Устройство для измерения сил

(5 К 6 01 С 1/2 С 01 Ь 1/О С 01 И 5/О С 01 В 21/ присоединение3 Приоритет.Опубликова вки Госуд твен ны 1 комнтетСССРам нзобретеннйоткрытий о д5,1179 Бюллетвнь Мания описания 05,11.7 та опубли 72 Авторь Н.Подгорный, .П.Стратиенк. Л. Варшавский, В, В. Балыбердин А.А.Клевцов, А.В.Костромеев, и Г.А.Листопад Денисюк ернацки зобретения 1) Заявитель ститут проблем машиностроения АН Украинской(54) УСТРОЙСТВО МЕРЕНИЯ СИ тел гла наклона коие груза и15 одер- динеч- ещентью, 2012) .торойопоры,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения пондеромоторных сил взаимодействия заряженных физических моделей с внешним электрическим полем и других физических и физико-химических исследований.Известны весы, содержащие коромысло и опору, выполненные в виде пусто телой сферы,помещенной в чашу, наполняемую жидкостью, и датчик угла наклона коромысла 1),На точность съема уромысла влияют положенгирь на чашках.Наиболее близко к предлагаемому - устройство для измерения сил, с жащее коромысло, две жестко сое ные с ним пустотелые опоры, пом ные в ванны, наполняемые жидкос н датчик угла наклона коромыслаНаличие общей емкости, из ко жидкость поступает в ванны под исключает возможность подведения электрического напряжения к объекту на коромысле без введения дополнительных связей, нарушающих правила измерения, а следовательно, не обеспечивает возможности использования устройства для измерения сил взаимо действия электрически заряженныхс внешним электрическим полем,Цель изобретения - обеспечениевоэможности использования устройствадля измерения сил взаимодействияэлектрически заряженных тел с внешним электрическим полем,Указанная цель достигается тем,что в предлагаемом устройстве пусто.телые опоры выполнены электропроводными, электроизолированы друг от друга и помещены в электроизолированныеванны, наполняемые электропроводнойжидкостью, а также тем, что пустотелые опоры выполнены из ферромагнитного материала, а на внутренней поверхности днища ванн установленыпостоянные магниты.устройство представлено на чертеДиэлектрическое коромысло 1 жестко скреплено с диэлектрической осью 2. Опоры 3 и 4 плавают в ваннах .5 и 6, наполняемых электропроводящей жид костью. Для подведения электрического напряжения двух полярностей ванны могут быть металлическими, размещаемыми на диэлектрическом основании, и диэлектрическими. В первом случае непосредственно к ваннам подключаюттоковедущие .провода, а во втором случае в ванны опускают электроды 7 и 8Вдоль коромысла с двух сторонукреплены два изолированных тонкихпроводника 9 и 10. Проводники раздель,но соединены с опорами 3 и 4, Накоромысле 1 устанавливают исследуемыйфизический объект (иэделие) 11, ккоторому подводят электрическое напряжение.Вес изделия компенсируют навесками, Укладываемыми в чашу 12. При выполнении опор в виде пустотелых цилиндров из немагнитных материалов наних напрессовывают одинаковые ферромагнитные кольца 13 и 14, а на дневанн под кольцами устанавливают постоянные магниты 15. На диэлектрической оси 2, соединяющей поплавки, ус-тановлено зеркало 16, на котороенаправляют луч источника света 17.Источник света может быть установленотдельно от устройства, но неподвижно на все время калибровки устройства и измерений,Луч, отраженный от зеркала, направляется на шкалу 18, по которой 25производится отсчет.В качестве возвращающего в нулевое положение момента силы в данномустройстве используется дисбаланс,получающийся либо как результат естественной несбалансированности массв опорах относительно горизонтальной оси, так и дисбаланс 19, которыйвводится искусственно.Устройство работает следующим образом.После установки физического объекта 11 на коромысле 1 к нему подсоединяют проводники 9 и 10. В ванчы5 и б наливают электропроводящую жид ркость. Навесками., укладываеьыми вчашу 12, коромысло устанавливают вгоризонтальное положение. Луч от источника света 17 направляется на зеркало 16, а отраженный от него лучпопадает на шкалу 18, укрепленную настене лаборатории. После успокоенияустройства на шкале отмечается начальное (нулевое) положение., от которогов дальнейшем выполняют отсчет какпри калибровке устройства стандартйыми навесками, так и при экспериментальных исследованиях с изделием,Чувствительность устройства определяется величиной дисбаланса. Чемон меньше, тем более чувствительноустройство. Чувствительность устрой-ства также повышается с ростом расстояния между зеркалом 16 и шка-.лой 18.Устройство позволяет измерять си"лы взаимодействия с внешним электрическим полем в условиях, когда к объекту, установленному на коромысле,необходимо подвести электрическоенапряжение; исключить влияние подеречных сил, возникающих в неоднородном электрическом поле; измерятьсилы, действующие как вертикально .вверх, так и вертикально вниз; расширить пределы измерения, что практически невозможно выполнить с помощьюизвестных устройств,Формула изобретения1. Устройство для измерения сил, содержащее коромысло, две жестко соединенные с ним пустотелые опоры, помещенные в ванны, наполняемые жидкостью, и датчик, угла наклона коромысла, о т л М ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности использования устройства для измерения сил взаимодействия электрически заряженных тел с внешним электрическим полем, в нем пустотелые опоры выполнены электропроводными, электроизолированы друг от друга и помещены в электроизолированные ванны, наполняемые электропроводящей жидкостьюю2Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пустотелые опоры выполнены из ферромагнитного материала; а на внутренней поверхности днища ванн установлены постоянные магниты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9393604, кл. 0 01 С 1/22, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9468100, кл. 6 01 С 1/22, 1973,696300 итель В С.Мигай Сост Техр асимова Корректор И,Михее Редактор Б.федото ПП фПатент, г. Ужгород, ул.,Проектная,или каэ 6754/41 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, ЖТираж 766 ственного бретений и Раушская Псдпи сноеомитета СССРоткрытийнаб., д. 4/5