[发明专利]浮力平衡式称量装置

说明书

一种浮力平衡式称量装置，解决了传统天平或传感器量程小、精度低或造价高等问题，包括储液箱，悬浮在储液箱内的带有导力杆的空心浮体，重物托盘及通过数据线与测量仪表连接的称量传感器，其技术要点是：连接在导力杆顶部固定端板上的导力索通过导力支撑架和吊杆与砝码托盘及重物托盘连接在一起，重物托盘设置在缓冲对中机构的上方，缓冲对中机构固定在称量传感器上，通过调整砝码托盘上的砝码质量预设平衡，使被测物体的重力与空心浮体的浮力平衡，被测物体的质量等于称量砝码质量与称量传感器传递到测量仪表上显示的质量之和。其结构设计合理，可用量程小的传感器实现大质量的称量，测量的量程大，精度高，造价低，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种称量装置，特别是一种适用于满足大质量或高精度要求的浮力平衡式称量装置。也可用于大砝码的检定量传、大皮重小称量。

背景技术

传统的天平或传感器的称量精度是按照满量程的百分比标称的。由于受到天平横梁和刀承承载力的限制，如公告号为CN201476851U的“天平”公开的结构，量程较小。有的电子天平受传感器量程与灵敏度的限制，使得天平的精度受到量程的约束，尤其是因造价过高，很难制造出大量程的天平。对于大砝码的检定量传、大皮重小称量等，往往不能满足大量程或高精度的要求。已有的浮力天平结构是利用称量物体质量的不同，使浮体在浸入的液体的体积不同达到平衡，浮体浮出液面高度的不同来标定出与称量物的质量关系，由于升降高度的检测和液体表面张力等因素的影响，使得称量精度的提高受到限制。测量质量大小不一的物体时，常常需要更换不同量程的称量器具，以保证各自的测量精度。

据相关专利报道，公号为85203494U的“浮力天平”，公开的核心技术是：利用液池内圆柱形浮筒浮力平衡称重物。当称重物质量发生变化浮杆上下浮动的刻度指示称量值变化，浮力和砝码有效地平衡了称重物质量总质量，通过浮筒的升降位移量测量质量的变化量。但其是靠质量变化导致浮筒上下位移引起排液量变化达到平衡后的检测目的。其结构局限了测量精度的提高，首先浮筒大的表面积和大的上下平面及液体粘度限制了浮筒上下移动的灵敏度，且平衡时间长，液体表面张力的作用降低了称量的复现性，为保证称量物的质心与浮力的中心横梁需加可调平衡配重。

类似专利还有公告号为CN201159663Y的“浮力秤”，它利用浮体受到称量物体的作用在液面上下位移量，导致液面高度变化对应其所称质量。其结构是在浮体上铰接一刻度杆，随着浮体液面上下。刻度杆转动到称量物重量与浮力平衡，刻度杆带动的刻度指针对应刻度盘上的位置得出物体质量。这种结构的浮块浸入液面的界面变化较大，浮力在称量前后是随被称量物体质量不同变化的，难以保证测量的精度。公布的浮力秤结构也是且有滑块导向增加附加阻力，同样难以做到高精度。

发明内容

本发明目的是提供一种浮力平衡式称量装置，解决了传统天平或传感器量程小、精度低或造价高等问题，其结构设计合理，以称量砝码结合量程小的传感器实现大质量的称量，测量的量程大，造价低，精度高，适用范围广。

本发明所采用的以下技术方案是：该浮力平衡式称量装置包括固定在支撑座上的储液箱，悬浮在储液箱内的带有导力杆的空心浮体，重物托盘及通过数据线与测量仪表连接的称量传感器，其技术要点是：连接在所述导力杆顶部固定端板上的导力索通过导力支撑架和吊杆与砝码托盘及重物托盘连接在一起，形成稳定的导力机构，将空心浮体产生的浮力导到储液箱下方，放置被测物体的重物托盘利用连接钩环与砝码托盘挂接置于缓冲对中机构的上方，缓冲对中机构固定在通过数据线与测量仪表连接的称量传感器上；当称量砝码质量与重物托盘上放置的被测物体质量之和产生向下的重力小于空心浮体传递的浮力时，砝码托盘浮起到上限位机构止，使重物托盘脱离称量传感器上的缓冲对中机构，反之，砝码托盘或重物托盘落到下限位升降机构上止，缓慢下降下限位升降机构，使重物托盘经缓冲对中机构加载到称量传感器上。

组装在储液箱内的带有导力杆的所述空心浮体为单体的或为多个单体相互连接在一起的组合体。

所述储液箱底部与导力支撑架之间设置限制空心浮体空载时上浮距离的限位机构。