CN113916344A - 一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法，系统包括电磁功率计、称重杠杆、杠杆支柱和恒流源，电磁功率计固定在一个平台上，杠杆支柱在称重杠杆沿轴向下端支撑称重杠杆，在所述称重杠杆上端面设置有角度测定器，角度测定器用于测量称重杠杆以杠杆支柱为支撑点的偏转角度，所述称重杠杆一端与电磁功率计的拉力柱通过第一轴销可转动连接固定，称重杠杆另一端与被标定称重料斗设置的连接柱通过第二轴销可转动连接固定，所述恒流源连接电磁功率计。本发明实现了不用砝码也能对装车站质量进行标定，提高了装车站质量标定效率，免除了远程运输称重砝码进行标定；提高了装车站质量标定精度。

Description

一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法

技术领域

本发明涉及一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法，是基于普朗克常数标定电磁功率计的非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法。

背景技术

装车站一般需要定期采用1000Kg的大型砝码进行质量标定，而砝码的一般在固定点进行贮存，当装车站需要标定时，需要将大型砝码运输到现场，一般的运输距离比较远，耗时多，而且砝码在贮存过程中，由于长期受到潮湿等原因，砝码的质量会有一定的损失，这也造成了装车站质量标定过程中造成一定误差，由于上述问题一直没有得到很好的解决，因此，长期以来装车站质量标定一直困扰着企业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法，是基于普朗克常数标定电磁功率计的非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法。

为了实现上述目的，本发明的方案是：

一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统，其中，所述系统包括电磁功率计、称重杠杆、杠杆支柱和恒流源，电磁功率计固定在一个平台上，杠杆支柱在称重杠杆沿轴向下端支撑称重杠杆，在所述称重杠杆上端面设置有角度测定器，角度测定器用于测量称重杠杆以杠杆支柱为支撑点的偏转角度，所述称重杠杆一端与电磁功率计的拉力柱通过第一轴销可转动连接固定，称重杠杆另一端与被标定称重料斗设置的连接柱通过第二轴销可转动连接固定，所述恒流源连接电磁功率计；其中：电磁功率计是通过标定形成具有标准磁拉力与输入电流值为固定关系的电磁功率计，所述杠杆支柱设置有第一升降调节机构，第一升降调节机构用于称重杠杆水平校正。

方案进一步是：所述电磁功率计的拉力柱设置有第二升降调节机构，第一升降调节机构和第二升降调节机构共同用于称重杠杆水平校正。

方案进一步是：所述称重杠杆轴向设置有长滑槽，所述杠杆支柱在滑槽中滑动设置，所述滑动设置用于改变杠杆支柱对称重杠杆的支撑点，根据力矩平衡公式实现通过改变支撑点来改变标定称重。

方案进一步是：所述标准磁拉力有多个，多个标准磁拉力与多个输入电流值为固定关系，改变不同的输入电流值进而改变不同的标准磁拉力，根据力矩平衡公式实现通过改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力来改变标定称重。

方案进一步是：所述第一升降调节机构包括杠杆支柱基座，杠杆支柱基座上设置有垂直孔洞，在垂直孔洞上端通过限位槽口相套设置有可转动第一调节螺母，所述杠杆支柱通过螺纹旋入第一调节螺母，转动第一调节螺母可控制杠杆支柱的升降。

方案进一步是：所述第二升降调节机构包括与电磁功率计拉力柱固定连接的调节基座和拉力柱延长杆，拉力柱延长杆一端用于与称重杠杆一端连接，调节基座上设置垂直通孔，垂直通孔上通过限位槽口相套设置有可转动第二调节螺母，所述拉力柱延长杆通过螺纹旋入第二调节螺母，转动第二调节螺母可控制拉力柱延长杆的升降。

一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定方法，是基于所述无砝码标定系统的标定方法，将称重杠杆一端与被标定称重料斗设置的连接柱通过第二轴销可转动连接固定，所述电磁功率计的拉力柱设置有第二升降调节机构，首先，断开电磁功率计的拉力柱与称重杠杆另一端的连接；其中，根据校正重量与电磁功率计标准磁拉力的力矩关系确定杠杆支柱在称重杠杆的支撑点，然后进行零点校正和称重标定；

所述零点校正顺序是：将称重料斗空置，调节重量显示为“0”，然后将杠杆支柱支撑在称重杠杆的支撑点，调节第一升降调节机构使角度测定器的读数值为“0”，即称重杠杆为水平状态；接着，调节第二升降调节机构使电磁功率计的拉力柱刚好通过第一轴销与称重杠杆另一端连接固定；

所述称重标定是：向电磁功率计输入标准磁拉力的电流使其形成对称重杠杆另一端的标定重量拉力，此时称重杠杆向电磁功率计侧倾斜失去水平状态；向称重料斗填入称重料，读取角度测定器的度数值，当度数值为“0”，即称重杠杆为水平状态时，填入的称重料就是所要标定的重量；然后，去掉标准磁拉力，对称重料斗的重量读数进行校对，完成称重标定。

方案进一步是：所述称重杠杆轴向设置有长滑槽，所述杠杆支柱在滑槽中滑动设置，所述滑动设置用于改变杠杆支柱对称重杠杆的支撑点，根据力矩平衡公式实现通过改变支撑点来改变标定称重；所述方法进一步包括：改变杠杆支柱在称重杠杆下端的支撑点，再次进行称重标定，并通过对不同标定称重的标定实现对被标定称重料斗的线性标定。

方案进一步是：所述标准磁拉力有多个，多个标准磁拉力与多个输入电流值为固定关系，改变不同的输入电流值进而改变不同的标准磁拉力，根据力矩平衡公式实现通过改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力来改变标定称重，所述方法进一步包括：改变不同的输入电流值，再次进行称重标定，并通过对不同标定称重改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力实现对被标定称重料斗的线性标定。

方案进一步是：所述第一升降调节机构包括杠杆支柱基座，杠杆支柱基座上设置有垂直孔洞，在垂直孔洞上端通过限位槽口相套设置有可转动第一调节螺母，所述杠杆支柱通过螺纹旋入第一调节螺母，转动第一调节螺母可控制杠杆支柱的升降；所述第二升降调节机构包括作为电磁功率计拉力柱的调节基座和拉力柱延长杆，拉力柱延长杆一端用于与称重杠杆一端连接，调节基座上设置垂直孔，垂直孔上通过限位槽口相套设置有可转动第二调节螺母，所述拉力柱延长杆通过螺纹旋入第二调节螺母，转动第二调节螺母可控制拉力柱延长杆的升降。

本发明与现有技术的对比其优点是：实现了不用砝码也能对装车站质量进行标定，提高了装车站质量标定效率，免除了远程运输称重砝码进行标定；可以形成标准设备与称重料斗连接固定，随时进行标定，提高了装车站质量标定精度，不会再受到砝码磨损、腐蚀而导致质量标定带来的不确定误差；实现了装车站在线质量标定与称重系统质量校正，质量标定时不用在停车更换称重砝码，不但提高了装车装质量标定效率，并且可以对标定数据在线分析、持久保存，对历史数据进行统计从而对标定仪进行故障诊断分析，记录每次标定过程的实际数据，相比砝码标定的过程，更加透明化、标定过程可追溯。实现装车站质量标定的自动化和智能化。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图；

图2是本发明第一升降调节机构结构示意图，图1的A部放大图；

图3是本发明第二升降调节机构结构示意图，图1的B部放大图。

具体实施方式

实施例1：

一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统，如图1、图2和图3所示，所述系统包括电磁功率计1、称重杠杆2、杠杆支柱3和恒流源4以及控制器5，电磁功率计1和杠杆支柱3固定在一个平台6上，杠杆支柱3在称重杠杆沿轴向下端支撑称重杠杆2，在所述称重杠杆上端面设置有角度测定器7，角度测定器7用于测量称重杠杆2以杠杆支柱3为支撑点的偏转角度，所述称重杠杆2一端与电磁功率计伸出的拉力柱101通过第一轴销8可转动连接固定，称重杠杆2另一端与被标定称重料斗9设置的连接柱901通过第二轴销10可转动连接固定，被标定称重料斗9支撑在重量传感器902上，所述恒流源4连接电磁功率计1，电磁功率计1和角度测定器7连接控制器5。

本技术方案使用了杆秤的原理，利用电磁功率计产生的电磁力等效作为杆秤的标标准砝码，来实现对于大吨位1000公斤进行标定。而电磁功率计是使用的一种公知的技术，通过给电磁功率计供电使其正常工作产生向下的电磁力，依据普朗克常数，即向下的力依据移动质量1千克物体所需机械力换算成电磁力，使用不同大小的电流可以产生不同大小的向下的电磁力，可换算出电磁力对应的质量。即：基于普朗克常数通过在实验室使用天平和标准砝码等效试验，形成具有标准磁拉力与输入电流值为固定关系的电磁功率计，本实施例电磁功率计是与吨级砝码比对过的电磁功率计。而电磁力已经被广泛的使用在了体育健身训练器械上。作为本系统，所述杠杆支柱3设置有第一升降调节机构，第一升降调节机构用于称重杠杆水平校正。

为了方便调节，实施例中，所述电磁功率计的拉力柱设置有第二升降调节机构，第一升降调节机构和第二升降调节机构共同用于称重杠杆水平校正。

本实施例中的电磁功率计1作为标准通常只产生一种固定的标准磁拉力，而使用了称重杠杆2，只要改变杠杆支柱3对称重杠杆2的支撑点就可以实现不同称重的校正。即调节杠杆比，可以调节称重杠杆两端承载物体的质量比例大小，这样就可以用小功率的电磁功率计来实现对大载荷质量进行称重标定。为此：所述称重杠杆2轴向设置有长滑槽201，所述杠杆支柱3在滑槽201中滑动设置，所述滑动设置用于改变杠杆支柱3对称重杠杆2的支撑点，根据力矩平衡公式（两侧重量与支点距离乘积的力矩平衡公式）实现通过改变支撑点来改变标定称重。

同时，有另一种优选方案，所述标准磁拉力有多个，多个标准磁拉力与多个输入电流值为固定关系，改变不同的输入电流值进而改变不同的标准磁拉力，根据力矩平衡公式实现通过改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力来改变标定称重。

实施例中，为了直观便于定位调节：所述称重杠杆2沿长滑槽设置有刻度尺202，并且，刻度是以与电磁功率计的拉力柱连接点为“0”到与被标定称重料斗设置连接柱距离的刻度，通过刻度尺就可以快速的计算出所要的标定称重。

如图2所示，其中的所述第一升降调节机构包括杠杆支柱基座301，杠杆支柱基座301上设置有垂直孔洞302，在垂直孔洞上端通过限位槽口303相套设置有可转动第一调节螺母304，所述杠杆支柱通过螺纹旋入第一调节螺母304，转动第一调节螺母304可控制杠杆支柱3的升降。为了精准调节，所述第一调节螺母304和杠杆支柱3上的螺纹采用的是细螺纹，杠杆支柱3是通过销轴305定位在滑槽201中。

如图3所示：所述第二升降调节机构包括作为电磁功率计拉力柱101的调节基座和拉力柱延长杆102，拉力柱延长杆102一端用于通过第一轴销8与称重杠杆2一端连接，调节基座上设置垂直孔103，垂直孔103上通过限位槽口104相套设置有可转动第二调节螺母105，所述拉力柱延长杆102通过螺纹旋入第二调节螺母105，转动第二调节螺母105可控制拉力柱延长杆102的升降。为了精准调节，所述第二调节螺母105和拉力柱延长杆102上的螺纹也同样采用的是细螺纹。

上述标定结构可以形成标准设备与称重料斗连接固定，随时进行重料斗9的称重标定。

实施例2：

一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定方法，是基于实施例1所述无砝码标定系统的标定方法，因此，实施例1中的内容应视作本实施例的内容，将称重杠杆一端与被标定称重料斗9设置的连接柱901通过第二轴销10可转动连接固定，所述杠杆支柱3设置有第一升降调节机构，所述电磁功率计1的拉力柱101设置有第二升降调节机构，首先，断开电磁功率计1的拉力柱101与称重杠杆2另一端的连接；然后，根据校正重量与电磁功率计标准磁拉力的力矩关系确定杠杆支柱在称重杠杆的支撑点，然后进行零点校正和称重标定,例如要对称重料斗9进行1000Kg的标定，选取的电磁功率计标准磁拉力为100Kg，选取的称重杠杆就应该是11m，杠杆支柱在称重杠杆的支撑点应该是靠近对称重料斗侧1m处，这样根据力矩平衡公式100Kg×10m＝1000Kg×1m；

所述零点校正顺序是：将称重料斗空置，调节重量显示为“0”，然后将杠杆支柱支撑在称重杠杆的支撑点，调节第一升降调节机构使角度测定器的读数值为“0”，即称重杠杆为水平状态；接着，调节第二升降调节机构使电磁功率计的拉力柱刚好通过第一轴销与称重杠杆另一端连接固定；

所述称重标定是：向电磁功率计输入标准磁拉力的电流使其形成对称重杠杆另一端的标定重量拉力，此时称重杠杆向电磁功率计侧倾斜失去水平状态；向称重料斗填入称重料，读取角度测定器的度数值，当度数值为“0”，即称重杠杆为水平状态时，填入的称重料就是所要标定的重量；然后，去掉标准磁拉力，对称重料斗的重量读数进行校对，完成称重标定。

由于如实施例1中所述：所述称重杠杆轴向设置有长滑槽，所述杠杆支柱在滑槽中滑动设置，所述滑动设置用于改变杠杆支柱对称重杠杆的支撑点，根据力矩平衡公式实现通过改变支撑点来改变标定称重；因此，所述方法进一步包括：改变杠杆支柱在称重杠杆下端的支撑点，再次进行称重标定，并通过对不同标定称重的标定实现对被标定称重料斗的线性标定，同时也是在线标定。

还由于如实施例1中所述：所述标准磁拉力有多个，多个标准磁拉力与多个输入电流值为固定关系，改变不同的输入电流值进而改变不同的标准磁拉力，根据力矩平衡公式实现通过改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力来改变标定称重，因此，所述方法进一步包括：改变不同的输入电流值，再次进行称重标定，并通过对不同标定称重改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力实现对被标定称重料斗的线性标定。

其中：所述第一升降调节机构包括杠杆支柱基座，杠杆支柱基座上设置有垂直孔洞，在垂直孔洞上端通过限位槽口相套设置有可转动第一调节螺母，所述杠杆支柱通过螺纹旋入第一调节螺母，转动第一调节螺母可控制杠杆支柱的升降；所述第二升降调节机构包括与电磁功率计拉力柱固定连接的调节基座和拉力柱延长杆，拉力柱延长杆一端用于与称重杠杆一端连接，调节基座上设置垂直通孔，垂直通孔上通过限位槽口相套设置有可转动第二调节螺母，所述拉力柱延长杆通过螺纹旋入第二调节螺母，转动第二调节螺母可控制拉力柱延长杆的升降。

上述非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统及方法实施例，通过电磁功率计输出值和设定的杠杆比计算出称重物料载荷质量，只有当通过角度测定器测量到称重杠杆处于平衡状态时，才能通过电磁功率计计算出相对应杠杆比的承载物料质量。通过功率计计算出的称重料斗载荷质量对称重传感器计算出的称重料斗载荷质量进行标定，不用称重砝码可实现对装车站料斗载荷质量的系统标定。实现了不用砝码也能对装车站质量进行标定，提高了装车站质量标定效率，免除了远程运输称重砝码进行标定；提高了装车站质量标定精度，不会再受到砝码磨损、腐蚀而导致质量标定带来的不确定误差；实现了装车站在线质量标定与称重系统质量校正，质量标定时不用在停车更换称重砝码，不但提高了装车装质量标定效率，并且可以对标定数据在线分析、持久保存，对历史数据进行统计从而对标定仪进行故障诊断，记录每次标定过程的实际数据，相比砝码标定的过程，更加透明化、标定过程可追溯，可实现装车站质量标定的自动化和智能化。

Claims (10)

1.一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定系统，其特征在于，所述系统包括电磁功率计、称重杠杆、杠杆支柱和恒流源，电磁功率计固定在一个平台上，杠杆支柱在称重杠杆沿轴向下端支撑称重杠杆，在所述称重杠杆上端面设置有角度测定器，角度测定器用于测量称重杠杆以杠杆支柱为支撑点的偏转角度，所述称重杠杆一端与电磁功率计的拉力柱通过第一轴销可转动连接固定，称重杠杆另一端与被标定称重料斗设置的连接柱通过第二轴销可转动连接固定，所述恒流源连接电磁功率计；其中：电磁功率计是通过标定形成具有标准磁拉力与输入电流值为固定关系的电磁功率计，所述杠杆支柱设置有第一升降调节机构，第一升降调节机构用于称重杠杆水平校正。

2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述电磁功率计的拉力柱设置有第二升降调节机构，第一升降调节机构和第二升降调节机构共同用于称重杠杆水平校正。

3.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述称重杠杆轴向设置有长滑槽，所述杠杆支柱在滑槽中滑动设置，所述滑动设置用于改变杠杆支柱对称重杠杆的支撑点，根据力矩平衡公式实现通过改变支撑点来改变标定称重。

4.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述标准磁拉力有多个，多个标准磁拉力与多个输入电流值为固定关系，改变不同的输入电流值进而改变不同的标准磁拉力，根据力矩平衡公式实现通过改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力来改变标定称重。

5.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述第一升降调节机构包括杠杆支柱基座，杠杆支柱基座上设置有垂直孔洞，在垂直孔洞上端通过限位槽口相套设置有可转动第一调节螺母，所述杠杆支柱通过螺纹旋入第一调节螺母，转动第一调节螺母可控制杠杆支柱的升降。

6.根据权利要求2所述的标定系统，其特征在于，所述第二升降调节机构包括作为电磁功率计拉力柱的调节基座和拉力柱延长杆，拉力柱延长杆一端用于与称重杠杆一端连接，调节基座上设置垂直孔，垂直孔上通过限位槽口相套设置有可转动第二调节螺母，所述拉力柱延长杆通过螺纹旋入第二调节螺母，转动第二调节螺母可控制拉力柱延长杆的升降。

7.一种非连续累计衡器大吨位无砝码标定方法，是基于权利要求1所述系统的标定方法，将称重杠杆一端与被标定称重料斗设置的连接柱通过第二轴销可转动连接固定，所述电磁功率计的拉力柱设置有第二升降调节机构，首先，断开电磁功率计的拉力柱与称重杠杆另一端的连接；其特征在于，根据校正重量与电磁功率计标准磁拉力的力矩关系确定杠杆支柱在称重杠杆的支撑点，然后进行零点校正和称重标定；

所述零点校正顺序是：将称重料斗空置，调节重量显示为“0”，然后将杠杆支柱支撑在称重杠杆的支撑点，调节第一升降调节机构使角度测定器的读数值为“0”，即称重杠杆为水平状态；接着，调节第二升降调节机构使电磁功率计的拉力柱刚好通过第一轴销与称重杠杆另一端连接固定；

所述称重标定是：向电磁功率计输入标准磁拉力的电流使其形成对称重杠杆另一端的标定重量拉力，此时称重杠杆向电磁功率计侧倾斜失去水平状态；向称重料斗填入称重料，读取角度测定器的度数值，当度数值为“0”，即称重杠杆为水平状态时，填入的称重料就是所要标定的重量；然后，去掉标准磁拉力，对称重料斗的重量读数进行校对，完成称重标定。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述称重杠杆轴向设置有长滑槽，所述杠杆支柱在滑槽中滑动设置，所述滑动设置用于改变杠杆支柱对称重杠杆的支撑点，根据力矩平衡公式实现通过改变支撑点来改变标定称重；所述方法进一步包括：改变杠杆支柱在称重杠杆下端的支撑点，再次进行称重标定，并通过对不同标定称重的标定实现对被标定称重料斗的线性标定。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述标准磁拉力有多个，多个标准磁拉力与多个输入电流值为固定关系，改变不同的输入电流值进而改变不同的标准磁拉力，根据力矩平衡公式实现通过改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力来改变标定称重，所述方法进一步包括：改变不同的输入电流值，再次进行称重标定，并通过对不同标定称重改变不同的输入电流值形成的不同标准磁拉力实现对被标定称重料斗的线性标定。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一升降调节机构包括杠杆支柱基座，杠杆支柱基座上设置有垂直孔洞，在垂直孔洞上端通过限位槽口相套设置有可转动第一调节螺母，所述杠杆支柱通过螺纹旋入第一调节螺母，转动第一调节螺母可控制杠杆支柱的升降；所述第二升降调节机构包括与电磁功率计拉力柱固定连接的调节基座和拉力柱延长杆，拉力柱延长杆一端用于与称重杠杆一端连接，调节基座上设置垂直通孔，垂直通孔上通过限位槽口相套设置有可转动第二调节螺母，所述拉力柱延长杆通过螺纹旋入第二调节螺母，转动第二调节螺母可控制拉力柱延长杆的升降。

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