Весы для взвешивания осадка в жидкости

 

О П И С А Н И Е (ii) 420885

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61 ) 3())!))(.))в)0(. or (! )! . ()!)! c !(лы ()(! (22) Заявлено 05.04.72 (21) 1769298/18-10 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 26.08.74 (5!) М. Кл. G Olg 17 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам изобретений и открытий (53) УДК 681.261.2 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. М. Лабий дат

= . Г!." .:.;"-. - ;", :;:;:8T35 (71) Заявитель (54) ВЕСЫ ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ОСАДКА В ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к аналитическому весостроению и может найти применение в биохимических, агрохимических и других лабораториях, где при ведении анализов необходимо взвешивать вещество, которое выпадает из раствора в виде осадка — нерастворимого порошка.

Известны весы, содержащие коромысло с чашками и передвижной грузовик, связанный с измерительным устройством.

Цель изобретения — увеличение чувствительности весов, ускорение процесса взвешивания осадка, находящегося в жидкости, например суспензированного в воде, и автоматизация загрузки весов.

Для этого коромысло с чашками и передвижным грузиком помещено внутри ротора, соосно с ним, и снабжено гидравлическим устройством, а лимб связан через подшипник с траверсой, которая шарнирно соединена с грузиком стержнем; гидравлическое устройство выполнено в виде центробежного насоса, расположенного коаксиально в перевернутом вверх дырчатым дном коническом стакане, в стенке которого размещен сепаратор, выполненный в виде воронки, переходящей в открытую трубку, направленную на чашку весов.

На фиг. 1 изображены весы, общий вид; на фиг. 2 — схема действия центростремительных сил Р0, F, F!(,.

Весы состоят из цилиндрического корпуса

1 со шкалой, который крепится в штативе с помощью кронштейнов 2 и 3. Внутри корпуса на шарикоподшипниках установлен ротор, представляющий собой полный вал с диском

4, к которому пружинами-защелками 5 закреплен съемный цилиндрический сосуд с гидравлическим устройством 6 для автоматиеской загрузки весов.

Внутри ротора расположено симметричное

10 коромысло с чашками 7, жестко скрепленное с трубчатым рычагом 8, подвешенным на конических шарнирах 9 к ротору.

Трубчатый рычаг имеет два продольных окна с диаметрально противоположных сторон, 15 в одном из которых вставлен передвижной грузик 10. Такие же окна прорезаны в полом валу 4 и в корпусе 1. На нижней части трубчатого рычага 8 установлен электрический контакт 11.

20 Ограничителями колебаний коромысла служат с одной стороны контакт 11, а с другой— кольцо 12, вставленное в нижнее отверстие полого вала ротора, которое одновременно служит предохранителем попадания брызг

25 жидкости внутри полого вала.

В верхней части полый вал имеет шкив 13, а внутри вала в патроне 14 расположен электроисточник 15 для питания сигнальной лампочки 16, подсоединенной к источнику через

3() контакт 11. Перемещение грузика 10 и отсчет показаний производят с помощью измеритель420885 ного устрой JBH> состоящего из гайки 17 с круговой шкалой (лимбом), с которой связана посредством подшипника 1Ü траверса 19, шарнирно соединенная с грузиком 10 с помощью стержня 20. Траверса, перемещаясь в окна: полого вала ротора и рычага коромысла, JJc соприкасается с последним.

Гидравлическое устройство дл» авгоматнческой загрузки весов состоит из центробежного насоса 21 в виде конической, сужающейся книзу трубки, имеющей вверху в стенке отверстие с патрубком, Насос расположен коаксиально в перевернузом вверх дырчатым дном коническом стакане 22 для сброса избытка жидкости. Против патрубка центробежного насоса в стенке стакана имеется сепаратор в виде воронкового углубления 23, переходящего в открытую трубку, направленную на чашку весов.

Центробежный насос 21 и конический стакан 22 размещены коаксиально в цилиндрическом стакане 24.

Устрой тво работает следующим образом.

Вес порошка, суспензированного в воде, определяют следующим образом, ротор приводят в равномерное вращение и с помощью гидравлического устройства заполняют его дистиллированной водой. Водную суспензию промытого осадка переносят в химический стакан и центробежный насос гидравлического устройства и погружают на 1 — 2 см в суспензию.

Под действием центростремительных сил устанавливается циркуляция суспензии. Она засасывается центробежным насосом и через о верстие и патрубок попадает в сепаратор, откуда осадок через направляющую трубку попадает внутрь ротора на чашку, а вода, как более легкая, изливается из сепаратора и по стенкам стакана 22 сбрасывается в стакан 24.

Циркуляция продолжается до полного исчезновения порошка в воде, после чего стакан с водой убирают. Измерение веса осадка производят вращением гайки с лимбом 17, перемещая грузик 10 с верхнего положения в нижнее до разрыва контакта. Момент разрыва контакта контролируется сигнальной лампочкой.

Принцип взвешивания состоит в следующем: центростремительная сила Р„действующая на осадок, собранный на чашке, вращает коромысло относительно шарнира 9 (см. фиг. 2) в направлении замыкания контакта 11, а центростремительная сила F, действующая на грузик и сила выталкивания осадка из жидкости противодействует этому вращению.

Равновесие наступает, когда сумма моментов сил относительно шарнира,9 действующих на коромысло будет равна нулю, т. е. когда

F.X — F, Н+Г H=О или

>»ув Х вЂ” >п,Р»РН + >п а Н:: 0 и

>и r о ж> —.Х= rn — т — Х=Р,— Р„, 20 где P — вес

P„— вес

Р— вес передвижного грузика 10; осадка (в сухом состоянии); жидкости, вытесненной осадком, Вращая гайку с лимбом, необходимо найти такое положение грузика, при котором сигнальная лампочка еще горит, но малейшее перемещение грузика вниз вызовет размыкание контакта и лампочка гаснет. При этом положении грузика берут отсчет по шкале на корпусе весов с помощью лимба. Как видно из уравнения, шкала является линейной и по ней берут отсчет N> определяющий вес осадка в жидкости, т. е. разность веса сухого осадка

Р„и веса вытесненной им жидкости Р„,: N=

= P,— P.

Разгрузку весов производят при снятом цилиндрическом сосуде 6 с помощью кисточки.

Для того, чтобы установить вес сухого осад40 ка, необходимо знать плотность вещества осадка d, и плотность жидкости d>, которой заполнен ротор: р .Л> о о > ж

Предмет изобретения

5о 1. Весы для взвешивания осадка в жидкости, содержащие ротор коромысло с чашками и передвижной грузик, связанный с измерительным устройством, отличающиеся тем, что, с целью увеличения чувствительности ве55 сов и ускорения процесса взвешивания осадка, находящегося в жидкости, например суспензированного в воде, коромысло с чашками и передвижным грузиком помещено внутри ротора соосно с ним и снабжено гидравличе60 ским устройством, а лимб связан через подшипник с траверсой, которая шарнирно соединена с грузиком стержнем.

2. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью автоматизации загрузки весов, 65 гидравлическое устройство выполнено в виде где c!> — угловая скорость вращения ротора; т, — масса осадка; и — масса передвижной гири 10; т„,. — масса жидкости, вытесненной осад5 ком;

r — расстояние от центра массы гири до

OCH JJP3IJJJ. JJJJ» POTOP3;

l)- — расстояние от центра массы осадка, собравшегося на чашке; до оси вра10 щения ротора, Н вЂ” — плечо сил, действующих па осадок относительно шарнира 9;

Х вЂ” плечо силы, действующей на передвижную гирю 10 относительно шар15 нира 9. Плечо переменное.

Умножив уравнение на g (земное ускорение), получим

420885 центробехкного насоса, расположенного коаксиально в перевернутом вверх дырчатым дном коническом стакане, в стенке которого размещен сспарагор, выполненный в виде воронки, переходящей в открытую трубку, направленную на чашку весов.

420885

Фиг. г

Составитель Н. Никитенко

Техред А. Камышникова Корректор Т. Гревцова

Редактор Е. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1992/9 Изд. № 626 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5