Устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов Советский патент 1982 года по МПК G01G7/02 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в весах с электромагнитной компенсацией нагрузки в диапазоне 0-100 мг.:

Известны автоматические микровесы фирм$1 Каи, в которых устройство электромагнитной компенсации нагрузки содержит магивто-электрический моментный двигатель, состоящий ид закрепленной на торсионной подвеске катушки, расположенной в поле постоянного Marv нита. Е катушкой жесткосвязано неравноплечее коромысло, представляющее собой кварцевый или металлический стержень, на ойном конце которого установлена подвеска для измеряемых нсагрузок и жестко закреплен флажок, а на другом койце установлен противовес. По стороны ({лажка размещены источник света и фотоэлемент, служащий в качестве датчика нулевого положения коромысла, подключенный к входу усилителя. ВыЯод усилителя подключен к катущке момент. ного двигателя tl .

Недостатком микровесов является наличие пог-р шности измерения, вызываемой различным термическим удлинением плеч коромысла.

Наиболее блиаким по технической сущности к предлагаемому является устройство электромагнитной компенсации нагрузки для микровесов, содержащее моментный двигатель с закрепленной на торсионных подвесках катущкой, с которой жестко связано равноплечее коромысло из кварцевого стержня с подвесками для измеряемой нагрузки, источник света, фотоэлемент и усилитель, выход которого подключен к катущке, а вход - к фото- элементу 2 .

Однако конструкция консольно закрепленного (}шажка снижает точность и чувствительность микровесов, так как создает дополнительную нагрузку на подвеску катушки. Крокю того, термическая де(|юрмация ({лажка при изменении темпе ратуры окружающей среды приводит к сме.щению центра тяжести подвижной системы относительно центра ее вращения, что создает дополнительную погрешность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что источник света и фотоэлемент смещены по вертикали относительно Друг друга на толщину стержня, образующего световод, симметрично его продольной оси, и установлены у его противоположных торцов. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит моментный двига кпь. СОСТОЯЩИЙ из постоянного магнита i, катушки 2, закрепленной на торсионных подвесках 3 и 4, одновременно слу.каших токопроводами; кварцевое коромыс ло 5, жестко связанное с катушкой 2, подвеску дйя уравновешивающего груза б подвеску для измеряемой пробы 7, линзы 8, источник света 9, фотоэлемент 10, усилитель 11. Устройство работает следующим образом. После установки на подвеску 7 измеряемая проба отклоняет коромысло 5 от положения равновесия, поворачивая его вместе с катушкой на подвесках 3 и 4. При этом перемещение торцов коромысла относительно источника света 9 и фотоэлемента 10 приводит к увеличению световопо потока, поступающего через коромысло от источника света к фотоэлементам, сигнал разбаланса от фотоэлемента 1Q поступает на вхбд усилителя 11, который вырабатываео- управляющий сигнал, возвращающий катушку 2 в первоначальное положение. Величина электрического сигнала, ком пенсирующего момент, создаваемый из{меряемой пробой, пропорциональна массе пробы. После преобразования этот сигнал может индуцироваться непосредственно в единицах измеряемой массы. Сиетема линз 8 служит для организации параллельного пучка света. Подвеска 6 предназначена для установки урав.новешивающего груза, например тары измеряемой пробы. Устройство электромагнитной тсомпенсации нагрузки для микровесов позволяет повысить точность микровесов как за счет перемещения световода относительно фотоэлемента, так и за счет его перемещения относительно источника света. Таким образом, изменение освещен- : ности фотоэлемента происходит в два раза интенсивнее, что вдвое уменьшает погрешности измерения:, вызываемые указанными факторами. Исключение флажка и. « оо твенно, паразитных масс, уве- , личивающих момент инерции подвижной системы и нагрузку на торсионные подвески, позволяет повысить чувствительность весов, а также снизить погрешности измерения, вызываемые инерциенностью подвижной системы. Формула изобретения Устройство электррмагн.итной компенсации нагрузки для микровесов, содержащее моментный двигатель с закрепленной на торсионных подвесках катушкой, с которой жестко связано равноплечее коромысло из кварцевого стержня с подЬесками для измеряемой нагрузки, источник света и фотоэлемент, усилитель, выход которого подключен к катушке, а вход - к фотоэлементу, отличающееся тем, что, с целью повьшхения точности измерения, источник света и фотоэлемент смещены по вертикали относительно друг друга на толщину стержня, образующего световод, симметрично его продольной оси, и установлены у его противоположнь1Х торцов., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сарахов А. И. Весы в физико-химических исследованиях. М., Наука, 1968, с. 135-136. l.Tti..CBektriSche Лi ro Wc cCuntf Wdogen undDoSier S, 1974, № 4, с. 134-133 (прототип).