SU970126A1 - Устройство дл измерени массы в услови х вибропомех - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике.

Известно измерительное устройство дл  измерени  веса при наличии динамической помехи, содержащее след сций автокомпенсатор с фазочувствительным нуль-органом и реверсивным счетчиком, поразр дно св занныг4 с декодиру 0 ди;л преобразователем.

Дл  повышени  точности измерени  устройство содержит управл емые анализаторы уровней, цепочку одновнбраторов и дополнительный счетчик | 1 .

Heдoctaтoк устройства заключаетс  в необходимости замедлени  скорости слежени  за сигналом, т.е. в неудовлетворительном быстродействии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  массы в услови х вибропсн ех, содержащее упругий элемент с емкостныгл преобразователем , подключенным к мостовому измерителю , соединенначу с ге1нератором питани ,и нуль-индикатор 12 ,

Основным недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно неполную компенсацию вибропомех, и KjJOMe того, требует вс кий раз

подстройки при изменении температуры. Это обусловлено тем, что упругий элемент и дифференциаль ный манометр соединены последовательно через разъемные соединени  (штанги и жидкость дифференциального манометра, что создает дополнительные погрешности из-за механических соединений, а также из-за температурной зависи:лости коэффициента в зкости жидкости.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  массы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены фазовый детектор , две схемы накоплени  и дифференциальный усилитель.причем входы фазового детектора подключены к выходу мостового измерител  емкости и к выходу генератора питани , вы20 ходы фазового детектора подключены к входам схем накоплени , а выходы схем накоплени  - к входам дифференциального усилител , выход которого подключен к входу нуль-индикатора.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Claims (2)

1. Устройство содержит упругий эле ,мент 1 с емкостным пpeoбpaзoвaтeлeJM 2, мостовой измеритель 3 емкости, генератор 4 питани , подключенный к мостовому измерителю 3 емкости, фазовый детектор 5, выходы которого включены в диагональ мостового измерител  емкости 3 и к выходу нератора 4, схемы 6 и 7 накоплени  входы которых подключены к выходам фазового детектора 5, дифференциальный усилитель 8, к выходам кото рого подключены выходы схем 6 и 7 коплени , а выход подключен к входу нуль-индикатора 9. Устройство работает следующим об разом . При измерении массы деформаци  упругого элемента 1 преобразуетс  в пропорциональное измерение; емкоети Cj( емкостного преобразовател  2 В случае помех вибрационного характера , поступающих со стороны основани  или подвеса весов либо возникающих вследствие раскс1чивани  груза, возникают колебани; упругого элемента 1 относительно положени  его статического равновеси , и изме р емый мостовым измерителем 3 емкос ти параметр С оказываетс  модулиро ваннрли сигналом вибропомехи, т.е. происходит изменение емкости, равно , I где С - емкость, соответствующа  статической составл ющей нагрузки; ( fc - максимальное приращение емкости, соответствующее динамической составл ющей нагрузки, и на экране нуль-индикатора 9 по вл етс  нестационарный сигнал с измен ющейс  (с частотой помехи ампл тудой. Вследствие этого установить момент равновеси  измерител  7 емкости не представл етс  возможным, что приводит к резкому снижению точ ности измерений. Сигнал помехи имеет гармонически характер и измен етс  относительно значени  Cv от нул  до максимальног значени  tcf С. Если мостова  схема уравновешена полностью, то приращение i-cfc увеличивает емкость и по в л етс  разбаланс в одном плече мостового измерител  3 емкост, при значении приращени  - cf С ,емкость уменьшаетс  и по вл етс  разбаланс в противоположном плече. Так как значение емкости С, соответствующее измер емой массе, в сотни раз превышает максимальную амплитуду вибропомехи cfc, то в начальный момент уравновешивани  вли ние помехи совершенно не сказываетс , изменение фазы выходного с нала не происходит, что позвол ет производить уравновешивание мостового измерител  3 емкости,. Сигнал с мостового измерител  3 емкости поступает на фазовый детектор 5 Так как фазы несущей частоты сигналов с генератора 4 и диагонали моста измерител  3 совпадают, то сигнал без детектировани  по фазе поступает на схему 7 накоплени , где запоминаетс . Со схемы 7 накоплени  сигнал поступает на первый вход усилител  8. На второй вход усилител  ,3 поступает нуль, т.е. сигнал без изменени  поступает на нуль-индикатор 9, где фиксируетс  состо ние равновеси  мостового измерител  емкости. По мере уравновешивани  мостовой схемы значение емкости приближаетс  к значению С Сх - о С. При переходе этого значени  емкости по вл ютс  пульсации, так как амплитуда импульсов помехи становитс  соизмерима с неуравновешенным сигналом от статической составл ющей нагрузки и импульсы разбаланса переход т через момент равновеси  схемы из одного плеча в противоположное. С диагонали мостового измерител  3 сниглаютс  импульсы с амплитудой 1) и U,2. Амплитуда, импульса Щ соответствует разбалансу в одном плече моста, а амплитуда U - разбалансу в противоположном плече. Разница . соответствует статической .составл ющей нагрузки и, следовательно, равновесие мостовой схемы наступит при равенстве амплитуд импульсовU Uj.. При переходе гслпульса разбаланса через момент равновеси  схемы несуща  импульса разбаланса измен ет фазу на 180° по отношению к опорному сигналу генератора 4. Таким образом, на фазовый детектор поступают импульсы разбаланса с периодически измен ющейс  фазой. Фазовый детектор 5 раздел ет и:-1пульсы разбала са и посылает и / пyльcы с фазой 9СР и амплитудой V на схему 7 накоплени , а с фазой P -90 и амплитудой на схаму 6 накоплени , где происходит их запоминание. Со схем 7 и 6 накоплени  соответственно сигналы Ч) и V поступают на входы дифференциального усилител  8, с вихода которого разница дU поступает на нуль-индикатор 9 без пульсаций , и происходит дальнейшее уравновешивание мостового измерител  3 емкости до полного равновеси . , Таким образом, работа устройства сводитс  к следующему. Сигнал вибропомехи с неуравновешенной частью сигнала, соответствующего статической составл ющей нагрузки (импульйы разбаланса с периодически измен ющейс  фазой), раздел етс  с помощью фазового детектора. Разделенные по фазе импульсы поступают каждый на свою схему накоплени  в зависш-юсти от фазы снимаемого сигнала , где происходит их запоминание Зафиксированные сигналы поступают на дифференциальный усилитель и по разнице сигналов, соответствуклцей неуравновешенному разбалансу, производ т уравновешивание мостового измерител - емкости. При поступлении на оба входа дифференциального усилител  одинаковых по а1.1плитуде сиг налов помехи с вихода снимаетс  нуль так как полностью уравновесили неура новешенную часть сигнала, соответств ющего статической составл ющей нагру ки. Использование новых элементов (Гфазового детектора, двух схем накоплени  и усилител  с дифференциаль ным входом выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как исключаетс  составл юща  погрешности , обусловленна  механическими соединител ми и температурной зави сшлостью коэффициента в зкости жидкости дифференциального манометра, значительно улучшаетс  работа устройства на инфранизких (пор дка, единиц герц) частотах вибропомехи, что в прототипе не реализуетс  вследствие гидравлической св зи при передаче вибраций. В предлагаемом устройстве погреш ность от вибраций существенно снижа етс , так как с помощью фазового де тектора производитс  селекци  и лпульсов помехи и фиксаци  их с помощью схем накоплени , а затем сигналы вычитаютс  на усилителе с дифференциальным входом, и сигнал с вы хода усилител   вл етс  полезной составл ющей, по которому и произво дитс  точное уравновешивание мостового измерител  емкости. Перечисленные преимущества позвол ют использовать предлагаемое устройство в народном хоз йстве дл  измерени  массы в услови х вибропомех с повышенной точностью, что и обуславливает экономический эффект. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  массы в услови х вибропомех, содержащее упругий элемент с емкостным преобразователам , подключенным к мостовому измерителю емкости, соединенному с генератором питани , и нуль-индикатор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены фазовый детектор , две схемынакоплени  и дифференциальный усилитель, прупем входы фазового детектора подключены к выходу мостового измерител  емкости и к выходу генератора питани , выходы фазового детектора подключены к входам схем накоплени , а выходы схем накоплени  - к входам дифференциального усилител , выход которого подключен к входу нуль-индикатора Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 619800, кл. G 01 Q 9/00, 1977.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 440563, кл. G 01 О 7/00, 1972 (прототип).

   Ml

   DiO