[发明专利]测力计称重模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于称重模块，该称重模块安装于诸如平台、箱、料斗或带式传送器之类的称重承载件由多个称重模块来支承的类型的称重计内，其中，每个称重模块包含测力计，且称重承载件上负载的重量通过各个测力计信号的总和来确定。

背景技术

传统的称重模块包括基部、顶部、测力计和力传递构件，基部能螺栓连接到基座或支承结构，顶部能螺栓连接到称重承载件，测力计紧固到基部，而力传递构件设置在顶部与测力计之间，并用于将称重力从顶部引入测力计。称重模块的功能是确保测力计仅接收待测量的大致垂直的重力，而阻止顶部与基部之间的侧向力和/或相对位移到达测力计，这些相对位移和/或侧向力会损坏测力计或危害到重量测量。

在安装这种类型的称重模块时，例如由于称重承载件和基座或支承结构的不同热膨胀、由于交通工具称重计上的交通工具的制动和加速、称重负载、地震位移、风力造成的称重承载件的变形、以及源自称重计内部或外部的其它力而会造成称重模块的顶部与基部之间的侧向力或相对位移。

为了保护测力计不必吸收侧向力和/或位移，力传递构件可例如构造为所谓的摇臂销，这是一种对于相关领域普通技术人员来说通常已知的结构元件。沿垂直定向在测力计的顶部和测力计的元件或负载引入区域之间设置有摇臂销，该摇臂销沿其纵向轴线传力，同时基本上受到顶部的横向力和位移，仅通过摇臂销固有的、但非常有限的维持和/或回复其垂直定向的能力来抵抗这种力和位移。除了摇臂销以外，现有技术还包括力传递构件，其中，以不同方式来实现自回正的弹性，例如通过将弹性垫块插到力传递构件的上端部与下端部相碰到的接触区域内、分别是称重模块的顶部和测力计的力引入区域。

为了吸收超过力传递构件的有限的回位能力的横向力和位移，称重模块通常包括限制或约束顶部相对于基部的侧向运动的自由度的装置。运动限制装置一般呈稳固边界的特性，该边界将顶部相对于基部沿任何水平方向的运动限制在有限的自由间隙区域内，并足够牢固以抵抗在给定设计规范内的横向力。

限制装置还可设计有对顶部的垂直向上运动进行止挡、并由此防止（紧固到顶部的）称重承载件例如由于风力而抬离基部的能力。最后，限制装置可包括在测力计机械溃塌的情况下阻止称重承载件过度向下降的止挡件。

除了呈运动止挡边界形式的限制装置以外，称重模块还可包括例如呈水平抑止杆形式的约束件，这些抑止杆将顶部连接到底部，并由此阻止顶部相对于基部沿抑止杆方向的任何直线运动。然而，在由此沿一个或两个水平方向受约束的称重模块的结构中，必须注意避免过约束。例如，具有四个称重模块的台式称重计可具有分别有一个抑止杆的三个称重模块和没有抑止杆的第四称重模块，这些称重模块设置成没有两个抑止杆是彼此共线的。

称重模块内的上述通用元件的实际布置和构造较大程度上取决于测力计的类型，主要是在所谓的罐式（canister）测力计和悬臂梁测力计之间进行区分。罐式测力计一般具有竖直柱体的形状，该柱体的底部紧固到称重模块的基板。称重力基本上直接沿柱体的轴线传递，并在竖直柱体的顶面中心处施加于所谓的负载按钮。

罐式测力计的变型、所谓的摇臂销式测力计类似地具有竖直柱体的形式。然而，顶部和底部都是球形摇臂表面。安装在称重模块内的该测力计像摇臂销那样设置在称重模块的顶部和基部之间。换言之，摇臂销式测力计将测力计和力传递构件的功能组合成一个集成单元。

与罐式测力计或摇臂销式测力计相反，悬臂梁测力计基本上构造成水平梁，该悬臂梁在安装于称重模块内时在一端部处固定地连接到称重模块的基部，而悬臂梁的相对自由端部借助力传递构件接纳来自称重模块的顶部的称重负载。

现有技术的下述示例说明称重模块的前述通用设计的具体实施方式。