно также устройство, содержащее от шести до восьми тензорезисторных датчиков автоматических весов в режиме параллельного подключения [2]. A device is also known that contains from six to eight strain gauge sensors of automatic scales in parallel connection mode [2].

Этому устройству присущи те же недостатки, которые были перечислены выше, т. к. выход из строя тензомоста одного из силоизмерительных датчиков влечет за собой разбалансировку весов. This device has the same drawbacks that were listed above, since the failure of the strain bridge of one of the load cells entails the unbalance of the balance.

Наиболее близким по технической сущности и результату к изобретению является устройство для взвешивания груза, содержащее грузотранспортный механизм, силоизмерительные датчики весовых нагрузок, установленные на грузотранспортном механизме, усилительно-преобразовательный блок, электрически связанный с датчиками, и световое табло отображения весовых нагрузок [3]. The closest in technical essence and result to the invention is a device for weighing cargo, comprising a load transport mechanism, load cell load sensors mounted on a load transport mechanism, an amplification-conversion unit electrically connected to the sensors, and a light display panel displaying weight loads [3].

Устройства для взвешивания груза такого типа оснащены радиоканалом передачи информации на расстояние до 1000 м на персональный компьютер. Devices for weighing cargo of this type are equipped with a radio channel for transmitting information at a distance of up to 1000 m to a personal computer.

Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются недостаточная надежность весов, т.к. надежность весов построена на надежности силоизмерительного датчика и его канала измерения и отказ датчика приводит к отказу всего устройства, и высокая температурная погрешность, особенно, на концах температурного интервала работы устройства в условиях резко континентального климата, которая снижает точность взвешивания и тем самым ограничивает область применения известного устройства. The disadvantages of the known device adopted for the prototype are the lack of reliability of the scales, because the reliability of the balance is based on the reliability of the load cell and its measuring channel and the failure of the sensor leads to a failure of the entire device, and a high temperature error, especially at the ends of the temperature interval of the device in a sharply continental climate, which reduces the accuracy of weighing and thereby limits the scope of application of the known devices.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении надежности устройства за счет исключения влияния отказа силоизмерительного датчика на работоспособность весов и повышении точности измерения за счет учета температурной составляющей погрешности на результат взвешивания. The technical result achieved when using the present invention is to increase the reliability of the device by eliminating the influence of failure of the load cell on the performance of the balance and improving the accuracy of the measurement by taking into account the temperature component of the error on the weighing result.

Для достижения указанного технического результата известное устройство дополнительно снабжено датчиками температуры, смонтированными в силоизмерительных датчиках, и экранирующим кожухом, в котором установлен с зазором усилительно-преобразовательный блок, выполненный как программируемый контроллер с суммирующим устройством, электрически связанный с каждым датчиком температуры и силоизмерительным датчиком автономно, при этом в экранирующем кожухе смонтирован вентилятор, а в контроллере - обогреватель и термосопротивление, электрически связанное с контроллером, обогревателем и вентилятором. To achieve the specified technical result, the known device is additionally equipped with temperature sensors mounted in load cells and a shielding casing, in which the amplifier-converter unit is installed with a gap, made as a programmable controller with a summing device, which is electrically connected to each temperature sensor and load sensor independently, in this case, a fan is mounted in the shielding casing, and in the controller - a heater and thermal resistance, electric finely connected to the controller, heater and fan.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где представлена блок-схема заявленного устройства. The invention is illustrated by graphic material, which presents a block diagram of the claimed device.

Устройство содержит грузотранспортный механизм, в частности, с крановой траверсой (1), к которой с помощью крюков подвешивается груз, например ковш (2) с жидким металлом, силоизмерительные датчики (3) со встроенными в них датчиками температуры (4), контроллер с суммирующим устройством (5), смонтированный в экранирующем кожухе (6) с вентилятором (7). Контроллер (5) электрически связан с силоизмерительными датчиками (3), датчиками температуры (4,12), пультом крановщика (8), световым электронным табло отображения весовых нагрузок (9) и радиостанцией (10) кабельной сетью. В контроллере (5) смонтированы обогреватель (11) и темосопротивление (12), которое электрически связано с вентилятором (7) и обогревателем (11). Устройство также может быть оснащено центральным компьютером (13), электрически связанным с центральной радиостанцией (14). Центральный компьютер (13) с радиостанцией (14) может обслуживать сразу несколько весов такого типа. The device comprises a cargo transport mechanism, in particular, with a crane beam (1), to which a load is hung using hooks, for example, a bucket (2) with molten metal, load cells (3) with temperature sensors built into them (4), a controller with a summing device (5) mounted in a shielding casing (6) with a fan (7). The controller (5) is electrically connected with load cells (3), temperature sensors (4.12), crane operator panel (8), light electronic display of weight loads (9) and radio station (10) cable network. In the controller (5), a heater (11) and a thermal resistance (12) are mounted, which are electrically connected to the fan (7) and the heater (11). The device can also be equipped with a central computer (13), electrically connected to the central radio station (14). A central computer (13) with a radio station (14) can serve several scales of this type at once.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Под воздействием веса ковша (2) силоизмерительные датчики (3), представляющие собой тензометрические силоизмерительные датчики, осуществляют преобразование величины деформации упругого элемента датчика в электрический сигнал, пропорциональный сжимающей силе. Выполненные внутри силоизмерительных датчиков (3) термодатчики (4), например термосопротивления, преобразуют текущее значение температуры в электрический сигнал. Электрические сигналы от силоизмерительных датчиков (3) и термосопротивлений (4) поступают в контроллер (5), осуществляющий их аналого-цифровое преобразование и математическую обработку по алгоритму, компенсирующему нелинейности и температурные погрешности силоизмерительных датчиков (3). Измеренные каждым силоизмерительным датчиком (3) весовые нагрузки суммируются в суммирующем устройстве контроллера (5) и в цифровом виде передаются на индикатор пульта крановщика (8), световое электронное табло (9) и по радиоканалу посредством радиостанций (10,14) в центральный компьютер (13). Under the influence of the weight of the bucket (2), force sensors (3), which are strain gauge force sensors, convert the strain value of the sensor elastic element into an electrical signal proportional to the compressive force. The temperature sensors (4), for example, thermistors, made inside the load cells (3), convert the current temperature value into an electrical signal. Electrical signals from the load sensors (3) and thermal resistors (4) are fed to the controller (5), which performs their analog-to-digital conversion and mathematical processing according to an algorithm that compensates for the nonlinearity and temperature errors of the load sensors (3). The weight loads measured by each load cell sensor (3) are summed up in the summing device of the controller (5) and digitally transmitted to the crane operator's indicator (8), light electronic display (9) and via radio via radio stations (10,14) to the central computer ( thirteen).

Контроллер (5) анализирует показания по каналам измерения силоизмерительных датчиков (3) и при диагностике отказа одного или нескольких измерительных каналов результат взвешивания вычисляется по данным, полученным от исправных датчиков (3), по следующей формуле

Figure 00000002

где
m - общее число силоизмерительных датчиков (каналов);
n - число исправных датчиков (каналов);
Pi - результат измерения по исправному датчику (каналу);
ki - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между датчиками.The controller (5) analyzes the readings on the measuring channels of the force sensors (3) and, when diagnosing a failure of one or several measuring channels, the weighing result is calculated according to the data received from serviceable sensors (3), according to the following formula
Figure 00000002

Where
m is the total number of load sensors (channels);
n is the number of serviceable sensors (channels);
P i - the result of measurement by a working sensor (channel);
k i - coefficient taking into account the uneven distribution of the load between the sensors.

Результат расчета не зависит от показаний несправного датчика. The result of the calculation does not depend on the readings of the faulty sensor.

Поэтому отказ силоизмерительного датчика (3) не приводит к отказу крановых весов и результаты взвешивания остаются достоверными и позволяют не прерывать технологический цикл. Therefore, the failure of the load sensor (3) does not lead to the failure of the crane balance and the weighing results remain reliable and allow not to interrupt the technological cycle.

В процессе штатной работы крановых весов автоматически производится непрерывная диагностика состояния элементов системы. В случае обнаружения неисправностей информация об этом индицируется на пульте крановщика (8). During the normal operation of crane scales, continuous diagnostics of the state of system elements is automatically performed. In case of malfunctions, information about this is displayed on the crane operator panel (8).

Весы сохраняют свою работоспособность и высокую точность в экстремальных климатических условиях. Высокая точность измерения может быть реализована при условии функционирования электронных схем в достаточно стабильных температурных условиях. Поэтому контроллер (5), оценивая состояние встроенного в него термодатчика (12) выдает команды на включение либо обогревателя (11), либо вентилятора (7), охлаждающего корпус контроллера с максимальной эффективностью, которая достигается оптимальным зазором между экранирующим кожухом(6) и корпусом контроллера (5). Забор воздуха для обдува производится из ненагретой зоны цеха. Величина оптимального зазора рассчитывается исходя из производительности вентилятора (7) и объема контроллера (5). Scales maintain their performance and high accuracy in extreme climatic conditions. High measurement accuracy can be realized provided that the electronic circuits are functioning in fairly stable temperature conditions. Therefore, the controller (5), evaluating the state of the built-in temperature sensor (12), issues commands to turn on either the heater (11) or the fan (7), which cools the controller case with maximum efficiency, which is achieved by the optimal clearance between the shield case (6) and the case controller (5). The air intake for blowing is made from the unheated zone of the workshop. The value of the optimal clearance is calculated based on the performance of the fan (7) and the volume of the controller (5).

По сравнению с известным техническим решением устройство обладает:
- большей надежностью, из-за создания независимых каналов измерения по каждому силоизмерительному датчику, позволяющим обрабатывать результаты измерения даже при отказавших силоизмерительных датчиках при незначительной потере точности;
- большей точностью за счет уменьшения температурной погрешности и погрешности от нелинейности;
- расширенной областью применения, за счет увеличения рабочего температурного интервала.
Compared with the known technical solution, the device has:
- greater reliability, due to the creation of independent measurement channels for each load sensor, which allows to process the measurement results even with failed load sensors with a slight loss of accuracy;
- greater accuracy by reducing the temperature error and the error from nonlinearity;
- extended scope, due to the increase in the operating temperature range.

Предлагаемое весовое устройство спроектировано и изготовлено на предприятии "ТЕХНОАП" и проходит эксплуатационные испытания в OAO "Северсталь" и имеет следующие технические характеристики:
- максимальная грузоподъемность до 1000 т;
- перегрузочная способность 50%;
- погрешность взвешивания, не более 0,1%;
- диапазон рабочих температур от -40oC до +65oC;
- читаемость данных с табло, не менее 100 м;
- компьютер с радиоканалом обслуживает шесть кранов.
The proposed weighing device is designed and manufactured at the TEKHNOAP enterprise and undergoes operational tests at Severstal OJSC and has the following technical characteristics:
- maximum load capacity up to 1000 tons;
- overload capacity of 50%;
- weighing error, not more than 0.1%;
- operating temperature range from -40 o C to +65 o C;
- readability of data from the scoreboard, not less than 100 m;
- A computer with a radio channel serves six cranes.

Источники информации
1. "Крановые весы". Описание а.с. СССР N 477098, кл. B 66 C 13/16 от 13.06.73г.
Sources of information
1. "Crane scales". Description A.S. USSR N 477098, class B 66 C 13/16 dated 06/13/73

2. "Тензорезисторные датчики усилий для автоматических весов". DMS-Wagezele als Konstruktionselement zum Einsatz in Fahrzeugwaagen. Wagen und Dosier, 1994, 25 N 6, z.27-29. 2. "Strain gages force sensors for automatic scales." DMS-Wagezele als Konstruktionselement zum Einsatz in Fahrzeugwaagen. Wagen und Dosier, 1994, 25 N 6, z. 27-29.

3. "Крановые весы с цифровым электронным табло KGWl...100". EHP Steuerungs- und Wagetechnik Gmbh. Техническое описание N 3/94/4000/500. 3. "Crane scales with a digital electronic board KGWl ... 100". EHP Steuerungs- und Wagetechnik Gmbh. Technical description N 3/94/4000/500.

Claims (1)

Устройство для взвешивания груза, содержащее грузотранспортный механизм с установленными на нем силоизмерительными датчиками весовых нагрузок, усилительно-преобразовательный блок, электрически связанный с силоизмерительными датчиками, и световое табло отображения весовых нагрузок, отличающееся тем, что в устройство введены датчики температуры, смонтированные в силоизмерительных датчиках, экранирующий кожух, в котором установлен с зазором усилительно-преобразовательный блок, выполненный в виде программируемого контроллера с суммирующим устройством, а также вентилятор, размещенный в экранирующем кожухе, и обогреватель с термосопротивлением, размещенные в программируемом контроллере, при этом программируемый контроллер электрически связан с каждым датчиком температуры и с каждым силоизмерительным датчиком автономно, а термосопротивление электрически связано с программируемым контроллером, обогревателем и вентилятором. A device for weighing cargo, comprising a cargo transport mechanism with load cell load sensors installed thereon, an amplifying and converting unit electrically connected to load cell sensors, and a light display panel for weight loads, characterized in that temperature sensors mounted in the load cell are introduced into the device, a shielding casing in which the amplifier-converter unit is installed with a gap, made in the form of a programmable controller with the sum device, as well as a fan located in the shielding casing, and a heater with thermal resistance, located in the programmable controller, while the programmable controller is electrically connected to each temperature sensor and each load sensor independently, and the thermal resistance is electrically connected to the programmable controller, heater and fan .
RU97105858A 1997-04-18 1997-04-18 Cargo weighing gear RU2119648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105858A RU2119648C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Cargo weighing gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105858A RU2119648C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Cargo weighing gear

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2119648C1 true RU2119648C1 (en) 1998-09-27
RU97105858A RU97105858A (en) 1999-02-20

Family

ID=20191874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105858A RU2119648C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Cargo weighing gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2119648C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536763C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Crane strain gage balance
RU2610567C1 (en) * 2015-08-13 2017-02-13 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Weight of material unloaded by lifting mechanism measuring and monitoring system
CN117068933A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 河南恒达机电设备有限公司 Crane electronic scale and intelligent management system thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Крановые весы с цифровым электронным табло. KGW1...100. EHP Steuerungs-und Wagetechnik GmbH. Техническое описание N 3/94/4000/500. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536763C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Crane strain gage balance
RU2610567C1 (en) * 2015-08-13 2017-02-13 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Weight of material unloaded by lifting mechanism measuring and monitoring system
CN117068933A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 河南恒达机电设备有限公司 Crane electronic scale and intelligent management system thereof
CN117068933B (en) * 2023-10-17 2024-01-12 河南恒达机电设备有限公司 Crane electronic scale and intelligent management system thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3949822A (en) Vehicle wheel weighing system
US7538281B2 (en) Load cells for use in high precision load measuring system
US4020911A (en) Load cell scale
US6865955B2 (en) Conveyor diagnostic system
US3283838A (en) Apparatus and method for computing equivalent weight of tractor trailer vehicle
EP0299806A2 (en) Weighing device employing strain gauges
US3103984A (en) Weighing device
RU2119648C1 (en) Cargo weighing gear
CA1056410A (en) Electronic weighing systems
KR20130141744A (en) Individual error correction type portable axle-load weighting machine
JPH05322637A (en) Failure diagnosis system for truck scale
US5131482A (en) Self-contained weighing system and method
JPS5979120A (en) Weighing belt device
CN214583599U (en) Helicopter external load indicating system
EP0971216A2 (en) Intelligent digital junction box
KR100825986B1 (en) A cart having a scale
CN209945521U (en) Electronic weighing apparatus weighing system based on independent weighing unit
CN114076632A (en) Vehicle load measuring system and method
CN207456582U (en) A kind of truck scale bridging arrangement
RU71428U1 (en) DEVICE FOR TESTING TENZOMETRIC SCALES
RU2426077C1 (en) Device for load weighing
CN213363992U (en) SMD on-vehicle weighing system
CN221099874U (en) Rail scale tester
JPH1073475A (en) Radio-type measuring device
CN212931611U (en) Weighing system of Internet of things for electronic truck scale

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080419