CN112097872B - 一种一体式称重传感器及电子天平 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式称重传感器，包括弹性体、秤盘‑秤芯组件、杠杆、磁缸‑线圈组件、杠杆支架和吊带；弹性体包括基座、上平行架、下平行架、承重测力单元和杠杆支撑座，基座、上平行架、下平行架、承重测力单元和杠杆支撑座为一体结构；秤盘‑秤芯组件固定于承重测力单元的上方；杠杆支架固定于杠杆支撑座上；杠杆的左端支撑在杠杆支架上，杠杆的左端的上方连接有吊带，吊带与承重测力单元的底部相连；杠杆的右端贯穿磁缸‑线圈组件，磁缸‑线圈组件固定于弹性体上。本发明的一体式称重传感器及电子天平结构简单、制造成本低、称重精度高、响应速度快。

Description

一种一体式称重传感器及电子天平

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别涉及一种一体式称重传感器及电子天平。

背景技术

对于高精度称量的实验室及工业环境的电子天平、水分测定仪，根据称重传感器结构的不同，分为传统型电磁力平衡传感器及电子天平、应变式称重传感器及电子天平等；传统型电磁力平衡传感器结构复杂，主要由基座、八字架-簧片组件(上)、吊耳-杠杆-秤盘组件、八字架-簧片组件(下)等组成，它们共同组成平行四边形结构，吊耳-杠杆-秤盘组件通过支点簧片、吊带簧片、磁钢-线圈组件等实现杠杆的传力及平衡。传统型电磁力平衡传感器零部件较多，结构复杂，响应速度较慢，无法适应工业环境下的精密称量需求；应变式称重传感器为相对独立的测力单元，称重原理为在被测量物体重量引起弹性体的形变，通过惠斯通电桥原理转换为电压的变化输出，实现测力。由应变式称重传感器组成的电子天平结构简单，制造成本低，响应速度快，但称量精度较低，无法适应分析天平应用。

申请号为201510273989.8所公开的“称重传感器以及电子天平”，虽然其承载部、平行导向部及固定部等为一体式结构，但仍存在连接簧片、支点簧片等部件，结构仍显复杂，并影响电子天平可靠性。

亟需一种结构简单、制造成本低、称重精度高、响应速度快的一体式称重传感器及电子天平来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种一体式称重传感器及电子天平，本发明的一体式称重传感器及电子天平结构简单、制造成本低、称重精度高、响应速度快。

本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种一体式称重传感器，包括弹性体、秤盘-秤芯组件、杠杆、磁缸-线圈组件、杠杆支架和吊带；所述弹性体包括基座、上平行架、下平行架、承重测力单元和杠杆支撑座，所述基座、上平行架、下平行架、承重测力单元和杠杆支撑座为一体结构，所述弹性体在水平方向及垂直方向设计为开放式腔体及拉筋结构，所述基座位于所述弹性体的右下方区域，所述承重测力单元位于所述弹性体的左上方区域，所述承重测力单元和所述基座通过4处薄片状的纽带相连，所述上平行架和所述下平行架分别位于所述弹性体的上方和下方，所述杠杆支撑座位于所述上平行架和所述下平行架之间；所述秤盘-秤芯组件固定于所述承重测力单元的上方；所述杠杆支架固定于所述杠杆支撑座上；所述杠杆的左端支撑在所述杠杆支架上，所述杠杆的左端的上方连接有所述吊带，所述吊带与所述承重测力单元的底部相连；所述杠杆的右端贯穿所述磁缸-线圈组件，所述磁缸-线圈组件固定于所述弹性体上。

本发明中，所述弹性体用于安装、支撑磁缸-线圈组件，并通过弹性体自身的结构起导向簧片作用。

本发明中，所述秤盘-秤芯组件用于放置待称重物件；

较佳地，所述秤盘-秤芯组件与所述承重测力单元通过固定板和螺钉相连。

本发明中，所述杠杆配合所述磁缸-线圈组件用于实现承重测力单元的形变至电磁信号的转换；

较佳地，所述杠杆的右端的顶部安装有限位机构。

本发明中，所述磁缸-线圈组件用于实现电磁信号的转换，所述磁缸-线圈组件为本领域常规。

本发明中，所述杠杆支架用于支撑所述杠杆；

较佳地，所述杠杆支架为内嵌双板结构，所述杠杆支架包括外板和内板，所述外板和内板通过两处机械加工成薄片状的左右对称的纽带相连，所述外板通过螺钉固定在所述杠杆支撑座上，所述内板支撑所述杠杆的左端部，所述外板和内板同时起支点簧片作用。

本发明中，所述吊带与所述承重测力单元的底部相连，起吊带簧片作用；

较佳地，所述吊带为哑铃型板式结构，所述吊带的上部及下部宽，所述吊带的中部细窄。

本发明还提供了一种电子天平，所述电子天平包括模数转化-显示屏和上述的一体式称重传感器，所述模数转化-显示屏固定于所述磁缸-线圈组件的上方，所述模数转化-显示屏和所述磁缸-线圈组件相连通。

本发明中，所述模数转化-显示屏用于实现将模拟量信号转化为数字信号输出，并在显示屏上进行显示。

本发明的一体式称重传感器和电子天平的工作原理为：当秤盘-秤芯组件加载后，杠杆失去平衡；磁缸-线圈组件自动调整电流及电磁力，以实现杠杆的再平衡，通过模数转化-显示屏显示，将一体式称重传感器和电子天平的模拟量信号转换成数字信号输出，实现精准称量。

本发明的优点和有益效果在于：本发明的一体式称重传感器及电子天平结构简单、制造成本低、称重精度高、响应速度快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的电子天平的结构示意图；

图2为本发明实施例的一体式称重传感器的弹性体的结构示意图；

图3为本发明实施例的一体式称重传感器的杠杆支架的结构示意图；

图4为本发明实施例的一体式称重传感器的吊带的结构示意图。

附图标记说明：

1、弹性体；

2、秤盘-秤芯组件；

3、杠杆；

4、磁缸-线圈组件；

5、杠杆支架；

6、吊带；

7、模数转化-显示屏；

11、基座；

12、上平行架；

13、下平行架；

14、承重测力单元；

15、杠杆支撑座；

51、外板；

52、内板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种一体式称重传感器，包括弹性体1、秤盘-秤芯组件2、杠杆3、磁缸-线圈组件4、杠杆支架5和吊带6；弹性体1包括基座11、上平行架12、下平行架13、承重测力单元14和杠杆支撑座15，基座11、上平行架12、下平行架13、承重测力单元14和杠杆支撑座15为一体结构，弹性体1在水平方向及垂直方向设计为开放式腔体及拉筋结构，基座11位于弹性体1的右下方区域，承重测力单元14位于弹性体1的左上方区域，承重测力单元14和基座11通过4处薄片状的纽带相连，上平行架12和下平行架13分别位于弹性体1的上方和下方，杠杆支撑座15位于上平行架12和下平行架13之间；秤盘-秤芯组件2固定于承重测力单元14的上方；杠杆支架5固定于杠杆支撑座15上；杠杆3的左端支撑在杠杆支架5上，杠杆3的左端的上方连接有吊带6，吊带6与承重测力单元14的底部相连；杠杆3的右端贯穿磁缸-线圈组件4，磁缸-线圈组件4固定于弹性体1上。

本实施例中，弹性体1用于安装、支撑磁缸-线圈组件4，并通过弹性体1自身的结构起导向簧片作用。

本实施例中，秤盘-秤芯组件2用于放置待称重物件；秤盘-秤芯组件2与承重测力单元14通过固定板和螺钉相连。

本实施例中，杠杆3配合磁缸-线圈组件4用于实现承重测力单元14的形变至电磁信号的转换；杠杆3的右端的顶部安装有限位机构。

本实施例中，磁缸-线圈组件4用于实现电磁信号的转换。

本实施例中，杠杆支架5用于支撑杠杆3；杠杆支架5为内嵌双板结构，杠杆支架5包括外板51和内板52，外板51和内板52通过两处机械加工成薄片状的左右对称的纽带相连，外板51通过螺钉固定在杠杆3支撑座上，内板52支撑杠杆3的左端部，外板51和内板52同时起支点簧片作用。

本实施例中，吊带6与承重测力单元14的底部相连，起吊带6簧片作用；吊带6为哑铃型板式结构，吊带6的上部及下部宽，吊带6的中部细窄。

本实施例还提供了一种电子天平，电子天平包括模数转化-显示屏7和上述的一体式称重传感器，模数转化-显示屏7固定于磁缸-线圈组件4的上方，模数转化-显示屏7和磁缸-线圈组件4相连通。

本实施例中，模数转化-显示屏7用于实现将模拟量信号转化为数字信号输出，并在显示屏上进行显示。

本实施例的一体式称重传感器和电子天平的工作原理为：当秤盘-秤芯组件加载后，杠杆失去平衡；磁缸-线圈组件自动调整电流及电磁力，以实现杠杆的再平衡，通过模数转化-显示屏显示，将一体式称重传感器和电子天平的模拟量信号转换成数字信号输出，实现精准称量。

本实施例的一体式称重传感器及电子天平结构简单、制造成本低、称重精度高、响应速度快。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种一体式称重传感器，其特征在于，所述一体式称重传感器包括弹性体、秤盘-秤芯组件、杠杆、磁缸-线圈组件、杠杆支架和吊带；所述弹性体包括基座、上平行架、下平行架、承重测力单元和杠杆支撑座，所述基座、上平行架、下平行架、承重测力单元和杠杆支撑座为一体结构，所述弹性体在水平方向及垂直方向设计为开放式腔体及拉筋结构，所述基座位于所述弹性体的右下方区域，所述承重测力单元位于所述弹性体的左上方区域，所述承重测力单元和所述基座通过4处薄片状的纽带相连，所述上平行架和所述下平行架分别位于所述弹性体的上方和下方，所述杠杆支撑座位于所述上平行架和所述下平行架之间；所述秤盘-秤芯组件固定于所述承重测力单元的上方；所述杠杆支架固定于所述杠杆支撑座上；所述杠杆的左端支撑在所述杠杆支架上，所述杠杆的左端的上方连接有所述吊带，所述吊带与所述承重测力单元的底部相连；所述杠杆的右端贯穿所述磁缸-线圈组件，所述磁缸-线圈组件固定于所述弹性体上，所述杠杆支架为内嵌双板结构，所述杠杆支架包括外板和内板，所述外板和内板通过两处机械加工成薄片状的左右对称的纽带相连，所述外板通过螺钉固定在所述杠杆支撑座上，所述内板支撑所述杠杆的左端部，所述吊带为哑铃型板式结构，所述吊带的上部及下部宽，所述吊带的中部细窄。

2.如权利要求1所述的一体式称重传感器，其特征在于，所述秤盘-秤芯组件与所述承重测力单元通过固定板和螺钉相连。

3.如权利要求1所述的一体式称重传感器，其特征在于，所述杠杆的右端的顶部安装有限位机构。

4.一种电子天平，其特征在于，所述电子天平包括模数转化-显示屏和如权利要求1～3任一项所述的一体式称重传感器，所述模数转化-显示屏固定于所述磁缸-线圈组件的上方，所述模数转化-显示屏和所述磁缸-线圈组件相连通。