Электромагнитные весы

Оп ИСАЙИ Е

И ЗОВ1вЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические республик 851106

S г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)NL. Кл.

6 01 6 7/04 (22)Заявлено 06.! .79 (21) 2835862/18-10 с присоединением заявки М

Гееу«арстаенный кекнтет

СССР ве «енаы нзееретеннй н еткрытн!) (23) Приоритет

Опубликовано 30. 07. 8 !., Ьюллетень М 28 (53) УДК 68)

269(088 8) Лата опубликования описания 3) 07,8) (72) Авторы изобретения

В. С. Моисейченко, И. В. Каминский и А. Я. Шенфельд

Г=Ленинградский политехнический институ

\ им. М. И. Калинина :, с — -- Л (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЕСЫ

Изобретение относится к технике измерения массы, а более конкретно к точным весам с электромагнитным уравновешиванием.

Известны электронные весы, со"

S держащие чувствительный элемент,например, в виде коромысла с чашкой, и электрическую систему уравновешивания, выходной сигнал которых

1представлен аналоговой величиной(напряжение, ток)с цифровым отсчетным ус-ройством на выходе () 1, Такие весы при достаточной точности имеют большое время измерения и достаточно сложны иэ-за наличия коромысла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являются электромагнитные весы, содержащие чувствительный элемент с грузоприемной чашкой и системой подвески, электрическую систему уравновешивания с датчиками перемещения и усилителями и магнитную систему с цилиндрической силовой катушкой (2 1.

Недостатком устройства такого типа является сравнительно низкая точность измерения связанная с положением груза на платформе весов.

Цель изобретения - упрощение системы подвески и исключение влияния экс-. центричного положения груза.

Для достижения поставленной цели в силовую катушку введены ие менее трех рамочных обмоток, уложенных на цилиндрической поверхности катушки, активные стороны рамочных обмоток расположены в двух рабочих зазорах магнитной системы, причем электрическая система уравновешивания выполнена с датчиками перемещения и усилителями по числу рамочных обмоток, одни концы которых включены на выход усилителей, а другие объединены на суммирующем сопротивлении.

851106!

На чертеже не показаны электромагнитные весы и схема включения рамочных обмоток.

«„P»

Измеряемый груз 1 массой »="—

"g устанавливается на грузоприемную 5 чашку 2, которая соединена жестко с каркасом 3 катушки силовой компенсации. Каркас 3 соединен с корпусом при помощи упругого подвеса, например треугольной системы растяжек 4. 1а, На каркасе 3 уложены три рамочных обмотки 5 {5а, 5 б и 5 в) Магнитная система содержит постоянный магнит 6 с двумя полюсными наконечниками 7 и магнитопровод 8. Посередине обмоток установлены флажки 9, с двух сторон которых установлена фотопара из фотодиода 10 и светодиода ll, Фотодиоды 1, (а,б,й)включены на вход усилителей 12(13 и 14) К выходам уси- ро лителей подключены обмотки 5. Вторые концы обмоток подключены вместе к суммирующему резистору 15. С выхода резистора 15 снимается выходное напряжение Uy.

На цилиндрической катушке размещены, например, три(по числу опор)рамочньг обмотки, противоположные стороны которых размещены в двух кольцевых зазорах с противоположным радиальным направлением магнитного поля в зазорах. При прохождении по обмотке тока 1 обеими сторонами обмотки создаются уравновешивающие усилия Р

Устанавливаются датчики перемещения каждой из обмоток, например фото35 датчики, содержащие фотопару, закрепленную на корпусе,и флажок(диафрагму) на обмотке. При эксцентричном положе" нии груза Рх на чашке различные усилия

40 в точках 0 вызывают соответствующие им пропорциональные перемещения, которые преобразуются датчиками перемещения в электринеские сигналы ЬОК4(ЬО д11» )

Последние усиливаются усилителями тока(12-14). Выходные токи усилителей 45 и „ поступают в соответствующие обмотки и создают уснлияРф=ЮЩД. 14 К2. где 3. - -длина активной. стороны обмотки число обмоток; В -индукция в зазоре. Усилия Р „,Рэ и Е„ уравновешивают составляющйе веса

Рх Р» и Р в опорах О.

К4 Х . Таким образом, с достаточной точностью

Р» х„ »;Рх, "у„, Р

2ЕюВ,П,„+I» I»,)=2e solx4

Выходное напряжение U =Ро I » и не зависит от места устаяовки его на грузоприемной чашке. По сравнению с круглой катушкой суммарная активная длина рамочных обмоток практически равна длине круглой катушки, а длина пассивных витков боковые, не создаюv щие уравновешивающего усилия) может быть сделана небольшой(0,2 — 0,3)5 особенно в наиболее перспективных магнитных системах с большой коэрцитивной силой постоянных магнитов.

Таким образом, основные характеристики магнитоэлектрического уравновешивающего преобразователя практически не изменяются, в то время как важнейший конструктивный узел электро; магнитных весов — упругий параллелограмм сил существенно упрощается, поскольку исключается основное требование — независимость показаний от точки приложения силы. Таким образом, независимость от условий нагружения позволяет параллелограмм сил с успехом заменить обычной простейшей упругой подвеской в виде, например треугольной системы растяжек.

Формула изобретения

Электромагнитные весы, содержащие чувствительный элемент с грузоприемной чашкой и системой подвески,электрическую систему уравновешивания . с датчиками. перемещения и усилителями и магнитную систему с цилиндрической силовой катушкой, о т л ич а ю щ и е с я тем, что, с целью упрощения системы подвески и исключения влияния эксцентричного положения груза, в силовую катушку введены не менее трех рамочных обмоток, уложенных на цилиндрической поверхности катушки, активные стороны рамочных обмоток расположены в двух рабочих зазорах магнитной системы, причем электрическая система уравновешивания выполнена с датчиками перемещения и усилителями по числу рамочных обмоток, одни концы которых включены на выход усилителей, а другие объединены на суммирующем сопротивлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3786883, кл. 177"164, 1976.

2. Патент ФРГ 11 1809108, кл. 6 01 6 7/02, 1968 (прототип. 851106

Составитель В. Митряев

Редактор В. Петраш Техред И.Рейвес Корректор В. Бутяга

Заказ 6314 54 Тирам 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Укгород, ул. Проектная,4