Электронные весы Советский патент 1991 года по МПК G01G21/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерений массы.

Целью изобретения является повышение чувствительности, точности и расширение диапазона измерений.

На фиг.1 представлена схема предлагаемых электронных весов; на фиг.2 - эквива- лентная схема магнитной цепи компенсатора.

Кронштейн 1 (фиг.1) с чашей 2 соединен с основанием 3 через упругие элементы 4. Компенсирующее устройство весов представляет собой катушку 5, закрепленную на кронштейне 1 и размещенную в зазоре между цилиндрическим постоянным магнитом 6 и постоянным магнитом 7, выполненным в виде пустотелого цилиндра, при этом магниты 6 и 7 расположены так, чтобы их магнитные моменты были направлены в противоположные стороны, что и приводит к увеличению магнитной индукции в зазоре. В нижней части магниты 6 и 7 соединены

магнитопроводом 8, выполненным в виде диска, укрепленного на основании 3.

Электронные весы работают следующим образом.

При наложении массы на чашу 2 к кронштейну 1 будет приложена сила F mg (1 - -pi//}) (где g - ускорение свободного падения в месте установки весов; р - плотность воздуха;/32 - плотность измеряемой массы), которая деформирует упругие элементы 4, закрепленные на основании 3. Для возвращения кронштейна 1 в исходное положение в катушку 5 автоматически поступает ток такого значения, чтобы компенсировать силу F взаимодействия измеряемой массы с гравитационным полем. При этом магнитное поле, наводимое током в катушке 5, взаимодействует с магнитным полем в зазоре между постоянными магнитами 6 и 7, установленными на магнитопроводе 8.

Благодаря такой конструкции, магнитная индукция в зазоре может быть увеличена в 2 - 3 раза, что приводит к такому же

Ё

О 4 Ю

ю ел VI

увеличению чувствительности и расширению диапазона измерения. Это легко можно показать рассмотрев эквивалентную схему магнитной цепи компенсатора (фиг.2), на которой МДСч и МДС2 - магнитодвижущие силы постоянных магнитов б и 7; RM.CT, RM.S. - магнитные сопротивления мзг- нитопровода и зазора соответственно; р- магнитный поток. Известно, что

ф ,.

мдс

1 МДСт + МДС2

RM.CT + RM.S

где RM.CT.

R

1

1 -R- 1

д.Км.з.

ст Ц si1

I - длина магнитопровода;

1з - длина зазора;

far. , - магнитные проницаемости стали и воздуха;

S - площадь сечения магнитопровода;

8з - площадь сечения зазора,

Так как fib 1 . , то RM.CT. RMB. т.е. магнитное сопротивление цепи определяется, практически, магнитным сопро- тивлением воздуха.

Таким образом ф„ ЩС1-Г-МДС2

-1з/5з .

Магнитная индукция в зазоре В Ф/Зз, следовательно

0

5

0

5

0

„МДС1+МДС2

D 1

13

Магнитодвижущие силы магнитов пропорциональны намагниченности материала и объему магнита, поскольку намагниченность обоих материалов примерно одинакова, то из последней формулы следует, что магнитная индукция в зазоре возрастает во столько раз, во сколько сумма объемов магнитов 6 и 7 больше объема магнита прототипа.

Формула изобретения Электронные весы, содержащие чашу с кронштейном, соединенным через упругие элементы с основанием, на горизонтальной части которого закреплен магнитопровод, и размещенное на кронштейне и установленное на магнитопроводе компенсирующее устройство, выполненное в виде полого цилиндра и расположенного внутри него и со- осно с ним постоянного магнита в форме цилиндра с катушкой, отличающиеся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и расширения диапазона, полый цилиндр выполнен в виде постоянного магнита, магнитный момент которого противоположен по направлению магнитному моменту цилиндрического постоянного магнита, размещенного между стенками полого цилиндра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения массы. Цель изобретения - повышение чувствительности, точности и расширение диапазона измерений. Электронные весы, содержащие чашу с кронштейном, соединенные с основанием, на горизонтальной части которого закреплен магнитопровод, и размещенное на кронштейне и установленное на магнито- проводе компенсирующее устройство, выполненное в виде полого цилиндра и расположенного внутри и соосно с ним постоянного магнита в форме цилиндра с катушкой. Стенки полого цилиндра выполнены из постоянного магнита, магнитный момент которого противоположен по направлению магнитному моменту цилиндрического постоянного магнита, размещенного между стенками полого цилиндра. 2 ил.

X

7 б

Фиг. 1

RM.CT.

RM-Ъ.

Фиг. 2