本实用新型专利技术涉及测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡。水准泡包括圆柱形的密封壳体，密封壳体内部分充有液体并且留有气泡。该设备包括：至少两个发光装置，每个发光装置发出的光线照射到气泡以及水准泡的内底面；以及至少两个接收装置，每个接收装置接收经水准泡的内底面反射以及经气泡反射和折射的光线并将其转换成电信号，电信号经处理后用于计算气泡的位置，其中，至少两个发光装置的每一个与至少两个接收装置的每一个交替布置于圆柱形的密封壳体的四周。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡。水准泡包括圆柱形的密封壳体，密封壳体内部分充有液体并且留有气泡。该设备包括：至少两个发光装置，每个发光装置发出的光线照射到气泡以及水准泡的内底面；以及至少两个接收装置，每个接收装置接收经水准泡的内底面反射以及经气泡反射和折射的光线并将其转换成电信号，电信号经处理后用于计算气泡的位置，其中，至少两个发光装置的每一个与至少两个接收装置的每一个交替布置于圆柱形的密封壳体的四周。【专利说明】测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡
本技术涉及用于测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡，尤其涉及用于衡器领域的测量水准泡气泡位置的设备。
技术介绍
很多仪器设备必须在水平的状态下才能正常工作，例如基于重力法工作的电子天平(称量仪器)，当天平倾斜时，就会有误差，天平越倾斜，误差越大。为了保持一定的精度，天平必须保持在一定的水平范围以内。因此天平都配有水平泡(水准泡)，以及可调脚。水准泡包括密封壳体，内有液体，且液体不充满，留有气泡，壳体的上方是透明的，其内壁是大半径的曲面，当装置水平时，气泡位于中间；当电子天平倾斜时，气泡位置就会向高的一方偏移，用户通过壳体上方的透明窗可以观察电子天平的水平状态。用户一边观察电子天平上的水准泡气泡位置，一边调节可调脚的高低(通常是通过旋转螺纹实现)，使气泡位于水准泡的中间。 水准泡的透明窗上通常表有一个标识圈，如果气泡的边沿跑出这个标识圈，表示水平状态已超出容许范围，称量的误差太大，结果会不可靠，用户必须调节水平状态，使气泡回到标识圈以内(且最好回到正中间)。 大家知道，三点确定一个平面。所以需要调节水平的装置(例如电子天平)通常有三个支撑点(三个脚)，其中一个固定，另两个脚是可调的。然而对于不熟练的用户，根据气泡位置来调节两个脚的高低来调节水平状态并不容易，由于三角形的关系，当一只脚的高低调节时，气泡是走斜线方向移动的。所以用户常觉得不便。 因此，也有人想到用电机控制调节脚自动调节水平的装置；或者如果气泡跑出了标识圈，就给予报警，并根据气泡位置的方位，给用户提示如何转动两个调节脚，来调整水平；或者根据倾斜状态与称量误差有一定的关系，当知道倾斜角时，对称量结果进行修正，使称量结果更精确。所有这些，或者其它原因，现在都希望能得到水平状态(倾斜状态)的电子化(数值化)结果。电机控制系统只有得到了水平状态的电信号(或数据)才能确定如何来调节。例如，有一种监控天平工作状态的设备(详见CN100362326C)，提出如何将电子式倾斜度传感器用于工作状态报警、干涉后续称量、启动自动校准、启动调平导向器等坐寸ο 现有技术中有许多测量水平状态的方法和装置。 现有技术中有一种气泡电位式水平传感器(详见CN202204509U)，气泡位置不同，各电极得到的电位不同，所以从各电极的电位可以推算出气泡的位置。但是密闭容器内的充有液体必须是导电的，而且电极插入到水平泡内，加工工艺复杂，成本高，电极也会干扰用户观察气泡的位置。 现有技术中还有一种电子天平的对准的方法和设备(详见CN1645070A，US7325321B2)，倾斜传感器是气泡式水平仪，提及发光装置是从水准泡的顶部向下发射，在水准泡的下方至少安装三个接收装置。但是安装在顶部的发光装置一定程度上影响用户观察气泡。 现有技术中还有一种具有电子倾斜传感器的天平(详见DE3234372A1)，倾斜传感器是气泡式水平仪，提及发光装置是从水准泡的底部向上发射，在水准泡的上方安装接收装置。但是安装在上方的接收装置严重影响用户观察气泡。 现有技术中还有一种具有气泡水平仪的装置(详见JP58033114)，具有位于一侧的一个发光元件，和位于另一侧的多个光学传感器。该装置有一个透明的立方体，一个发光元件装在该立方体的一侧，多个光学传感器装在该立方体的另一侧。由于立方体的结构，该种气泡水平仪对二维的水平状态是不合适的。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种在以电子方式或者光电方式测量水准泡水平状态的同时，能让用户清晰看到气泡及其位置的测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡。 根据本技术一方面，提供了一种测量水准泡气泡位置的设备，水准泡包括圆柱形的密封壳体，密封壳体内部分充有液体并且留有气泡，设备包括:至少两个发光装置，每个发光装置发出的光线照射到气泡以及水准泡的内底面；以及至少两个接收装置，每个接收装置接收经水准泡的内底面反射以及经气泡反射和折射的光线并将其转换成电信号，电信号经处理后用于计算气泡的位置，其中，至少两个发光装置的每一个与至少两个接收装置的每一个交替布置于圆柱形的密封壳体的四周。 根据本技术一方面，所述设备还包括:一配光件，所述配光件阻挡所述发光装置发出的部分光线使它们不能直接照射到相邻的接收装置上，使所述发光装置发出的光线尽可能多地直接照射到所述气泡上和周围，并且使所述接收装置尽可能多地接收到来自所述气泡表面及周围的光线。 根据本技术一方面，壳体四周是透明的。 根据本技术一方面，壳体四周是不透明的，至少两个发光装置的每一个与至少两个接收装置的每一个交替布置于圆柱形的密封壳体上方的四周。 根据本技术一方面，设备包括以下的任一情况:两个发光装置和两个接收装置；三个发光装置和三个接收装置；四个发光装置和四个接收装置；五个发光装置和五个接收装置；或六个发光装置和六个接收装置。 根据本技术一方面，各发光装置之间和各接收装置之间尽量等距布置。 根据本技术一方面，在各发光装置点亮时记录各接收装置的信号，最终在各发光装置都点亮过一次后得到发光装置数(M)乘以接收装置数(N)个信号Uij (i = I到Μ，j = I到N)，信号Uij用来计算气泡的位置。 根据本技术一方面，定义一个气泡参考位置，并且记录当气泡位于气泡参考位置时各接收装置的信号UOij (其中i = I到M，j = I到N)，通过信号Uij (其中i = I到M，j = I到N)与UOi j (其中i = I到M，j = I到N)之差计算气泡的位置。 根据本技术一方面，每个发光装置是发光二极管，各发光装置通过脉冲式依次点亮来发光。 根据本技术一方面，光是可见光或红外光。 根据本技术一方面，每个接收装置是光电二极管或光电三极管。 本技术还提供了一种包含上述设备的水准泡。 应当理解，本技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本技术提供进一步的解释。 【专利附图】【附图说明】 包括附图是为提供对本技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本技术原理的作用。附图中: 图1 (a)示出根据本技术第一实施例的测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡的立体示意图。 图1 (b)示出根据本技术第一实施例的测量水准泡气泡位置的设备及包含该设备的水准泡的侧向剖面示意图。 图1 (c)示出根据本技术第二实施例的测量水准泡气泡位置的设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量水准泡气泡位置的设备，所述水准泡包括圆柱形的密封壳体，所述密封壳体内部分充有液体并且留有气泡，所述设备包括： 至少两个发光装置，每个发光装置发出的光线照射到所述气泡以及所述水准泡的内底面；以及 至少两个接收装置，每个接收装置接收经所述水准泡的内底面反射以及经所述气泡反射和折射的光线并将其转换成电信号，所述电信号经处理后用于计算所述气泡的位置， 其中， 所述至少两个发光装置的每一个与所述至少两个接收装置的每一个交替布置于所述圆柱形的密封壳体的四周。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王长林，朱虹，祖范烽，盛锡平，何冰，
申请(专利权)人：梅特勒托利多仪器上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。