SU1530931A1 - Weighing apparatus - Google Patents

Weighing apparatus Download PDF

Info

Publication number
SU1530931A1
SU1530931A1 SU843742070A SU3742070A SU1530931A1 SU 1530931 A1 SU1530931 A1 SU 1530931A1 SU 843742070 A SU843742070 A SU 843742070A SU 3742070 A SU3742070 A SU 3742070A SU 1530931 A1 SU1530931 A1 SU 1530931A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piezoquartz
input
electronic
indicator
comparator
Prior art date
Application number
SU843742070A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Иванович Новиков
Original Assignee
Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин, Приборов И Средств Измерения Масс
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 Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин, Приборов И Средств Измерения Масс filed Critical Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин, Приборов И Средств Измерения Масс
Priority to SU843742070A priority Critical patent/SU1530931A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1530931A1 publication Critical patent/SU1530931A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Весоизмерительное устройство, содержащее корпус с основанием, грузоприемную платформу, кинематически св занную с пьезокварцевым датчиком силы, электронный возбудитель и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет одновременного измерени  по двум каналам, в него введены пьезокварцевые седла-вставки, дополнительные электронные возбудители, сумматор, компаратор и дополнительный индикатор, причем пьезокварцевый датчик силы выполнен в виде соединенных между собой перемычкой сопр женных пьезокварцевых призм со скошенными опорными и нагрузочными гран ми, которые посредством пьезокварцевых седел-вставок св заны соответственно с основанием корпуса и грузоприемной платформой, на главных гран х перемычки нанесены металлические электроды, подключенные к входам соответствующих дополнительных электронных возбудителей, выходы которых соединены с входом сумматора, выходом соединенного с дополнительным индикатором и другим входом компаратора.A weighing device comprising a housing with a base, a weighing platform, kinematically associated with a piezoquartz force sensor, an electronic exciter and an indicator, characterized in that, in order to improve accuracy by measuring simultaneously through two channels, piezoquartz saddles-inserts are introduced into it, electronic pathogens, an adder, a comparator and an additional indicator, the piezoquartz force sensor being made in the form of interconnected piezoquartz prisms with Support and load edges that are connected via piezoquartz seat inserts, respectively, to the base of the body and the load-receiving platform, metal electrodes connected to the inputs of the corresponding additional electronic exciters, whose outputs are connected to the input of the adder, connected to additional indicator and other input of the comparator.

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике, в частности к устройствам , в которых взвешивание осуществл етс  путем измерени  изменений частоты колебаний упругого элемента-.The invention relates to weighing technology, in particular to devices in which weighting is carried out by measuring changes in the oscillation frequency of an elastic element.

Цель изобретени  - повышение точности за счет одновременного измерени  по двум каналам.The purpose of the invention is to improve accuracy by simultaneously measuring in two channels.

На чертеже показана схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

На корпусе 1 укреплены боковые стенки 2. В верхней части устройства размещена массоприемна  платформа 3. Внутри корпуса 1 размещен пьезоквар- иевый датч к силы, включающий перемычку 4, на которой нанесены металлические электроды 5 и сопр женные пьезокварцевые призмы 6 и 7, имеющие скошенные опорные грани В, 9 и скошенные нагрузочные грани 10, 11.On the body 1, the side walls 2 are reinforced. In the upper part of the device a mass-receiving platform 3 is placed. Inside the body 1 there are placed piezo-quartz sensors to a force, including jumper 4, on which are deposited metal electrodes 5 and conjugate piezo-quartz prisms 6 and 7, which have bevelled supporting faces B, 9 and beveled load faces 10, 11.

Скошенные опорные грани 8 и 9 опираютс  на пьезокварцевые седла-вставки 12 и 13, на которых нанесены металлические электроды 14 и 15.The beveled support faces 8 and 9 are supported on piezoquartz seat inserts 12 and 13, on which metal electrodes 14 and 15 are applied.

Скошенные нагрузочные грани 10 и 11 сопр гаютс  с седлами-вставкаьш 16 и 17, на которых нанесены металлические электроды 18 и 19.The beveled load faces 10 and 11 are mated to saddles-inserts 16 and 17, on which metal electrodes 18 and 19 are applied.

Металлические электроды 5 перемычки 4 подключены к входу электрон-.Metal electrodes 5 jumpers 4 are connected to the input of the electron-.

елate

со оwith about

СОWITH

0000

ного .возбудител  20, выход которого подсоединен к входу первого индикатора 21 и первому входу компаратора 22.Foot 20, the output of which is connected to the input of the first indicator 21 and the first input of the comparator 22.

Металлические электроды 14 первого седла-вставки 12 подключены к входу второго электронного возбудител  23, выход которого подсоединен к пер- Boky входу сумматора 24.The metal electrodes 14 of the first saddle-insert 12 are connected to the input of the second electronic exciter 23, the output of which is connected to the first input of the adder 24.

Металлические электроды 15 второго седла-вставки 13 подключены к входу третьего электронного возбудител  25, выход которого подсоединен к второму входу сумматора 24.Metal electrodes 15 of the second saddle-insert 13 is connected to the input of the third electronic exciter 25, the output of which is connected to the second input of the adder 24.

Металлические электроды 18 третьего седла-вставки 16 подключены к входу четвертого электронного возбудител  26, выход которого подсоединен к третьему входу сумматора 24. Metal electrodes 18 of the third saddle-insert 16 is connected to the input of the fourth electronic exciter 26, the output of which is connected to the third input of the adder 24.

Металлические электроды 19 четвер- .того седла-вставки 17 подключены к входу п того электронного возбудител  27, выход которого подсоединен к четвертому входу сумматора 24, выход которого подключен к входу второго индикатора 28 и второму входу компаратора 22,The metal electrodes 19 of the fourth saddle-insert 17 are connected to the input of a fifth electronic exciter 27, the output of which is connected to the fourth input of the adder 24, the output of which is connected to the input of the second indicator 28 and the second input of the comparator 22,

Работа устройства основана на пр мом и обратном пьезоэлектрических эф- фектах, силочастотном и двформационно частотном эффектах пьезокварцевых резонаторов .The operation of the device is based on the direct and inverse piezoelectric effects, the silofrequency and twoformation-frequency effects of piezoquartz resonators.

В исходном положении от блока питани  (не показан) подаетс  электропитание на электронные возбудители 20 23, 25, 26 и 27, сумматор 24 и индикаторы 21 и 28.In the initial position, a power supply is applied to electronic pathogens 20 23, 25, 26, and 27, adder 24, and indicators 21 and 28 from a power supply unit (not shown).

Электронные возбудители 20, 23, 25, 26 и 27 возбуждают пьезоэпектри- ческие колебани  в подэлектродных пьезокварцевых зонах (под металлическими электродами 5, 14, 15, 18 и 19)Electronic pathogens 20, 23, 25, 26, and 27 excite piezoelectric oscillations in subelectrode piezoquartz zones (under metal electrodes 5, 14, 15, 18, and 19).

При отсутствии на массоприемной платформе 3 массы измер емого объекта частота пьезоэлектрических колебаний в локализованной зоне под электродами 5 и в локализованных зонах пьезоэлектрических седел-вставок 12, 13, 16 и 17 под электродами 14, 15, 18 и 19 соответственно равна начальным значени м f, , f, f , f.In the absence of the mass of the object being measured on the mass-receiving platform 3, the frequency of the piezoelectric oscillations in the localized zone under the electrodes 5 and in the localized zones of the piezoelectric saddles-inserts 12, 13, 16 and 17 under the electrodes 14, 15, 18 and 19, respectively, is equal to the initial values f, , f, f, f.

При помещении объекта измерений с массой тп на массоприемную платформу 3 возникает сила F, действующа  вдоль нагрузочной оси 0-0.When a measurement object with a mass tp is placed on a mass-receiving platform 3, a force F arises, which acts along the loading axis 0-0.

Под действием вектора силы F возникают два момента MI и М, действующие встречно на перемычку 4, посколUnder the action of the force vector F, two moments MI and M are produced, acting in opposition to jumper 4, because

00

5 five

Q Q

,. ,

5 five

5five

ку скосы опорных и нагрузочных граней каждой пьезокварцевой приз- t выполнены в противоположные стороны .The bevels of the supporting and loading faces of each piezoquartz pr-t are made in opposite directions.

Моменты М и Mj соответственно равныMoments M and Mj are respectively equal

м,- I -1,; М Г I Ч m, - I -1; M G I H

где 1 - рассто ние между верщинами скошенных опорной и нагрузочной граней первой сопр женной пьезокварцевой приз- мы;where 1 is the distance between the vertices of the beveled support and load faces of the first conjugate piezoquartz prism;

12 - рассто ние между вершинами скошенных опорной и нагрузочной граней второй сопр женной пьезокварцевой приз- мы 12 - the distance between the vertices of the oblique support and load faces of the second conjugate piezoquartz prism

в силу действи  силочастотного эффекта в локализованной зоне (под электродами 5) перемычки 4 частота пьезоэлектрических колебаний уменьшаетс  на величину Л,due to the effect of the force-frequency effect in the localized zone (under the electrodes 5) of jumper 4, the frequency of the piezoelectric oscillations is reduced by the value of L,

if К. Llklk i D n- 2if K. Llklk i D n- 2

где Кг - силочастотиы) ; коэффициент; F - модуль вектора силы fo - начальное значение частоты; D - геом трический коэффициент - поперечное сечение перемычки;where Kg - silofrekty); coefficient; F is the magnitude of the force vector fo is the initial value of the frequency; D - geometric factor - cross section of the jumper;

п - номер гармоники; - коэффициент полезного действи  контактирующих, механических частей.n is the harmonic number; - efficiency of the contacting, mechanical parts.

Электрический сигнал, частота которого изменилась на величину ttf, , через электронный возбудитель 20 подаетс  на первый индикатор 21 и индицируетс  в нем в единицах массы, поскольку зависимость между величиной измер емой массы и отклонением частоты пьезоэлектрических колебаний имеет пр мопропорциональный характер. Одновременно этот сигнал подаетс  на первый вход компаратора 22.An electrical signal whose frequency has changed by the value of ttf, is fed through the electronic exciter 20 to the first indicator 21 and is indicated therein in units of mass, since the relationship between the magnitude of the measured mass and the deviation of the frequency of the piezoelectric oscillations is proportional. At the same time, this signal is applied to the first input of the comparator 22.

Вектор силы F создает в пьезокварцевых седлах-вставках 12, 14, 16 и 19 механическое напр жение сжати , которое вызывает повьшение частоты пьезоэлектрических колебаний согласно си- лочастотному эффектуThe force vector F in the piezoquartz saddle inserts 12, 14, 16, and 19 creates a mechanical compressive voltage, which causes an increase in the frequency of the piezoelectric oscillations in accordance with the frequency-effect

- f if..-ufs-K - f if ..- ufs-K

5153093151530931

uf«,b.f ,bf 4 отклонение частоты пьезоэлектрических колебаний от исходного значени  -(в пьезоэлектрических седлах-вставках 12, 13, 16, и 19) под действием вектора силы Fuf ", b.f, bf 4 the frequency deviation of the piezoelectric oscillations from the initial value - (in the piezoelectric saddles-inserts 12, 13, 16, and 19) under the action of the force vector F

if,-Af,if,if,K, li-lLU , if, -Af, if, if, K, li-lLU,

где m - масса измер емого объекта;where m is the mass of the object being measured;

начальные значени  initial values

частоты пьезоэлектрических колебаний в пьезоэлектрических седлах- вставках 12, 13, 16 и 17.the frequency of the piezoelectric oscillations in the piezoelectric saddles inserts 12, 13, 16 and 17.

Электрические сигналы (с указанны- ми частотами) от седел-рставок 12, 14, 16 и 19 через соответствующие электронные возбудители 23, 25, 26 и 27 подаютс  на соответствующие входы сумматора 24, с выхода которого после алгебраического суммировани  выдаетс  электрический сигнал суммарного прироста указанных частотThe electrical signals (with the indicated frequencies) from the saddles 12, 14, 16 and 19 through the corresponding electronic exciters 23, 25, 26 and 27 are fed to the corresponding inputs of the adder 24, from the output of which, after algebraic summation, an electrical signal of the total increment frequencies

& f./i f,0 Af« u f, 5 -или& f./i f, 0 Af “u f, 5 -or

, ,

0 5 0 5

00

f  f

-- -i- f-Электрический сигнал суммарной частоты i „.„,индицируетс  на табло индикатора 28 в единицах массы и одновременно подаетс  на второй вход компаратора 22.The -i-f-electric signal of the cumulative frequency i ".", is displayed on the display of the indicator 28 in terms of mass and is simultaneously applied to the second input of the comparator 22.

Электрический сигнал по частоте, соответствующей величине измер емой массы объекта, измеренный по первому каналу, поданный на первый индикатор 21 и первый вход компаратора 22 нормально (при отсутствии неисправности и значительных мешающиу помех) равен по частоте,соответствующей электрическому сигналу, снимаемому с второго канала на индикатор 28 и второй вход компаратора 22.The electrical signal in frequency, corresponding to the measured mass of the object, measured on the first channel, supplied to the first indicator 21 and the first input of the comparator 22 normally (in the absence of a malfunction and significant interfering interference) is equal in frequency to the electric signal taken from the second channel the indicator 28 and the second input of the comparator 22.

В случае отклонени  частоты одного из каналов (соответствующей ве 11- чине измер емой массы объекта измерени ) выше нормы выдаетс  сигнал с - верхнего выхода компаратора 22.In the case of a frequency deviation of one of the channels (corresponding to 11 11, the measured mass of the object to be measured) above the norm, a signal is output from the upper output of the comparator 22.

В случае отклонени  частоты одного из каналов ниже нормы выдаетс  сигнал с нижнего выхода компаратора 22.In the event of a frequency deviation of one of the channels below the norm, a signal is output from the lower output of the comparator 22.

Ч J 5 П19 J 7 о tP J 5 P19 J 7 o t

Claims (1)

ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с основанием, грузоприемную платформу, кинематически связанную с пьезокварцевым датчиком силы, электронный возбудитель и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышенияMEASURING DEVICE, comprising a housing with a base, a load receiving platform kinematically connected with a piezoelectric quartz force sensor, an electronic exciter and an indicator, characterized in that, in order to increase
SU843742070A 1984-05-24 1984-05-24 Weighing apparatus SU1530931A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843742070A SU1530931A1 (en) 1984-05-24 1984-05-24 Weighing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843742070A SU1530931A1 (en) 1984-05-24 1984-05-24 Weighing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1530931A1 true SU1530931A1 (en) 1989-12-23

Family

ID=21119524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843742070A SU1530931A1 (en) 1984-05-24 1984-05-24 Weighing apparatus

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1530931A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент CU1A № 3797595, кл. G 01 G 3/14, опублик. 1976. Авторское свидетельство СССР ( 1476332, кл. G 01 G 3/16, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5440077A (en) Combined weighting and displacement sensor and weighing apparatus using the same
US4838369A (en) Load cell having digital output
KR900008328B1 (en) Checking apparatus of power
CA1082366A (en) Method and apparatus for determining weight and mass
US3885427A (en) Electronic balance for measuring masses or forces
SU1530931A1 (en) Weighing apparatus
JPH0752591Y2 (en) Measuring device with vibration type force sensor
Erdem Force and weight measurement
Kumme Dynamic force measurement in practical applications
SU1530934A1 (en) Device for measuring mass
KR910001147B1 (en) Weighting meter system
SU697818A1 (en) Device for measuring the trim of float-type instruments at balancing
SU1642962A3 (en) Piezofrequency force transducer
SU1117452A1 (en) Device for measuring mass
SU1530933A1 (en) Device for measuring mass
SU1096499A1 (en) Method of checking axial load on hudraulic motor ball-bearing support
SU1545073A1 (en) Arrangement for weighing bodies
US10908039B2 (en) Load cell assembly including cavities to buffer horizontal shear forces
RU1789875C (en) Balance
JPH0346765B2 (en)
SU798185A1 (en) Method and device for control of structure vibrotreatment
SU1161828A1 (en) Device for determining unbalance of branches of quartz crystal vibrator tuning fork
SU765662A1 (en) Device for weighing in conditions of vibration of loads
SU1458727A1 (en) Force measuring device
SU1368648A1 (en) Mass-measuring device