Автоматические седиментационные весы Советский патент 1942 года по МПК G01G23/18 

Весовой метод седиментометрического анализа является бесспорно лучшим методом, а осуществление его на приборах типа весов Одена или Ринда дает удовлетворительную точность измерений. Однако такие весы не получили распространения вследствие сложности конструкции и дороговизны их изготовления.

Согласно настоящему изобретению, предлагаются автоматические седиментационные весы, отличительной особенностью которых является применение пружинного противовеса, соединяющего грузовое коромысло с подвижным стержнем кремальеры, связанной с пищущим приспособлением.

Кремальера при этом приводится в движение электродвигателем, управляемым импульсами от электрических контактов весов.

Пружинный противовес сглаживает вертикальные колебания и дает возможность непосредственного перемещения пишущего приспособления для записи кинетики процесса седиментации.

Устройство предлагаемых весов схематически изображено на чертеже.

К коромыслу обычных лабораторных (технических) или аналитических весов с одной стороны (справа) вместо чашки весов подвешивается специальный диск, который погружается в цилиндр 2 с исследуемой суспензией. Диск - стеклянный, жестко связанный с тонким стеклянным стержнем 7, служащим для его подвеса (диск и стержень могут быть и металлические, парафинированные против коррозии в водной среде).

С другой стороны (слева) вместо чашки весов подвешивается маленькая чашечка 3, а на крючок у ее дна подвешивается тонкая чувствительная пружина 4, которая нижним своим концом связывается с ПОДВИЖНЫМ стержнем кремальеры 5, укрепленной на доске весов.

№61117 2На стойке весов слева ук репляется металлическая пластинка 6, на которой помещается клемма 7, и на изоляторе - клемма 8. Последняя имеет снизу платиновую пластинку и устанавливается над коромыслом, над платиновой иглой 9. Таким образом, этот контакт 8-9 замыкает ток между проводами, подведенными к клеммам. В случае агатовых призм у весов клемма 7 связывается мягким проводничком с центром коромысла.

Ось кремальеры 5 связывается с осью электродвигателя JO. Эта связь осуществляется при помощи металлического шланга, прикрепленного к муфтам, насаженным на оси мотора и кремальеры. Муфта на оси мотора делается разрезной со стягивающим кольцом, развинчиванием которого легко достигается возможность холостого хода оси кремальеры.

Замыкание тока на питание двигателя производится при помощи реле 13. Реле - соленоидное, с ртутным вакуумным контактом 14 питается непосредственно от сети 120 в, или от трансформатора 12 в, лра соответствующей катущке для тока 4-12 в. Включение реле и двигателя ясно из схемы, изображенной на чертеже.

Работа прибора при проведении опыта изучения седиментации суспензии осуществляется следующим образом.

Погруженный в цилиндр с суспензией диск, уравновешенный на коромысле весов некоторым натяжением пружины 4. и тарирующими разновесками, помещаемыми на чащечку 3, опускается по мере оседания твердой фазы суспензии; равновесие весов при этом нарушается, благодаря чему замыкается контакт 5-9. Тогда срабатывает реле 13, ртутный контакт 14 которого замыкает ток на электродвигатель 10; происходит поворот оси кремальеры 5, отчего стержень кремальеры опускается, а происходящее при этом натяжение пружины приводит коромысло весов снова в равновесие, контакт 8-9 размыкается и работа реле и электродвигателя прекращается. При дальнейщем оседании суспензии равновесие вновь нарущается, вновь замыкается контакт на реле, вновь срабатывает двигатель и натяжением пружины вновь восстанавливается равновесие. Такие периодические «шаги кремальеры повторяются до практически полного оседания твердой фазы.

Стержень кремальеры связывается с укрепленным на кронщтейне 15 рычагом 16 при помощи штифта 17, свободно передвигающегося в прорези в пластинке рычага. На другом конце рычага на свободно передвигающихся по пластинке рычага салааочках 18 укрепляется перо для самопишущего приспособления. Укрепленный на салазочках штифт скользит в прорези рейки 19, которая устанавливается на стойке 20, где помещается барабан 21 с часовым механизмом.

Если при выщеописанном проведении опыта перо привести в соприкосновение с миллиметровой бумагой, укрепленной на вращающемся барабане 21, то прибор будет производить автоматическую запись кинетики седиментации (кривой оседания). При этом достаточно знать время начала и конца опыта, чтобы по установленному таким образом масштабу графика иметь возможность полностью охарактеризовать изучаемую- суспензию.

Запись кривых может быть сделана в различном масщтабе: по ординате - в зависимости от длины левого плеча рычага (до пера), а по абсциссе - в зависимости от скорости вращения барабана или изменения высоты оседания суспензии (Я).

Перед началом проведения опыта следует установить при холостом ходе оси кремальеры равновесие весов при минимальном зазоре контакта, с диском, погруженным в чистую среду (нулевая точка), а затем

весы арретировать, далее связать кольцом ось кремальеры с осью двигателя, привести перо самопишущего аппарата в соприкосновение с бумагой на барабане, после чего вместо цилиндра со средой установить на то же, заранее отмеченное место такой же цилиндр с изучаемой суспензией, налитой до той же высоты Я, и весы дезарретировать; затем засекают время начала опыта, когда первый -раз сработают реле и двигатель. В дальнейшем вся работа прибора будет проходить автоматически.

Пружины для прибора могут быть легко изготовлены из тонких стальных струн; в зависимости от диаметра и числа витков они будут различной чувствительности. Следовательно, на одном и том же приборе могут анализироваться суспензии с разнообразной концентрацией.

На этом же приборе можно проводить и исследование эмульсий. Для этого лишь необходимо контакт установить под коромыслом и перевернуть кремальеру так, чтобы ось ее (с трипкой) была с другой стороны, и тогда прибор будет работать не на опускание, а на подъем диска.

Как показывают проведенные автором опыты на опытном экземпляре прибора, работа таких автоматических -седиментационных весов очень надежна и дает прекрасные результаты. Особенно благоприятно практическое отсутствие вертикальных качаний диска, что является результатом применения пружины, и поэтому отпадает необходимость установки усложняющих конструкцию электромагнитных амортизаторов, как у весов Одена. Ртутный контакт и инерция электродвигателя обеспечивают такое время срабатывания, которое необходимо лишь для минимального шага.

Предмет изобретения

Автоматические седиментационные весы с коромыслом, снабженным электрическимп контактами, служащими для подачи импульсов управления при нарушении равновесия, отличающиеся тем, что, с целью перемещения пищущего приспособления для записи кинетики процесса седиментации на вращающемся барабане, грузовое коромысло снабжено пружинным противовесом, соединенным с подвижным стержнем кремальеры, связанной с пишущим приспособлением и приводимой в движение электродвигателем, управляемым подаваемыми импульсами.

-3-№61117

гг

,.JC

12