SU1744505A1 - Weigher - Google Patents
Weigher Download PDFInfo
- Publication number
- SU1744505A1 SU1744505A1 SU904786108A SU4786108A SU1744505A1 SU 1744505 A1 SU1744505 A1 SU 1744505A1 SU 904786108 A SU904786108 A SU 904786108A SU 4786108 A SU4786108 A SU 4786108A SU 1744505 A1 SU1744505 A1 SU 1744505A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- counter
- output
- lever
- trigger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : устройство содержит рычаг 1, ферромагнитный выступ 2, измер емую массу 3, экраны 4 и 10, опору 5, ограничительный упор 6, электромагнит 7, сердечник 8, осветитель 9, фотоприемник 11, усилитель 12, триггер 13 Шмитта, счетчик-распределитель 14, схемы И 15 и 16, кварцевый генератор 17, счетчики 18 и 19, вычислитель 20, формирователь 21 импульса, триггер 22, дифференцирующую цепочку 23, коммутатор 24, ключ 25, источник 26 питани . 1 ил.The invention: the device contains a lever 1, a ferromagnetic protrusion 2, measured mass 3, screens 4 and 10, support 5, limiting stop 6, electromagnet 7, core 8, illuminator 9, photodetector 11, amplifier 12, Schmitt trigger 13, counter- distributor 14, circuits AND 15 and 16, crystal oscillator 17, counters 18 and 19, calculator 20, pulse shaper 21, trigger 22, differentiating chain 23, switch 24, key 25, power supply 26. 1 il.
Description
Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для проведения оперативных и высокоточных измерений массы в различных отраслях народного хозяйства (например, в высокопроизводительных автоматических производственных линиях).The invention relates to a weight measuring technique and can be used to carry out operational and high-precision mass measurements in various sectors of the economy (for example, in high-performance automatic production lines).
Известно .устройство для измерения массы, содержащее рычаг на опоре, на одном конце которого размещается измеряемый груз, а на другом-подвижные контакты системы регистрации положения рычага, электромагнитный арретир с механическими лапками-прижимами и неподвижные контакты с эталонным расстоянием между ними, по времени прохождения известной части которого из исходного положения судят о результате взвешивания.A device for measuring mass is known, comprising a lever on a support, at one end of which the measured load is placed, and on the other, movable contacts of the lever position registration system, an electromagnetic arrestor with mechanical presser legs and fixed contacts with a reference distance between them, along the travel time a known part of which from the starting position is judged on the result of weighing.
Однако устройству присуща невысокая точность в связи с влиянием на результат измерения нестабильностей начальных условий движения и исходного положения рычага.However, the device is characterized by low accuracy due to the influence on the measurement result of the instabilities of the initial conditions of movement and the initial position of the lever.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее рычаг, на одном плече которого расположен груз, а на другом - экран оптической системы контроля положения рычага с осветителем и фотоприемником, электромагнитный арретир, генератор эталонных импульсов, ключ, управляемый от оптической системы, и счетчик. Измеряемая масса оценивается по времени прохождения рычагом задаваемого расстояния, определяемого шириной непрозрачного экрана оптической системы.Closest to the proposed one is a device containing a lever, on one shoulder of which the load is located, and on the other - the screen of the optical system for controlling the position of the lever with a illuminator and a photodetector, an electromagnetic arrestor, a reference pulse generator, a key controlled from the optical system, and a counter. The measured mass is estimated by the time taken by the lever to set the distance determined by the width of the opaque screen of the optical system.
Это устройство более точное, однако ему также присуща недостаточно высокая точность измерения из-за влияния нестабильности начальных условий движения рычага (начальной скорости и начального положения рычага).This device is more accurate, but it also lacks a high accuracy of measurement due to the influence of the instability of the initial conditions of movement of the lever (initial speed and initial position of the lever).
Цель изобретения - повышение точности измерения.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement.
Указанная цель достигается за счет исключения влияния на результат измерения начальных условий, для чего в весоизмерительное устройство, содержащее рычаг, на одном плече которого расположен груз, а на другом - экран оптической системы контроля положения рычага с осветителем и фотоприемником, электромагнитный арретир, генератор импульсов, ключ и счетчик, дополнительно введены усилитель, триггер Шмитта, счетчик-распределитель, две схемы И, второй счетчик, формирователь одиночного импульса, дифференцирующая цепочка, триггер, коммутатор, вычислитель и источник питания, причем фотоприемник через усилитель подключен к входу триггера Шмитта, выход которого подключен к пер вому входу счетчика-распределителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первой и второй схем И, к вторым входам которых подключен генератор импульсов, выход первой схемы И через первый счетчик подключен к первому входу вычислителя, а выход второй схемы И через второй счетчик подключен к второму входу вычислителя, третий выход счетчика-распределителя подключен к первому входу триггера и через формирователь одиночного импульса - к одному входу коммутатора, к второму входу триггера подключена дифференцирующая цепочка, а к выходу - другой вход коммутатора, выход которого подключен к второму входу счетчика-распределителя и первому входу ключа, к второму входу которого подключен источник питания, а к выходу-электромагнитный арретир, при этом экран оптической системы контроля положения рычага выполнен стремя щелями, расположенными одна от другой на заданных расстояниях.This goal is achieved by eliminating the influence of the initial conditions on the measurement result, for which purpose a weight measuring device containing a lever, on one shoulder of which a load is located, and on the other - a screen of an optical control system for the position of the lever with a illuminator and a photodetector, an electromagnetic arrestor, a pulse generator, key and counter, additionally introduced amplifier, Schmitt trigger, counter-distributor, two AND circuits, second counter, single-pulse shaper, differentiating circuit, trigger, switch, in a numerator and a power source, the photodetector through an amplifier connected to the input of the Schmitt trigger, the output of which is connected to the first input of the counter-distributor, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second circuits AND, to the second inputs of which a pulse generator is connected, the output of the first circuit And through the first counter is connected to the first input of the calculator, and the output of the second circuit And through the second counter is connected to the second input of the calculator, the third output of the counter-distributor is connected to the first trigger input and through a single pulse shaper - to one switch input, a differentiating circuit is connected to the second trigger input, and another switch input is connected to the output, the output of which is connected to the second input of the meter-distributor and the first input of the key, to the second input of which the power source is connected and the output is an electromagnetic arrestor, while the screen of the optical system for controlling the position of the lever is made by stirrups with slots located one from another at predetermined distances.
На чертеже показано предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.
Устройство содержит рычаг 1 в виде коромысла с ферромагнитным выступом 2. На одном конце коромысла размещается измеряемая масса 3, а на другом закреплен экран 4 с тремя щелями. Перемещение рычага 1 осуществляется на опоре 5, ограничивается упором 6, управляется электромагнитом 7 с сердечником 8 и регистрируется оптической системой в составе расположенных на одном уровне осветителя 9, экрана 10 с щелью и фотоприемника 11. Устройство содержит также усилитель 12, триггер 13 Шмитта, счетчик-распределитель 14, две схемы И 15 и 16, кварцевый генератор 17, два десятичных счетчика 18 и 19,спецвычислитель 20, формирователь 21 одиночного импульса, триггер 22, дифференцирующую цепь 23, коммутатор 24, токовый ключ 25 и источник 26 питания. При этом фотоприемник 11 через усилитель 12 связан с триггером 13 Шмитта, выход которого связан с входом счетчика-распределителя 14, первый и второй выходы которого связаны соответственно с первыми входами первой 15 и второй 16 схем И, а третий выход связан с входом формирователя 21 одиночных импульсов и прямым входом триггера 22, инверсный вход которого через дифференцирующую цепь 23 связан с входной цепью ручного запуска устройства, выход триггера 22 и выход формирователя 21 одиночных импульсов связаны соответственно с первым и вторым входами коммутатора 24, выход которого связан с входом Сброс счетчика-распределителя 14 и управляющим входом токового ключа 25, через который источник 26 питания подсоединен к обмотке электромагнита 7, выход кварцевого генератора 17 связан с вторыми входами первой 15 и второй 16 схем И, выходы которых связаны соответственно с первым и вторым десятичными счетчиками 18 и 19, которые связаны со спецвычислителем 20,The device comprises a lever 1 in the form of a rocker arm with a ferromagnetic protrusion 2. A measured mass 3 is placed at one end of the rocker arm, and a screen 4 with three slots is fixed on the other. The movement of the lever 1 is carried out on a support 5, limited by a stop 6, controlled by an electromagnet 7 with a core 8 and registered by the optical system as a part of a illuminator 9, a screen 10 with a slit and a photodetector 11. The device also contains an amplifier 12, Schmitt trigger 13, a counter a distributor 14, two circuits And 15 and 16, a crystal oscillator 17, two decimal counters 18 and 19, a special calculator 20, a single pulse shaper 21, a trigger 22, a differentiating circuit 23, a switch 24, a current switch 25 and a power supply 26. In this case, the photodetector 11 is connected through an amplifier 12 to a Schmitt trigger 13, the output of which is connected to the input of the distribution meter 14, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first 15 and second 16 I circuits, respectively, and the third output is connected to the input of the shaper 21 single pulses and a direct input of the trigger 22, the inverse input of which through the differentiating circuit 23 is connected to the input circuit of the manual start of the device, the output of the trigger 22 and the output of the shaper 21 of single pulses are connected respectively to the first and second inputs of the com utator 24, the output of which is connected to the Reset counter-distributor 14 input and the control input of the current switch 25, through which the power supply 26 is connected to the winding of the electromagnet 7, the output of the crystal oscillator 17 is connected to the second inputs of the first 15 and second 16 circuits And, the outputs of which are connected respectively, with the first and second decimal counters 18 and 19, which are associated with the special calculator 20,
Устройство может работать в двух режимах - автоматическом и ручном. Вид режима задается коммутатором 24 (положение 1 соответствует ручному режиму, а положение 2 - автоматическому).The device can operate in two modes - automatic and manual. The type of mode is set by the switch 24 (position 1 corresponds to manual mode, and position 2 to automatic).
Исходное положение в обоих режимах одинаковое, а именно ферромагнитный выступ 2 рычага 1 притянут к сердечнику 8 электромагнита 7, на который подается питание от источника 26 через открытый ключ 25. При этом оптическая ось, соединяющая осветитель 9, экран 10 с щелью и фотоприемник 11, проходит выше верхней щели экрана 4. Ключ 25 открыт либо единичным сигналом с триггера 22, который появляется на его выходе с подачей питания на устройство, либо импульсом с формирователя 21 одиночных импульсов, который формируется также с подачей питания на устройство. Расстояние от оптической оси до оси вращения рычага, а также расстояния между щелями экрана 4 являются известными и определяют величины двух задаваемых угловых перемещений рычага.The initial position in both modes is the same, namely, the ferromagnetic protrusion 2 of the lever 1 is pulled to the core 8 of the electromagnet 7, which is supplied with power from the source 26 through the open key 25. The optical axis connecting the illuminator 9, the screen 10 with the slit and the photodetector 11, passes above the upper slit of the screen 4. The key 25 is opened either by a single signal from the trigger 22, which appears at its output with power to the device, or by a pulse from the shaper 21 of single pulses, which is also formed with power to the device. The distance from the optical axis to the axis of rotation of the lever, as well as the distance between the slots of the screen 4 are known and determine the values of the two specified angular displacements of the lever.
Рассмотрим работу устройства в ручном режиме (коммутатор 24 находится в положении 1). После размещения измеряемой массы 3 оператор нажимает кнопку ручного запуска (не показана), обеспечивая прохождение по цепи ручного запуска импульса. Этот импульс обостряется дифференцирующей цепью 23 и поступает на инверсный вход триггера 22, обеспечивая его перебрасывание. В результате ключ 25 закрывается, обмотка электромагнита 7 обесточивается и рычаг 1 под действием момента от силы тяжести рычага с массой 3 начинает перемещаться по часовой стрелке. В процессе этого перемещения луч от осветителя 9 проходит сначала через первую, потом через вторую и, наконец, через третью щель перемещающегося с рычагом экрана 4. При этом в каждом случае луч через щель неподвижного экрана 10 попадает на фотоприемник 11, обеспечивая появление в последнем электрического сигнала, который усиливается в усилителе 12, приводится к нормальному импульсу в триггере 13 Шмитта и подается на счетчик-распределитель 14. С приходом первого импульса появляется единичный потенциал на первом выходе счетчика-распределителя 14. Этот потенциал подается на первый вход схемы И 15, через вход которой импульсы кварцевого генератора 17 поступают на десятичный счетчик 18. С приходом второго импульса единичный потенциал снимается с первого выхода и появляется на втором выходе счетчика-распределителя 14. При этом схема И 15 закрывается, а схема И 16 открывается, и импульсы кварцевого генератора 17 поступают в десятичный счетчик 19. С приходом третьего импульса единичный потенциал снимается с второго выхода и появляется на третьем выходе счетчика-распределителя 14. Запись импульсов кварце'вого генератора 17 в счетчик 19 прекращается. Единичным потенциалом перебрасывается триггер 22 в единичное состояние, счетчик-распределитель 14 сбрасывается, ключ 25 открывается, обмотка электромагнита 7 запитывается от источника 26 и рычаг 1 приводится силой притяжения ферромагнитного выступа 2 к сердечнику 8 электромагнита 7 в исходное положение. При этом обратное пересечение щелей экрана 4 не меняет состояния счетчика-распределителя 14, так как он заблокирован потенциалом на входе Сброс. В исходном положении рычаг будет находиться до прихода следующего импульса ручного запуска. Сформированные в счетчиках 18 и 19 коды Νι и N3 соответствуют временным интервалам τ 1 и тг, требуемым рычагу для прохождения двух задаваемых угловых расстояний Доли Лаг, причемConsider the operation of the device in manual mode (switch 24 is in position 1). After placing the measured mass 3, the operator presses a manual trigger button (not shown), allowing the pulse to pass through the manual trigger circuit. This pulse is sharpened by the differentiating circuit 23 and is fed to the inverse input of the trigger 22, ensuring its transfer. As a result, the key 25 is closed, the winding of the electromagnet 7 is de-energized and the lever 1 under the influence of the moment of gravity of the lever with mass 3 begins to move clockwise. In the process of this movement, the beam from the illuminator 9 passes first through the first, then through the second and, finally, through the third slit of the screen 4 moving with the lever. In this case, in each case, the beam through the slit of the stationary screen 10 enters the photodetector 11, providing the appearance in the last the signal, which is amplified in the amplifier 12, is reduced to a normal pulse in the Schmitt trigger 13 and fed to the counter-distributor 14. With the arrival of the first pulse, a unit potential appears at the first output of the counter-distributor 14. This potential is fed to the first input of the And 15 circuit, through the input of which the pulses of the crystal oscillator 17 are supplied to the decimal counter 18. With the arrival of the second pulse, the unit potential is removed from the first output and appears at the second output of the distribution counter 14. At the same time, And 15 closes, And the circuit And 16 opens, and the pulses of the quartz oscillator 17 enter the decimal counter 19. With the arrival of the third pulse, the unit potential is removed from the second output and appears on the third output of the counter-distributor 14. The pulse recording s kvartse'vogo generator 17 to the counter 19 ceases. Trigger 22 is reunited with a single potential, the counter-distributor 14 is reset, the key 25 is opened, the winding of the electromagnet 7 is energized from the source 26 and the lever 1 is brought by the force of attraction of the ferromagnetic protrusion 2 to the core 8 of the electromagnet 7 to its original position. In this case, the reverse intersection of the slots of the screen 4 does not change the state of the counter-distributor 14, since it is blocked by the potential at the input Reset. In the initial position, the lever will remain until the next impulse of manual start. The codes Νι and N3 formed in the counters 18 and 19 correspond to the time intervals τ 1 and г, required by the lever for the passage of the two given angular distances of the Lag Lagi, and
Nj = fxr Т I, (1)Nj = fxr T I, (1)
A«i ~ arctg(AXi/f); i = 1,2 (2) где fxr - частота кварцевого генератора:A "i ~ arctg (AXi / f); i = 1,2 (2) where fxr is the frequency of the crystal oscillator:
AXi - расстояния между щелями экрана 4(ΔΧι - между первой и второй щелью, АХг - между второй и третьей щелью);AXi - the distance between the slots of the screen 4 (ΔΧι - between the first and second slit, AHg - between the second and third slit);
t - расстояние перпендикуляра от оси вращения рычага до экрана 4 с щелями.t is the distance of the perpendicular from the axis of rotation of the lever to the screen 4 with slots.
Сформированные в счетчиках 18 и 19 коды Νι и N2 поступают в спецвычислитель 20, где находится оценка гл* измеряемой массы с использованием функциональной зависимости m-fiy). (3)The codes Νι and N2 formed in the counters 18 and 19 go to the special calculator 20, where the estimate of hl * of the measured mass is found using the functional dependence m-fiy). (3)
D в которой отношение у определяется на основе проведенных измерений по соотношению 'D in which the ratio of y is determined on the basis of measurements taken by the ratio '
D _ 2 (Δ«2 · Νι - Δ«ι N2) · f кгD _ 2 (Δ "2 · Νι - Δ" ι N 2 ) · f kg
I gNi N2,(Ni ±N2) 1’ и представляет собой отношение произведения массы рычага с грузом на его плечо силы тяжести (D) к моменту инерции (I) рычага с грузом. Параметры D и I определяются зависимостямиI gNi N 2 , (Ni ± N2) 1 'and is the ratio of the product of the mass of the lever with the load on its shoulder by gravity (D) to the moment of inertia (I) of the lever with the load. The parameters D and I are determined by the dependencies
D = mofo + mt, (5)D = m o fo + mt, (5)
I = Ιο + I™ + mp2 . (6) где mo, to - масса и плечо силы тяжести рычага;I = Ιο + I ™ + mp 2 . (6) where m o , to is the mass and shoulder of the lever gravity;
гп, Е — масса и плечо силы тяжести груза;gp, E - mass and shoulder of the load gravity;
l0, Im - момент инерции рычага относительно оси вращения и момент инерции груза относительно оси, проходящей через его центр масс параллельно оси вращения рычага;l 0 , Im is the moment of inertia of the lever relative to the axis of rotation and the moment of inertia of the load relative to the axis passing through its center of mass parallel to the axis of rotation of the lever;
р — расстояние от оси вращения рычага до центра масс груза.p is the distance from the axis of rotation of the lever to the center of mass of the load.
Параметры lo и р выбирают такими, чтобы можно было пренебречь влиянием lm на общий момент инерции рычага с грузом. Из (5) и (6) следует зависимость для определения массы груза (7)The parameters l o and p are chosen so that the influence of l m on the total moment of inertia of the lever with the load can be neglected. From (5) and (6) follows the dependence for determining the mass of the load (7)
Отношение γ находится по выражению (4), причем знаку плюс в знаменателе соответствует случай, когда угловые расстояния Аопи Δα г задаются последовательно, одно за другим, так что конец первого расстояния является началом второго расстояния, а знаку минус соответствует случай, когда расстояния задаются параллельно и имеют общее начало (при этом Δα2 всегда больше Δαι).The ratio γ is found by expression (4), and the plus sign in the denominator corresponds to the case when the angular distances Aopi Δα g are set sequentially, one after another, so that the end of the first distance is the beginning of the second distance, and the minus sign corresponds to the case when the distances are set in parallel and have a common beginning (moreover, Δα 2 is always greater than Δαι).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904786108A SU1744505A1 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Weigher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904786108A SU1744505A1 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Weigher |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1744505A1 true SU1744505A1 (en) | 1992-06-30 |
Family
ID=21493437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904786108A SU1744505A1 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Weigher |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1744505A1 (en) |
-
1990
- 1990-01-25 SU SU904786108A patent/SU1744505A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 636484, кл. G 01 G 7/02, 1977. Авторское свидетельство СССР №411308, кл. G 01 G7/02, 1971. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3786884A (en) | Force-measuring apparatus including totalizer means | |
| US3889164A (en) | Position control system using magnetic forces for correcting the inclination of a controlled member including a torsional mounting | |
| GB2197076A (en) | Eddy-current position detector | |
| SU1744505A1 (en) | Weigher | |
| US3901086A (en) | Accelerometers | |
| US3395566A (en) | Timepiece tester and method | |
| US3538743A (en) | Shock-testing machine control system | |
| US2372757A (en) | Timing device | |
| SU1756771A1 (en) | Mass determining method | |
| US4149417A (en) | Distance measuring arrangements | |
| RU2068987C1 (en) | Gear to perform weighing | |
| SU567518A1 (en) | Automatic control device for pusher of ingots onto receiving roll table | |
| RU2017078C1 (en) | Method of mass measurement by beam balance | |
| JPS5739318A (en) | Measuring device | |
| SU1417059A1 (en) | Method of measuring the pressure of electromagnetic relay return spring | |
| JP3066605B2 (en) | Electronic clock | |
| US2322861A (en) | Constant speed body | |
| JPS6459019A (en) | Fourier transformation type spectrophotometer | |
| US3331964A (en) | Photosensitive apparatus for determining scale positions | |
| SU1597856A1 (en) | Method of measuring clock run | |
| SU599923A1 (en) | Apparatus for measuring weight and rate of liquid steel casting | |
| SU1072135A1 (en) | Device for adjusting electromagnetic system for two-winding polarized relays | |
| SU1506283A1 (en) | Electromagnetic balance | |
| US3604524A (en) | Electrical weighing apparatus of the potentiometric balance type | |
| US3239759A (en) | Automatic rebalancing measuring system having auxiliary actuated indicator zero return means |