Весоизмерительное устройство
Устройство относится к средствам дозирования различных сред и может быть применено для автоматизированного взвешивания и дозирования при приготовлении различных смесей. Для достижения технического результата, повышения эффективности работы устройства, содержащее измерительный кольцевой упругий элемент с приливами, источник и приемник излучения, между которыми расположены две шторки, усилительное устройство, в устройство дополнительно введены еще по одному источнику и приемнику излучения, мотор-редуктор, зубчатые рейка и колесо, в одной из шторок содержится одно отверстие, а в другой - два, причем выходы обоих приемников излучения связаны со входами усилительного устройства, а выходы последнего подключены к мотор-редуктору, причем последний через зубчатые колесо и рейку связан со шторкой с двумя отверстиями, а шторка с одним отверстием закреплена на нижнем приливе.
Полезная модель относится к средствам дозирования различных сред и может быть применена для автоматизированного взвешивания и дозирования при приготовлении различных смесей.
Известные весоизмерительные устройства и дозаторы имеют низкую эффективность при эксплуатации, прежде всего из-за сложности конструкции устройства: большая погрешность датчиков при динамическом воздействии на них, сложность и продолжительность обслуживания, возможность возникновения автоколебаний (см. патент РФ 
2288452, опубл. 27.11.2006).
В весовом дозаторе порошка (см. патент РФ 2383872, опубл. 10.03.2010) состоящего из питателя, грузоприемного ковша с тягой, грузопередающего узла, весоизмерителя, пневмоцилиндра опорожнения ковша с вилкой и системы измерения и управления, грузопередающий узел выполнен в виде нагрузочного рычага, один конец которого опирается на шарнир, а второй на чувствительный элемент весоизмерителя, в центральной части нагрузочного рычага имеется подвес с двумя вертикальными щеками, разделенными между собой сквозным пазом, в щеках через овальные отверстия установлен палец, связанный с тягой с возможностью ее вертикального перемещения, грузоприемный ковш снабжен арретиром, состоящим из подпружиненного стержня с подхватом и упором, взаимодействующим с вилкой пневмоцилиндра опорожнения ковша, система измерения и управления содержит блок компенсации массы тары и блок решающих усилителей.
Устройство имеет ряд недостатков. Наличие большого числа достаточно высокоточных и взаимосвязанных между собой деталей создает сложность в обслуживании конструкции. Например, для осмотра, чистки и смазки подшипников производится частичная разборка весовой системы. Кроме того, периодическое заполнение и опорожнение ковша, наличие нагрузочного рычага с подвесом и перемещающихся элементов создают возможность возникновения колебаний весовой системы, что однозначно вызовет ускоренный износ элементов весоизмерительной системы и в целом приведет к снижению надежности дозатора. При воздействии циклических нагрузок на нагрузочный рычаг, в последнем со временем возникает остаточная деформация, искажающая результат измерения. Кроме того, в контакте системы «нагрузочный рычаг - весоизмеритель» с течением времени при циклических нагрузках будет происходить перераспределение проекций силы давления, что также приведет к искажению результата измерения.
Технический результат - повышение эффективности работы устройства.
Указанный технический результат достигается с тем, что в устройство содержащее измерительный кольцевой упругий элемент с приливами, источник и приемник излучения, между которыми расположены две шторки, усилительное устройство, в устройство дополнительно введены еще по одному источнику и приемнику излучения, мотор-редуктор, зубчатые колесо и рейка, в одной из шторок содержится одно отверстие, а в другой - два, причем выходы обоих приемников излучения связаны со входами усилительного устройства, а выходы последнего подключены к мотор - редуктору, причем последний через зубчатые колесо и рейку связан со шторкой с двумя отверстиями, а шторка с одним отверстием закреплена на нижнем приливе.
Сущность изобретения поясняется схемой устройства представленного на чертеже.
Устройство содержит измерительный кольцевой упругий элемент 1 с приливами 2, источник 3 и приемник 4 излучения, между которыми расположены две шторки 5 и 6, усилительное устройство 7. В устройство дополнительно введены еще по одному источнику 8 и приемнику 9 излучения, мотор-редуктор 10, зубчатые колесо 11 и рейка 12, в одной из шторок 5 содержится одно отверстие 13, а в другой шторке 6 два отверстия 14, причем выходы обоих приемников излучения 4 и 9 связаны со входами усилительного устройства 7, а выходы последнего подключены к мотор-редуктору 10, причем последний через зубчатые колесо 11 и рейку 12 связан со шторкой 6 с двумя отверстиями 14, а шторка 5 с одним отверстием 13 закреплена на нижнем приливе 2.
В исходном состоянии кольцевой упругий элемент не деформирован, световые потоки от источников излучения 3 и 8 через отверстия 14 шторки 6 и отверстие 13 шторки 5 с равной интенсивностью освещают приемники излучения 4 и 9. Сигналы с выходов приемников излучения поступают на вход усилителя 7 с разной полярностью и компенсируют друг друга так, что на выходе усилителя сигнал отсутствует. Работа устройства осуществляется при помощи измерительного кольцевого упругого элемента 1, который при приложении внешней нагрузки деформируется, при этом шторки 5 и 6 смещаются относительно друг друга. Световой поток от источника излучения 3 возрастает, в следствие уменьшения площади перекрытия соответствующего отверстия 14 при смещении шторки 5 вниз. В то же время, световой поток от источника излучения 8 уменьшится, т.к. площадь перекрытия соответствующего отверстия 14 увеличится. Таким образом на входе приемника излучения 4 величина светового потока будет больше чем на входе приемника 9, в результате на выходе усилителя 7 появится сигнал определенной полярности, который приведет в работу мотор-редуктор 10. Вращение последнего приведет во вращение зубчатое колесо 11, которое, в свою очередь, заставит перемещаться зубчатую рейку 12 с прикрепленной к ней шторкой 6. Перемещение будет осуществляться вертикально вниз до того момента, когда площади перекрытия зазоров отверстий 14 вновь не выравнятся. В результате подвижная шторка 6 "следит" за величиной деформации упругого элемента, при этом угол поворота мотор-редуктора пропорционален величине нагрузки и является результатом измерения.
Введение в устройство следящей системы, повышает точность измерения за счет устранения погрешностей связанных с изменением технических характеристик источника и приемника излучения с течением времени, т.к. в предлагаемом устройстве важна не меняющаяся интенсивность излучения, а симметрия этих излучений при любом их уровне. Кроме того, результат измерения угла поворота может быть осуществлен с большей точностью, чем измерение светового потока. Таким образом использование следящей системы позволит повысить эффективность процесса взвешивания и дозирования при приготовлении различных смесей.
Весоизмерительное устройство, содержащее измерительный кольцевой упругий элемент с приливами, источник и приемник излучения, между которыми расположены две шторки, усилительное устройство, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены еще по одному источнику и приемнику излучения, мотор-редуктор, зубчатые рейка и колесо, в одной из шторок содержится одно отверстие, а в другой - два, причем выходы обоих приемников излучения связаны со входами усилительного устройства, а выходы последнего подключены к мотор-редуктору, причем последний через зубчатые колесо и рейку связан со шторкой с двумя отверстиями, а шторка с одним отверстием закреплена на нижнем приливе.
