[发明专利]一种激光称重装置及其真空低温试验环境下的应用系统

说明书

本申请涉及一种激光称重装置及其真空低温试验环境下的应用系统，该装置包括承物板（7）、传动杆（8）、激光器（10）、CCD图像传感器（14）和数据处理终端（15），以及轴平面镜（9）和至少一块中继平面镜（13），传动杆（8）的一端置于承物板（7）上，另一端铰接在轴平面镜支座（5）上并且该端设有轴平面镜（9），工作时激光器（10）位置固定且其光束能够射到轴平面镜的转动轴心进行反射并经由至少一块中继平面镜的反射到达CCD图像传感器，使轴平面镜转动量得到放大，纵使较小的物体重量变化也能被准确测取到，精确度得到显著提高。并且本申请该激光称重装置在真空低温试验环境下的应用系统具有造价低、可靠性高的特点。

技术领域

本申请涉及物体重量测取技术领域，尤其涉及一种激光称重装置及其真空低温试验环境下的应用系统。

背景技术

现有的称重技术基本可以分为物理称重技术和传感器称重技术，物理称重技术有杠杆原理下的物理天平，传感器称重所用到的传感器主要包括电阻应变式、压磁式、振弦式、核子式、差动变压式传感器，而能够在低温真空环境下适用的传感器均面临着造价昂贵、可靠性差的问题，甚至在某些极端环境下尚无可用传感器进行称重。理论上，杠杆原理下的物理天平在真空低温环境下能够称重，但可操作性极差，并且无法对处于真空低温试验箱中物体的重量变化进行长期连续的测量。

申请号201621078357.2的专利文献公开了一种基于光杠杆的激光测重装置，包括支架、激光器、CCD图像传感器、数据处理单元和数据显示单元，在支架上垂直设置有两根平行的金属丝，在金属丝末端连接有水平设置的称重板，在称重板一侧设置有光杠杆，激光器固定设置在光杠杆上，CCD 图像传感器设置在能够接收到激光器发出的激光信号的感应范围内，CCD图像传感器和数据显示单元通过数据线与数据处理单元连接。其通过光杠杆将金属丝产生的形变量传递到激光器上，以CCD图像传感器接收激光器发出的激光信号并将激光峰值位移量传递至数据处理单元，并由数据显示单元显示数值。该方案在一定程度上能够实现物体重量变化的长期连续测量，但是仍然存在如下问题：

1、虽然其通过光杠杆将金属丝产生的形变量传递到激光器上，但是，由于激光器发出的光束直接打到CCD图像传感器上，如果实际形变量较小光束在CCD图像传感器上的位移量是没法准确反映和测取实际的重量变化的，即满足不了较高精度的物体重量变化测取需求。

2、称重板由两根平行的金属丝悬挂，而金属丝容易晃动，稳定性得不到保障，晃动的称重板将严重影响测量精度。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是：提供一种能够对物体重量变化实现长期连续且高精度测量的激光称重装置。进一步还提供了该激光称重装置在真空低温试验环境下的应用系统。

为解决上述问题，本申请提供了一种激光称重装置，包括承物板、传动杆、激光器、CCD图像传感器和数据处理终端，该装置还包括轴平面镜和至少一块中继平面镜，所述传动杆的一端置于所述承物板上，另一端铰接在轴平面镜支座上并且该端设有所述轴平面镜，工作时所述激光器位置固定且其光束能够射到所述轴平面镜的转动轴心进行反射并经由至少一块所述中继平面镜的反射到达所述CCD图像传感器。

优选的，所述承物板底部由线性弹性底座支撑。

优选的，整个所述装置集成设置于一块具有找平功能的基座平台上。

优选的，所述基座平台底部设有高度可调节支座，顶部设有水平泡。

优选的，所述轴平面镜、所述中继平面镜具体由反射率较高的抛光金属材料制成。

相应地，本申请还提供了一种激光称重装置在真空低温试验环境下的应用系统，该应用系统包括真空低温试验仓和权利要求1所述的激光称重装置，其中，除CCD图像传感器和数据处理终端之外的其余部件均设在所述真空低温试验仓内，经末端中继平面镜反射后的激光束通过所述真空低温试验仓上开设的玻璃观察窗达到所述CCD图像传感器。