Электронные весы

(5)5 а 01 С 7 0 елк СССР82. тельств 7/04,035, ится к несов частност электромагнит -ивания, и поз ть измерения, о 1, которое повысить точносдержат коромыслно на токоподвоснабжено подвеушку 4, помещен5 между постоябразным магнитотальной частью воляет Весы с тяж -дящих скам падве ках 2 3раб к х ю ка т уменьшения в 5, 9, 1 О вс мпературного ого магнита и й 7-образнога умм сируется за сч ной длины зазор вие линейного т ным магнитомроводом 7 с зазоб и едстасеобразогоризо ватель 8, пстержиала ения постоя гори маги клонения 12,нитного матер зонтальных та 7. 2 ил пет м и ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(57) Изобретение относизмерительной технике,к электронным весам сной системой уравновеш атурным коэффициентом линеиног расширения, близким к нулю, и электронное устройство 13. Весы работаюследующим образом. При нагруженииподвесок 3 коромысло 1 отклоняетсяположения равновесия, преобразователь отклонения 12 вырабатываетэлектрический сигнал, пропорциокальный изме.немой массе, который преобразуется в постоянный ток и черезэлектронное устройство 13 поступаетв токовую катушку 4, находящуюся вмагнитном поле, создаваемом постоянным магнитом 6, в результате чеговозникает крутящий момент, возвращающий коромысло 1 в положение равновесия, При изменении температуры и:менение магнитной индукции в зазорах5 вследствие уменьшения намагниченности постоянного магнита 6 компенИзобретение относится к автоматической весоизмерительной,технике,в которой:;уравновешивание весов достигается с помощью электромагнитныхустройств - обратных преобразовате"лей электрического сигнала в перемещение коромысла,Целью изобретения является повышение точности электронных весов.На фиг.1 изображена схема электронных весов; на фиг,2 - схема магнитопровода. 10 Весы (фиг.1).содержат коромысло1, которое подвешено на токоподводящих растяжках 2 и снабжено подвесками3, На коромысле 1 закреплена токоваякатушка 4, помещенная в рабочих зазорах 5 .между постоянным магнитом 6и Ч-образным магнитопроводом, состоящим (фиг.2) из боковых вертикальных.стенок 7 и нижней горизонтальной части 8, между которыми имеются дополнительные зазоры 9 и 10, Параллельнонижней части 8 магнитопровода междувертикальными его стенками 7 жесткозакреплен стержень 11 из немагнитного материала с температурным коэффициентом линейного расширения, близким к нулю, например из ситала или 30кварца,Преобразователь 12 отклонения коромысла установлен вблизи токовойкатушки 4 и электрически связан срегистрирующим устройством 13, выход 35которого подключен к токовой катушке 4.Электронные весы работают следующим образом,40При нагружении подвесок 3 и отклонении от положения равновесия коромысла 1 преобразователь 12 отклонения.вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный измеряемой 45массе, который преобразуется в постоянный ток и через регистрирующееэлектронное устройство 13 поступаетв токовую катушку 4, находящуюся вмагнитном поле, создаваемом постоянным магнитом 6, в результате чеговозникает крутящий момент, возвращающий коромысло 1 в положение равновесия. Значение крутящего;момента Ипропорционально току обратной связии магнитной индукции в зазорах В:кТВ11)где к - коэффициент пропорциональности. Таким образом значение тока 1 ока" зывается пропорционально измеряемой массе при условии постоянства магнитной индукции в,зазоре.В то же время известно, что намагниченность постоянного магнита, а следовательно, магнитная индукция в зазоре уменьшается с увеличением температуры, в пределах от 2 10до 1 10град- и больше, что приводит к появлению дополнительной температурной погрешности.В предлагаемых электронных весах при изменении температуры изменение магнитной индукции в зазорах вследствие уменьшения намагниченности постоянного магнита 6 компенсируется эа счет уменьшения суммарной длины зазоров из-за линейного температурного расширения постоянного магнита и горизонтальных частей 7-образного магнитопровода.Анализируя линейное расширение отдельных частей магнитопровода (фиг,2), можно сказать, что с увеличением температуры металлические части магнитопровода, имеющие размеры а, а а , Ьи температурный коэффи" циент линейного расширения р, удлиняются, в то время как длина Ь немагнитного стержня 11, имеющего температурный коэффициент линейного расширения, близкий к нулю, остается постоянной, вследствие чего длины зазоров уменьшаются, Уменьшение длины воздушных зазоров магнитопровода приводит к увеличению магнитного потока, в результатс чего повышается магнитная индукция в рабочих зазорах 5. А так как при увеличении температуры намагниченность магнита падает, то в предлагаемой конструкции происходит компенсация температурного изменения индукции. Полная компенсация температурйого изменения индукции осуществляется, если выполняется условиейЯ 1 з,21 з - суммарная длина зазоров5, 9 и 10 ма гни то провода;д( -:1) - изменение длин зазоров5, 9 и 10 при изменении температуры на величину15 25 35 5 156622В этом случае дополнительная температурная погрешность стремится к нулю.Для магнитной системы предлагаемых весов условие (2) можно выразить через температурные коэффициенты линейного расширения и относительные размеры частей магнитопровода (фиг.2),эй1 а + а+ а Ф Ь 11м 1Ре (Э) где а, а, а Ь- длины частеймагнитопровода,параллельныхнемагнитномустержню 11.Из полученного выражения (3) всоответствии с фиг.2 получают зависимость, при которой температурноеизменение индукции в рабочем зазоремагнитопровода равно нулю,.Е 1 з 2 РеЬ + Ре где. Ь - длина немагнитного стержняс температурным коэффициентом линейного расширения, близким к нулю.Использование описанных конструктивных отличий позволяет, пе исключая возможности применения термисторов и различных схем температурной компенсации, добиться дополнительно-, го снижения температурной погрешности электронных весов за счет повышения температурной стабильности не- " 2 6посредственно самого коэффициентапреобразования обратного преобразователя. Формула и э о б р е т е н и я Электронные весы, содержащие коромысло с подвесками, преобразователь отклонения коромысла от положе" ния равновесия, регистрирующий электронный блок и обратный преобразо" ватель, включающий постоянный магнит, Ч-образный магнитопровод, при этом магнит расположен с зазорамн между боковыми частями Ч-образного магнитопровода, прямоугольную токовую катушку, расположенную в зазорах, о т л,и - ч а я щ и е с я тем, что, с целью повышения точности за счет сииения температурной погрешности, они снабжены немагнитным стержнем из материала с температурным коэффициентом ли1 нейного расширения й а О в , вград Ч-образном магнитопроводе выполненыдополнительные зазоры между его боковыми частями и основанием, немагнитный стержень жестко закреплен междубоковыми, частями Ч-образного магнитопровода, прн этом отношение суммыдлин всех зазоров магнитопровода кдлине магнитного стержня равно удвоенному отношению температурных коэффициентов намагниченности магнита илинейного расширения магнитопровода.1566222 Велич Составител Редактор Н.Бобкова Техред Д.Олийнык Корректор В,КабациГ Заказ 1215 Тираж 4 Подписно Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 7 осударствецного комитета 113035, Москва,изобретениям и открытиям при Г5, Раушская наб., д. 4/5