УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована при безгирной поверке весоизмерительных устройств, в частности платформенных весов в сельском хозяйстве и малом бизнесе. Необходимость безгирной поверки вызвана тем, что поверка с помощью гирь требует больших материальных и трудовых затрат; привоза автомобилем нескольких тонн гирь, разгрузку их на весы, а потом обратно в автомобиль, что в целом обременительно.
Известен аналог: устройство для поверки тензометрических весов по а.с. РФ №2347197, содержащее установленные на основании гидроцилиндр со штоком и гидравлический насос, аналого-цифровой преобразователь и цифровое табло, снабженное асинхронным электродвигателем, вал которого сопряжен с насосом, преобразователем частоты, выход которого электрически связан с двигателем, эталонным тензодатчиком, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, причем эталонный тензодатчик установлен на штоке гидроцилиндра таким образом, что давление от штока передается на эталонный тензодатчик и тензодатчик поверяемых весов, кроме того, устройство снабжено микропроцессором, блоком выходных сигналов, выход которого соединен со входом преобразователя частоты, а вход - с выходом микропроцессора, коммуникационным интерфейсом RS и клавиатурой.
Аналог имеет ряд недостатков, главный из которых состоит в том, что при изымании из весов любого тензодатчика для поверки (а именно это заложено заявителем в алгоритм), происходит неконтролируемое перераспределение усилий, действующих на остальные тензодатчики. Замена поверяемого тензодатчика имитатором не может восстановить нарушенную систему усилий в тензодатчиках весов, т.к. эта система в сильнейшей степени зависит от геометрических размеров (высот) тензодатчиков. Поэтому можно утверждать, что аналог, видимо, способен поверять отдельные тензодатчики весов, но не сами весы.
Известно также, принятое за прототип, устройство для безгиревой поверки по а.с. РФ №2246705, содержащее силозадающий механизм, поверхность-платформу с поверяемыми весами, датчик и считывающее устройство, датчик, аттестованный на один или более разряд выше поверяемых весов, а силозадающий механизм выполнен в виде лебедки с намотанным на нее одним концом силопередающим элементом, другой свободный конец которого пропущен через платформу поверяемых весов и преобразователь направления силопередающего элемента, причем на этом конце силопередающего элемента имеются одна или несколько ветвей, закрепленных снизу рамы поверяемых весов таким образом, чтобы результирующая нагрузка от одной или нескольких ветвей силопередающего элемента была направлена вниз перпендикулярно платформе прверяемых весов.
Недостатками прототипа являются сложность реализации измерений, несмотря на кажущуюся простоту конструкции и недостаточная точность. Образцовый датчик или образцовые датчики необходимо встроить в конструкцию весов под подушки призм. Такая встройка весьма трудоемка, требует специалистов высокой квалификации и наличия четырех образцовых датчиков. Если используется только один датчик, поверка существенно возрастает по объему и не может быть успешной из-за перераспределения усилий в тензодатчиках при перестановке образцового датчика, как уже указывалось выше при критике аналога.
Целью полезной модели является повышение точности и исключение субъективных ошибок при поверке.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для поверки тензометрических весов, содержащем силозадающий механизм, нагружаемую платформу с поверяемыми весами, образцовый датчик, аттестованный на один или более разряд выше поверяемых весов и преобразователь, в отличие от прототипа, силозадающий механизм выполнен в виде нажимной гайки с рукояткой и силопередающим элементом - винтом, образцовый датчик выполнен полым, внутри него соосно размещен радиальный подшипник, на котором установлена нажимная гайка, введен дополнительный преобразователь, оба преобразователя снабжены выходами, подключенными к образцовому датчику, весам и компьютеру, снабженному соответствующим программным обеспечением.
На фиг. показана кинематическая схема устройства.
Предлагаемое устройство содержит закрепленный с помощью шайбы 1, приваренной к платформе 2 поверяемых весов, полый образцовый тензодатчик 3, например, типа анкерный датчик ДА российской фирмы Тензо-М. Под платформой 2 на бетонном основании 4 установлены тензодатчики 5 весов, например, типа М70К той же фирмы и закладная 6 закрепленная штырями 7. К закладной 6 присоединен, например, с помощью зацепа (на фиг. не изображен) проходящий через отверстие в платформе 2 винт 8, входящий в соединение с нажимной гайкой 9. Через радиальный подшипник 10 гайка 9 взаимодействует с тензодатчиком 3, причем нагружение осуществляется рукояткой 11. С выходами тензодатчика 3 и с параллельно соединенными выходами тензодатчиков 5 (на фиг.5а, 5б, 5в, 5г, - четырьмя или шестью в зависимости от конструкции весов) скоммутированы соответственно преобразователи 12 и 13, например, типа ТВ-003/05 фирмы Тензо-М, интерфейсы (USB или RS232/485) которых подключены к компьютеру 14 с блоком 15 программ. Устройство работает следующим образом. Предварительно через отверстие в платформе 2 пропускают винт 8 и зацепляют его с закладной 6, причем зацеп выполняют в виде крюка без возможности вращения винта 8 вокруг оси. После этого устанавливают на платформу 2 шайбу 1 и прихватывают ее сваркой. Последовательно устанавливают в проем шайбы. 1 полый тензодатчик 3, в проем которого помещают радиальный подшипник 10, а винт 8 соединяют с нажимной гайкой 9. Теперь можно переходить собственно к поверке. Рукояткой 11 навинчивают гайку 9 на винт 8, увеличивая нагрузку на весы. Сравнивая показания преобразователей 12 и 13, оператор может сделать вывод о соответствии или несоответствии весов требованиям соответствующего ГОСТа.
Однако требования ГОСТ 29329-92 «Весы для статического взвешивания» не так просты. Так, для 10-тонных весов с ценой поверочного деления е=1 кг допустимая погрешность от 0 до 500 кг равна 1 кг, от 500 до 2000 кг равна 2 кг, а свыше 2000 кг до 10000 кг - 3 кг. В реальных условиях поверки, используя эти данные, легко ошибиться. Задокументировать процесс поверки и избежать ошибок поможет использование компьютера 14, снабженного блоком 15 программ определения зон нагружения, которые заносятся в него оператором для конкретных весов.
Поясним работу устройства в полуавтоматическом режиме. В начале процесса компьютер 14 по показаниям преобразователей 12 или 13 определяет в какой зоне нагружения весы находятся и какова допустимая погрешность - е, 2е или 3е. Далее до следующей зоны компьютер 14 определяет погрешность и в случае превышения допустимой нормы выдает сигнал «Весы непригодны». Так компьютер 14 поверяет весы во всем диапазоне, изменяя на границах зон критерий допустимой погрешности. Распечатка данных поверки подписывается должностным лицом и служит основанием для продолжения работы.