PL177301B1 - Measuring system of strain gauge type weighbridge - Google Patents

Abstract

1. Układ pomiarowy tensometrycznej wagi pomostowej, mający usytuowane pomiędzy płytą ładunkową a płytą podstawową za pośrednictwem elastycznych elementów pośredniczących, liczne tensometryczne przetworniki, znamienny tym, zew bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej (1) i płyty podstawowej (2), w osi symetrii tych płyt, są za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożach elastycznych elementów pośredniczących (3), umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki (4) obciążeń niecentrycznych, umieszczonew taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane względem siebie w odległości (1) mniejszej jak odległość (m) dzieląca ruchome punkty zamocowania tych przetworników (4) od płyty ładunkowej (1).1. Measuring system of a strain gauge balance the deck having situated between the slab load plate and base plate via flexible intermediaries, numerous strain gauge transducers, characterized by external the immediate vicinity of the shorter sides of the plate load plate (1) and base plate (2) in axis the symmetry of these plates are through the four flexible elements located in the corners intermediaries (3), placed two of the same strain gauge transducers (4) of loads eccentric, placed in such a way that their the stationary anchoring elements are positioned from each other at a distance (1) less than the distance (m) separating movable attachment points these transducers (4) from the load plate (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ pomiarowy tensometrycznej wagi pomostowej.The subject of the invention is a measuring system of a strain gauge weighbridge.

Wynalazek dotyczy budowy tensometrycznych wag pomostowych do pomiaru masy ładunków wielkogabarytowych.The invention relates to the construction of strain gauge weighbridges for measuring the mass of large-size loads.

Znane są i powszechnie stosowane w budowie wag tensometrycznych pomostowych rozwiązania układu przetworników tensometrycznych, w których co najmniej cztery jednakowe przetworniki są usytuowane w najbliższym sąsiedztwie narożników płyty ładunkowej i powiązane poprzez zarówno elastyczne jak i sztywne elementy pośredniczące i dystansowe płytki z płytą podstawową wagi. Zarówno płyta podstawowa jak i płyta ładunkowa mają stosownie do ich funkcji kształt prostokątów, w których bok dłuższy przebiegający wzdłuż osi symetrii wagi jest krotnością szerokości płyty. W przypadku wag pomostowych, w których wymiar długości płyty ładunkowej jest wielokrotnie większy od wymiaru jej szerokości, pojawia się problem rozmieszczenia przetworników tensometrycznych i ich kalibrowania z wystarczająco małym błędem odczytu. W przypadku takich wag pojawia się konieczność uzyskania ich zamierzonej czułości w każdym punkcie powierzchni płyty ładunkowej.There are known and commonly used solutions for the system of strain gauges in the construction of load cell load cells, in which at least four identical transducers are located in the immediate vicinity of the corners of the load plate and connected with the balance base plate through flexible and rigid intermediate elements and spacers. According to their function, both the base plate and the load plate have the shape of rectangles, in which the longer side running along the axis of symmetry of the balance is times the plate width. In the case of weighbridges, in which the dimension of the length of the load plate is many times greater than the dimension of its width, there is a problem with the arrangement of strain gauges and their calibration with a sufficiently small reading error. Such scales need to achieve their intended sensitivity at any point on the load plate surface.

177 301177 301

Czułość ta jest uzyskiwana w drodze skomplikowanych układów kinematycznego przeniesienia przesunięć liniowych w stosunku do położenia co najmniej trzech a czasem więcej jak czterech (najczęściej w liczbie parzystej) jednakowych przetworników obciążeń symetrycznych. Znane są i stosowane w budowie małych wag przetworniki tensometryczne obciążeń niecentrycznych, ale nie znane są próby ich udanej aplikacji w dużych pomostowych wagach, mających szczególnie długą ale zasadniczo wąską płytę ładunkową. Znane układy wag z jednym przetwornikiem obciążeń niecentrycznych charakteryzują się zwiększoną wrażliwością na popadanie w drgania obcowzbudne od ładunku, szczególnie wówczas, gdy ładunek ma środek ciężkości usytuowany w pewnej wysokości nad płytą ładunkową wagi.This sensitivity is obtained by means of complex kinematic systems of linear displacement transfer in relation to the position of at least three and sometimes more than four (usually even number) identical symmetric load transducers. Strain gauges for eccentric loads are known and used in the construction of small scales, but there are no attempts to successfully apply them to large weighbridges having a particularly long but substantially narrow load plate. Known systems of scales with one eccentric load transducer are characterized by an increased sensitivity to falling into detached oscillations from the load, especially when the load has a center of gravity located at a certain height above the load plate of the balance.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowej konstrukcji prostego układu pomiarowego, z zastosowaniem przetworników tensometrycznych obciążeń niecentrycznych, eliminującego wskazane wady znanych układów.The invention solves the problem of developing a new design of a simple measuring system, using extensometric converters of eccentric loads, which eliminates the indicated disadvantages of known systems.

Układ pomiarowy tensometrycznej wagi pomostowej, mający znane usytuowane pomiędzy płytą ładunkową a płytą podstawową, za pośrednictwem elastycznych elementów pośredniczących, liczne tensometryczne przetworniki, według wynalazku charakterystyczny tym, że w bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej i płyty podstawowej, w osi symetrii tych płyt, są za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożach elastycznych elementów pośredniczących, umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki obciążeń niecentiycznych, umieszczone w taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane względem siebie w odległości mniejszej jak odległość dzieląca ruchome punkty zamocowania tych przetworników od płyty ładunkowej.The measuring system of a strain gauge weighbridge, having the known plurality of strain gauge transducers, according to the invention, situated between the load plate and the base plate by means of flexible intermediate elements, characterized by the fact that in the immediate vicinity of the shorter sides of the load plate and the base plate, in the symmetry axis of these plates, there are by means of four corner flexible adapters, two identical incentric load transducers are positioned so that their fixed anchoring elements are positioned less than the distance between the movable attachment points of these transducers and the load plate.

W innym wykonaniu układu pomiarowego tensometrycznej wagi pomostowej charakterystycznym jest według wynalazku to, że w bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej i płyty podstawowej, w osi symetrii tych płyt, za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożach elastycznych elementów pośredniczących, są umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki obciążeń niecentrycznych. Są one umieszczone w taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane w jednej płaszczyźnie przebiegającej na prawo lub na lewo od podłużnej osi symetrii płyt, a ruchome punkty zamocowania tych przetworników znajdują się w innej płaszczyźnie, równoległej do tej płaszczyzny i usytuowanej po przeciwnej stronie osi symetrii, przy czym płaszczyzna pionowa oddziaływania obciążeń statycznych obydwu przetworników tensometiycznych oraz dłuższy bok ich belki jest równoległy do krótszych boków płyty ładunkowej i płyty podstawowej. W niektórych charakterystycznych odmianach układu według wynalazku, istotnym jest, że nieruchome elementy kotwiczące obydwu tensometrycznych przetworników obciążeń niecentrycznych, są usytuowane względem siebie w odległości większej od odległości dzielącej ruchome punkty zamocowania tych przetworników, a w innym jeszcze wykonaniu punkty nieruchome obydwu tensometrycznych przetworników obciążeń nieliniowych, są usytuowane naprzemiennie na dwu równoległych do siebie płaszczyznach pionowych, po obu stronach podłużnej osi symetrii płyty ładunkowej i płyty podstawowej.In another embodiment of the measuring system of a strain gauge weighbridge, it is characteristic according to the invention that in the immediate vicinity of the shorter sides of the load plate and the base plate, in the axis of symmetry of these plates, two identical strain gauge eccentric load transducers are arranged in the corners of the flexible intermediate elements. . They are placed in such a way that their fixed anchoring elements are situated in one plane extending to the right or left of the longitudinal axis of symmetry of the plates, and the movable attachment points of these transducers are in a different plane, parallel to this plane and situated on the opposite side. axis of symmetry, with the vertical plane of static loads acting on both strain gauges and the longer side of their beam being parallel to the shorter sides of the load plate and base plate. In some characteristic variants of the system according to the invention, it is essential that the fixed anchoring elements of both strain gauge eccentric load transducers are positioned with respect to each other at a distance greater than the distance separating the movable attachment points of these transducers, and in yet another embodiment the fixed points of both strain gauge nonlinear load transducers are located alternately on two parallel vertical planes on both sides of the longitudinal axis of symmetry of the load plate and the base plate.

Dzięki zastosowaniu w układzie według wynalazku dwu tylko usytuowanych w osi symetrii przetworników tensometrycznych obciążeń niecentrycznych i sprzężeniu ich poprzez elementy elastyczne z płytą ładunkową, okazało się możliwe wydatne uproszczenie budowy dużych pomostowych wag tensometiycznych, z jednoczesnym uproszczeniem procedury ich kalibracji i testowania w warunkach obciążeń przykładanych w krańcowych punktach płyty ładunkowej, a tak zestawiony układ pomostowy wykazuje mniejszą tendencję do popadnia w drgania samowzbudne, pochodzące od ładunku.Thanks to the use in the system according to the invention of only two eccentric load transducers located in the symmetry axis and their coupling through flexible elements with the load plate, it turned out to be possible to significantly simplify the construction of large strain gauge weighbridges, with the simultaneous simplification of the procedure for their calibration and testing under the conditions of loads applied in the extreme points of the load plate, and the bridge system assembled in this way shows less tendency to fall into self-excited vibrations originating from the load.

Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładzie jego wykonania i zobrazowany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój podłużny układu pomiarowego wagi pomostowej, a fig. 2 - przekrój poprzeczny tego układu, fig. 3 - przekrój schematyczny podłużny układu pomiarowego wagi pomostowej z dwoma umieszczonymi poprzecznie przetwornikami tensometrycznymi, a fig. 4 - przekrój poprzeczny układu z fig. 3.The invention is described in detail in an exemplary embodiment and illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a weighing bridge measuring arrangement, and Fig. 2 - a cross section of this arrangement, Fig. 3 - a schematic longitudinal section of a weighing platform with two weighing bridges. transversely arranged strain transducers, and Fig. 4 is a cross section of the arrangement of Fig. 3.

Jak pokazano na rysunku fig. 1 i 2, układ pomiarowy tensometrycznej wagi pomostowej ma w bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej 1 i płyty podstawowej 2, w osi symetrii tych płyt, za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożachAs shown in Figures 1 and 2, in the immediate vicinity of the shorter sides of the load plate 1 and the base plate 2, the measuring system of the load plate 1 and the base plate 2 is provided by four plates at the corners.

177 301 elastycznych elementów pośredniczących 3, umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki 4 obciążeń niecentrycznych. Są one umieszczone w taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane względem siebie w odległości 1 mniejszej jak odległość m dzieląca ruchome punkty zamocowania tych przetworników 4 od płyty ładunkowej 1. Przetworniki 4 są umocowane do płyty podstawowej za pośrednictwem dystansowych klocków 5, a do elastycznych elementów pośredniczących 3 za pośrednictwem górnych pośredniczących płytek dystansowych 6. W innym charakterystycznym wykonaniu (fig. 3 i 4) układu pomiarowego tensometrycznej wagi pomostowej, w bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej 1 i płyty podstawowej 2, w osi symetrii tych płyt, za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożach elastycznych elementów pośredniczących 3, są umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki 4 obciążeń niecentrycznych, umieszczone w taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane w jednej płaszczyźnie (Y-Y) przebiegającej na prawo lub na lewo od podłużnej osi symerii płyt, a ruchome punkty zamocowania tych przetworników znajdują się w innej płaszczyźnie (X-X) równoległej do tej płaszczyzny i usytuowanej po przeciwnej stronie osi symetrii. Płaszczyzna pionowa (O-O) oddziaływania obciążeń statycznych obydwu przetworników tensometrycznych 4 oraz dłuższy bok ich belki, jest równoległy do krótszych boków płyty ładunkowej i płyty podstawowej. W odmianie wykonania pierwszego z przykładów nieruchome elementy kotwiczące obydwu tensometrycznych przetworników 4 obciążeń niecentrycznych, są usytuowane względem siebie w odległości 1 większej od odległości m, dzielącej ruchome punkty zamocowania tych przetworników. W odmianie wykonania drugiego z przykładów, punkty nieruchome obydwu tensometrycznych przetworników 4 obciążeń nieliniowych, są usytuowane naprzemiennie na dwu równoległych do siebie płaszczyznach pionowych po obu stronach podłużnej osi symetrii płyty ładunkowej 1 i płyty podstawowej 2.177 301 flexible intermediate elements 3, placed two identical strain gauge transducers 4 eccentric loads. They are positioned in such a way that their fixed anchoring elements are positioned relative to each other at a distance 1 less than the distance m separating the movable attachment points of these transducers 4 from the load plate 1. The transducers 4 are attached to the base plate by means of spacer blocks 5, and to flexible idlers 3 via upper intermediate spacer plates 6. In another characteristic embodiment (Figs. 3 and 4) of the gauge system (Figs. 3 and 4), in the immediate vicinity of the shorter sides of the load plate 1 and the base plate 2, in the symmetry axis of these plates, via four flexible intermediates 3 located in the corners, two identical strain gauge eccentric load transducers 4 are positioned so that their fixed anchoring elements are positioned in one plane (YY) running to the right or left of the longitudinal symmetry axis of the plates, and movable pu The mounting points of these transducers are in another plane (X-X) parallel to this plane and situated on the opposite side of the axis of symmetry. The vertical plane (O-O) of the static loads acting on both strain gauges 4 and the longer side of their beam is parallel to the shorter sides of the load plate and the base plate. In a variant of the first embodiment, the fixed anchoring elements of the two extensometric transducers 4 for eccentric loads are positioned relative to each other at a distance 1 greater than the distance m separating the movable attachment points of these transducers. In a variation of the embodiment of the second example, the stationary points of both strain gauge nonlinear load transducers 4 alternate on two parallel vertical planes on both sides of the longitudinal symmetry axis of the load plate 1 and the base plate 2.

Wynalazek nadaje się do zastosowania w budowie i modernizacji wielkich tensometrycznych wag pomostowych.The invention is suitable for use in the construction and modernization of large load cell weighbridges.

ΠΊ 301ΠΊ 301

177 301177 301

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 70 copies. Price PLN 2.00.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Układ pomiarowy tensometrycznej wagi pomostowej, mający usytuowane pomiędzy płytą ładunkową a płytą podstawową za pośrednictwem elastycznych elementów pośredniczących, liczne tensometryczne przetworniki, znamienny tym, że w bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej (1) i płyty podstawowej (2), w osi symetrii tych płyt, są za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożach elastycznych elementów pośredniczących (3), umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki (4) obciążeń niecentrycznych, umieszczone w taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane względem siebie w odległości (1) mniejszej jak odległość (m) dzieląca ruchome punkty zamocowania tych przetworników (4) od płyty ładunkowej (1).1.The measuring system of a strain gauge weighbridge, having a plurality of strain gauge transducers located between the load plate and the base plate through flexible intermediaries, characterized in that in the immediate vicinity of the shorter sides of the load plate (1) and the base plate (2), in the axis of symmetry of these plates, through four flexible intermediate elements (3) located in the corners, two identical strain gauge eccentric load transducers (4) are positioned in such a way that their fixed anchoring elements are positioned relative to each other at a distance (1) less than the distance (m) separating the movable attachment points of these transducers (4) from the load plate (1). 2. Układ pomiarowy tensometrycznej wagi pomostowej, mający usytuowane pomiędzy płytą ładunkową a płytą podstawową za pośrednictwem elastycznych elementów pośredniczących, liczne tensometryczne przetworniki, znamienny tym, że w bezpośrednim sąsiedztwie krótszych boków płyty ładunkowej (1) i płyty podstawowej (2), w osi symetrii tych płyt, za pośrednictwem czterech umieszczonych w narożach elastycznych elementów pośredniczących (3), są umieszczone dwa jednakowe tensometryczne przetworniki (4) obciążeń niecentrycznych, umieszczone w taki sposób, że ich nieruchome elementy kotwiczące są usytuowane w jednej płaszczyźnie przebiegającej na prawo lub na lewo od podłużnej osi symetrii płyt, a ruchome punkty zamocowania tych przetworników znajdują się w innej płaszczyźnie równoległej do tej płaszczyzny i usytuowanej po prz.eciwnej stronie osi symetrii, przy czym płaszczyzna pionowa oddziaływania obciążeń statycznych obydwu przetworników tensometrycznych (4) oraz dłuższy bok ich belek jest równoległy do krótszych boków płyty ładunkowej i płyty podstawowej.2. The measuring system of the load plate weighing bridge, with numerous strain gauges situated between the load plate and the base plate through flexible intermediaries, characterized in that in the immediate vicinity of the shorter sides of the load plate (1) and the base plate (2), in the axis of symmetry of these plates, through four flexible intermediate elements (3) located in the corners, two identical strain gage transducers (4) of eccentric loads are placed, so that their fixed anchoring elements are situated in one plane running to the right or left of the longitudinal axis of symmetry of the plates, and the movable mounting points of these transducers are located in a different plane parallel to this plane and situated on the opposite side of the symmetry axis, with the vertical plane of static loads acting on both strain gauges (4) and the longer side of their beams being parallel sails to the short sides of the load plate and baseplate. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że nieruchome elementy kotwiczące obydwu tensometrycznych przetworników (4) obciążeń niecentrycznych, są usytuowane względem siebie w odległości (1) większej od odległości (m) dzielącej ruchome punkty zamocowania tych przetworników.The system according to p. The method of claim 1, characterized in that the fixed anchoring elements of the two extensometric transducers (4) for eccentric loads are positioned relative to each other at a distance (1) greater than the distance (m) separating the movable attachment points of these transducers. 4. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że punkty nieruchome obydwu tensometrycznych przetworników (4) obciążeń nieliniowych, są usytuowane naprzemiennie na dwu równoległych do siebie płaszczyznach pionowych, po obu stronach podłużnej osi symetrii płyty ładunkowej (1) i płyty podstawowej (2).4. The system according to p. The method of claim 2, characterized in that the fixed points of the two nonlinear strain gauge transducers (4) are alternately positioned on two parallel vertical planes, on both sides of the longitudinal symmetry axis of the load plate (1) and the base plate (2).