机电秤制造技术

本实用新型专利技术是数字显示重量的衡器——机电秤。它以现有机械杠杆秤为基础，把计量杆系统改成三刻度标尺和三游铊结构，并在与每个标尺平行的支杆上装上游铊位移量传感探头，重量可由传感探头转换成电信号，数字显示屏显示出重量。在视准器上还装置有称量过重、称重过轻开关，自动显示平衡情况。本发明专利技术结构简单，秤衡精度高，使用方便，可替代现有机械秤。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在三个标尺上，用游铊位移进行称重，并将游铊位移量直接进行机－电转换后用数字显示称重值的衡器。衡器从结构原理上分为电子式、机械式和机电结合式三类。机电结合式由于利用杠杆结构获得较高的称量精度，又可输出称量电信号直接驱动数字显示屏读出重量数。因此它是新制和改制现有机械秤的一种受到重视的办法。机电结合式秤的技术关键是如何把称重读数变成数字量，即模数转换的问题。近年来用于衡器的模数转换器件、方法和电路很多，如光栅式、电磁力平衡式、码盘式、感应同步式等等。但这些方法都需要特有的转换器件，为保证高精度，对这些器件的制造技术也要求很高，带来调试、维修的困难，售价也高等问题，不便于推广和普及。本专利技术研究出利用游铊位移量直接进行模数转换的方法，可在机械秤制造基础上实现数字显示。此方法可以应用于新制作的案秤、台秤和地秤，也便于对现有机械秤进行改造。专利技术是以下述方式实现的。在保留现有机械秤主要结构基础上作如下两部分改进一是计量杆设计成三标尺和三游铊结构。二是在支杆上设置游铊位移传感探头，把游铊位移量经电子线路转换成电信号加以数字显示。结构和电路分别说明如下计量杆系统是三个互相平行又紧紧固结在一起的杆件，每个杆上套有可自由平移的游铊，游铊重量及精度按已有公式算出，杆上装有标尺，在标尺上刻有刻度线及表示称量数值的字，标尺上刻线多少由衡器精度和数字显示的需要而定。各标尺最大称重量的选择原则是为便于驱动数字显示，使上一标尺一个刻度重量值等于下一个标尺的最大称重值。考虑到我国衡器最大称量选取规则是“1”，“2”和“5”的十进倍率关系，如10公斤，200公斤，5吨等。经分析，三个标尺刻线数因最大称重值不同而各异，即凡“1”字起头的(如100公斤)，主标尺等间距地刻11条线，付标尺和次标尺等间距地各刻10条线。凡“2”字起头的(如2吨)，主标尺等间距刻21条线，标明0－20字样；付标尺等间距刻10条线，标明0－9字样；次标尺等间距刻6条线，标明0－5字样。凡“5”字起头的，主标尺刻6条样，付标尺刻10条线，次标尺刻21条线。称重时只需手动游铊于每标尺相应刻线处，杠杆平衡后，按主、付和次标尺上游铊对应的数字按位数顺序加起来即为被称的重量值。由于不使用增铊，故而提高了使用效率，减少了读数差错。实现数字显示的方法是在计量杆上平行地有三个固定于秤座支架上的支杆，支杆上装有与标尺刻度一一对应的游铊位移量模数转换的传感探头，当秤平衡后，位移到某一刻线处的游铊即为对应的刻线上方的传感探头感知(该探头可用感应式，光电式等)，由于三标尺结构使每个标尺上的刻线不多，从而为采用简化的模数转换方法奠定基础。由于刻线数与10成比例关系，探头感知的信号经电子线路放大处理后，可驱动十进制的数码显示电路，采用三标尺结构可保证称量的千分之一精度，使用四个数字显示器件即可，每个标尺的称量数值变化范围由一个数字显示器件即够，三个标尺系统决定了三位半数字显示(所谓半位，是主标尺的最大刻度代表的称量由最高位——一第一位的一个固定字显示，其余字不出现)。为了清楚表现杠杆平衡状态，特安置过重、过轻感知开、关，并在不平衡时由最高位的特定符号表示过重或过轻，杠杆平衡时，最高位无特殊符号表示。称重单位为“公斤”或“吨”可用字符显示器件来表示。本专利技术由于是在机械秤制造基础上加上传感探头系统和三标尺系统而实现数字显示，因而结构简单，电子线路所用元器件不多，在保持精度高的前提下，使用方便，提高了使用效率。由于标尺读数与数字显示的双重读数法，减少了读数差错。本专利技术还有一个特点是当电子线路临时出现故障时，仍可当作机械秤使用。这将给用户带来方便。又由于电路简单使售价不高，便于普及和推广。本专利技术以10公斤的案秤的具体结构为实施例，其机械结构和电气安装如图1所示，电路原理方框图如图2所示。由图1，秤体构造主要有承重装置〔1〕，平衡铊〔2〕，刀子〔3〕和刀承〔4〕，计量杆〔5〕和秤座〔6〕构成。在计量杆上平行安装刻有等距线和重量值的三个标尺，分别称为主标尺〔7〕，付标尺〔8〕和次标尺〔9〕。在每个标尺上套有可自由平移的主游铊〔10〕，付游铊〔11〕和次游铊〔12〕。为调节省力和保证称重精度，可在主游铊里装滑动装置，在计量杆上开定位槽，在主标尺上刻11条线，刻线下刻0至10和“公斤”字样，在付标尺上刻10条线，并标出0，0.1至0.9和“公斤”字样。在次标尺上刻10条线，并标出0，0.01，至0.09和“公斤”字样。游铊重量的选取原则是主标尺上一个刻度称重值等于付标尺上最大称重值，而付标尺上一个刻度称重值等于次标尺最大称重值，从而实现了精度千分之一的要求。游铊位移量转换成称重数字显示是这样实现的在固定于秤座的支架〔13〕上方安装三条与各标尺平行且靠近游铊(以不影响游铊平移和平衡摆动为限度)的支杆〔21、22、23〕，各支杆上于相应标尺刻线上方固定三组游铊位移量传感探头〔14〕，即主标尺上方的一组有11个，付标尺和次标尺上方各有10个。各探头的电路联线固定于支杆上所开槽内与电子线路盒〔20〕相联，当称重平衡时，各游铊所在刻度线上方对应的那个探头感知并发出信号，此信号送入传感电路，经过放大处理即可去驱动十进制数码显示屏〔15〕，显示游铊在该位置所对应的称重值。其所以能直接显示称重值，是因为标尺刻度是十进制的，那么每一个刻线就对应0至10显示中的一个数，故对某一标尺的称重值就为总称量值是几位数时的某一位，从而每一标尺上反映出的游铊位移量代表的称重值只需去直接驱动对应的那一位数字显示器件即可，还考虑到不能在位数间有进位关系发生，除主标尺上刻10外，另两标尺只刻到9为止，当主游铊处于10刻线时，对应的那个探头，只驱动数字显示的最高位显“1”，而放在其它刻线时，却驱动第二位的0－9字的显示。这样付标尺称重只驱动第三位数字显示。次标尺称重只驱动第四位(最低位)进行数字显示，即全部完成称重显示过程。对10公斤称重显示的小数点固定在第二位的右下角即可。除可用视准器〔16〕目测杠杆是否平衡外，在视准器里安装了两个电接触开关，即过重开关〔17〕，过轻开关〔18〕。当称量不足时，称量杆下翘，接通过轻开关，称重超重时，称量杆上翘，接通过重开关，并用此信号去驱动显示屏上最高位显示器件〔19〕，以某种符号显示出过轻或过重。电源和电子线路安置于电子线路盒〔20〕中，便于维修。图2表示其电原理方框图。电路由数码显示屏〔15〕显示所称重量值。数码显示屏的第一位〔19〕分两半；左半边由过轻，过重显示驱动电路〔24〕驱动，显示出过重、过轻符号，右半边由探头信号放大及显示驱动电路〔25〕驱动，当有信号时才显示出“1”。该电路还驱动数码显示屏〔15〕的第二位数码管，第三、第四位数码管同样由探头信号放大及显示驱动电路〔26〕〔27〕驱动。探头信号放大及显示驱动电路〔25〕〔26〕〔27〕分别由主游铊位移量传感电路〔28〕，付游铊位移量传感电路〔29〕，次游铊位移量传感电路〔30〕驱动。驱动信号分别来自第一支杆上探头〔14－1〕，第二支杆上探头〔14－2〕，第三支杆上探头〔14－3〕。〔31〕为电源，该电路可以交直流两用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由承重装置〔１〕，平衡铊〔２〕，刀子〔３〕，游铊〔１０〕〔１１〕〔１２〕，刻度标尺〔７〕〔８〕〔９〕，重量数字显示屏〔１５〕，电子线路盒〔２０〕组成的机电秤，其特征在于设有三个刻有重量刻度线的标尺〔７〕〔８〕〔９〕及游铊位移量传感装置〔１４〕。

【技术特征摘要】
1.一种由承重装置[1]，平衡铊[2]，刀子[3]，游铊[10][11][12]，刻度标尺[7][8][9]，重量数字显示屏[15]，电子线路盒[20]组成的机电秤，其特征在于设有三个刻有重量刻度线的标尺[7][8][9]及游铊位移量传感装置[14]。2.按权利要求1所述的机电秤，其特征在于三个刻度标尺上分别套有游铊...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启汶，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]