Устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов

 

Союэ Советсиик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.80 (2I ) 2939167/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5I)M. Кл.

G01 0,7/02 твеуаарствие4 квмеет

СССР ае дмам вэебретевнй н етерцткй

ОпУбликовано 23.05.82. Бюллетень № 19 (53) УДК 681. .269(088.8) Дата опубликования описания 23.05.82

;. с-):; гъ г .- - и у 1" . т, 1, „ тП. Рйбалченко» 3

:!, „ a . грlj,g) J,АО (72) Авторы .изобретения

E. А. Лашманов, В. Л. Луньков и (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ

НАГРУЗКИ ДЛЯ МИКРОВЕСОВ

Изобретение относится к приборостро-: . ению и может быть использовано в весах с электромагнитной компенсацией нагрузки в диапазоне -100 мг.

Известны автоматические микровесы фирмы "Кан, в которых устройство электромагнитной компенсации нагрузки содержит маг нктьелектрический моментный двигатель, состоящий иэ закрепленной на торсионной подвеске катушки, расположенной:в поле постоянного матI нита. C катушкой жестко связано неравноплечее коромысло, представляющее собой кварцевый или металлический стержень; на одном конце которого установлена подвеска для измеряемых нагрузок и жестко закреплен флажок, а на другом койце установлен противовес. По разньге стороны флажка размещены источник света я фотоэлемент, служащий в качестве датчика нулевого положения коромысла, подключенный к входу усилителя. Вьгход усилителя подключен к катушке момент. ного двигателя 1 .

Недостатком микровесов является наличие погрешности измерения, вызываемой различным термическим удлинением плеч коромысла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов, содержащее Мо ментный двигатель с закрепленной на торсионных подвесках катушкой, с которой жестко связано равноплечее коромысло

- из кварцевого стержня с подвесками для измеряемой нагрузки, источник света, фотоэлемент и усилитель, выход которого подключен к катушке, а вход - к фотоэлементу (2Q .

Однако конструкция консольно закрепленного флажка снижает точность и чувствительность микровесов, так как создает дополнительную нагрузку на подвеску катушки. Кроме того, термическая деформация флажка при изменении темпе,ратуры окружавшей среды приводит к смешению центра тяжести подвижной

930 системы относительно центра ее вращения, что создает дополнительную погрешность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что источник света и фотоэлемент смещены по вертикали относительно друг друга на толщину стержня, образующего световод, симметрично его продольной оси, и установлены у его противоположных торцов.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит моментный двигатель, состоящий из постоянного магнита

1, катушки 2, закрепленной на торсион ных подвесках 3 и 4, одновременно слу,жащих токопроводами; кварцевое коромысло 5, жестко связанное с катушкой 2, подвеску для уравновешиваюшего груза 6, подвеску для измеряемой пробы 7, линзы 8, источник света 9, фотоэлемент

10, усилитель 11.

Устройство работает следующим образом.

После установки на подвеску 7 измеряемая проба отклоняет коромысло 5 от положения равновесия, поворачивая его вместе с катушкой на подвесках 3 и 4.

При этом. перемещение торцов коромысла относительно источника света 9 и фото-. элемента 10 приводит к увеличению световопо потока, поступающего через коромысло от источника све га к фотоэлементам, сигнал разбаланса от фотоэлемента

1Q поступает на вход усилителя 11, который вырабатывает управляющий сигнал, возвращающий катушку 2 в первоначальное положение.

Величина электрического сигнала, коменсируюшего момент, создаваемый изеряемой пробой, пропорциональна массе пробы. После преобразования этот сигнал может индуцироваться непосредственно в единицах измеряемой массы. Система линз 8 служит для организации параллельного пучка света.

014 4

Подвеска 6 предназначена для установки уравновешивающего груза, например тары измеряемой пробы.

Устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов позволяет повысить точность микровесов как за счет перемещения световода относительно фотоэлемента, так и за счет его перемешения относительно источника света.

tO Таким образом, изменение освещен- ности фотоэлемента происходит в два раза интенсивнее, что вдвое уменьшает погрешности измерения(, вызываемые указанными факторами. Исключение флажка и, 1 соответственно, паразитных масс, увеличивающих момент инерции подвижной системы и нагрузку на торсионные подвески, позволяет повысить чувствительность весов, а также снизить погрешности из20 мерения, вызываемые инерцирнностью подвижной системы.

Формула изобретения

Устройство электромагнитной компенсаИ ции нагрузки для микровесов, содержащее моментный двигатель с закрепленной на торсионных подвесках катушкой. с которой жестко связано равноплечее коромысло из кварцевого стержня с подЬесками

30 для измеряемой нагрузки, источник света и фотоэлемент, усилитель, выход которого подключен к катушке, а вход - к фотоэлементу, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности

З измерения, источник света и фотоэлемент смещены по вертикали относительно друг

apyra на толщину стержня, образующего световод, симметрично его продольной оси, и установлены у его противополож4р ных торцов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сарахов А. Й. Весы в физико-химических исследованиях. М., "Наука", 1968, с. 135-136, 1.TS.Cast. Я РеМгlsctie МЧ<гоща ра

"%agee und DoSle " 5, 1974, М 4, с. 134-.133 (прототип), 9300 Х4

Составитель В. Митряев

Редактор Т. Кугрышева Техред Е.Харитончик Корректор М. Пожо

Заказ 3449/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„а. 4/5

Филиал ППИ Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4