具有滑动配重的测力装置制造方法及图纸

一种用于重量测量仪器的测力装置（1），其具有通过平行引导件（14、15）连接至彼此的固定部件（11）和载荷接收部件（12）。测力装置（1）还包括经由作用在天平梁（19）的第一杠杆臂（18）上的联接件（17）连接至载荷接收部件（12）的至少一个天平梁（19），并且所述天平梁在天平梁（19）的第二杠杆臂（20）处连接至被设置在固定部件（11）上的测量换能器（22）。另外的杠杆（29、30）能够分别设置在天平梁（19）的杠杆臂（18）和载荷接收部件（12）之间、以及天平梁（19）的杠杆臂（20）和测量换能器（22）之间。至少一个滑动配重（23、23A、23B）被设置在至少一个天平梁（19）上，其中滑动配重（23、23A、23B）的位置能够以可控的方式借由至少一个驱动机构被改变。

【技术实现步骤摘要】
具有滑动配重的测力装置
本专利技术涉及用于重量测量仪器的测力装置，其具有设置在天平梁上并且沿所述天平梁可滑动的滑动配重。
技术介绍
在根据电磁力补偿的原理发挥功能、并且也称为磁力复原称重单元或MFR称重单元的称重单元中，称重物体的重力直接地或经由一个或多个传力杠杆传递至机电测量换能器，所述机电测量换能器产生与称重物体的重力相对应的补偿力并且同时传送电信号，所述电信号通过处理器单元中的电子称重模块被进一步处理并且被指示在显示面板上。在MFR称重单元中，称重物体的重力经由电替代量测出。出于多种技术原因，这种测量易于不准确，并且MFR称重单元的相对测量分辨率因此受限。MFR称重单元在其相对测量分辨率方面还进一步受限的原因在于，MFR称重单元具有天平梁，所述天平梁能够被地面振动引起或大或小程度的共振。这种振动能够在称重信号方面作为不能被补偿类型的扰动自我表现出来。根据在高分辨率的测力装置(诸如，例如质量比较仪)中使用的已知的技术构思，在电测量过程中固有的高分辨率范围的界限通过以下措施以非连续的步骤移位:初始在补偿力侧(即测量换能器侧)使天平梁超载，而后将所谓的替代配重添加到相反侧(即秤盘吊架侧)，以建立平衡。这些替代配重的功能在于使测力装置的测量窗口移位，所述测量窗口在缺乏替代配重的条件下将局限在最小和最大称重载荷之间，其中测量窗口的移位以与替代配重的(重量)值相等的非连续量进行。这种类型的测力装置也称为窗口比较称重单元，并且在例如文件DE2621483A1中描述了现有技术的实施例。在具有电磁力补偿的重量测量仪器的领域内，测力装置的测量窗口是这样的称重范围，在所述称重范围内，称重物体的质量能够通过改变测量换能器的补偿力被测出。这个称重范围的宽度因此被最大补偿力限定和受限，所述最大补偿力能够由测量换能器产生(测量换能器的补偿力越强，测量窗口越宽)。在文件US4，165，791中公开的天平示出机械零点以及其测量窗口如何能够在测力装置中被移位。在测量未知重量的过程中，所有替代配重首先搁置在秤盘吊架上，并且在天平的这个初始零位置的平衡由平衡配重维持。在称重物体被设定在所述天平上之后，恰巧小于称重物体的重量的配重的量从平衡吊架移除。剩余的失衡由电磁线圈补偿。这个构思的劣势在于天平梁永久地携载大量的质量，所述大量的质量减小称重单元相对于地面振动、尤其相对于旋转共振的机械稳定性。作为减小设计复杂性的方式，在文件US4，165，791中公开类型的天平中，替代配重的数量被保持为最少。这将造成测量窗口仅能够以大跳跃量被移位。在文件DE2803978A1中公开的天平中，从天平机构悬置的所有配重的总效应被平衡配重补偿，所述平衡配重在秤盘吊架所附接之处的相反端设置于线圈杠杆。考虑到线圈杠杆的杠杆比率，所述平衡配重设计成在包括秤盘载体和称重秤盘的静重在内的情况下，以能够在天平上测出的最大重量保持平衡。平衡配重在称重单元的最后组装之后被设定就位，并且称重机构的最后调节借由调节螺钉执行。在平衡配重以这种方式被调节之后，其通常被制造者例如以微量螺纹锁固粘合锁定就位和密封，从而防止平衡配重变松或移动。机械零点是测力装置的操作点，此处天平梁处于平衡而没有补偿力作用在其上。这种情况下电测量的测量误差最小，意味着测力装置在该点附近具有其最高测量分辨率。此外，在这个操作点处，测力装置对竖直向的地面扰动不敏感。根据在DE10342272B3中公开的解决方案，其中静载荷被平衡配重补偿，传动杠杆的共振倾向通过设置平衡配重被最小化，以使得交替的线圈力并非以激发振动的方式作用。这通过将平衡配重放置在线圈之上的方位处实现。因此，通过在线圈内建立驻波节点，激发传动杠杆共振的趋势被移除。平衡配重在这种情况下是设计成抵消静载荷的固定量(即，称重秤盘)，不允许静载荷改变例如以将容器考虑成附加静载荷。在GB2000305A中示出具有滑动配重的天平。然而，这种天平并非基于电磁力补偿的操作原理，但是使用滑动配重作为称重放置在平衡秤盘上的物体的构件。包括携载有四个应变仪的弹性片在内的平衡检测器测量天平梁的偏转。响应于测出的偏转，电主轴驱动机构使滑动配重沿天平梁移动以复原天平梁的平衡。主轴的转数由解码器拾取以确定滑动配重的位置。最终物体的重量基于滑动配重的位置被计算。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测力装置，在所述测力装置中机械零点和测量窗口能够自动地且以持续可变性适于需要测量的载荷的需要，同时将施加到天平梁上的载荷保持为最小。根据本专利技术，这个任务通过用于重量测量仪器的测力装置解决，其中测力装置根据电磁力补偿的原理操作，并且具有通过平行引导件连接至彼此的固定部件和载荷接收部件。测力装置还包括至少一个天平梁，所述天平梁具有经由联接件连接至载荷接收部件的第一杠杆臂、以及将被设置在固定部件上的测量换能器携载的第二杠杆臂，其中测量换能器是连接至第二杠杆臂的电磁线圈，用于在永磁体的气隙中被引导的移动。另外的附加杠杆能够被设置在第一杠杆臂和载荷接收部件之间，和/或第二杠杆臂和测量换能器之间。至少一个天平梁上设置有至少一个滑动配重，其中基于测量换能器和/或与测量换能器协作的位置测量装置的测量变量，滑动配重的位置能够借由驱动机构以可控的方式被改变。本专利技术提供扩展称重范围的方法。测力装置的称重范围被定义为称重物体的质量能够被测出的范围。改变滑动配重的位置因此意味着使测量窗口移位。此外，机械零点能够精确地在操作点上居中，以最佳地利用测量窗口。这样的优势在于测力装置的最佳测量分辨率能够在任何操作点实现。如果皮重在这个操作点被抵消并且如果待称重的载荷很小(使用微称重单元的情况下经常如此)，那么根据本专利技术的测力装置能够一直有利地在确保最佳地免于与竖直向的地面振动一起共振的点(即，机械零点)附近操作。代替使用使得杠杆的稳定、刚性且因此沉重的结构成为必需的替代配重和平衡配重，机械零点和测量窗口现在能够通过使滑动配重沿天平梁移动而经由无级调节适于给定应用的需求。这种类型的测力装置优选用于称重容器中的材料，由所述容器代表的预载荷减小了有效称重范围、即减小剩余测量窗口。也称为皮重载荷的预载荷是称重载荷的在测重方面没有意义但不能与实际称重物体分开的部分。滑动配重的功能在于补偿预载荷，以使得整个测量窗口再次能用于实际称重物体的称重。本专利技术适用于微天平的质量比较仪或测力装置，所述质量比较仪或测力装置经常用于期望在最佳操作点处设定皮重的情况，原因在于在接近机械零点的操作点处测量重力提供相对于被竖直向的地面振动激发的共振而言的最佳稳定性。在动态检重秤中，产品或称重物体在传送带上移动的同时被称重。这包含传送带被安装在测力装置上的构型，所述测力装置接收传送带和称重物体的组合重力。在现有设计的检重秤中，传送带的质量被反作用力(例如平衡配重)补偿。将称重物体放到传送带上以及将物体从带上移除在检重秤上引起振荡扰动，这将误差引入称重结果，或另外使得单位时间的称重次数必须减少，以获得更加准确的称重结果。通过根据本专利技术的具有双向(“推拉”)力补偿的测力装置，操作点(即机械零点)能够适于被称重的物体，并且如果装置配备有多于一个的滑动配重，也可以将与反作用力或平衡配重相关的惯性质量调节成系统的载荷接收部分的惯性质量(包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测力装置（1），其根据电磁力补偿原理操作且用于重量测量仪器，所述测力装置具有通过平行引导件（14、15）连接至彼此的固定部件（11）和载荷接收部件（12），并且所述测力装置具有至少一个天平梁（19），所述天平梁借助于作用在天平梁（19）的第一杠杆臂（18）上的联接件（17）直接地或经由另外的杠杆（29）连接至载荷接收部件（12），并且所述天平梁（19）的第二杠杆臂（20）直接地或经由另外的杠杆（30）连接至被设置在固定部件（11）上的测量换能器（22），其中测量换能器（22）是在永磁体场中具有引导移动性地设置的电磁线圈，并且其中至少一个滑动配重（23）被设置在所述至少一个天平梁（19）上，其特征在于，基于测量换能器（22）的和/或与测量换能器（22）协作的位置测量装置（33）的测量变量，滑动配重（23）的位置能够以可控的方式借由驱动机构被改变。

【技术特征摘要】
2012.07.23 EP 12177470.71.一种测力装置(I)，其根据电磁力补偿原理操作且用于重量测量仪器，所述测力装置具有通过平行引导件(14、15)连接至彼此的固定部件(11)和载荷接收部件(12)，并且所述测力装置具有至少一个天平梁(19)，所述天平梁借助于作用在天平梁(19)的第一杠杆臂(18)上的联接件(17)直接地或经由另外的杠杆(29)连接至载荷接收部件(12)，并且所述天平梁(19 )的第二杠杆臂(20 )直接地或经由另外的杠杆(30 )连接至被设置在固定部件(11)上的测量换能器(22)，其中测量换能器(22)是在永磁体场中具有引导移动性地设置的电磁线圈，并且其中至少一个滑动配重(23 )被设置在所述至少一个天平梁(19 )上，其特征在于，基于测量换能器(22)的和/或与测量换能器(22)协作的位置测量装置(33)的测量变量，滑动配重(23)的位置能够以可控的方式借由驱动机构被改变。2.根据权利要求1所述的测力装置(1)，其特征在于，通过使滑动配重(23)的位置移位，测力装置(I)的测量窗口的位置能够被改变、和/或作用在载荷接收部件(12)上的载荷能够被补偿、和/或作用在载荷接收部件(12)上的载荷的浮力能够被补偿、和/或对旋转振动的敏感性能够被部分地或完全地补偿。3.根据权利要求1所述的测力装置(1)，其特征在于，流经电磁线圈和产生补偿力的线圈电流代表用于设定滑动配重(23、23A、23B)的位置的测量变量。4.根据权利要求1所述的测力装置(1)，其特征在于，位置测量装置(33)是光电位置传感器，所述光电位置传感器具有设置在固定部件(11)上并且相隔一空间间隔地彼此相对的光发射器和光接收器，所述光电位置传感器还具有切入空间间隔并且参与测力装置(I)的可移动构件的行程的遮光板，其中位置测量装置的输出信号对应天平的互连可移动构件自零位置的位移，将载荷放置到载荷接收器上而出现所述零位置，并且其中所述位置传感器信号代表控制滑动配重(23、23A、23B)定位的测量的量。5.根据权利要求1至4之一所述的测力装置(I)，其特征在于，借由行进测量装置，滑动配重(23、23A、23B)的位置被记录并且作为位置设定、预载荷补偿设定、浮力补偿设定和/或对旋转振动的补偿设定被存储在处理器单元(35)的存储器中，以便在随后的时间点恢复取用。6.根据权利要求1至5之一所述的测力装置(1)，其特征在于，测力装置(I)的处理器单元(35)具有以下能力:即借由被设置在载荷接收部件(12)上或连接至重量测量仪器的读取器装置从计算机条码或RFID芯片识别容置器的能力，以及为所述至少一个滑动配重(23、23A、23B)的位置设定、预载荷补偿设定、浮力补偿设定和/或旋转振动补偿设定调用与容置器相关的存储数...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·梅茨格，S·巴尔蒂斯伯格，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：