Измеритель малых моментов Советский патент 1979 года по МПК G01L3/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МАЛЫХ МОМЕНТОВ

1

Изобретение относится к области силоизмерительной техники.

Известное устройство для измерения моментов, содержащее подвижную часть с закрепленным на ней зеркалом, опорные элементы, компенсатор и оптический нульиндикатор, не обеспечивает требуемой точности измерения f1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является измеритель малых момеитов, содержащий чувствительный элемент, подвеску, компенсатор и фотоэлектрический нуль-индикатор с источником света, конденсором, диафрагмой, подвижным зеркалом, которое установлено на чувствительном э бменте, и фотопреобразователямн дифференциального типа 2.

Это устройство также не обеспечивает требуемой точности измерения из-за наличия помех от тепловых флуктуации, в том числе от нагрева чувствительного элемента Нстбчником света.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что источник света выполнен в виде полупроводникового преобразователя электрических сигналов в световой поток, а фотопреобразователи н источник света установлены своими оптическими осями в плоскости, проходящей через ось вращения подвижного зеркала перпендикулярно к его рабочей поверхности.

На фиг. 1 показан предлагаемый измеритель, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Измеритель малых момеитов содержит чувствительный элемент 1 с посадочным конусом 2, на который воздействует нзмеряемый момент Afx, чувствительный элемент установленный на растяжках 3 и 4, образующих систему подвески с осью вращения 0,-Oj.

Растяжка 3 вместе с крутильной головкой 5 образуют компенсатор б, создающий уравновешивающий момент Af. В качестве компенсатора б могут быть использованы устройства механического и электромеханического типа.

Чувствительный элемент 1, кроме того, снабжен арретиром 7 н фотоэлектрическим Иуль-индикатором 8 в составе источника 9 света в виде полупроводникового преобразователя 10 электрических сигналов Vnu/n и /пи,,, в световой поток Ф (преобразователь типа светодиода), конденсора 11, диафрагмы 12, подвижного зеркала 13, установленного на чувствительном элементе 1, и фотопреобразователей 14, 15, дифференциально включенных через потенциометр 16 на микроамперметр 17.

Фотопреобразователи 14, 15 и источник 9 света устаиовлены своими оптическими осями Д - Аг н В - Вг (фиг. 2) под углом а к подвижному зеркалу 13 в плоскости, проходящей через ось вращения О - Q и оптические оси Д - Л и Д - Вг , перпендикулярно рабочей поверхности 18 подвижного зеркала 13, на которую проецируется световой зайчик 19, формируемый диафрагмой 12, отражаемый далее в виде светового квадрата 20 на фотопреобразователи 14, 15 (фиг. 1).

Измеритель работает следующим образом.

При действии на чувствительный элемент I измеряемого момента Afj подвижное зеркало 13 разворачивается на угол Дф и световой квадрат 20 выходит (в направлении часовой или против часовой стрелки в зависимости от знака момента М из плоскости Oi - Q -А - Д , нарушая освещенность и равновесие дифференциальной схемы, в результате чего в микроамперметре 17 появляется ток разбаланса /р. Закручиванием растяжки 3 добиваются возврата чувствительного элемента 1 и светового квадрата 20 в исходное положение, при этом измеряемый момент Л1 определяют по величине компенсациоииого воздействия (в данном случае по углу закручивания ф растяжки 3).

В том случае, если зеркало 13 из-за нагрева чувствительного элемента I или других тепловых флуктуации переместилось

на расстояние АП), т. е. получило паразитное воздействие, то при достаточной длине I светового квадрата 20 его края перемещаются параллельно проекции оси О - СЬ (на А i I или Д в 2 ) и не меняют условий освещенности фотопреобразователся 14, 15, что не приводит к ложному разбалансу микроамперметра 17.

Аналогично при других паразитных смещениях зеркала 13 сигнала разбаланса микроамперметра 17 не образуется, что показывает на повыщенную устойчивость устройства к различным паразитным сигналам и помехам.

Наличие полупроводникового преобразователя 10 электрических сигналов в световой поток позволяет получить высокую эффективность работы фотопреобразователей по интегральной чувствительности и уменьшить воздействие собственного нагрева источника света на чувствительный элемент.

Формула изобретения

Измеритель малых моментов, содержащий чувствительный элемент, подвеску, компенсатор и фотоэлектрический нульгиндикатор с источником света, коденсором, диафрагмой, подвижным зеркалом, которое установлено на чувствительном элементе, и фотопреобразователями дифференциального типа отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, источник света выполнен в виде полупроводникового преобразователя электрических сигналов в световой поток, а фотопреобразователи и источник света установлены своими оптическими осями в плоскости, проходящей через ось вращения подвижного зеркала перпендикулярно его рабочей поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 528467, кл. G 01 L 3/00, 1975 (прототип).

fpus. 2