КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ДИНАМОМЕТР Советский патент 1974 года по МПК G01L1/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено при измерениях малых сил и моментов, в датчиках углов и т. п.

Известные компенсационные динамометры, содержащие коромысло, подвешенное на растяжках, магнитоэлектрический датчик момента с магнитом на коромысле и неподвижной катушкой и датчик угла отклонения коромысла, характеризуются тем, что на их показания влияет магнитное поле Земли.

Предлагаемый динамометр отличается тем, что он снабжен дополнительным магнитоэлектрическим датчиком момента, установленным симметрично с основным относительно оси подвеса коромысла. Ось магнита дополнительного датчика параллельна оси магнита основного, полярность - противоположна, а катушки датчиков соединены навстречу.

На фиг. 1 показан предлагаемый динамометр; на фиг. 2 - принцип его работы.

Коромысло 1 подвешено на горизонтальных 2 и вертикальных растяжках 3. На концах коромысла с помошыо растяжек 4 и 5 установлены тяги 6 и 7 для «ротора 8 исследуемого микродатчика 8-9 (9 - его «статор) и для весового эквивалента 10.

Арретиры 11 зажимают тяги 6 и 7 в моменты съема элементов 8 и 10.

На концах коромысла 1 также закреплены пластина 12 демпфера 12-13 (13 - магнитная система) и тарировочная гайка 14.

В верхней части коромысла установлено зеркало 15 фотоэлектрического датчика угла отклонения коромысла (преобразователя некомпенсации) 15-18 (16 - лампа подсветки, 17 - фотопреобразователи, 18 - выходной

прибор).

На хвостовых частях коромысла 1 симметрично друг другу закреплены два постоянных магнита 19 и 20 основного и дополнительного датчиков момента (обратных преобразователей). Оси магнитов 19 и 20 развернуты параллельно друг другу, а полярности соответственно - противоположны.

Неподвижные управляющие катушки 21 и 22 основного и дополнительного датчиков момента включены так, что полярности создаваемых ими управляющих полей Яу противоположны друг другу.

Все четыре катушки 21-22 включены в цепь, содержащую регулировочный потенциометр 23, источник питания 24 и выходной прибор 25, измеряющий ток /вых- На катушках 21 и 22 установлены дополнительные обмотки, электрически связанные с источником 26, создающим начальное смещение и коррекцию нулевой точки (ток /о).

Прибор работает следующим образом. На тяги 6 и 7 устанавливаются «ротор 8 и эквивалент 10.

С помощью источника 26 и катушки 21 и 22 подается ток /о, и по прибору 18 устанавливается исходная нулевая точка.

К «ротору 8 подводится «статор 9 и создается исследуемая сила F.

С помощью потенциометра 23 производится изменение выходного тока /вых ДО тех пор, пока не достигается исходная точка равновесия (по прибору 18).

Каждая из пар катушек 21 и 22 создает компенсационный момент, равный М;р/2

/С/2/выхМоменты Mip/2, создаваемые катущками 21 и 22 имеют одинаковые направления.

Кроме того, на магниты 19 и 20 воздействуют паразитные моменты +Мо и -Мо, обусловленные явлением внешнего поля Яд, имеющие противоположные направления.

Результирующий компенсационный момент измерительного механизма составляет величину:

ЕЖ,

-М,,М (1) 2

(паразитные моменты -j-Mo и - Мо компенсируют друг друга, а компенсационные моменты Mip/2 складываются).

Отсчет исследуемой силы FX производится по шкале прибора 18, проградуированной в единицах сил:

(2)

где /С - коэффициент пропорциональности. Градуировку нового устройства ведут, устанавливая на тягу 6 образцовую гирю.

Предмет изобретения

Компенсационный динамометр, содержащий коромысло, подвешенное на растяжках, магнитоэлектрический датчик момента с постоянным магнитом, укрепленным на коромысле, и неподвижной катущкой, и датчик

угла отклонения коромысла, отличающийс я тем, что, с целью увеличения точности, он снабжен дополнительным магнитоэлектрическим датчиком момента, установленным симметрично с основным относительно оси подвеса коромысла, причем ось магнита дополнительного датчика параллельна оси магнита основного, полярность - противоположна, а катушки датчиков соединены навстречу. V I о25 U2.1 fflE

H,

LMr .

Фиг. 2