CN2394208Y - 一种电子称重装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子称重装置,包括秤盘、连杆、上、下摇杆、柔性铰链簧片、石英谐振式称重传感器和自定心加力杆等部件,连杆与两个上、下摇杆通过柔性铰链簧片与支架座连接成一个平行四边形机构;秤盘固定在连杆上,传感器固定在机架上;杠杆通过自定心加力杆压在传感器上。本实用新型设计的电子称重装置,由于采用了新型的石英谐振式称重传感器,可达到使产品成本低、体积小、耗电省的效果,使产品性能价格比提高。

Description

一种电子称重装置

本实用新型涉及一种电子称重装置，属于称重技术领域。

电子秤是以称重传感器作为测力元件来测量被测物体的重量的。传统的电子秤中采用的称重传感器有应变式、振弦式和电磁力平衡式。应变式称重传感器是利用受载后弹性体的应变所引起的贴于其上的应变电阻片的的电阻变化来进行力测量的；电磁力平衡式传感器是通过改变电磁线圈中流经的电流产生电磁力的变化来抵抗被测力的作用，使系统处于平衡态，然后通过检测电流的变化量来计算所受的力；这两种称重传感器都属于模拟量传感器，处理电路中要涉及放大和A/D转换等环节，电路比较复杂，成本高。振弦式称重传感器是通过信号电路检测钢弦受力后内部应力的变化所引起的自振频率的变化来检测所受到的力。振弦式称重传感器的输出量是随外力变化的频率，属于数字式传感器，相比前两种传感器有先进性，但结构略复杂，电路中要分别设置激振和拾振电路。

石英谐振式称重传感器是利用石英谐振器受外力作用时谐振频率的改变来进行力测量的，从力学原理上与振弦式称重传感器一样，但这种传感器结构简单、体积小、成本低、信号电路十分简单、耗电省。

通常称重传感器都是点加载的，而平台秤是一种面加载称重仪器。偏载问题是用单点加载传感器的平台秤中不可避免又必须解决的问题。罗伯韦尔机构即平行四边形机构是一种解决平台秤偏载问题的常用机构，在电子天平中被普遍采用。它利用柔性铰链和连杆组成的平行四边形机构解决纵截面内的偏载问题，同时利用柔性铰链的抗剪切作用解决横截面内的偏载问题，从而使平台秤的偏载问题得到解决。

本实用新型的目的是设计一种电子称重装置，将具有抗偏载能力的罗伯韦尔机构和数字化、成本低的新型石英谐振式称重传感器相结合。使称重装置结构相对简单；采用杠杆式加载方式，通过改变杠杆比的方法，用一种量程的石英谐振式称重传感器实现不同量程的测量需要。

本实用新型设计的电子称重装置，由秤盘、连杆、上摇杆、下摇杆、柔性铰链簧片、支架座、十字簧片、杠杆、柔性拉杆、石英谐振式称重传感器和自定心加力杆组成；所述的连杆和两个上、下等长的摇杆通过柔性铰链簧片与支架座连接成一个平行四边形机构；秤盘固定在连杆上，杠杆通过十字簧片连在支架上，饶一固定点即十字簧片中点转动；传感器固定在机架上；杠杆通过自定心加力杆压在传感器上；柔性拉杆分别联接杠杆和连杆。

本实用新型设计的电子称重装置，由于采用了新型的石英谐振式称重传感器，可达到使产品成本低、体积小、耗电省的效果，使产品性能价格比提高；所设计的加载方式，可以很灵活地适应不同量程的电子台秤生产需要。

附图说明。

图1所示为本实用新型设计的正面图(缩小量程)；

图2所示为图1结构的俯视图(不带秤盘)；

图3所示为本实用新型的另一种结构形式(扩大量程)；

图4所示为本实用新型中所用的石英谐振式称重传感器的外形及受力图。

下面结合附图，详细介绍本实用新型的内容。

图1-图4中，1是秤盘，2是连杆，3是柔性拉杆，4是压板，5是下摇杆，6、7、8、13、14、17是柔性铰链，9是支架座，10是石英谐振式称重传感器10，11是十字簧片，12是杠杆，15是自定心加力杆，16是上摇杆。

如图1所示，本实用新型所说的电子台秤结构主要由秤盘(1)、连杆(2)、上摇感(16)、下摇杆(5)、柔性铰链簧片(7、8、13、14、17)、支架座(9)、十字簧片(11)、杠杆(12)、柔性拉杆(3)、石英谐振式称重传感器(10)和自定心加力杆(15)组成。连杆(2)和两个等长摇杆(16)和(5)通过柔性铰链簧片与支架座连接成一个平行四边形机构；秤盘(1)固定在连杆(2)上，由于平行四边形机构的限制，秤盘(1)随连杆(2)只能做上下平移。杠杆(12)通过十字簧片(11)连在支架上，可饶一固定点(十字簧片中点)转动；传感器(10)借助压板(4)固定在机架上；杠杆(12)通过自定心加力杆(15)压在传感器(10)上；柔性拉杆(3)分别联接杠杆(12)和连杆(2)。当秤盘(1)上有重物时，重力W通过秤盘(1)、连杆(2)、柔性拉杆(3)、杠杆(12)和自定心加力杆(15)加在传感器(10)上。传感器接入信号电路产生重量信号输出，经过单片机处理后在相应的显示器上显示出所测的的重量。

由于柔性铰链簧片的横向刚度很小，忽略其横向力，传感器(10)所受的力F与重力W之间满足以下关系： $F=\frac{l_2}{l_1}\×W$

  其中l₁为传感器受力点到十字簧片中点的水平距离；l₂为柔性拉杆作用点到十字簧片中点的水平距离；

对一定的传感器，其量程F_m将是一定的，相应地可得到平台秤的量程 $W_m=\frac{l_1}{l_2}\×F_m$

通过调整l₁和l₂的相对关系，可分别得到增力机构(l₁＜l₂)，如图1所示，以及减力机构(l₁＞l₂)如图3所示，相应地图1所示的装置可用于小量程平台秤，图3所示的装置可用于大量程平台秤。

本实用新型的特点是：所用的传感器(10)是石英谐振式称重传感器；利用同一种规格的传感器，借助与杠杆加载方式，通过调整两个力臂l₁和l₂的相对关系，构造不同量程的电子平台秤。

Claims (1)

1、一种电子称重装置，其特征在于，该称重装置由秤盘、连杆、上摇杆、下摇杆、柔性铰链簧片、支架座、十字簧片、杠杆、柔性拉杆、石英谐振式称重传感器和自定心加力杆组成；所述的连杆和两个上、下等长的摇杆通过柔性铰链簧片与支架座连接成一个平行四边形机构；秤盘固定在连杆上，杠杆通过十字簧片连在支架上，饶一固定点即十字簧片中点转动；传感器固定在机架上；杠杆通过自定心加力杆压在传感器上；柔性拉杆分别联接杠杆和连杆。

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