RU4002U1 - Весы - Google Patents

Abstract

Весы, содержащие грузоприемный механизм, уравновешивающее устройство коромыслового типа с передвижной гирей, соединенные между собой подвижной тягой, силоизмерительный датчик, подключенный к электронному блоку, связанному с блоком индикации, отличающиеся тем, что силоизмерительный датчик встроен в подвижную тягу, а на участке подвижной тяги между грузоприемным механизмом и силоизмерительным датчиком введено дополнительное уравновешивающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, одно плечо которого соединено с подвижной тягой, а второе плечо снабжено подвеской со съемными одним или несколькими равными по массе противовесами, причем масса одного противовеса и длины плечей рычага удовлетворяют следующим соотношениям:M= G,где M - масса одного противовеса;b, c - длины плечей рычага;G - масса передвижной гири коромыслового указателя;a, L - соответственно длина грузоприемного плеча и длина шкалы коромыслового указателя.

Description

Полезная модель относятся к производству весоязмерительной техники и может быть использована в конструкциях весов и весовых дозаторов.

Известны весы, содерзкапдае грузоприекгаьШ мехаш зм, силопреобразователь, соединенньш с электронным блоком, связанным с блоком питания и индикации, кopoIv ыcлoвый указатель со шкалой и делительным устройством с успокоителем и упорами, причем коромысловый указатель соединен с подвижным концом верхнего рычага делительного устройства, неподвижньй конец которого соединен с успокоителем и через пружинны ограничитель с силопреобразователем, а подвижнъй конец нижнего рычага делительного устройства соединен с грузоприемны, механизмом. (См. а.с. J 568848, МЮ GOfC 19/413)

Недостатком весов по а.с. IS 568848 является их сравнительно невысокая точность, обусловленная некоторыьш схемными и конструктивйилш решениями.

Во-первых, силоизмерительны датчик, неподвижно укреплешшй на корпусе весов и служащий опорой верхнего рычага делительного устройства, воспривимает измеряемое усилие от грузоприемного механизма (с учетом редукции) от Рп,(7 до P,7iax весов только в одном диапазоне, и тем самым исключается возможность применения многодаапазонного измерения как средства повышения точности многих приборов, в том числе и данных весов.

Во-вторых, делительное устройство содерншт увеличенное число соединительных пар (6) призма-подзшка, пластинчатую упругую струнку и пружинншх успокоитель, что создает дополнительные силы трения, влияющие на точность весов, главным образом на постоянство показать и чувствительность.

В-третьих, при параллельной работе силопреобразователя и коромыслового указателя вследствие деформации силопреобразователя от действия измеряемого усилия, подвижный конец верхнего рычага делительного устройства перемещается вверх и выводит коромысловый указатель из положения равновесия, что требует введения поправок для идентичного считывания результатов взвешивания, которые схемно не предусмотрены.

В-четвертых, при поверке работы сило преобразователя его нагружения коромысловым указателем (без прмтенения образцовых гирь) зажим нижнего рычага упораьйт приводит всю рычаш1у1о систему в неподвижность, вследствие чего отчет положения равновесия короьшслового указателя невозможен без искажений, что снижает точность аттестации силопреобразователя, а следовательно и точность весов.

Шиболее близкими к предлагаемом полезной модели по технической сущности являются весы по патенту SU 1 I8270I5 /13 Л/СИ 50 19/413 (прототип).

Весы по патенту I82/OI5 содержат грузоприемньй механизм, связанные через тягу с опорой передаточного узла, короьшсловый указатель, выполненный с дополнительной опорой, с которой соединена дополнительная тяга, силоизмерительный датчик, подключенный к электронно1.1у блоку, поверочньш нагруй:атель, установленны11 с возможностью перемещешта над грузоприекшой опорой передаточного узла, выполненного в виде рычага, конхлэми опирающегося на сялоизмерительный датчик и дополнительную тягу, причем дополнительная опора выпонена с ПОДВИЖНОЕ призмой.

Указанные выше недостатки аналога (а.с, й 568848) частично отсутствуют у прототипа, а именно:

- 3 -/& /

ржтельного датчика путем нагружения коровшсловым указателем погрешностя от деформации силоизмержтельного датчика корректируются поправками за счет введения в конструкцию весов подвижной призмы дополнительной опоры;

-уменьшено число звеньев передаточного узла, влияющих на точность весов из-за сил трения в парах призма-подушка и струнке;

Однако прототип также имеет недостатки, обусловленные недостаточно высокой точностью, а именно:

-из-за того, что силоизмерительный датчик является жесткой опорой передаточного узла, применение многодиапазонного измерения с целью повышения точности весов невозможно;

-невозможна параллельная работа канала силоизмерительного датчика и коромыслового указателя (закрыт арретир), что исключает идентичность считывания результатов при определении точности весов;

-из-за того, что силоизмерительный датчик постоянно работает в интервале нагрузок от P,r, до Р,„а( весов (с учетом редукции) погрешности от нелинейности собственно датчика имеют наибольшее проявление.

Цель предлагаемого технического решения - повышение точности весов.

Эта цель достигается тем, что в весах, содержащих грузоприемный механизм, уравновешивающее устройство коромыслового типа с передвижной гирей, соединенные между собой подвижной тягой, силоизмерительный датчик, подключенный к электронному блоку, связанному с блоком индикации, силоизмерительный датчик встроен в подвижную тягу, а на участке подвижной тяги между грузоприемным механизмом я датчиком введено дополнительное уравновешивающее устройство, выполненное в виде двуплечего

рычага, одно плечо которого соединено с подвижной тягой, а второе плечо снабжено подвеской со съемньащ одним ялл несколькими равными по массе противовесавж, 1фжчем масса одного противовеса и длины плачей рычага удовлетворяют следующщт соотношениям:

.-де

М - масса одного противовеса,

С 5 длины плечей рычага,

масса передвижной гири коромыслового указателя,

- соответственно длина грузоприемного плеча и длина

шкалы коромыслового указателя.

На чертеже изображена схема предлагаемых весов. Весы содержат грузоприемный механизм I с подплатформешшми рычагами, соединенный подвижной тягой 2 с уравновешивающим устройством 3 коромыслового типа, имеющим градуированную в весовых единицах шкалу 4 и передвижную гирю 5. В подвижную тягу 2 встроен силоизмерительный датчик 6, работающий на растяжение или сжатие через реверс (на чертеже растяжения), подключенный к электронному блоку обработки информации 7 и далее к блоку ищщкащти 8.

На участке подвижной тяги 2 между грузоприемным механизмом I и встроенным силоизмерительным датчиком 6 установлено дополнительное уравновешивающее устройство 9, выполненное в виде двуплечего рычага, одно плечо которого соединено с подвижной тягой 2, а на другом плече с подвешена вертикальная тяга (подвеска) 10 со съемными одним или несколькими равными по массе противовесами II (на чертеже двумя), предназначенными для уравновешивания части измеряемого усилия, приходящего от грузоприемного механизма I.

наложеняя или съеме протжвовесов осуществляется стрункой 12 ж демпфером 13. Приводом для перемещения противовесов служат электромагниты 14 или другяе электромеханические устройства, подключенные к электронному блоку обработки информация 7 для работы в автоматическом .

Весы работают следующим образом. Исходное положение весов;

-груз на платформе отсутствует;

-противовесы II сняты с подвески 10;

-передвижная гиря 5 находится на нулевой отметке шкалы 6, что контролируется совпадением подвижного конца коромысла с неподвижным указателем равновесия 15.

В этом положения сялоизмерительный датчик 6 нагружен только татирующем усилием, оптяьгальная величина которого, с целью уменьшения влияния на точность весов нелинейности датчика, регулируется массой, напршлер, подаескя 10 (с уменьшением массы подвески увеличивается татярующее усилие), а блок индикация 8 показывает О.

Перед взвешиванием передвижная гиря 5 устанавливается на предельной отметке шкалы 4, отчего подвижный конец коромыслового указателя приходят в касание с неподвижным нижним упором 16 я дальнейшее перемещение рычажной системы без приложения нагрузки блокируется. В зависимости от величины нагрузки на грузопряемном механизме ямеют место два режима работы весов.

В первом режиме, когда нагрузка не превышает предельной отметки шоЕсалы 4 коромыслового указателя я последний находится в контакте с нижним упором 16, все язмеряемое усилие воспринимается силоязмерятельным датчиком 6 с выдачей информацяи на блок обработки 7 и индикация 8. При необходимости оперативного контроля правильности показаний канала сялоязмерятельного

датчика, передвижная гиря 5 коромыслового указателя перемещается в сторону нулевой отметки шкалы 4 до наступления положения равновесия. Показания весов по цифровому табло блока индикации 8 и шкале 4 коромыслового указателя должны быть идентичны, что достигается юстировкой весов при выпуске из производства.

Во втором режиме, когда нагрузка превышает предельную отметку шкалы 4, коромысловый указатель отклоняется вверх и замыкает контакт 17, который дает команду на срабатывание электромагнитов 14 для наложения противовесов II (одного или более в зависимости от величины нагрузки) на подвеску 10. В этом случае часть нагрузки, приходящей от грузоприезмного механизма, уравновешивается противовесами II и весы возвращаются в положение, соответствующее первому режиму нагружения.

Шсса каждого противовеса II и масса передвижной гири 5

коромыслового указателя связаны зависимостью Д/-гЛ А , где нет переменных величин, в связи с чем силоизмерительный

датчик 6, встроенный в передвижную тягу 2, в любом диапазоне измерения нагружен одинаковым измеряемым усилием, зависящим только от массы груза на платформе.

Весы также могут работать в режиме дозатора. Для работы весов в этом режиме передвижная гиря 5 коромыслового указателя устанавливается на отметке шкалы 4, соответствующей величине заданной дозы поступающего непрерывно на грузоприемный механизм I взвешиваемого материала. При достижении заданной дозы коромысловый указатель отклоняется вверх и замыкает контакт, аналогичный контакту 17, дающий команду на прекращение подачи материала. Проконтролировать фактическую величину дозы можно по каналу силоизмерительного датчика.

С

Таким образом весы по предлагаемого техническому решению имеют более высокую точность за счет пртгенения многодиапазонного измерения с использованием силоизмерительного датчика, встроенного в подвижную тягу, и дополнительного уравновешивающего устройства, обеспечивающего силоизмерительному датчику одинаковую оптимальную по нелинейности нагрузку в каждом диапазоне измерения.

Из отечественной и зарубежной практики известно, что силоизмерительные датчики, например, тензорезисторного типа наиболее высокого класса точности могут обеспечить с програкЬ мной коррекцией нелинейности до ЗОЮ условных делений, а ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Общетехнические требования регламентирует для весов среднего класса точности до 10000 поверочных делений. Предлагаемое техническое решение предоставляет возможность достижения такой точности.

ного измерения с яспользоваштем сялоизмерительного датчш-са, встроенного в подви ьгую тягу, и дополнительного уравновешивающего устройства, обеспечюающего силоизмерительнок у датчш у одинаковую оптимальную по нешанекности нагрузку в каадом Д1гапазоне измережш.

Из отечественной и зарубеленой практшш известно, что силоизмерителыше датчики, например, тензорезисторного типа наиболее высокого класса точности могут обеспечить с программной коррекцией нелинейности до 3CIO условных делени11, а ГОСТ 29329-92 Весы для статического всвешивания. Общетехнические требования регламентирует для весов среднего класса

точности до IOOCO поверочных делений. Предлагаемое техническое рещение предоставляет возможность достижения такой точности.

Claims (1)

1. Весы, содержащие грузоприемный механизм, уравновешивающее устройство коромыслового типа с передвижной гирей, соединенные между собой подвижной тягой, силоизмерительный датчик, подключенный к электронному блоку, связанному с блоком индикации, отличающиеся тем, что силоизмерительный датчик встроен в подвижную тягу, а на участке подвижной тяги между грузоприемным механизмом и силоизмерительным датчиком введено дополнительное уравновешивающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, одно плечо которого соединено с подвижной тягой, а второе плечо снабжено подвеской со съемными одним или несколькими равными по массе противовесами, причем масса одного противовеса и длины плечей рычага удовлетворяют следующим соотношениям:
   M $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{c}}{\text{b}}$ = G $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{L}}{\text{a}}$ ,
   где M - масса одного противовеса;
   b, c - длины плечей рычага;
   G - масса передвижной гири коромыслового указателя;
   a, L - соответственно длина грузоприемного плеча и длина шкалы коромыслового указателя.