[發(fā)明專利]具有用于校正偏心荷載誤差的設(shè)備的稱量單元和用于校正偏心荷載誤差的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410528502.1
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104568105B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H-R·布克哈德
• 申請（專利權(quán)）人: 梅特勒-托萊多有限公司
• 主分類號: G01G23/01
• 分類號: G01G23/01;G01G21/24
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉佳斐;蔡勝利

本發(fā)明涉及稱量單元，包括平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，該平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)包括活動平行四邊形腿部和固定平行四邊形腿部以及至少兩個導(dǎo)引構(gòu)件。稱量單元還包括測試重量致動設(shè)備和處理器單元，借助于致動設(shè)備，將至少一個測試重量連續(xù)地定位在未位于直線上的測試載荷接收器的至少三個測試重量支承點(diǎn)處，處理器單元具有控制至少一個測試重量在測試重量支承點(diǎn)上定位的功能。稱量單元裝備有用于校正偏心荷載誤差的設(shè)備，設(shè)備至少包括由處理器單元的控制信號控制的第一和第二電機(jī)操縱的致動單元，借助于致動單元，在各種情況中在分配給致動單元的平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生機(jī)械幾何變化，結(jié)果，校正或者至少減小分配給該變化且從而分配給該致動單元的偏心荷載誤差部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有平行導(dǎo)引件，特別是所謂的平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的稱量單元，其中承載稱量盤的活動平行四邊形腿部被固定平行四邊形腿部上的第一和第二平行導(dǎo)引構(gòu)件引導(dǎo)。所述平行四邊形腿部和平行導(dǎo)引構(gòu)件優(yōu)選通過撓曲型支承部按鉸接方式被相互連接到一起。由活動平行四邊形腿部承載的稱量盤接納待稱量的載荷，其中作用于稱量盤的力(如果必要的話，經(jīng)由使力逐步減小的傳力桿)被傳遞至測量傳感器。平行導(dǎo)引件、力傳遞系統(tǒng)和測量傳感器實(shí)質(zhì)上形成了重力測量儀的稱量單元。現(xiàn)有技術(shù)中已知了稱量單元的各種功能性原理，例如，具有應(yīng)變儀的稱量單元、具有纜索的稱量單元或者EMFC(電磁力補(bǔ)償?shù)?稱量單元。

背景技術(shù)

如上所述的稱量單元的基本特征在于以下事實(shí)，由稱量盤傳遞至測量傳感器的重力通常稍微依賴于稱量載荷被居中地定位在稱量盤上或者被從稱量盤的中心朝邊緣移動，而且所述基本特征是具有被導(dǎo)引(與被懸掛相反)的稱量盤的所有天平所共有的。這可能具有非所希望的結(jié)果，對于同一稱量載荷，天平依賴于被稱量的載荷已經(jīng)被定位在稱量盤上何處而顯示出不同的重量數(shù)量。在被稱量的載荷在稱量盤上偏心定位的情況中，所述偏差被稱為偏心荷載誤差，在技術(shù)俗語中常常也被稱為隅載荷誤差。

在如上所述的平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的情況中，偏心荷載誤差大部分是由平行導(dǎo)引構(gòu)件稍微偏離理想的絕對平行度所引起的。偏心荷載誤差的相對幅度(即，觀察到的相對于所涉及測試重量值的重量偏差和相對于其從稱量盤中心的位移)大致相當(dāng)于引起誤差的相對幾何平行度偏差。然而，必須指出，不但幾何平行度偏差而且其他因素，特別是平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的聯(lián)接點(diǎn)中的內(nèi)部材料應(yīng)力及其松緊度可能引起或者至少影響偏心荷載誤差，因?yàn)槁?lián)接點(diǎn)是由彈性的撓曲型支承部構(gòu)成的。此外，由這些其他因素所引起的偏心荷載誤差的比例在大部分情況中不是測試重量離開稱量盤中心的位移的線性函數(shù)。

根據(jù)在關(guān)于偏心荷載誤差的天平測試期間測試重量在稱量盤上的位移方向，平行導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的縱向方向上的偏心荷載誤差與橫向方向上的偏心荷載誤差之間形成了差別。

在現(xiàn)有技術(shù)中采用多種方法來避免稱量結(jié)果由于偏心荷載誤差而失真，其中大概說來，實(shí)際上所應(yīng)用或者提出的解決方案可以分成三類。

第一解決方案在于以下事實(shí)，天平設(shè)有用于探測偏心荷載誤差的裝置，并且如果需要，設(shè)有用于發(fā)出警告顯示或者警報信號的裝置。然而，因此沒有避免或者校正偏心荷載誤差，而是僅告知天平的使用者存在偏心荷載誤差，并且如果合適，告知其范圍。因此，例如，在JP 61-082118 A[1]中提出了，當(dāng)在固定平行四邊形腿部與活動平行四邊形腿部之間存在由溫度傳感器所記錄的溫度差時，在天平上執(zhí)行自動的偏心荷載測試，安裝在天平中的電機(jī)操縱的測試重量被偏心地結(jié)合至稱量單元的載荷接收器，并且在偏心荷載誤差超過容許限度時觸發(fā)警告顯示或者警報信號。同理，在JP 9-043043 A[2]中使用具有多個偏心設(shè)置的校準(zhǔn)重量的安裝好的自動校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)來檢驗(yàn)天平除靈敏度和直線度之外的偏心荷載特性，并且如果需要，觸發(fā)警告顯示或者警報信號。

解決方案的第二方法在于以下事實(shí)，在每個稱量過程中通過安裝在天平中的載荷傳感器設(shè)備(例如，應(yīng)變儀形式)和相關(guān)聯(lián)的信號處理裝置來確定被稱量的物體的重心在稱量盤上的當(dāng)前位置，并且在被顯示的稱量結(jié)果中計入分配給所涉及重心位置的偏心荷載校正值。該方法在DE 10 2006031 950 B3[3]、DE 10 2008 062 742 A1[4]和DE 196 32 709C1[5]中進(jìn)行了各種改進(jìn)。