Торсионные микровесы
Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для измерения малых навесок. Цель изобретения - повышение точности измерения навесок. На чашки 10 и 11 устанавливаются измеряемый груз 12 и гири 13 и 14 с общей массой M<SB POS="POST">I</SB>. Из-за наличия остаточной некомпенсации по массе равноплечее коромысло 1 получает малое угловое отклонение Δφ в ту или иную сторону, которое фиксируется зеркалом 15. Оператор закручивает крутильную головку 32 в ту или иную сторону относительно нулевого положения микрошкалы 33, пока угловое отклонение не будет сведено к нулю. Одновременно с вращением вала 19 с закручиваемым концом 17 первого торсиона 2 вращается ротор 21 сельсин-датчика 23. При этом от закручиваемого на угол конца 17 торсиона 2 создается компенсационный момент M<SB POS="POST">K1</SB>, а при вращении ротора 21 сельсин-датчика 23 на угол φ в его роторных обмотках 25 создаются компенсационные токи J<SB POS="POST">PI</SB>, поступающие в роторные обмотки 26 сельсин-приемника 24 и создающие синхронизирующий момент, поворачивающий ротор 22 сельсин-приемника 24 на угол φ вместе с закручиваемым в противоположную сторону концом 18 второго торсиона 3. Микрошкола 33 характеризует дифференциальное действие обоих торсионов 2 и 3. Число делений N, на которое поворачивается микрошкала 33 до положения силового уравновешивания коромысла 1, характеризует неуравновешенную гирями 13 и 14 часть массы измеряемого груза 12. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (1!) (51) 4 G 01 с 7/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧ1-(РЬГГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4369544/24-10 (22) 14. 12.87 (46) 07.12.89. Бюл. Р 45 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) А.Я,Шенфельд, В.А.Кандрикина, К.Н.Заикин и Е.В.Широков (53) 681.261 ° 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 239600, кл. С О1 С 7/04, 1967.
Авторское свидетельство СССР
У 258650, кл. С 01 С 7/04, 1967. (54) ТОРСИОННЫЕ МИКРОВЕСЫ (57) Изобретение относится к весоиэмерительной технике и может быть использовано для измерения малых навесок. Цель изобретения — повышение точности измерения навесок. На чашки 1О и 11 устанавливаются измеряемый груз 12 и гири 13 и 14 с общей массой ш„. Из-за наличия остаточной некомпенсации по массе равноплечее коромысло 1 получает малое угловое отклонение д,с в ту или иную сторону, которое фиксируется зеркалом 15. Оператор закручивает крутильную головИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для измерения малых навесок порядка 0,1 — 1 г путем закручива. ния упругого торсиона подвески.
Цель изобретения — повышение точности измерения навесок.
На чертеже изображена злектрокинематическая схема торсионных микровесов.
2 ку 32 в ту или иную сторону относительно нулевого положения микрошкалы
33, пока угловое отклонение не будет сведено к нулю. Одновременно, наряду с вращением вала 19 с закручиваемым концом 17 лервого торсиона 2, вращается ротор 21 сельсина-датчика 23.
При этом от закручиваемого на угол конца 17 торсиона 2 создается компенсационный момент И„, а при вращек!у нии ротора 21 сельсина-датчика 23 на угол р в его роторных обмотках 25 создаются компенсационные токи I p,, поступающие в роторные обмотки 26 сельсина-приемника 24 и создающие синхронизирующий момент, поворачивающий ротор 22 сельсина-приемника 24 на угол (вместе с закручиванием в противоположную сторону концом 18 второго торсиона 3. Микрошкала 33 характеризует дифференциальное действие обоих торсионов 2 и 3. Число делений п, на которое поворачивается микрошкала 33 до положения силового уравновешивания коромысла 1, характеризует неуравновешенную гирями 13 и 14 часть массы измеряемого груза 12. 1 ил.
Иикровесы состоят из равноплечего коромысла 1, подвешенного на двух опорных торсионах 2 и 3, например, иэ кварца или бронзы с усиленным поперечным сечением, снабженного развилками 4 и 5 с концевыми шарнирами
6 и 7 для груэоприемных тяг 8 и 9 с чашками 10 и 11 для измеряемого груза 12 и гирь 13 и !4, а также зеркалом 15 и компенсационной пружиной 16, 1527508 создающей натяг опорных торсионов 2 и 3.
Параметры опорных торсионов 2 и 3, а именно их диаметры, длина и упругие свойства, выбраны такими, что разностьдИ их удельных противодейстнук1щих моментов 4 1 и W (W - V ) равна малой величине, существенно меньшей, чем каждое из значений 4 и 4 в отдельности, т.е.
3W=W -W ( 1 2 1 1 2 2 Закручинаемые концы 17 и 18 торсионов 2 и 3 закреплены на валах 19 и 20, на которых установлены роторы 21 и 22 двух сельсинов: сельсина-датчика 23 и сельсина-приемника 24. Одноименные роторные обмотки 25 и 26 сельсинон 23 и 24 соединены с помощью пронодников 27 последовательно, а их статорные обмотки 28 и 29 подсоединены с помощью проводникон 30 к источнику 31 питания параллельно. Направления вращения О сельсинон 23 и 24 относительно оси чувствительности 0,-0 ранноплечего коромысла 1 выбрани противоположными. Вал 19 снабжен крутильной головкой 32 и отсчетным устройством (круговой микрошка- 3 лой) 33, отсчет показаний которого (по числу делений и, на которое она развернулась) ведется с помощью подвески 34, оптической системы 35 и экрана 36 с указателем 37. Наблюдение угла разбаланса д q рав- 35 ноплечего коромысла 1 производится с помощью подвески 38, микрообъектива 39, зеркала 15, диафрагмы 40 и фотопреобразователей 41, включенных дифференциально на микроамперметр 42. Основание 43 служит для крепления на нем валов 19 и 20, а также других неподвижных узлов микровесов ° Г1икровесы работают следующим об45 разом, На чашки 10 и 11 устананливаются, соответственно, измеряемый груз 12, массa m которого неизвестна, и гиx ри 13 и 14 с общей массой п1 ., примерно равной массе ш„, т.е. m m,, tt удовлетворяющей условию предварительного уравновешивания равноплечего коромысла 1 по массе. Иэ-за наличия остаточной некомненсации по массc дп= ш „- m, раннопле55 чее коромысло 1 получает малое угловое отклонение д 1р в ту илп другую сторону, которое фиксируе1ся зеркал1м 15, изменяющим условия оснещенности дифференциальных фотопреобразонателей 41. Разно THh01 фототок Л? < фотопреобразонателей 41, пропорциональный углубиq, фиксируется микроамперметром 42, Оператор закручивает крутильную головку 32 в ту или иную сторону относительно исходного (нулевого) положения микрошкалы 33 до тех пор, пока угловое рассогласование Л д не сводится к нулю, дq О, и показания микроамперметра 42 также «е подойдут к нулевым, I = О. Однонременно при закручивании крутильной гОловки 32, наряду с вращением вала 19 с закручиваемым концом 17 первого торсиона 2, вращается ротор 21 сельсинадатчика 23. При этом от закручиваейого на угол у конца 17 торсиона 2 создается компенсационный момент M < 1 равный Г1к1= И М, где W — удельный противодействующий момент торсиона 2; — угол закручивания, а при вращении ротора 21 сельсинадатчика 23 на угол в его роторных обмотках 25 создаются компенсационные токи I,, поступающие в роторные обмотки 26 сельсина-приемника 24. Токи Х, создают синхронизирующий момент M, поворачивающий ротор 22 к сельсина-приемника 24 на угол ц вместе с закручиваемым в противоположную сторону концом 18 второго торсиона 3, создающего разностный компенсационный момент M „,, равный Г1к =W,V, где W -удельный противодействующий момент торсиона 3; ц — угол закручивания. Суммарный компенсационный момент М,, действующий на коромысло 1, равен Г11, - И „,+ ГГ = \, Ц вЂ” W. Ц=(1, — W ) 1 = =4W f, где Ь1Г = W,— W - разность удельных противодействующих моментов торсионов 2 и 3. Поскольку при исходной установке торсионон 2 и 3 значение ЬУ выбрано существенно меньшим, чем отдельные значения W, и W >, то крутильная головка 32 и ее микрошкала 33 имеют повышенную чувствительность и точность компенсации углового раэбаланса 1527=,08 m=n+dm=ш+."n Составитель Т.Ишкова Редактор И.Шмакова Техред П.Сердюкова Корректор N. Васильева Заказ 7503/47 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-и.(дательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 равноплс че го кором(к ла 1 вы(ока, а микрошкала 33 харалт(цп(чует дифференциальное дей(стние обоих торсионов 2 и 3. Число делений п,на которое поверну— лась микрошкала 33 до положения силового уравновешивания коромысла 1, характеризует неуравновешенную гирями 13 и 14 часть дл массы г» „ измеряемого груза 12. где S — цена деления микрошкалы 33; n — отсчетное число делений микрошкалы 33 в положении уравновешивания равноплечего коромысла 1. 1 радуировка микрон((:ATI ведется с н(м(чп,ю образцовых гирь 13 и 14, накладываемых на чашку 10. ((. о р м у л а и з о б р е т е н и я Top(èîíHû(. микровесы, содержащие подвешенное на двух опорньгх торсионах равноплечее коромысло, к плечам которого прикреплены грузоприемные тяги, отсчетное устройство, связанное (. крутильной головкой и с концом одного опорного торсиона, о т л и ч аю щ и е с я тем, что,с целью повыше((ия точности, они снабжены двумя сельсинами, роторы которых связаны с концами обоих торс-ионов, причем одноименные роторные обмотки сельсинов соединены последовательно, а статорные — параллельно.
