CN102607665A - 一种测量装置及应用其的电子量杯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量装置及应用其的电子量杯，该测量装置包括动力装置、传动装置、控制器、位移传感器、发射光源及光敏元件，所述的动力装置与所述的控制器通过信号传输线相连；所述的动力装置与传动装置相连，所述的发射光源及光敏元件设于所述的传动装置上；所述的位移传感器固设于所述的传动装置的一侧；所述的传动装置、发射元件与所述的控制器相连。利用全反射原理，根据接收端是否接收到发射光源来获得液面位置，并采用光栅尺获取液面到杯底的高度，通过控制器计算量杯内液体体积，可实现液体体积测量的自动化。

Description

一种测量装置及应用其的电子量杯
技术领域
本发明涉及一种量杯的技术领域，具体地讲，是指一种可以应用于液体体积的自动化的测量装置及应用其的电子量杯。
背景技术
目前，市场上所使用的量杯，其结构通常为一体成型的连体结构，并且，在杯壁上设置有刻度。这种量杯结构简单，功能也简单，其是通过人工读取液面读数获取液体体积，不能转换为电信号，不便于控制器处理，无法实现测量系统的自动化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量装置，其可测量量杯中的液体的体积。
本发明的另一目的在于提供一种应用测量装置的电子量杯，若可将量杯中的液体的体积转化为电信号，实现测量系统的自动化。
为实现上述目的，本发明采用如下结构：
一种测量装置，其包括动力装置、传动装置、控制器、位移传感器、发射光源及光敏元件，所述的动力装置与所述的控制器通过信号传输线相连；所述的动力装置与传动装置相连，所述的发射光源及光敏元件设于所述的传动装置上；所述的位移传感器固设于所述的传动装置的一侧；所述的传动装置、发射元件与所述的控制器相连。
优选地，上述的传动装置包括传动丝杆、传动螺母及支撑曲臂，所述的传动丝杆与所述的动力装置的输出端相连，所述的传动螺母与所述的传动丝杆相啮合，在所述的传动丝杆上进行上下移动，所述的支撑曲臂与所述的传动螺母相连，所述的发射光源与光敏元件分别设于所述的支撑曲臂的两端。
优选地，上述的位移传感器，其可以为感应同步器、光栅、容栅、磁栅等，优选地，其为光栅尺位移传感器。
上述的光栅尺位移传感器固设于所述的传动螺母的一侧。
优选地，上述的发射光源设于所述的传动螺母与支撑曲臂的连接处，所述的光敏元件设于所述的支撑曲臂的另一端。
一种电子量杯，其包括量杯本体及上述的测量装置，且所述的测量装置的发射光源与光敏元件分别设于所述的量杯本体的两侧。
优选地，上述的量杯本体中间设有透明隔板，将所述的量杯本体内分为两个空间。
优选地，上述的量杯本体成形为五边形，所述的第一空间成形为平等四边形，第二空间成形为梯形。
采用上述技术方案后，本发明，利用全反射原理，根据接收端是否接收到发射光源来获得液面位置，并采用光栅尺获取液面到杯底的高度，通过控制器计算量杯内液体体积，可实现液体体积测量的自动化。
附图说明
图1是本发明的量杯的俯视图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图2所示，本发明公开了一种测量装置，其包括：动力装置、传动装置2、控制器3、位移传感器、发射光源5及光敏元件6，其中；在本实施例中，该动力装置为驱动电机1，其将动力输出给传动装置2，同时，该动力输出的信号通过信号传输线7传输给控制器3。
传动装置2，其包括传动丝杆21、传动螺母22及支撑曲臂23，传动丝杆21与驱动电机1的输出端相连，传动螺母22与传动丝杆21相啮合，在传动丝杆21上进行上下移动，支撑曲臂23与传动螺母22相连，使用时，驱动电机1输出动力，带动传动丝杆21转动，从而带动传动螺母22在传动丝杆21上进行垂直方向的移动，同时带动支撑曲臂23在垂直方向的移动。
控制器3，与位移传感器、驱动电机1及发射光源5通过信号传输线7相连，其接收上述的部分的信息，然后进行处理计算。
位移传动器，其可以为感应同步器、光栅、容栅或磁栅等，在本实施例中，其为光栅尺位移传感器4。其固设于传动螺母22的一侧，能感应传动螺母22的位移。
发射光源5，其设于传动螺母22与支撑曲臂23的连接处，光敏元件6设于支撑曲臂23的另一端。在使用时，发射光源5与光敏元件6与支撑曲臂23同步向上移或向下移动。
使用时，通过发射光源5和光敏元件6，对量杯进行测量，控制器3控制光栅尺位移传感器4进行数据采集，获得测量区间的长度，根据测量区间长度和截面面积计算测量液体的体积。
本发明还公开了一种电子量杯，其包括量杯本体8及上述的测量装置，其中：
测量装置的发射光源5与光敏元件6分别设于量杯本体8的两侧。
参考图1所示，量杯本体8中间设有透明隔板81，将量杯本体8内分为I、II两个空间。
量杯本体8成形为五边形，第一空间I成形为平等四边形，第二空间II成形为梯形。
使用时，透明隔板81将量杯本体8分割成第一空间I和第二空间II这两个空间，其中第一空间I盛放待测液体，第二空间II盛满与待测液体成分相同的参考液体。
配合图1所示，发射光源5从量杯本体8的A处水平射入，当第一空间I的水平方向有待测液体时，量杯本体8的B处可接收到光线。当第一空间I的水平方向无待测液体时，光线发生全反射，全部从量杯本体8的C处射出，量杯本体8的B处接收不到光线。(透明隔板81由于有一定厚度，且折射率与被测液体可能存在不一致，使得光线与以上描述有所偏离。但由于隔板两面平行，故光线仅在入射平行方向上有微小偏离，只需对接收端位置做少量调整即可，不影响本发明的基本原理。)
然后，驱动电机1通过传动丝杆21驱动传动螺母22，带动支撑曲臂23，使发射光源5和光敏元件6同步向上运动，依次经过D、E、F、G。DE段为不透明段，光敏元件6接收不到信号；FG段由上述全反射原理亦接收不到信号；EF段空间I、II中均有待测液体，由上述原理可接收到信号。当光敏元件6由无接收到有接收(即经过E点)时，控制器3开始在EF段采集光栅尺位移传感器4的脉冲数；当光敏元件6由有接收到无接收(即经过F点)时，控制器3停止在EF段采集光栅尺位移传感器4的脉冲数。控制器3根据EF段脉冲数可得到EF端长度，结合图1中第一空间I的面积，可以得到第一空间I中待测液体的体积。
本发明，利用全反射原理，根据接收端是否接收到发射光源来获得液面位置，并采用光栅尺获取液面到杯底的高度，通过控制器计算量杯内液体体积，可实现液体体积测量的自动化。
所述的动力装置与所述的控制器通过信号传输线相连；所述的动力装置与传动装置相连，所述的发射光源及光敏元件设于所述的传动装置上；所述的位移传感器固设于所述的传动装置的一侧；所述的传动装置、发射元件与所述的控制器相连。
一种电子量杯，其包括量杯本体及上述的测量装置，且所述的测量装置的发射光源与光敏元件分别设于所述的量杯本体的两侧。
优选地，上述的量杯本体中间设有透明隔板，将所述的量杯本体内分为两个空间。
优选地，上述的量杯本体成形为五边形，所述的第一空间成形为平等四边形，第二空间成形为梯形。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种测量装置，其特征在于：其包括动力装置、传动装置、控制器、位移传感器、发射光源及光敏元件，所述的动力装置与所述的控制器通过信号传输线相连；所述的动力装置与传动装置相连，所述的发射光源及光敏元件设于所述的传动装置上；所述的位移传感器固设于所述的传动装置的一侧；所述的传动装置、发射元件与所述的控制器相连。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的传动装置包括传动丝杆、传动螺母及支撑曲臂，所述的传动丝杆与所述的动力装置的输出端相连，所述的传动螺母与所述的传动丝杆相啮合，在所述的传动丝杆上进行上下移动，所述的支撑曲臂与所述的传动螺母相连，所述的发射光源与光敏元件分别设于所述的支撑曲臂的两端。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于：所述的位移传感器为光栅尺位移传感器。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述的光栅尺位移传感器固设于所述的传动螺母的一侧。
5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于：所述的发射光源设于所述的传动螺母与支撑曲臂的连接处，所述的光敏元件设于所述的支撑曲臂的另一端。
6.一种电子量杯，其特征在于：其包括量杯本体及权利要求1～5任一所述的测量装置，且所述的测量装置的发射光源与光敏元件分别设于所述的量杯本体的两侧。
7.根据权利要求6所述的电子量杯，其特征在于：所述的量杯本体中间设有透明隔板，将所述的量杯本体内分为两个空间。
8.根据权利要求7所述的电子量杯，其特征在于：所述的量杯本体成形为五边形，所述的第一空间成形为平等四边形，第二空间成形为梯形。
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