Крутильные весы Советский патент 1950 года по МПК G01V7/10 

Устройства для измерения силы тяжести, подвижная масса которых находится В;) „взвешенном состоянии внутри соленоида, известны.

Описываемая конструкция крутильных весов отличается от известных устройств того же назначения выполнением магнитной системы, удерживающей подвижную массу во вз:)ешенном состоянии и сосгоящей из трех пбстоянных магнитов.

Такое выполнение обеспечивает необходимую точность в измерениях, кроме того, отпадает необходимость в источнике электроэнергии.

На чертеже изображена схема крутильных весов.

Весы состоят из системы постоянных магнитов, у которых, с целью увеличения точности измерений, стержень / с массами 2 присоединяется при помощи другого стержня 5 к магниту 4; последний находится во взвешенном состоянии в поле трех дополнительных цилиндрических магнитов 5, 6 7.

Магнит 4 выполнен в виде стержня из сплава альнико, магнит 5-в виде нолого закрытого цилиндра с двумя отверстиями по его оси, в которые проходят концы магнита 4. Диаметр зтих отверстий больше диаметра магнита 4. Полюса iiarnHTOB расположены так, как это показано на чертеже.

Магнит 4 вставляется в магнит 5 так, чтобы их одноименные полюса совпадали благодаря чему возникае1 отталкивающая сила от краев отверсти;, которая центрирует магнит 4 по оси магнита 5. Одноименные полюса магнитов 4, 6 и 7 расположены также друг против друга; это сделано для того, чтобы магнит 4 не выпадал из магнита 5. Магнит о можно не применять, когда ось прибора расположена вертикально. При горизонтальном расположении оси необходимо применять два магнита.

Магнит 7 имеет отверстие, в которое проходит стержень 3, соединяюиии магнит 4 со стержнем /. Взяв расстояние ЛЬ нужной -длины, можно освободиться

от действия магнитногО поля на стержень У весов.

Наилучшим условием для работы прибора являются такие параметры магнитов, которые обеспечивают наименьшее тормозящее действие токов Фуко во время вращения магнита 4. Этого можно добиться относительной степенью намагничивания, при которой разность магнитных потоков в теле магнита 4 и магнита 5 становится близкой к нулю. Влияние токов Фуко .может быть значительно уменьшено, если магнит 4 выполнить из пучка тонки.х стержней из сплава альнико, изолированных от друга, а магнит о выполнить из тонких пластин П-образного профиля, сложенных по кругу и такн{е изолированных один от другого.

Таким образом, тормозящее действие токов Фуко может быть значительно уменьшено и чувствительность крутильных весов при небольших угловых скоростях магнита 4 может быть более высокой, чем у обычных весов с нитью.

Определение момента силы производится по формуле:

,

где М-момент силы;

-момент инерции стержня / с грузами и магнита ; 2-угловое ускорение.

Мо.мент инерции I вычисляется геометрически, либо определяется экспери.ментально. Угловое ускорение S издмеряется при помощи шкалы и хронометра.

Для поправок на тормозящее действие токов Фуко, если оно будет иметь место, необходимо проградуировать весы при различных скоростях вранхения стержня /.

На предлагаемых весах .можно подвешивать более j-яжелые грузы, чем на обычных крутильных весах с нитяным подвесом, что является важным преимуществом, позволяющи.м увеличить относительную точность измерений.

Предмет изобретения

Крутильные весы для измерения момента силы, отличающиеся тем, что, с целью увеличения точности измерений, стержень с массами присоединен к магниту, который находится во взвешенном состоянии в поле ipex дополнительных цилиндрических магнитов.