[發明專利]全自動電磁天平式小力值標準裝置

無效

• 申請號: 201310442074.6
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103542977A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 于立娟;李陽;王相龍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01L27/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于力學計量領域，具體涉及一種全自動電磁天平式小力值標準裝置。

背景技術

力值測量更廣泛地被應用于各種領域，近幾年來，隨著微納米技術的快速發展，與之相對應的小力值計量技術也得到相應的快速發展。在這些領域中都需要對微小力值進行準確的測量，才能保證加工的產品能達到所要求的精度。在對傳感器的校核中，小力值的測量顯得就更為重要了，這需要它有更高的精度，來確保傳感器的測量的精確。

目前常用的小量程的力值標準裝置為靜重式機構的，這種機構力值范圍窄，使用性能差，而且加載速度較慢；另外，目前常用的小量程力值標準裝置也存在通過對電磁天平進行改造實現小力值測量的標準機，但是，加載機構不能不能完全實現自動加載，效率低，機械結構復雜，操作不簡便。

發明內容

本發明的目的在于提出一種全自動電磁天平式小力值標準裝置，解決現有技術存在的工作效率低、機械結構復雜、操作不簡便、力值范圍窄、加載速度慢和使用性能差的問題。

為實現上述目的，本發明的全自動電磁天平式小力值標準裝置包括：

等臂天平，所述等臂天平包括天平橫梁、立柱和底座，所述天平橫梁通過中刀結構和所述立柱接觸，所述立柱固定在所述底座上；

連接在等臂天平的天平橫梁一端的砝碼加載機構，所述砝碼加載機構包括大砝碼加載機構、中間砝碼加載機構和小砝碼加載機構，單片機通過電機分別控制大砝碼加載機構、中間砝碼加載機構和小砝碼加載機構實現自動加載和卸載；

連接在等臂天平的天平橫梁另一端的電磁裝置，所述電磁裝置下端連接有反向架，所述電磁裝置通過反向架將力值作用在傳感器上。

所述中刀結構包括中刀、中刀盒和中刀承，所述中刀安裝在所述等臂天平的天平橫梁的中間，所述中刀的銳邊立于所述中刀承上，所述中刀承與所述中刀盒配合，所述中刀盒固定在橫梁上。

所述天平橫梁為對稱結構，所述天平橫梁兩端分別設置有吊耳，所述砝碼加載機構固定在連接平板下方，所述連接平板通過掛鉤與所述天平橫梁一端的吊耳連接，所述電磁裝置通過掛鉤與所述天平橫梁另一端的吊耳連接。

所述吊耳包括承重板、十字頭、吊耳鉤、吊耳環和砝碼承受片，所述十字頭包括十字頭固定部和十字頭活動部，砝碼承受片通過十字頭固定部與承重板和刀承相連，所述十字頭活動部下端與所述吊耳環連接，所述吊耳環下端設置有吊耳鉤，所述承重板后邊有一個錐孔，實現十字頭活動部的定位。

所述砝碼加載機構固定在連接平板下方具體為：中間砝碼加載機構固定在連接平板的中心位置，兩個大砝碼加載機構和兩個小砝碼加載機構對稱分布在以中間砝碼加載機構為橢圓圓心的圓周上。

所述每個大砝碼加載機構加載五個砝碼，每個小砝碼加載機構加載五砝碼，中間砝碼加載機構加載兩個砝碼，中間砝碼加載機構中的一個砝碼的力值與大砝碼加載機構的單塊砝碼的力值相同，中間砝碼加載機構中的另一個砝碼的力值與小砝碼加載機構的單塊砝碼的力值相同。

所述大砝碼加載機構包括大砝碼吊掛、大砝碼機構支撐桿、砝碼支撐和大砝碼；所述大砝碼加載機構通過所述大砝碼吊掛固定在所述連接平板上，所述大砝碼吊掛內部水平方向均勻設置有多個橫梁，所述橫梁中間加工有錐形孔，所述大砝碼機構支撐桿穿過所述錐形孔，所述大砝碼機構支撐桿上對應每相鄰兩個橫梁之間固定有所述砝碼支撐，所述砝碼支撐的直徑小于所述錐形孔的最小直徑，所述大砝碼分別放置在每個砝碼支撐上，每相鄰兩個砝碼支撐之間的距離逐漸遞增或逐漸遞減，相鄰兩個砝碼支撐之間的最小距離大于相鄰兩個橫梁之間的距離，保證在大砝碼機構支撐桿上下運動時實現大砝碼在大砝碼吊掛上的順次加載或卸載；所述大砝碼機構支撐桿下端與絲母A固定連接，所述絲母A與絲杠A形成螺旋副，所述絲杠A通過步進電機帶動實現轉動；所述大砝碼加載機構、中間砝碼加載機構和小砝碼加載機構加載方式相同。

所述力值標準裝置還包括固定平板和電機固定板，所述包括固定平板和電機固定板固定在等臂天平的立柱上，所述固定平板與所述電磁裝置相對位置處前后對稱設置有四根導向柱，前后相鄰的兩個導向柱之間設置有絲杠B，絲杠B和絲母B形成螺旋副，反向架橫梁與絲母B相連，通過固定在電機固定板上的電機帶動絲杠B轉動，實現反向架橫梁的上下運動。