Весы для термических исследований

 

Изобретение относится к технике точного измерения массы, а именно к лабораторным весам с автоматическим уравновешиванием и регистрацией изменений массы во времени. Цель изобретения - повышение точности путем создания одинакового теплового поля для исследуемого образца и образца-свидетеля и повышения степени симметрирования плеч коромысла от тепловых нагрузок. Весы содержат основание 3, опорный узел 2, равноплечее коромысло 1, шарнирно закрепленные на нем измерительную 12 и тарировочную 13 подвески для исследуемого образца 23 и образца-свидетеля 24, систему автоматического уравновешивания коромысла 1 и нагревательное устройство /печь/ 25. Подвески 12 и 13 снабжены горизонтальными стержнями 15 и 16 с противовесами 28 и 29 на наружных концах 26 и 27 и держателями 21 и 22 на внутренних концах 17 и 18, шарнирно закрепленных параллельно друг другу на малом расстоянии и помещенных вместе с исследуемым образцом 23 и образцом-свидететелем 24 в одно и то же нагревательное устройство 25. Кроме того, измерительная подвеска 12 снабжена системой силового уравновешивания боковых смещений, а тарировочные подвески-дополнительным противовесом 41. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 6 23/36

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4638206/24-10 (22) 16,01.89 (46) 23.12.90. 6юл. М 47 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина (72) А.Я. Шенфельд, В.А. Кандрикина и

Ш.М. Рафиков (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 239600, кл. G 01 6 7/04, 1969.

Авторское свидетельство СССР

М 614334, кл. 6 01 6 23/36, 1978. (54) ВЕСЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Изобретение относится к технике точного измерения массы, а именно к лабораторным весам . с автоматическим уравновешиванием и регистрацией изменений массы во времени. Цель изобретения— повышение точности путем создания одинакового теплового поля для исследуемого образца и образца-свидетеля и повышения

„„Я2„„1615567 А1 степени симметрирования плеч коромысла от тепловых нагрузок. Весы содержат основание 3, опорный узел 2, равноплечее коромысло 1, шарнирно закрепленные на нем измерительную 12 и тарировочную 13 подвески для исследуемого образца 23 и образца-свидетеля 24, систему автоматического уравновешивания коромысла 1 и нагревательное устройство (печь) 25. Подвески 12 и

13 снабжены горизонтальными стержнями

15 и 16 с противовесами 28 и 29 на наружных концах 26 и 27 и держателями 21 и 22 на внутренних концах 17 и 18, шарнирно закрепленных параллельно друг другу на малом расстоянии и помещенных вместе с исследуемым образцом 23 и образцом-свидетелем 24 в одно и то же нагревательное устройство 25. Кроме того, измерительная подвеска 12 снабжена системой силового уравновешивания боковых смещений, а тари ровочн ые подвески — дополнительным противовесом 41. 1 ил.

1615567

Изобретение относится к технике точного измерения массы. а именно к лабораторным автоматическим весам для малых нагрузок, в частности для термогравиметрических исследований потерь массы при различных физико-технических воздействиях (тепло, магнитные поля и т.д.).

Цель изобретения — повышение точности, осуществляемое за счет создания одинакового теплового поля для исследуемого образца и инертного образца-свидетеля и повышения степени симметрирования плеч коромысла от тепловых нагрузок.

На чертеже представлена конструктив:, ная схема весов для термических исследований. !

Равноплечее коромысло 1, установлен, ное на опорном узле, например на торсио, нах 2, закрепленных на основачии 3,, снабжено "флажком" 4 датчика.5 разбалан-! са, фиксирующего угол р заполнения коромысла 1, Датчик 5 разбаланса подключен через усилитель 6, создающий компенсаци онный ток I«1, к компенсаторам 7 и 8 и к опорному резистору 9, Коромысло 1 также снабжено концевыми шарнирами 10 и 11, на которых закреплены измерительная 12 и тарировочная 13 подвески, снабженные магнитами 14, создающими силовые уравновешивания F> и F2.

Подвески 12 и 13 снабжены горизонтальными стержнями 15 и 16, установленными перпендикулярно их осям Оз-О и

ОБ-Ов, на внутренних концах 17 и 18 которых, ориентированных к центру коромысла

1, на шарнирах 19 и 20 закреплены параллельно друг другу на малом расстоянии

Л дополнительные вертикальные держатели 21 и 22 соответственно для исследуемого образца 23 и инеотного образца-свидетеля

24., погруженных в одно и тоже нагревательное устройство 25 (печь), помещенное по центру коромысла 1. Расстояние Л выбирается порядка 5-10 мм.

На внешних, ориентированных нарух<у, концах 26 и 27 горизонтальных стержней 15 и 16 закреплены регулируемые противовесыы 28 и 29, перемещаемые по горизонтали.

Катушка 30Ä установленная вокруг магнита

14 тарировочной подвески 13, подключена через регулятор 31 тока к источнику 32, создающему тарировочный ток 4, Гайка 33 служитдля регулировки чувствительности коромысла 1 по углу р, а вакуумная камера 34 — для создания необходимого разрежения. Регистратор 35, подключенный к опорному резистору 9, служит для измерения тока 4. пропорционального потере массы

Лгп иссгедуемого образца 23 при нагреве.

Измерительная подвеска 12, кроме того, дополнительно снабжена "флажком" 36 датчика 37 боковых смещений е и подвижной частью, например магнитом 38 компенгатора 39, на который подается ток 42 от усилителя 40, подключенного к датчику 37 боковых смещений е, "Флажок" 36 и компенсатор 39 вместе с подвижной частью размещены в плоскости коромысла 1, в которой происходит угловой разворот измерительной подвески 12 на концевом шарнире l0 коромысла 1. Тарировочная подвеска 13 дополнительно снабжена противовесом 41, уравновешивающим нагрузку коромысла 1

o t. "флажка" 36 и подвижной части 38 ксмпенсатора 39. Измеритель 42 тока, включенный последовательно с компенсатором 39, служит для контроля тока 42.

Вспомогательные элементы весов (в том числе арретиры подвесок, крючки для навески грузов, сигнальные устройства и пр.) не показаны.

Устройство работает следующим обраloM.

В исходном положении на допслнительные вертикальные держатели 21 и 22 устанаьливаются (подвешиваются) исследуемый образец 23 и равный ему по массе и по объему инертный образец-свидетель 24, изготовленный, например, из титана или платины, противовесы 28 и 29 перемещаются вдоль горизонтальных стержней 15 и 16 до тех пор, пока измерительная и тарировочная подвески 12 и 13 не зэймуг вертикальное положение, После этого включается в работу вакуумная камера 34 и производится начальное тарирование коромысла 1 путем подачи тока I< от регулятора 31 при контроле нулевых значений токов 4 и 42 по регистратору 35 и по измерителю 42 тока, I > = 1 и 42=0.

Затем включается в работу нагревательное устройство 25 и происходит изменение

hm массы rn исследуемого образца 23, например ее деструкция. В результате потери массы Лт происходит разбаланс коромысла 1 на угол p, s результате чего "флажок" 4 поворачивается на такой же угол, и датчик 5 разбаланса вырабатывает электрический сигнал AU<, который усиливается в усилителе 6 и в виде тока Ig) подается в компенсаторы 7 и 8, создающие силовые уравновешивания Ff и F2 подвесок 12 и 13 и коромысла 1, уменьшая угловое заклонение

ЮЮ О

Отсчет величины изменения массы h,rn ведется по оказаниям регистратора 35 по формуле

Ьч = I<.. 41, 1615567

Составитель M. Жуков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л, Пилипенко

Редактор Е, Папп

Заказ 3980 Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где К вЂ” масштабный коэффициент.

Необходимая подстройка значения К производится при градуировании весов путем регулировки напряжения AU<>, снимаемого с опорного резистора 9.

Дополнительно к указанному измерительная подвеска 12 испытывает вследствие потери части массы Л m исследуемого образца 23 "паразитное" боковое смещение на yroa я, которое передается на "флажок"

36 и вызывает. появление электрического сигнала Л Uz на датчике 37 боковых смещеНий е, который после усиления в усилителе

4D в виде тока l

39. Последний в результате взаимодействия со своей подвижной частью 38 возвращает ее вместе с измерительной подвеской 12 в исходное положение, когда а - О, Таким образом, в результате электросилового уравновешивания коромысло 1 и подвески 12 и 13 возвратились в исходное уравновешенное состояние, при котором коромысло 1 горизонтально, подвески 12 и

13, а также держатели 21 и 22 вертикальны, а исследуемый образец 23 и инертный образец-свидетель 24 находятся в одной и той же области теплового поля одного и того же нагревательного устройства.

В результате использования предлагаемых конструктивно-схемных решений в весах, отличающихся от известных в технике, имеется возможность получить высокую точность и стабильность во времени при исследовании изменений массы покрытий, 5 наполиителей, пленок и других аналогичных материалов при физико-технических воздействиях нэ них (тепло, холод, излучения, магнитные поля и пр.) в условиях вакуума.

10 Формула изобретения

Весы для термических исследований, содержащие двуплечее коромысло, íà плечах которого шарнирно закреплены две вертикальные подвески, два держателя для

15 исследуемого образца и образца-свидетеля, печь и систему автоматического уравновешивания, связанную с коромыслом и подключенную к регистратору, о т л и ч а ю щ ие с я тем, что, с целью повышения точности, 20 в них введены два горизонтальных стержня с установленными на одних концах противовесами, закрепленные на первых концах подвесок, а также дополнительный противовес и дополнительная система автоматиче25 ского уравновешивания, связанные с вторыми концами подвесок соответственно, при этом другие концы стержней обращены друг к другу и шарнирно связаны с держателями, размещенными во внутрен30 ией полости печи.