CN102798445B - 一种高精度机械天平 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度机械天平，该天平包括秤盘、平衡机构、底座和供电电池，所述的平衡机构由横梁、横梁刀口、刀口支承面、支架、立柱和光电指示系统组成，所述的光电指示系统包括两个光电电位器、灵敏电流计、光源、光标透镜和反射镜。本发明揭示了一种高精度机械天平,该天平设计新颖、结构简单，采用磁悬浮技术实现了天平底座与横梁的非接触支撑，从而大大减小了横梁刀口的摩擦力，有效提高了天平的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种天平，具体涉及一种高精度机械天平，属于计量技术领域。
背景技术
在质量计量学中，天平是重要的衡量工具，从计量基准的量传到日常的量值测定，都必须用天平进行衡量，它不仅与人们的日常生活密切相关，也为科学的发展做出了不可磨灭的贡献。直到现在，人们还在不断地对天平进行研究，借助于现代化的手段，提高天平的各种性能，以满足人们科学研究和日常生活的需要。然而，随着科学的发展，社会的进步，人们对质量计量的精度和灵敏度及其方便程度等的要求愈来愈高，与此同时，人们还不得不发展适合于各种不同要求和不同场合的质量计量仪器，如传统的天平、热分析天平等。
目前，大多数机械天平的平衡支点采用接触式，不可避免出现了刀口摩擦的问题，而天平的测量精度又与刀口的摩擦力紧密相关，摩擦越小，精度越高，虽然有些天平为了提高测量精度，尽量将刀口做的很尖来减小摩擦，但由此降低了最大载荷量，当被测物体载荷量大且要求高精度时，往往不能满足测量要求。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种高精度机械天平, 该天平设计新颖、结构简单，采用磁悬浮技术实现了天平底座与横梁的非接触支撑，从而大大减小了横梁刀口的摩擦力，有效提高了天平的测量精度。
本发明是一种高精度机械天平，该天平包括秤盘、平衡机构、底座和供电电池，所述的平衡机构由横梁、横梁刀口、刀口支承面、支架、立柱和光电指示系统组成，所述的光电指示系统包括两个光电电位器、灵敏电流计、光源、光标透镜和反射镜。
在本发明一较佳实施例中，所述的横梁刀口为圆柱形磁体，该横梁刀口能产生均匀永久磁场。
在本发明一较佳实施例中，所述的刀口支承面为半圆形凹面，该刀口支承面在通电时可产生电磁场，该电磁场的磁场极性与横梁刀口产生的永久磁场极性相同。
在本发明一较佳实施例中，所述的横梁刀口在两同极性磁场的作用下，与刀口支承面非接触，且悬浮于刀口支承面产生的半圆面均匀电磁场中，该横梁刀口所受的悬浮力大于横梁及附件的总质量加上2倍的最大载荷质量所产生的重力。
在本发明一较佳实施例中，所述的光电电位器由薄膜电阻带、光电导层和导电电极组成，当有光标照射到光电导层，薄膜电阻带和导电电极就接通，此时光电电位器产生输出电压，且输出电压随光标的位置而改变。
在本发明一较佳实施例中，所述的灵敏电流计与两个光电电位器相接，该灵敏电流计的电流大小取决于光电电位器输出电压的大小，该灵敏电流计的电流方向取决于光电电位器上的光标的位偏向；天平测量时，可根据灵敏电流计的电流方向确定天平的偏向，根据电流的大小决定增减砝码。
在本发明一较佳实施例中，所述的底座内安装有9V供电电池，底座面板上设置有开关旋钮，当旋转开关旋钮，刀口支承面通电产生电磁场，光电电位器接通电源，光源发出光线经光标透镜后变为狭缝光标，光标照射到反射镜上，再反射到光电电位器上。
本发明揭示了一种高精度机械天平, 该天平设计新颖、结构简单，采用磁悬浮技术实现了天平底座与横梁的非接触支撑，从而大大减小了横梁刀口的摩擦力，有效提高了天平的测量精度。
附图说明
图1是本发明实施例高精度机械天平的结构示意图；
图2是本发明实施例高精度机械天平的光电电位器电路原理图；
附图中各部件的标记如下：1、秤盘，2、横梁，3、立柱，4、底座，5、游码，6、支架，7、横梁刀口，8、刀口支承面，9、反射镜，10、光电电位器，11、光源，12、光标透镜，13、开关旋钮，14、供电电池，15、薄膜电阻带，16、光电导层，17、导电电极，18、光标，19、灵敏电流计。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例高精度机械天平的结构示意图；该天平包括秤盘1、平衡机构、底座4和供电电池14，所述的平衡机构由横梁2、横梁刀口7、刀口支承面8、支架6、立柱3和光电指示系统组成，所述的光电指示系统包括两个光电电位器10、灵敏电流计19、光源11、光标透镜12和反射镜9。
本发明提及的高精度机械天平的横梁刀口7为圆柱形磁体，其上分布了均匀的永久磁场，同时刀口支承面8设计为半圆形凹面，该刀口支承面8在通电时可产生电磁场，且磁场极性与横梁刀口7产生的永久磁场极性相同，横梁刀口7在两同极性磁场的作用下，与刀口支承面8非接触，且悬浮于刀口支承面8产生的半圆面均匀电磁场中，该横梁刀口7所受的悬浮力大于横梁2及附件的总质量加上2倍的最大载荷质量所产生的重力，这样就使横梁2完全悬浮在半圆柱面均匀磁场中，保证了底座4与横梁2的非接触支撑，将刀口与支承面的摩擦力减小到最小，从而有效提高了天平的测量精度。
图2是本发明实施例高精度机械天平的光电电位器电路原理图，该高精度机械天平采用光电技术来显示天平平衡，其选用的光电电位器10由薄膜电阻带15、光电导层16和导电电极17组成，当有光标18照射到光电导层16，薄膜电阻带15和导电电极17就接通，此时光电电位器10产生输出电压，且输出电压随光标18的位置而改变；当天平测量时，可旋转天平底座4面板上的开关旋钮13，此时天平底座4内安置的9V供电电池14分别向刀口支承面8、光电电位器10和光源11供电，其中，光源11发出光线并经光标透镜12后变为狭缝光标，光标照射到与横梁2平行的反射镜9上，再反射到光电电位器10上。
如图2所示，两个光电电位器10与灵敏电流计19相接，当光标18在A位置时，灵敏电流计19中的电流方向由下到上流过；当光标18在B位置时，断开左边电位器，接通右边电位器，此时电流从上向下流过灵敏电流计19，故灵敏电流计19的电流方向取决于光电电位器10上的光标18的位偏向；同时，灵敏电流计19的电流大小取决于光电电位器10输出电压的大小。天平测量时，可根据灵敏电流计19的电流方向确定天平的偏向，根据电流的大小决定增减砝码。当天平平衡时，光标18在正中，故灵敏电流计19与两电位器都不通，电流为0；当天平严重失衡时，横梁2会被刀架架起，而使光标18最大偏角不会越过电位器两边，故当光标18打在与刀口转轴同心圆的电位器边沿时，表示天平严重失衡，需作大的质量增减。
本发明揭示了一种高精度机械天平, 该天平设计新颖、结构简单，采用磁悬浮技术实现了天平底座与横梁的非接触支撑，从而大大减小了横梁刀口的摩擦力，有效提高了天平的测量精度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，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书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高精度机械天平，其特征在于，该天平包括秤盘、平衡机构、底座和供电电池，所述的平衡机构由横梁、横梁刀口、刀口支承面、支架、立柱和光电指示系统组成，所述的光电指示系统包括两个光电电位器、灵敏电流计、光源、光标透镜和反射镜，所述的横梁刀口为圆柱形磁体，该横梁刀口能产生均匀永久磁场，所述的横梁刀口在两同极性磁场的作用下，与刀口支承面非接触，且悬浮于刀口支承面产生的半圆面均匀电磁场中，该横梁刀口所受的悬浮力大于横梁及附件的总质量加上2 倍的最大载荷质量所产生的重力，所述的刀口支承面为半圆形凹面，该刀口支承面在通电时可产生电磁场，该电磁场的磁场极性与横梁刀口产生的永久磁场极性相同。
2.根据权利要求1所述的高精度机械天平，其特征在于，所述的光电电位器由薄膜电阻带、光电导层和导电电极组成，当有光标照射到光电导层，薄膜电阻带和导电电极就接通，此时光电电位器产生输出电压，且输出电压随光标的位置而改变。
3.根据权利要求1所述的高精度机械天平，其特征在于，所述的灵敏电流计与两个光电电位器相接，该灵敏电流计的电流大小取决于光电电位器输出电压的大小，该灵敏电流计的电流方向取决于光电电位器上的光标的位偏向；天平测量时，可根据灵敏电流计的电流方向确定天平的偏向，根据电流的大小决定增减砝码。
4.根据权利要求1所述的高精度机械天平，其特征在于，所述的底座内安装有9V 供电电池，底座面板上设置有开关旋钮，当旋转开关旋钮，刀口支承面通电产生电磁场，光电电位器接通电源，光源发出光线经光标透镜后变为狭缝光标，光标照射到反射镜上，再反射到光电电位器上。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2052894U (zh) * | 1989-09-20 | 1990-02-14 | 沈阳天平仪器厂 | 静水力学天平 |
| CN1211729A (zh) * | 1997-09-17 | 1999-03-24 | 中国科学院长春光学精密机械研究所 | 非接触式微扭矩测量装置 |
| CN2424455Y (zh) * | 2000-06-12 | 2001-03-21 | 绍兴市第一中学 | 微质量光学扭秤 |
| CN1428117A (zh) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | 刘华 | 一种利用电磁铁的排斥作用，使床具可以旋转、摇摆的床 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2052894U (zh) * | 1989-09-20 | 1990-02-14 | 沈阳天平仪器厂 | 静水力学天平 |
| CN1211729A (zh) * | 1997-09-17 | 1999-03-24 | 中国科学院长春光学精密机械研究所 | 非接触式微扭矩测量装置 |
| CN2424455Y (zh) * | 2000-06-12 | 2001-03-21 | 绍兴市第一中学 | 微质量光学扭秤 |
| CN1428117A (zh) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | 刘华 | 一种利用电磁铁的排斥作用，使床具可以旋转、摇摆的床 |
| CN101105994A (zh) * | 2007-08-14 | 2008-01-16 | 北京三维正基科技有限公司 | 无触点电位器 |
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