SU1509607A1 - Устройство дл определени качества упругой подвески весов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерени  массы, а именно к устройствам дл  поверки качества и испытани  параметров упругих подвесок весов и других аналогичных приборов. Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи . При испытании упругой подвески 1 при атмосферном давлении вакуумна  камера 16 не используетс  и насос 17 не включаетс . В этом случае определ етс  суммарна  степень успокоени  подвески 1 с учетом собственного трени  и трени  подвески 1 о воздушную среду. При испытании упругой подвески 1 в разреженной атмосфере ее помещают в вакуумную камеру, где обеспечиваетс  разрежение. В этом случае определ етс  собственна  степень успокоени  подвески 1 с учетом только собственного трени  в упругих элементах 3 и 4, т.к. трение подвески 1 о воздушную среду внутри вакуумной камеры 16 отсутствует. На ввод 41 счетчика импульсов 21 подаетс  команда на набор требуемого числа импульсов, а на ввод 42  чейки вычитани  35 подаетс  соответствующий масштабный множитель 1/2ϕN. После этого от источника 15 электрических импульсов подаетс  ударный импульс 1в, например, в виде тока, который отводит испытуемую упругую подвеску 1 и затем отпускает, после чего она совершает свободные затухающие колебани  в направлении ±ΔН. ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 11 ФИКСИРУЕТ УКАЗАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ И В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА ΔU_ВХ ПОДАЕТ ИХ В ЛИНЕЙНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 19, А ЗАТЕМ - НА ВХОД ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ 20. В МОМЕНТ УДАРНОГО ИМПУЛЬСА 1В ИСТОЧНИК 15 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ ПОДАЕТ СИГНАЛ S_УД НА ВХОД РЕЛЕ ВРЕМЕНИ 38, КОТОРОЕ ПОСЛЕ НЕКОТОРОГО ИНТЕРВАЛА ВЫДАЕТ СИГНАЛ S_ЗАП НА ЗАПУСК СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ 21, КОТОРЫЙ С К-ГО ИМПУЛЬСА НАЧИНАЕТ СВОЙ ОТСЧЕТ. ОДНОВРЕМЕННО СИГНАЛ U_ВЫХ С ЛИНЕЙНОГО УСИЛИТЕЛЯ 19 ПОСТУПАЕТ В ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ 20, ОТКУДА ПОСТУПАЕТ ЧЕРЕЗ БУФЕРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 23 НА ПЕРВЫЕ /ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ/ ВХОДЫ 27 И 28 ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 25 И 26. ПОСЛЕ СЧИТЫВАНИЯ СЧЕТЧИКОМ ИМПУЛЬСОВ 21 ЗАДАННОГО ЗНАЧЕНИЯ ПОЛНЫХ ПЕРИОДОВ СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ ΔН упругой повески 1 с его выхода 31 на запоминающее устройство 26 подаетс  сигнал S_K+N. Сброс показаний с запоминающих устройств 25 и 26 и с отсчетного блока 36 осуществл етс  сигналом S_сбр от  чейки сброса 37. Относительна  степень успокоени  используетс  дл  оценки качества упругой подвески 1. 1 з.п., 1 ил.

Description

Я

.У bitj ijnnvflbC

tig иппааьс

PJanl. Jt-i j T tr / кйнан а ,n uHniif caS

i

(Л

с

О1

о со о

.У bitj ijnnvflbC

if- tig иппааьс

-i ,n uHniif

вески 1 о воздушную сред. При испытании упругой подвески в разреженной атмосфере ее помещают в вакуумную камеру, где обеспечиваетс  разре- жение. В этом случае определ етс  собственна  степень успокоени  подвески 1 с учетом только собственного трени  в упругих элементах 3 и 4, т.к. трение подвески 1 о воздушную среду внутри вакуумной камеры 16 отсутствует . На ввод 41 счетчика импульсов 21 подаетс  команда на набор требуемого числа импульсов, а на ввод

42  чейки вычитани  35 подаетс  соот- 15 (измерительные) входы 27 и 28 запоминающих устройств 25 и 26. После считывани  счетчиком импульсов 21 заданного значени  полных периодов свободных колебаний дЬ упругой повески 1 с 20 его выхода 31 на запоминающее устройПосле этого от источника 15

ветствующий масштабньш множитель 2 пп

электрических импульсов подаетс  ударный импульс 1, например, в виде тока, который отводит испытуемую упругую подвеску 1 и затем отпускает, после чего она совершает свободные затухающие колебани  в направлении ±д11. Датчик перемещений 11 фиксирует указанные колебани  и в виде электрического сигнала iUg подает их в ли25

ство 26 подаетс  сигнал 5,„ . . Сброс показаний с запоминаю Д1«; устройств 25 и 26 и с отсчетного блока 36 осуществл етс  сигналом от  чейки сброса 37. Относительна  степень успокое- ьш  используетс  дл  оценки качества упругой подвески 1. 1 з.п., 1 ил.

нейный усилитель 19, а затем - на вход логарифмического усилител  20. В момент ударного импульса Ig источник 15 электрических импульсов подает сигнал на вход реле времени 38, которое после некоторого интервала выдает сигнал на запуск счетчика импульсов 21, которьй с К-го имт- пульса начинает свой отсчет. Одновременно сигнал и

ВЫХ

с линейного усилител  19 поступает в логарифмический усилитель 20, откуда поступает через буферный преобразователь 23 на первые

25

ство 26 подаетс  сигнал 5,„ . . Сброс показаний с запоминаю Д1«; устройств 25 и 26 и с отсчетного блока 36 осуществл етс  сигналом от  чейки сброса 37. Относительна  степень успокое- ьш  используетс  дл  оценки качества упругой подвески 1. 1 з.п., 1 ил.

Изобретение относитс  к технике из-мерени  массы, к устройствам дл  поверки качества и испытани  парамет ров упругих подвесок весов и других аналогичных приборов с упругодеформи руемыми элементами.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи .

Па чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Испытуема  упруга  подвеска.1 в составе консоли 2 с упругими элементами 3 и 4 дл  св зи с неподвижным основанием 5 и с весовой подвижной частью, например чувствительным элементом (имитатором) 6, закреплена с помощью прижимных планок 7 и винтов 8 по линии вертикального отве- са и имеет рабочее перемещение по направлени м ± h.

Чувствительный элемент 6 с собственной массой тр содержит сменный груз, например гайку 9, массой дт, флажок 10 датчика 11 перемещени  (в направлении iah), а также возбудител 12 механических импульсов, выполненный , например, в виде подвижного магнита 13, Помещенного внутрь неподвижного соленоида 14, подключенного к источнику 15 электрических импульсов

1„. В качестве возбудител  12 меха- (

нических импульсов может быть использован любой возбудитель механического или электромеханического типа.

Испытуема  упруга  подвеска 1 вместе с подвижной частью (чувствительным элементом) 6, флажком 10 и датчиком 11 перемещений, а также возбудителем 12 механических колебаний, помещены в вакуумную камеру 16, снабженную насосом 17 и вакуумметром 18.

Датчик 11 перемещени  соединен по формируемому им входному сигналу . последовательно с линейным усилителем 19 и далее с логарифмическим усилителем 20, имеющи соответственно посто нный коэффициент усилени  Кд const и переменный коэффициент усилени  Кд2 U(xy,.

Выходной электрический сигнал Ug линейного усилител  19 пропорциона- лен сигналу Ug от датчика 11 перемещений: .

UB,,, Кл, Ug, ,(1)

где Kf,4 - коэффициент усилени  линейного усилител  19, Выходной электрический сигнал Vgf,/ логарифмического усилител  20 пропорционален натуральному логарифму сигнала U0w«

и.

In Uc

Sb/K eЫX Ug(.,2,3 IgUg,

чени  и

2,3 йых

коэффициент пропорциональности между натуральными и дес тичными логарифмами .

Счетчик 21 импульсов подключен к выходу 22 линейного усилител  19, а буферный преобразователь 23 - к выходу 24 логарифмического усилител  20. Запоминающие устройства 25 и 26 подключены по своим первым из мерительным ) входам 27 и 28 через буферный преобразователь 25 к выходу 24 логарифмического усилител  20, а по вторым (командным) входам 29 и 30 к выходам 31 и 32 счетчика 21 импульсов . Выходы 33 и 34 запоминающих устройств 25 и 26 подключены через  чейку 35 вычитани  к отсчетному блоку 36. Ячейка 37 сброса, подающа  сигнал ЗСБР , соединена с запоминающими устройствами 25 и 26. Реле 38 времени подключено своим входом 39 к источнику 15 электрических импульсов, а выходом 40 к. счетчику 21 импульсов.

Счетчик 21 импульсов имеет ввод 4 дл  подачи команды На счет заданного числа п импульсов от командного . задатчика количества импульсов, а  чейка вычитани  35 - ввод 42 дл  подачи фиксированного множител  (масштабного коэффициента) , обратно

пропорционального числу сосчитанных импульсов п

Устройство работает следующим образом .

При испытании упругой подвески 1 при атмосферном давлении вакуумна  камера 16 не используетс  и насос 17 не включаетс . В этом случае определ етс  суммарна  степень успокоени  упругой подвески 1 с учетом собственного внутреннего трени  (механического гистерезиса) ,в упругих элементах 3 и 4 и трени  упругой подвес5

10

20

096076

ки Г (консоль 2, упругие элементы 3 и 4, чувствительный элемент 6 и т.д.) о воздушную среду.

При испытании упругой подвески в разреженной атмосфере используетс  вакуумна  камера 16, внутрь которой помещаетс  испытуема  упруга  подвеска 1, чувствительный элемент 6 с (Ьпажком 10, датчиком 1 I перемещени  и возбудителем 12 механических колебаний , причем требуемое разрежение обеспечивают за счет работы насоса 17, а контроль разрежени  ведетс  по вакуумметру 18.

В этом случае определ етс  собственна  степень успокоени  упругой подвески I с учетом собственного в гутреннего трени  (меха П1ческого гистерезиса) в ynpyri-rx элементах 3 и 4, так как трение упругой подвески о воздушную среду внутри вакуумной камеры 16 отсутствует.

Остальные манипул ции с устройства при работе в двух указанных режимах идентичны.

Режим работы с вакуумной камерой следующий.

Упруга  подвеска 1 через упругие элементы 3, планки 7 и винты 8 закрепл етс  на неподвижном основании 5 внутри вакуумной камеры 16 так, чтобы консоль 2 находилась на линии отвеса А(-А2) на упругий элемент 4 устанавливаетс  подвижна  часть (чув- ствитель-ный элемент) 6 вместе с флажком 10, возбудителем 12 механических колебаний и сменным грузом 9, дополн ющим массу гпц., чувствительного элемента 6 до требуемого рабочего значени  :

25

30

35

40

0

5

т,

т.

+ д т.

РАБ

Далее на ввод 41 счетчика 21 им- с пульсов подаетс  команда на набор

требуемого числа п импульсов, равного числу наблюдаемых полных периодов колебаний упругой подвески 1, а на ввод 42  чейки 35 вычитани  подаетс  соответствующий масштабный множитель

. После этого вакуумна  камера

16 закрываетс , включаетс  насос 17 и по вакуумметру 18 провер етс  требуема  степень разр жени . Затем от источника 15 электрических импульсов подаетс  возбуждающий (ударный) импульс I., который отводит упругую подвеску 1 и затем отпускает, после

чего она совершает в направлении i h свободные затухающие колебани . Датчик 11 перемещени  фиксирует указанные колебани  и в виде электричес ко- го сигнала Ug подает их в линейный усилитель 19, который одновременно

Jli

направл ет их после усилени  в К раз в виде сигнала U g, на счетчик 21 импульсов и на вход логарифмического усилител  20.

в момент формировани  ударного импульса IP источник 15 электрических импульсов подает сигнал Sy. на вход 39 реле 38 времени, которое после некоторого временного интервала и t jv 2-3 с, необходимого на переходный процесс формировани  из вынужденных колебаний упругой подвески 1, выдает сигнал разрешени  S на запуск счетчика 21 импульсов, который с некоторого К-го импульса начинает свой счет.

Одновременно электрический сигнал вых ° линейного усилител  19 поступает на логарифмический усилитель 20, где после преобразовани  в виде сигнала Ug, In Ugj,,j, поступает через буферный преобразователь 23 на изме- рительные входы 27 и 28 запоминающих устройств 25 и 26.

После прохождени  сигнала разрешеНИН , счетчик 21 импульсов, начина  с К-го импульса, считает их и од- новремённо с выхода 32 поступает команда 5ц на запоминающее устройство 25 о запоминании значени  In Ug, соответствующего амплитуде К-го периода свободных механических колеба- НИИ и h упругой подвески 1.

После toro как счетчик 21 импульсов отсчитывает заданное значение h полных периодов свободных колебаний ДЬ упругой подвески 1, с его выхода 31 на запоминающее устройство 26 подаетс  сигнал S; о запоминании значени  1п и

еыдк-th

соответствующего

амплитуде К+-П-ГО периода свободных механических колебаний ah упругой подвески 1.

Значени  In Ug,,j( и1пив( поступают в  чейку 35 вычитани  и с

-1

учетом масштабного коэффициента

введенного в нее с ввода 42, поступают в виде разностного сигнала, соответствующего относительной степени успокоени / огч

Л™

0

5 0

5 0

на отсчетный блок 36,

Сброс показаний с запоминающих устройств 25 и 26, а также с отсчет- ного блока 36 осуществл етс  путем формировани  сигнала Scfp от  чейки 37 сброса.

Аналогичным способом ведетс  определение и суммарной относительной степени успокоени  режима работы упругой подвески 1 в воздушной среде.

Полученные значени  florn S используютс  дл  оценки качества сборки упругой подвески 1, качества упругих элементов 3 и 4, а также условий работы весов. Качество упругой подвески обратно пропорционально ее относительной степени успокоени  У ОГЯ при испытани х в услови х разр жени 

1

КАЧ .

К

отн Формула и

зобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  качества упругой подвески весов, содержащее чувствительный элемент с узлом дл  креплени  упругой подвески, соединенный с возбудителем механических колебаний и датчиком перемещени , источник электрических импульсов, подключенный к возбудителю механических колебаний, и отсчетный блок, отличающеес  тем, что, с целью повьпиени  точности и быстродействи , оно снабжено линейным и логарифмическим усилител ми, счетчиком импульсов с входом дл  подключени  командного задатчика количества импульсов , двум  запоминаюш ми устройствами ,  чейкой вычитани , буферным преобразователем , реле времени,  чейкой сброса, при этом датчик перемещени  через линейный усилитель подключен к входу логарифмического усилител , выход которого через буферный преобразователь подключен к первым входам запоминающих устройств, вторые входы которых св заны с двум  выходами счетчика импульсов, третьи входы - с  чейкой сброса, а выходы через  чейку вычитани  соединены с отсчетным блоком, причем вход реле времени св зан с выходом источника электрических

9 1509607 10

импульсов, а выход - с первым -входомно вакуумной камерой с насосом и васчетчика импульсов, второй вход кото-куумметром, в полости которой устарого св зан с выходом линейного уси- .новлены чувствительный элемент с узлител . дл  креплени  упругой подвески,

2. Устройство по п. I, о т л и -датчик перемещени  и возбудитель мечающе .ес  тем, что оно снабже-ханических колебаний.