Весовое устройство

 

1. ВЕСОВОЕ УСТРОЙСТВО, с держаш.ее две системы упругих связей, уст новленные на основании, и датчик для преобразования их деформации в электрический сигнал, отличающееся тем, что, с целью повышения точности взвешивания, первая система связана с датчиком, а обе-системы установлены параллельно с помош,ью двух узлоь сопряжения, причем один из узлов выполнен в виде жесткого сочленения, а другой - с возможностью взаимного перемеш,ения сопрягающихся поверхностей этих упругих систем и снабжен регулировочным механизмом их относительного перемещения. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что одна из упругих систем выполнена с возможностью деформации различных знаков и предварительно деформирована при помощи механизма относительного перемещения в направлении, противоположном действию усилия от взвешивания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 G 01 G 3/08, 3 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3734608/24-10 (22) 23.04.84 (46) 23.10.85. Бюл. № 39 (72) В. В. Осико, Л. В. Приходько, Б. Н. Васильев, Н. P. Сторожев, Е. Н. Большаков, В. А. Борисычев и В. В. Ушаков (71) Институт общей физики АН СССР и

Специальное конструкторское бюро физического приборостроения АН СССР (53) 681.261 (088.8) (56) Бауманн Э. Измерение сил электрическими методами. М.: Мир, 1978, с.254, рис. 3.67и.

Авторское свидетельство СССР № 932270, кл. G Ol G 19/04, 16.05.78. (54) (57) 1. ВЕСОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее две системы упругих связей, уста„„Я0„„1186955 A новленные на основании, и датчик для преобразования их деформации в электрический сигнал, отличающееся тем, что, с целью повышения точности взвешивания, первая система связана с датчиком, а обе системы установлены параллельно с помощью двух узлов сопряжения, причем один из узлов выполнен в виде жесткого сочленения, а другой — с возможностью взаимного перемешения сопрягающихся поверхностей этих упругих систем и снабжен регулировочным механизмом их относительного перемещения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одна из упругих систем выполнена с возможностью деформации различных знаков и предварительно деформирована при помощи механизма относительного перемешения в направлении, противоположном действию Я усилия от взвешивания.

1186955

Изобретение относится к области точного измерения массы различных грузов, в частности, оно может использоваться в системах автоматизированного управления технологическими процессами выращивания кристаллов.

Целью изобретения является повышение чувствительности весового контроля при увеличении максимального контролируемого веса, возможно, содержащего постоянную составляющую.

На фиг. 1 представлено весовое устройство контроля процесса выращивания монокристалла методом Чохральского, вариант контролирования веса тигля с расплавом; на фиг.2 — то же, вариант контролирования растущего монокристалла.

Устройство обеспечивает деформирование первой из двух входящих в устройство упругих систем только в диапазоне измерения контролируемого веса, что эквивалентно компенсации ее постоянной составляющей, а также обеспечивает расширение пределов допустимой деформации и увеличение диапазона изменения выходного сигнала преобразователя деформации.

Весовое устройство на (фиг.1) состоит из упругих связей в виде двух систем 1 и 2, датчика 3 преобразования деформации и механизма 4 перемещения. Упругая система 1 выполнена в виде мембраны, край которой соединен неподвижно с одной стороной упругой системы 2, а центр — упругим стержнем 5 через механизм 4 перемещения — с другой ее стороной. Датчик 3 выполнен в виде гетероэпитаксиальной полупроводниковой структуры, нанесенной на поверхность упругой системы 1. Упругая система 2 выполнена в виде параллелограмма с вертикальными жесткими и горизонтальными гибкими сторонами.

Одна из жестких сторон закреплена на основании 6 ростовой установки (не показана), а другая — соединена с механизмом

4 относительно перемещения, выполненном в виде ползуна, и с держателем 7 тигля 8 с расплавом 9, из которого посредством кристаллодержателя 10 производится вытягивание монокристалла 11.

Весовое устройство (фиг.1) работает следующим образом.

Перед началом контролирования упругая система 2 подвергается деформации сжатия под действием максимального веса тигля 8 с расплавом 9, а стержень 5 упругой системы 1 устанавливается в нулевое положение при помощи механизма 4 перемещения. При уменьшении веса тигля с расплавом в процессе вь.ращивания монокристалла деформация упругой системы 2 уменьшается и через механизм 4 перемещения и стержень 5 деформируется упругая система 1. Благодаря выбору суммарной жесткости упругих систем 1 и 2. предельно допустимая деформация упругой системы 1 достигается при уменьшении веса расплава 9 на величину, равную примерно максимальному весу выращиваемого кристалла. Выходной сигнал преобразователя 3 деформации, служащего датчиком, меняется при этом от нулевого до максимального значения.

Весовое уст р ой ство (ф и г.2) та к же состоит из упругих систем 1 и 2, датчика преобразования деформации 3 и механизма 4 относительного перемещения. Упругие системы 1 и 2 выполнены в виде параллелограммов, каждый из которых имеет горизонтальные гибкие и вертикальные жесткие стороны, закреплены с одной стороны жесткими сторонами к штоку 5 ростовой установки (не показана), а две другие жесткие стороны соединены посредством упора 6 и механизма

4 перемещения, выполненного в виде ползуна. Упругая система 1 посредством кристаллодержателя 7 соединена с монокристаллом

8, вытягиваемым из расплава 9.

В данном случае датчик 3 преобразователя деформации выполнен с нечетной функцией преобразования в виде тензорезисторов, соединенных в мостовую схему и наклеенных на гибких сторонах упругой системы 1, которая может подвергаться деформации различных знаков. Упругая система предварительно сжата посредством механизма 4 перемещения на величину, предельно допустимую применяемыми тензорезисторами.

Устройство (фиг.2) работает следующим образом.

40 При увеличении веса монокристалла в процессе выращивания от нулевого до максимального значения деформация упругой системы 1 благодаря выбору суммарной жесткости упругих систем 1 и 2 изменяется от предельного сжатия до пре дельного растяжения. Выходной сигнал датчика 3 преобразования деформации изменяется при этом от максимального значения до разного по величине с противоположным знаком.

1186955

Редактор H. Пушненкова

За каз 6535/44

Составитель Н. Иванов

Техред И. Верес Корректор С. Черни

Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4