SU898290A1 - Весоизмерительное устройство - Google Patents

Description

(54) ВЕСОИЗМЕРИТКЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к измерению физических свойств горных пород и руд и может быть использовано дл  определени  их плотности при геолого-геофизических , инженерно-геологи-ческих и геохимических исследовани х.

Известен денситометр Самсонова, измерение плотности горных пород и руд на котором производитс  путем взвешивани  образца на специальных весах. Денситометр представл ет со бой«циферблатные весы, шкала которых отградуирована в значени х плотности . Весы имеют равноплечное коромысло , способное врацатьс  относительно своей оси. Па одном плече подвешиваетс  образец, а на другом - уравновешивающий груз. Определение плотности осу11ествл етс  путеги относительного взвешивани  образца в воздухе и воде 1.

Недостатко 1 данного устройства  вл етс  низка  производительность (до 100 образцов в смену) ввиду большого количества выполн емых вручную операций, а также низка  , точность измерений (О,02,...,О,1г/см) обусловленна  тexничecки 1 несовершенством измерительного устройства, включа  неравномерность отсчетной

шкалы. Кроме того, дл  исключени  систематических ошибок необходима проверка устройства на эталонах не менее 2 - 4 раз в смену.

Известен также плотностномер горных пород и руд, содержащий датчик веса образца и датчик его объема, двухкоординатный делитель, автокомпенсатор и источник питани . В ка10 честве датчиков в устройстве использованы противовесы Д.И.Менделеева , используемые на весах ВЛКТ-500. Дл  измерени  плотности на этом устройстве , образец помещают в корзину

15 и опускают до полного погружени  в сосуд с водой так, чтобы он касалс  дна и стенок последнего. При этом отклонение датчика веса с цифровой матрицей пропорционально весу образ20 ца в воде, а отклонение датчика объема с отсчетным QKHOM, численно равное объему образца, пропорцио .нально весу воды, вытесненной образцом . Против отсчетного окна устанав25 ливаетс  значение цифровой матрицы предварительно повернутое оптичес-о кой системой делител  из горизонтального положени  в вертикальное, соответствующее плотности измер емого

30 образца. Данное значение плотности

с погющью отсчетного окна и оптической системьа делител  проецируетс  на экран 2.

Недостатками данного устройства  вл ютс  необходшюсть учета систематических ошибок путем многократных (в течение рабочего дн ) поверок на эталонных образцах. Кроме того, конструкци  устройства в изготовлении сложна и легко подвержена мexaничecки 1 повреждени м, что ограничивает ее использование в полевых услови х.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  весоизмерительное устройство , в котором используетс  феррожидкость . Устройство содержит грузоприемный механизм, подвешенный на одно конце кopo Iыcлa, опирающегос  на опору , емкость с ферромагнитной жидкостью , поршень, погруженный в ферромагнитную жидкость и соединенный посредством штока с другим концом коромысла ограничитель, закрепленный на конце коромысла, св занным со штоком , датчик веса, установленный напротив ограничител , электромагниты размещенные над, и под емкостью с ферромагнитной жидкостью, измерительный блок, один вход которого соединен с датчиком веса, -блок установки нул  и преобразователь электрического тока -3 .

К недостаткам данного устройства относитс  то, что оно предназначено дл  измерени  только веса образца. Весоизмерительное устройство может быть приспособлено и дл  измерени  плотности. Однако это потребует усложнени  устройства и снижени  его производительности. В известном весоизмерительном устройстве свойства феррожидкости используютс  только дл  гашени  (демпфировани ) колебательных движений весоприемного приспособлени  и не предназначено дл  непосредственного определени  массы образца.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности измерени  плотности образцов горных пород и руд.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в весоизмерительное устройство, содержащее грузоприемный механизм, подвешенный на одном конце коромысла опирающегос  на опору, емкость с ферромагнитной жидкостью, порш нь , погруженный в ферромагнитную жидкость и св занный посредством штока с другим концом коромысла, ограничитель , закрепленный на конце коромысла, св занном ео штоком, датчик веса, установленный напротив ограничител , электромагниты, размещенные над и под емкостью с ферромагнитной )1 идкостью, измерительный блок, один вход которого соединен с датчиком веса, блок установки нул 

преобразователь электрического тока введены второй датчик веса, соединенный с преобразователем электрического тока, один выход которого подключен к электромагниту, расположенному над емкостью с ферромагнитной жидкостью, а второй выход - к измерительному блоку, и второй преобразователь электрического тока, вход которого соединен и блоков установки нул , а выходы соединены, соответственно, с измерительным блоком и электромагнитом, установленным под емкостью с ферромагнитной жидкостью .

Прибор работает на принципе использовани  силы выталкивани  немагнитных веществ, возникающей в ферромагнитной жидкости под воздействием магнитного пол .

На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства.

Плотностномер содержит грузоприемный механизм 1, подвешенное на конце коромысло 2, опирающеес  на опору 3 . На другом плече коромысла установлены ограничитель 4 расположенный между датчиками веса 5 и б. На этом же плече корог/исла 2 закреплен шток 7 с поршнем 8, изготовленные из немагнитных материалов. Последний помещен в заполненную ферромагнитной жидкостью 9 емкость 10, ниже и выше которой установлены электромагниты 11 и 12, соединенные с преобразовател ми 13 и 14. Датчик веса 5 подключен к измерительному блоку 15, другой вход которого подсоединен к преобразователю 13, соединенному с датчиком веса 6. Преобразователь 14 управл етс  блоком установки нул  -16 и соединен с измерительным блоком 15 и электромагнитом 12. Дл  измерени  объема измер емого образца, введена емкость 17, - заполн ема  водой.

Устройство: работает следующим образом.

При отсутствии образца в грузоприемном механизме 1 ограничитель 4 под действием веса штока 7 и поршн  В, давит на датчик 5 с силой, пропорциональной их весу. Последний вырабатывает электрический сигнал, который поступает в измерительный блок 15. С помощью блока установки нул  16 запускаетс  преобразователь 14, вырабатывающий электрический сигнал который поступает в катушку электромагнита 12. Последний создает магнитное поле, пропорциональное силе давлени  на датчик 5, под действием которого в ферромагнитной жидкости 9 создаютс  силы выталкивани . Эти/ силы, действу  на поршень 8 вертикально вверх, уравновешивают (балансируют ) коромысло 2 относительно опоры 3.. Процесс балансировки считаетс  законченным в тот момент.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Весоизмерительное устройство, содержащее грузоприемный механизм, подвешенный на одном конце коромысла, опирающегося на опору, емкость с ферромагнитной жидкостью, поршень, погруженный в ферромагнитную жидкость, и соединенный посредством штока с другим концом коромысла, ограничитель, закрепленный на конце коромысла, связанном со штоком, датчик веса, установленный напротив ограничителя, электромагниты, размещенные над и под .емкостью с ферромагнитной жидкостью, измерительный блок, один вход которого соединен с датчиком веса, блок установки нуля и преобразователь электрического тока, о т лич ающееся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерения плотности образцов горных пород и руд, в него введены второй датчик веса, соединенный с преобразователем электрического тока, один выход которого подключен к электромагниту, расположенному над емкостью с ферромагнитной жидкостью, а второй выход - к измерительному блоку, и второй преобразователь электрического тока, вход которого соединен с блоком установки нуля, а выходы соединены, соответственно, с измерительным блоком и электромагнитом, установленным под емкостью с ферромагнитной жидкостью.