CN207036205U - 砝码体积测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于计量领域，尤其涉及一种砝码体积测量装置。其通过高稳定性动态砝码加载单元，使吊挂称量单元中的秤盘在水中位置不变，该加载单元在动态升降过程中，将砝码自助落入吊挂称量系统中的秤盘上。实现了实现砝码体积的准确快速测量。包括吊挂称量单元及动态砝码加载单元,吊挂称量单元包括与天平底部相连的挂钩、秤盘及悬挂线，秤盘设置于一液体槽内，液体槽内盛有液体；秤盘上设置有圆孔一，液体槽底部与该圆孔对应的位置设置有圆孔二。动态砝码加载单元包括导柱；导柱的一端依次穿过圆孔二及圆孔一后与一用于放置砝码的圆片状盘托的底部相连，施加顶起力于盘托；导柱的另一端伸出液体槽外并与一可调速升降机构相连。

Description

砝码体积测量装置

技术领域

本实用新型属于计量领域，尤其涉及一种砝码体积测量装置。

背景技术

目前，关于砝码体积测量方面，现有技术的发展情况。在国外：在国际建议OIML R111-1中10.1条款提出，如果在海拔高度330m以上使用E1和E2等级砝码或F1等级砝码在海拔高度800m以上使用时，需要对砝码体积进行测量，mattler公司生产砝码体积测量系统。国内：目前，中国计量科学研究院、中国测试技术研究院、山东省院、广东省院、浙江省院、上海院等大区级计量院都已经开展了砝码体积的测量工作。中国计量科学院力声所，建立基于声学原理的砝码体积装置。山东省计量科学研究院采用的mattler公司生产的砝码体积测量系统，其他省院都以纯水密度为基准的测量法（通过浮力计算）。

但无论国外还是国内，现有针对砝码体积测量方面的现有技术均存在着一定的缺点。目前国际上德国sartorius公司生产的砝码体积测量装置与中国计量科学院基于声学原理研究的砝码体积装置，设计原理复杂，操作过程繁琐，时间长，效率低，且价格昂贵。国内广泛采用的是以纯水密度为基准的测量法，操作简单，测量时间短，效率高，但砝码浸入方式是由托盘和悬挂线组成的吊挂系统将砝码浸入液体，浸入过程中将会存在一些问题。

1、悬挂线与空气/液体界面位置不易确定。

2、触动悬挂线，会破坏在水表面的面。

3、产生空气气泡。

发明内容

本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种砝码体积测量装置，其通过高稳定性动态砝码加载单元，使吊挂称量单元中的秤盘在水中位置不变，该加载单元在动态升降过程中，将砝码自助落入吊挂称量系统中的秤盘上。实现了实现砝码体积的准确快速测量。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括吊挂称量单元及动态砝码加载单元。

所述吊挂称量单元包括与天平底部相连的挂钩、秤盘及悬挂线，所述悬挂线一端与挂钩相连，悬挂线的另一端与秤盘相连；所述秤盘设置于一液体槽内，所述液体槽内盛有液体；所述秤盘上设置有圆孔一，所述液体槽底部与该圆孔对应的位置设置有圆孔二。

所述动态砝码加载单元包括导柱；所述导柱的一端依次穿过所述圆孔二及圆孔一后与一用于放置砝码的圆片状盘托的底部相连，施加顶起力于盘托；所述盘托的外径大于所述圆孔一的直径；所述圆孔二与导柱间设置有用于密封的O型橡胶密封圈；所述导柱的另一端伸出液体槽外并与一可调速升降机构相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述挂钩为S型挂钩。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述液体槽安装于一机架上表面，所述可调速升降机构安装于机架下部。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述可调速升降机构包括齿轮齿条传动机构。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述齿轮齿条传动机构包括一端与所述导柱的另一端相连的齿条及与该齿条啮合相连的齿轮；所述齿条背面通过一连接板与一直线轴承外壁相连；该直线轴承设置于一与其适配的导轨上；所述导轨平行于齿条且该导轨固连于机架；所述齿轮由一电机所驱动，该电机设置于电机安装架上，该电机安装架与机架固连。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述齿条侧面还安装有挡块，所述机架上设置有一限位开关支座，该限位开关支座与所述挡块位置相对；所述限位开关支座上设置有用于检测或限定挡块位置的限位开关。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述齿条与导柱相连的一端设置有一凹槽，所述导柱与齿条相连的端部形状适配于所述凹槽；所述端部位于所述凹槽内，两者可拆卸式相连。

与现有技术相比本实用新型有益效果。

本实用新型解决了砝码体积的快速准确测量问题，其为以纯水密度为基准的测量法，操作简单，测量时间短，效率高，采用动态砝码加载单元，吊挂称量单元，调速升降机构的创新解决了吊挂系统将砝码浸入液体及浸入过程中存在一些问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型砝码体积测量装置外部示意图。

图2是本实用新型整体结构示意图。

图3是本实用新型吊挂称量单元与动态砝码加载单元连接示意图。

图4是本实用新型吊挂称量单元结构示意图。

图5是本实用新型齿条与导轨连接示意图。

图中，1为动态砝码加载单元、2为机架、3为O型橡胶密封圈、4为吊挂称量单元、5为防护罩、7为天平、8为电机、9为电机安装架、10为齿轮、11为齿条、12为导柱、14为挡块、15为限位开关支座、16为上限位开关、17为下限位开关、18为连接板、19为直线轴承、20为导轨、21为挂钩、22为悬挂线、23为砝码、24为盘托、25为秤盘。

具体实施方式

如图1-5所示，本实用新型包括吊挂称量单元4及动态砝码23加载单元1。

所述吊挂称量单元4包括与天平7底部相连的挂钩21、秤盘25及悬挂线22，所述悬挂线22一端与挂钩21相连，悬挂线22的另一端与秤盘25相连；所述秤盘25设置于一液体槽内，所述液体槽内盛有液体；所述秤盘25上设置有圆孔一，所述液体槽底部设置有圆孔二。为便于观测，所述液体槽选用透明材质。

所述动态砝码23加载单元1包括导柱12；所述导柱12的一端穿过所述圆孔二及圆孔一后与一用于放置砝码23的圆片状盘托24的底部相连，施加顶起力于盘托24；所述盘托24的外径大于所述圆孔一的直径；所述圆孔二与导柱12间设置有用于密封的O型橡胶密封圈3；所述导柱12的另一端伸出液体槽外与一可调速升降机构相连。

优选地，所述挂钩21为S型挂钩21。

优选地，所述液体槽安装于一机架2上表面，所述可调速升降机构安装于机架2下部。所述机架2设置有透明防护罩5外壳，所述吊挂称量单元4及动态砝码23加载单元1设置于该外壳内。

优选地，所述可调速升降机构包括齿轮10齿条11传动机构。

优选地，所述齿轮10齿条11传动机构包括一端与所述导柱12的另一端相连的齿条11及与该齿条11啮合相连的齿轮10；所述齿条11背面通过一连接板18与一直线轴承19外壁相连；该直线轴承19设置于一与其适配的导轨20上；所述导轨20平行于齿条11且该导轨20固连于机架2；（所述齿条11不与机架2相接触；）所述齿轮10由一电机8所驱动，所述电机8设置于电机8安装架上，该电机8安装架与机架2固连。所述导轨20及直线轴承19起到支撑及导向齿条11的作用，使齿条11在机械传动时可沿与导轨20平行的方向上下移动。

优选地，所述齿条11侧面还安装有挡块14，所述机架2上设置有一限位开关支座15，该限位开关支座15与所述挡块14位置相对；所述限位开关支座15上设置有用于检测或限定挡块14位置的限位开关（若为硬限位，例如：限位块；齿条11上升或下降运动，挡块14运动至限位开关后阻挡，齿条11停止运动。若采用软限位，则采用检测挡块14位置的传感器，利用位置信号反馈后控制电机8停止转动而限位）。所述限位开关包括上限位开关16及下限位开关17。

工作时，电机8转动带动齿轮10转动，所述齿条11与齿轮10啮合传动；该齿条11沿与导轨20平行的方向上向上或向下移动；向上移动时，带动与齿条11相连的导柱12随之向上移动，施加顶起力于盘托24，盘托24上升，上升至盘托24露出水面后，上限位开关16作用，电机8停止转动，齿条11停止上升。电机8沿相反方向转动时，齿条11向下移动，盘托24下降，降至秤盘25后，下限位开关17作用，电机8停止转动，齿条11停止运动，盘托24上的砝码23刚好位于秤盘25上。

优选地，所述齿条11与导柱12相连的一端设置有一凹槽，所述导柱12与齿条11相连的端部形状适配于所述凹槽；所述端部位于所述凹槽内，两者可拆卸式相连。

本装置的工作过程。

1、使用电子天平7称量空气中砝码23的质量。

2、电子天平7与吊挂称量单元4相连接，吊挂称量单元4包括天平7底挂钩21、悬挂线22和秤盘25。秤盘25浸于液体槽内，动态砝码23加载单元1控制盘托24的下降，使砝码23落入吊挂称量单元4底部，由于使用了O型橡胶密封圈3，可以保证液体不进入底部的动态砝码23加载单元1，待稳定后称量砝码23在液体中的质量。

3、砝码23在空气中的质量与在液体中的质量之差，即为排开纯水的体积。该处理过程包括片状盘托24质量数据的矫正，此处为常规数据处理手段，不加赘述。

具体地，采用吊挂系统不动，动态砝码23加载单元1（导柱12）经液体槽的底部穿过吊挂系统的秤盘25后，盘托24上升至液面上，将砝码23放在盘托24上，盘托24回落后，砝码23落在秤盘25上，实现砝码23称量。

动态砝码23加载单元1：在动态升降过程中，将砝码23自助落入吊挂称量系统中的秤盘25上。可以有效的防止砝码23加载过程中，现有技术中的砝码23和砝码23支架上由于附着的空气泡，在测量过程中加大砝码23在液体中的浮力，使测的体积偏大，形成不能修正的系统误差。所述盘托24为薄片状结构，其尺寸远远小于现有技术的砝码23支架外形尺寸。

吊挂称量单元4：该系统是一种自动定位系统，以达到吊挂系统在液体中位置保持不变的目标。该系统可以有效的防止。

1、现有技术中由于吊挂系统每次浸入液体过程中，产生空气气泡。

2、现有技术中吊挂系统与空气/液体界面位置改变，影响体积的准确测量，触动吊挂系统，会破坏在水表面的面。

可调速升降机构：该机构可通过改变电机8工作电源频率方式来控制电机8的速度，进而控制升降速度。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.砝码体积测量装置，包括吊挂称量单元及动态砝码加载单元，其特征在于：

所述吊挂称量单元包括与天平底部相连的挂钩、秤盘及悬挂线，所述悬挂线一端与挂钩相连，悬挂线的另一端与秤盘相连；所述秤盘设置于一液体槽内，所述液体槽内盛有液体；所述秤盘上设置有圆孔一，所述液体槽底部与该圆孔对应的位置设置有圆孔二；

所述动态砝码加载单元包括导柱；所述导柱的一端依次穿过所述圆孔二及圆孔一后与一用于放置砝码的圆片状盘托的底部相连，施加顶起力于盘托；所述盘托的外径大于所述圆孔一的直径；所述圆孔二与导柱间设置有用于密封的O型橡胶密封圈；所述导柱的另一端伸出液体槽外并与一可调速升降机构相连。

2.根据权利要求1所述的砝码体积测量装置，其特征在于：所述挂钩为S型挂钩。

3.根据权利要求1所述的砝码体积测量装置，其特征在于：所述液体槽安装于一机架上表面，所述可调速升降机构安装于机架下部。

4.根据权利要求1所述的砝码体积测量装置，其特征在于：所述可调速升降机构包括齿轮齿条传动机构。

5.根据权利要求4所述的砝码体积测量装置，其特征在于：所述齿轮齿条传动机构包括一端与所述导柱的另一端相连的齿条及与该齿条啮合相连的齿轮；所述齿条背面通过一连接板与一直线轴承外周相连；该直线轴承设置于一与其适配的导轨上；所述导轨平行于齿条且该导轨固连于机架；所述齿轮由一电机所驱动，该电机设置于电机安装架上，该电机安装架与机架固连。

6.根据权利要求5所述的砝码体积测量装置，其特征在于：所述齿条侧面还安装有挡块，所述机架上设置有一限位开关支座，该限位开关支座与所述挡块位置相对；所述限位开关支座上设置有用于检测或限定挡块位置的限位开关。

7.根据权利要求6所述的砝码体积测量装置，其特征在于：所述齿条与导柱相连的一端设置有一凹槽，所述导柱与齿条相连的端部形状适配于所述凹槽；所述端部位于所述凹槽内，两者可拆卸式相连。