Устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов

Союэ СоветсиикСоциалистическиеРеспублик ОРСК ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1) Дополнительное к авт. свид-ву)М. Кл. 6 01 С, 7/02(22) Заявлено 11.06.80 (2 ) 2939167/18-10с присоединением заявки М Реуйврствией квмвтет СССР ае дмам вэебретевнЯ н етерцткЯ23)Приорите Опубликовано 23,05.82. Бюллетень1 Дата опубликования описания 23.05.82 УДК 681, 269(088,8) 53(54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НАГРУЗКИ ДЛЯ МИКРОВЕСОВ 1 О Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в весахс электромагнитной компенсацией нагрузки в диапазоне 0-100 мг.Известны автоматические микровесыфирмы "Канф, в которых устройство электромагнитной компенсации нагрузки содержит магнитьелектрический моментный двигатель, состоящий иэ закрепленной на торсионной подвеске катушки,расположенной:в поле постоянного мат-.1нита. В катушкой жесткосвязано неравноплечее коромысло, представляющее собой кварцевый или металлический стержень; на одном конце которого установлена подвеска для измеряемых нагрузоки жестко закреплен флажок, а на другомконце установлен противовес. По разныестороны флажка размещены источник света я фотоэлемент, служаший в качестведатчика нулевого положения коромысла,подключенный к входу усилителя. Вьйодусилителя подключен к катушке момент. ного двигателя 11,Ъ Недостатком микровесов являетсяналичие погрешности измерения, вызываемой различным термическим удлинениемплеч коромысла.Наиболее блиаким по технической сущности к предлагаемому является устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов, содержащее моментный двигатель с закрепленной на торсионных подвесках катушкой, с которойжестко связано равноплечее коромыслоиз кварцевого стержня с подвесками дляизмеряемой нагрузки, источник света,фотоэлемент и усилитель, выход которогоподключен к катушке, а вход - к фотоэлементу 2,Однако конструкция консольно закрепленного флажка снижает точность и чувствительность микровесов, так как создает дополнительную нагрузку на подвеску катушки. Кроме того, термическаядеформация флажка при изменении температуры окружающей среды приводит ксмещению центра тяжести подвижной930 системы относительно центра ее вращения, что создает дополнительную погрешность измерения,Сель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что источник света и фотоэлемент смещены по вертикали относительно другдруга на толпину стержня, образующегосветовод, симметрично его продольнойоси, и установлены у его противоположных торцов,На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит моментный двигатель, состоящий из постоянного магнита1, катушки 2, закрепленной на торсионных подвесках 3 и 4, одновременно служащих токопроводами; кварцевое коромысло 5, жестко связанное с катушкой 2,подвеску для уравновешивающего груза 6,подвеску для измеряемой пробы 7, линзы 8, источник света 9, фотоэлемент10, усилитель 11.Устройство работает следующим образом,После установки на подвеску 7 измеряемая проба отклоняет коромысло 5 отположения равновесия, поворачивая еговместе с катушкой на подвесках 3 и 4.При этом. перемещение торцов коромыслаотносительно источника света 9 и фото-.элемента 10 приводит к увеличению световово потока, поступающего через коромысло от источника света к фотоэлементам, сигнал разбаланса от фотоэлемента1 С 1 поступает на вхбд усилителя 11, который вырабатывает управляющий сигнал,возвращающий катушку 2 в первоначальное положение.Величина электрического сигнала, коменсирующего момент, создаваемый изеряемой пробой, пропорциональна массепробы. После преобразования этот сигнал может индуцироваться непосредственно в единицах измеряемой массы. Система линз 8 служит для организации параллельного пучка света. 014 4Подвеска 6 предназначена для установки уравновешивающего груза, напримертары измеряемой пробы,Устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов позволяетповысить точность микровесов как за счетперемещения световода относительно фотоэлемента, так и за счет его перемещения относительно источника света,10 Таким образом, изменение освещен-ности фотоэлемента происходит в два раза интенсивнее, что вдвое уменьшает погрешности измерения, вызываемые указанными факторами, Исключение флажка и,1 З соответственно, паразитных масс, увеличивающих момент инерции подвижнойсистемы и нагрузку на торсионные подвески, позволяет повысить чувствительностьвесов, а также снизить погрешности из 20 мерения, вызываемые инерцирнностьюподвижной системы. Формула изобретения Устройство электромагнитной компенса 2 З ции нагрузки для микровесов, содержащеемоментный двигатель с закрепленной наторсионных подвесках катушкой. с которой жестко связано равноплечее коромысло из кварцевого стержня с подЬесками30 для измеряемой нагрузки, источник светаи фотоэлемент,усилитель, выход которого подключен к катушке, а вход - к фотоэлементу, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиЗ измерения, источник света и фотоэлементсмещены по вертикали относительно другдруга на толщину стержня, образующегосветовод, симметрично его продольнойоси, и установлены у его противополож 40 ных торцов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сарахов А. Й. Весы в физико-химических исследованиях. М., "Наука",1968, с. 135-136.930014 Подписноетета СССР 449/50 Тираж 671 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Рауш