Гидростатическое весы

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕт ЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕУЕЙЬСУВУрц 56872 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к (22) Заявлено 04.01.76 т. свид-в 2308 1) М Кп 2 С 016 5/04 с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета веинистоое СССР по делам изобретений 3) Приоритетпубликовано 15,06.77. Бюллетень2 ата опубликования описания 18,07.7(53) УДК 681,26(088,8) и открыт Авторы изобретения А, П. Данилин и Ю, М, Кулагин вановский энергетический институт им, В, И. ЛеЦина(54 РОСТАТИЧЕСКИЕ ВЕСЬ Изобретение относится к пронзводсгву средств измерения массы.Известны гидростатические весы с погруженным в жидкость поплавком, содержащие грузовую алощадку, укрепленную на поплавке, и устройство, ооеспечива 1 ощее поступательное вертикальное прямолинеиное,перемещение поплавка в жидкости в функции массы,взвешиваемого груза. Для отсчета показаний используются устройства для измерения погружения поплавка в рабочей жидкости.Известные весы не ооеспечивают достаточной точности взвешивания вследствии повышения трения от перекоса, возникающего при погружении поплавка.Известны также гидростатические весы, содержащие погруженный в жидкость поплавок с установленной вверху грузовой платформой. При этом центр тяжести подвижной системы, как правило, находится выше метацентра, что обуславливает наличие крутящего момента, который можно компенсировать только реакциями со стороны направляющей. Направляю;цая выполнена в виде струн, натянутых по отвесной линии и проходящих через подшипники скольжения, укрепленные на поплавке.11 ри работе весов трение в подшипниках скольжения определяет фактор нечувствительности весов и снижает точность взвешивания. Для повышения точности взвешивания впредлагаемых весах корпус снабжен открытыми на внешних концах нижним и верхним патруоками, в которых помещены два цилинд ра дифференциального стержня, причем наверхнем цилиндре нанесена отсчетная шкала, а,нижний цилиндр соединен с грузовой площадкой и снабжен стаканом гидрозатвора, охватывающим нижний патрубок и заполнен ным жидкостью более тяжелой, чем рабочая.11 ротивостоящие поверхности нижнего патрубка, нпянего цилиндра и стакана гидро- затвора могут быть покрыты составами, имеющими различные значения пли знаки 15 угла смачивания по отношению к жидкостигпдрозагвора, в них могут быть введены дополнительные сосуды, полости которых сообщены с атмосферой, соединенные через краныс корпусом.20 На чертеже показаны описываемые весысостоят из корпуса 1, имеющего два соосных цилиндрических открытых с внешних сторон патрубка 2 и 3. Внутри корпуса 1 в рабочей жидкости помещен поплавок 4, снабженный 25 дифференциальный, стержнем, состоящим изверхнего 5 и нижнего б цилиндров различных диаметров. Цилиндры 5 и 6 расположены ак.сиально соответственно в патрубках 2 и 3.Верхний цилиндр 5 снабжен шкалой 7 для ин- И дпкации его погружения в рабочей жидко3сти, заполняющей объем корпуса 1 и патрубков 2 и 3. Нижний цилиндр б соединен со стаканом гидрозатвора 8 и системой подвеса, несущей грузовую площадку 9 и площадку дополнительных разновесов 10. Внутри стакана гидрозатвора 8 находится замыкающая гидрозатвор жидкость 11 с более высокой, чем у рабочей жидкости, плотностью. Объем корпуса 1 сообщается через краны 12 с открытыми сверху цилиндрическими сосудами 13 с фиксированными относительно корпуса 1 осями, а также через шарнирное удлотнение 14 - с открытым цилиндрическим сосудом 15, угол наклона, которого к вертикали может изменяться.В качестве рабочей жидкости можно использовать доступную и неагрессивную жидкость, например воду, а в качестве замыкающей жидкости - либо жидкие металлы (ртуть, смесь галлия и туллия и др.), либо тяжелые органические соединения. Для предотвращения испарения замыкающая жидкость покрыта защитным слоем рабочей жидкости, Обе жидкости должны обладать малым трением покоя и не должны быть аномальными.Геометрические размеры патрубков 2 и 3 и цилиндры 5 и 6 дифференциального стержня выбираются из требований к точности замера погружения в зависимости от величины взвешиваемого груза.При описанной выше геометрии элементов весов автоматически обеспечивается линейная зависимость величины перемещения подвижной системы от,массы взвешиваемого груза.Поверхности цилиндра б, гидрозатвора 8 и патрубка б снабжаются такими различными покрытиями, чтобы по отношению к жидкости гидрозатвора они имели с одной стороны положительный угол смачивания (например, золото или цинк для ртути), а с другой стороны - отрицательный угол емачивания(стекло для ртути).В исходном положении все гидростатические силы выталкивания поплавка 4 и цилиндров 5 и б дифференциального стержня компенсируются силами веса подвижной системы и силой выталкивания патрубка 3 на 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 4замыкающей гидрозатвор 8 жидкости. При этом уровень жидкости в патрубке 2 юстируется иа 0 изменением угла наклона сосуда 15 при соответствующем открытом кране 12, При взвешивании навески груза, размещаемой на грузовой платформе 9, подвижная система придет в движение до нового состояния полного равновесия, причем степень погружения ее является однозначной функцией взвешиваемой массы. Для изменения диапазона величин взвешиваемого груза (масштабирования шкалы) подключаются в любом сочетании сосуды 13, позволяющие изменить константы масштаба погружения.Наличие проходящего вниз стержня б позволяет разместить центр тяжести подвижной системы ниже ее метацентра, что сводит к нулю возможные вращающие моменты и освобождает от необходимости использования ме ханических средств центровки.Формула изобретения1. Гидростатические весы, содержащие корпус и расположенный в нем поплавок, погруженный в рабочую жидкость и грузовую площадкуприкрепленную к поплавку, о тл ич а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности взвешивания, корпус снабжен открытыми на внешних концах нижним и верхним патрубками, в которых помещены два цилиндра дифференциального стержня, причем на верхнем цилиндре нанесена отсчетная шкала, а нижний цилиндр соединен с грузовой площадкой и снабжен стаканом гидрозатвора, охватывающим нижний патрубок и заполненным жидкостью более тяжелой, чем рабочий.2. Весы по п. 1, о т л и ч а ю щ и е с я тем,что противостоящие поверхности нижнего патрубканижнего цилиндра и стакана гидро- затвора покрыты составами, имеющими различные значения или знаки угла смачивания по отношению к жидкости гидрозатвора,3. Весы по п, 1, о т л и ч а ю щ и е с я тем, чтов них введены дополнительные сосуды, полости которых снабжены с атмосферой, соединенные через краны с корпусом.561872 Состави анншенкер Реда кго елева ректо еикин ПодписноеССР 113 аказ 1609/10ЦНИИПИ Гос хред И. Карандашов Изд. М 532 Тираж 881рственного комитета Совета Министроделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ография, пр, Сапунова, 2