Brevet FR2494434A1 — publié le 19820521

249443a L'invention concerne une balance électromagnétique, dite ci-après "balance électrique", réalisée selon le princi- pe de la compensation électromagnétique des forces et compor- tant un plateau destiné à recevoir la matière à peser, une bobine parcourue par un courant, située dans le champ d'un dispositif à aimant permanent et destinée à produire une force antagoniste proportionnelle à la charge, un poids étalonné faisant partie de l'appareil et pouvant être soulevé et abaissé, un dispositif électronique d'exploitation des données et un indicateur d'affichage du résultat de la pesée. Des balances de ce genre sont connues, par exemple du fait du brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 156 361. L'invention concerne en outre une balance électrique réalisée selon le principe de la compensation électromagnéti- que des forces, et qui comporte un plateau destiné à recevoir la matière à peser, une bobine parcourue par un courant, située dans le champ d'un dispositif à aimant permanent et destinée à produire une force antagoniste proportionnelle à la charge, une transmission par levier entre le plateau et la bobine parcourue par un courant, un levier étalonné de cali- brage qui peut être mis, par l'intermédiaire d'un élément de couplage, en liaison de transmission de force avec un dispo- sitif de réception ou suspension de charge ou avec une partie du dispositif de transmission par levier, un dispositif élec- tronique d'exploitation de données et un indicateur d'affi- chage du résultat de la pesée, telle qu'elle est décrite, par exemple dans la demande de brevet déposée par la Deman- deresse aux Etats-Unis d'Amérique sous le numéro 247 219. Des perfectionnements peuvent être apportés à ces formes connues de réalisation du fait que, dans le modèle comportant un poids étalonné de calibrage, la valeur nominale du poids de calibrage est absolument fixée à l'avance, de sorte que, lors de la fabrication de la balance, le poids étalonné de calibrage doit exactement être égal à cette valeur nominale du poids. Cette égalisation est, d'une part, très laborieuse et porte, d'autre part, en soi le danger qu'un enlèvement accidentellement trop fort de matière donne un poids de calibrage trop léger et donc inutilisable. En outre, l'égalisation est en général réalisée par limage, ce qui endommage la surface polie du poids de calibrage et pro- voque, par exemple, une augmentation de l'absorption d'humidité par le poids étalonné de calibrage. De même, dans le modèle comportant un levier de calibrage, l'ajus- tement précis à sa valeur nominale de la force transmise, lors du calibrage d'équilibrage, du levier de calibrage par l'intermédiaire de l'élément de couplage au système de pesée, oblige à une égali- sation de la masse du levier de calibrage, de sorte qu'il faut à nouveau tenir compte des inconvénients déjà décrits ci- dessus; ou bien l'ajustement se produit par déplacement de l'élément d'accouplement, donc par une modification de la lon- gueur de bras de levier. Cela nécessite cependant des éléments provoquant le déplacement, et qui se présentent, par exemple, sous forme de vis, ce qui entraîne une complication mécanique supplémentaire et provoque en outre, une fois encore, une augmentation de la surface ou de l'encombrement. L'invention vise donc à simplifier la fabrication du poids étalonné de calibrage ou de levier étalonné de calibrage et à éviter une augmentation de surface susceptible de rece- voir ou d'absorber de l'humidité. On y parvient selon l'invention du fait que l'on n'effectue pas l'ajustement du poids de calibrage ni l'ajuste- ment de l'effet dynamique du levier de calibrage et du fait que le dispositif électronique d'exploitation des données comporte un élément de mémoire dans lequel est mémorisée sous forme numérique la valeur individuelle du poids de calibrage ou l'effet dynamique individuel du levier de calibrage. L'ajustement du poids ou du levier de calibrage à leur valeur nominale disparaît donc complètement et il est remplacé par la détermination, effectuée, une fois, de la valeur du poids de calibrage-ou de l'effet dynamique du levier de calibrage et par la mémorisation de cette valeur dans un élément de mémoire prévu à cet effet. Avantageusement, dans des balances à support direct, le poids de calibrage est disposé centralement sous le plateau, de sorte que lors du processus de calibrage, il ne se produit aucune sollicitation angulaire. En outre, la masse du poids de calibrage est avantageusement choisie de manière que,lors de l'abaissement du poids de calibrage, la balance soit char- gée à 90 à 100% de sa charge maximale, Ainsi, le signal utile est, lors du processus de calibrage, aussi grand que possible, de sorte que des erreurs accidentelles et des erreurs d'arron- dissement de nombres ont le plus faible effet possible dans le dispositif électronique d'exploitation des données numéri- ques. De façon correspondante, dans le modèle comportant un levier de calibrage, la répartition de la masse du levier de calibrage et la position de l'élément de couplage sont avan- tageusement choisies de façon que lors de l'abaissement du levier de calibrage, la balance soit chargéede 90 à 100%' de sa charge maximale. L'élément de mémoire est avantageusement un élément de type "EPROM" (mémoire morte programmable électriquement), de sorte qu'il est possible, après un assez long temps, de mémoriser à nouveau la valeur,qui a éventuellement un peu varié, du poids de calibrage ou du levier de calibrage. Des exemples nullement limitatif de l'invention seront maintenant décrits plus en détail en regard des dessins anne- xés sur lesquels: la figure 1 montre en coupe schématique une balance électrique comportant un poids de calibrage ainsi qu'un diagramme schématique des dispositifs électroniques corres- pondants; la figure 2 montre en coupe schématique une balance électrique comportant un levier de calibrage, ainsi qu'un diagramme schématique des dispositifs électroniques corres- pondants. La balance est représentée en position de calibrage; et la figure 3 montre le levier de calibrage de la figure 2 en position de pesée normale. La balance représentée sur la figure 1 consiste en un dispositif mobile 2 de réception ou suspension de charge, lequel porte un plateau 3 et est relié par deux bras oscillants 4 et 5,complétant un parallélogramme> à la partie fixe 1 de la balance. Des ressorts à lames 6 montés aux extrémités des bras 4 et 5 jouent le rôle de joints articulés. Le dispositif 2 de réception ou suspension de charge porte à un bras 29 en saillie une bobine 11 qui se trouve en interaction avec le champ d'un système fixe 10 à aimant permanent. Un détecteur 21 décèle la position du dispositif 2 et délivre par l'intermé- diaire d'un-amplificateur régulateur automatique 22 le courant nécessaire à la compensation de la charge. Ce courant de com- pensation est acheminé à la bobine, 11 par des conducteurs mobiles 30 et il parcourt simultanément une résistance de mesure 23. Une tension de mesure proportionnelle au courant est prélevée sur la résistance de mesure 23, rendue numéri- que dans un convertisseur analogique-numérique 26, traitée dans un dispositif électronique 27 d'exploitation de données numériques et affichée dans un indicateur numérique 28. Les- détails et particularités concernant ce dispositif électroni- que de pesée sont tous connus et ne sont donc pas expliqués plus en détail ici. En outre, le dispositif 2 présente à sa partie supé- rieure une saillie 20 qui en fait le tour. Un dispositif 19 de soulèvement et d'abaissement permet d'abaisser un poids annulaire étalonné 18 de calibrage sur cette saillie 20 pour effectuer le calibrage, et de soulever à nouveau ce poids. Sur la figure 1, le poids de calibrage est représenté en position abaissée. Lors de cet abaissement, un élément 24 de circuit est actionné et il appelle le programme de cali- brage dans le dispositif électronique 27. La valeur réelle du poids de calibrage individuel est mémorisée sous forme numérique dans un élément de mémoire 17 et peut être appelée par le dispositif électronique 27 lors du processus de cali- brage. Si le dispositif électronique 27 d'exploitation de données est constitué par un microprocesseur, l'élément de mémoire 17 peut, bien entendu aussi, être intégré dans la mémoire de travail de ce microprocesseur. La figure 2 montre une balance électrique comportant 3'5 un levier de calibrage. Les parties et éléments identiques à ceux représentés sur la figure 1 sont désignés par les mêmes repères de référence. Le dispositif 2 de réception ou de suspension de charge est à nouveau relié à la partie fixe 1 de la balance par deux bras oscillants 4 et 5 en formant un parallélogramme.La force transmise par le plateau 3 de la balance au dispositif 2 est transmise par une bande de liaison 9. au petit bras d'un levier 7. Le levier 7 est monté à l'aide d'une articulation élastique cruciforme sur la partie fixe 1 de la balance. La force antagoniste, proportionnelle à la charge, produite par la bobine 11 parcourue par un courant agit sur le long bras du levier 7..Le dispositif électronique correspondant est constitué comme dans le cas de la figure 1. En outre, le long bras du levier 7 est relié par l'intermé- diaire d'un mince ruban tendu 16, jouant le rôle d'élément de couplage, à un levier 12 de calibrage. Ce levier 12 est monté par l'intermédiaire d'un joint à ressort 13 à la par- tie fixe 1 de la balance. Le centre de gravité du levier de calibrage 12 se trouve du côté d'un contrepoids 14 et assure que, dans la position de calibrage représentée sur la figure 2, une force bien définie, dirigée vers le haut, déterminée par la masse et la forme géométrique du levier de calibrage, est transmise par le ruban tendu 16 au long bras du levier 7. Ainsi, le levier de calibrage agit en position de calibrage comme une charge posée sur le plateau 3. Dans la position normale de pesée, telle qu'elle est représentée sur la figure 3, le contrepoids 14 est soulevé par suite d'une rotation d'une came de contacteur 15 autour de son axe 25 de rotation et le levier decalibrage tourne ainsi un peu, de sorte que le mince ruban 16 est détendu et s'infléchit. Dans cet état infléchi, le ruban 16 ne joue plus aucun rôle de liaison ou de transmission de force de sorte que, malgré le levier déterminé 12 de calibrage, le levier 7 peut se déplacer librement à l'intérieur de l'étroit domaine que lui laisse le dispositif de compensation de force. De plus, la position d'une came de contacteur 15 est indiquée à l'élément de circuit 24 qui est actionné également lors de la rotation de la came 15 et appelle le programme de calibrage dans le dispositif électronique 27. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées à la balance électromagnétique comportant un poids ou un levier étalonnés de calibrage, décrite et représentée. REVENDICATIONS 1. Balance électrique réalisée selon le principe d'une compensation électromagnétique des forces et comportant un plateau destiné à recevoir la matière à peser, une bobine parcourue par un courant et se trouvant dans le champ d'un dispositif à aimant permanent pour produire une force antago- niste proportionnelle à la charge, un poids étalonné de cali- brage faisant partie de l'appareil et pouvant être soulevé ou abaissé, un dispositif électronique d'exploitation de données et un indicateur d'affichage du résultat de la pesée, balance caractérisée en ce que le poids de calibrage (18) ne subit aucun ajustement de son poids et en ce que le dispo- sitif électronique (27) d'exploitation de données comporte un élément de mémoire (17) dans lequel est mémorisée sous forme numérique la valeur individuelle du poids de calibrage (18). 2. Balance électrique selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le poids de calibrage est disposé centrale- ment sous le plateau (3) de réception de la matière à peser. 3. Balance électrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la masse du poids de calibrage est choisie de manière que, lors de l'abaissement du poids de calibrage, la balance est chargée à 90 à 100% de sa charge maximale. 4. Balance électrique réalisée selon le principe de la compensation électromagnétique des forces et comportant un plateau destiné à recevoir la matière.à peser, une bobine parcourue par un courant, placée dans le champ d'un dispositif àaimant permanent pour produire une force antago- niste proportionnelle à la charge, une transmission par levier entre le plateau et la bobine parcourue par un courant, un levier de calibrage qui peut être mis par l'intermédiaire d'un élément de couplage en liaison de transmission de force avec le dispositif de réception ou de suspension de charge ou avec une partie du dispositif de transmission par levier, un dis- positif électronique d'exploitation de données et un-indica- teur d'affichage du résultat de la pesée, balance caractérisée en ce que l'effet dynamique du levier de calibrage (12) n'est pas ajusté et en ce que le dispositif électronique (27) d'exploitation de données comporte un élément de mémoire (17) duan; lequel est mémorisée sous forme numérique la valeur de l'effet dynamique individuel du levier de calibrage (12). 5. Balance électrique selon la revendication 4, caractérisée en ce que la répartition des masses dans le levier de calibrage (12) et la position de'l'élément de couplage (16) sont choisies de manière que, lors, de l'abaissement du levier de calibrage (12), la balance soit chargée à 90 à 100 o de sa charge maximale. 6. Balance électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément de mémoire (17) est une, mémoire "EPROM" (mémoire morte programma- ble électriquement).