Весы с электромагнитным уравновешиванием нагрузки

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике компенсационного принципа измерения и предназначено для сравнительного взвешивания образцов в условиях перепадов температуры. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и точности измерения. После установки образцов на приспособления 11,12 для их помещения подвижная катушка 7 поворачивается на ленточных торсионах, при этом пластины 15,16 нарушают симметрию магнитного потока в магнитопроводах-тороидах 13,14 дифференциального датчика нулевого положения, обмотки возбуждения которого подключены к генератору 17. При этом нарушается баланс сигналов с сигнальных обмоток. Синхронный детектор 18 преобразует указанный разбаланс в соответствующий уровень напряжения, усиливаемый усилителем 19. Сила тока, поступающего от усилителя 19 к катушке 7, определяемая по амперметру 20, есть мера разности весов взвешиваемых образцов. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

C0UHAËÈÑÒÈ×ЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (Si)S С 01 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг!

ГОСУААРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4259048/24-10 (22) 09.06,87 (46) 07.08.90. Бюл. К - 29 (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья

СО АН СССР (72) А.H.Ìoäåñòîâ и В.В.Каргальцев (53) 531.768(088.8) ,(56) Лвторское свидетельство СССР

Р 909583, кл G 01 С 7/04, 1980

Авторское свидетельство СССР

К1 930014, кл. G 01 С 7/02, 1980 °

Лвторское свидетельство СССР

Р 559125, кл. С 01 С 7/02, 1975.

„„SU„„1583747 А 1

2 (54) ВЕСЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УРЛВНОВЕИИВЛНИЕМ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике компенсационного принципа измерения и предназначено для сравнительноговзвешивания образцов в условиях перепадов температуры.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности иточности измерения. После установки образцов на приспособления 11, 12 длних помещенияподвижная катушка 7 поворачивается на ленточных торсионах, при этом пластины 15,!6 наруша1583747 образует указанный разбаланс в соответствующий уровень напряжения, усиливаемый усилителем 19. Сила тока, поступающего от усипителя 19 к катушке 7, определяемая по амперметру 20, есть мера разности весов взвешиваемых образцов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. трех ленточных торсионов 21-23, укрепленных во фланцах 24 и 25, причем флапец 25 жестко связан о подвижной катушкой 7, а фланец 24 передает усилие на ленточные тореионы с механизма натяжения, выполненного в виде штифтов 26 и 27 и пружин 28 и 29, упираюцихся одними концами в головки штифтов, а другими в опорную неподвижную пластину 30. Другой торсионный подвес имеет аналогичное устройство, но в нем отсутствует механизм натяжения.торсионов. Токоподвод осуществляется через токопроводящие торсионы 21 — 23 при помощи втулок 31 и 32, снабженных электр ческими контактами 33 и 34.

Датчик нулевого положения коромысла состоит из магнитопроводов-тороидов 13 и 14 с поперечными пазами 35 и 36, в которые свободно входят пластины-флажки 15 и 16; жестко укрепют симметрию магнитного потока в магнитопроводах-тороидах 13,14 дифференциального датчика нулевого положения, обмотки возбуждения которого подключены к генератору 17. При этом нарушается баланс сигналов с сигнальных обмоток. Синхронный детектор 18 преИзобретение относится к весоизме.рительной технике, в частности к весам компенсационного принципа изме,рения, и может быть использовано для решения задач микровзвешивания в ши- роком диапазоне температур.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и точности измерения

На фиг.1 представлена функциональ. но-кинематическая схема весов; на фиг.2 — конструктивная схема весов; на фиг.3 — подвес коромысла; на фиг.4 разрез Л-Л на фиг.3; на фиг.5 — токоподвод; на фиг.б — электрическая схема дифференциально-трансформаторногo датчика нулевого положения.

Весы с электромагнитным уравновешиванием нагрузки содержат электромагнитный исполнительный элемент, состоящий из электромагнитов, магнитопроводы 1 и 2 которых выполнены из материала с высокой магнитной проницаемостью, а магнитодвижущая сила создается обмотками 3 и 4, питаемыми источником 5 стабилизированного. постоянного тока, имеющим обратную связь по величине магнитного поля от датчика 6 магнитной индукции, коромысла в виде подвижной катушки 7, закрепленной на торсионных подвесах

8 и 9, штанги 10 из термостойкого материала, жестко связанные с подвижной катушкой 7, имеющие приспособления 11 и 12 для помецения образцов и, магнитопроводы-тороиды 13 и 14 дифференциального датчика нулевого положения, пластины 15 и 16 из электропроводяцего материала, укреплен ." ные на подвижной катушке 7, генератор 17, синхронный детектор 18, усилитель 19, амперметр 20, показания которого пропорциональны измеряемому весу.

Торсионный подвес, в котором любая из торсионных лент может выполнять функции токоподвода, состоит из

35 г

55 ленные на подвижной катушке, имеюцей ось 37 вращения. Магнитопроводытороиды имеют сигнальные обмотки 38 и 39, включенные встречно-последовательно, их концы С,Д подключены к одному из входов синхронного детектора 18, а также обмотки 40 и 41 возбуждения включенные последовательно, а их кон ы A Â подключены к выходу генератора 17.

Весы с электромагнитным уравновеши-, ванием нагрузки работают следующим образом.

После установки образцов на приспособления 11 и 12 для помецения образцов подвижная катушка 7 поворачивается относительно положения равновесия на некоторый угол, при этом од-. на изпластин-флажков 15или 16 входит ф 1 а другая, соответственно, выходит из поперечных пазов 35 и 36, вызывая шунтирование либо замыкание магнитного потока магнитопроводов-тороидов

13 и 14, что приводит к появлению на

15837 выводах С,Д сигнальных обмоток 38 и

39 несбалансированного переменного напряжения, которое поступает на вход синхронного детектора, управляющий вход которого подключен к генератору

17 возбуждения. Синхронный детектор выдает сигнал, поступающий на вход усилителя 19; вырабатывающего компен1. сирующий ток, возвращающий подвижную 10 катушку 7 в положение равновесия. Величина силы тока, определяемая по амперметру 20, пропорциональна разности весов образцов. Источник 5 постоянного тока стабилизирует магнитный поток посредством регулирования силы тока, протекающего по обмоткам 3 и 4, Исходной информацией для управления током через обмотки 3 и 4 служит информация с датчика 6 магнитной индук- 20 ции, выполненного, например, в виде датчика Холла.

3. Весы по п.1, о т л и ч а ю— щ и е с я тем, что в них введены

35 датчик магнитной индукции и стабили-. затор тока, а катушка электромагнитного исполнительного элемента содержит обмотки, подключенные к выходу ! стабилизатора тока, управляющий вход

40;которого подключен к датчику магнитной индукции, установленному в зоне размещения обмоток.

Формула изобретения

1. Весы с электромагнитным уравновешиванием нагрузки, содержащие установленные в корпусе на упругом подвесе коромысЛо с приспособлениями для помещения образцов, жестко связанное с.катушкой электромагнитного элемента, подключенной к выходу уси.1 лителя, дифференциальный датчик нулевого положения, содержащий закреп- ленные на магнитопроводах две обмотки возбуждения, подключенные к генератору, и две сигнальные обмотки, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в них введены штанги, на одном конце которых установлены приспособления для помещения образцов, а другие их

47 6 концы прикреплены к коромыслу с одной стороны параллельно оси подвеса, а с другой стороны коромысла установлен дифференциальный датчик нулевого положения, причем подвес коромысла выполнен в виде двух соосно и симметрично расположенных относительно. коромысла узлов, каждый из которых содержит по два фланца, соединенные между собой не менее чем тремя равномерно расположенными по окружности в радиальных плоскостях ленточными торсионами.

2. Весы по п.1, о т л и ч а ю— ц и е с я тем, что в них введен синхронный детектор, а в датчике нулевого положения магнитопроводы выполнены в виде двух размещенных на корпусе тороидов с пазами, в которых расположены флажки, закрепленные на коромысле весов, причем на каждом магниопроводе закреплены по бдной обмотке возбуждения, соединенной последовательно, и по одной сигнальной об-. глотке, соединенной встречно-последовательно и подключенной к сигнальному входу синхронного детектора, к управляющему входу которого подключен генератор, а к выходу — вход усилителя.

1583747

22

А-А

1583747

/б

Составитель К.Лукомский

Редактор Н.Тупица . Техред А.КРав ук Корректор В.Гирняк

Тираж 419

Заказ 2246

:Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101