SU1254305A1 - Весоизмерительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике, к весам с системой грубого уравновешивани  гир ми и системой точного уравновеиивани  . с использованием электромагнитного компенсатора. Цель изобретени  - повышение быстродействи , точности и расширени  диапазона применени . С выхода сумматора 39 поступает сигнал кода грубого взвешивани  в буферную пам ть 34, котора  вьвдает сигнал на включение электромагнитов Ht-« (Л

Description

24 и компаратора 33 кодов,, при их несовпадении включаетс  электродвигатель 20 механизма гиреналожени . Одновременно код набора гирь с блока 35 электромеханической пам ти поступает на сумматор 39, а сигнал точного уравновешивани  с аналого-щифро- вого преобразовател  41 через комИзобретение относитс  к весоизмерительной технике, а конкретно к весам с системой грубого уравновешивани  гир ми и системой точного уравновешивани  с использованием электромагнитного компенсатора.

Цель изобретени  - повьшение быстродействи , точности и расширение диапазона применени .

На чертеже показана функциональна  схема устройства.

Устройство содержит подвеску t с грузоприемной чашкой 2 дл  измер емого груза 3, ограничительный шарнир (струнку) 4, передающее коромысло 5, т гу 6, измерительное .КОРОМЫСЛО 7j тарировочное 8 и регулировочное 9 приспособлени , систему точного уравновешивани  в виде электромагнитного компенсатора 10, датчик 11 отклонени  коромысла 7, усилитель 12 Измерительное коромысло 7 снабжено призмами 13 дл  гирь 14, расположенных на гиредержа тел х 15 системы грубого уравновешивани  в виде механизма гиреналожени  а Гиредержатели 15 взаимодействуют с планкой 16, закрепленной на толкателе 17, который через кулачок 18 и ролик 19 св зан с электро- .двигателем 20, запитанным через микровыключатели 21.

Гиредержатели 15 с гир г и 14 при опускании планки 16 удерживаютс  фиксаторами 22, поджимаемыми пружинами 23 и смещаемыми электромагнитами 24. Регулируемые упоры 25 предназначены дл  ограничени  угла за- клонени  & Ч измерительного коромысла 7, Схема автоматического управлени  состоит из порогового элемен 54305

мутатор 40, включенный блоком 27 управлени , поступает на сумматор 38. Значение кодов грубого и точного уравновешивани  из сумматора 39 и 38 поступает на разр ды регистра 37 хранени , с которого код взвешивани  поступает на цифровой, индикатор 36. 1 ил,

та 26, блока управлени  27, второго ключа 28, резистора R 29, резисто- ра R 30, блока питани  31, первого ключа 32, компаратора кодов 33, буферной пам ти 34, блока 35 электромеханической пам ти положени  гирь 14 (представл ет собой бесконтактные датчики), цифрового индикатора 36, регистра хранени  37, первого сумматора 38 (сумматор кодов точного уравновешивани ), второго сумматора 39 (суг матор кодов грубого уравновешивани ), коммутатора 40 (коммутатор кодов), анало- го-цифрового преобразовател  41 (АЦП) и схемы блокировки 42.

Электродвигатель 20 механизма гиреналожени  подключен к блоку питани  31 через второй ключ и мик- ровыключатели 21.

Катушка электромагнитного компенсатора 10 подключена параллельно с входом порогового элемента 26 к выходу усилител  12, вход кото- рого соединен с датчиком 11 отклонени  коромысла, аналого-цифровой преобразователь 41 и второй ключ 28 подключены к катушке электромаг.- нитного компенсатора 10, резисторы 29 и 30 - к входам ключа, первый вход блока управлени  27 подключен к выходу порогового элемента 26, а первый выход - к управл ющему входу второго ключа 28, первый вход компаратора кодов 33 соединен с выходом блока 35 электромеханической пам ти, первый выход компаратора 33 подключен к управл ющему вхоДу первого ключа 32, а второй вход и второй выход соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока зшравлени  27, первый вход

. 3

буферной пам ти ЗА подключен к третьему выходу блока управлени  2 первый выход буферной пам ти 34 соединен с электромагнитами 24 фиксаторов , гирь, а второй - с третьим входом компаратора кодов 33, вход триггера знака 43 подключен к второму выходу аналого-цифрового пре- .образовател  41, первый выход которого соединен с первым входом коммутатора 40, второй вход которого соединен с четвёртым выходом блока управлени  27, первые входы сумма- 38 и 39 подключены соответственно к глервому и,второму выходам коммутатора 40, первый вход схемы блокировки 42 соединен с п тьм выходом блока управлени  27, второй и третий входы соединены соответственно с первыми выходами первого и второго сумматоров 38 и 39, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго сумматоров 38 и 39, первый вход регистра хранени  37 соединен с вторым выходом первого сумматора 38, второй вход - с вторым выходом второго сумматора 39, а выход - с цифровым индикатором 36, третий вход второго сумматора 39 соединен с выходом блока 35 электромеханической пам ти положени  гирь, третий выход подключен к второму входу буферной пам ти 34, а четвертый и п тый входы - к выходам триггера знака 43,

Включение схемы блокировки 42 позвол ет осзтцествл ть алгебраическое суммирование только кодов исходного положени  гирь S и грубого уравновешивани  S,, , а сн тие блокировки переноса позвол ет производить полноразр дное суммирование или ютитание кодов точного и грубого уравновешиваний.

Устройство работает следующм образом.

На чашку 2 накладываетс  измер емый груз 3, при этом коромысло 5 заклон етс  и передает усилие через т гу 6 на измерительное коромысло 7, которое заклон етс  на угол д Ч, ограничиваемый упорами 25, G датчика Т1 подаетс  сигнал на усилитель 12, илрабатывающий компенсационный ток 1 дл  компенсатора 10 и выходной сигнал дл  аналого-цифрового преобразовател  41,

543054

При Macde груза меньню предела точ- ного взвешивани  выходной сигнал

V с усилител  12 не превышает поЛ

рогового значени  порогового эле5 мента 26, сигнал с которого поступает в блок 27, поддерживающий через ключ 28 режим точного уравновешивани , при котором выходной сигнал усилител  12 проходит через ре зистор 29. С-аналого-цифрового преобразовател  41 поступает сигйал 8;(цг,,эквивалентный значению точного уравновешивани , и через коммутатор 40 на первьй сумматор 38 кодов точ ного уравновешиватш  поступает сигнал . Через регистр хранении 37 с сумматора 38 сигнал S кода младших разр дов аналого-цифрового преобразовател  41 поступает на

младшие декады дафрового индикатора 36, При массе груза 3, большей предела точного взвешивани , сигнал V превьш1ает пороговое значение элемента 26 и блок управлени  27

с помощью ключа 28 отключает резистор 29 и подключает резистор 30 грубого взвешивани  к Одновременно коммутатор 40 подключает к аналого- цифровому преобразователю 41 второй

30 сумматор 39, на который поступает сигнал S кода старших разр дов аналого-цифрового преобразовател  41, С выхода сумматора 39 поступает сигнал кода грубого взвешивани ,

35 Одновременно коммутат ч 40 подключает к аналого-цифровому преобразователю 41 второй сумматор 39, йа который поступает сигнал кода старших разр дов аналого-щ фрового преоб40 разовател  41, С выхода суьматора 39 поступает сигнал кода грубого уравновешивани  в буферную пам ть 34, котора  вьдает сигнал на включение соответствующих злектромаг-

45 нитов 24 и на компаратор кодов 33, сравниваюп91й коды сигналов с буферной пам ти 34 и с блока электромеханической пам ти 35 и при несовпадении их (сигнал с блока электро50 механической пам ти равен О, поскольку все гири были сн ты с коромысла 7) включает через ключ 32 электродвигатель 20 механизма ги- реналожени . Планка 16 опускаетс 

55 и соответствующие гири 14, электромагниты 24 которых включены,опускаютс  вниз с гиредержател ми 15 и накладываютс  на прИзмы 13 коромыса 7, уравновешива  грубое значение массы взвешиваемого груза 3, ри этом коды с блока -электромехаической пам ти 35 и буферной па-. м ти 34 равны и компаратор кодов 33 подает сигнал на блок управлени  27 на переключение ключа 28 с грубого уравновешивани  на точное уравновешивание. Одновременно код набора гирь 14 с блока электромеханической пам ти 35 поступает на- сумматор 39, а сигнал точного уравновешивани  с аналого-цифрового преобразовател  41 через коммутатор 40, включенный блоком управлени  27 на соответствующий канал св зи, поступает на логический сумматор 38. При этом блок управлени  27 разблокирует схему блокировки 42 переноса. При положительном знаке сигнала S. сигнал с триггера знака 43 устанавливает сумматоры 38 и 39 в режим сложени  и через схему блокировки 42 сигнал переполнени  разр дной сетки сумматора 38 поступает единицей переноса в сумматор 39 кодов грубого уравновешивани . Значени  кодов грубого уравновешивани  S. и точного уравновешивани  S из сумматоров 39 и 38 поступают на соответствующие разр ды регистра хранени  37, который исключает выдачу на цифровой индикатор 36 промежуточных значений, соответствующих поэтапному принципу формировани  результата взвешивани . Значение взвешиваемой массы считываетс  с цифрового индикатора 36, со старших декад - значение эквивалентной массы гирь 14, наложенных на призмы 13 коромысла 7, с. младших - сигнал с аналого- цифрового преобразовател  41,равный

остаточному разбалансу, нескомпен- сированиому гир ми 14, Последующее взвешивание производитс  как при нахождении нагрузки 3 на чашке 2, так и при сн тии ее без цикла возврата гирь 14 в исходное состо ние и включенгет системы точного уравновешивани , при этом возможно ние суммарной массы при добавлении нагрузки, значение уменьшенной масы при сн тии части нагрузки и взвешивани  новой нагрузкл сразу же после сн ти  предвдущей нагрузки. При сн тии нагрузки 3 и замене новой ли при добавлении или уменьшении уже взвешенной нагрузки устройство

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

работает следующим образом. „При наложении (сн тии части) нагрузки, имеющей массу больше предела точного уравновешивани , срабатывает пороговый элемент 26 и блок управлени  27 через ключ 28 включает режим грубого взвешивани . С аналого-цифрового преобразовател  41 сигнал S fУ грубого уравновешивани  через .коммутатор 40 поступает в сумматор 39 кодов грубого уравновешивани . Знак сигнала S зафиксирован в триггере знака 43. Если знак сигнала Sj положительный, то коды S j. с блока электромеханической пам ти (наличие гирь 14 на коромысле 7) и S|.y с аналого-цифрового преобразова- .тел  41 суммируютс , если знак триг- rejpa 43 отрицательный, то указанные коды вычитаютс . При этом исключаетс  перенос единицы в сумматор 39 при переполнении разр дной сетки сумматора 38 кодов точного уравновешивани  за счет блокировки схемы 42, включаемой блоком управлени  27.

Как при сложении, так и при вычитании кодов S и S в сумматоре 39 формируетс  значение кода S , необходимое дл  гиревой компенсации измер емой массы и равное алгебраической сумме кодов Sf. и S , и сигнал S поступает в буферную пам ть 34, откуда поступает на соответствующие электромагниты 24 и на компаратор кодов 33, который сравнивает коды с буферной пам ти 34 и с блока электромеханической пам ти 35 (код гирь 14, наход щихс  на призмах 13 коромысла 7, наложение которых было произведено при предьздущем взвешивании ). Несовпадение указанных кодов приводит к формированию в компараторе кодов 33 сигнала на включение электродвигател  20 через ключ 32, Планка 16 поднимаетс  вверх и все гири 14 на гиредержател х 15 поднимаютс  также вверх, и гири 14 снимаютс  с призм 13 коромысла 7,а при опускании планки 16 вниз опускаютс  гиредержатели 15 с гир ми 14 только те, электромагниты 2А которых бьти включены соответственно коду буферной пам ти 34, и соответствующие гири 14 накладываютс  на призмы 13 коромысла 7, уравновешива  грубое значение массы взвешиваемого груза 3. Код блока электромеханической пам ти 35 становитс  равным

коду S -. буферной пам ти 34 и компаратор кодов 33 подает сигнал на бло управлени  27, который переключает через ключ 28 систему грубого-уравновешивани  на точное уравновешивание , сбрасьшает код S,. грубого урав новешивани  из буферной пам ти 34, подготавлива  ее к записи кодов последующих взвешиваний, отключает компаратор кодов 33 от функции сравнени  кодов, в коммутаторе 40 включает канал св зи аналого-цифрового преобразовател  41 с сумматором 38 кодов точного уравновешивани , на которьй поступает сигнал S точного уравновешивани , разблокирует схему блокировки переноса 42. На сумматор 39 кодов грубого уравновешивани  поступает сигнал S с блока электромеханической пам ти 35,равный коду наложенных гирь 14 на коромысло 7. Через схему блокировки 42 в случае переполнени  разр дной сетки сумматора 38 сигнал переполнени  поступает единицей переноса в сумматор 39. Значение кодов грубого уравновешивани  точного уравновешивани  5ц из сумматоров 39 и 38 поступает на соответствудщие разр ды регистра хранени  37, с которого код взвешиваемой массы поступает на цифровой индикатор 36 и цифровое значение измер емой массы считьшаетс  с цифрового индикатора 36,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Весоизмерительное устройство,содержащее коромысло с системой грубого уравновешивани  в виде механизма гиреналожени , привод которого подключен к блоку питани  через первый ключ, и системой точного уравновешивани  в виде электромагнитного компенсатора, катушка которого подключена параллельно с входом порогового элемента к выходу усилител , вход которого соединен с датчиком отклонени  коромысла, аналого- цифровой преобразователь и второй ключ, подключенные к катушке электромагнитного компенсатора, два резистора , подключенные к входам йто-

   ВНИИПИ Заказ 4710/44 Тираж 705 Подписное Производств.-полиграф, пред- г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   2543058

   рого ключа, блок электромеханической пам ти положени  гирь, электро- йагниты фиксаторов гирь, коммутатор и цифровой индикатор, о т л и ч. а ю- 5 щеес  тем, что, с целью повыше- ни  быстродействи , точности и расширени  диапазона применени , в него введены блок управлени , первый -ар вход которого подключен к выходу порогового элемента, а первый выход - к управл ющему входу второго :люча, компаратор кодов, первый вход чотррого соединен с выходом блока электромеханической пам ти положени  гирь, первьпЧ выход подключен к управл ющему входу первого ключа, а второй вход и второй выход соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока управлени ,буферна  пам ть, первый вход которой подключен к третьему выходу блока управлени , первый выход соединен с электромагнитами фиксаторов гирь, а второй - с третьим входом компаратора кодов, триггер знака, вход которого подключен к второму входу аналого- цифрового преобразовател , первый выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени , первый и второй сумматоры, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора, схемы блокировки, первый вход которой соединен с п тым выходом блока управлени , второй и третий входы соединены соответственно с первыми выхо- .дами первого,и второго сумматоров, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго сумматоров, и регистр хранени , первый вход которого соединен с вторым выходом первого сумматора , второй вход - с вторым выходом второго сумматора, а выход - с цифровым индикатором, третий вход второго сумматора соединен с выходом блока электромеханической пам ти положени  гирь, третий выход подключен к второму входу буферной пам ти , а четвертый и п тый входы - к выходам триггера знака.