CN103348225A - 称重传感器及用于调整称重传感器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种称重传感器（10），该称重传感器带有：称重系统（14），所述称重系统具有施力点（18）；载荷吊杆臂（20），所述载荷吊杆臂用于在远离施力点（18）的位置上接收待称重的载荷；和调整设备，其中，设置调整砝码吊杆臂（28），该调整砝码吊杆臂沿着由载荷吊杆臂限定的纵向方向（A）、在相对于所述施力点（18）与所述载荷吊杆臂（20）相对的一侧延伸，且该调整砝码吊杆臂包括在所述调整砝码吊杆臂上预先设置的至少两个调整砝码接合点（36,38）。根据本发明，启动单元（34）将至少一个调整砝码（30,32）放置在所述调整砝码接合点（36,38）上。

Description

称重传感器及用于调整称重传感器的方法

技术领域

本发明涉及一种称重传感器，其具有：具有施力点的称重系统；载荷吊杆臂，所述载荷吊杆臂用于在远离所述施力点的位置处接收待称重的载荷；以及调整设备，其中，在俯视图中，所述载荷吊杆臂沿纵向方向从所述施力点延伸到称重传感器。

背景技术

称重传感器实际上是机电天平的核心。通常地，平行四边形，也被称作传动杆，被容纳在称重传感器中，平行四边形必须将载荷传送至称重吊杆。通过使用众所周知的电磁力补偿法，来测量作用在称重吊杆上的力。在称重传感器中，力被引导至预定的施力点。当载荷吊杆臂被使用时，待称重的载荷没有位于称重传感器的施力点的外部以上，却远离此处。无误差地将载荷的重力传送至称重吊杆是不可能的，因为从施力点远离的载荷，在下文也被称作偏心度，偏心度误差增加了。当制造天平时，通过调整将偏心度误差减小至最小值，尽管还保留小误差，所述偏心误差呈线性地取决于载荷与偏心度所产生的力矩。由于温度变化以及压力，该偏心载荷误差可以变化，特别地，在运输当中。

除了由载荷吊杆臂造成的偏心载荷误差以外，还存在第二偏心载荷误差，因为砝码没有被准确地放置在盘子的中心或中心轴上，而是相对于中心轴偏心放置，所以出现该第二偏心载荷误差。然而，本发明不涉及第二偏心载荷误差。

偏心载荷误差还影响给天平加载内部调整砝码，所述砝码在称重传感器上施加了力矩。因此，在已知天平中，一直努力将内部调整砝码布置在和待称重的载荷相同的垂直轴上（即，在由待称重的载荷所定义的合力的轴线上），因为用这种方式，具有变化偏心载荷的调整误差被最小化。一般说来，该结果为，在直接接近待称重的载荷处需要用于内部调整砝码的构造空间。然而，这样不利地限制了载荷接合点附近的设计可能性（例如，在载荷吊杆臂上的天平盘）。

DE20304062U1公开了一种呈顶端盘子系统形状的称重传感器。称重传感器的施力点位于盘子的轴线上，且该称重传感器直接位于盘子下方。调整砝码也被布置在盘子下方。在调整砝码周围还布置了温度补偿块，该温度补偿块旨在盘子下避免温度不均匀的状态。

DE8324676U1公开了一种顶端盘子分析天平，该天平设有L状的支持臂，天平盘被置于其上。调整砝码被直接布置在天平盘的下方，接近于天平盘的中心轴线，以被置于支持臂的吊杆上。

发明内容

本发明的目的为提供一种称重传感器，其中待称重的物品可以非常容易地被置于载荷吊杆臂上，且该称重传感器具有用于补偿偏心载荷误差的有效调整设备。

该目标由上述类型的称重传感器实现，所述称重传感器具有调整砝码吊杆臂，所述调整砝码吊杆臂相对于施力点在与载荷吊杆臂相对的一侧沿纵向方向延伸，和调整砝码吊杆臂在其上设有至少两个预定调整砝码接合点。此外，设有至少一个启动单元，该启动单元将至少一个调整砝码置于调整砝码接合点上。在俯视图中，即俯视称重传感器，载荷吊杆臂和调整砝码吊杆臂以相对的方式沿纵向方向延伸，其通过施力点。在已知的称重传感器中，在侧视图中，该调整砝码吊杆臂通常被置于载荷吊杆臂的下方，或该载荷砝码吊杆臂和调整砝码吊杆臂形成一个单元。然而，在根据本发明的称重传感器中，该调整砝码吊杆臂被布置为载荷吊杆臂的延伸部分，使得载荷吊杆臂能够最大程度地向下突出。在台秤的情况下，因此可以将载荷吊杆臂尽可能地靠近工作台表面且不利用任何在该载荷吊杆臂下方的构造空间，且为了调整砝码，因此位于工作台表面的下方。该产生的设备的紧凑设计，使得用户基本上更加舒服地将待称重的物品放置在载荷吊杆臂上，且在物品计量过程中，同时提高了操作速度和操作精度。相对于盘子，本发明提供将调整砝码吊杆臂安排施力点的相对面上。通过将至少一个调整砝码置于相对面上，由载荷吊杆臂在盘子一侧引起的偏心载荷误差可以被抵消。至少一个调整砝码被远离施力点放置。通过第二个调整砝码的放置，例如无力矩放置，在盘子一侧的偏心载荷误差可以被确定，这样所述误差可以通过计算消除。如果两个调整砝码被偏心放置，这也是可行的，因为，借助于两个不同的起作用的调整砝码，使用不同的补偿之间的差异，偏心载荷误差的确定得到实现。放置调整砝码的启动单元或调整砝码在电机功率下运行，且也经常被指定为校准砝码应用单元。

借助于调整砝码吊杆臂上的两个调整砝码接合点，能够在任何时刻自动地确定偏心载荷。该偏心载荷的确定可以在对内部调整砝码的工厂校准时以及在用户对天平的内部调整时都可以被实现。按照这种方式，在计算调整因素时，可以将偏心载荷误差的可能变化考虑在内。

典型地，载荷吊杆臂延伸至与称重传感器毗邻的称重腔中。该调整砝码吊杆臂被置于该称重腔外侧，从该称重腔横向远离开地延伸，或更准确地表达为，相对于施力点、在与载荷吊杆臂相对的方向上沿纵向方向延伸，且从载荷吊杆臂离开。

该调整砝码吊杆臂应该优选地位于称重传感器外壳的内部，且因此免受外部影响。

要执行两个或至少两个称重步骤，特别地在至少两个预定的调整砝码接合点上。在此，将相同的调整砝码放置在两点或在每一个调整砝码接合点上分开设置调整砝码是可行的。启动单元将两个调整砝码一个接一个地置于调整砝码吊杆臂上或与调整砝码相同的位置上，以便将所述砝码一次放在第一接合点上和一次放在第二接合点上。

根据优选实施例，提出两个调整砝码接合点中的一个调整砝码接合点基本上关于称重系统是无力矩的。这意味着，该调整砝码接合点和施力点一起位于竖直轴上。另一个调整砝码接合点被远离施力点布置，以特意产生偏心载荷。本发明的另一个实施例提供了两个调整砝码接合点，所述两个调整砝码接合点被置于离施力点不同距离上，以在两个施力点上均产生偏心载荷。

在设有调整砝码的情况下，调整砝码大体上都具有相同的质量，其中涉及称重传感器的测量精度，“大体上”表明相同的质量。

该称重系统是称重传感器中的机电单元，其中，在称重或调整时，力是被引导的，且其中由于应用载荷机械部的挠度被电力地检测出。载荷吊杆臂和调整砝码吊杆臂可以有利地在相同点上与称重系统相结合。载荷吊杆臂和调整砝码吊杆臂可以彼此合并，即可以是一体的或两臂接触。

优选地，在俯视图中，调整砝码吊杆臂和载荷吊杆臂是细长的线性体，这样调整砝码吊杆臂是载荷吊杆臂的超过施力点的线性延伸部分。

在称重传感器的外壳中，载荷吊杆臂和调整砝码吊杆臂应该在相同的高度和/或垂直偏移处沿纵向方向延伸，但是在施力点处与称重系统结合。

在本发明的一个实施例中，提供了另一个调整砝码吊杆臂，用于应用调整砝码，所述吊杆臂横向于连接载荷吊杆臂上的载荷作用点和施力点的线延伸，即横向于纵向方向延伸。在这种情况下，第二种调整砝码吊杆臂在加载时也可以产生偏心载荷，以便和来自第一吊杆臂的偏心载荷一起，称重传感器的偏心载荷也可以在正交方向上被确定。通过沿纵向方向延伸的调整砝码吊杆臂，因此偏心载荷误差可以在前方/后方被补偿，由此设置横向于纵向方向延伸的第二调整砝码吊杆臂，用于确定以及可能地用于补偿朝向右边和左边的偏心载荷误差。

对于偏心载荷误差不可允许的变化可以被使用，例如，用来识别对称重传感器的损害。

本发明也涉及一种用于调整上述类型的称重传感器的方法。该方法以下列步骤为特征：

将至少一个调整砝码布置于设在所述调整砝码吊杆臂上的两个调整砝码接合点上，

确定在所述两个调整砝码接合点上的重量值，

计算在所述工厂调整和暂时状态之间的偏心载荷变化，和

通过将所述偏心载荷误差或偏心载荷变化考虑在内，来确定天平的校准系数。

相关的计算方法为本领域技术人员所熟知，因此不需详细描述。

如果用于偏心载荷的极限值被储存在称重传感器中，或更普遍地在制造时，应用于称重传感器的控制系统中，这是有利的。一旦已经达到所确定的偏心载荷误差的极限值，如果使用该称重传感器，那么错误信息就被输出以通知该设备的错误状态。如果天平具有合适的计算方法用于偏心载荷误差的电子补偿，则因此有可能自动补偿。如果该补偿不可行，那么可以通过保修人员的用于机械地更正错误的措施必须被鼓励。

根据优选实施例，根据来自在制造时的校准状态的两个调整砝码的差异误差，来计算偏心载荷的变化。

附图说明

本发明的进一步特征和优势在下文描述中被公开，且其参考附图被制出，且在其中：

图1为具有两个调整砝码的创造性的称重传感器的示意性侧视图，

图2为具有称重腔和只有一个调整砝码的创造性的称重传感器的另一个实施例的示意性侧视图，和

图3为图2的称重传感器的俯视图。

具体实施方式

图1示出带有外壳12的称重传感器10。称重系统14位于外壳12内部，所述称重系统14优选地包括平行四边形16，所述平行四边形16将施加的载荷传送到称重吊杆17上（见图3）。

在平行四边形16的一端设有施力点18，在该施力点18处从外壳中突出的载荷吊杆臂20被结合到称重系统。

载荷吊杆臂20优选地在外壳12内水平延伸，且在外壳12的外面向下成角，使得所述的向下成角部分靠近且沿着桌面22延伸。

载荷吊杆臂20的向下成角部分和桌面22之间的距离是最小的。

盘子24固定在载荷吊杆臂20一端，该盘子能够容纳待称重的物品。

载荷吊杆臂20通过例如连接器（未示出）被可释放地固定。

如俯视图（图3）所示，载荷吊杆臂20是细长的线性结构，该载荷吊杆臂20沿着纵向方向A、也被称作纵轴的方向延伸至施力点18。

调整砝码吊杆臂28也从施力点18沿着纵向方向A延伸，但是相对于施力点18在与载荷吊杆臂20相对的一侧上延伸。

在已示出的实施例中，载荷吊杆臂20和调整砝码吊杆臂28被优选地在同一点结合到称重系统14且在施力点18处彼此合并。

在已示出的示例性实施例中，调整砝码吊杆臂28被认为不应该有限制，实际上它由载荷吊杆臂20的线性延伸部分组成。

借助于调整砝码吊杆臂28，前/后偏心载荷误差（沿纵向方向A的偏心误差）被确定以抵消该误差或至少大部分地抵消该误差。

如图1所示，载荷吊杆臂20和调整砝码吊杆臂28在外壳12内处于同样的高度且水平延伸。

调整砝码吊杆臂28是调整设备的一部分，除了该调整砝码吊杆臂28以外，该调整设备具有两个或更多个调整砝码30,32，借助于该调整设备称重传感器可以在安装位置被调整。

两个调整砝码30,32可被布置在离施力点18不同的距离上，且在已示出的实施例中，调整砝码30正好被置于施力点18的上方。

所述砝码中的一个或两个都可以被复制，以使得天平可以线性化。

在已示出的示例性实施例中，调整砝码32可以被设置在调整砝码吊杆臂28与施力点18相对的一端。

调整设备还包括启动单元34，调整砝码30,32与每一个启动单元相关，该启动单元34能够将调整砝码30,32布置在调整砝码吊杆臂28上。

通过启动单元34，调整砝码30,32被一个接一个地布置在调整砝码吊杆臂28的调整砝码接合点36或38上。

调整砝码30,32具有相同或不同的重量。

用于调整称重传感器的方法提供如下，该称重传感器应用所述方法运行：在制造时，称重传感器被调整，也就是说，校准系数被确定。这通过在盘子24中布置一个或更多个砝码来实现。随后，借助于称重传感器10，这两个砝码30,32的重量值在相应的调整砝码接合点36,38处被确定，且两个砝码30,32之间的重量差值被发现。

因此，在随后的天平调整中，根据制造时被确定的两个调整砝码之间的确定重量差值的变化，可以得到偏心载荷变化的结论，当校准系数被确定时，然后该变化通过电脑被考虑在内。

用于根据制造状态确定的差别极限值被储存在控制系统44内。在位置上在称重传感器10的随后调整中，如果超过该极限值，那么这表明了该称重传感器的缺陷且出错信息被输出在显示器上。

没有必要提供两个调整砝码30,32。作为替代，也可以依次在调整砝码接合点36,38上设置一个调整砝码30，如图2所示。

在这种情况下，启动单元34也不只设有垂直可调电动机或杠杆，但也还设有水平调整设备，该水平调整设备使调整砝码30在调整砝码接合点36，38之间移动。

在图2的实施例中，称重腔46也已示出，载荷吊杆臂20伸进称重腔46中。该称重腔46被定义为防风罩。根据图1这种类型的称重腔46也可以被提供，其中，在这种情况下，所述称重腔与外壳12毗连。

在根据图2的实施例中，也示出载荷吊杆臂20没有向下成角，因为在这种情况下，也是有利的且可行的。这是可行的因为调整砝码吊杆臂28没有在称重腔46或其下面延伸，但是在相对于施力点18在与载荷吊杆臂20相对的一侧处，沿纵向方向被定义为载荷吊杆臂20，且尤其有效地形成载荷吊杆臂20的线性延伸部分。

在两个实施例中可以提供另外的调整砝码吊杆臂28’，如图3所示。调整砝码吊杆臂28’横向于纵向方向A延伸，优选地和调整砝码吊杆臂28成直角从调整砝码吊杆臂28离开，特别地，从施力点18开始延伸，所述调整砝码吊杆臂在施力点18处被链接至称重系统14。调整砝码吊杆臂28’与其他的吊杆臂20,28合并或与之固定。借助于调整砝码吊杆臂28’，左边/右边的偏心误差被确定且可能被抵消。

为了减少用于启动单元34的工作且首先只设置一个启动单元34，位于调整砝码吊杆臂28’处的调整砝码接合点50可以被置于循环路径上（见图2中的中断线），该循环路径也通过调整砝码接合点36,38。因此，启动单元34能沿用于调整砝码30水平移动的路径枢转。

附图标记

10  称重传感器

12  外壳

14  称重系统

16  平行四边形

17  称重吊杆

18  施力点

20  载荷吊杆臂

22  桌面

24  盘子

28  调整砝码吊杆臂

28’调整砝码吊杆臂

30  调整砝码

32  调整砝码

34  启动单元

36  调整砝码接合点

38  调整砝码接合点

44  控制系统

46  称重腔

50  调整砝码接合点

A   纵向方向

Claims (11)

1.一种称重传感器，包括：具有施力点（18）的称重系统（14）；载荷吊杆臂（20），所述载荷吊杆臂（20）用于在远离所述施力点（18）的位置处接收待称重的载荷；以及调整设备，其中，在所述称重传感器（10）的俯视图中，所述载荷吊杆臂（20）沿纵向方向(A)从所述施力点（18）延伸，其特征在于调整砝码吊杆臂（28），所述调整砝码吊杆臂（28）在相对于所述施力点（18）与所述载荷吊杆臂（20）相对的一侧上沿所述纵向方向（A）延伸，并且所述调整砝码吊杆臂（28）上设有至少两个预定的调整砝码接合点（36,38），并且其特征在于至少一个启动单元（34），所述启动单元（34）将至少一个调整砝码（30,32）放置到所述调整砝码接合点（36,38）上。

2.如权利要求1所述的称重传感器，其特征在于，所述称重传感器（10）具有外壳（12），所述载荷吊杆臂（20）从所述外壳（12）延伸，且所述调整砝码吊杆臂（28）被容纳于所述称重传感器（10）的外壳（12）中。

3.如权利要求1或2所述的称重传感器，其特征在于，相同的调整砝码（30）能够被放置在所述调整砝码吊杆臂（28）的多个调整砝码接合点（36,38）上，或专用的调整砝码（30,32）被设置在每一个调整砝码接合点（36,38）处，且所述启动单元（30）将所述调整砝码一个接一个地放置到所述调整砝码吊杆臂（28）上。

4.如前述权利要求中的任一项所述的称重传感器，其特征在于，一个调整砝码接合点（36）关于所述称重系统（14）基本上为无力矩的，而另一个调整砝码接合点（38）远离所述施力点（18），或者两个调整砝码接合点（36,38）处在离所述施力点（18）不同的距离处。

5.如前述权利要求中的任一项所述的称重传感器，其特征在于，所述两个调整砝码（30,32）具有相同的质量。

6.如前述权利要求中的任一项所述的称重传感器，其特征在于，所述载荷吊杆臂（20）和所述调整砝码吊杆臂（28）被连接至所述称重系统（14）中的相同位置，优选地彼此合并，并且/或者所述调整砝码吊杆臂（28）为所述载荷吊杆臂（20）的延伸超过所述施力点（18）的线性延伸部分。

7.如前述权利要求中的任一项所述的称重传感器，其特征在于，所述载荷吊杆臂（20）和所述调整砝码吊杆臂（28）在所述外壳（12）内在相同的高度处和/或在竖直方向上偏置地延伸。

8.如前述权利要求中的任一项所述的称重传感器，其特征在于，提供了另一个用于放置调整砝码（30）的调整砝码吊杆臂（28），其横向于所述纵向方向（A）地延伸。

9.一种用于调整如前述权利要求中的任一项所述的称重传感器的方法，其特征在于如下步骤：

将至少一个调整砝码（30,32）放置于两个调整砝码接合点（36,38）上，所述两个调整砝码接合点设在调整砝码吊杆臂（28）处，

确定在两个调整砝码接合点（36,38）处的重量值，

计算在工厂调整和暂时状态之间的偏心载荷的变化，和

将偏心载荷误差或其中的变化考虑在内，来确定天平的校准系数。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，从来自校准状态的两个确定重量值之差的偏差，计算所述偏心载荷的变化。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在制造期间，用于最大偏心载荷的极限值被储存在所述称重传感器（10）中，其中，在达到或超过所确定的偏心载荷的极限值时，输出错误信息。

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