Седиментационные весы Советский патент 1988 года по МПК G01G7/02 

со

о

СП

4

: Изобретение относится к приборостроению, а именно к весам, в которых уравновешивание достигается с пЬмощью электромагнитных средств. ,

Целью изобретения является повы- точности.

На фиг.1 изображены седиментацион- rtbie весы, продольный разрез; на фиг.2 - электрическая блок-схема ве- о оов.

Седиментациойные весы содержат с;такан 1 с исследуемой жидкостью, седиментационную тарелку 2, ферромаг- итный элемент 3, уравновешивающий 15 лектромагнит 4, центрирующую иглу 5, заимодействующую с постоянным магни- ом 6, датчик разбаланса, включающий fe себя катушки 7 и 8 разбаланса, ка- . гушку 9 связи, экран 10, вьшолненный 20 в виде слоя электропроводящего немаг нитного материала, расположенного на нижней поверхности седиментационной тарелки 2, и немагнитную подвеску ill, связывающую ферромагнитный эле- 25 |мент 3 с седиментационной тарелкой 2, |с которой жестко связан экран 10. |Управление весами осуществляется по- ;средством блока автоматического управ- :ления, в которьтй входит высокочастот- зо ;Ный генератор 12 синусоидального напряжения, блок 13 пе.риод,ической комму- мутадии (транзисторные ключи Т, и Т;) низкочастотный коммутационньй генератор, усилитель 14 высокой частоты, усилитель 15 низкой частоты, синхронный детектор 16, пропорционально- интегральный (пи) регулятор 17, транзисторные ключи Т и Тц и конденсаторы С, и GI, соединенные с кату пжа- ми 7 и 8 разбаланса.

Седиментационные весы работают следующим образом.

Исследуемая жидкость помещается в стакан 1 с седиментационной тарелкой 2. Уравновешивающий электромагнит 4, закрепленный на съемной крышке (не показана), устанавливается на стакан I и подключается к блоку автоматического управления, при этом в катушки 7 и 8 разбаланса с помощью транзисторных ключей Т, и Tj, поочередно подается напряжение от высокочастотного генератора 12, причем катушки совместно с конденсаторами С( и С образуют два идентичных колебательных контура, каждый из которых пос- ле его отключения от высокочастотно- то генератора 12 тчунтируется ключом

,

о

5 . 0 5 о

0

5

0

5

Tj или Тц , что уменьшает его влияние на работающий колебательный контур.

Работа ключей Т,- 14 достигается благодаря наличию у блока 13 прямого и инверсного выходов. Расположенный между катушками 7 .и 8 разбаланса экран 10 вызывает снижение добротности резонансных контуров катушек 7 и 8, что приводит к уменьшению амплитуды высокочастотного напряжения, вы- деляющегося в том или другом контуре. При смещении седиментационной тарелки 2 по вертикали экран 10 вы- зьтает изменение напряжения в контурах катушек 7 и В, при этом амплитуда напряжения в катущке, к которой приближается экран 10, уменьшается, а в кату1пке от которой он удаляется, увеличивается.

Указанное высокочастотное напряжение в катушках 7 и 8 снимается катугакой 9 связи и подается на вход усилителя 14 высокой частоты на де которого возникает высокочастотный сигнал, модулированный по амплитуде с частотой блока 13, при этом глубина модуляции пропорциональна рйзба- лансу весов, Сигнал с выхода усилителя 14 высокой частоты после детектирования и фильтрации подается на вход усилителя 15 низкой частоты, а с него - на вход синхронного детектора 16, в котором складьшается с опорным напряжением (в зависимости от фазы сигнала разбаланса и подается на вход пропорционально-интег- рального регулятора 17. К выходу ПИ регулятора 17 подключен уравновешивающий электромагнит 4, взаимодействующий с ферромагнитным элементом 3, сила взаимодействия которых уравновешивает вес седиментационной тарел- ки 2 с присоединенными к ней деталями 3,5,10 и 11 и вес осаждающихся на тарелку 2 частиц. Процесс уравновешивания завериаетая, когда разность между опорным напряжениям и . напряжением на выходе детектора 16 не станет равной нулю. Выходным сигналом является ток обмотки электромагнита. Центрирование седиментационной тарелки 2 осуществляется за счет взаимодействия ферромагнитной иглы 5 с постоянным магнитом 6, укрепленным под днищем стакана 1. Вертикальная сила взаимодействия ферромагнитной иглы 5 с постоянным магнитом 6 при постоянном расстоянии между ними

3139Д054

постоянна и- уравновешивается, какса расположены на внешней поверхноси тарная нагрузка, с помощью электро-ти стакана соосно с ним, причем средмагнита А. катушка расположена в плоскости

.экрана, а крайние - симметр1тчно средФормула изобретенияней катушке вьшге, и ниже ее, а блок

автоматического управления содержит

Седиментационные весы, содержа-высокочастотный генератор, блок перищие стакан с исследуемой жидкостью,одической коммутации, низкочастотный

ферромагнитный элемент, жестко связан-ioкоммутационный генератор, усилитель

ный с седиментационной тарелкой,низкой частоты, усилитель высокой часуравноаегаивающий электромагнит, дат-.тоты, синхронный детектор и пропорцичик разбаланса с экраном и блок авто-онально-интегральный регулятор, приматического управления, отличаю-чем выходы крайних катушек через

щ и е с я тем, что,, с целью повыше- 15блок периодической коммутации соеди-i

ния точности, седиментационная тарел-нены с низкочастотным коммутационным

ка снабжена расположенной на ее осигенератором, а вход средней катушки

ферромагнитной центрирующей иглой, ,.соединен с выходом усилителя высокой

установленной с возможностью взаимо- частоты, к входу которого подсоединен

действия с расположенным под дном ста-20через усилитель низкой частоты синхкана постоянным магнитом, при этомронный детектор, связанный с низкоэкран датчика разбаланса выполнен вчастотным коммутационным генератором,

виде слоя электропроводящего немаг-а его выход соединен с входом пропорнитного материала, расположенного на.циональна-интегрального регулятора,

нижней поверхности седиментационной 25подключенного к обмотке уравновешивал);

тарелки, а катушки датчика разбапан-ющего электромагнита.

Изобретение относится к весам, в которьж уравновешивание достигается с помощью электромагнитных средств. Цель изобретения - повышение точности. На выходе усилителя 14 высокой частоты возникает высокочастотный сигнал, модулированный по амплитуде с частотой блока 13 периодической коммутации. Глубина модуляции пропорциональна разбалансу весов. Процесс уравновешивания завершается, когда разность между опорным напряжением и напряжением на выходе детектора 16 не станет равной нулю. -2 ил. (Л

фиг.1