專利名稱：一種磁性拉壓式測重計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于計量領域，特別涉及一種磁性拉壓式測重計，通過改良現(xiàn)有的磁浮勢阱應用于測量重量，能同時作為拉力式測重計和壓力式測重計。
背景技術：
目前的線性刻度式彈簧秤廣泛應用于測量重量，全因為彈簧有良好的線性關系 (重量和位置)，然而彈簧在長期使用下會出現(xiàn)機械疲勞，使測重出現(xiàn)誤差。另一方面，單一彈簧的彈簧秤不建議同時作為拉力式和壓力式測重計(因為彈簧過度延伸會不能返回原點)，基于彈簧秤存在的問題，故計劃使用永久磁石去研發(fā)線性刻度式測重計。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種磁性拉壓式測重計，通過改良現(xiàn)有的磁浮勢阱， 應用于測量重量，能同時作為拉力式測重計和壓力式測重計。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種磁性拉壓式測重計，包括一個非金屬的非磁性平臺和至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石，至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石極性一致、呈水平狀固定在平臺上，圓柱形永久磁石中心之間順序的直線連線圍成一個正多邊形框，在多邊形框正中央設置有一個非金屬的非磁性柱體，在非磁性柱體上設置有懸浮永久磁石，所述懸浮永久磁石的極性放置與平臺上的磁石極性放置一致，懸浮永久磁石被非磁性柱體水平徑向限位、垂直軸向自由滑動，所述懸浮永久磁石連接一個計量支撐，在非磁性柱體上設置有計量讀出刻度。所述的非磁性平臺和所述非磁性柱體是木質、石質、塑料質、玻璃質中的一種。所述圓柱形永久磁石有四個，四個圓柱形永久磁石圍成一個正方形框。所述圓柱形永久磁石有六個，六個圓柱形永久磁石圍成一個正六邊形框。所述非磁性柱體是一個塑料棒或玻璃棒，懸浮永久磁石套在塑料棒或玻璃棒上。所述非磁性柱體是一個塑料管或玻璃管，懸浮永久磁石安放于塑料管或玻璃管中。所述懸浮永久磁石的尺寸和磁勢與平臺上的圓柱形永久磁石尺寸和磁勢一致。本實用新型結構簡單，永久磁石的的磁場不受機械老化所影響，克服了彈簧秤因機械疲勞而對測量出現(xiàn)誤差?？赏瑫r作為拉力式測重計和壓力式測重計(二為一體)。兩者具有同樣的最大負載，也能簡單地用尺面上的線性刻度顯示重量。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作一詳細描述。

圖I是本實用新型實施例I的結構示意圖； 圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖；圖3是本實用新型作為拉力計的結構示意圖；[0016]圖4是本實用新型作為拉力計的另一種結構透視示意圖。
具體實施方式
實施例I :一種磁性拉壓式測重計實施例，參見圖I，所述測重計包括一個非金屬的非磁性平臺I和至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石2，至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石極性一致、呈水平狀固定(粘接或其它形式)在平臺上，圓柱形永久磁石中心之間順序的直線連線圍成一個正多邊形框3，在多邊形框正中央設置(粘接或其它形式)有一個非金屬的非磁性柱體4，在非磁性柱體上設置有一個懸浮永久磁石5，所述懸浮永久磁石的極性放置與平臺上的磁石極性放置一致，懸浮永久磁石被非磁性柱體水平徑向限位、垂直軸向自由滑動，所述懸浮永久磁石連接一個計量支撐6，當將一個被稱重物體放入計量支撐上后，懸浮永久磁石會向下滑動，然后通過在非磁性柱體上設置的刻度4-1讀取承重的數(shù)據，或用其它刻度方式讀取數(shù)據。本實施例是利用磁浮原理而提出的一種測重計，如圖I所示，四個永久磁石(N極向上)對稱地放在一個非磁性平板上，組成一個正方形，)在正方形的中心點上再放第五粒永久磁石(S極向下)稱為懸浮永久磁石，利用磁性吸引力引發(fā)磁性排斥力，磁浮的磁石會在平衡點磁浮，若磁浮永久磁石向下移動，立即感覺到排斥力，若磁浮永久磁石向上移動， 立即感覺到吸引力，形成磁浮勢阱。當所圍成的正方形面滿足形成磁偶極子的條件，根據電腦模擬計算得知，由五個磁偶極子組成的磁浮勢阱，其磁排斥力為線性。電腦模擬計算邏輯如下步驟1，設定一個磁偶極子僅有一個N極點源和一個S極點源，磁偶極子的長度為常數(shù)。步驟，2, (I)號，(2)號，(3)號，(4)號，(5)號磁偶極子完全相同，(5)號磁偶極子是磁浮永久磁石(如圖I所示)。步驟3，設定5號磁偶極子的初始高度(h)。步驟4，找(I)號磁偶極子(N極)和(5)號磁偶極子(S極)的離距，設定為r15， 同時 r15=r25=r35=r45o步驟5，磁吸引力FA = -|k|/r2 (k為常數(shù))，計算I號磁偶極子(N極)和(5)號磁偶極子(S極)的磁吸引力(fa_15)，同時fa_15= fa_25= fa_35= fa_45。步驟6，找I號磁偶極子(N極)和(5)號磁偶極子(N極)的離距，設定為R15,同
時尺15_尺25_尺35_尺45。步驟7，磁排斥力FR = |k|/R2 (k為常數(shù))，計算I號磁偶極子(N極)和(5)號磁偶極子(N 極)的磁排斥力(FR_15)，同時 FR_15= fr_25= fr_35= fr_45。步驟8,忽視(1)，(2)，(3)，(4)號磁偶極子(S極)對(5)號磁偶極子的影響， 因為只屬疊加效果(只影響磁力大小)，不影響斜率。步驟9,計算總磁吸引力=FA_15 + FA_25 + FA^5 + FA_45。步驟10，計算總磁排斥力=FR_15 + FR_25 + FR_35 + FR-45。步驟11，計算總磁吸引力和總磁排斥力的總和(F)。步驟12，選擇其它h，重復步驟4直到步驟11。[0033]步驟13，繪制F與h的關系圖。關系圖形滿足成為線性壓力式測重計的條件是讓重力向磁排斥力反方向，而磁吸引力不是線性，因此在結構設置中懸浮永久磁石的極性放置與平臺上的磁石極性放置一致。仔細留意由5個磁偶極子組成的磁浮勢阱，其實磁浮平衡點共有2個，換句話說，即是有2個非線性的磁吸引力和2個線性的磁排斥力，因為磁吸引力不是線性，故不考慮使用磁吸引力去抵償重力，但該2個線性的磁排斥力方向相反，故能同時作為線性拉力式測重計和線性壓力式測重計。較接近非磁性平板的平衡點稱為內磁浮點，離非磁性平板較遠的平衡點稱為外磁浮點。把自由磁偶極子移去外磁浮點，利用磁石在外磁浮點時受到的磁排斥力作為壓力式測重計。另一方面可把壓力式測重計直立倒轉，把自由磁偶極子移去內磁浮點，然后，利用磁石在內磁浮點時受到的磁排斥力作為拉力式測重計，使其能同時作為線性拉力式測重計和線性壓力式測重計。實施例中拉力式測重計和壓力式測重計的斜率和截距相同，最大負載也相同 (42. 6克)，測重時已考慮磨擦力的影響。非磁性圓筒和非磁性圓盤共重44. 6克，只需把它們的重量減低，最大負載可為87.2克(兩者相加)。高度以半毫米變化定為最小負載，是為I. 8克。設計時只需把距離的線性刻度改為重量的線性刻度(使用指針式顯示也可以， 能進一步地減低最小負載)，測重計即完成，本實施例在溫度攝氏零度直到攝氏四十度仍適用，拉力式測重計和壓力式測重計具對稱性。 實施例中，所述的非磁性平臺和所述非磁性柱體是木質、石質、塑料質、玻璃質中的一種。本實施例中，所述圓柱形永久磁石有四個，四個圓柱形永久磁石圍成一個正方形框。實施例中，圓柱形永久磁石到非磁性柱體的距離為I. 4厘米，磁場為O. 9(特斯拉)，圓柱形永久磁石的高度為O. 5厘米，圓柱形永久磁石的直徑為2厘米，四個圓柱形永久磁石圍成的正方形框邊長為8厘米。本實施例中，所述非磁性柱體是一個塑料棒或玻璃棒，懸浮永久磁石套在塑料棒或玻璃棒上。實施例2 本實施例是在實施例I的基礎上進行的改進，本實施例中與實施例I相同的部分， 請參照實施例I中公開的內容進行理解，實施例I公開的內容也應當作為本實施例的內容， 此處不作重復描述。本實施例的不同點在于,所述圓柱形永久磁石有六個，六個圓柱形永久磁石圍成一個正六邊形框。實施例3 本實施例是在實施例I的基礎上進行的改進，本實施例中與實施例I相同的部分， 請參照實施例I中公開的內容進行理解，實施例I公開的內容也應當作為本實施例的內容， 此處不作重復描述。參見圖2，本實施例中，所述非磁性柱體是一個塑料管或玻璃管，懸浮永久磁石安放于塑料管或玻璃管中。實施例中，所述懸浮永久磁石的尺寸和磁勢與平臺上的圓柱形永久磁石尺寸和磁勢一致。[0046]實施例4 本實施例是在實施例I的基礎上進行的改進，本實施例中與實施例I相同的部分， 請參照實施例I中公開的內容進行理解，實施例I公開的內容也應當作為本實施例的內容， 此處不作重復描述。參見圖3，本實施例中，所述非磁性柱體是一個塑料管或玻璃管，懸浮永久磁石安放于塑料管或玻璃管中。實施例中，所述計量支撐是一個掛鉤安放在懸浮永久磁石的S極端。此種結構形成的是一種拉力計。實施例5 本實施例是在實施例I和實施例4的基礎上進行的改進，本實施例中與實施例I 相同的部分，請參照實施例I中公開的內容進行理解，實施例I公開的內容也應當作為本實施例的內容，此處不作重復描述。參見圖4，本實施例是作為拉力計的另一種結構形式，它是在實施例4的基礎上將圓柱形永久磁石抬高，然后整體 倒裝過來，懸浮永久磁石處于玻璃管中另一個平衡點。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述測重計包括一個非金屬的非磁性平臺和至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石，至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石極性一致、呈水平狀固定在平臺上，圓柱形永久磁石中心之間順序的直線連線圍成一個正多邊形框，在多邊形框正中央設置有一個非金屬的非磁性柱體，在非磁性柱體上設置有懸浮永久磁石，所述懸浮永久磁石的極性放置與平臺上的磁石極性放置一致，懸浮永久磁石被非磁性柱體水平徑向限位、垂直軸向自由滑動，所述懸浮永久磁石連接一個計量支撐，在非磁性柱體上設置有計量讀出刻度。
2.根據權利要求I所述的一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述的非磁性平臺和所述非磁性柱體是木質、石質、塑料質、玻璃質中的一種。
3.根據權利要求I所述的一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述圓柱形永久磁石有四個，四個圓柱形永久磁石圍成一個正方形框。
4.根據權利要求I所述的一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述圓柱形永久磁石有六個，六個圓柱形永久磁石圍成一個正六邊形框。
5.根據權利要求I所述的一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述非磁性柱體是一個塑料棒或玻璃棒，懸浮永久磁石套在塑料棒或玻璃棒上。
6.根據權利要求I所述的一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述非磁性柱體是一個塑料管或玻璃管，懸浮永久磁石安放于塑料管或玻璃管中。
7.根據權利要求I所述的一種磁性拉壓式測重計，其特征在于，所述懸浮永久磁石的尺寸和磁勢與平臺上的圓柱形永久磁石尺寸和磁勢一致。
專利摘要本實用新型涉及一種磁性拉壓式測重計，包括一個非金屬的非磁性平臺和至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石，至少四個尺寸和磁勢一致的圓柱形永久磁石極性一致、呈水平狀固定在平臺上圍成一個多邊形框，在多邊形框正中央設置有一個非金屬的非磁性柱體，在柱體上設置有懸浮永久磁石，所述懸浮永久磁石的極性放置與平臺上的磁石極性放置一致，懸浮永久磁石連接一個計量支撐。本實用新型結構簡單，永久磁石的磁場不受機械老化所影響，克服了彈簧秤因機械疲勞而對測量出現(xiàn)誤差?？赏瑫r作為拉力式測重計和壓力式測重計(二為一體)。兩者具有同樣的最大負載，也能簡單地用尺面上的線性刻度顯示重量。
文檔編號G01G7/00GK202453058SQ201220076398
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權日2012年3月5日
發(fā)明者黃志豪 申請人:黃志豪