Устройство для измерения сил

Устройство для измерения сил

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° .в г - ° " > и" "з гл .1 r

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцреалистических

Республик

vari) 696300

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Завалено 020678 (21) 2623964/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет. (51)М. Кл.

G G 1/22

G 01 Ь 1/08

G N 5/00

G R 21/06

Государственный номнтет

СССР по делам нзобретенн А н открытнА

Опубликовано 05:1179 Бюллетвнь М 41

Дата опубликования описания 05.1179 (53} УДК 681, 261 . .531.781:

:621.3.08 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. И. Подгорный, И. Л. Варшавский, В. В. Балыбердин, П.Н. Денисюк, А. П. Стратиенко, A. A. Клевцов, A. В. Костромеев, Е. H. Бернацкий и Г A Листопад (71) аяВИтЕЛЬ Институт проблем машиностроения AH Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭМЕРЕНИЯ СИЛ

Изобретение относится к измерительной технико и может быть использовано для измерения пондеромоторных сил взаимодействия заряженных физических моделей с внешним электрическим полем и других физических и физико-химических исследований.

Известны весы, содержащие коромысло и опору, выполненные в виде пусто- 1 телой сферы, помеиенной в чашу, наполняемую жидкостью, и датчик угла наклсна коромысла (1).

На точность съема угла наклона коромысла влияют положение груза и гирь на чашках.

Наиболее близко к предлагаемому— устройство для измерения сил, содержащее коромысло, две жестко соединечные с ним пустотелые опоры, помешенные в ванны, наполняемые жидкостью, и датчик угла наклона коромысла f 2) .

Наличие общей емкости, из которой жидкостb поступает в ванны под опоры, исключает возможность подведения электрического напряжения к объекту на коромысле без введения дополнительных связей, нарушающих правила измерения, а следовательно, не обес печивает возможности использования устройства для измерения сил взаимо- 30 действия электрически заряженных тел с внешним электрическим полем.

Цель изобретения — обеспечение воэможности использования устройства для измерения сил взаимодействия электрически заряженных тел с внешним электрическим полем.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве пусто телые опоры выполнены электропроводными, электроизолировачы друг or дру-. га и помещены в электроизолированные ванны, наполняемые электропроводной жидкостью, а также тем, что пустотелые опоры выполнены из ферромагнитного материала, а на внутренней поверхности днища ванн установлены постоянные магниты. устройство представлено на чертеже.

Диэлектрическое коромысло 1 жестко скреплено с диэлектрической осью

2. Опоры 3 и 4 плавают в ваннах .5 и

6, наполняемых электропроводящей жидкостью. Для подведения электрического напряжения двух полярностей ванны могут быть металлическими, размещаемыми на диэлектрическом основании, и диэлектрическими. В первом случае непосредственно к ваннам подключают

696300 токоведущие .провода, а во втором случае в ванны опускают электроды 7 и 8 °

Вдоль коромысла с двух сторон укреплены два изолированных тонких проводника 9 и 10. Проводники раздель,но соединены с опорами 3 и 4, На коромысле 1 устанавливают исследуемый физический объект (иэделие) 11, к которому подводят электрическое напряжение.

Вес изделия компенсируют навесками, укладываемыми в чашу 12. При выполнении опор в виде пустотелых цилиндров из немагнитных материалов на них напрессовывают одинаковые ферромагнитные кольца 13 и 14, а на дне ванн под кольцами устанавливают постоянные магниты 15. На диэлектрической оси 2, соединяющей поплавки, ус- тановлено зеркало 16, на которое направляют луч источника света 17.

Источник света может быть установлен отдельно от устройства, но неподвижно на все время калибровки устройства и измерений.

Луч, отраженный от зеркала, направляется на шкалу 18, по которой 25 производится отсчет.

В качестве возвращающего в нулевое положение момента силы в данном устройстве используется дисбаланс, получающийся либо как результат ес- 30 тественной несбалансированности масс в опорах относительно горизонтальной оси, так и дисбаланс 19, который вводится искусственно.

Устройство работает следующим об- Я разом.

После установки физического объекта ll на коромысле 1 к нему подсоединяют проводники 9 и 10. В ванчы

5 и 6 наливают электропроводящую жид- 40 кость. Навесками., укладываеьыми в чашу 12, коромысло устанавливают в горизонтальное положение. Луч от источника света 17 направляется на зеркало 16, а отраженный от него луч попадает на шкалу 18, укрепленную на стене лаборатории. После успокоения устройства на шкале отмечается начальное (нулевое) положение., от которого в дальнейшем выполняют отсчет как при калибровке устройства стандартйыми навесками, так и при экспериментальных исследованиях с изделием.

Чувствительность устройства определяется величиной дисбаланса. Чем он меньше, тем более чувствительно устройство. Чувствительность устройства также повышается с ростом расстояния между зеркалом 16 и шка-. лой 18.

Устройство позволяет измерять силы взаимодействия с внешним электрическим полем в условиях, когда к объекту, установленному на коромысле, необходимо подвести электрическое напряжение; исключить влияние подеречных сил, возникающих в неоднородном электрическом поле; измерять силы, действующие как вертикально . вверх, так и вертикально вниз, расши рить пределы измерения, что практически невозможно выполнить с помощью известных устройств, Формула изобретения

1. Устройство для измерения сил, содержащее коромысло, две.жестко соединенные с ним пустотелые опоры, помещенные в ванны, наполняемые жидкостью, и датчик, угла наклона коромысла, о т л М ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности. использования устройства для измерения сил взаимодействия электрически заряженных тел с внешним электрическим полем, в нем пустотелые опоры выполнены электропроводными, электроизолированы друг от- друга и помещены в электроизолированные ванны, наполняемые электропроводящей жидкостью

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пустотелые опоры выполнены из ферромагнитного материала; а на внутренней поверхности днища ванн установлены постоянные магниты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9393604, кл. G 01 G 1/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9468100, кл. G 01 G 1/22, 1973.

Составитель В.Герасимова

Техред С.Мигай Корректор И.Михеева

Редактор Б.Федотов

Закаэ 6754/41 Тираж 766 Псдпи сное

ЦИНИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул..Проектная, 4