Brevet FR2634882A1 — publié le 19900202

i L'invention concerne une balance à plateau en haut, avec un plateau de charge qui, par l'intermédiaire d'un sous-plateau, prend appui sur un récepteur de charge, et avec au moins un capteur qui mesure les couples transmis par le plateau de charge au récepteur de charge. Des balances de ce genre sont connues, par exemple cel- le que décrit le EP 00 55 633. Dans ces balances, il est prévu des extensomètres à fil d'acier pour déterminer le couple, mais, en raison de la faible valeur de son signal de sortie, il est nécessaire d'utiliser une électronique d'exploitation entraînant une dépense élevée. D'autre part, il est prévu dans ces balances des capteurs de distance capacitifs qui mesurent le déplacement horizontal du sup- port de plateau par rapport à des points fixes solidaires de la boite de la balance. Si la hauteur de la balance doit rester peu importante, ce mouvement horizontal est né- anmoins très petit et, de façon correspondante, le signal de sortie obtenu est lui aussi petit. De plus, dans ce cas, la flexibilité du parallélogramme articulé de guidage qui, fréquemment, n'est pas linéaire, entre dans le résultat de la mesure, de sorte que le calcul du couple n'en est rendu que plus difficile. Dans les deux modes de réalisation, la présence des capteurs augmente notablement la hauteur hors tout de la balance. L'invention a pour but de proposer un mode de réalisa- tion de balance à plateau en haut avec capteur de charge de coin qui ne nécessite qu'une faible dépense pour les cap- teurs et pour l'électronique d'exploitation et qui n'entraî- ne pas pratiquement d'augmentation de la hauteur hors tout de la balance. Ce résultat est obtenu par l'invention grace au fait que le plateau inférieur est élastiquement flexible, qu'une pla- que sensiblement plane est fixée au récepteur de charge et qu'au moins trois capteurs de distance sont fixés à la pla- que et mesurent les déformations verticales du plateau in- férieur par rapport à la plaque qui sont fonction de la grandeur de la charge et de la position de celle-ci sur le plateau de charge. Grace à l'utilisation du déplacement vertical du plateau inférieur, il est possible d'augmenter fortement la distance entre les capteurs et le point de fi- xation du plateau inférieur sur le récepteur de charge par rapport à ce qu'elle est lorsqu'on utilise le mouvement ho- rizontal; il en résulte que le signal de sortie des cap- teurs de distance est sensiblement plus fort et que la hau- teur hors tout de la balance n'est pratiquement pas influ- encée. Du fait que les capteurs de distance sont fixés à une plaque qui est elle-même fixée au récepteur de charge, la flexibilité du parallélogramme articulé de guidage ne génère pas de signal des capteurs de sorte que les proprié- tés du parallélogramme articulé n'entrent pas dans le résul- tat de la mesure. Des développements avantageux de l'invention ressortent des sous-revendications. L'invention est décrite ci-après en référence au dessin schématique dans lequel: la figure 1 est une vue perspective d'ensemble de la balance; la figure 2 est une vue en section transversale de la balance avec un schémabloc de l'électronique; la figure 3 montre en vue par-dessus un exemple de réa- lisation du plateau inférieur; la figure 4 montre en élévation latérale un capteur de distance optique; la figure 5 représente une coupe du capteur de distance optique selon la figure 4 effectuée suivant la ligne en traits mixtes V-V. Dans la vue d'ensemble de la balance que montre la fi- gure 1, on peut voir la botte 3, la balance 34, l'affichage 19, une touche de tare 12 et d'autres touches de commande 35. La figure 2 montre schématiquement en coupe la balan- ce, la botte 3 étant dans une large mesure supprimée. Le système de pesage est constitué par un support de système 1 auquel un récepteur de charge 2 est fixé déplaçable dans le sens vertical à l'aide de deux pièces de guidage 4 et 5, avec les articulations 6. Le récepteur de charge 2 transmet au bras de charge du levier démultiplicateur 7, par l'inter- médiaire d'un élément coupleur 9, la masse du produit pesé. Le levier démultiplicateur 7 est monté sur le support de système 1 au moyen d'un joint de cardan à ressort 8. Un corps de bobine avec une bobine 11 est fixé au bras de com- pensation du levier démultiplicateur 7. La bobine 11 est si- tuée dans l'entrefer d'un système d'aimant permanent 10 et produit la force de compensation. La grandeur du courant de compensation fourni par la bobine 11 est régulée de façon connue en soi par un capteur de position 16 et un amplifica- teur de réglage 14 de façon à faire régner l'équilibre entre le poids du produit pesé et la force de compensation produi- te par électromagnétisme. Le courant de compensation donne naissance dans une résistance de mesure 15 à une tension de mesure qui est transmise à un convertisseur analogique numé- rique 17. Le résultat converti en numérique est reçu par une unité de traitement de signaux numériques et affiché numé- riquement dans l'affichage 19. Ces parties du système de pe- sage de la balance électronique sont connues d'une façon gé- nérale et ne sont donc décrites ci-dessus que succinctement. La liaison du plateau de balance 34 avec le récepteur de charge 2 s'effectue au moyen d'un sous-plateau 20 flexi- ble élastiquement qui, d'une part, est lui-même relié à 1' aide de vis 28 par l'intermédiaire d'une entretoise 27 au récepteur de charge 2 et qui, d'autre part, supporte à l'ai- de d'un élément d'appui 30 le plateau de balance 34. La dé- formation de cintrage du sous-plateau 20 qui dépend de la grandeur de la charge reposant sur le plateau de balance et de la position de cette même charge sur le plateau de balan- ce est déterminée par au moins trois capteurs de distance. Un seul de ces capteurs de distance est visible à la figure 2 o il se présente comme une bobine plate 25. Cette bobine est fixée sur une plaque 24 en matériau isolant et cette plaque 24 est également fixée au récepteur de charge 2. La bobine 25 jouant le rôle de capteur de distance à courant de Foucault mesure la distance avec le sous-plateau 20 qui est fait en tôle électriquement conductrice. La bobine 25 est reliée par un càblage 26 mobile à un dispositif d'ex- ploitation 13 qui, de façon connue en soi, fait dériver de la variation d'impédance de la bobine 25 un signal de distance qui est transmis à l'unité de traitement de si- gnaux numérique 18. L'unité de traitement de signaux numé- rique 18 peut alors corriger l'erreur de charge de coin comme le décrit le DE-PS 30 03 862 déjà cité. Naturellement, la bobine 25 peut également consister en un ruban conducteur en forme de spirale disposé sur la face supérieure de la plaque 24. A l'aide des capteurs d'écartement 25 fixes sur le ré- cepteur de charge 2, la déformation de cintrage du sous- plateau 20 est mesurée alors que des modifications de la position du sousplateau 20 et de la plaque 24 dues par exemple à une certaine flexibilité du parallélogramme arti- culé de guidage pour le récepteur de charge 2 ne provoquent pas de modification du signal de mesure des capteurs de dis- tance 25. La plaque 24 destinée à la fixation des capteurs de position 25 peut être mince car elle a seulement à sup- porter les capteurs de position 25 et n'est pas chargée par la charge reposant sur le plateau de la balance. La figure 3 montre en vue par-dessus un exemple de réa- lisation du sous-plateau 20. Le sous-plateau est composé d'une partie centrale 22 qui est reliée par quatre vis 28 au capteur de charge 2, et de quatre bras 21 faisant ressort qui portent les éléments d'appui 30 pour le plateau de ba- lance 34 proprement dit. La flexion de chaque bras 21 est mesurée respectivement par un capteur de distance en des- sous des bras 21 conformément à la figure 2. Les figures 4 et 5 montrent un capteur optique pouvant être utilisé au lieu du capteur de distance à courant de Foucault. La figure 4 est une vue en élévation latérale et la figure 5 une coupe effectuée suivant la ligne en traits mixtes V-V de la figure 4. Le capteur de distance optique est constitué par un émetteur optique 32 qui est fixé dans un bloc 23 sur la plaque 24 et par un récepteur optique 33 qui est fixé dans un bloc 29 également sur la plaque 24. Sur le trajet des rayons lumineux entre l'émetteur 32 et le récep- teur 33 fait saillie un écran 31 qui est relié au sous- plateau élastique. Lorsque l'écran 31 se déplace verticale- ment par rapport au trajet des rayons lumineux, la quantité de lumière que l'écran laisse passer est modifiée de sorte que se forme au récepteur 33 un signal de sortie qui est fonction de la distance. En donnant à l'écran 31 une forme appropriée, il est possible d'agir sur la courbe caractéristique du capteur de distance et, par exemple, de la linéariser. Les deux capteurs de distance décrits ci-dessus ne sont bien entendu que des exemples. Il est également possible d'utiliser des capteurs de distance fonctionnant suivant d'autres procédés, comme par exemple des capteurs de distan- ce capacitifs, des transformateurs différentiels, des cap- teurs de distance optiques à réflexion ou à fibres optiques, etc. De la même façon, le mode de construction du sous- plateau représenté figure 3 n'est donné qu'à titre d'exemple pour le mode de réalisation élastique du sous-plateau. Le sous-plateau élastique avec capteurs de distance peut également être utilisé lorsque le récepteur de charge n'est pas guidé parallèlement par deux pièces de guidage mais, par exemple, par un système de leviers à configuration de pont-bascule. REVENDICATIONS 1. Balance à plateau en haut avec un plateau de charge (34) qui prend appui sur un récepteur de charge (2) par l'intermédiaire d'un sous-plateau et avec au moins un cap- teur qui mesure les couples transmis par le plateau de char- ge (34) au récepteur de charge (2), caractérisée en ce que le sous-plateau est flexible élastiquement, qu'une plaque (24) sensiblement plane est fixée au récepteur de charge(2) et qu'au moins trois capteurs de distance (25, 31/32/33) sont fixes à la plaque (24) et mesurant la grandeur des déforma- tions verticales du sous-plateau (20) par rapport à la plaque (24) qui sont fonction de la grandeur de la charge et de son positionnement sur le plateau de charge (34). 2. Balance à plateau en haut selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sous-plateau (20) est subdivisé en au moins trois bras (21) élastiques. 3. Balance à plateau en haut selon une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisée en ce que les capteurs de distan- ce sont constitués par des bobines plates (25), et que la variation de l'impédance de ces bobines concomitantes à la variation de la distance du sous-plateau (20) à conduction métallique est utilisée comme signal de mesure. 4. Balance à plateau en haut selon une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisée en ce que les capteurs de distan- ce sont constitués par une source lumineuse (32) et par au moins un récepteur optique (33) et que sont fixes au sous- plateau (20) des écrans (31) qui, en fonction de la défor- mation de cintrage du sous-plateau (20), interrompent plus ou moins le trajet des rayons lumineux.