ВЕСЫ ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ОСАДКА В ЖИДКОСТИ Советский патент 1974 года по МПК G01G17/04 

1

Изобретение относится к аналитическомгу весостроению и может найти применение в биохимических, агрохимических и других лабораториях, где при ведении анализов необходимо взвешивать вещество, которое выпадает из раствора в виде осадка - нерастворимого порошка.

Известны весы, содержащие коромысло с чашками и передвижной грузовик, связанный с измерительным устройством.

Цель изобретения - увеличение чувствительности весов, ускорение процесса взвешивания осадка, находящегося в жидкости, например суспензированного в воде, и автоматизация загрузки весов.

Для этого коромысло с чашками и передвижным грузиком помещено внутри ротора, соосно с ним, и снабжено гидравлическим устройством, а лимб связан через подшипник с траверсой, которая щарнирно соединена с грузиком стержнем; гидравлическое устройство выполнено в виде центробежного насоса, расположенного коаксиально в перевернутом вверх дырчатым дном коническом стакане, в стенке которого размещен сепаратор, выполненный в виде воронки, переходящей в открытую трубку, направленную на чашку весов.

На фиг. 1 изображены весы, общий вид; на фиг. 2 - схема действия центростремительных сил FO, F, жВесы состоят из цилиндрического корпуса

1 со шкалой, который крепится в штативе с помощью кронштейнов 2 и 3. Внутри корпуса на шарикоподшипниках установлен ротор, представляющий собой полный вал с диском

4, к которому пружинами-защелками 5 закреплен съемный цилиндрический сосуд с гидравлическим устройством 6 для автоматической загрузки весов. Внутри ротора расположено симметричное

коромысло с чашками 7, жестко скрепленное с трубчатым рычагом 8, подвешенным на конических шарнирах 9 к ротору.

Трубчатый рычаг имеет два продольных окна с диаметрально противоположных сторон,

в одном из которых вставлен передвижной грузик 10. Такие же окна прорезаны в полом валу 4 и в корпусе 1. На нижней части трубчатого рычага 8 установлен электрический контакт И.

Ограничителями колебаний коромысла служат с одной стороны контакт 11, а с другой- кольцо 12, вставленное в нижнее отверстие полого вала ротора, которое одновременно служит предохранителем попадания брызг

жидкости внутри полого вала.

В верхней части полый вал имеет шкив 13, а внутри вала в патроне 14 расположен электроисточник 15 для питания сигнальной лампочки 16, подсоединенной к источнику через

контакт И. Перемещение грузика 10 и отсчет показаний производят с помощью измерительHoro устройства, состоящего из гайки 17 с круговой шкалой (лимбом), с которой связана посредством подшипника 18 траверса 19, шарнирно соединенная с грузнком 10 с помош,ыо стержня 20. Траверса, персмеш.аясь в окнах полого вала ротора и рычага коромысла, не соприкасается с последним. Гидравлическое устройство для автоматической загрузки весов состоит из центробежного насоса 21 в виде конической, сужающейся книзу трубки, имеющей вверху в стенке отверстие с патрубком. Насос располо кен коаксиально в перевернутом вверх дырчатым диом коническом стакане 22 для сброса избытка л ндкости. Против патрубка центробежного пасоса в стенке стакана имеется сепаратор в виде воронкового углубления 23, переходящего в открытую трубку, направленную на чашку весов. Центробежный насос 21 и конический стакан 22 размещены коаксиально IB цилиндрическом стакане 24. Устройство работает следующим образом. Вес порошка, суспензированного в воде, определяют следующим образом, ротор приводят в равномерное вращение и с помощью гидравлического устройства заполняют его дистиллированной водой. Водную суспензию промытого осадка переносят в химический стакан и центробежный насос гидравлического устройства и погружают на 1--2 см в суспепзию. Под действием центростремительных сил устанавливается циркуляция суспензии. Она засасывается центробежным насосом и через отверстие и патрубок попадает в сепаратор, откуда осадок через направляющую трубку попадает внутрь ротора на чашку, а вода, как более легкая, изливается из сепаратора и но стенкам стакана 22 сбрасывается в стакан 24. Циркуляция продолжается до полного исчезновения порошка в воде, после чего стакан с водой убирают. Измерение веса осадка производят вращением гайки с лимбом 17, перемещая грузик 10 с верхнего положения в нижнее до разрыва контакта. Момент разрыва контакта контролируется сигнальной лампочкой. Принцип взвешивания состоит в следующем: центростремительная сила FO, действующая на осадок, собранный на чашке, вращает коромысло относительно шарнира 9 (см. фиг. 2) в направлении замыкания контакта 11, а центростремительная сила F, действующая на грузик и сила выталкивания осадка из жидкости противодействует этому вращению. Равновесие наступает, когда сумма моментов сил относительно шарнира ,9 действующих на коромысло будет равна нулю, т. е. когда F-X-F -H + 0 -- mo/)W + :rz О А : т а - /Пзк, R-H° де 01 - угловая скорость вращения ротора; /По - масса осадка; т - масса передвижной гири 10; 771,1; - масса жидкости, вытесненной осадком;г - расстояние от центра массы гири до оси вращения ротора; / --расстояние от центра массы осадка, собравшегося на чашке; до оси вращения ротора, Н -- плечо сил, действующих на осадок относительно шарнира 9; X - плечо силы, действующей на передвижную гирю 10 относительно шарнира 9. Плечо переменное. Умножив уравнение на g (земное ускорение), получим -L.,P.., где Р - вес передвижпого грузика 10; РО - вес осадка (в сухом состоянии); РЖ - вес жидкости, вытесненной осадком. Вращая гайку с лимбом, необходимо найти такое положение грузика, при котором сигнальная лампочка еще горит, но малейшее перемещение грузика вниз вызовет размыкание контакта и лампочка гаснет. При этом положении грузика берут отсчет по шкале на корпусе весов с помощью лимба. Как видно из уравнения, шкала является линейной и по ней берут отсчет N, определяющий вес осадка в жидкости, т. е. разность веса сухого осадка РО и веса вытесненной им лшдкости P,K: N РО-Р. Разгрузку весов производят при снятом цилиндрическом сосуде 6 с помощью кисточки. Для того, чтобы установить вес сухого осадка, необходимо знать плотность вещества осадка do и плотность жидкости d,K, которой заполнен ротор: . Предмет изобретения 1.Весы для взвешивания осадка в жидкости, содержащие ротор коромысло с чашками и передвижной грузик, связанный с измерительным устройством, отличающиеся тем, что, с целью увеличения чувствительности весов и ускорения процесса взвешивания осадка, находящегося в жидкости, например суспензированного в воде, коромысло с чашками и передвижным грузиком помещено внутри ротора соосно с ним и снабжено гидравлическим устройством, а лимб связан через подшипник с траверсой, которая шарнирно соединена с грузиком стержнем. 2.Весы по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью автоматизации загрузки весов, гидравлическое устройство выполнено в виде 56

центробежного насоса, расположенного коак-щен сепараюр, выполненный в виде воронки,

сиально в перевернутом вверх дырчатым дномпереходящей в открытую трубку, направленконическом стакане, в стенке которого разме-ную на чашку весов.

420885

Fg mpKOJ

-Г

nepeSBu)ffHOv epyjuff

Нонг7) 11

Фиг. 2