Торзионная нить

Cтраница 4

Блок весов имеет алюминиевое основание, закрытое сверху и с боков цилиндрическими стеклами, перемещающимися по пазам в торцовых стенках, снабженных окнами. Кольцо является каркасом катушки. Токшроводами служат торзионные нити 4, на которых подвешено коромысло. Вторые концы нитей закреплены в поворотных цапфах 3 с помощью плоских натяжных пружин. [46]

Седиментационные весы Стародубцева. [47]

В этой конструкции коромысло, отклонившееся от равновесного положения под действием массы исследуемого образца, возвращается в исходное положение при помощи закручивания торзионной нити вращением лимба. Угол закручивания торзионной нити, пропорциональный массе взвешиваемого вещества, отсчитывается по шкале лимба. Весы не предназначены для вакуумных работ; металло-стеклян-ный кожух служит лишь для защиты их от внешних воздействий. [48]

Рассмотрим более подробно те случаи применения проекционных систем, когда это действительно необходимо. Такая необходимость возникает в коромысловых весах с торзионной подвеской коромысла, в которых коромысло укреплено на горизонтальной тонкой нити, находящейся под большим напряжением. В весах с длинной торзионной нитью, снабженной натяжной пружиной, и особенно предназначенных для взвешивания при различных нагрузках, таких, как весы Кирка, Крейга, Гульберга и Бойера [35], просадка коромысла может достигать нескольких миллиметров. При этом, естественно, измерения по одному из концов коромысла становятся невозможными. [49]

Выясним возможность использования одной из нитей подвеса коромысла для уравновешивания уже рассчитанных нами выше весов. Из поставленных нами условий торзионная нить должна обеспечить чувствительность весов 1 - 10 - 7 г. В качестве датчика нулевого положения коромысла можно сохранить либо оптический - указатель и микроскоп, либо использовать любой другой, если он в состоянии обеспечить точность отсчета 1 - 10 - Б рад, чт & и соответствует чувствительности весов 1 10 - 7 г. Эту же чувствительность мы должны получить и при уравновешивании торзионной нитью. [50]

Устройство коромысла весов Ортлинга Q-01.| Общий вид весов модели Ортлинг Q-01. [51]

Оно собрано из кварцевых палочек 1 диаметром 300 мкм, стрелок 2 и стержней 3 диаметром 200 мкм. Кварцевая пружина 11 дает возможность сохранять определенное натяжение закрученной нити. Коромысло прикрепляется к подставке посредством нитей подвешивания и торзионной нити. Та же подставка поддерживает и заднюю шестерню главного торзион-ного передаточного механизма. [52]

Весы Гульбранзена с металлическим коромыслом.| Микровесы Беринга и Серпинского. [53]

Оригинальные весы построены Берингом и Серпинским [40, 41 ] для адсорбционных исследований при низких температурах. Особенностью их конструкции является то, что угол поворота основных высокочувствительных весов, пропорциональный величине адсорбции, измеряется при помощи вторых малочувствительных пружинных весов и фотореле. Кварцевое коромысло микровесов 1 длиной 25 мм подвешено на горизонтальных кварцевых торзионных нитях диаметром 20 - 25 мк и длиной по 15 - 20 мм. Длинные подвески пропущены через отверстия в двух металлических экранах 16, которые уменьшают конвекционные токи и экранируют образец 5 от тепловой радиации сверху. [54]

Один из них позволяет снимать чашку с серьги и выдвигать ее через окошко в торцовой стенке весов; механизм открывания и закрывания окошка сблокирован с механизмом выдвижения чашки и приводится в действие общей рукояткой. Весы оборудованы также а рретиром, запирающим коромысло, и предохраняющим торзионные нити от повреждения. [55]

В этой серии работ для определения плотности ксенона, окиси углерода, азота, фтора, кислорода, пропана и других газов было построено несколько типов весов, конструктивно похожих друг на друга. Весы сделаны полностью из плавленого кварца. Коромысло, изготовленное из кварцевой палочки, подвешено на припаянных к нему торзионных нитях. Вес поплавка, имеющего объем около 3 см3, уравновешен противовесом. Для уменьшения ошибки, вызванной адсорбцией исследуемых газов на поверхности поплавка и противовесом, поверхности их сделаны по возможности одного размера; при этом противовесе учтена и внутренняя поверхность, так как в нем проделано отверстие 4 ( рис. 93) для уменьшения его плавучести. Поплавок подвешен на тонкой кварцевой нити, припаянной к окончанию коромысла. Равновесное положение коромысла, как и в весах Тейлора, определялось при помощи микроскопа по положению острия, которым оканчивается противовес. Весы смонтированы на кварцевой рамке и помещены в оболочку из стеклянной горизонтально расположенной трубки диаметром около 3 см. В стенке трубки имеется патрубок с окошком плоскопараллельного стекла для наблюдения за острием указателя. В этой конструкции окошко помещено в торце трубки оболочки. [56]

Одной из возможностей повышения точности проведения калибровки гирь малой массы является применение для этой цели крутильно-равноплечих весов. При этом используется возможность работы на таких весах с навесками, в 10 - 20 раз превышающими предел показаний по шкале. За счет этого достигается повышение стабильности, так как в отличие от обычных крутильных весов, взвешивание производится при весьма малом угле закручивания торзионной нити и упругий момент нити уравновешивает только момент, создаваемый малой разностью масс двух гирь одного номинала. Однако применение крутильно-равноплечих весов усложняет методику калибровки. [57]

Схема коромысловых весов с торзионной подвеской коромысла.| Уравновешивание коромысловых весов спиральной пружиной. [58]

Из сравнения ( 4) и ( 5) со всей очевидностью вытекает большое преимущество коромысловых весов на торзионной подвеске по сравнению с пружинными весами. Если в случае пружинных весов пружина должна уравновешивать всю массу исследуемого образца т, то в случае торзионной системы уравновешивается лишь изменение массы Am, так как основную массу т полностью уравновешивают противовесом, находящимся на противоположном конце коромысла. Следует отметить, что спиральную или стержневую пружину можно также использовать в сочетании с коромыс-ловыми весами и получить тот же результат, что и с торзионной нитью. Для этого достаточно одно из плеч коромысла соединить с пружиной ( рис. 15), В этом случае основная масса исследуемого образца будег уравновешена противовесом, а пружина будет использоваться лишь для уравновешивания Дтп. Однако последний метод в весовой технике и, особенно, в весах, действующих по отклонению, используется очень редко. Типичным случаем такого использования являются весы Фокина и Смирнова [4], которые для этого использовали кольцевую пружину из фосфористой бронзы. Обычно перекрываемый диапазон взвешивания с такими системами составляет четыре-порядка. [59]

Торзионные весы с вертикальной торзионной нитью, называемые весами Ренкина [56, 57], Кюри - Шенево или магнитными весами применяются главным образом для исследования магнитных свойств материалов и используются как в нулевом методе взвешивания, так и по отклонению. Исследуемый образец помещается на конец коромысла, которое, в свою очередь, подвешено на торзионной нити, закрепленной в своей верхней части. Отклонение образца в магнитном поле вызывает поворот коромысла и закручивание нити, величина деформации которой измеряется оптическим устройством при помощи зеркала, закрепленного на коромысле или торзионной нити. При работе нулевым методом верхний закрепленный конец нити соединяется с поворотным механизмом, снабженным определения угла поворота. При отклонении коромысла от нулевого положения, что фиксируется зеркалом, нить при помощи поворотного устройства закручивают в обратную сторону до установления коромысла в прежнем положении. Чувствительность таких весов может определяться расчетным путем [58], причем точность расчета будет ограничиваться лишь точностью определения размеров нити и ошибкой в величине значения модуля жесткости, принятого в расчетах. [60]

Страницы: 1 2 3 4 5