SU1654671A1 - Torsion balance - Google Patents

Torsion balance Download PDF

Info

Publication number
SU1654671A1
SU1654671A1 SU884628377A SU4628377A SU1654671A1 SU 1654671 A1 SU1654671 A1 SU 1654671A1 SU 884628377 A SU884628377 A SU 884628377A SU 4628377 A SU4628377 A SU 4628377A SU 1654671 A1 SU1654671 A1 SU 1654671A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rocker
displacement
sensors
plane
plates
Prior art date
Application number
SU884628377A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Геннадьевна Смирнова
Леонид Наумович Григоров
Original Assignee
Институт синтетических полимерных материалов АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт синтетических полимерных материалов АН СССР filed Critical Институт синтетических полимерных материалов АН СССР
Priority to SU884628377A priority Critical patent/SU1654671A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1654671A1 publication Critical patent/SU1654671A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмери- тельной технике, а именно к устройствам дл  измерени  малых сил. Цель изобретени  заключаетс  в повышении точности весов путем повышени  чувствительности к малым крутильным смещени м коромысла, g также путем снижени  вли ни  флуктуационных горизонтальных плоскопараллельных перемещений коромысла на результат изме- - рени . Устройство включает в себй подвешенное к кронштейну 2 коромысло 4, устройство 5 креплени  образца 6 на коромысле , а также систему измерени  горизонтального смещени  коромысла. Новым в весах  вл етс  то, что система измерени  горизонтального смещени  включает в себ  два параллельно соединенных емкостных датчика смещени . Электрически соединенные подвижные пластины 8 и 9 этих датчиков расположены вертикально и закреплены на коромысле 4. Закрепленные на опоре 1 неподвижные пластины 10, 11 емкостных датчиков расположены по разные стороны от плоскости, проход щей через подвижные пластины 8 и 9. Благодар  такой конструкции системы измерени  смещени  при флуктуационном плоском смещении коромысла показани  датчиков взаимно компенсируют друг друга, а при повороте коромысла вокруг вертикальной оси их показани  складываютс . Это приводит к эффективному подавлению вклада плоских колебаний в измер емое смещение коромысла и к повышению точности весов. 2 ил. со С ON СЛ Јь О XIThe invention relates to weighing technology, namely, devices for measuring small forces. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the balance by increasing the sensitivity to small torsional displacements of the rocker arms, g also by reducing the influence of fluctuation horizontal plane-parallel movements of the rocker arms on the measurement result. The device includes a yoke 4 suspended from the bracket 2, a device 5 for fastening the sample 6 on the rocker arm, and a system for measuring the horizontal displacement of the rocker arm. New to the scale is that the horizontal displacement measurement system includes two parallel-connected capacitive displacement sensors. Electrically connected movable plates 8 and 9 of these sensors are arranged vertically and fixed on the yoke 4. Fixed plates fixed to support 1 are 10, 11 capacitive sensors located on opposite sides of a plane passing through movable plates 8 and 9. Thanks to this design of the displacement measurement system with the fluctuation plane displacement of the rocker, the readings of the sensors mutually compensate each other, and when the rocker turns around the vertical axis, their readings add up. This leads to an effective suppression of the contribution of plane oscillations to the measured displacement of the rocker arms and to an increase in the accuracy of the balance. 2 Il. with С ON СЛ Ј О XI

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике, а именно к крутильным весам, и может быть использовано дл  измерени  малых сил, действующих на различные объекты в электрических, магнит ных и гравитационных пол х.The invention relates to weighing technology, namely torsional weights, and can be used to measure small forces acting on various objects in electric, magnetic and gravitational fields.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  путем повышени  чувствительности весов к малым крутильным смещени м коромысла, а также путем снижени  вли ни  флуктуационных горизонтальных плоскопараллельных перемещений коромысла.The aim of the invention is to increase the measurement accuracy by increasing the sensitivity of the balance to small torsional displacements of the rocker arms, as well as by reducing the influence of fluctuation horizontal plane-parallel movements of the rocker arms.

На фиг. 1 изображены кинематическа  схема и электрическа  блок-схема крутиль- ных весов; на фиг.2 - подвижные и неподвижные пластины емкостных датчиков, вид сверху (по сн етс  принцип измерени  углового смещени  коромысла при действии на образец горизонтальной силы и одновре- менном плоском смещении коромысла).FIG. 1 shows a kinematic diagram and an electrical block diagram of torsional weights; Fig. 2 shows moving and stationary plates of capacitive sensors, top view (the principle of measuring the angular displacement of the rocker arm under the horizontal force and simultaneous flat displacement of the rocker arm is explained).

Весы содержат опорную платформу 1 с кронштейном 2. к которому с помощью под- веса 3 свободно подвешено коромысло 4, снабженное системой 5 креплени  образца 6 в зоне действи  внешней силы, создавав- мой электромагнитом 7. На коромысле по обе стороны от оси его вращени  вертикально закреплены и электрически соединены между собой две заземленные металличе- ские пластины 8 и 9.  вл ющиес  подвижными обкладками двух емкостных датчиков. Соответствующие неподвижные пластины 0 и 11 тех же датчиков вертикально закреплены на платформе 1, причем одна из не- подвижных пластин оснащена устройством |2, позвол ющим регулировать рассто ние между пластинами одного из датчиков. Весы снабжены переключателем 13, с помощью которого катушка 14 индуктивности может быть соединена с пластиной 10 либо с пластиной 11, либо с обеими одновременно . Колебательный контур, образованный катушкой V4 с подсоединенными к ней емкостными датчиками, через катушку 15 св - зи подключен к входу блока 16 измерени  емкости LC-контура. Выход блока 16 подключен к входу системы 17 регистрации.The balance contains a support platform 1 with a bracket 2. to which, using a weight 3, the beam 4 is freely suspended, equipped with a system 5 for fastening the sample 6 in the zone of external force created by an electromagnet 7. On the rocker arm on either side of its axis of rotation vertically Two grounded metal plates 8 and 9 are fixed and electrically interconnected. These plates are movable plates of two capacitive sensors. The corresponding fixed plates 0 and 11 of the same sensors are vertically mounted on platform 1, and one of the fixed plates is equipped with the device | 2, which allows the distance between the plates of one of the sensors to be adjusted. The balance is equipped with a switch 13, with which the inductor 14 can be connected to the plate 10 or to the plate 11, or both at the same time. The oscillatory circuit formed by the V4 coil with capacitive sensors connected to it is connected through the coupling coil 15 to the input of the capacitance measuring unit 16 of the LC circuit. The output of block 16 is connected to the input of system 17 of registration.

Весы работают следующим образом.Scales work as follows.

В исходном состо нии электромагнит 7 выключен. После закреплени  образца 6 на коромысле 4 и успокоени  последнего в положении равновеси  (фиг.2, пунктир) осуще- ствл ют попеременное подключение пластин 10 и 11 с помощью переключател  13 к катушке 14, измер   тем самым с помощью блока 16 и системы 17 знамени  емкостей Cf и С§ . В TQM сл учае.еслиIn the initial state, the electromagnet 7 is turned off. After securing sample 6 on the rocker arm 4 and calming the latter in an equilibrium position (FIG. 2, dashed line), plates 10 and 11 are alternately connected using switch 13 to coil 14, thereby measuring using block 16 and the system 17 of the container flag Cf and C§. In tqm cl. If

С и СЈ отличаютс  друг от друга, с помощью устройства 12 устанавливают такое положение пластины 11, при которомC and CЈ are different from each other, using the device 12 to establish a position of the plate 11 such that

С и С . После этого переключатель 13 перевод т в положение, в котором обе пластины 10 и 11 подключены к катушке 14, т.е оба датчика подключены параллельно. При этом система 17 регистрирует величинуC and C. After that, the switch 13 is transferred to a position in which both plates 10 and 11 are connected to the coil 14, i.e. both sensors are connected in parallel. The system 17 registers the value

С 4- С§ 2С . Затем включают электромагнит 7, сила которого действует на образец 6 в направлении, указанном на фиг 2 стрелкой, и вызывает закручивание коро мысла 4 на угол а , пропорциональный внешней силе, что приводит к изменению суммарной емкости датчиков на величину ДС, регистрируемую системой 17. Поскольку исходное рассто ние между пластинами (б)и индуктивность(L)  вл ютс  известными константами прибора, то угол закручивани  рассчитывают по формулеC 4 - C 2C. Then, an electromagnet 7 is turned on, the force of which acts on the sample 6 in the direction indicated by an arrow in FIG. 2 and causes the core 4 to twist at an angle a proportional to the external force, which leads to a change in the total capacitance of the sensors by the DS value recorded by the system 17. Since the initial distance between the plates (b) and inductance (L) are known device constants, the twist angle is calculated by the formula

d, АС д} 143 + с2 . с + с d } d, AC d} 143 + c2. c + c d}

в которой член,содержащийд (горизонталь ное гмещение всего коромысла, обусловленное флуктуационными процессами) равен нулю вследствие равенства емкостейwhere the term containing the (horizontal displacement of the entire rocker due to the fluctuation processes) is zero due to the equality of the capacities

Claims (1)

С и С5 О величине действующей на образец внешней силы суд т с помощью коэффи- циента пропорциональности между внешней силой и углом закручивани  коромысла . Благодар  малой чувствительности весов к плоским перемещени м коромысла становитс  возможным регистрировать чрезвычайно малые крутильные смещени , т.е повышаетс  точность измерени . Формула изобретени  Крутильные весы, включающие опорную платформу, установленный на платформе кронштейн с подвешенным на нем коромыслом, устройство креплени  обоаз- ца на оромысле и устройство измерени  горизонтального смещени  коромысла, отличающиес  тем. что, с целью повышени  точности, устройство измерени  смещени  коромысла выполнено в виде двух параллельно включенных емкостных датчиков, снабженных подвижными и неподвижными пластинами, причем подвижные пластины датчиков закреплень: на концах коромысла и вертикальной плоскости, а неподеижные плагтины установлены на опорной платформе по разные стороны от плоскости, проход щей через подвижные пластины.C and C5 The magnitude of the external force acting on the sample is judged by the coefficient of proportionality between the external force and the angle of torsion of the rocker arm. Due to the low sensitivity of the balance to flat movements of the rocker, it becomes possible to detect extremely small torsional displacements, i.e., the measurement accuracy is improved. Claims of torsion scales, including a support platform, a bracket mounted on the platform with a rocker suspended on it, an orifice mounting device on the arm, and a horizontal displacement meter for the rocker arms, different in that. that, in order to increase accuracy, the device for measuring the displacement of the rocker arm is made in the form of two parallel-connected capacitive sensors equipped with movable and fixed plates, the movable plates of the sensors being fixed: on the ends of the rocker arm and the vertical plane, and under-sized plugins are mounted on a supporting platform on opposite sides of plane passing through the moving plates. Фиг. 2FIG. 2
SU884628377A 1988-12-30 1988-12-30 Torsion balance SU1654671A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884628377A SU1654671A1 (en) 1988-12-30 1988-12-30 Torsion balance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884628377A SU1654671A1 (en) 1988-12-30 1988-12-30 Torsion balance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1654671A1 true SU1654671A1 (en) 1991-06-07

Family

ID=21418735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884628377A SU1654671A1 (en) 1988-12-30 1988-12-30 Torsion balance

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1654671A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Nfc 392348, ,кл. G 01 G 7/02. 1971. Калинников В.Т., Ракитин Ю.В. Введение в магнетохимию. Метод статической магнитной восприимчивости в химии. - М.: Наука, 1980, с; 49-50. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7347097B2 (en) Servo compensating accelerometer
KR900008328B1 (en) Checking apparatus of power
US2793026A (en) Spring balance for rapid continuous dosing or controlling
US3347328A (en) Leaf spring suspension weighing scale
US3788411A (en) Strainweigh balance
US3142349A (en) Dynamically compensated weighing scales
SU1654671A1 (en) Torsion balance
JPH0228521A (en) Electronic balance scale
SU1631308A1 (en) Torsion balance
US4646859A (en) Scale
PL243804B1 (en) Method and electronic device for measuring the weight of an object
SU800665A1 (en) Apparatus for recording weight variations
RU1836645C (en) Precision vertical gradiometer
SU661478A1 (en) Stationary gravimeter
SU1500845A1 (en) Three-support electromagnetic balance
RU2033632C1 (en) Gravity three-component gradiometer
SU503135A1 (en) Microbalances
SU785652A1 (en) Automatic weigher with electromagnetic balancing
SU757859A1 (en) Weight measuring device
RU1827659C (en) Meter of acceleration and vertical gradient of gravity force
SU587340A1 (en) Weight-measuring apparatus
SU759873A1 (en) Microtorque meter
US3656568A (en) Variable balance-point counting device
SU930014A1 (en) Device for electromagnetic compensation of micro-balance load
SU152117A1 (en) Six-component aerodynamic scales