Крановое массоизмерительное устройство

 

КРАНОВОЕ МАССОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее крановую тележку , блоки полиспаста, барабан леб едки , основные силоизмерительные датчики , основной и дополнительный усилители и вычислительное устройство, соединенное первым выходом с входом индицирующего устройства, о тличающееся тем, что, с целью повьшения точности взвешивания , оно снабжено рамой, электромагнитом , эталонным грузом, дополнительными силоизмерительными датчиками. блоком вьщеления переменной состав- , ляющей нуль-органом, основным и дополнительным ключами, причем электромагнит закреплен на раме с возможностью его взаимодействия с эталонным грузом, помещённым на крановой тележке, рама связана с осью верхнего блока полиспаста, опирающегося при помощи дополнительных силоизмерительньгх датчиков на крановую тележку , а выход блока вьщеления переменной составляющей посредством нульоргана соединен с вторыми входами основного и дополнительного ключей, выход основных силоизмерительных S датчиков через основной усилитель (Л соединен с первым входом основного ключа, а выход основного ключа соединен с первым входом вычислительного устройства, выход дополнительных силоизмерительных датчиков через дополнительный усилитель соединен с входом блока выделения переменной составляющей и с первым входом до4: полнительного ключа, а выход дополоо нительного ключа соединен с вторым 00 входом вычислительного устройства, 00 второй выход которого соединен с .. электромагнитом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.,SLI„„ I14Äß7

1(Я) G 01 С 19/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАР(ТЕЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (2 I ) 3663465/24-10 (22) 21. 11. 83 (46) 07.03.85. Бюл. Ф 9 (72) В.А. Зубарев (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 681.269.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 531039, кл. С 01 Г 19/14, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 647548, кл. G 01 С 19/14, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

В 838391, кл. С 01 С 19/14, 1979 (прототип). (54)(57) КРАНОВОЕ МАССОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее крановую тележку, блоки полиспаста, барабан лебедки, основные силоизмерительные датчики, основной и дополнительный усилители и вычислительное устройство, соединенное первым выходом с входом индицирующего устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности взвешивания, оно снабжено рамой, электромагнитом, эталонным грузом, дополнительными силоизмерительными датчиками, блоком выделения переменной состав-, ляющей нуль-органом, основным и дополнительным ключами, причем электромагнит закреплен на раме с возможностью его взаимодействия с эталонным грузом, помещенным на крановой тележке, рама связана с осью верхнего блока полиспаста, опирающегося при помощи дополнительных силоизмерительных датчиков на крановую тележку, а выход блока выделения переменной составляющей посредством нульоргана соединен с вторыми входами основного и дополнительного ключей, выход основных силоизмерительных датчиков через основной усилитель соединен с первым входом основного ключа, а выход основного ключа соединен с первым входом вычислительного устройства, выход дополнительньгх силоизмерительных датчиков через дополнительный усилитель соединен с входом блока выделения переменной составляющей и с первым входом дополнительного ключа, а выход дополнительного ключа соединен с вторым входом вычислительного устройства

В второй выход которого соединен с электромагнитом.

1!43987

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для измерения массы грузов, транспортируемых мос овыми кранами. 5

Известны крановые весы, содержащие силоизмерительный датчик с аналого-цифровым преобразователем на выходе, устройство индикации веса и датчик температуры с преобразователем1п на выходе 113, Недостатками данных весов являются наличие аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности и динамической погрешности от раскачивания груза.

Известно устройство для взвешивания подвешенных грузов, содержащее ! силоиэмерительный датчик, подключен-. ный через усилитель сигналов и преобразователь аналог — код к реверсивному счетчику, выход усилителя подключен через блок выделения переменной составляющей к нуль-органу, соединенному с реверсивным счетчиком 23.

Недостатком устройства является наличие аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности, уменьшающих точность измерения.

Наиболее близким по технической .сущности к изобретению является крановые весы, содержащие крановую тележку, блоки полиспаста, барабан лебед. ки, основные силоизмерительные датчики, основной и дополнительный усили- 1 .тели и вычислительное устройство, co= единенное первым выходом с.входом индицирующего устройства 3 1.

Недостатками известных весов являются компенсация лишь теоретической температурной составлякицей аддитивной и мультипликативной погрешности, наличие динамической погрешности, аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности, обус45 ловленных старением, дрейфом нуля, наличие временной нестабильности компенсации температурной погрешности, обусловленных старением, дрейфом нуля, наличие временной нестабильности компенсации температурной погрешности.

Цель изобретения — повьппение точности взвешивания.

Указанная цель достигается тем, что крановое массоизмерительное устройство, содержащее крановую тележку, блоки полиспаста, барабан лебедки, основные силонэмерительные датчики, основной и дополнительный усилители и вычислительное устройство, соединенное первым выходом с входом индицирующего устройства, снабжено рамой электромагнитом, эталонным грузом, дополнительными силоизмерительными датчиками, блоком выделения переменной составляющей, нуль-органом, основным и дополнительным ключами, причем электромагнит закреплен на раме с воэможностью его взаимодействия с эталонным грузом, помещенным на крановой тележке, рама связана с осью верхнего блока полиспаста, опирающегося при помощи дополнительных силоизмерительных датчиков на крановую тележку, а выход блока выделения. переменной составляющей посредством нуль-органа соединен с вторыми входами основного и дополнительного ключей, выход основных силоизмерительных датчиков через основной усили-. тель соединен с первым входом основного ключа, а выход основного ключа соединен с первым входом вычислительного устройства, выход дополнительных-силоизмерительных датчиков через дополнительный усилитель соединен с входом блока выделения переменной составляющей и с первым входом дополнительного ключа, а выход дополнительного ключа соединен с вторым входом вычислительного устройства, второй выход которого соединен с электромагнитом.

У

На чертеже схематично изображено крановое массоизмерительное устройство.

Устройство состоит из крановой тележки 1 (условно изображена как основание механической части. устройства), блоков 2 полиспаста, барабана

3 лебедки, рамы 4, электромагнита 5, эталонного груза 6, основных 7 и дополнительных 8 силоизмерительных датчиков, основного 9 и дополнительного

10 усилителей, основного и дополнительного 12 ключей, блока 13 выделения переменной составляющей, нульоргана 14, вычислительного устройства 15 и индицирующего устройства 16.

На крановой тележке 1 посредством основных силоизмерительных датчиков

7 установлен барабан лебедки 3. Выходы основных силоиэмерительных датчиков 7 подключены к входу основного усилителя 9 а последнего подклюУ

1143987

30 где у — выходной сигнал силоизмерительных датчиков; а„, а,- параметры функции преобразования;

55 чен к первому входу вычислительного устройства 15. На крановой тележке

1 установлены посредством дополнительных силоизмерительных датчиков 8 верхние блоки 2 полиспаста. С осью

5 верхних последних связана рама 4, на которой закреплен электромагнит 5.

В непосредственной близости от электромагнита 5 на крановой тележке 1 помещен эталонный груз 6, на ко- 10 торый воздействует, в необходимые моменты времени, электромагнит 5, Выходы дополнительных силоизмерительных датчиков подключены к входу дополнительного усилителя 10, а выход последнего соединен с первым входом дополнительного ключа 12 и с входом блока 13 выделения переменной составляющей. Выход дополнитель1 ного ключа 12 соединен с вторым

20 входом вычислительного устройства

15, а выход блока 13 выделения переменной составляющей соединен с вторыми входами основного ключа 11 и дополнительного ключа 12. Первый

25 выход вычислительного устройства 15 соединен с входом индицирующего устройства 16, а второй управляющий выход — с электромагнитом 5.

В качестве блока 13 выделения переменной. составляющей может быть использован, например, фильтр низких частот.

Вычислительное устройство 15 может быть выполнено в виде управляющей электронной вычислительной

35 машины с соответствующим интерфейсом.

Дополнительные силоизмерительные датчики 8 идентичны основным силоизмерительным датчикам 7.

Крановое массоизмерительное устройство работает следующим образом.

Силовое воздействие от взвешиваемого груза 17 посредством тросов 18 нижних блоков t9 полиспаста передается через барабан лебедки 3 на основные силоизмерительные датчики 7 и через оси верхних блоков 2 полиспаста на дополнительные силоизмерительные датчики 8. Функции преобразования силоизмерительных датчиков имеют вид у=- а, + агР

Р— величина измеряемой массы.

Параметры а, а зависят от измеC г г нения внешних условий, от временного дрейфа характеристик. Изменение этих параметров обусловливает погрешность измерения. Влияние изменения а, и а, устраняется в массоизмерительном устройстве путем обработки ряда измерений цо заданному алгоритму. Сигналы с основных 7 и дополнительных 8 силоизмерительных датчиков постоянно поступают соответственно на основной 9 и дополнительный 10 усилители и после усиления подаются на первые входы соответственно основного 11 и дополнительного 12 ключей.

Подавление динамической помехи производится путем фильтрации переменной составляющей сигнала дополнительных силоизмерительных датчиков 8 блоком 13 выделения переменной составляющей и определения моментов времени нуль-органом 14, когда динамическая помеха проходит через нуль. В эти моменты времени сигналом с выходов нуль-органа 14 открываются основной

11 и дополнительный 12 ключи. Сигналы у, и у, с основных 7 и дополнительных 8 силоизмерительных датчиков поступают соответственно на первый и второй входы вычислительного устройства t5, где по заданному алгоритму запоминаются и выдается сигнал на включение электромагнита 5. Электромагнит 5 притягивает эталонный груз 6 массой Р, которой воздействует через раму 4, оси верхних блоков 2 полиспаста на дополнительные силоизмерительные датчики 8. Сигнал у с выход да дополнительных силоиэмерительных датчиков 8 через усилитель 10 и ключ 12, в момент прохождения динамической помехи через нуль, поступает на второй вход вычислительного устройства 15.

Таким образом, в вычислительном устройстве 15 записана система уравнений трех измерениь) у, = а„+ а,oL

3 1143 у, — сигнал с дополнительных силоизмерительных датчиков с воздействием эталонного груза; а а — параметры функции преобраа1Э 2 зования силоизмерительных датчиков; о 1 о — коэффициенты, зависящие от конструкции полиспастов и определяемые соотношением 10 ветвей тросов, идущих к барабану и к верхним блокам, причем 4„+ < 2= 1

Указанная система уравнений решается в вычислительном устройстве 15 по 1S выражению

Тираж 703

ВНИИП К Заказ 894/34

Подписное филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

P =

У2 У», УЗ У2 2

Таким образом, результат измерения .не зависит от внешних условий

987 6 и дрейфа характеристик отдельных элементов устройства, от динамических погрешностей, обусловленной раскачиванием груза, Точность измерения массы с помощью кранового массоизмерительного устройства определяется стабильностью массы эталонного груза, идентичностью основных и дополнительных силоизмерительных датчиков и точностью определения момента прохождения динамической погрешности через нуль.

Применение предлагаемого устройства по.сравнению с известным обеспечивает уменьшение погрешности взвешивания от временного дрейфа характеристик, старения элементов устройства, уменьшение динамической погрешности, а также аддитивной и

20 мультипликативной составляющих погрешности от температуры.