Весы с магнитной подвеской

Весы с магнитной подвеской

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С@юа Советска

Социалистичасиил

Республики

Оll ÈC ИЕ „„МжОЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВМ (61) Дополйительное к авт. свил-ву— г (51) М. Кл. а 01а Ц00 (22) Заявлеио 07. 04. 77(21) 2470556/18 — 10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гаауаарстванньй навтат ссср на данаи нзобратаннй н атнрытнй

Опубликовано 25. 06. 79. Бюллетень № 23 (53) УДК 681. 26 (088.8) Дата опубликования описания 25. 06, 79 (72) Авторы изобретения

И. Ф, Голубев, Б. Ф. Кобозев, О. Г. Кацнельсон и А. Н. Воробьев (71} Заявитель (54) ВЕСЫ С МАГНИТНОЙ ПОДВЕСКОЙ

Изобретение относится к приборам для физико-химических исследований, связанных с нз" мерением усилий, действующих иа тело, изолированное от внешней среды, и может быть и пользовано в химической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны приборы для измерения усилий, действующих на тело, изолированное от внешней среды, содержащие помещенный в герметичный корпус сердечник в виде железного стержня и уравновешивающее устройство, вытюлнеиное в виде соленоида, связанного с электронно — следящей системой, связанной с устройством для измерения веса (1).

Однако такие приборы имеют недостаточные точность и чувствительность измерений, обусловленные механической реакцией проводов, соединяющих соленоид с весами, и нагревом соленоида при прохождении в нем тока. К тому же, они отличаются конструкциониой сложностью, обусловленной необходимостью изготовления отверстий в герметичном корпусе для вывода проводов, соединяющих катушку датчика с электронно — следящей системой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является прибор для измерения усилий, действующих на тело, изолированное от внешней среды, содержащий помещенный в герметичный корпус сердечник в виде постояно ного магнита и уравновешивающее устройство (2).

Однако чувствительность и точность измерю. ний данного прибора недостаточны, вследствие статичности системы, обусловленной наличием двух магнитов, сверху и снизу поплавка, вызывающих реакцию при перемещении поплавка

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности измерений прибора.

Это достигается тем, что постоянные магниты уравновешивающего устройства обращены друг к другу плоскостями разноименных полюсов, а центрирующее устройство выполнено в виде двух диамагнитных пластик, расположенных так, что их гексагональные оси перпендикулярны плоскостям полюсоч сердечника, причем плоскости разноименных полюсов сердечника и постоянных магнитов уравновешивающего1 устройства параллельны друг к другу, причем уравновешивающее устройство может быть дополнительбб9204

3 но снабжено двумя компенсационными магнитами, расположенными под основанием, сердечник может быть снабжен дополнительным постоянным магнитом, расположенным над основным, а уравновепявающее устройство снабжено дополнительным компенсационным магнитом, расположенным над дополнительным постоянным магнитом сердечника, причем два основных постоянных магнита уравновешивающего устройства расположены на уровне постоянного магнита. о

На фиг. 1 изображена принципиальная схема ,предлагаемого устройства, на фиг. 2, 3 и 4 — то же, воэможные варианты.

Весы с магнитной подвеской содержат герметичный корпус 1, подвижный постоянныи магнит 2 сер. 5 дечника; постоянные магниты 3 уравновешивают го устройства, обращенные друг к другу плоскоо. тями разноименных полюсов так, что подвижный магнит сердечникависит на магнитных растяжках, при этом на подвижный постоянный магнит 2сер" 0 дечника действуют одновременно две силы, одна иэ которых поддерживает его во взвешенном со. стоянии, а другая центрирует его в горизонтальной плоскости; устройство для измерения веса выполненное в виде коромысловых аналитических э5 весов 4; центрирующее устройство, выполненное в виде двух диамагнитных пластин 5 иэ пиролити- . ческого графита или висмута„расположенных в корпусе так,что их гексогональные оси перпендикулярны плоскости полюсов постоянного магнита сер- . зр дечника; исследуемое тело б, подвешенное с помощью нити 7 в нижней части сердечника.

В весах с магнитной подвеской, показанных на фиг. 2, уравновешивающее устройство состоит иэ двух компенсационных постоянных магнитов

8, расположенных ниже подвижного постоянного магнита сердечника.

В весах с магнитной подвеской показанных на фиг. 3, подвижный постоянный магнит сердечника выполнен в виде двух соединенных между со- 4g бой постоянных магнитов 2 и 9, а уравновешивающее устройство состоит иэ двух основных магнитов 3 и одного компенсационного магнита 10, причем компенсационный магнит расположен н» уровне нижнего подвижного постоянного магнита. 45

В весах с магнитной подвеской. показанных на фиг. 4, устройство для уравновешивания состоит из двух основных постоянных магнитов 3, расположенных выше подвижного постоянного магнита сердечника и одного компенсационного магнита 11, расположенного над постоянным подвижным магнитом сердечника таким образом, что плоскости их разноименных полюсов параллельны. Магнитная подвеска полностью устойчиsa по вертикальной оси.

При перемещении подвижного магнита 2 сердечника вверх равнодействующая растятивающих сил, действующих от магнитов 3 на магнит 2, непрерывно уменьшается.. Когда эта результиру4 ющая сила становится равной весу подвижной системы, движение магнита 2 сердечника прекр щается. и магнит 2 своботпю висит под магнитом 3. Обратное явление имеет место при движу нии магнита 2 сердечника вниз, при этом равнодействующая двух растягивающих сил, действующих от магнитов 3 на магнит 2, увеличивается и движение тела прекращается.

Таким образом, подвижный магнит висит на магнитных растяжках, обеспечивающих ему устойчивость в вертикальной плоскости. В горизонтальной плоскости такая магнитная подвеска неустойчива. Для достижения устойчивости в горизонтальной плоскости применены пластины .5 из диамагнитного материала графита или висмута, отталкивающего магнит 2 сердечника и, тем самым, центрирующего его. При данном расположении полюсов магнитов 2 и 3 (см. фиг. 1) на магнит 2 сердечника действуют одновременно две силы, одна из которых поддерживает его во взвешенном состоянии, а другая отталкивает его от диамагнитных пластин, то есть центрирует его.

Весы с магнитной подвеской работают следующим. образом.

В корпус 1 помещают исследуемое тело б, которое с помощью нити 7 подвешивают к нижней части магнита 2 сердечника. Затем корпус герметически закрывают и с внешней его стороны устанавливают постоянные магниты 3, жестко связанные между собой и с коромыслом аналитических весов 4, при этом сердечник с исследуемым телом переходит во взвешенное состояние.

Центрирование сердечника осуществляют с помощью диамагнитных пластин 5, расположенных в корпусе так, что их гексагональные оси, в направлении которых диамагнитные материалы име. ют наибольшую магнитную восприимчивость, перпендикулярны плоскости полюсов постоянного магнита сердечника. Затем постоянные магниты соедишпот с одним плечом коромысловых аналитических весов 4 и уравновешивают вес магнит» ной подвески, состоящей иэ постоялых магнитов 3, магнита 2 сердечника и исследуемого тела.

Прн изменении веса исследуемого тела происходит изменение веса всей магнитной подвески, что и фиксируется на аналитических весах.

Для воэможности увеличения несущей способности магнитной подвески при возможном увеличении веса исследуемого тела, помещаемого ц замкнутый сосуд, применены конструктивные изменения, показанные на фиг. 2 — 4. Эти конструктивные изменения позволяют добиваться большой несущей способности магнитной подвески, более

20 r, в то время как известный диамагнитный подвес Вальдрона обладает несущей способностью в 4 г, причем для создания магнитного поля используется большое количество ферромагнитного материала.

669204

Выполнение уравновешивающего устройства в виде постоянных магнитов, обращенных друг к другу плоскостями разноимеНных полюсов так, что подвижный магнит сердечника висит на магнитных растяжках, при этом на подвижный постоянный магнит сердечника действуют одновременно две силы, одна из которых поддерживает его во взвешенном состоянии, а другая центрирует его в горизонтальной плоскости, позволяет также увеличить несушую способность магнитной подвески.

Формула изобретения

1. Весы с магнитной подвеской, содержащие помещенный в герметичный корпус сердечник в виде постоянного магнита, уравновешивающее устройство, состоящее из постоянных магнитов, расположенных вокруг сердечника и связанное с весоиэмерительным устройством, и центрирующее устройство,о т л и ч а ю ш и е с я тем,что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, постоянные магниты уравновешивающего устройства обращены друг к другу плоскостями разноименных полюсов, а центрируюшее устройство выполнено в виде двух диамагнитных пластин, расположенных так, что их гексагональные оси перпендикуллрны плоскостям полюсов сердечника, причем плоскости разноименных полюсов сердечника и постоянных магнитов уравновешиваюшего устройства параллельны друг другу.

". Весы по п. 1,отличающиеся тем, что уравновешиваюшее устройство дополнительно снабжено двумя компенсационными магнитами, расположенными под основными.

3. Весы по п.1,отличающиеся тем, что, сердечник снабжен дополнительным Maríèòîì расположенным над основным, а уравновешиваюшее устройство снабжено дополнительным компенсационным магнитом, расположенным над постоянным магнитом сердечника, причем два основных постоянных магнита уравновешивающего устройства расположены на уровне постоянного магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кацнельсон Э.Г., Эдельштейн A.Ñ. Автоматические измерительные приборы с магнитной подвеской. M.. 1974, с. 150.

2. Авторское свидетельство СССР N 431441, кл. G 01 N 27/72, 1972.