一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及重量计量技术以及微波破岩领域。本发明专利技术公开了一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置，包括托盘、传感器和数据处理系统，所述传感器采集托盘中物体重力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对传感器采集的数据进行处理，得到物体的重量；所述托盘安装在悬臂梁的自由端，所述传感器为应力传感器，所述传感器安装在所述悬臂梁上，采集所述悬臂梁在物体重力作用下产生的应力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对所述应力数据进行处理，得到物体重量。本发明专利技术采用悬臂梁结合应变传感器采集数据，使传感器远离称重物体，避免了微波作用时微波辐射以及其所产生的的高温对传感器的影响，有利于提高计量精度。本发明专利技术特别适合微波加热过程中对加热物体的实时重量监测。

【技术实现步骤摘要】
一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置
本专利技术涉及重量计量技术以及微波破岩领域，涉及一种集成新型电子重量计量装置，具体而言，涉及一种利用应力传感器对物体重量进行计量的装置，尤其适用于微波加热过程中样品质量的实时监测。
技术介绍
重量是物体的一个重要参数。对物体重量进行精确计量，在各行各业都有广泛的应用前景。现有技术对物体重量进行计量，除了各种根据机械原理制成的重量计量装置外，还包括种类繁多的电子计量装置，不但可以用于计量物体的静态重量，也可以用于测量物体的实时重量变化。近年来微波由于其加热迅速、体加热以及无二次污染等优点被引入到各行各业中，学者对此展开了大量的试验研究，然而现有测试微波加热的技术手段仍处于初级阶段，对于有关技术的实验研究目前仍停留在实验室阶段，技术较为匮乏。现在进行有关微波的测试基本集中于微波作用前后，鲜有试验设备能针对微波实时作用进行测试，如处于微波加热状态下，物体的重量变化的检测等。现有技术的电子重量计量装置，其基本原理都是利用各种传感器采集物体重力数据，通过数据处理得到物体的重量。现有技术的这些计量装置，有的结构复杂价格昂贵，有的灵敏度不高，很难用于物体重力的连续监测。特别是现有技术中，传感器通常都是直接接受物体重力作用，传感器容易受到温度以及微波作用的影响，导致计量精度下降甚至破坏。传感器对应力变化的灵敏度也是影响计量精度的一个重要因素，特别是要计量加热状态下物体重量的连续变化，对传感器的灵敏度提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种精准测量微波作用下样品质量变化的原理与装置，以解决现有技术重量计量装置灵敏度不高、计量精度低以及无法有效获取微波作用下样品质量实时变化的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术具体实施方式的一个方面，提供了一种新型重量计量装置，包括托盘、传感器和数据处理系统，所述传感器采集托盘中物体重力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对传感器采集的数据进行处理，得到物体的重量；所述托盘安装在悬臂梁的自由端，所述传感器为应力传感器，所述传感器安装在所述悬臂梁上，采集所述悬臂梁在物体重力作用下产生的应力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对所述应力数据进行处理，得到物体重量。在某些实施例中，所述应力传感器为电阻应力传感器。在某些实施例中，所述传感器沿重力方向配置在悬臂梁两面。在某些实施例中，所述悬臂梁两面分别配置2只传感器。在某些实施例中，所述传感器连接成桥式电路。在某些实施例中，位于所述悬臂梁上表面的2只传感器分别连接在所述桥式电路的相对两臂上，位于所述悬臂梁下表面的2只传感器分别连接在所述桥式电路的另外两臂上。在某些实施例中，所述应力传感器为光纤应力传感器。在某些实施例中，所述悬臂梁固定端设置有长度调节机构。在某些实施例中，所述托盘安装在加热腔中。在某些实施例中，所述托盘通过重力传导装置与所述悬臂梁连接。在某些实施例中，所述重力传导装置与所述悬臂梁连接处设置有防滑结构。在某些实施例中，所述加热腔为微波加热腔体。在某些实施例中，所述悬臂梁置于保护壳中。在某些实施例中，所述保护壳包括微波反射层和隔热层。在某些实施例中，所述悬臂梁的弹性模量与物体重量相匹配。在某些实施例中，所述悬臂梁横截面形状为矩形或圆形。在某些实施例中，所述悬臂梁横截面面积与物体重量相匹配。根据本专利技术技术方案及其在某些实施例中进一步改进的技术方案，本专利技术具有如下有益效果：采用悬臂梁结合应变传感器采集数据，使传感器远离称重物体，降低了微波作用样品时微波对传感器的影响，有利于提高计量精度。通过采用不同弹性模量的悬臂梁及不同的灵敏度的传感器，可以适应不同量程以及不同精度的重量变化实时监测，适用性广。进一步采用电阻应变传感器，配合传感器的配置方式，能够进一步提高计量精度，可以实现不同的时间间隔的重量的变化状况的实时测量。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的具体实施方式、示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为实施例1的结构示意图；图2为图1的P-P剖面示意图；图3为实施例1的电路结构示意图；图4为实施例2的结构示意图；图5为图4的P-P剖面示意图。其中：10为托盘；20为传感器；30为重力传导装置；11为加热腔；12为微波反射膜；21为悬臂梁；22为长度调节机构；31为凹槽；32为旋转轴；X为自由端；Y为固定端；O-O为中性面；R1、R2、R3、R4为电阻应力传感器。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式、实施例以及其中的特征可以相互组合。现将参考附图并结合以下内容详细说明本专利技术。为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术具体实施方式、实施例中的附图，对本专利技术具体实施方式、实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的具体实施方式、实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式、实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的重量计量装置，包括托盘、传感器和数据处理系统。传感器安装在所述悬臂梁上靠近悬臂梁固定端处，托盘安装在悬臂梁的自由端。传感器采集托盘中物体重力数据并传输到数据处理系统，通过数据处理系统对传感器采集的数据进行处理，得到物体的重量。本专利技术传感器采用应力传感器，应力传感器采集悬臂梁在物体重力作用下由于变形而产生的应力数据并将数据传输到数据处理系统，数据处理系统对所述应力数据进行处理，就可以得到物体重量。本专利技术的重量计量装置，应力传感器通过悬臂梁采集重力数据，应力传感器可以远离托盘，能够有效避免传感器受到物体所处环境的影响，特别是微波作用样品时微波以及其所产生的高温对传感器的影响。一定长度的悬臂梁，相当于放大了应力，特别适合物体重量细微变化的检测。通过选择合适的悬臂梁参数(主要是悬臂梁的弹性模量、悬臂梁的长度以及截面形状和尺寸)，能够提高传感器的感应灵敏度，以适应不同称重范围的应用要求。实施例1如图1所示，本例重量计量装置，包括托盘10、加热腔11、重力传导装置30、传感器20、悬臂梁21、长度调节机构22和数据处理系统(图1中未示出)。本例加热腔11为微波加热腔，托盘10安装在微波加热腔中，可以计量物体在微波加热过程中重量的实时变化情况。为了防止微波泄漏，重力传导装置30与加热腔11接口处设置有微波反射膜12。本例中，传感器20由4片电阻应力传感器组成。4片电阻应力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置，包括托盘、传感器、数据处理系统和微波发射系统，所述传感器采集托盘中物体重力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对传感器采集的数据进行处理，得到物体的重量；其特征在于，所述托盘安装在悬臂梁的自由端，所述传感器为应力传感器，所述传感器安装在所述悬臂梁上，采集所述悬臂梁在物体重力作用下产生的应力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对所述应力数据进行处理，得到物体重量。/n

【技术特征摘要】
1.一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置，包括托盘、传感器、数据处理系统和微波发射系统，所述传感器采集托盘中物体重力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对传感器采集的数据进行处理，得到物体的重量；其特征在于，所述托盘安装在悬臂梁的自由端，所述传感器为应力传感器，所述传感器安装在所述悬臂梁上，采集所述悬臂梁在物体重力作用下产生的应力数据并传输到数据处理系统，所述数据处理系统对所述应力数据进行处理，得到物体重量。


2.根据权利要求1所述的一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置，其特征在于，所述应力传感器为电阻应力传感器。


3.根据权利要求2所述的一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置，其特征在于，所述传感器沿重力方向配置在悬臂梁两面。


4.根据权利要求3所述的一种精准测量微波作用下样品质量变化的装置，其特征在于，所述悬臂梁两面分别配置2只传感器。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明忠，温翔越，杨本高，王轩，杨钊颖，
申请(专利权)人：四川大学，深圳大学，
类型：发明
国别省市：四川;51