Электромагнитный весовой элемент

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски вСоциал истнческикРеспублик ии 678934(51) М, Кд. б 01 б 7/00 с присоелинением заявки Ле -Гаеудврстваиимй комитет(53) УДК 681 .269(088, 8) Дата опубликования описания 18.03.80(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВЕСОВОЙ ЭЛЕМЕ НТИзобретение относится к весоизмерительной технике, а также экспериментальной технике для аэродинамических исследований.Известны весовые элементы, уравновешиваемые грузом, содержащие коромысло, опору, ходовой винт, подвижный груз и гидравлический демпфер 1,Однако, обладая требуемой точностью, известные весовые элементы не обеспе1 О чивают достаточного быстродействия из-за необходимости перемещения подвижного груза для восстановления равновесия при измерениях.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее рычаг, датчик пере мещения, усилитель, катушку и постоянный магнит Ц.В этом устройстве цри нарушении, равновесия рычага датчик перемещения подает сигнал ца усилитель, который питает током катушку, цаходящуккя в магццтцом иоле постоянного магнита,2От взаимодействия тока в катушке и магнитного поля магнита создается сила приложенная к рычагу, которая компенсирует измеряемое усилие, сохраняя равновесие рычага. По величине тока, протекающего по катушке, можно судить о величине измеряемого усилия.Однако известный весовой элемент применим только в условиях постоянст ва температуры окружающей среды и не обеспечивает достаточной точности при изменении температуры. Обычно весовые элементы аэродинамических весов уста навливаются в камере давления трубы, где в процессе проведения эксперимен. . значительно изменяется температура окружающего воздуха, Это изменение температуры меняет магнитные свойсъ ва постоянного магнита. В результате значительно увеличивается погрешность измерения. Так, экспериментальные ис следования показывают, что при измене- нии температуры на 30 С предельнаяопогрешность весового элемента изменя67893 ется ца 0,9% от максимального измеряемого усилия, что не допустимо для нормальной работы аэродинамических весов.Цель изобретения - повышение точности измерепий при изменении температуры.Это достигается тем, что в устройство введена система температурнойкоррекции, состоящая из температурногопреобразователя, например термопарыкатушки подмагничивания, установленныхна постоянном магните, и усилителя постоянного тока, при этом термопаря соединена с входом усилителя постоянноготока, а катушка подмагничивания подключена к его выходу,На фиг. 1 изображена блок-схема,предлагаемого электромагнитного весового элемента; на фиг. 2 - график результатов градуировок предлагаемого ве Осового элемента.Электромагнитный весовой элементсодержит рычаг 1, на конце которогоустановлен датчик 2 перемещения, подключенный к входу усилителя 3. К выходу усилителя подключена катушка 4,которая расположена в магнитном полепостоянного магнита 5. На магните установлены температурный преобразователь 6, например термопара и катушка7 подмагничиввния, при этом термопарасоединена с входом усилителя 8 постоянного тока, а катушка подмагничиввнияподключена к его выходу. Электромагнитный весовой элемент работает следующим образом.Измеряемое усилие, приложенное к рычагу 1 весового элементавыводит рычаг из равновесия. В датчике 2 формируется сигнал, поступающий в усилитель 3, который питает током катушку 4, находящуюся в магнитном поле постоянного магнита 5. Ток в катушке взаимодействует с магнитным полем магнита.При этом создается сила, приложенная к рычагу, которая уравновешивает измеряемое усилие. При изменении температуры магнита меняются его магнитные свойства, в также изменяется ЭЛС терЮ мопары. Напряжение термопары, усиленное усилителем 8 постоянного тока, по 4 4ступает в катушку 7 подмагцичивания,которая создает дополнительный магнитный поток, компенсирующий изменениемагнитного потока постоянного магнитаот изменения его температуры, При этомкоэффициент пропорциональности междутоком в основной катушке и развиваемойсилой будет постоянным и независимымот температуры окружающей среды,На фиг. 2 приведены результаты градуировок предлагаемого электромагнитного весового элемента без системы температурной коррекции и с ней. По оси ординат отложено относительное значение мок при постоянном токе черезРопмокс.катушку где Роп макс- измеряемое максимальное усилие при опорной температуре 3 Рмакс, - измеряемое максимальное усилие при разных температурах. Эти результаты показывают, что применение системы температурной коррекции увеличивает точность измерения примерно в 15-20 раз при изменении температуры на 30 С.о формула изобретения Электромагнитный весовой элемент,содержащий рычаг, датчик перемещения,усилитель, катушку и постоянный магнит,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерения приизменении температуры, в него введенасистема температурной коррекции, состоящая из температурного преобразователя, например термопары, катушки подмагничивания, установленных на постоянном магните, и усилителя постоянноготока, при этом термопвра соединена свходом усилителя постоянного тока, акатушка подмагничивания подключена кего выходу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Горлин С. М. ч др. Аэромехацические измерения, М., Наука", 196 ,с. 447-453.2. Горлиц С. М. и др. Лэромеханические измерения. М., "Наука, 1964,с. 465.678934 Фиг, 1 смаке Гап мак с 20- Градуиродка Юез тенпературмаи коррек.ии Градуироека с температ й юоррекцие и 2 Составитель М, Орловаедактор Т, Колодцева Техред О. Лееэа Корректор Г, Решетник филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. ктная, 4 э 1115/50 ЦНИИПИ по дел 13035, Москв