具有应用单元的称量设备制造技术

本发明专利技术提供了一种包括称量单元、控制单元和至少一个应用单元的称量设备。应用单元包括在辅助单元内，该辅助单元进而包括接收单元。控制单元包括数据传输单元。称量单元包括负载接收器和电力传输单元。辅助单元被在称量单元的顶侧与辅助单元的底侧之间留有间隙地放置在称量单元的负载接收器上。称量单元通过所述间隙将电力信号从电力传输单元传输给辅助单元的接收单元，并且通过所述间隙将控制信号从数据传输单元传输给辅助单元的接收单元。因此，辅助单元且进而应用单元分别由称量单元和控制单元供电和控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于实验室的称量设备。
技术介绍
称量设备通常被用于实验室中来确定样本的重量或者重量变化。此外，在实验室中，通常必须在同一样本上执行多个操作。例如，可能必须称量样本并且另外还必须对样本进行磁性地搅拌或者分配或者任何这样的操作。而不是使用多个设备来对同一样本执行这些不同操作，可以使用单个设备。取决于作为由实验室专家操作的实验室设备的称量设备，并且取决于在给定实验室的特定事项，可能期望的是，不同的应用单元被放置在对于使用者最有利地地方。然而，一方面，这与操作称量设备的事实相冲突，因为必须在称量设备的应用单元之间维持数据和电力的流动。另一方面，用于信号传输的电力或者数据线的安装是昂贵的和占空间的。在US 5261742 A中详述了一种这样的设备，其中称量设备除了称量样本之外执行磁性地搅拌样本材料的附加操作。在该文献中分开地给称量天平和磁性搅拌器供电。磁性搅拌器可移除地附连至称量天平并且具有连接至其上的单独的气动供能机构。上述美国公开文献中所详述的设备的缺点是，其需要用于给磁性搅拌器供能的复杂布线以增加所需空间以及用于安装的成本。这种设备的另一缺点是，其使用两个单独的电源来给称量天平和磁性搅拌器供电，从而增加了电力消耗。在文献US 8430135 B2中详述了另一种具有不同于称量的附加应用的这种设备，其中存在测量分配装置。分配装置分配材料，同时称量所分配的样本材料。该设备的缺点是，对要求额外空间的附加外部控制单元和连接至其他单元的复杂布线的需要使得设备庞大且昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种易于使用、紧凑、能量有效且成本有效的称量设备。本专利技术进一步的目的是提供一种能在正称量的样本材料上执行附加操作的称量设备。考虑到上述目的，本专利技术详述了一种根据独立要求的称量设备。一方面，根据本专利技术，提供了一种包括称量单元、控制单元和至少一个应用单元的称量设备。这种应用单元包括在辅助单元内；该辅助单元还包括接收单元。控制单元包括数据传输单元。称量单元包括负载接收器和电力传输单元。辅助单元被在称量单元的顶侧与辅助单元的底侧之间留有间隙地放置在称量单元的负载接收器上。称量单元通过该间隙将电力信号从电力传输单元传输给辅助单元的接收单元，并且通过该间隙将控制信号从数据传输单元传输给辅助单元的接收单元。因此，辅助单元且进而应用单元分别由称量单元和控制单元非接触地供电和控制。本专利技术的有益特征是，由于应用单元分别由称量单元和控制单元非接触式地供电和控制，所以称量设备变得紧凑并且不庞大，由于没有用于电力和数据传输的缆或者绳。根据本专利技术，电力传输单元包括至少一个发送线圈。该发送线圈朝着称量单元的顶侧地放置、面向辅助单元的底侧。电力传输单元被用于使用发送线圈将电力信号从称量单元朝着辅助单元传输。发送线圈朝着称量单元的顶侧放置的优点是协助非接触式电力传输的过程。根据本专利技术，还在接收单元内提供了电力接收单元。该电力接收单元包括朝着辅助单元的底侧放置的接收线圈。电力接收单元用于通过接收线圈接收从称量单元的电力传输单元的发送线圈传输的电力信号。同时，电力接收单元和电力传输单元从而协助称量单元与应用单元之间的非接触式电力传输。接收线圈朝着辅助单元的底侧放置的优点是协助两个线圈之间的非接触式电力传输过程。当辅助单元被放置在负载接收器上时，分别承载发送
线圈及接收线圈的称量单元的顶侧和辅助单元的底侧相互面对，并且进而使两个线圈相互面对以使得发送线圈当被连接至标准电源时通过横跨间隙的电磁场将电力传输至接收线圈，在接收线圈处其被转换回电能并且被利用。因此，发送线圈和接收线圈通过感应耦合帮助将电力从称量单元传输给应用。发送线圈当由连接至称量单元的标准电源供能时将电力感应到接收线圈内，该接收线圈进而给应用单元供电。根据本专利技术的一个方面，发送线圈和接收线圈分别相对于称量单元的顶侧和所述辅助单元的所述底侧水平地定向。发送线圈和接收线圈的水平定向的优点是使得称量设备使用较小空间而不庞大。线圈被放置在辅助单元与称量单元之间从而节省了额外的空间以使得称量设备紧凑、轻巧且易于使用。根据本专利技术的另一方面，发送线圈和接收线圈分别相对于所述称量单元的所述顶侧和所述辅助单元的所述底侧竖直地定向。从发送线圈与接收线圈之间所产生的感应力不应该处于其可能影响称量准确度的称量方向的观点来看，发送线圈和接收线圈的竖直定向是有利的。为了相同理由，线圈可以被竖直地定向并且放置在称量单元后面以使得感应力不会妨碍称量操作。在一个方面，根据本专利技术，作为将辅助单元放置在称量单元的负载接收器上的结果而在发送线圈与接收线圈之间所形成的间隙的宽度介于从5mm到最大100mm的范围。根据本专利技术，间隙的宽度从5mm直到最大100mm的范围，间隙的精确宽度取决于应用单元的类型。例如，对于像磁性搅拌器的应用的间隙宽度通常是固定的并且在机械上设计为5mm。5mm的短间隙是特别有用的，因为短间隙确保了良好的电力传输效率。此外，在实验室应用中，短间隙确保了紧凑的设备。另一实例将是作为应用单元的计量泵。用于计量泵的间隙的宽度不是固定的或者像在磁性搅拌器中一样在机械上设计并且范围达到最大100mm。间隙的柔性宽度(>＝100mm)的理由是，当具有样本的瓶子被放置在称量单元上时，定位公差不应该太被局限，以为使用者提供良好的使用性。在本专利技术中，从称量单元至辅助单元且进而至应用单元的电力传输和/或从控制单元至辅助单元且进而至应用单元的数据传输是无缆线的或者无绳的。根据本专利技术的无缆线的或者无绳的电力和/或数据传输的优点是，称量设备变得紧凑、易于使用以及易于清洁。根据本专利技术，应用单元无外部的使用者控制器件并且由此可以从控制单元自身访问，该控制单元还控制称量单元从而提高使用者的可接近性并且容易使用。根据本专利技术的具有无外部使用者控制器件的应用单元的优点是，在应用单元的几何形状上存在较小特征，以使得对用户友好以及清洁其变得更容易以降低交叉污染的风险。根据本专利技术的称量设备包括单个标准电源，该电源用来为称量单元和辅助单元两者供电。本专利技术的有利特征是，由于使用单个电源给称量单元以及应用单元供电，所以称量设备是电力有效的和成本有效的。根据本专利技术的称量设备具有单个控制单元来控制称量单元和辅助单元两者。根据本专利技术，控制应用单元和称量单元两者的单个控制单元是有利的，因为其避免了对多个控制单元的需要以使得设备紧凑、成本有效且对用户友好。称量设备的辅助单元包括备用电池以另外给辅助单元供电。辅助单元接收从如上所述的电力传输单元非接触式地传输的电力，但有时辅助单元所需的电力比由电力传输单元所传输的多。为了确保辅助单元接收操作应用单元(多个应用单元)所需的足够电力，在辅助单元中放置另外的备用电池。辅助单元中的备用电池的优点是，在从称量单元移除辅助单元的情况下或者当发送(post)一操作时，留在辅助单元的备用电池中的过量充电能够向辅助单元供给操作应用单元所需的电力直到最后剩下备用电池。备用电池的进一步的优点是，其使得称量设备更可靠以及较少倾向于出错，因为在一个电源暂时失效时辅助单元可以从两个电源接收电力。根据本专利技术的称量设备的应用单元可能是(但不限于)以下任何一种：磁性搅拌器或者分配单元或者定量加料器。一种根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种称量设备(1)，包括称量单元(2)、控制单元(42)和至少一个辅助单元(4)，所述称量单元(2)包括负载接收器(6)和电力传输单元(8)，所述辅助单元(4)包括应用单元(10)和接收单元(12)，所述控制单元(42)包括数据传输单元(26)，其中所述辅助单元(4)被放置在所述称量单元(2)的负载接收器(6)上，其特征在于，给所述应用单元(10)供电的电力信号(34)被非接触式地从所述电力传输单元(8)传输给所述辅助单元(4)的接收单元(12)，并且控制所述辅助单元(4)的所述应用单元(10)的控制信号(36)被非接触式地从所述控制单元(42)的数据传输单元(26)传输给所述辅助单元(4)的接收单元(12)。

【技术特征摘要】
2015.05.11 EP 15167066.81.一种称量设备(1)，包括称量单元(2)、控制单元(42)和至少一个辅助单元(4)，所述称量单元(2)包括负载接收器(6)和电力传输单元(8)，所述辅助单元(4)包括应用单元(10)和接收单元(12)，所述控制单元(42)包括数据传输单元(26)，其中所述辅助单元(4)被放置在所述称量单元(2)的负载接收器(6)上，其特征在于，给所述应用单元(10)供电的电力信号(34)被非接触式地从所述电力传输单元(8)传输给所述辅助单元(4)的接收单元(12)，并且控制所述辅助单元(4)的所述应用单元(10)的控制信号(36)被非接触式地从所述控制单元(42)的数据传输单元(26)传输给所述辅助单元(4)的接收单元(12)。2.根据权利要求1所述的称量设备，其中所述电力传输单元(8)包括至少一个发送线圈(16)，所述发送线圈(16)被朝着所述称量单元(2)的顶侧(20)放置，所述称量单元(2)的顶侧(20)面向所述辅助单元(4)的底侧(22)。3.根据权利要求1或2所述的称量设备(1)，其中所述接收单元(12)还包括电力接收单元(32)，所述电力接收单元(32)包括至少一个接收线圈(18)，所述接收线圈被朝着所述辅助单元(4)的底侧(22)放置。4.根据权利要求2或3所述的称量设备(1)，其中至少一个所述发送线圈(16)和至少一个所述接收线圈(18)分别相对于所述称量单元(2)的所述顶侧(20)和所述辅助单元(4)的所述底侧(22)水平地定向。5.根据权利要求2或3所述的称量设备(1)，其中至少一个所述发送线圈(16)和至少一个所述接收线圈(18)分别相对于所述称量单元(2)的所述顶侧(20)和所述辅助单元(4)的所述底侧(22)竖直地定向。6.根据权利要求4或5所述的称量设备(1)，其中所述发送线圈(16)
\t与所述接收线圈(18)之间的间隙(24)的宽度介于从5mm到最...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·迈耶，G·舒斯特，C·比勒，
申请(专利权)人：梅特勒托莱多有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH