Весы для термомассометрических исследований

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл 01 Я 23/ присоединением за т ющюрютююююнй ююаютютВююютю Мюююютрюю 60 ВРюю аюююа юзюбрютаююрю ютюрытюй 23) Приоритет -3) Опубликова(53 0507,78.Бтоллетень Рй 25 681, (088 45) Дата опубликования описания 0106,Авторыизобретения) Заявитель Госметр 1 Ленинградский за 4) ЕСЫ ДЛЯ ТЕРМОМАССОМЕ 7 РИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙИзобретение относится к области весоизмерительной техники, а более конкретно к лабораторным аналитическим весам с электрическим уравновешиванием, предназначенным для измерения 5 массы при воздействии температуры, вакуума и других внешних условий.Известны весы, содержащие коромысло с подвесками, опорными растяжками, компенсатором и системой электрического уравновешивания )1 и 21.Известные весы не обладают требуемой точностью ввиду того, что на их опорные растяжки влияет нагрев печей и уравновешивающих и корректирующих 15 токов, вызывая их неоднородное удли-. нение и смещение коромысла в пространстве.Наиболее близким по технической сущности является устройство содержа- ЮР щее камеру с коромыслом, концевыми подвесками, горизонтальными и вертикальными растяжками, компенсаторами в виде рамки с магнитами, .преобразователем некомпенсации и усилителем, 25 систему ввода корректирующих сигналов, устройство для нагрева и других физи ко-химических воздействий на исследуемый образец и зталон-свидетельпрограммное устройство для задания порядка испытагий и операций по загрузке, исследованию и выносу образца и эталона-свидетеля и систему создания и регулирования вакуума в камере весов 3Однако известное устройство не обеспечивает достаточнуер точность, восприимчиво к неодинаковому нагреву компенсатора, растяжек и плеч коро-. мысла, поскольку система уравновешивания, компенсаторы и подвеска не имеют необходимой степени симметриро" вания по уравновешивающим и корректирующим токам, проходящим по компенса" торам и растяжкам, не равным друг другу по величине, что приводит к различному нагреву Коромысла и подвески с двух сторойи к смещению начальной точки равновесия коромысла вследствие неодинакового провисания растяжек, а также раскачивание от внешних и внутренних вибраций вследствие неполной симметрии конструкции коромысла, подвески и системы уравновешивания.Целью изобретения является повышение точности взвешивания.Эта цель достигается тем, чтюрамки компенсаторов снабжены симметрирующим звеном, выполненным из высокочастотных дросселей и потенциометров, причем рамки компенсаторов электрически соединены параллельно одна с дру"гой с одной стороны через горизонтальные растяжки и потенциометры и дроссели, а с другой - через металлиэированное покрытие, нанесенное на ко; ромысло, и вертикальныв растяжки,На вертикальных растяжках, преимущественно в их центральной части, эакреплены инерциощые грузы с массой по рядка массы коромысла, разделяющие растяжки на две и более части.На Фиг. 1 схематически изображены весы на Фиг. 2 - электрическое соединение.Коромысло 1, установленное в камере 2, подвешено на токопроводящих горизонтальных 3, 4 и вертикальных опорных растяжках 5 и 6 и снабжено конце",выми подвесками 7 и 8 с крючками 9 и 10 для исследуемого образца 11 и эталона-свидетеля 12, вблизи которых с йома)ью устройств 13 и печей 14, 15 создаются зоны термических и других Физико-химических воздействий (электрический ток, магнитное поле, облучение и т.п.). Программное устройство 16 задает порядок испытаний и. операций .по загрузке, исследованию и выносу образца 11 и эталона-свидетеля 12 иэ камеры 2. На коромысле 1 закреплены также рамки 17 и 18, образующие с магнитами 19 и 20 компенсаторы магнитоэлвктрического типа.Параллельно торцам рамок 1 и 18 установлена пара катушек 21, образую щая вместе с рамками 17, 18 высокочас" 35 40 частотных дросселей 23, 24 и потенцио 45метров 25, 26 с перемещаемымй контактами 27.Дополнительно рамки 17 и 18 электрически соединены в параллель одна с другой с одной стороны - через горизонтальные растяжки 3 и 4, дроссели 23 и 24 и потенциометры 25 и 26, а.с другой - через мвталлизированное 50 покрытие (или проводку) 28 е нанесен ное на коромысло 1, и вертикальные растяжки 5 и 6. Общая точка 29 соеди-.нения растяжвк 5 и 6 заземпяется для съема электростатических разрядов, 55 накапливающихся на коромысле 1, в точке связи 30,потеициометров 25, 26 соединяется с выходом сумматора 31, в котором происходит сложение токовступенчатого уравновешивания Зступ 60 (от устройства 32), начальной установки на нуль (е (от устройства 33) и тока 3 авт автоматического управновешивания (от усилителя 34) : 3Зо + + стчп + )авт65 Реактивное и активное сопротивление ветвей электрической схемы между точками 29 и 30 устанавливаются равными за счет настройки дросселей 23, 24 и потенциометров 2.", 26 симметрирующего звена, например путем перемв" щения контактов 27, В результате в точке 30 компенсационный ток 5 к разветвляется на две равные части д/2 содержащие соответствующие разные доли токов ступенчатого уравновешива- нияз п 2, начальной установки на нуль Э /2 и тока автоматического уравновешивания Заит/2Таким образом, по рамке 17 и 18, растяжкам 3-6 проходят одинаковые токи, что не вызывает различий в нагреве двух плеч коромысла 1.,Опорный резистор 35, регистрирующее устройство 36 и микроамперметр 37, включеннйе на выходе усилителя34, служат для записи и отсчета тока 3,э , Усилитель 34 соединен через конденсаторы 38 и 39 с точками 40 и 41 между рамками 17, 18 и дросселями 23, 24,На вертикальных растяжках 5 и Ь, преимущественно в их центральной части, закреплены инерционные грузы 42 с массой порядка массы коромысла 1, разделяющие растяжки Б, 6 на двв и более части, Система 43 создания и регулирования вакуума соединена вентильным устройством 44 с камерой 2 весов.Весы для термомассометрических исследований работают следующим образом.На .крючки 9 и 10 подвесок 7 и Ю устанавливаются соответственно исследуемый образец 11 и инертный эталон- свидетель 12, близкий ему по массе. С помощью устройства 33 в сумматор 31 и в рамки 17 и 18 подается ток ) начальной установки на нуль, при котором коромысло занимает исходное положение ( Ь(рО), и тем самым устраняется его остаточный небаланс за счет нетОчности подгонки образца 11 и эталона-свидетеля 12. С помощью устройства 13, печей 14 и 15, устройства 16 и системы 43 создается необходимое Физико-химическое воздействие на образец 11 и эталон-свидетель, 12, задается требуемый порядок операций по загрузке, исследованию и выносу образца 11 и эталона-свидетеля 12 иэ камеры 2 весов, а также производится регулирование необходимой степени вакуума.В результате Физико-химического воздействия масса щдобразца 11 изменяется на величину д и 1, коромысло 1 испытывает отклонение на угол дц, для компенсации которого в сумматор 31 подаются токи ступенчатого и ав 614334томатического уравнонешинанйя 3 я + р 1 ЭТ. Ут к Осап,+где К - коэффициент пропорциональ ности.Отсчет тока 3 тп ведется по числу включенных ступеней во всех декадах устройства 32, а тока 3 е.дт - по показаниями микроамперметра 37, шкалы которых проградуированы в единицах массы.Наличие симметрирующего звена существенно уменьшает нестабильность весов и увеличивает их точность, поскольку токи начальной установки др ступенчатого уравновешивания 3 й автоматического уравновешивания 3 впоступающие от сумматора 31 и рамки 17 и 18, распределяются на две равные части, создающие одинаковый нагрев двух плеч коромысла и его опорных растяжек, не приводя к перекосу последних.Кроме того, наличие дополнительных грузов 42 с массой порядка массы коромысла 1, закрепленных на вертикальных растяжках 5 и 6, создает стабилизирующий эффект и уменьшает воздействие на коромысло 1 со стороны приходящих вибраций.Формула изобретенияВесы для термомассометрических исследований, содержащие камеру с коромыслом, концевыми подвесками, горизонтальными и вертикальными опорными Растяжками, компенсаторами н ниде рамки и магнита, преобразователем некомпенсации и усилителем, систему вводакорректирующих сигналов, устройстводля нагрева и других физико-химичесоких воздействий на исследуемый образец н эталон-снидетель, программноеустройство для задания порядка испытаний и операций по загрузке, исследованию и вынобу образца и эталона-свидетеля, а также систему создания ирегулиронания вакуума в камере весов,о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, сцелью повышения точности, рамки компенсаторов снабжены симметрирующим 161" звено 4, ныполненным иэ высокочастотных дросселей и потенциометров, причем рамки компенсаторов электрическисоединены параллельно одна с другойс одной стороны через горизонтальные 9 растяжки и потенциометры и дроссели,а с другой - через металлиэированноепокрытие, нанесенное на коромысло,и вертикальные растяжки.2. Весы по п.1, о т л и ч а ю щ и е с я.тем, что,на вертикальных растяжках, преимущественно в их центральнойчасти, закреплены инерционные грузыс массой порядка массы коромысла, раэ.деляющие растяжки на две и более час ти.Источники информации, принятые новнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР9 349905, кл.01 й 23/36, 1970.2. Авторское свидетельство СССР9 368495, кл. С 1 01 С 1 23/36, 1971.3. Авторское свидетельство СССР9 397769, кл.01 С 23/36, 1971.614334 Составитель М.Орловаедактор О,филиппова Техред Н,Андрейчук Коррек акида филиал ППП Патентф, г. ужгород, ул. Проектная Закаэ 3684/36 ЦНИИПИ Государст по 113035, МТираж 831 нного комитета Со лам изобретений и ква, Ж, Раушск Подписноета Министров СССткрытийнаб., д. 4/5