УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована в раличных отраслях промышленности для поверки весоизмерительных устройств, таких как бункерные, платформенные весы и др.
Известно устройство бункерных весов (патент РФ №2178874, G01G 23/01, опубл. 27.01.2002), поверка которых производится с помощью трех тензодатчиков, равномерно расположенных по окружности радиуса R с центром на оси бункера. Устройство нагружения выполнено в виде пневмоцилиндра с захватом, взаимодействующим со скобой образцового груза. Поверку производят методом последовательных нагружений порциями взвешиваемого материала. После каждой порции материала бункер нагружают образцовым грузом путем подъема штока пневмоцилиндра. При каждом нагружении образцовым грузом определяют соответствующее изменение показаний устройства индикации для каждого тензодатчика. Устройство поверки данных весов разнесено в пространстве вокруг бункера, некомпактно и сложно в эксплуатации за счет поверки с помощью порций взвешиваемого материала.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для поверки тензометрических весов (патент РФ №2171972, G01G 23/01, опубл. 10.08.2001), включающее средство нагружения в виде домкрата - гидроцилиндра, помещенного в корпус и взаимодействующего с эталонным тензодатчиком через посредство тяг и пружин. А эталонный тензодатчик, располженный по оси приложния сил нагружения, соединен с поверяемыми тензодатчиками весов с помощью тяги и коромысла.
Данное устройство имеет усложненную конструкцию передачи нагрузки на эталонный тензодатчик и поверяемые тензодатчики весов, вследствие чего оно недостаточно компактно, а также обладает недостаточной точностью.
Использование в качестве нагружающего средства гидроцилиндра требует дополнительного применения постояннодействующей маслонасосной станции, что значительно увеличивает эксплуатационные затраты.
Задачами предлагаемого решения являются упрощение конструкции устройства весоповерки, уменьшение его габаритов и компактное расположение, а также повышение точности весоповерки за счет исключения промежуточных элементов силопередачи на тензодатчики, а также за счет применения образцовых электронных средств, задающих и измеряющих усилие нагрузки.
Поставленные задачи решаются за счет того, что в устройстве для поверки тензометрических весов, включающем корпус, закрепленный на неподвижной опоре, в котором помещено силозадающее средство, нагружающее тензометрический силоизмерительный элемент образцовой нагрузки, установленный на подвижной части по оси приложения нагрузки, и поверяемые тензометрические силоизмерительные элементы, установленные на неподвижной опоре симметрично относительно оси приложения нагрузки, предлагается силозадающее средство установить в верхней части корпуса с возможностью нагружения опиранием на тензометрический силоизмерительный элемент образцовой нагрузки, и подвижную часть выполнить с возможностью нагружения опиранием на поверяемые тензометрические силоизмерительные элементы.
При этом в качестве силозадающего средства использован пневмодомкрат в виде армированной металлическим кордом резиновой подушки.
И корпус выполнен в виде П-образной скобы.
А также устройство дополнительно содержит силозадающую систему, включающую программное устройство, задающее величину и последовательность нагрузок, и подсоединенный к нему пропорциональный регулятор давления, соединенный с силозадающим средством.
Кроме того, на выходе тензометрических силоизмерительных элементов - тензодатчиков устройство содержит схему измерения и регистрации
данных поверки, включающую прибор значений образцовой нагрузки U-обр., подсоединенный к образцовому тензодатчику, прибор измерения значений рабочей нагрузки Upаб., подключенный к поверяемым тензодатчикам, и прибор регистрации результирующей погрешности поверяемых весов.
Устройство поясняется прилагаемыми чертежами.
На фиг.1 представлено схематичное изображение предлагаемого устройства. На фиг.2 - схематичное изображение с дополнительными схемными узлами.
Устройство для поверки тензометрических весов содержит корпус 1 в форме П-образной скобы, жестко закрепленной на неподвижной опоре 2. Внутри корпуса в верхней его части размещено силозающее средство (средство нагружения), в качестве которого использован пневмодомкрат 3 в виде резиновой подушки, армированной металлическим кордом. Пневмодомкрат 3 в рабочем положении упирается в верхнюю стенку корпуса 1, и противоположной стороной через посредство нажимной плиты 4 опирается на тензометрический силоизмерительный элемент образцовой нагрузки - образцовый тензодатчик 5, размещенный на подвижной части 6 по оси приложения нагрузки. Одновременно подвижная часть 6 опирается на два поверяемых тензометрических силоизмерительных элемента - поверяемые тензоодатчики 7, размещенные на неподвижной опоре симметрично относительно оси приложения нагрузки.
Дополнительно устройство (фиг.2) для поверки тензометрических весов содержит силозадающую систему, включающую программное устройство 8, задающее величину и последовательность нагрузок, осуществляемых с помощью пропорционального регулятора 9, через который давление подается на пневмодомкрат 3. А также устройство снабжено, схемой измерения и регистрации результатов весоповерки, содержащей подсоединенный к образцовому тензодатчику 5 прибор 10 измерения значений образцовой нагрузки U обр., и подсоединенный к поверяемым тензодатчикам 7 прибор 11 измерения
рабочих значений нагрузки U раб., и последовательно подсоединенный к ним прибор 12 регистрации результирующей погрешности поверки.
Устройство работает следующим образом. Программным устройством 8 задается требуемое для поверки значение нагрузки F и подается соответствующий сигнал в пропорциональный регулятор 9 давления, создающий и устойчиво поддерживающий давление в пневмодомкрате 3, соответствующее заданному значению нагрузки F. При подаче давления в пневмодомкрат 3 его верхняя поверхность упирается в верхнюю стенку корпуса 1, а нижняя стенка через нажимную плиту 4 создает нагрузку F опорой на образцовый тензодатчик 5, помещенный на подвижной части 6 по оси приложения сил. Одновременно давление нагрузки F передается опорой подвижной части 6 на поверяемые тензодатчики 7, создавая на каждом из них нагрузку F/2. Регистрация данных поверки осуществляется путем одномоментного считывания значений образцовой нагрузки U обр. прибором 10 с образцового тензодатчика 5 и значений рабочей нагрузки U раб. прибором 11 с поверяемых тензодатчиков 7 и определения их разности прибором 12, которая соответствует погрешности измерения весоизмерительного устройства при заданном значении нагрузки.
Например, испытание образца устройства для поверки весов показали, что при достаточно точном задании нагрузки (точность 0,01% от диапазона 0-0,5 МПа регулируемого давления сжатого воздуха) обеспечивается повторяемость нагрузки (гистерезис) ±10 кг при нагружении и разгружении в одних и тех же точках задания давления сжатого воздуха, подаваемого на пневмодомкрат при создаваемых максимальных нагрузках до 10 тонн.
Погрешность весоизмерительного прибора с образцовым тензодатчиком класса С3 составит около 0,02% Суммарная погрешность устройства для поверки позволит поверять и градуировать промышленные весы типа бункерных с достаточной точностью, например воронко-весы кокса (НПВ=10 тонн) и агломерата (НПВ=20 тонн) для доменного производства, без больших капитальных затрат на создание устройств весоповерки (нет механического
привода или гидропривода для создания нагрузки), где традиционно используется сжатый воздух в технологическом процессе. Возможна работа устройства от переносного компрессора малой мощности (до 100 л/мин).
Предлагаемая конструкция компактна; удобно может быть встроена в любые весоизмерительные устройства (бункерные, платформенные и др.); может быть смонтирована в зоне доступного обслуживания; энергетически малозатратная; способна работать в жестких условиях эксплуатации (запыленность, влажность, широкий температурный диапазон); обеспечивает возможность построения системы весоповерки для работы в режимах местного, дистанционного и автоматического управления.