SU757859A1 - Весоизмерительное устройство 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к прйборам прецизионного измерения малых масс, и может быть использовано при проведении тонких физических, химических, биологических и т.п. экспериментов.

Известно весоизмерительное устройство, содержащее колебательную систему, в которой на измеряемую упруго подвешенную массу периодически воздействует возмущающая сила с частотой, отличной от частоты внешних помех, и по амплитуде вынужденных колебаний, возникающих, при этом, измеряется величина массы £ΐ].

Однако в этом устройстве утрачены все преимущества частотного метода высокая чувствительность и большой динамический диапазон.

Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемому является весоизмерительное устройство, содержащее корпус, упругий элемент, соединенный с грузовой платформой, пусковое устройство, преобразователь, который через усилитель соединен с электронным частотбмером с логическим устройством .

Вес предметов измеряется путем регистрации изменения частоты собствен-30

2

ных колебаний упругого элемента с временно присоединенной к нему массой взвешиваемого тела. Механические колебания упругого элемента превращают5 ся с помощью индуктивного преобразователя в электрический сигнал, который через усилитель поступает на вход электронного частотомера. Колебания упругого элемента периодически Ю возбуждаются пусковым механизмом.

Известное весоизмерительное устройство из-за отсутствия цепи положительной обратной связи с усилителя на упругий элемент и жесткого крепле15 ния грузовой платформы с упругим элементом приводит к погрешности измерений, сужению диапазона измерений. Кроме того оно громоздко по своей конструкции.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений, повышения точности и уменьшение габаритов устройства.

Эта цель достигается тем, что в 25 устройство введен магнитный демпфер, выполненный в виде постоянного магнита с кольцевым полюсным наконечником с зубцами по внешней образующей, помещенным внутри магнитопровода, на внутренней образующей которого выпол3

757859

4

Иены зубья, расположенные относительно зубьев наконечника с кольцевым зазором, в который помещен·электропроводный стакан, дно которого соединено с грузовой платформой, подвешенной на упругом элементе, выполненном в виде двух ориентированных в вертикальной плоскости нитей, прикрепленных к преобразователю, состоящему из магнита с зазором и .немагнитной электропроводной упругой струны, размещенной вертикально в этом зазоре, причем верхний электрически изолированный конец струны'прикреплен к корпусу и электрически связан с входом усилителя, выход, которого соединен с частотомером и через пусковое устройство, выполненное в виде'переменного резистора, - с упругой струной.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Корпус 1 устройства закреплен на , основании 2 и снабжен тремя установочными винтами 3. На основании 2 ус.тановлен узел арретира 4 с ручкой 5, на котором укреплена магнитная система, состоящая из постоянного цилиндрического магнита 6,кольцевого полюсного наконечника 7 с зубцами и-внешнего магнйтопровода 8 с зубцами. Зубцы внешнего магнйтопровода 8 и зубцы кольцевого полюсного наконечника 7 образуют зубчатый зазор; в котором размещается цилиндрическая поверхность электропроводного стакана 9.

Дно стакана соединено с грузовой платформой 10, снабженной двумя стойками 11. К концам стоек крепятся две нити 12, расположенные в вертикальной плоскости, верхние концы которых .зажаты в узел крепления 13, который зажимает также токосъемник 14 и струну 15. Токосъемник 14 соединяет узел крепления 13 с корпусом 1 и устраняет степени свободы узла в горизонтальной плоскости. Верхний конец струны 15 прикреплен к корпусу 1 зажимом 16, электрически изолированным от корпуса и соединенным с входом усилителя 17. Выход усилителя 17 связан со струной 15 цепью положительной обратной связи, содержащей пусковое устройство в виде переменного резистора 18, и входом электронного частотомера 19 с логическим устройством. Струна 15 размещена в зазоре

полюсных наконечников 20 постоянного магнита 21. Кожух 22 защищает чувствительную систему весов от конвективных потоков воздуха. Дверца кожуха 23 позволяет нагружать и разгружать грузовую платформу 10. Узел арретира 4 с помощью ручки 5 поднимает вверх установленную на нем магнитную систему вместе со стаканом 9, прижимая его к ограничителю 24 и снимая тем самым нагрузку с нитей 12 и струны 15.

Устройство работает следующим образом.

Грузовая платформа 10 вместе со 'стаканом 9 и токосъемником 14 создают затяжение струны 15. При этом струна совершает колебания, перпендикулярные к силовым линиям магнитного поля, с частотой ί. После нагружения платформы 10 измеряемой массой частота колебаний струны возрастает и составляет величину ίγ . Логическое устройство частотомера выполняет вычисления и дает в цифровом виде значение измеряемой массы. Магнитный демпфер успокаивает все степени свободы грузовой платформы 10 и обеспечивает повышение помехоустойчивости весов. Зубчатое магнитное поле обеспечивает гашение крутильных колебаний грузовой платформы. Остальные степени свободы гасятся при поступательном движении электропроводного стакана 9 вдоль одной из возможных степеней в осесимметричном магнитном поле. Зубчатое распределение поля в горизонтальной плоскости повышает эффективность демпфирования качаний и значительно упрощает расчет демпфера. При наличии микросейсм и вибраций демпфер обеспечивает повышение точности измерений, а следовательно, и взвешиваемой массы.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Весоизмерительное устройство, содержащее корпус, упругий элемент, соединенный с грузовой платформой, пусковое устройство, преобразователь, который через усилитель соединен с электронным частотомером с логическим устройством, отличающе ес я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, повышения точности и уменьшения габаритов, в него введен магнитный демпфер, выполненный в виде постоянного магнита с кольцевым полюсным наконечником с зубцами по внешней образующей, помещенным внутри .магнйтопровода , на внутренней образующей которого выполнены зубья, расположенные относительно зубьев наконечника с кольцевым зазором, в который помещен электропроводный стакан, дно которого соединено с грузовой платформой, подвешенной на упругом элементе, выполненном в виде двух ориентированных в вертикальной плоскости нитей, прикрепленных к преобразователю, состоящему из магнита с зазором и немагнитной электропроводной упругой струны, размещенной вертикаль но в этом зазоре, причем верхний электрически изолированный конец стру ны'прикреплен к корпусу и электрически связан с входом усилителя, выход которого соединен с частотомером и через пусковое устройство, выполнен5

   ное в виде переменного резистора, с упругой струной.