УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ИСКУССТВЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ВЫРАЩИВАНИЯ В АВТОКЛАВАХ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Устройство для измерения массы искусственных кристаллов в нроцессе их выращивания в автоклавах высокого
Предполагаемая полезная модель относится к устройствам для взвешивания, в частности, к измерительным устройствам рычажно-маятникового типа, с магнитным взаимодействием.
Известны устройства для измерения сил, применяемые в испытательных машинах («Испытательная техника, М., «Машиностроение, 1982, кн.2, с.336-338).
В этих устройствах применены измерительные устройства рычажномаятникового типа. Измерение необходимых изменяемых параметров, например, массы или силы осуш,ествляется путем измерения угла поворота маятника.
Применить данное устройство для измерения массы вырап ;иваемых кристаллов в герметичном объеме неосуществимо, так как невозможно осуществить механическое взаимодействие рычажно-маятниковой системы с устройством для регистрапии показаний.
Известно «Устройство для определения массы в недоступном для прямого измерения объеме (П.М. России № 16553 от 20.06.2000 г. МКИ-7 G01G 7/00).
Устройство содержит герметичную камеру, системы взаимодействующих магнитов, одна из которых, связанная с изменяющейся массой, установлена внутри камеры и закреплена посредством упругого элемента на неподвижной опоре. Вторая магнитная система установлена вне камеры, в стакане из немагнитного материала и свядавления
зана со следящим приводом посредством упругого элемента. Следящая система включает электродвигатель, электронный блок, самописец и т.д. Определение массы выращиваемых кристаллов происходит за счет и замера и регистрации перемещений, возникающих при нарушении равновесия магнитных полей при изменении массы кристаллов и подсчитывается по соответствующей формуле.
Указанное устройство выбрано заявителем в качестве прототипа.
Недостатком устройства является сложная система следящего привода, включающая электроприборы, электронные приборы. Кроме того, в результате того, что затравочные пластины для кристаллов установлены в герметичной камере на упругих элементах, которые в результате действия агрессивной среды и наращивания на них кристаллов-паразитов могут изменить упругость, что приведет в дальнейшем к неточности измерений массы выращиваемых кристаллов.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является повышение точности измерения массы выращиваемого кристалла за счет применения рычажномаятниковой системы, а также повышение надежности устройства за счет упрощения конструкции измерительного блока.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для измерения массы искусственных кристаллов в процессе их выращивания в автоклавах высокого давления, содержащем герметичную камеру, две взаимодействующие магнитные системы, одна из которых установлена в герметичной камере и связана с изменяющейся массой, а другая, связанная с измерительным устройством, установлена в стакане из немагнитного материала, закрепленном в крышке герметичной камеры, согласно полезной модели, магнитная система, связанная с изменяющейся массой, закреплена на одном из плеч трехплечего рычага, при этом на двух других плечах рычага закреплены изменяющаяся масса и противовес, а магнитная система, установленная в стакане из немагнитного материала, связана с регистрирующим устройством и уравновешена
грузиком.
Кроме того, регистрирующее устройство выполнено в виде неподвижно закрепленной шкалы и стрелки, установленной на шкиве, а трехплечий рычаг закреплен на кронштейне, установленном на стакане из немагнитного материала посредством гибких элементов, при этом гибкие элементы выполнены в виде стальных лент.
Применение рычажно-маятникой системы, т.е. закрепление магнитной системы, связанной с изменяющейся массой кристалла, а также затравочных пластин для кристаллов и противовеса на плечах трехплечего рычага, обеспечивает точность измерения массы растущих кристаллов за счет исключения влияния погрешности упругого элемента при изменении его упругих свойств под действием агрессивной среды в герметичной камере.
Применение вместо сложной электронной системы следящего привода регистрирующего устройства, выполненного в виде неподвижно закрепленной шкалы и стрелки, установленной на шкиве, повышает надежность устройства и упрощает его конструкцию.
Закрепление трехплечего рычага на кронщтейне посредством гибких элементов, выполненных в виде стальной ленты, обеспечивает плавное перемещение рычагов, исключая их заклинивание.
В результате проведенных патентных исследований не выявлено аналогичных технических решений, что позволяет предположить соответствие предполагаемой полезной модели критерию «новизна и «изобретательский уровень. Оно может быть использовано в промышленности, поэтому может считаться «промышленно применимым.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг 1 представлен общий вид устройства.
3 Заявляемое устройство содержит герметичную камеру 1, крышку 2, стакан из
немагнитного материала 3, магнит 4, связанный через тросик 5 и шкивы 6 и 7 со шкалой 8, стрелкой 9 и грузиком 10. В герметичной камере 1 установлен трехплечий рычаг, состояший из плеча 11, на котором закреплена затравочная пластина 12 для кристаллов, плеча 13, на котором закреплен противовес 14, и плеча 15, на котором закреплен второй магнит 16. Трехплечий рычаг закреплен посредством гибких элементов 17,18 на кронштейне 19, жестко связанным со стаканом из немагнитного материала 3.
Устройство работает следуюшим образом.
Магнитная система 4, связанная с регистрируюш;им устройством, находится в положении безразличного равновесия. Магнитные системы 4 и 16 находятся во взаимодействии под действием магнитных сил.
По мере роста кристалла плечо 11 с затравочной пластиной для кристаллов 12 начинает перемешаться вниз. Плечо 13 с противовесом 14 и плечо 15 с магнитом 16 отклоняются от первоначального положения. Под воздействием магнитного поля перемешаюшегося магнита 16, магнит 4 также начинает перемешаться вдоль оси стакана из немагнитного материала 3, через тросик 5, приводя во врашение шкив 6 и шкив 7, связанный со стрелкой 9 измерительной шкалы 8, проградуированной в единицах массы, например, в граммах. В процессе роста кристаллов считываются показания со шкалы и определяется прирост массы кристаллов.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет добиться точности определения массы вырашиваемых кристаллов, кроме того, оно надежно и долговечно.
IM/
4