Термомассометрическая установка Советский патент 1974 года по МПК G01G7/04 

1

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известные термомассометрические установки, содержащие микровесы и электрическую систему уравновешивания с фазочувствительным усилителем, выходным балансным усилителем, делителем компенсационного тока и магазином емкостей с щеточными переключателями.

Цель изобретения - повыщение точности и надежности работы установки.

Это достигается тем, что в ней переключатель делителя компенсационного тока снабжен дополнительной щеткой, смещенной на величину одного щага по отнощению к основной щетке и связанной с щетками переключателей магазина емкостей.

На чертеже показана схема установки.

Коромысло 1 весов, изготовленное, например, из кварца, подвешено на двух токопроводящих растяжках 2 и 3. Растяжка2 жестко связана своим наружным концом с торсионной головкой 4 для отсчета по шкале 5 с помощью указателя 6 угла закручивания. Растяжка 3 имеет амортизатор 7. В кольцеобразной части 8 коромысла 1 закреплена рамка 9 совмещенного обратного преобразователя - преобразователя некомпенсации. Рамка 9 электрически соединена с растяжками 2 и 3, первая из которых соединена через конденсатор 10 (но переменному току) с входом фазочувствительного предварительного усилителя 11 и через дроссель 12 с выходом оконечного каскада усиления (но ностоянному току) на

транзисторах 13 и 14.

На коромысле, кроме того, закреплены крючок 15 для концевой подвески 16 с исследуемым образцом 17, а также противовес 18. Образец 17 помещен в тепловую камеру 19, нагревательный элемент 20 которой соединен с программным задатчиком 21 температуры. Термопара 22 подключена к задатчику 21 и регистратору 23.

Внутри кольцеобразной части 8 коромысла

установлен цилиндрический магнит 24, намагниченный по диаметру. На магните расположена возбуждающая обмотка 25, питаемая высокочастотным напряжением от генератора 26 через разделительный конденсатор 27.

В начальном положении коромысла плоскости обмотки 25 и рамки 9 взаимоперпендикулярны.

Выходной сигнал усилителя 11 подается на базы транзисторов 13, 14 оконечного каскада

усилителя.

Потенциометры 28, 29 служат эмиттерной и коллекторной нагрузками.

Выходные точки А и Б оконечного балансного каскада усиления соединены соответственно с рамкой 9 и через щетку 30 переключателя 31 с резисторами 32-39 делителя 40 компенсационного тока.

Отсчет и регистрация выходного тока цроводятся микроамперметром 41 и записывающим потенциометром 42.

Дополнительная щетка 43 переключателя 31, жестко связанная с основной щеткой 30 и смещенная по крайней мере на величину одного щага переключения, соединена через переключатели 44 и 45 с магазином емкостей 46.

Для создания необходимой степени вакуума коромысло вместе с образцом, тепловой камерой и другими необходимыми элементами помещают в вакуумную камеру (вакуумная камера, вакуумные насосы, вакуумметры и другое оборудование, на чертеже не показаны).

Работает установка следующим образом.

Образец навещивают на концевую подвеску 16, коромысло 1 тарируется с помощью противовеса 18, задатчиком 21 устанавливают требуемую температуру. Коромысло вследствие массы образца разбалансируется, и с рамки 9 снимается выходной сигнал некомпенсации, поступающий на вход усилителя 11.

С точек А тл Б транзисторов 13, 14 на рамку через дроссель 12 и резисторы 32-39 подается компенсационный выходной ток.

Переключатель 31 устанавливают в требуемое положение согласно ожидаемому изменению массы.

Отсчет и регистрацию изменения массы производят микроамперметром 41 и потенциометром 42.

При возникновении поперечных раскачиваний подвески 16 с образцом вследствие тепловых потоков или внешних вибраций коромысло колеблется, а выходной ток получает переменную составляющую, накладывающуюся на основной сигнал, что затрудняет его отсчет и регистрацию. Для устранения этого эффекта через дополнительную щетку 43 делитель 40 соединяется с переключателями 45, 44 магазина емкостей 46, осуществляющего демпфирование переменной составляющей.

Выбор оптимального режима работы установки осуществляют переключателями 45.

Дополнительная щетка 43, смещенная на один щаг переключения, исключает фазовый сдвиг в системе уравновещивания и повышает устойчивость (исключает опасность самовозбуждения).

Предмет изобретения

Термомассометрическая установка, содержащая микровесы и электрическую систему уравновешивания с генератором опорного сигнала, фазочувствительным усилителем, делителем компенсационного тока и магазином емкостей с щеточными переключателями, о тличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в ней переключатель

делителя компенсационного тока снабжен дополнительной щеткой, смещенной на величину одного шага по отношению к основной щетке и связанной с щетками переключателей магазина емкостей.