Способ измерения масс и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвто схомю свидетельств

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Республик

{щ979874 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2206.81 (21) 3304196/18-10 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (И) М.Кп.з

G 01 G 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($31 УДК 6 81. 26 9 (088. 8) Опубликовано 07.1282. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 071282 (72) Автор изобретения

А ° Т.Перельман (71)заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАСС И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике изменения масс в невесомости.

Известен способ измерения массы тела в условиях невесомости, основанный на вращении тела вокруг фиксированной оси и измерении центробежной силы(11.

Недостатком данного способа и уст. войства для его осуществления является невысокая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, реализованный в центробежных весах, включающий вращение тела вокруг оси, не проходящей через его центр масс, и фиксирование сигнала с датчика центробежной силы12).

Наиболее близким к предложенному по технической сущности являются центробежные весы, содержащйе грузоприемный механизм, соединенный посоедством рычагов с валом, на которых расположены тензодатчики, связанные с приводом его вращения, причем тензодатчики через контактные кольца связаны с измерительным прибором(2 ).

Недостатком известного способа и устройства является невысокая точность при измерении.

Цель изобретения — повышение точ, ности измерения.

Указанная цель достигается тем, что величину сигнала фиксируют при двух положениях тела, характеризующихся разными расстояниями от оси вращения и поворотом на 180 относительно оси, перпендикулярной оси вра1О щения.

В устройстве для осуществляения способа рычаг с грузоприемным механизмом выполнен телескопическим с винтовой канавкой, снабженной фиксаторами двух положений рычага с поворотом на 180 причем тенэадатчики расположены на наружной поверхности рычага у его основания.

На фиг. 1 показано предложенное устройство (вид с торца), на фиг.2 то же, продольный разрез, на фиг.3 схема двух фиксированных положений телескопического рычага с поворотом грузоприемного устройства на 180

Устройство пля измерения масс, реа25 лизующее способ измерения массы ;ела, состоит иэ корпуса 1, в котором на подшипниках 2 установлен полый вал 3, вращаемый электродвигателем 4

На конце полого вала 3 имеется несколько телескопических рычагов, сос979874 тоящих иэ корневой 5 и выдвигаемой б частей, которые могут фиксироваться в двух положениях стопором 7. На противоположном конце каждого телескопически складываемого рычага установ тен грузоприемный механизм 8, вовнутрь которого помещается тело 9, массу которого необходимо измерить.

Тело эажимается прижимом 10. На рычагах корневых частей 5 у основания снаружи сбоку наклеены тенэодатчики

11, от кажлого из которого идут лва провода 12 и 13. Эти проволы проходят внутри полых телескопических рычагов и подходят — первый к минусовому контактному кольцу 14, а второй — к плюсовому контактному кольцу 5 (а,б,в,г,л и т.д. ). Минусовое контактное кольцо 14 идет к тензометоу, соединенному с вычислительным

40

60 устройством, имеющим индикатор 16, а вторая клемма индикатора соединена с рычагом 17 многоклеммного переключателя. Плюсовые контактные кольца 15 через контактные щетки 18 подсоединяются к контактам 19 многоклеммного переключателя (а,б,в,г,д).

На корневой части рычага 5 имеется винтовая канавка 20, в которую входит штифт (не показан ) выдвигаемой части рычага б.

При телескопическом перемещении частей рычага штифт и винтовая канавка обеспечивают поворот грузоприемного механизма на 180.Тела 9, масо су которых необходимо измерить, устанавливаются в грузоприемном механизме 8 и прижимаются прижимами 10.

Полый вал 3 вместе с телескопическими рычагами 5 и б раскручивается электродвигателем 4. При этом на тело 9 действует центробежная сила, которая растягивает рычаги 5, изменяя их длину, т.е. обеспечивая их линейную деформацию. Вместе с рычагом 5 растягивается тензодатчик 11 в результате чего изменяется его омическое сопротивление, которое иэмевяется тензометром и пеоедается в запоминающую ячейку вычислительного устройства 1б с индикатором. Такие замеры делаются для всех тел, помещенных в грузоприемные механизмы.

Затем выдвигаемые рычаги б переводятся во второе фиксированное положение с поворотом контейнера на

180 и операция замера омического сопротивления тенэодатчика тенэометром и передача результата в запоминающую ячейку вычислительного устройства повторяется. Применение телескопических рычагов, имеющих два фиксированных положения с поворотом в одном иэ них на 180О обеспе.чивает определение массы тела пои про извольном его положении в контейнеoå.

Массы взвешиваемых тел опрелеляются вычислительным устройствам пос ле двукратного замера по формуле:

EF (ak„— ЬЯ)

ы (%и)я(„,) м где Š— модуль упругости материала. корневого рычага (кг/см-), F - площадь поперечного сечения. корневого рычага, см

Ь вЂ” длина телескопически выдвинутых рычагов(см), длина корневого рычага(сй); коэффициент тенэочувствительности тензодатчика, n — число оборотов вращения полого вала (об/мин), R — сопротивление недеформированного тензодатчика(см), 8R„uRq — изменения сопротивления тенэодатчика в лвух Фиксированных положениях (Ом) .

Величины Ы, Д.,Ь;.I,n R и Р являются .постоянными, а выражение

EF с v К является константой . (.о}(-() устройства.

Переключая рычаг 17многоклеммного переключателя в разные положения и соединяя его с контактами 19 (а,б, в,г,д и т.д.) подключают тенэометр к тенэодатчикам различных рычагов с передачей результатов на вычисли-, тельное устройство и таким образом определяют массу тела в каждом грузоприемном механизме.

Изобретение дает возможность определять в невесомости массы нескольких тел во время одной операции взвешивания, а также позволяет регистрировать небольшие изменения массы с большой точностью, независимо от положения центра тяжести тела.

Формула изобретения

1. Способ измерения масс, включающий вращение тела вокруг оси, не прохсу ящий через его центр масс, и фиксирование сигнала с датчика центробежной силы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, величину сигнала фиксируют при двух положениях тела, характеризующихся разными расстояниями от оси вращения и поворотом на 180 относительно оси перпендикулярной оси вращения.

2. Устройство для измерения масс, содержащее грузоприемный механизм, соединенный посредством рычагов с валом, на которых расположены тензодатчики, связанные с приводом его вращения, причем тензодатчики через контактные кольца связаны с измерительным прибооом о т л и ч а ю щ е е"

979874

Фиг.f

ФигЗ с я тем, что, с целью повышения точности измерения, рычаг с грузоприемным механизмом выполнен телескопическим с винтовой канавкой, снабженной фиксаторами двух полое жений рычага с поворотом на 180, причем тензодатчики расположены на наружной поверхности рычага у его основания.

ВНИИПИ Заказ 9342/28

Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4, Источники инфоомации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 521184, кл. G 01 G 9/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 712680, кл, G 01 G 9/00, 1978 (прототип).