SU785652A1

SU785652A1 - Automatic weigher with electromagnetic balancing

Info

Publication number: SU785652A1
Application number: SU792717786A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Яковлевич Шенфельд; Ким Францевич Буткевич; Николай Александрович Безрядин
Original assignee: За витель
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-12-07

Description

II

Изобретение относитс к технике точного измерени массы, а более конкретно к автоматическим весам с электрическим уравновешиванием.This invention relates to a technique for accurately measuring mass, and more specifically to automatic balances with electrical equilibration.

Известны весы с автоматическим 5 уравновешиванием, содержащие коромысло , подвеску с чашкой дл груза, основание , опорную призму, датчик некомпенсации , систему уравновешивани с усилителем, обратный преобразова- Ш тель и отсчетное устройство ЩAn automatic balance with 5 balances is known, containing a yoke, a suspension with a load cup, a base, a support prism, a non-compensation sensor, an equilibration system with an amplifier, an inverse transducer, and a reading device U

Известные весы не имеют требуемой точности и быстродействи из-за наличи инерционного коромысла и опорной призмы, имеющей паразитный момент 15 трени .Known scales do not have the required accuracy and speed due to the presence of the inertial rocker and the supporting prism, which has a parasitic moment 15 friction.

Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство, содержащее чувствительный элемент с грузо-20 приёмной чашкой, основание ,с опорным параллелограммом, образованным консол ми , датчик разбаланса, компенсатор с измерительной катушкой и магнитной системой и отсчетный блок ИThe closest in technical essence is a device containing a sensitive element with a load-20 receiving cup, a base, with a supporting parallelogram formed by consoles, an unbalance sensor, a compensator with a measuring coil and a magnetic system, and a reading unit AND

Известные весы не обладают требуемой точностью и надежностью из-за наличи значительных изгибов и механических гибтерезисов в опорных плас-, .тинах, установленных в опорном парал- 30Known scales do not have the required accuracy and reliability due to the presence of significant bends and mechanical hypertherses in the support plastics, tins, installed in the support parallel

лелограмме в местах шарнирных разв зок .in the hinge areas.

Кроме того, снижает точность и надежность весов, неопределенность линии изгиба Б опорных пластинах, затрудн юща регулировку и юстировку длин плеч опорного параллелограмма, в результате по вл етс погрешность от установки измер емого груза на различные участки грузоприемной чашки.In addition, the accuracy and reliability of the balance, the uncertainty of the bending line B of the support plates, complicates the adjustment and adjustment of the lengths of the shoulder lengths of the reference parallelogram, results in an error from installing the measured load on different parts of the load-receiving cup.

Целью изобретени вл етс увели-чение точности и надежности.The aim of the invention is to increase accuracy and reliability.

Поставленна цель достигаетс тем, что опорный параллелограмм выполнен в виде гребенчатых шарнирных соединений, зубцы расположены с чередованием и св заны через горизонтальные и параллельные друг другу опорные торсионы - шарниры, закрепленные на зубцах, взаимодействующие с гребенчатыми шарнирными соединени ми , причем перва пара опорных торсионов - шарниров установлена в местах соединени консолей параллелограмма с основанием, втора пара - в местах соединени консолей-с чувствительным элементом, причем осивторой пар& опорных торсионов-шарниров размещены в одной вертикальной плоскости , проход щей через общую вертикальную ось магнитной системы компенсатора и грузоприемной чайки чувствительного элемента.The goal is achieved by the fact that the reference parallelogram is made in the form of comb joints, the teeth are interlaced and connected through horizontal support torsions parallel to each other — hinges attached to the teeth interacting with comb joints, and the first pair of support torsions the hinges are installed at the joints of the parallelogram consoles with the base, the second pair at the joints of the consoles with the sensitive element, with the second & the supporting torsion hinges are placed in the same vertical plane passing through the common vertical axis of the magnetic system of the compensator and the load-receiving gull of the sensitive element.

На фиг. 1 показана конструкци весов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху (грузоприемна чашка сн та ).FIG. 1 shows the structure of the scale, side view; in fig. 2 - the same, top view (load-bearing cup is sn la).

I Чувствительный элемент 1 с грузоприемной чашкой 2 дл измер емого груза 3, установленной на стойках 4, снабжен также стойками 5, на которых закреплены сверху и снизу гребенки б и 7 с зубцами 8. На зубцах 8 с помощью планок 9, 10 и 11 многокрдтно закреплены опорные торсионы - шарниры 12 и 13.I Sensing element 1 with a load-receiving cup 2 for the measured load 3, mounted on racks 4, is also equipped with racks 5, on which are mounted on the top and bottom of the comb b and 7 with teeth 8. On the teeth 8 by means of plates 9, 10 and 11 fixed torsion bars - hinges 12 and 13.

Одновременно опорные торсионы - шарниры 12 и 13 многократнозакреплены на зубцах 14 консолей 15 и 16, наход щихс на рассто ни х (зазорах) зубцов 8 гребенки 6 и 7 вход щих в зубцы 14 консолей 15 и 16. Крепление опорных торсионов-шарниров 12 и 13 на консол х 15 и 16 производитс с помощью планок 17-20.At the same time, the supporting torsions — hinges 12 and 13 — are multiply fixed on the teeth 14 of the arms 15 and 16, which are located at distances (gaps) in the teeth 8 of the comb 6 and 7 that enter into the teeth 14 of the arms 15 and 16. The mounting of the support torsion hinges 12 and 13 on console x 15 and 16, produced using the strips 17-20.

Консоли 15 и 16, имеющие с другой стороны зубцы 21, многократно соединены с помощью опорных торсионовшарниров .22 и 23 с зубцами 24 неподвижных гребенок 25 и 26, закрепленных с помощью гаек 27 и 28 на стойках 29 и 30, св занных с основанием 31.Consoles 15 and 16, having teeth 21 on the other hand, are repeatedly connected by means of supporting torsion bars .22 and 23 with teeth 24 of stationary combs 25 and 26, fixed with nuts 27 and 28 on posts 29 and 30 connected to base 31.

Пары опорных торсионов-шарниров 12-13 и 22-23 наход тс в горизонтальных плоскост х и их оси А - АО Л,,- А и , Bj-В параллельны друг другу, причем оси и Aj,-A торсионов-шарниров 12-13 под пр мыми . углами ЭО пересекают проход т через общую вертикальную ось0.-On чувсвительного элемента 1 и его грузоприемной чашки 2 (т.е. оси А,-Aj и AJ,- А4 взаимоперпендикул рны с осью .0 -Од,) . Зубцы 8 гребенок 6 и 7, торсионы-шарниры 12 и 13 и зубцы 14 консолей 15 и 16, а также зубцы 21 консолей 15 и 16, торсионы 22 и 23 и зубцы 24 гребенок 25 и 26 образуют гребенчатые шарнирные соединени 3235 , которые, в свою очередь, совместно с консол ми 15, 16 и чувствительным элементом 1 со стойками 5 образуют опорный параллелограммный механизм (параллелограмм) 36 с длинами плеч и Й2.«Pairs of supporting torsion hinges 12-13 and 22-23 are in horizontal planes and their axes A - AO L ,, - A and Bj-B are parallel to each other, with axes and Aj, -A torsion hinges 12- 13 under the right. the corners of the EO intersect pass through the common vertical axis 0.-On sensing element 1 and its load-receiving cup 2 (i.e., axis A, -Aj and AJ, - A4 are mutually perpendicular with axis .0-OD,). The teeth 8 of the combs 6 and 7, torsion hinges 12 and 13 and the teeth 14 of the arms 15 and 16, as well as the teeth 21 of the arms 15 and 16, the torsions 22 and 23 and the teeth 24 of the arms 25 and 26 form the comb joints 3235, which turn, together with the consoles 15, 16 and the sensing element 1 with the uprights 5 form a supporting parallelogram mechanism (parallelogram) 36 with the lengths of the arms and H2. "

Кроме того, элемент 1 снабжен измерительной катушкой 37 с токопод1зодс1ми 38 и 39, котора совместно с неподвижной магнитной системой 40 образует электромагнитный кo meнcaтo 37-40, а также подвижным флажком 41, который совместно с неподвижной системой 42 образует датчик разбала не а, выдающий электрический сигнал отклонени У, чувствительного элемента 1 относительно исходного уровн ( ). Ось катушкиIn addition, element 1 is equipped with a measuring coil 37 with tokodzodsmi 38 and 39, which together with a stationary magnetic system 40 forms an electromagnetic code 37-40, and a movable flag 41, which together with a stationary system 42 forms a sensor that does not break, but produces an electrical deflection signal Y, sensing element 1 relative to the initial level (). Coil axis

37 и магнитной системы 40 совпадает с осью 0 -0, чувствительного элемент1 . Сигнал Yg,)c поступает в усилитель 43, который посылает через опорный резистор 44 (с сопротивлением 1 ) свой уравновешивакадий ток 0) в катушку 37, создающую компенсационное усилие F(( .37 and the magnetic system 40 coincides with the axis 0-0, the sensing element1. The signal Yg,) c enters the amplifier 43, which, through the reference resistor 44 (with resistance 1), supplies its equilibrium current 0) to the coil 37, creating a compensation force F ((.

Тарировочное устройство 45 служит |дл подачи корректирующего тока Зд в катушку 37, а отсчетный блок 46 дл отсчета тока 3ц, пропорционального измер емой массе т груза 3.Calibration device 45 serves to supply a correction current, ZD, to coil 37, and reading unit 46, to read current 3c, proportional to the measured weight m of load 3.

Весы работают следующим образом. Исследуемый груз 3 неизвестной массы I7IX ставитс на чашку 2. В результате воздействи веса Р ГПд (где g - ускорение свободного падени ) консоли 15 и 16 параллелограммного механизма 36 одновременно разворачиваютс на угол Л, при этом в парах опорных торсионов-шарниров 1213 и 22-23, наход щихс в гребенчатых шарнирных соединени х 32-35 происходит разворот зубцов 8, 14 и 21, 24 друг относительно друга.Scales work as follows. The studied load 3 of unknown mass I7IX is placed on the cup 2. As a result, the weight P GFD (where g is the acceleration of free fall) of the console 15 and 16 of the parallelogram mechanism 36 simultaneously rotates at an angle L, while in pairs of supporting torsions-hinges 1213 and 22- 23, which are located in the comb joints 32-35, the teeth 8, 14 and 21, 24 are rotated relative to each other.

Флажок 41 чувствительного элемента 1 перемещаетс вниз, и в датчике разбаланса возникает сигнал разбаланса Vaj( , поступающий в усилитель 41, компенсационный ток которого подаетс в измерительную катушку 37, создающую уравновешивающее силовое усилие ГУ , встречно направленное силовому воздействию веса Р груза 3, The flag 41 of the sensing element 1 is moved downwards, and the imbalance signal Vaj appears in the imbalance sensor (coming into the amplifier 41, the compensation current of which is fed into the measuring coil 37, creating a counterbalancing force GU, counter-directed to the force effect of the weight P of the load 3,

РХ -FK О.PX-FK O.

Чувствительный элемент вместе с консол ми 15 и 16 возвращаетс в положение , близкое к исходному ЛЧ-9-0.The sensing element, together with the consoles 15 and 16, returns to a position close to the original LF-9-0.

Отсчет измер емой массы исход ИЗ услови РХ к, производитс по величине компенсационного тока Л по отсчетному блоку 46The readout of the measured mass, based on the condition PX c, is made according to the magnitude of the compensation current L over the readout block 46

ГоGo

- , - Ь/ 1 -, - b / 1

%--ТЧО% - TCHO

х,x,

g gg g

- коэффициент пропорциональности . - coefficient of proportionality.

Claims

Invention Formula

Automatic scales with electromagnetic balance, containing a sensitive element with a receiving plate, a base with a supporting parallelogram formed by brackets, an unbalance sensor, a compensator with a measuring coil and a magnetic system, and a readout unit, different in that, in order to increase accuracy and reliability , the supporting parallelogram is made in the form of comb-shaped hinged joints, the teeth are interleaved and connected through the horizontal torsion-hinges parallel to each other, replennye on teeth interacting with grebencha