用于称重单元的诊断方法_2

文档序号:9354907阅读:来源:国知局
作以及所述测量转换器在推拉模式中产生补偿力。差异在于补偿力的方向性:推动系统能够仅沿一个方向产生补偿力,而推拉系统设计成沿两个相反方向产生补偿力。
[0023]线圈从其平衡位置的偏转借助于位置传感器确定并且量化,并且作为用于通过线圈调节电流的输入被发送到位置控制器,以使得由于线圈和磁体系统之间的电磁力,线圈和连接到线圈或磁体系统的平行支腿返回到平衡位置。替代地,线圈从平衡位置偏转的大小也能够借助于附加位置传感器确定。能够用作附加位置传感器的类型的传感器能够获取与用于位置测量的位置传感器相同的、有关线圈在磁体系统内部的偏转大小的信息作为传感器信号。例如,这个传感器信号可以由加速传感器、速率传感器、或角度或线性位置传感器提供,以向处理器单元提供相应信息。
[0024]用于位置传感器的优选选择是光电位置传感器,光电位置传感器的传感器信号对应于称重单元的相互连接的可移动的部件从平衡位置的偏转,所述偏转由于将负载放置在负载接收器上而产生。这种类型的光电位置传感器典型地包括光发送器和光接收器以及屏障叶片,所述光发送器和光接收器隔着一间隙空间面向彼此地设置在固定的平行支腿上,屏障叶片横跨该间隙空间并且参与到可移动的部件的偏转中。位置传感器的信号被提供给位置控制器,位置控制器相应地通过线圈如此调节电流,以使得屏障叶片和叶片所连接到的、称重单元的可移动的部件通过线圈和永磁体之间的电磁力返回到屏障叶片和可移动的部件的平衡位置。换言之,由于调节,线圈和磁体系统之间的电磁力与称重负载处于平衡中。
[0025]如在此使用的术语,系统包括称重单元,所述称重单元具有其构件(平行四边形件,杠杆降低机构,柔性的枢转件,测量转换器,位置传感器)的所有特性及它们受其影响的因子。诸如材料特性、剖面模数、磁场均匀性和位置传感器的线性的特性与不同影响因子有关。温度改变、地面震动和震荡、或对于称重单元的冲击影响系统或甚至能够引起永久改变。系统的参考条件描述与系统在生产或组装过程结束时或在提供给使用者时的性能相对应的、无错误的状态。这个系统参考条件存储在测力装置的处理器单元的持久记忆文件中。系统表征条件表征系统的当前情况或功能性,并且当需要时和/或在指定的时间间隔时被确定。系统表征条件因此表征测力装置的当前情况或功能性。系统表征条件与系统参考条件的偏差因此表明运行正常的状态或能力方面的改变。
[0026]根据本发明的进一步改进的实施方式,所述至少一个系统表征条件和所述至少一个系统参考条件各建立电流的大小和线圈从其平衡位置偏转的大小之间的关系。
[0027]在本发明的有利的进一步改进中,所述至少一个系统参考条件代表测力装置在初始调整时的功能性和/或反应测力装置的无错功能性的状态,所述调整尤其是在生产测力装置期间或接近于完成测力装置时发生的调整。
[0028]根据本发明的进一步改进的实施方式,所述至少一个系统表征条件和/或所述至少一个系统参考条件各包括系统表格和/或系统函数,所述系统表格列出重力的与线圈从其平衡位置偏转的不同大小有关的对应值,所述系统函数具有至少一个参数并且至少具有线圈从其平衡情况偏转的大小和电流的大小作为输入参量。在本发明的上下文中,系统函数的所述至少一个参数意味着数学函数的变量,所述数学函数描述线圈从其平衡位置偏转的大小和电流的大小之间的关系。
[0029]当使用系统表格时,系统表征条件与系统参考条件的比较通过从表格中选出对应的比较值来进行,在所述表格中,根据线圈从其平衡位置偏转的大小并且根据电流的大小列出值。在这个上下文中,术语系统函数意味着具有至少两个输入参量和至少一个参数的数学函数。
[0030]根据本发明的另一实施方式,系统函数的所述至少一个参数被存储为参数表格,与线圈从其平衡位置偏转的大小和电流的大小相对应地从所述参数表格中选出系统函数的对应参数。附加地,系统函数的所述至少一个参数能够是与负载有关的。
[0031]根据本发明的另一有利改进,系统表格的值和/或系统函数的所述至少一个参数通过改变线圈的偏转并且基本同时测量与线圈从其平衡位置偏转有关的电流大小而被确定,和/或通过改变电流的大小并且基本同时测量与电流的大小有关的线圈偏转大小而被确定。
[0032]在本发明的有利实施方式中,系统表格的值和/或系统函数的至少一个参数各在不具有被施加到可移动的平行支腿的重量以及具有所述重量的情况下被确定,其中,重量能够是外部操纵的重量或由操纵机构在内部设定就位的重量。在不同负载情况下确定所述值和/或所述至少一个参数提高了对于在重量分析式测力装置的整个称重范围上的功能性的验证的准确性。
[0033]根据本发明的另一方面,所述至少一个系统参考条件针对每个测力装置被个别地建立或针对给定类型的测力装置被普适地建立。显然,每个测力装置经受磁体系统、柔性的枢转件、位置测量传感器和杠杆降低机构的制造公差中的各个变化,并且因此具有专用于所述一个测力装置的、其自身的值和/或参数。为了在测力装置的生产中加速对这些值和/或参数的确定,普适地基于先前确定的参考条件的计算统计平均值而被建立的系统参考条件能够存储在处理器单元中。
[0034]根据本发明的尤其有利的改进,所述比较被用于探查平行导向机构的枢转件的破碎或撕裂和/或变形、和/或线圈在磁体系统中相对于初始位置的位置改变、和/或位置传感器相对于初始位置的位置改变,其中,初始位置在每种情况下与测力装置的状态有关,系统参考条件针对所述情况被建立。
[0035]本发明的优选实施方式由以下特征区别:功能性的趋势线基于当前确定的系统表征条件和先前建立的系统表征条件被建立,并且由此能够对功能性、尤其对于直到测力装置的下次维护所剩余的时间进行预测。
[0036]用于根据电磁力补偿的原理工作的重量分析式测力装置的测力单元,其在测量转换器和可移动的平行支腿之间具有传递力的机械连接部位,测量转换器具有在磁体系统中移动的线圈,其中,或者线圈或者磁体系统连接到可移动的平行支腿,所述测力单元由以下特征区别:测力单元包括位置传感器,位置传感器检测线圈从其平衡位置的偏转,所述偏转由于将负载放置在可移动的平行支腿而产生,由此线圈从其平衡位置偏转的大小能够被确定,并且其中,线圈从其平衡位置偏转的大小能够在用于验证功能性的方法中使用。
[0037]在用于执行根据电磁力补偿的原理操作的重量分析式测力装置的功能性的验证方法的计算机辅助程序中,信号发出以触发测力装置的动作,例如以释放或锁住测力装置。测力装置包括:在磁体系统中移动并且能够传导电流的线圈,所述电流由于在线圈和磁体系统之间作用的电磁力而用作使线圈和连接到线圈或磁体系统的可移动的平行支腿返回到平衡位置和/或将其保持在平衡位置中;以及线圈和可移动的平行支腿之间的、传递力的机械连接部;和传感器,其用于检测线圈从其平衡位置的偏转,所述偏转由于将负载放置在可移动的平行支腿上而发生。计算机辅助程序的输入参量至少包括电流的大小和线圈从其平衡位置偏转的大小。
[0038]根据计算机辅助程序的进一步改进的实施方式,计算机辅助程序检索系统参考条件和至少一个系统表征条件。系统表征条件能够存储在执行所述程序的单元的工作存储器中,而系统参考条件存储在持久记忆文件中。
【附图说明】
[0039]本发明的主题将在以下通过在附图中示出的优选实施方式的示例说明,其中,
[0040]图1示意性示出从侧面看去的设计为杠杆系统的顶部加载测力装置的测力单元的剖视图;
[0041]图2示出从侧面看去的设计为杠杆系统的、整料构成的测力单元;
[0042]图3示出设计为直接测量系统的测力单元;
[0043]图4示出方框图,通过所述方框图描述根据本发明的测力装置中的功能流程;
[0044]图5示出方框图,通过所述方框图描述根据本发明的测力装置的寿命周期;
[0045]图6代表在线圈的整个偏转范围上的位置/电流曲线图,所述曲线图具有系统参考条件的系统函数SE1、Se2和S E#P理想系统函数A ;
[0046]图7代表在线圈的整个偏转范围上的位置/电流曲线图,所述曲线图具有测力装置的系统表征条件的系统函数SK1、SK2和Sk3,在所述测力装置中,柔性的枢转件、弹性连结件或膜片弹簧已经被损坏;
[0047]图8代表图6的位置/电流曲线图的一部分,以示出用于系统函数的可能阈值,所述曲线图具有测力装置的系统表征条件的系统函数SK1,Sk2和Sk3,在所述测力装置中,柔性的枢转件、弹性连结件或膜片弹簧已经损坏;
[0048]图9代表在线圈的整个偏转范围上的位置/电流曲线图,所述曲线图具有测力装置的系统表征条件的系统函数SK,以呈现与系统参考条件的系统函数Se相比较的位置测量的偏移;并且
[0049]图10代表在线圈的整个偏转范围上的位置/电流曲线图,所述曲线图具
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