專利名稱：高精度動態電子秤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高精度動態電子秤，用于測量自由下落的顆粒狀物質。
目前使用的固體流量計和皮帶電子秤動態計量精度只能達到±1％，且線性誤差大，零點漂移大，占地面積大，不能滿足計量要求，尤其是對物料落在檢測板上的離散性所造成的誤差，沒有任何的技術措施。英國研制的固體流量計機械結構復雜，造價高達1萬英磅，其側量精度也只達到±1％，難于推廣使用。
本實用新型的目的就是要提供一種克服上述缺點的高精度動態電子秤。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到它是由機械部件和電控部份組成。機械部件是由阻尼器1、殼體2、雙孔懸壁梁式水平傳感器4、芯筒5、吊耳6、整流片7、檢測板8、垂直傳感器9、進料斗10和平板11組成。阻尼器1是由拉桿31、調整輪32、調整套33、調整盤34、固定盤35和硅油箱36組成；平衡器3是由小套(連接阻尼器)28、角鐵29和調整塊30組成；雙孔懸臂梁式水平傳感器4是由吊耳6、軸承座13、固定螺絲14、外罩15、上吊環16、拉桿17、下吊環18、悶蓋19、軸承20、密封圈21、軸22和底座23組成；芯筒5是由進料斗10、整流片7和檢測板8組成；垂直傳感器9是由支撐槽鋼24、聯接板25、直角連接板26和壓板27組成。
雙孔懸壁梁式水平傳感器4(2個)安裝在殼體2的兩側，用直角連接板和關節軸承12與芯筒上的吊耳6連接，承受物料的垂直分力。垂直傳感器9裝于殼體2的前側中部，通過φ5mm鋼絲繩與芯筒下部連接，用以承受物料的水平分力。阻尼器1設在殼體2下部，阻尼器內有兩個阻尼片，通過螺栓與芯筒連接，用以克服物料的沖擊對測量誤差的影響。整流片7共有三片兩片分裝在芯筒5前側壁上，一片在上，一片在下，第三片裝在芯筒5的后側壁中部，用于縮小物料在檢測板上的離散范圍。平衡器3接在芯筒下部，用螺釘連接，用于調節鋼絲繩的受力大小，和標定秤時放砝碼。芯筒5呈方筒形無底，位于進料斗(亦方形)10的下部，用于疏通自由下落的小麥，芯筒的長短對測量誤差有一定影響，一般芯筒高度以700～1000mm為宜。吊耳6焊接在芯筒5上部兩側，吊耳頂端通過正反扣螺接于關節軸承12上，關節軸承12通過直角彎板連接水平傳感器。檢測板8為長方形，斜裝在芯筒5下面，與水平方向呈45°，用于承受物料的沖力。殼體2上的三個平板11呈平行狀，其中兩個長方形平板是水平傳感器的基面，另一個正方形平板是安裝秤時找水平用的。
電控部份設計兩個低漂移直流運算放大器，其零漂≤±10mv，非線性誤差≤1‰，放大倍數等于1000它將被測物質沖量引起的力和物料在檢測板上下滑時所產生的力，放大成標準直流電壓。
采用Z80A單板機，帶串，并接口，配大型顯碼顯示和小型打印機，采用工業控制機通用的STD總線模板式電路結構，在軟件有零點檢查子程序和線性修改子程序，有效地克服了直流運算放大器的零點漂移和系統非線性誤差造成的測量誤差，從而提高了系統的測量精度。
工作原理動態電子秤是一種基于動量原理，用于測量自由下落的顆粒狀物質的一種衡器，它把被測物質沖量引起的力和物料在檢測板上下滑時所產生的力轉換成與瞬時重量流量成正比的電壓信號，因檢測板有一定斜度，以上諸力被分解成垂直分力和水平分力，此兩種分力分別經過直流運算放大器被放大成標準直流電壓，再經過模數轉換，將標準直流電壓分轉成數字信號，計算機通過軟件程序求出沖擊在檢測板上的合力，此合力的大小與物料流量成正比。
本實用新型的優點1.精度靜態精度達到±1‰，動態精度達到±3‰～2‰；比現在有的固體流量計的動態誤差±1％高出一個數量級。
2.效率每小時10t～60t，比固體流量計線性度好，測量范圍大。
3.能顯示瞬時流量和積算流量，能打印積算流量；4.本產品線性誤差小，零點漂移小，占地面積小；特別是克服了物料落在檢測板上的離散性所造成的誤差；5.為港口大流量提供較理想的計量設備。
圖1a是本實用新型側剖圖，1為阻尼器，2為殼體，3為平衡器，4為水平傳感器(2個)，5為芯筒，6為吊耳(2個)，7為整流片(3個)，8為檢測板，9為垂直傳感器，10為料斗，11為平板，圖1b是主要零部件圖1.阻尼器結構圖。31是拉桿，32是調整輪，33是調整套，34是調整盤，35是固定盤，36是硅油箱。
2.平衡器圖。28是小套(連接阻尼器)，29是角鐵，30是調整塊(調芯筒5的平衡用)。A為正剖圖，B為側剖圖，C為俯視圖。
3.水平傳感器圖。6是吊耳，13是軸承座，14是固定螺絲，15是外罩，16是上吊環，17是拉桿，18是下吊環，19是悶蓋，20是軸承，21是密封圈，22是軸，23是底座。A為正面圖，B為側剖圖。
4.芯筒圖。10是進料斗，7是整流片，8是檢測板。A為正面圖，B為側剖圖。
5.吊耳圖，焊接在芯筒的上部。A為正面圖，B為側面圖，C為俯視圖。
6.整流片圖。A為正面圖，B為側視圖。
7.垂直傳感器圖。24是支撐槽鋼，25是聯接板，26是直角連接板，27是壓板。A為正面圖，B為側面圖。
圖2是本實用新型正面結構圖，12為關節軸承。
圖3是本實用新型俯視圖，11為平板。
圖4是放大器電路圖。
圖5是A／D轉換電路圖。
圖6是本實用新型工作原理圖。
圖中相同符號為同一部件。
實施例采用二個高精度雙孔懸壁梁式傳感器檢測物料下落的重垂分力，采用另一個垂直傳感器檢測物料下落的水平分力，并將兩個分力分別通過直流運算放大器(低漂移，線性好)進行放大成標準直流電壓信號，變換成數字信號，送入計算機進行計算，計算機采用Z80A單板機，帶串、并接口，配大型顯碼顯示和小型打印機外設，采用工業控制機通用的STD總線模板式結構，在軟件上有零點檢查子程序和線性修改子程序，有效地克服了直流運算放大器的零點漂移和系統非線性誤差造成測量誤差，從而提高了系統的測量精度。芯筒5的高度采用800mm。
經理論分析和實際測定，物料的流量是與沖擊在檢測板上的力成正比的。設垂直分力為F1，水平分力為F2，合力為F，物料流量為Q。即u1αF1，u2αF2，Qαf。
根據勾股定理F＝F＋F，計算機將輸入的標準垂直分力信號和標準水平分力信號進行計算，求出與物料流量成正比的合力，即Q＝KF式中Q－－－－為物料流量t／nF－－－－為物料沖擊在檢測板上的合力kgK－－－－粘合系數。
k決定于物料自由下落的高h，檢測板與水平方向的夾角θ，物料在檢測板上的行程I，物料種類，當h，θ，I，物料種類一定的前提下，檢測板上的合力是與物料流量成正比的。
通過實際測定K＝0.4769。
權利要求1.一種用于測量自由下落的顆粒狀物質的高精度動態電子秤，它是由機械部件和電控部份組成，其特征在于a.機械部件是由阻尼器1、殼體2、平衡器3、雙孔懸臂梁式水平傳感器4、芯筒5、吊耳6、整流片7、檢測板8、垂直傳感器9、進料斗10和平板11組成①阻尼器1是由拉桿31、調整輪32、調整套33、調整盤34、固定盤35和硅油箱36組成；②平衡器3是由小套(連接阻尼器)28、角鐵29和調整塊30組成；③雙孔懸臂梁式水平傳感器4是由吊耳6、軸承座13、固定螺絲14、外罩15、上吊環16、拉桿17、下吊環18、悶蓋19、軸承20、密封圈21、軸22和底座23組成；④芯筒5是由進料斗10、整流片7和檢測板8組成；⑤垂直傳感器9是由支撐槽鋼24、聯接板25、直角連接板26和壓板27組成。雙孔懸臂梁式水平傳感器4(2個)安裝在殼體2的兩側，用直角連接板和關節軸承與芯筒5上的吊耳6(2個)連接；垂直傳感器9裝于外殼體2的前側中部，通過一鋼絲繩與芯筒5下部連接；阻尼器1設在外殼體2下部；叁片整流片7分別裝在芯筒5前側壁上，一片在上，另一片在下，第三片按裝在芯筒5的后側壁中部，平衡器3在芯筒下部，用螺釘連接，芯筒5呈方筒形，無底，在進料斗10(方形)的下部，吊耳6焊接在芯筒上部兩側，吊耳6頂端通過正反扣螺栓連接于關節軸承上，關節軸承通過直角彎板連接水平傳感器；檢測板8為長方形，斜裝在芯筒5下面；外殼體2上的叁個平板11呈平行，兩個平板11分別為水平傳感器的基面，另一個設于中間。b.設計兩個低漂移直流運算放大器，其零漂≤±10mv，非線性誤差≤1‰，放大倍數等于1000；c.采用Z80A單板機，帶串、并接口；采用STD總線模板式電路結構；配大型顯碼顯示和小型打印機。
2.根據權利要求1所述的高精度動態電子秤，其特征是芯筒5的高度以700～1000mm為宜。
專利摘要一種用于測量自由下落的顆粒狀物質的高精度動態電子秤，它是由機械部件(阻尼器、平衡器、水平傳感器、垂直傳感器、芯筒、吊耳、整流片、檢測板)和低漂移直流運算放大器等部件組成，采用STD總線模板式電路結構；本產品把被測物質沖量引起的力和物料在檢測板上下滑時所產生的力轉換成與瞬時重量流量成正比的電壓信號，再轉換成數字信號，能顯示瞬時流量和積算流量，并能及時打印出積算流量，動態精度達±3‰～2‰，每小時可測60噸。
文檔編號G01G11/04GK2046208SQ89204650
公開日1989年10月18日 申請日期1989年4月19日 優先權日1989年4月19日
發明者于風杰 申請人:北京市面粉三廠