CN100394151C - 电子天平 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子天平。底部分隔称重室和天平主体，称重室由风挡壳体环绕并容纳称重盘，天平主体容纳载荷检测部分、所结合的重物等。穿透底部设置多个通气孔。可移动的底板设置成可以在支承部件上前后移动。穿透位于底部后侧的可移动的底板设置有多个通气孔，从而可移动的底板的通气孔的数量和中心位置与底板通气孔的相同。当称重室内的温度和天平主体内的温度之间的差异很大时，移动可移动的底板以允许称重室和天平主体之间空气流动。

Description

电子天平

技术领域

本发明涉及一种配置有风挡壳体(windshield case)的电子天平，尤其是涉及具有高分辨率的电子天平，其用于消除结合在天平主体中的校准用重物和置于称重室内的称重盘上的测量物体之间的浮力差。

背景技术

在允许有非常精细的最低读数值、高分辨率和自动灵敏度校准功能的具有高精确度的电子天平中由外部的风引起的空气对流和温度变化的影响可能会产生误差。在此类电子天平中，为了消除误差产生的原因，就采用了由风挡壳体环绕称重盘周边的方法。如图8的示意性构造图所示，这种配置了风挡壳体的电子天平通常包括称重室93，其容纳称重盘91并由风挡壳体92环绕。电子天平还包括结合有校准重物(calibration weight)的天平主体94、校准重物的施加/移除机构、载荷检测部分等，其中校准重物是用于校准的重物。称重室93和天平主体94由称重室93的底板95分隔开。称重盘91和载荷检测部分借助盘上载荷传输轴(未示出)连接。

然后，在经历预定温度变化或者预定时间之后，将校准重物自动施加于载荷检测部分。在此时产生的输出和重物的先前存储量的基础上，灵敏系数得以修正并且更新为新的灵敏系数。(例如，参考JP-B-6-52190。)

相关技术的电子天平构造如上。同时，配置有所结合的元件和壳体的天平主体94具有高于称重室93的热容量。从而，当环境温度或者天平主体94的温度显著变化时，称重室93和天平主体94之间就可能出现温差。例如，在其中放置有电子天平的室内的空气调节停止的情况下启动电子天平时、由于称重室93具有更小的热容量，所以其内部温度可相对容易地随空气调节温度发生变化。另一方面，由于天平主体94具有更大的热容量，所以天平主体94对于空气调节的温度具有很差的跟踪能力。从而，在称重室93和天平主体94之间产生温差。具体而言，在夏天，由于空气调节的温度低于室外温度，所以称重室93中的温度可能低于天平主体94的温度。相反地，在冬天，由于空气调节的温度高于室外温度，称重室93中的温度可能高于天平主体94的温度。

如上所述，如果称重室93内的温度和天平主体94内的温度不同，则称重室93和天平主体94内的相应空气密度也不同。从而，在置于称重盘91上的测量物体接收的浮力和校准重物接收的浮力之间产生差异，这就导致测量值中的误差。

发明内容

鉴于这样的情况而完成了本发明。本发明的目的在于提供一种具有高精确度并且可通过消除称重室和天平主体之间的温差而进行称重的电子天平。

为了实现上述目的，本发明的第一方面是一种配置有天平主体和称重室的电子天平，该天平主体结合有载荷测量机构和校准重物，该称重室由设置在天平主体上方的风挡壳体环绕，该电子天平包括：底部，其分隔天平主体和称重室，并且设置有至少一个第一通气孔；可移动的底板，其平行地设置于底部附近，并且配置有至少一个对应于第一通气孔的第二通气孔；以及移动机构，其可操作以平行于底部移动可移动的底板。

根据本发明第一方面，该电子天平还包括用于测量称重室内的内部温度的温度传感器，其中当由温度传感器测得的内部温度变化等于或高于预定值时，移动机构可操作以自动移动可移动的底板，使得第二通气孔与第一通气孔重叠。

根究本发明第一方面，该电子天平还包括用于测量所述称重室内的内部温度的第一温度传感器和用于测量置于天平主体中的校准重物附近的温度的第二温度传感器，其中当由第一和第二温度传感器测得的温差等于或者大于预定值时，移动机构可操作以移动可移动的底板，使得第二通气孔与第一通气孔重叠。

根据本发明第一方面，按照预先确定的规则间隔或者当通过施加或移除校准重物而进行校准之后经历预定时间时，移动机构可操作以移动可移动的底板，使得第一通气孔和第二通气孔彼此重叠或彼此错开。

根据本发明第一方面，只有在第一通气孔和第二通气孔彼此错开时，才允许打开风挡壳体的门。

根据本发明第一方面，该电子天平还包括密封部件，其用于密封第一通气孔与可移动的底板之间的间隙，并附着于第一通气孔的周边。

由于根据本发明的电子天平构造如上，就可以在测量物体和校准重物之间没有浮力差的情况下进行测量，从而提高了测量的精确度。

附图说明

图1A是根据本发明第一实施例的电子天平的俯视图。

图1B是沿着图1A中线A-A剖开的剖视图。

图2是根据第一实施例的电子天平的结构图。

图3是用于说明根据本发明第二实施例的电子天平的操作流程图。

图4是用于说明根据本发明第三实施例的电子天平的操作流程图。

图5是用于说明根据本发明第四实施例的电子天平的操作流程图。

图6A是根据本发明第五实施例的电子天平的侧视图，图6B是沿着图6A的线B-B剖开的剖视图。

图7是用于说明根据本发明第五实施例的电子天平的操作流程图。

图8是配置有风挡壳体的电子天平的外观图。

具体实施方式

下面参照附图，将对本发明的各种实施例进行说明。图1A是根据本发明一个实施例的电子天平的俯视图。图1B是沿着图1A中线A-A剖开的剖视图。

如图1A和1B所示，根据本发明的电子天平使天平主体1内的温度和称重室2a内的温度平衡，其中天平主体1结合有载荷测量所必需的机构，称重室2a由用于屏蔽测量物体M与室外空气的风挡壳体2环绕。然后，作用在测量物体M上的浮力和作用在容纳于天平主体1中的所结合的重物12a上的浮力得以平衡。由此由浮力差产生的误差得以消除，从而提高了测量的精确度。

天平主体1内部包括：载荷检测机构11，其包括：上面放置测量物体的称重盘11a、用于检测测量物体M的载荷的载荷检测部分11b和用于结合称重盘11a和载荷检测部分11b的处于垂直方向的连接轴11c；重物施加/移除机构12，其包括：用于校准的所结合的重物12a、用于限制所结合的重物12a向上移动的重物接触部或盖部12b、可垂直移动并且支承所结合的重物12a的杠杆12c和可垂直驱动杠杆12c的重物驱动部分12d；以及控制部分3，稍后对其进行说明。在天平主体1的前斜面上设置有指示器7和操作器8。在称重室2a的底部14上设置有轴孔14a和多个通气孔14b，其中连接轴11c穿过轴孔14a，多个通气孔14b允许天平主体1内部和称重室2a之间的空气流动。通气孔14b通过可移动的底板17打开/关闭，可移动的底板17设置为沿底部14的后侧前后移动。可移动的底板17可滑动地与辊子15b和辊子16b接触，其中，辊子15b设置于支承部件15的沟槽15a中，支承部件15固定于天平主体1的内部前壁，辊子16b设置于支承部件16的沟槽16a中，支承部件16固定于天平主体1的内部后壁。

可移动的底板17具有多个通气孔17a，其数量和直径与通气孔14a的数量和直径相同，从而当通气孔17a和通气孔14a中心对齐时允许空气流动。在可移动的底板17的中心附近设置长开口17b，其在前后方向上是长的。具有设置成平面形状的齿轮18a的齿轮块18固定于可移动的底板17的后部。另一方面，具有减速齿轮的电机19固定于底部14上。电机19的旋转轴上的齿轮19a与齿轮块18的齿轮18a啮合。

图2是示出根据本发明实施例的包括控制部分3的电子天平的整体结构的结构图。载荷检测部分11b输出对应于包括称重盘11a的测量物体M的电子信号。在由A/D转换器6数字化之后，该输出被输入至控制部分3中。主要由微型计算机构成的控制部分3包括用于执行操作控制处理的CPU 31、用于存储操作控制处理程序的ROM 32、用于传输操作数据的RAM 33和连接外部设备和CPU 31所必需的输入/输出接口34。该输入/输出接口34与指示器7连接以显示所测量的数值；与操作器8连接以操作电机19并且与A/D转换器6、重物施加/移除机构12和电机19连接。

所结合的重物12a设置在载荷检测部分11b附近。重物施加/移除机构12通过诸如杠杆12c的凸轮及其驱动电机的机构向载荷检测部分11b的载荷检测部分施加载荷或者移除载荷。重物施加/移除机构12的驱动命令由控制部分3给出。

温度传感器13设置在所结合的重物12a附近，另一温度传感器13a设置在风挡壳体2内。用于切换输入信号的开关5设置在A/D转换器6的输入侧。开关5用于依次数字化来自温度传感器13、13a的输出和来自载荷检测部分11b的输出。开关5也受来自控制部分3的信号的驱动控制。

接下来，参照图1A、1B和2，将对本发明实施例的操作进行说明。在测量之前，显示在指示器7上的风挡壳体2内的温度Tu和重物施加/移除机构12周围的温度Td受到检测。如果其间差异不小于预定值，则从操作器8发出“打开”信号。然后，在操作控制程序的基础上，电机19受到驱动，从而可移动的底板17和齿轮块18向左移动并且在通气孔14b和通气孔17a相互对齐的位置停止。当温度Tu接近温度Td时，就从控制器8发出“关闭”信号，并且电机19在与上述方向相反的方向上受到驱动。由此，通气孔14b由可移动的底板17的移动所关闭，从而上下部分之间的空气流动停止。在此状态中，测量物体M和所结合的重物12a之间没有浮力差，从而可以进行没有浮力误差的精确测量。

当将测量物体M置于称重盘11a上时，该载荷就施加于载荷检测部分11b。该载荷转变为电信号，然后由A/D转换器6转换成数字信号。数字信号通过接口34输出至CPU31中。在存储于RAM 33的操作表达式(operationalexpression)的基础上，在操作处理上执行该数字信号。从而，测量物体M的载荷转换为重量数值，并且该重量数值显示于指示器7上。

图3是示出根据本发明第二实施例的电子天平的操作流程图。在电子天平中，当由称重室2a内的温度传感器13a测得的温度Tu变化了等于或者高于预定温度Tc的温度时，“温度变化大”的指示自动地显示于指示器7上。同时，可移动的底板17移动至通气孔14b和通气孔17a相互对齐的通气位置。当温度Tu接近天平主体1内的温度Td时，就消除“温度变化大”的指示并且可移动的底板17移动至非通气位置。从而，可以在测量物体M和所结合的重物12a之间没有浮力差的情况下进行精确测量。

图4是示出根据本发明第三实施例的电子天平的操作流程图。在该电子天平中，当由温度传感器13a和13测得的温度Tu和Td之间的温差(Tu-Td)等于或者大于预定值ΔTc时，“温差大”的指示自动地显示于指示器7上。同时，可移动的底板17移动至通气孔14b和通气孔17a相互对齐的通气位置。当温差(Tu-Td)小于ΔTc时，就消除“温差大”的指示并且可移动的底板17移动至非通气位置。从而，可以在测量物体M和所结合的重物12a之间没有浮力差的情况下进行精确测量。

图5是示出根据本发明第四实施例的电子天平的操作流程图。在该电子天平中，只要经历预定时间或者在执行灵敏度校准之后经历预定时间，可移动的底板17就自动移动以打开/关闭通气孔14b。

图6A是根据本发明第五实施例的称重室2a的门2b、2c的锁定机构的侧视图，图6B是沿着图6A的线B-B剖开的剖视图。图7是用于说明根据该实施例的电子天平的操作流程图。在该电子天平中，诸如电磁螺线管的致动器4a、4b和诸如位置计量仪的位置传感器4c固定于底部14的预定位置。此外，位置传感器4c的旋转轴连接于电机19的旋转轴。可移动的底板17的在底部14的通气孔14b关闭时的位置预先通过位置传感器4c存储在控制部分3的RAM33中。如图7所示，可移动的底板17的位置由控制部分3全程监视。当通气孔14b由可移动的底板17关闭时，致动器4a、4b由来自控制部分3的控制信号关闭，从而称重室2a的门2b、2c的锁得以解锁。当打开通气孔14时，就锁定这些门2b、2c。从而，避免了天平主体1内的空气和环境空气之间的直接接触，从而防止天平主体1内的突然温度变化。

根据本发明第六实施例的密封部件9示于图1B中。密封部件9呈环状并且由例如橡胶制成。密封部件9固定于各通气孔14b的后侧。从而，由于在通气孔14b由可移动的底板17关闭时所形成的狭缝由密封部件9完全封闭，所以可以完全停止空气流动，从而允许更稳定的测量。

本发明不应局限于上述实施例。例如，在天平主体1内可以设置小尺寸风扇。此时，在通气孔14b处于打开状态的情况下驱动小尺寸风扇，以进行强制空气流通。从而，促进了称重室2a内的称重盘11a附近的温度和所结合的重物12a的温度的均衡化。

此外，可移动的底板17可以设置成沿着底部14的前侧前后移动，并且起到与按上述方式沿底部14后侧设置的可移动的底板17相同的功能。

依照根据本发明的电子天平，可以通过使称重室中的称重盘附近的温度和用于灵敏度校准的所结合的重物附近的温度彼此接近来进行测量。从而，可以以很高精确度进行测量，排除了测量物体和所结合的重物之间的浮力差。

本发明可应用于配置有风挡壳体的具有高精确度的电子天平。

显而易见，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明精神或范围的前提下，可对本发明的所述优选实施例进行各种变形和改变。从而，本发明涵盖与所附权利要求及其同等文件的范围一致的本发明的所有变形和改变。

本申请要求基于2004年7月30日提交的日本专利申请No.2004-222980的外国优先权，其内容在此整体引作参考。

Claims (8)

1.一种配置有天平主体和称重室的电子天平，该天平主体结合有载荷测量机构和校准重物，该称重室由设置在天平主体上方的风挡壳体环绕，所述电子天平包括：

底部，其分隔所述天平主体和所述称重室，并且设置有至少一个第一通气孔；

可移动的底板，其平行地设置于所述底部附近，并且配置有至少一个对应于第一通气孔的第二通气孔；以及

移动机构，其可操作以平行于所述底部移动所述可移动的底板。

2.如权利要求1所述的电子天平，所述电子天平还包括：

温度传感器，其用于测量所述称重室内的内部温度，

其中当由所述温度传感器测得的内部温度变化等于或高于预定值时，所述移动机构可操作以自动移动所述可移动的底板，使得所述第二通气孔与所述第一通气孔重叠。

3.如权利要求1所述的电子天平，所述电子天平还包括：

第一温度传感器，其用于测量所述称重室内的内部温度；以及

第二温度传感器，其用于测量置于天平主体中的校准重物附近的温度，

其中当由第一和第二温度传感器测得的温差等于或者大于预定值时，所述移动机构可操作以移动所述可移动的底板，使得所述第二通气孔与所述第一通气孔重叠。

4.如权利要求1所述的电子天平，其中按照预先确定的规则间隔或者当通过施加或移除校准重物而进行校准之后经历预定时间时，所述移动机构可操作以移动所述可移动的底板，使得所述第一通气孔和所述第二通气孔彼此重叠或彼此错开。

5.如权利要求1所述的电子天平，其中只有在所述第一通气孔和第二通气孔彼此错开时，才允许打开所述风挡壳体的门。

6.如权利要求1所述的电子天平，还包括：

密封部件，其用于密封所述第一通气孔和所述可移动的底板之间的间隙，并附着于所述第一通气孔的周边。

7.如权利要求2所述的电子天平，其中当由所述温度传感器测得的内部温度变化小于所述预定值时，所述移动机构可操作以移动所述可移动的底板，使得所述第二通气孔从所述第一通气孔移开。

8.如权利要求3所述的电子天平，其中当由第一和第二温度传感器测得的温差小于预定值时，所述移动机构可操作以移动所述可移动的底板，使得所述第二通气孔从所述第一通气孔移开。

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