[發明專利]用于緊湊的重量測量儀器的可調平行引導機構

有效

• 申請號: 200880018058.1
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101680800A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: H-R·布克哈德;D·熱努;A·梅茨格;S·巴爾蒂斯伯格;T·克佩爾
• 申請（專利權）人: 梅特勒-托利多公開股份有限公司
• 主分類號: G01G21/24
• 分類號: G01G21/24
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及一種特別地用于重量測量儀器的平行引導機構。?

背景技術

已知的現有技術中包括重量測量儀器的許多不同設計。許多已知的設計，也稱作天平，基本上包括力測量單元、可操作地與所述力測量單元連接的載荷接收器、將所述載荷接收器限制在豎直引導的直線運動上的平行引導機構、處理稱重信號的電子部件以及指示器單元。?

現有技術中包括許多力測量單元或測量傳感器的功能性原理，例如帶有應變儀的稱重單元、帶有振蕩弦的稱重單元或者基于電磁力補償(EMFC)的稱重單元。?

在EMFC稱重單元中，載荷的重量被直接或通過一個或多個力傳遞杠桿傳遞到電磁測量傳感器，所述電磁測量傳感器傳輸對應于所述稱重載荷的信號。所述信號進一步由稱重儀器的電子部件處理，并且結果呈現在顯示器上。?

帶有應變傳感器的稱重單元包括可變形的本體，所述本體設有應變儀。將載荷放置在所述稱重單元上造成了所述可變形本體的彈性變形。在許多情況下，所述可變形本體構造成平行四邊形的測量元件(帶有應變儀的平行引導機構)，由此在布置所述應變儀的位置限定變形區或彎曲區。由于置于可動平行腿部上的載荷，應變儀承受張力或壓縮力，與沒有應力的狀態相比所述張力或壓縮力造成了應變儀的電阻的改變，并且所述電阻的改變表示對所施加載荷的測量。?

在基于弦振蕩器的力測量單元中，除了使用振蕩弦傳感器代替電磁測量傳感器或應變儀傳感器之外，機械設計結構與基于電磁力補償或應變儀的力測量單元在很大程度上相似。由于載荷的作用，因此振蕩弦中的張力增大，頻率改變又表示對所施加載荷的測量。?

正如上面所提及的，這些類型的力測量單元使用在多種重量測量儀器中，所述重量測量儀器例如為天平、重量法水分含量測定儀器、稱重模塊等等。?

稱重模塊基本上是指示器單元在其中布置在與天平分離的位置的類型的天平，所述指示器單元例如布置在帶有用于多個稱重模塊的中央顯示單元的裝置中。稱重模塊優選使用在自動化生產系統和測試系統中，其中多個這樣的稱重模塊組合成具有緊湊的尺寸的復合系統。?

這種類型的稱重模塊基本上具有例如EP?1?726?926?A1的圖1中所示的設計結構。所述模塊具有近似于立方體形狀的靜止平行腿部，所述靜止平行腿部同時形成靜止框架，所述可動平行腿部在所述靜止平行腿部的中心通過分別在所述靜止平行腿部的頂部和底部附近布置的膜片彈簧——在這種情況下是在頂部承載有稱重盤的豎直可動桿——被限制在豎直引導的運動上。?

然而，所述突出的簡單設想仍然具有缺點，那就是其缺少調節引導豎直運動的膜片彈簧的平行度的能力。正如在稱重領域中公知的，天平中的平行引導機構的引導元件之間的平行度的偏差造成了所謂的隅載荷誤差，即在稱重載荷沒有放置在載荷接收器的中心上時產生的稱重誤差。?

所述隅載荷誤差，或者以正面術語闡述的隅載荷精度，是帶有平行引導載荷接收器的天平的基本特性。盡管可以通過制造過程中的更高的精度嘗試獲得所需的隅載荷精度，然而這一方面增加了天平和稱重模塊的制造成本，另一方面甚至是具有最高可實現精度的加工工具也無法獲得大約是稱重能力的1/50′000到1/1′000′000級別的隅載荷精度。?

由于所述原因，對高精度天平使用在根本上不同的方法，所述方法在于，一方面相關元件的加工精度中的相對寬的公差從開始被接受，另一方面在平行引導機構的關鍵點上提供調節的可能性，由此可以將引導構件的平行度調節到滿足所需的隅載荷精度的水平。隅載荷精度的這種調節在目前可操作的重量測量儀器中緊接著組裝階段進行，其使用自動或手動的檢查和調節程序，所述程序可以包括另外的設置，例如直線度調節和量程校準。?

在平行四邊形測量元件中，即在借助于兩個基本水平平行的引導件將?稱重盤承載件限制在平行運動上的平行引導機構中，隅載荷誤差基本上由于所述平行引導件稍微偏離理想的、絕對平行的對齊狀態而造成。隅載荷誤差的相對大小、即所指示的重量的誤差與所用的測試重物的重量之間的比例大約對應于造成所述誤差的相對幾何偏離。根據在天平的隅載荷測試中所述測試重物在所述稱重盤上移動的方向，將所述平行引導機構的縱向上的隅載荷誤差與橫向上的隅載荷誤差區分開。當所述平行引導件在它們的連接到靜止平行腿部上的端部處的豎直距離與它們的連接到可動平行腿部上的相對端部處的豎直距離不完全相同時，產生縱向上的隅載荷誤差。另一方面，當兩個平行引導件相對于彼此扭轉時，即在平行引導件之間的距離在平行引導件的寬度上不同的情況下，產生橫向上的隅載荷誤差。?