Вибрационно-частотный динамометр

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Ворса Сергей Александрович Либенсон Аркадий Борухович Капустин Владимир Николаевич Самосюк Владимир Георгиевич(72) Авторы Ворса Сергей Александрович Либенсон Аркадий Борухович Капустин Владимир Николаевич Самосюк Владимир Георгиевич(73) Патентообладатели Ворса Сергей Александрович Либенсон Аркадий Борухович Капустин Владимир Николаевич Самосюк Владимир Георгиевич(57) Вибрационно-частотный динамометр, содержащий корпус, упругий элемент с ленточной струной и основанием, выполненными за одно целое с ним, электромагнитные возбудитель и датчик колебаний, размещенные по разные стороны от ленточной струны и связанные с усилителем, электронный термометр с измерительной схемой, выход которой 13392 1 2010.06.30 соединен с первым входом микропроцессорного корректора частоты, второй вход которого соединен с усилителем, а выход - с регистратором, отличающийся тем, что содержит дополнительные упругий элемент с ленточной струной, размещенные под основанием и выполненные за одно целое с ним, дополнительные электромагнитные возбудитель и датчик колебаний, размещенные по разные стороны от дополнительной ленточной струны и связанные с дополнительным усилителем, выход которого соединен с третьим входом микропроцессорного корректора частоты, корпус выполнен двухкамерным составным с опорными фланцами, а в основании выполнено сквозное отверстие, расположенное между камерами корпуса. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в весоизмерительных устройствах. Известно устройство для измерения усилий, содержащее корпус, упругий элемент с ленточной струной и основанием, выполненными за одно целое с ним, электромагнитные возбудитель и датчик колебаний, размещенные по разные стороны ленточной струны и связанные через усилитель с регистратором, барометрический компенсатор, жестко связанный через силопередающий элемент с верхней частью упругого элемента 1. Недостатком известного устройства является то, что оно может компенсировать давление внешней среды только при определенном и ограниченном соотношении величины механической жесткости мембраны барометрического компенсатора к величине механической жесткости упругого элемента. Кроме этого, недостатком известного устройства является низкая точность показаний в условиях перепада температур окружающей среды ввиду отсутствия температурного компенсатора. Наиболее близким к изобретению является вибрационно-частотный динамометр, содержащий корпус, упругий элемент с ленточной струной и основанием, выполненными за одно целое с ним, электромагнитные возбудитель и датчик колебаний, размещенные по разные стороны от ленточной струны и связанные с усилителем, электронный термометр с измерительной схемой, выход которой соединен с первым входом микропроцессорного корректора частоты, второй вход которого соединен с усилителем, а выход - с регистратором 2. Недостатком известного устройства является отсутствие схемы компенсации воздействия давления окружающей среды, что понижает точность измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что известный вибрационно-частотный динамометр,содержащий корпус, упругий элемент с ленточной струной и основанием, выполненными за одно целое с ним, электромагнитные возбудитель и датчик колебаний, размещенные по разные стороны от ленточной струны и связанные с усилителем, электронный термометр с измерительной схемой, выход которой соединен с первым входом микропроцессорного корректора частоты, второй вход которого соединен с усилителем, а выход - с регистратором, содержит дополнительные упругий элемент с ленточной струной, размещенные под основанием и выполненные за одно целое с ним, дополнительные электромагнитные возбудитель и датчик колебаний, размещенные по разные стороны от дополнительной ленточной струны и связанные с дополнительным усилителем, выход которого соединен с третьим входом микропроцессорного корректора частоты, корпус выполнен двухкамерным, составным с опорными фланцами, а в основании выполнено сквозное отверстие,расположенное между камерами корпуса. На чертеже изображено устройство, общий вид. Устройство включает корпус 1, упругий элемент 2 с ленточной струной 3 и основанием 4, выполненными за одно целое с ним, электромагнитные возбудитель 5 и датчик 6 колебаний, размещенные по разные стороны от ленточной струны 3 и связанные с усилителем 7, электронный термометр 8 с измерительной схемой 9, выход которой соеди 2 13392 1 2010.06.30 нен с первым входом микропроцессорного корректора частоты 10, второй вход которого соединен с усилителем 7, а выход с регистратором 11. Устройство содержит дополнительные упругий элемент 12 с ленточной струной 13, размещенные под основанием 4 и выполненные за одно целое с ним, дополнительные электромагнитные возбудитель 14 и датчик 15 колебаний, размещенные по разные стороны от дополнительной ленточной струны 13, и связанные с дополнительным усилителем 16, выход которого соединен с третьим входом микропроцессорного корректора частоты 10. Корпус 1 выполнен двухкамерным, составным с опорными фланцами 17, 18, а в основании 4 выполнено сквозное отверстие 19, расположенное между камерами корпуса 1. Устройство работает следующим образом. Приложение к устройству нагрузки Р вызывает деформацию только упругого элемента 2, так как данная нагрузка через основание 4 и опорный фланец 18 воздействует на опорную поверхность А и не передается далее на дополнительный упругий элемент 12. Деформация упругого элемента 2 вызывает натяжение ленточной струны 3 и, следовательно, изменение частоты ее поперечных колебаний, которые поддерживаются в непрерывном режиме электромагнитным возбудителем 5 колебаний и преобразуются датчиком 6 колебаний в электрический сигнал, поступающий на вход усилителя 7. Таким образом,ленточная струна 3, электромагнитные возбудитель 5 и датчик 6 колебаний, связанные с усилителем 7, образуют электромеханическую автоколебательную систему. При изменении температуры окружающей среды происходит дополнительная деформация упругого элемента 2 и дополнительного упругого элемента 12, что вызывает изменение частоты поперечных колебаний ленточной струны 3 и дополнительной ленточной струны 13 и, следовательно, изменение электрических сигналов на входе усилителя 7 и дополнительного усилителя 16. В этом случае приходит в действие схема температурной компенсации. Электронный термометр 8 с высокой степенью точности реагирует на изменение температуры окружающей среды и через измерительную схему 9 посылает электрический сигнал на первый вход микропроцессорного корректора частоты 10, на второй и третий входы которого параллельно поступают электрические сигналы от усилителя 7 и дополнительного усилителя 16. Одновременно на упругий элемент 2 и дополнительный упругий элемент 12 действует давление окружающей среды Р 1, которое вызывает их дополнительную деформацию и соответственно изменение частоты поперечных колебаний ленточной струны 3 и дополнительной ленточной струны 13. При этом нагрузка от действия давления 1 на дополнительный упругий элемент 12 через основание 4 и опорный фланец 17 воздействует на опорную поверхность Б и не передается далее на упругий элемент 2, который испытывает аналогичную нагрузку Р 1, а сквозное отверстие 19, выполненное в основании 4 и расположенное между камерами корпуса 1, позволяет создать одинаковое давление внутри него. Микропроцессорный корректор частоты 10 исключает влияние температуры и давления окружающей среды на точность показаний регистратора 11, то есть на точность взвешивания,вследствие того, что его программа температурной компенсации и компенсации давления окружающей среды основана на графиках изменения частоты от температуры и давления окружающей среды, полученных опытным путем. С выхода микропроцессорного корректора частоты 10 откорректированный электрический сигнал поступает на регистратор 11. Источники информации 1. А.с. СССР 1290104, МПК 01 1/10, 1987. 2. Патент РБ 6819, МПК 01 1/10, 2005. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3