Гидростатические весы

Гидростатические весы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

<н798494

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05. 03.79 (21) 2733428/18-10 с присоединением заявки ¹ . (23) Приоритет

Опубликовано 230181. Бюллетень N9 3

Дата опубликования описания 23. 01. 81

Р1 „ „з

G 01 G 5/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681.269.99 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

А.П. Данилин (71) Заявитель

Ивановский энергетический институт им, B.È. Ленина (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

Изобретение относится к производству средств измерения массы.

Известны гидростатические весы, содержащие погруженный в жидкость ! поплавок, с установленной сверху грузовой платформой (1 .

Однако эти весы имеют невысокую точность взвешивания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являются гидростатические весы, содержащие поплавковую камеру, погруженный в иее поплавок с вытеснительным стержнем, подвеску с грузовой платформой и платформой для разновесов, и шкалу устройства $2(.

Недостаток весов заключается в .том, что в гидрозатворе используется плотная жидкость, в качестве которой наиболее эффективны жидкие металлы (ртуть, смесь галлия и таллия и др.). Некоторые из этих веществ токсичны. Кроме того, взаимодействие жидких металлов с материалами, ими смачнваемыми, приводит к явлению растворения материала стенки в жидком металле. Это, в свою очередь, ведет к изменению концентрации материала стенки в жидком металле, изменению плотности жидкости гидроэатвора и внесению погрешности в измерения.

Следует отметить также,что сборка и эксплуатация указанной конструкции осложнена наличием гидрозатвора и верхнего патрубка. При работе устройство требуется устанавливать вертикально с большой точностью, так как центровка гидрозатвора не гарантирует отсутствия механического касания верхней частью дифференциального стержня поверхности верхнего патрубка.

Кроме того, отсчет показаний в

15 упомянутом устройстве ведется по уровню жидкости относительно шкалы на верхнем патрубке, что требует выполнения этого патрубка из материала высокой прозрачности. Мениск жид20 кости при движении поплавка в разных направлениях (вверх и вниз) имеет несколько различные очертания— это также вызывает ошибку при считывании показаний.

25 Цель изобретения - повышение точ- ности и удобства взвешивания при одновременном упрощении конструкции.

Эта цель достигается тем, что ,подвеска выполнена в виде рами, зак39 (репленной на вытеснительном стержне, 798494 на которой соосно поплавку закреплен сосуд с жидкостью и погруженным в нее компенсационным стержнем, соединенным с корпусом камеры, причем шкала закреплена на раме, а также тем, что э них введен открытый сосуд с размещенным в нем стержнем коррекции уровня, сообщенный с полостью камеры.

На чертеже схематически изображены гидростатические весы.

Весы имеют неподвижный корпус 1, заполненный жидкостью 2, в которой полностью погружен поплавок 3. На верхнем торце поплавка 3 вертикально укреплен вытеснительный стержень

4. Верхний конец стержня 4 жестко соединен с рамой 5, имеющей в нижней 15 части -руэовую платформу б и платформу разновесов 7. Кроме того, на верхнем конце вытеснительного стержня 4 укреплен соосно ему цилиндрический открытый сверху сосуд 8, напол- 2О ненный жидкостью 2, в которой аксиально сосуду помещен компенсационный стержень 9, укрепленный своим верхним концом неподвижно относительно .корпуса 1 при помощи арретира 10.

Поплавок 1, стержень 4, рама 5, площадки 6 и 7 и сосуд 8 с жидкостью образуют единую жесткую систему, подвижную относительно корпуса 1 и компенсационного стержня 9 в вертикальном направлении. На подвижной системе в любой точке рамы 5 укреплена шкала 11 отсчета перемещения, сопряженная с неподвижным визиром 12.

Объем корпуса 1 сообщается с корректирующим сосудом 13 через кран 14 и уплотненный шарнир.Корректирующий сосуд может быть выполнен в виде сообщающегося с корпусом

1 сосуда 16, в котором аксиально размещен стержень коррекции 17, 40 укрепленный в арретире 18. Груз 19 при взвешивании размещается на грузовой площадке б.

В качестве жидкости используется доступная и неагрессивная, обладаю- 4 щая малым трением покоя жидкость; кроме того, она не .должна быть аномальной. Этим условиям хорошо удовлетворяет, например, вода.

Противостоящие поверхности сосуда 8 и компенсационного стержня

9, выполняются такими различными (по атериалу) покрытиями, чтобы по тношению к жидкости они имели различные значения или знаки угла смачивания по отношению к жидкости.

Наилучшим вариантом является такой, когда у стенки угол смачивания положительный, а у стержня — отрицательный (или обратное сочетание), например по отношению к воде: сталь, ф) бронза, стекло и т.д — с одной стороны;фторопласт, йолиэтилен,капрон, силиконовые лаки и т.д. — с другой стороны.

Весы работают следуки им образом. Я

В исходном положении гидростатические силы выталкивания поплавка

3 и части объема вытеснительного стержня 4 компенсируются весом подвижной системы с грузом 19 и силой выталкивания части объема компенсационного стержня 9 иэ жидкости,находящейся в сосуде 8. При этом положение подвижной систеьы юстируется на "0" шкалы 11 путем перемещения стержней 9 и 17 (или поворотом сосуда 13 на некоторый угол от вертикали).. При взвешивании груза 19,размещаемого на платформе 6, подвижная система придет в движение вниз до нового состояния полного равновесия, причем степень погружения ее является однозначной функцией взвешиваемой массы. Увеличение взвешиваемой массы приведет к движению рамы вниз, при этом вытеснительный стержень 4 вытесняет объем жидкости больший, чем освободится иэ-под компенсационного стержня 9 в сосуде 8. Так как вытесненный в корпусе 1 объем больше компенсационного в сосуде 8, то рама остановится в некотором новом равновесном положении ниже начального.

Таким образом, часть вытесненной массы жидкости в корпусе уравновешивается за счет вытеснения жидкости компенсационным стержнем 9. Для изменения диапазона величин взвешиваемого груза на площадку 7 могут быть установлены разновесы различной массы.

Нижнее расположение площадок

6 и 7 обеспечивает расположение метацентра выае центра масс подвижной системы и устраняет причины возникновения неуравновешенных моментов пар сил, при этом исключено касание подвижной системы элементов корпуса и стержня 9, контактное трение между ними отсутствует.

Весы обеспечивают точное, в том числе прецизионное взвешивание объектов как в условиях производства, так и в лабораторных условиях.

Формула изобретения

1. Гидростатические весы, содержащие поплавковую камеру, погруженный в нее поплавок с вытеснительным стержнем, подвеску с грузовой платформой и платформой для разновесов, и шкалу, о т л и ч а в щ и е е с я тем, что, с целью повышения точности и удобства взвешивания при одновременном упрощении конструкции, подвеска выполнена в виде раьы, закрепленной на вытеснительном стержне, на которой соосно поплавку закреплен сосуд с жидкостью и погруженным в нее компенсационным стержнем, соединенным с корпусом

798494

Составитель Т. Устинова

Техред И. Асталош Корректор О. Билак .

Редактор С. Патрушева

Тираж 713 Подписное

BHHHIIH ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10006/48

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 камеры, причем шкала закреплена на раме.

2. Гидростатические весы по п.1, о т л и ч а ю щ и е с я тем,что в них введен открытый сосуд с размещенным в нем стержнем коррекции уровня, сообщенный с полостью камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

9 354277, кл. G 01 G 5/02,09.10.72

2. Авторское свидетельство. CCCP

9 561872, кл. G 01 G 5/04,04.01.76 (прототип);