Весы с магнитной подвеской

О Соеэ СоветскицйалистичаОРфеспублниФ ОБРЕТЕН ВТВЛЬ СТВО 6 Дополнительное к авт. свидву - 22) Заявлено 07. 04, 77(21) 2470556/1 г) М. Кл.а 01 а 7 с присоединением ваяв ааударстванньй наетет ссср в делая нзобратвннй н атнрытнй(П) Заявител 54) ВЕСЫ С МАГНИТНОЙ П иных ства паралл вешив ающе Изобретение относится к приборам для физико-химических исследований, связанных с из мерением усилий, действующих на тело, изолированное от внешней среды, и может быть и пользовано в химической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности. 5Известны приборы для измерения усилий, действующих на тело, изолированное от внешней среды, содержащие помещенный в герметичный корпус сердечник в виде железного стержня и уравновешивающее устройство, выполневве в 1 а виде соленоида, связанного с злектроино - следящей системой, связанной с устройством для измерения веса 3).Однако такие приборы имеют недостаточные точность и чувствительность измерений, обуслов. ленные механической реакцией проводов, соеди. няющих соленоид с весами, и нагревом соленоида при прохождении в нем тока. К тому же, они отличаются конструкционной сложностью, обусловленной необходимостью изготовления от 26 верстий в герметичном корпусе для вывода проводов, соединяющих катушку датчика с злектронно - следящей системой. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является прибор для измерения усилий, действующих на тело, изолированное от внешней среды, содержащий помещенный в герметичный корпус сердечник в виде постоянного магнита и уравновешивающее устройство 2Однако чувствительность и точность измерю ний данного прибора недостаточны, вследствие статичности системы, обусловленной наличием двух магнитов,сверху и снизу поплавка, вызывающих реакцию при перемещении поплавкаЦелью изобретения является повышение точти и чувствительности измерений прибора.Это достигается тем, что постоянные магниты уравновешивающего устройства обращены друг к другу плоскостями разноименных полюсов, а центрирующее устройство выполнено в ви. де двух диамагнитных пластик, расположенных так, что их гексагональные оси перпендикулярны плоскостям полюсоч сердечника, причем плос. оименных полюсов сердечника и по- магнитов уравновешивающего устро ельны друг к другу, причем урзвное устройство может быть дополнител3но снабжено двумя компенсационными магнитами, расположенными под основанием, сердечникможет быть снабжен дополнительным постоянныммагнитом, расположенным над основным, а урав.новепввающее устройство снабжено дополнительным компенсационным магнитом, расположеннымнад дополнительным постоянным магнитом сер.дечника, причем два основных постоянных магнита уравновешивающего устройства расположены на уровне постоянного магнита. 1 ОНа фиг, 1 изображена принципиальная схема,предлагаемого устройства, на фиг, 2, 3 и 4 - то же,воэможные варианты,Весы с магнитной подвеской содержат герметичный корпус 1, подвижный постоянныи магнит 2 сер5дечннка; постоянные магниты 3 уравновешиваютго устройства, обращенные друг к другу плоскоотями разноименных полюсов так, что подвижныймагнит сердечникависит на магнитных растяжках,при этом на подвижный постоянный магнит 2 сер Одечника действуют одновременно две силы, однаиэ которых поддерживает его во взвешенном со.стоянии, а другая центрирует его в горизонталь.ной плоскости; устройство для измерения весавыполненное в виде коромысловых аналитических э 5весов 4; центрирующее устройство, выполненноев виде двух диамагнитных пластин 5 иэ пиролитнческого графита или висмутарасположенных в корпусе так,что их гексогональные оси перпендикуляр.ны плоскости полюсов постоянного магнита сер- . ЗОдечника; исследуемое тело б, подвешенное с помощью нити 7 в нижней части сердечника.В весах с магнитной подвеской, показанныхна фиг. 2, уравновешивающее устройство состоитиэ двух компенсационных постоянных магнитов8, расположенных ниже подвижного постоянногомагнита сердечника.В весах с магнитной подвеской показанных нафиг, 3, подвижный постоянный магнит сердечни.ка выполнен в виде двух соединенных между со- Обой постоянных магнитов 2 и 9, а уравновешивающее устройство состоит иэ двух основных магнитов 3 и одного компенсационного магнита 10,причем компенсационный магнит расположен науровне нижнего подвижного постоянного магнита. 45В весах с магнитной подвеской. показанныхна фиг. 4, устройство для уравновешивания со.стоит из двух основных постоянных магнитов 3,расположенных выше подвижного постоянногомагнита сердечника и одного компенсационногомагнита 11, расположенного над постояннымподвижным магнитом сердечника таким образом,что плоскости их разноименных полюсов парал.лельны. Магнитная подвеска полностью устойчива по вертикальной оси.55При перемещении подвижного магнита 2 сер.дечника вверх равнодействующая растятивающихсил, действующих от магнитов 3 на магнит 2,непрерывно уменьшается Когда эта результирующая сила становится равной весу подвижной системы, движение магнита 2 сердечника прекр щается, и магнит 2 своботпю висит под магнитом 3. Обратное явление имеет место при движу нии магнита 2 сердечника вниз, при этом равно. действующая двух растягивающих сил, действующих от магнитов 3 на магнит 2, увеличивается и движение тела прекращается.Таким образом, подвижный магнит висит на магнитных растяжках, обеспечивающих ему ус. тойчивость в вертикальной плоскости, В горизонтальной плоскости такая магнитная подвеска неустойчива Для достижения устойчивости в горизонтальной плоскости применены пластины .5 из диамагнитного материала графита или висму. та, отталкивающего магнит 2 сердечника и, тем самым, центрирующего его. При данном располо. женин юлюсов магнитов 2 и 3 (см. фиг. 1) на магнит 2 сердечника действуют одновременно две силы, одна из которых поддерживает его во взвешенном состоянии, а другая отталкивает его от диамагнитных пластин, то есть центрирует его,Весы с магнитной подвеской работают следующим. образом.В корпус 1 помещают исследуемое тело б, которое с помощью нити 7 подвешиваютк нижней части магнита 2 сердечника. Затем корпус герметически закрывают и с внешней его сторо. ны устанавливают постоянные магниты 3, жестко связанные между собой и с коромыслом аналитических весов 4, при этом сердечник с исследуемым телом переходит во взвешенное состояние, Центрирование сердечника осуществляют с помощью диамагнитных пластин 5, расположенных в корпусе так, что их гексагональные оси, в направлении которых диамагнитные материалы име ют наибольшую магнитную восприимчивость, перпендикулярны плоскости полюсов постоянного магнита сердечника, Затем постоянные магниты соедишпот с одним плечом коромысловых аналитических весов 4 и уравновешивают вес магнит ной подвески, состоящей иэ постоялых магнитов 3, магнита 2 сердечника и исследуемого тела. Прн изменении веса исследуемого тела происхо. дит изменение веса всей магнитной подвески, что и фиксируется на аналитических весах. Для воэможности увеличения несущей способности магнитной подвески при возможном уве. личении веса исследуемого тела, помещаемого ц замкнутый сосуд, применены конструктивные изменения, показанные на фиг, 2 - 4, Эти конструктивные изменения позволяют добиваться большой несущей способности магнитной подвески, более 20 г, в то время как известный диамагнитный поднес Вальдроиа обладает несущей способностью в 4 г, причем для создания магнитного поля используется большое количество ферромагнитного материала.Выполнение уравновешивающего устройства в виде постоянных магнитов, обращенных друг к другу плоскостями разноимеНных полюсов так, что подвижный магнит сердечника висит на магнитных растяжках, при этом на подвижный постоянный магнит сердечника действуют одновременно две силы, одна из которых поддерживает его во взвешенном состоянии, а другая центрирует его в горизонтальной плоскости, позволяет также увеличить несушую способность маг. о нитной подвески.Формула изобретения1. Весы с магнитной подвеской, содержащие помещенный в герметичный корпус сердечник в виде постоянного магнита, уравновешивающее устройство, состоящее из постоянных магнитов, расположенных вокруг сердечника и связанное с весоиэмерительным устройством, и центриру- о ющее устройство,о т л и ч а ю ш и е с я тем,что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, постоянные магниты уравновешива.ющего устройства обращены друг к другу плоскостями разноименных полюсов, а центрируюшееустройство выполнено в виде двух диамагнитных пластин, расположенных так, что их гексагональные оси перпендикуллрны плоскостям полюсовсердечника, причем плоскости разноименных полюсов сердечника и постоянных магнитов уравновешиваюшего устройства параллельны другдругу.", Весы по п, 1,отличающиеся тем, чтоуравновешивающее устройство дополнительноснабжено двумя компенсационными магнитами,расположенными под основными,3, Весы по п.1,отличающиеся тем, что,сердечник снабжен дополнительным магнитомрасположенным над основным, а уравновешиваюшее устройство снабжено дополнительнымкомпенсационным магнитом, расположенным надпостоянным магнитом сердечника, причем дваосновных постоянных магнита уравновешивающе.го устройства расположены на уровне постоянного магнита,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Кацнельсон Э.Г., Эдельштейн А.С. Авто.матические измерительные приборы с магнитнойподвеской, М 1974, с. 150.2. Авторское свидетельство СССР У 431441,кл, 6 01 М 27/72, 1972,