Измеритель веса тела, помещенного в замкнутый

 

=) чоосо овнами

Ф

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от BIBT. свидетельства №

Заявлено 11Л11.1971 (№ 1630967/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.V(.1973. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 20.IX.1973

М. Кл, G Oll 1/18

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 531.781(088.8) Авторы изобретения О. Г. Кацнельсон, А. Н, Воробьев, P. С. Восканян и В. Н. Крайнов

Заявитель

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕСА ТЕЛА, ПОМЕЩЕННОГО В ЗАМКНУТЫЙ

СОСУД

Изобретение относится к,приборам для физико-химических исследований, связанных с измерением сил, действующих на тела, находящиеся в замкнутых сосудах; например измерением веса тела, магнитных и электрических сил, гидростатических, гидродинамических, аэродинамических и других.

Известны устройства для измерения сил, действующих в запвкпутых сосудах, состоящие из обычных весов, находящихся внесосуда, связанных магнитной или другой связью с телом, находящимся в замкнутом сосуде без соприкосновения с окружающими телами, па которое действуют силы, подлежащие измерению.

К таким устройствам относятся весы Гаста, содер>кащие подвижную часть коромысловых весов с системой сле>кени я за ее перемещением, постоянный магнит с соленоидом, прикрепленные к подви>кной части коромысловых весов, и замкнутый сосуд, в который помещена чашка весов, прикрепленная ко второму постоянному магниту. Но, кроме постоянного магнита, к рычагу таких весов подвешивается еще и соленоид, который имеет электрические вводы. При перемещении рычага весов электрические вводы вносят механическую реакцию, что загрубляет весы (снижает точность весов). Кроме того, соленоид дополнительно нагружает весы, что ограничивает пределы измерений весов и точность.

Для увеличения точности предложенный измеритель снабжен дополнительной следящей

5 системой за перемещен нем тела, содержащей второй неподвижный соленоид вокруг магнита тела, а магнит коромысла выполнен в виде двух частей, обращенных навстречу разноимен ными полюсами, при этом нижняя часть

10 магнита охвачена третьим неподвижным соленоидом, последовательно соединенным со вторым соленоидом.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

15 В замкнутом изолированном пространстве

1 «парит» свободно, без соприкосновения с окружающими телами постоянный магнит 2, к которому прикреплена чашка 3 с измеряемой нагрузкой. Положение подви>кного магнп20 та 2 контролируется следящей системой с автоматическим регулировансвем, которая состоит из металлической пластины (дно чашки

8), высокочастотного контура катушк 4, высокочастотного генератора 5, операционного

25 усилителя б постоянного тока, солен|оидов 7 и

8. Дополнительный магнит 9 жестко связан с основным магнитом 10 и коромыслом 11 весов, положение которого контролируется собственной следящей системой с автоматическим ре30 гулированием. Следящая система состоит пз

15

35 металлической пластины 12, высокочастотного контура катушки 18, высокочастотного генераторра 14, операционного усилителя 15 постоянного тока и соленоида 16.

Устройство работает следуюшим образом.

При увеличении или уменьшениями силы, действующей на чашку 8, ее металлическое дно приближается или удаляется к катушке 4, находящейся в сеточном контуре высокочастотного генератора 6, и изменяет добротность ее контура. Это приводит к изменению величин ы выходного сигнала генератора, который поступает на вход операционного усилителя 6 и далее в последовательно соединенные соленоиды 7 и 8.

Ток в соленоиде 7 компенсирует измен ение веса магнита 2. Одновременно этот же ток протекает по соленоиду 8, воздействуя на магнит 9,,прикрепленный к коромыслу 11. 3а поло>кен ием весов следит аналогичное автоматическое устройство, работающее следующим образом: при приближениями (или удалении) металлической пластины 12, жестко прикрепленной к рычагу весов, к катушке 18 изменяется добротность сеточного контура генератора 14, что приводит к изменению выходного сигнала операционного усилителя 16. Далее сигнал поступает на соленоид 16, который воздействует на магнезит 10, прикрепленный к рычагу весов. Магниты 2 и 9 обращены друг к другу разноименными полюсами.

Рассмотрим, например, случай у величения силы (веса), действующей на подвижный магнит 2, находящийся в замкнутом пространстве. В начале измерения весы механически уравновешиваются, вес магнита 2 с чашкой 8 полностью уравновешивается силой притяжения к магниту 9, и токи в соленоидах 7, 8 и

16 равны нулю. При увеличении нагрузки на чашку 8 оонна а ооппускается, и в соленоиде 7 появляется ток, создающий выталкивающую силу, действующую на магнит 2. Таким образом автоматически регулируется поло>кение магнита

2 в вертикальном направлении. Так как соленоид 8 включен последовательно с соленоидом 7, в нем протекает тот же ток, регулирующий положение магнита 9. Один и тот же ток в соленоидах 7 и 8 заставляет магниты 2 и 9 перемещаться на одно и то же расстояние в одном, направлении, Таким образом сохраняется постоянство зазора между магнитами

2 и 9.

Мерой изменения веса является разность токов соленоидов 16 и 8, измеряемых приборами 17 и 18 (при одинаковом числе витков), так как при увеличении веса соленоид 16 воздействует на подви>кную систему с силой, направленной вверх, а соленоид 8 — с силой, на правленной вниз.

Предмет изобретения

Измеритель веса тела, помещенного в замкнутый сосуд, содер>кащий магнит, укрепленный на теле, коромысловые весы со следящей системой для слежения за перемещением коромысла и постоянным магнитом на нем, окру>кен ным неподвижным соленоидом и обращенным разноименным полюсом к магниту тела, отаичающийся тем, что, с целью увеличения точности, îí снабжен дополнительной следящей системой для слежения за перемещением тела, содержащей второй неподви>кный соленоид вокруг магнита тела, а магнит коромысла выполнен в виде двух частей, обращенных навстречу разноименными полюсами, при этом ни>кн яя часть магнита охвачена третьим неподвижным соленоидом, последовательно соединенным со вторым соленоидом.

386286

Составитель А. Попова

Редактор Н, Коган

Техред А. Камышникова Корректоры: Н. Прокуратова и E. Миронова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2446/6 Изд. ¹ 1635 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5