[發明專利]可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平

有效

• 申請號: 200910142868.4
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101893470A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 王小三;李曉峰;閆磊;梅紅偉;朱剛;倪懷生;趙寶瑞;孫鳳舉
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所
• 主分類號: G01G1/18
• 分類號: G01G1/18;G01G1/26;G01G23/01
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發明屬于質量計量技術領域，具體涉及一種應用于為準確復現砝碼質量而設計的下皿式杠桿天平，其可有效防止天平立柱彎曲，提高重復性。

背景技術

質量量值傳遞過程中，砝碼是主標準器，砝碼是從屬于的天平實物量具，天平主要用于復現砝碼質量量值。因此，天平稱量性能是質量量傳能力的重要組成部分，有了高準確度的砝碼，還必須配套高準確度的天平，才能構建高準確度的砝碼標準裝置。

根據《JJG99-2006砝碼檢定規程》的規定，質量量傳全部采用替代法。采用杠桿式天平作為質量量傳的配套設備時，天平的一個秤盤作為配重盤，另一個秤盤作為稱量盤。在稱量盤上量傳砝碼的基本操作步驟是：(1)根據被檢砝碼選定標準砝碼和天平；(2)在天平稱量盤上復現標準砝碼質量；(3)在天平稱量盤上復現被檢砝碼質量；(4)在天平稱量盤上復現標準砝碼質量；(5)計算被檢砝碼和標準砝碼的質量差值。為得到更高的測量準確度，步驟(2)到(4)可多次循環。

圖1為目前采用的傳統杠桿式天平結構示意圖，其主要包括固定在固定平臺9上方的天平立柱8，設在天平立柱8上方的天平橫梁2，以及在天平橫梁2兩端的天平秤盤6；開關立柱4和開關平臺5用于支撐天平橫梁2兩端，開關立柱4和開關平臺5與升降支柱8和升降平臺10相連并實現升降，用手可轉動凸輪系統，帶動升降支柱8和升降平臺10升降，進而帶動開關立柱4和開關平臺5升降。

在天平使用過程中，常出現砝碼交替前后，天平示值發生改變。分析天平示值改變的原因，首先懷疑砝碼在秤盤上的位置發生改變，產生偏載誤差，通過刻意放大偏載程度驗證，發現偏載誤差不是主要原因。繼續分析，并逐項排出，最后懷疑是被檢砝碼和標準砝碼在天平稱量盤上交替時，天平配重盤上的配重不變，而稱量盤空載，對天平立柱產生很大彎矩，使天平立柱變形，在稱量盤上重新加載，即橫梁平衡后，立柱彎曲恢復狀態未知，天平示值改變。通過實驗，驗證了懷疑的正確性，如圖1所示，天平秤盤6上的載荷不等時，通過開關立柱4、開關平臺5，不等載荷作用在升降支柱7上，使升降支柱7變形，由于升降支柱7與天平立柱8聯系在一起，引起天平立柱8的變形。

發明內容

本發明的目的在于提供一種確保砝碼交換時，天平立柱不會彎曲，進而提高天平復現質量量值能力的可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平。

實現本發明目的的技術方案：一種可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平，其包括固定平臺，在固定平臺上方中心處固定有天平立柱，在天平立柱上端設有天平橫梁，在天平橫梁兩端設有天平秤盤，用于支撐天平橫梁兩端的兩個開關立柱固定在開關平臺上，開關平臺固定在呈倒三角形的升降支柱上，升降支柱底端與升降平臺相連接，可轉動的凸輪與升降平臺相連；它還包括設在天平立柱外圍并固定在固定平臺上方的若干根偏載受力支柱，在偏載受力支柱上方固定有偏載受力平臺，升降支柱兩側穿過偏載受力平臺和固定平臺固定在升降平臺上方；在偏載受力平臺與開關平臺之間設有可上下升降的若干個升降軸。

如上所述的一種可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平，其所述的升降軸為2個，對稱設置在開關平臺正下方，并連接在偏載受力平臺上。

如上所述的一種可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平，其所述的偏載受力支柱為4根，呈矩形對稱固定在固定平臺上。

如上所述的一種可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平，其所述的凸輪與電機相連。

本發明的效果在于：

本發明針對砝碼交換時，杠桿式天平立柱彎曲，對測量結果產生較大影響的現狀，提出一種設有獨立支撐機構的下皿式杠桿天平，其可承載配重盤對天平立柱的彎矩，防止天平立柱彎曲。

在質量計量領域，最關心測量設備的重復性，重復性越小越好。采用本發明所述的天平測量結果與傳統天平測量結果進行對比，具體見表1和表2(10次測量結果，利用貝塞爾公式計算標準偏差得到重復性)。由表1和表2可知，傳統天平上的測量數據重復性為18.2mg，采用本發明天平的測量數據重復性為14.8mg。

表1傳統天平測量結果

說明：實驗采用兩塊F₁等級砝碼，按重復性要求進行；實驗載荷20kg。

表2本發明天平測量結果

說明：實驗采用兩塊F₁等級砝碼，按重復性要求進行；實驗載荷20kg。

附圖說明

圖1為傳統杠桿式天平結構示意圖；

圖2為本發明所述的可防止天平立柱彎曲的下皿式杠桿天平結構示意圖；