CN113670426B - 一种微计量实验自动计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微计量实验自动计量装置，属于天平称量技术领域。一种微计量实验自动计量装置，包括：基座，分别设置在基座上的天平和支撑架，以及放置在天平上的量杯；支撑架上设有量杯配合的举升组件、驱动举升组件运动的动力组件以及与量杯配合的导流组件。本发明的天平和支撑架分别位于基座上，天平上方承载有量杯，动力组件用于驱动举升组件，举升组件可举升量杯，使量杯与导流组件配合，还方便天平自动回零；导流组件外接有介质充入装置，量杯举升后靠近导流组件，介质通过导流组件进入量杯内部，当举升组件使量杯远离导流组件重新放置在天平上重新称量时，还可避免导流组件连接在量杯上从而影响称量精度。

Description

一种微计量实验自动计量装置

技术领域

本发明涉及天平称量技术领域，具体涉及一种微计量实验自动计量装置。

背景技术

目前在进行天平称重分析实验和重复称重实验时完成一次称重后通常需要手动提起量具使天平清零。不仅工作效率低还会产生各种因素造成的实验误差。

在进行如水汽两相测量、含水量测量等微计量实验时，其量具上通常带有连通管路，该类连通管路在进行称量时将对结果产生重大干扰甚至无法进行精确测量。因此，现有技术中存在微计量实验时天平不方便自动归零以及连接管路影响称量精度的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微计量实验自动计量装置，以解决现有微计量实验时天平不方便自动归零以及连接管路影响称量精度的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种微计量实验自动计量装置，包括：基座，分别设置在基座上的天平和支撑架，以及放置在天平上的量杯；

支撑架上设有与量杯配合的举升组件、驱动举升组件运动的动力组件以及与量杯相对应的导流组件。

本发明的天平和支撑架分别位于基座上，天平上方承载有量杯，动力组件用于驱动举升组件，举升组件可举升量杯，使量杯与导流组件相对应，还方便天平自动回零；导流组件外接有介质充入装置，量杯举升后靠近导流组件，介质通过导流组件进入量杯内部，当举升组件使量杯远离导流组件重新放置在天平上重新称量时，还可避免导流组件连接在量杯上从而影响称量精度。

进一步地，上述量杯包括：杯体以及与杯体可拆卸连接的杯盖，杯盖上设置有与杯体内腔连通的喇叭管，杯盖上还穿插有与举升组件配合的横杆。

本发明的杯盖用于对杯体进行封闭，并且通过可拆卸连接方便取卸；杯盖上设有喇叭管，方便介质通过喇叭管进入杯体内部；并穿插有横杆与举升组件接触方便举升量杯。

进一步地，上述举升组件包括：分别与动力组件连接的两根拨叉以及设置在两根拨叉之间的细杆，拨叉包括：与动力组件连接的小径端以及与横杆相配合的大径端，细杆设置在两根拨叉的小径端之间，大径端上开设有与横杆接触的V型槽。

本发明的举升组件可通过动力组件带动拨叉的小径段移动，大径端可通过V型槽和横杆的接触带动量杯进行举升。

进一步地，上述支撑架上设置有与拨叉相配合的行程开关。

本发明通过设置行程开关用于对拨叉结构的举升组件进行限位，避免举升组件将量杯举升过高。

进一步地，上述举升组件包括：与动力组件连接的偏心轮、与杯盖相配合的连杆臂以及设置在偏心轮和连杆臂之间的换向机构，连杆臂上开设有与杯盖外壁相适配的弧形槽。

本发明举升组件上的偏心轮随动力组件进行转动，并通过换向机构将旋转运动转化为直线运动，使连杆臂作直线升降运动，连杆臂通过弧形槽与杯盖外壁接触从而带动量杯进行举升。

进一步地，上述换向机构包括：端部与偏心轮连接的斜连杆、设置在支撑架上的支杆以及安装在支杆上的导向杆，支杆与斜连杆铰接，斜连杆的两端分别开设有与偏心轮和连杆臂相配合的椭孔，连杆臂的端部与导向杆连接。

本发明的偏心轮与椭孔配合从而带动斜连杆进行转动，使得斜连杆沿与支杆连接的位置作转动，连杆臂与椭孔配合沿导向杆作上下移动，从而将偏心轮的旋转运动转化为直线运动。

进一步地，上述举升组件包括：与动力组件连接的丝杆、与丝杆相配合的导向轴以及设置在丝杆上的升降板，导向柱竖直设置并与支撑架连接，升降板上连接有升降臂。

本发明的举升组件，可由丝杆将旋转运动转化为直线运动，导向轴用于对丝杆进行导向，升降臂用于举升量杯。

进一步地，上述导流组件包括：与支撑架连接的延伸架、滑动设置在延伸架上的滑块以及贯穿滑块的导流管，导流管与喇叭管对应。

本发明的滑块可沿延伸架滑动从而进行位置调节，导流管贯穿滑块并与喇叭管对应，从而方便向量杯内部输送介质。

进一步地，上述导流管的底部套设有对接头，对接头和滑块之间设置有弹簧。

本发明通过设置对接头和弹簧，可通过对接头单向阀等结构，从而在两杯和对接头脱离时放置介质泄露；并且当量杯与对接头产生冲击时弹簧可对对接头提供一定的反向支撑力，即便对接头发生位移也能在弹簧的支撑力作用下快速复位。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的天平和支撑架分别位于基座上，天平上方承载有量杯，动力组件用于驱动举升组件，举升组件可举升量杯，使量杯与导流组件相对应，还方便天平自动回零，从而提高工作效率。

(2)本发明的导流组件外接有介质充入装置，量杯举升后靠近导流组件，介质通过导流组件进入量杯内部，当举升组件使量杯远离导流组件重新放置在天平上重新称量时，还可避免导流组件连接在量杯上从而影响称量精度。

附图说明

图1为本发明微计量实验自动计量装置的结构示意图；

图2为本发明量杯的结构示意图；

图3为本发明拨叉结构的举升组件的结构示意图；

图4为本发明多连杆结构的举升组件的结构示意图；

图5为本发明升降丝杆结构的举升组件的结构示意图。

图中：10-基座；20-天平；30-量杯；31-横杆；32-杯体；33-杯盖；34-喇叭管；40-支撑架；41-行程开关；50-举升组件；51-拨叉；52-细杆；53-小径端；54-大径端；55-V型槽；56-偏心轮；57-连杆臂；58-换向机构；59-斜连杆；60-支杆；61-导向杆；62-椭孔；63-弧形槽；64-丝杆；65-升降板；66-导向柱；67-升降臂；70-动力组件；80-导流组件；81-延伸架；82-滑块；83-导流管；84-对接头；85-弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

参考图1，一种微计量实验自动计量装置，包括：基座10，分别设置在基座10上的天平20和支撑架40，以及放置在天平20上的量杯30。

基座10放置在工作台上，用于对天平20和支撑架40进行承载。天平20用于对量杯30及其内部的介质进行称量，量杯30用于装载微计量实验中所用到的水汽等介质。支撑架40上分别设置有用于举升量杯30的举升组件50、驱动举升组件50进行运动的动力组件70以及与量杯30相配合的导流组件80。在支撑架40的旁侧还可以连接有保护板，保护板的底部与基座10连接，用于对天平20以及支撑架40上各个组件进行遮挡保护。

参照图2，量杯30包括：杯体32以及与杯体32可拆卸连接的杯盖33，杯体32的顶部开设有外螺纹，杯盖33的底部开设有内螺纹，杯体32和杯盖33通过螺纹连接从而方便装卸。杯盖33上还贯穿设置有横杆31，横杆31与举升组件50相配合，从而方便通过横杆31对量杯30进行举升。杯盖33上设置有与杯体32内腔连通的喇叭管34，可通过喇叭管34向杯体32内腔充入介质，并且可以防止介质溅出。

参照图3，举升组件50呈拨叉结构，包括：分别与动力组件70连接的两根拨叉51以及设置在拨叉51之间的细杆52。拨叉51呈Z型，包括与动力组件70连接的小径端53以及与横杆31接触的大径端54，两根拨叉51小径端53之间的间距小于大径端54之间的间距。在大径端54上分别开设有V型槽55，可将量杯30的横杆31放入V型槽55中，从而通过拨叉51将量杯30进行举升。支撑架40上设有与拨叉51顶面相配合的行程开关41，行程开关41用于对拨叉51进行限位，避免拨叉51量杯30举升过高。在形成开关41的外侧套设有保护罩，仅需暴露行程开关41与拨叉51相接触的一面即可。保护罩可对行程开关41进行保护的同时还能起到一定的刚性限位的作用。

参照图4，在本发明的其他实施例中，举升组件50呈多连杆结构，包括：与动力组件70连接的偏心轮56、与杯盖33相配合的连杆臂57以及设置在偏心轮56和连杆臂57之间的换向机构58，连杆臂57上还开设有与杯盖33外壁相适配的弧形槽63。动力组件70带动偏心轮56转动，换向机构58则将偏心轮56的旋转运动转化为直线运动，使连杆臂57作呈直线的上下运动。当连杆臂57之间间隙较大时，可将量杯30的横杆31放置在连杆臂57上，由连杆臂57通过横杆31对量杯30进行举升。当连杆臂57之间的间隙较小时，连杆臂57上的弧形槽63可与量杯30的杯盖33外壁接触，从而对量杯30进行夹持，通过杯盖33带动量杯30举升。

换向机构58包括：低端与偏心轮56连接的斜连杆59、设置在支撑架40上的支杆60以及安装在支杆60上的导向杆61。斜连杆59的高端与连杆臂57连接，并且在斜连杆59的两端分别开设有椭孔62，使得斜连杆59的两端分别与偏心轮56和连杆臂57的连接点可在椭孔62的内部进行位置移动。支杆60还与斜连杆59上两个椭孔62之间的位置铰接，使得斜连杆59整体可以支杆60为圆心，斜连杆59的底端随偏心轮56的运动，斜连杆59的顶端沿圆心发生与其底端方向相反的转动。导向杆61竖直设置，并且贯穿连杆臂57方便导向，使得连杆臂57可沿导向杆61进行上下移动。因导向杆61的顶部和底部设有限位，并且偏心轮56的转动为循环运动，因此可以对连杆臂57的上下极限位置进行限位，不用担心将量杯30举升过高。

参照图5，在本发明的其他实施例中，举升组件50为升降丝杆结构，包括：与动力组件70连接的丝杆64、设置在丝杆64上的升降板65以及与升降板65相配合的导向柱66，导向柱66竖直设置，并且通过其余板件固定在支撑架40上。动力组件70可带动丝杆64进行竖直移动，从而带动升降板65移动。升降板65上设置有与量杯30配合的升降臂67，从而通过升降臂67带动量杯30进行举升。升降板65上开设有与导向柱66相配合的通孔，使得升降板65上升下降使可沿导向柱66进行移动。从而避免升降板65发生位置偏斜。因丝杆64的行程有限，所以升降板65的极限高度受丝杆64的长度限定。

动力组件70可以是现有技术中的减速电机或者电动缸，可根据举升组件50不同结构的运动特点选取不同的动力组件70，在动力组件70的外部还设有对其进行保护的罩体。

参照图1和图3，导流组件80包括：与支撑架40连接的延伸架81、滑动设置在延伸架81上的滑块82以及贯穿滑块82的导流管83。导流组件80并不与举升组件50直接接触，因此举升组件50选用不同的结构时，不会对导流组件80产生影响，仅需保证导流组件80与举升后的喇叭管34对应即可。延伸架81上也开设有与椭孔62类似的连接孔，使得滑块82与延伸架81的连接位置可以进行水平调整。导流管83的顶端用于外接介质充入设备，其底端开口与喇叭管34相对应。在导流管83的底部还套设有对接头84，并使用密封元件对对接头84进行密封连接，对接头84可以外接单向阀等结构，从而在量杯30喇叭管34与对接头84脱离时防止介质泄露。在对接头84和滑块82之间还设置有弹簧85，当量杯30与对接头84产生冲击时弹簧85可对对接头84提供一定的反向支撑力，即便对接头84发生位移也能在弹簧85的支撑力作用下快速复位。

本发明中还设置有现有技术中的控制系统，其处理中心可以是SM32系列的单片机，用于写入对各组件进行智能控制的相关程序，从而实现可组件之间的联动配合。

本发明的使用过程：(1)导流管83外接介质充入设备；(2)量杯30位于天平20上，天平20对量杯30进行初次称量；(3)举升组件50举升量杯30，并使喇叭管34与导流管83底端相对应；(4)量杯30远离天平20，天平20自动归零；(5)介质充入设备通过导流管83向量杯30充入介质；(6)举升组件50使量杯30下降重新放置在天平20上，天平20对量杯30进行重新称量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种微计量实验自动计量装置，其特征在于，包括：基座（10），分别设置在所述基座（10）上的天平（20）和支撑架（40），以及放置在所述天平（20）上的量杯（30）；

所述支撑架（40）上设有与所述量杯（30）配合的举升组件（50）、驱动所述举升组件（50）运动的动力组件（70）以及与所述量杯（30）相对应的导流组件（80）；

所述量杯（30）包括：杯体（32）以及与所述杯体（32）可拆卸连接的杯盖（33），所述杯盖（33）上设置有与所述杯体（32）内腔连通的喇叭管（34），所述杯盖（33）上穿插有与所述举升组件（50）配合的横杆（31）；

所述举升组件（50）包括：与所述动力组件（70）连接的偏心轮（56）、与所述杯盖（33）相配合的连杆臂（57）以及设置在所述偏心轮（56）和所述连杆臂（57）之间的换向机构（58），所述连杆臂（57）上开设有与所述杯盖（33）外壁相适配的弧形槽（63）；

换向机构（58）包括：端部与所述偏心轮（56）连接的斜连杆（59）、设置在所述支撑架（40）上的支杆（60）以及安装在所述支杆（60）上的导向杆（61），所述支杆（60）与所述斜连杆（59）铰接，所述斜连杆（59）的两端分别开设有与所述偏心轮（56）和所述连杆臂（57）相配合的椭孔（62），所述连杆臂（57）的端部与所述导向杆（61）连接。

2.根据权利要求1所述的微计量实验自动计量装置，其特征在于，所述导流组件（80）包括：与所述支撑架（40）连接的延伸架（81）、滑动设置在所述延伸架（81）上的滑块（82）以及贯穿所述滑块（82）的导流管（83），所述导流管（83）与所述喇叭管（34）对应。

3.根据权利要求2所述的微计量实验自动计量装置，其特征在于，所述导流管（83）的底部套设有对接头（84），所述对接头（84）和所述滑块（82）之间设置有弹簧（85）。

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