具有偏心载荷误差调节功能的封装型称重传感器制造技术

技术编号:3901746 阅读:198 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种具有偏心载荷误差调节功能的封装型称重传感器,其与柔性管状封罩体构成重量测量仪。称重传感器具有平行导引机构和至少一个测量变换器。管状封罩体的一端连接到固定平行四边形腿上,管状封罩体的另一端连接到活动平行四边形腿上,至少平行导引机构和测量变换器被封罩体围绕并因此不受重量测量仪环境中的尘土和湿气的影响。重量测量仪具有包含形成于活动平行四边形腿和/或固定平行四边形腿上的调节区域的平行导引机构,调节区域允许调节上平行导引构件的至少一个挠性枢轴和下平行导引构件的挠性枢轴之间的距离。此调节区域被机械地连接到至少一个调节设置区域,该调节设置区域被设置于封罩体外面并允许被改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种重量(重力)测量仪,特别是封装型称重传感器。
技术介绍
很多重量测量仪都具有平行导引机构。平行导引机构至少包括一 个固定的和一个活动的平行四边形腿,并且至少包括一个上和一个下 平行导引构件。被活动平行四边形腿在竖直方向上支撑和导引的称重 盘接收称重的载荷,其中,载荷施加到称重盘上的力被或直接或通过力平衡连杆机构传递到测量变换器(measurementtransducer)上。平行 导引机构、力传递系统和测量变换器组成本质上的重量测量仪的称重 传感器。本领域的当前状态包括称重传感器,例如具有应变仪的称重 传感器、具有振动弦的称重传感器或具有电磁力补偿(EMFC)的称 重传感器等多种操作原理。在EMFC称重传感器中,载荷的重量被或直接或通过一个或多个 力平衡连杆传递到机电测量变换器上,传感器产生的电学信号代表称 重的载荷,它被电子重量处理系统进一步处理并被真实地显示出来。在具有应变传感器的称重传感器中,弹性可变形的本体被装备有 应变仪。可变形本体在被施加的载荷的作用下弹性改变其形状。在很 多实例中,可变形本体被成形为平行四边形形状的测量元件,特别作 为具有特别成形的弯曲区的平行导引机构,这样,限定的变形区被建 立了。应变仪被设置于这些变形区或弯曲区的范围内。作为由于活动 平行四边形腿上的载荷引起的可变形本体的形状变化的结果,应变仪 承受拉伸或压縮的状态,与活动平行四边形腿的无载荷状态相比,这 将导致应变仪电阻改变,其中,电阻的变化表示对被施加载荷的大小 的测量。在弦振子称重传感器中,整体机械结构很大程度上类似于EMFC和应变仪称重传感器,区别在于振动弦传感器被用以代替电磁传感器。 称重的载荷影响振动弦中的张力,振动弦的频率变化,反过来,代表 对被施加载荷的测量。具有由平行导引机构约束的称重盘的所有重量测量仪共同具有的 上述介绍的称重传感器的一个特征是,从称重盘传递倒传感器上的重 量作用力通常显示出对称重的载荷是否被放置于称重盘的中心或向边 缘偏置的轻微依赖性的特性。这可能具有意想不到的结果,就是重量 测量仪,即天平,对一个和同一称重的载荷指示不同的重量值,这取 决于载荷被放置于称重盘上的什么位置。当称重载荷被偏心放置于称 重盘上时的这些偏差通常被称作偏心载荷误差(或也被称作漂移误差 或隅载荷误差)。在平行四边形形状的测量元件或平行导引机构,即借助于两个相 互平行且大致水平的平行导引构件在平行运动中导引称重盘支撑体的 机构中,偏心载荷误差主要由于平行导引构件从理想的、绝对的平行 校准稍微偏移的现象引起。偏心载荷误差的相对大小,即观察到的称 重误差与被使用的测试重量大小之间的比例,约对应于引起偏心载荷 误差的相对重量偏差。根据在天平的偏心载荷测试中测试重量在称重 盘上的移动方向,平行导引构件纵向方向上的偏心载荷误差和横向方 向上的偏心载荷误差之间有所区别。如果在被连接到固定平行四边形 腿上的端部平行导引构件之间的竖直距离不精确地等于在被连接到活 动平行四边形腿上的相反端部的距离,则出现纵向方向上的偏心载荷 误差。另一方面,如果两个平行导引构件被相对于彼此稍稍转动,即 如果平行导引构件之间的距离在平行导引构件的宽度上变化,则横向 方向上的偏心载荷误差发生。在现有技术的参考文献,例如EP 0 990 880 A2、 JP 2002 365125 A 和WO 2005/031286中,称重盘的平行导引机构被公开了,其包括用 以调节偏心载荷误差的装置。这些称重传感器中的调节机构遵循的一 个设计思想中,固定平行四边形腿在平行导引构件的连接区域之间具 有至少一个变形区,其中,变形区被以倾斜轴线被限定为方向与平行 导引机构的纵向方向成直角的方式设置。通过借助于调节螺钉倾斜相互连接的区域,被连接到固定平行四边形腿上的上平行导引构件的端 部可以被升高和降低。这允许纵向方向上的偏心载荷误差被校正。根 据调节机构的设计,倾斜轴线,即连接区域的横向倾斜的倾斜角度可 以是可调节的,这允许对称重传感器的横向方向调节偏心载荷误差。只要称重传感器的平行导引机构可以自由触及,偏心载荷误差就 可以实现。但是,如果称重传感器被围绕在不能被重新打开的封罩体内,如在US 5,895,894或US 4,957,177中所公开的那样。偏心载荷误 差的调节就不再可能了。作为在US 4,957,177中详细介绍的另外一个 问题,波纹形式的封罩体自身可能对偏心载荷精度或偏心载荷误差也 有影响。因此,即使它们的平行导引机构在安装封罩体之前被调节了, 机械上与封装型称重传感器相同,它们的偏心载荷误差也相互不一样。 现在仅有的一个可能就是通过被连接到传感器上的信号处理单元的昂 贵测量对这些变化进行补偿。
技术实现思路
因此,本方面的目的是制造一种具有封装型称重传感器的重量测 量仪,其没有上面介绍的偏心载荷精度缺点。此目的通过根据权利要求1所述的重量(重力)测量仪得到了满足。 重量测量仪包括称重传感器和柔性管状的封罩体。称重传感器包 括平行导引机构和至少一个测量变换器。平行导引机构包括通过两个 平行导引构件被导引做竖直运动并连接到固定平行四边形腿上的活动 平行四边形腿,其中,挠性枢轴被形成或设置于平行导引构件和平行 四边形腿之间的连接部。管状封罩体的一端被连接到固定平行四边形 腿上,管状封罩体的另一端被连接到活动平行四边形腿上,这样,至 少平行导引机构和测量变换器被封罩体围绕起来,且因此保护它们不 受从封罩体的外部或重量测量仪的环境中来的尘土和湿气影响。因此, 封罩体已经密封了其中测量变换器和平行导引构件被设置的内部空 间。该至少一个测量变换器被连接到可以被设置于封罩体内部和封罩 体外部的信号处理单元上。为了使封装型称重传感器可更广泛地互换,还可以在封罩体内部只设置信号处理元件的一部分,例如,电路模块。 这个电路模块只包括例如存储模块和用以转换被该至少一个测量变换 器传送的模拟信号的转换器电路。存储模块和转换器电路可以通过连 接引线被连接到处理器单元上,处理器单元属于重量测量仪并被设置 于封罩体外面。利用此配置,处理器单元的处理器散发出的热可以被 保持在被封罩体热密封的狭窄受限的内部空间的外面。这样,内部空 间内的温升被大大避免了。另外,存储模块用以存储可以被处理器单 元调用的补偿数据,通过补偿数据,被转换的称重传感器的原生信号 可以被校正。这些补偿数据对每个单独的称重传感器来说都是很特定 的数据,由于制造误差的原因,这些数据从一个传感器到另一个传感 器都不相同,对每个称重传感器来说它们是在工厂的最后检査过程中 确定的。由于此设计思想,封装型称重传感器可以被毫无问题的互换, 而不需要重新调节整个重量测量仪。在某些情况下,重量测量仪可以 还包括输入单元和/或指示器单元。根据本专利技术,上述介绍的重量测量仪具有包含被形成于其活动平 行四边形腿和/或其固定平行四边形腿上的调节区域的平行导引机构, 其中,调节区域允许上平行导引构件的至少一个挠性枢轴与下平行导 引构件的挠性枢轴之间的距离被调节。此调节区域被机械地连接到至 少一个调节设置区域上,其被设置于封罩体外面并允许对调节区域进 行改变。根据此设计思想,偏心载荷误差可以在被封罩体围绕且不能直接触及的平本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种重量测量仪(100、200、300、400、500),包括称重传感器(110、210、310、510)和柔性管状封罩体(118、218、318、418、518),其中,称重传感器(110、210、310、510)包括平行导引机构(111、211、311、411、511)和至少一个测量变换器(117、317),平行导引机构(111、211、311、411、511)包括活动平行四边形腿(115、315、515),所述活动平行四边形腿通过两个平行导引构件(112、113、512、513)被导引做竖直运动且连接到固定平行四边形腿(114、314、514)上,其中,挠性枢轴(116、316、416、516)被形成或布置于平行导引构件(112、113、512、513)与平行四边形腿(114、115、314、315、514、515)之间的连接部,并且,管状封罩体(118、218、318、418、518)的一端(119、219、319、419)被连接到固定平行四边形腿上(114、314、514)上,而管状封罩体(118、218、318、418、518)的另一端(120、320)被连接到活动平行四边形腿(115、315、515)上,以使得至少平行导引机构(111、211、311、411、511)和测量变换器(117、317)被封罩体(118、218、318、418、518)包围,且因此被保护不受重量测量仪(100、200、300、400、500)环境中的尘土和湿气的影响,其特征在于,调节区域(121、221、421、521)被形成于活动平行四边形腿(115、315、515)和/或固定平行四边形腿(114、314、514)上,其中调节区域(121、221、421、521)允许上平行导引构件(113、513)的至少一个挠性枢轴(116、316、416、516)与下平行导引构件(112、512)的挠性枢轴(116、316、416、516)之间的距离被调节,并且,所述调节区域(121、221、421、521)被机械地连接到至少一个调节设置区域(127、227A、227B、327、527),所述调节设置区域布置于封罩体(118、218、318、418、518)的外面,并允许对调节区域(121、221、421、521)进行改变。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:R黑费利JC埃默里HR布克哈德
申请(专利权)人:梅特勒托利多公开股份有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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