Пристрій для зважування

Пристрій для зважування, до складу якого входять пружно підвішена платформа, нерівноплечий зрівноважений важіль, установлений на нерухомій основі і з'єднаний з платформою в її центрі жорсткості за допомогою кульового шарніра, силопередавальний елемент, силовимірювальний датчик та електрично з'єднаний з ним мікропроцесорний блок вимірювання та індикації маси, який відрізняється тим, що передавальний елемент виконано у вигляді двох постійних магнітів, один з яких закріплено на більшому плечі важеля, а другий - на силовому вході силовимірювального датчика співвісно з першим магнітом і фіксованим повітряним зазором між ними, причому однойменні полюси магнітів розташовані один проти одного з каліброваним початковим зусиллям відштовхування. UA (21) a200701887 (22) 23.02.2007 (24) 10.09.2008 (46) 10.09.2008, Бюл.№ 17, 2008 р. (72) БОГДАН КІМ СТЕП АНОВИЧ, UA, С АНКІН АН АТОЛІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, U A (73) ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ Н АН УКРАЇНИ, UA (56) US 3894595, G01G 21/08, 21/24, 15.07.1975 SU 1490499, G01G 19/12, 30.06.1989 RU 2026535, G01G 19/00, 09.01.1995 SU 1328683, G01G 7/02, 07.08.1987 SU 1046619, G01G 7/04, 07.10.1983 SU 800666, G01G 7/04, 30.01.1981 DE 3136171, G01G 7/04, 7/00, 06.05.1982 DE 19621375, G01G 7/04, 7/00, 23/01, 23/00, 04.12.1997 FR 2657692, G01G 7/04, 23/14, 7/00, 23/00, 02.08.1991 SU 1515064, G01G 3/04, 15.10.1989 C2 2 (19) 1 3 84090 маси від стабільності метрологічних характеристик передавального елемента в часі, що викликає необхідність проведення додаткових перевірок і тарувань. В основу запропонованого пристрою поставлена задача підвищення точності зважування та спрощення конструкції пристрою. Поставлена задача вирішена тим, що запропонований пристрій для зважування, до складу якого входять пружно підвішена платформа, нерівноплечовий врівноважений важіль, установлений на нерухомій основі і з'єднаний з платформою в її центрі жорсткості за допомогою кульового шарніру, силопередавальний елемент, силовимірювальний датчик та електрично з'єднаний з ним мікропроцесорний блок вимірювання та індикації маси, згідно з винаходом передавальний елемент виконано у вигляді двох постійних магнітів, один з яких закріплено на більшому плечі важеля, а другий - на силовому вході силовимірювального датчика співвісно з першим магнітом і фіксованим повітряним зазором між ними, причому однойменні полюси магнітів розташовані один проти одного з каліброваним початковим зусиллям відштовхування. Запропонований пристрій дозволяє спростити конструкцію передавального елемента завдяки заміні механічного зв'язку платформи з силовимірювальним датчиком на магнітний, що підвищує надійність процесу зважування, особливо в умовах ударних збурень. Для пояснення запропонованого винаходу на Фіг.1 зображено конструктивно-функціональну схему пристрою. Платформа 1 установлена на пружних елементах 2, наприклад гвинтових циліндричних пружинах стиснення, закріплених на нерухомій основі 3. Переміщення платформи 1 у вертикальній площині обмежене механічними упорами 4 і 5, відповідно нижніми і верхніми. В центрі платформи 1 розміщена вантажоприймальна гумова накладка 6. У підплатформенному пристрої на шарнірній опорі 7, установленій на нерухомій основі 3, змонтовано важіль 8, більше плече котрого з'єднано з платформою 1 за допомогою кульового шарніру 9, а на меншому плечі прилаштовано противагу 10. На більшому плечі важеля 8 закріплено постійний магніт 11 з напівсферичною робочою поверхнею. Другий постійний магніт 12 з плоскою робочою поверхнею співвісно з магнітом 11 закріплений на силовому вході силовимірювального датчика 13, установленого на нерухомій 4 основі 3. Однойменні полюси магнітів 11 і 12 направлені назустріч один одному, тобто магніти працюють на відштовхування. Між магнітами 11 і 12 встановлено калібрований повітряний зазор, величина якого залежить від магнітної сили кожного з них, жорсткості пружного підвісу платформи 1, коефіцієнта передачі важеля 8 і номінального навантаження датчика 13. Вихід датчика 13 електрично з'єднаний із входом мікропроцесорного блока 14 вимірювання та індикації маси, живлення якого здійснюється від блока 15. Пристрій працює наступним чином. У вихідному стані, коли платформа 1 не навантажена, вихідний сигнал датчика 13 дорівнює нулю і на індикаторі блока 14 також висвітлені нулі у всі х розрядах. Після надходження вантажу, який необхідно зважити на платформу 1 пружні елементи 2 стискаються на відповідну величину. Одночасно пропорційно деформації пружних елементів 2 зменшується зазор δm між магнітами 11 і 12, що призводить до появи сили Fm=f(δm) на силовому вході силовимірювального датчика 8. Оскількми δm пропорційне масі m вантажу, що зважується, сила Fm теж пропорційна m. Вихідний сигнал Um датчика 8 надходить у блок 14, на індикаторі якого висвітлюється маса m вантажу. Після знімання вантажу з платформи 1 силовимірювальний механізм повертається у вихідний стан і на індикаторі блока 14 висвітлюються нулі. Для захисту датчика 8 від статичних та динамічних перевантажень в процесі зважування в умовах систематичних або випадкових ударних зб урень зазор між упорами 4 і платформою 1 менший на 1-2 мм ніж зазор між магнітами 11 і 12. Таким чином, запропонований пристрій, на відміну від прототипу та інших аналогів, дає змогу одержати новий технічний ефект, виражений у спрощенні конструкції та підвищенні точності зважування за рахунок магнітної передачі сили, пропорційної масі вантажу, що зважується, на силовимірювальний датчик, замість механічної. Результати дослідження експериментального зразка запропонованого пристрою показали, що похибка від нелінійності залежності Fm=f(δm) в діапазоні δm 1мм не перевищує 0,5%. Після лінеарізації цієї залежності програмним шляхом в блоці 14 відносна похибка зважування не перевищувала 0,1% від найбільшої межі зважування. Це створює певні умови для отримання економічного ефекту від впровадження запропонованого пристрою у виробництво та в процесі експлуатації. 5 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 84090 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601