SU90055A1 - Крутильные весы - Google Patents

Description

Устройства дл  измерени  силы т жести, подвижна  масса которых находитс  В;) „взвешенном состо нии внутри соленоида, известны .

Описываема  конструкци  крутильных весов отличаетс  от известных устройств того же назначени  выполнением магнитной системы, удерживающей подвижную массу во вз:)ешенном состо нии и сосго щей из трех пбсто нных магнитов.

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

На чертеже изображена схема крутильных весов.

Весы состо т из системы посто нных магнитов, у которых, с целью увеличени  точности измерений , стержень / с массами 2 присоедин етс  при помощи другого стержн  5 к магниту 4; последний находитс  во взвешенном состо нии в поле трех дополнительных цилиндрических магнитов 5, 6 7.

Магнит 4 выполнен в виде стержн  из сплава альнико, магнит 5-в виде нолого закрытого цилиндра с двум  отверсти ми по его оси, в которые проход т концы магнита 4. Диаметр зтих отверстий больше диаметра магнита 4. Полюса iiarnHTOB расположены так, как это показано на чертеже.

Магнит 4 вставл етс  в магнит 5 так, чтобы их одноименные полюса совпадали благодар  чему возникае1 отталкивающа  сила от краев отверсти;, котора  центрирует магнит 4 по оси магнита 5. Одноименные полюса магнитов 4, 6 и 7 расположены также друг против друга; это сделано дл  того, чтобы магнит 4 не выпадал из магнита 5. Магнит о можно не примен ть, когда ось прибора расположена вертикально. При горизонтальном расположении оси необходимо примен ть два магнита .

Магнит 7 имеет отверстие, в которое проходит стержень 3, соедин юиии магнит 4 со стержнем /. Вз в рассто ние ЛЬ нужной -длины, можно освободитьс 

от действи  магнитногО пол  на стержень У весов.

Наилучшим условием дл  работы прибора  вл ютс  такие параметры магнитов, которые обеспечивают наименьшее тормоз щее действие токов Фуко во врем  вращени  магнита 4. Этого можно добитьс  относительной степенью намагничивани , при которой разность магнитных потоков в теле магнита 4 и магнита 5 становитс  близкой к нулю. Вли ние 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 профил , сложенных по кругу и такн{е изолированных один от другого.

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

Определение момента силы производитс  по формуле:

,

где М-момент силы;

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

Мо.мент инерции I вычисл етс  геометрически, либо определ етс  экспери.ментально. Угловое ускорение S издмер етс  при помощи шкалы и хронометра.

Дл  поправок на тормоз щее действие токов Фуко, если оно будет иметь место, необходимо проградуировать весы при различных скорост х вранхени  стержн  /.

На предлагаемых весах .можно подвешивать более j- желые грузы , чем на обычных крутильных весах с нит ным подвесом, что  вл етс  важным преимуществом, позвол ющи.м увеличить относительную точность измерений.

Предмет изобретени 

Крутильные весы дл  измерени  момента силы, отличающиес  тем, что, с целью увеличени  точности измерений, стержень с массами присоединен к магниту, который находитс  во взвешенном состо нии в поле ipex дополнительных цилиндрических магнитов.