本發(fā)明涉及一種稱量傳感器，更具體地說(shuō)，涉及一種適用于電子天平的稱量傳感器。

背景技術(shù)：

電磁力平衡式稱量傳感器是電子天平的核心組成部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)電子天平的性能有著決定性的影響。目前，國(guó)內(nèi)電磁力稱量傳感器以傳統(tǒng)的分體前置式傳感器為主，其原理及工藝在理論層面比較成熟，但在實(shí)際生產(chǎn)及使用中還存在以下幾方面問(wèn)題：體積大，重量重。雖較后置式傳感器已小巧許多，用其作為電子天平的傳感器，還是難以實(shí)現(xiàn)電子天平的輕型化，小型化；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件繁多，對(duì)組裝人員的要求很高，且成品一致性較差，批量生產(chǎn)質(zhì)量得不到保證；連接彈性體各部件所用的鈹青銅簧片及吊簧毒性較大，對(duì)接觸人員的健康有影響；外觀一體性差，不夠美觀；整體不夠結(jié)實(shí)，運(yùn)輸過(guò)程中損壞率高；因?yàn)橐陨弦蛩兀沟脗鞲衅髡w成本相對(duì)較高。

隨著全自動(dòng)加工中心的普及各種新材料的出現(xiàn)，已有能力拋棄原分體前置式傳感器，發(fā)明彈性體一體化的一體式傳感器，并對(duì)其電磁裝置部分進(jìn)行小型化改造。其目的是為了實(shí)現(xiàn)電磁力平衡式稱量傳感器性能的一致化、體積的小型化、結(jié)構(gòu)的牢固化、生產(chǎn)的簡(jiǎn)單化及成本的經(jīng)濟(jì)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述體積大、重量重、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外觀一體性差、整體不夠結(jié)實(shí)的缺陷，提供一種適用于電子天平的稱量傳感器，包括：一體化彈性體，所述稱量傳感器還包括：

平衡位置調(diào)節(jié)裝置；

感溫元件；

磁鋼；

永磁體；

電磁線圈；

紅外發(fā)光管；

光電池板；

過(guò)沖保護(hù)擋片；

支重彈片；

天平托盤(pán)承重支柱；

固定連接調(diào)整裝置，所述的固定連接調(diào)整裝置用于連接調(diào)整所述的一體化彈性體、感溫元件、磁鋼、永磁體、電磁線圈、紅外發(fā)光管、光電池板、過(guò)沖保護(hù)擋片、支重彈片、天平托盤(pán)承重支柱。

進(jìn)一步地，所述的衡位置調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括：光電支架、軟磁體磁鋼帽、光電支架下壓螺絲、光電支架提拉螺絲。

進(jìn)一步地，所述的固定連接調(diào)整裝置包括：四角誤差調(diào)整螺絲，光電支架下壓螺絲，光電支架提拉螺絲，軟磁體磁鋼帽緊固螺絲，支重彈片緊固螺絲，電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲，過(guò)沖保護(hù)擋片緊固螺絲，線圈緊固螺絲，光電池板緊固螺絲。

進(jìn)一步地，所述的光電支架通過(guò)光電支架提拉螺絲，光電支架下壓螺絲固定在軟磁體磁鋼帽中設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述的光電池板緊固螺絲為一顆。

進(jìn)一步地，所述的四角誤差調(diào)整螺絲、光電支架下壓螺絲、光電支架提拉螺絲、電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲、過(guò)沖保護(hù)擋片緊固螺絲、線圈緊固螺絲均為兩顆。

進(jìn)一步地，所述的支重彈片緊固螺絲為三顆。

進(jìn)一步地，所述的軟磁體磁鋼帽緊固螺絲為四顆。

進(jìn)一步地，所述一體化彈性體包括：平行梁、垂直梁、形變放大杠桿、簧片、吊簧、角差調(diào)整臂、磁鋼安裝架、電磁線圈安裝架、光電檢測(cè)縫。

進(jìn)一步地，所述的一體化彈性體的四角誤差通過(guò)所述的四角誤差調(diào)整螺絲、所述的一體化彈性體的支柱、所述的支重簧片來(lái)調(diào)整。

本發(fā)明的關(guān)鍵之處在于傳感器的整個(gè)彈性體，包括形變放大杠桿、所有簧片與吊簧，承重梁、角差調(diào)整臂、磁鋼安裝架、電磁線圈安裝架、光電檢測(cè)縫等，用一整塊航空鋁材經(jīng)銑床加工中心加工而成，彈性體的各個(gè)功能部件之間沒(méi)有任何緊固件。本發(fā)明把傳統(tǒng)前置式稱量傳感器所用的四個(gè)鈹青銅單臂簧片換成四個(gè)機(jī)銑鋁質(zhì)簧片，兩個(gè)并聯(lián)雙臂簧片換成四個(gè)機(jī)銑鋁質(zhì)簧片，兩個(gè)支點(diǎn)吊簧換成二個(gè)機(jī)銑鋁質(zhì)支點(diǎn)吊簧，一個(gè)串聯(lián)雙臂吊簧換成一對(duì)串聯(lián)雙臂機(jī)銑鋁質(zhì)吊簧，這對(duì)串聯(lián)雙臂機(jī)銑鋁質(zhì)吊簧在功能上是并聯(lián)的，這里分解成兩個(gè)串聯(lián)雙臂吊簧的目的是為了兼顧四角誤差及抗拉伸強(qiáng)度，實(shí)際上是相當(dāng)于在原串聯(lián)雙臂吊簧的中間開(kāi)了一豎槽轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于當(dāng)傳感器承重或受到?jīng)_擊時(shí)，所有吊簧均處于拉伸狀態(tài)。鋁材的抗拉伸強(qiáng)度明顯高于抗擠壓強(qiáng)度，且在非理想狀態(tài)下，拉伸時(shí)產(chǎn)生的橫向形變要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擠壓時(shí)產(chǎn)生的橫向形變。吊簧的橫向形變會(huì)產(chǎn)生傳感器的蠕變及角差，且橫向形變會(huì)影響吊簧的抗疲勞壽命，而設(shè)計(jì)成拉伸狀態(tài)則可以避免此類問(wèn)題的產(chǎn)生。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于只要加工中心的精度適當(dāng)，材料形變處理充分，一次加工成形后，其四角誤差很小，且其修正四角誤差比較方便。通過(guò)調(diào)整兩顆四角誤差調(diào)整螺絲可以修正四角誤差，也可用銼刀修正彈性體支柱或用銼刀修正鋁質(zhì)簧片來(lái)達(dá)到修正四角誤差的目的。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于使用超低溫度系數(shù)的強(qiáng)磁作為永磁體，且加大了彈性體的杠桿放大比例，使磁鋼的體積及重量均不及原分體前置式稱量傳大器的四分之一。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于采于內(nèi)置式光電位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。內(nèi)置式光電調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可以定位在軟磁體磁鋼帽中的光電架，其上裝有雙硅光電池與發(fā)光燈。光電架的上下位置可以通過(guò)四個(gè)調(diào)節(jié)螺絲上下調(diào)節(jié)，以調(diào)整傳感器的平衡點(diǎn)位置。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于把光電調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、電磁線圈、永磁體、軟磁體磁鋼、軟磁體磁鋼帽組合在一個(gè)直徑是40mm，高度35mm的圓柱體之內(nèi)，而這個(gè)圓柱體是完全嵌裝在一體化彈性體之內(nèi)的。這樣使傳感器的整體性、美觀性大大加強(qiáng)。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于過(guò)載限位由軟磁體磁鋼的槽與磁鋼帽形成的一對(duì)方形間隙對(duì)杠桿進(jìn)行上下左右的限位，而過(guò)沖保護(hù)擋片配合支重彈片可以防止過(guò)大的沖擊對(duì)傳感器造成損害。正常稱量時(shí)，杠桿是不會(huì)碰到磁鋼的限位處的。當(dāng)超載或受到?jīng)_擊時(shí)，杠桿會(huì)碰到限位處，使彈性體的形變不再加大，從而保護(hù)彈性體。而事實(shí)上，此種結(jié)構(gòu)的彈性體，即使沒(méi)有對(duì)杠桿進(jìn)行限位，當(dāng)支重彈片碰到過(guò)沖保護(hù)擋片時(shí)，彈性體還完全在彈性完全可恢復(fù)區(qū)域內(nèi)。所有這些措施，可以極大地防止傳感器因運(yùn)輸或使用不當(dāng)損壞。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于由于采用了較大的杠桿放大倍數(shù)和磁性更強(qiáng)的永磁體，使得電磁線圈所需的驅(qū)動(dòng)電流大為減少，使得與之相配套的電子天平的控制板的功耗降低、發(fā)熱量減少。這不僅降低了控制板的元器件采購(gòu)成本，減小了控制板的面積，而且會(huì)降低整機(jī)的工作時(shí)的溫升，降低電子天平的溫漂。

本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于一體化彈性體對(duì)于加工機(jī)械設(shè)備的要求不高。若螺紋由攻絲機(jī)加工，則加工機(jī)械的最低要求僅僅是一臺(tái)帶自動(dòng)換刀功能(刀庫(kù)容量最少只需七把)的2.5軸的高精度銑床加工中心和一個(gè)非聯(lián)動(dòng)高精度直角轉(zhuǎn)臺(tái)。若使用完全的3軸機(jī)器和更大的刀庫(kù)容量，則可把螺紋也一次加工成形，且外形光潔度可以做得十分漂亮。在機(jī)械的最低 配置下，仍可對(duì)一體化彈性體一次裝夾加工成形，極大地減少了人為誤差，使得產(chǎn)品的可以進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且使產(chǎn)品的一致性得到大大加強(qiáng)。

實(shí)施本發(fā)明的適用于電子天平的稱量傳感器，具有以下有益效果：整體性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，傳感器在運(yùn)輸及組裝過(guò)程中均不易損壞，且外形美觀，從而可以得以在電子天平的稱量傳感領(lǐng)域得以廣泛的使用。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的裝配示意圖；

圖2是本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的效果圖；

圖3是圖1的一體化彈性體1的立體圖；

圖4是圖1的光電架6頂面立體效果圖；

圖5是圖1的光電架6底面的立體效果圖；

圖6是圖1的磁鋼3立體效果圖；

圖7是圖1的磁鋼3與永磁體4合體后立體效果圖。

圖8是圖1的軟磁體磁鋼帽9的立體效果圖；

圖9是圖1的軟磁體磁鋼3、永磁體4、軟磁體磁鋼帽9合體后的立體效果圖。

在圖中，1、一體化彈性體；2、感溫元件；3、磁鋼；4、永磁體；5、電磁線圈；6、光電支架；7、紅外發(fā)光管；8、光電池板；9、軟磁體磁鋼帽；10、過(guò)沖保護(hù)擋片；11、支重彈片；12、天平托盤(pán)承重支柱；13、調(diào)整螺絲；14、光電支架下壓螺絲；15、光電支架提拉螺絲；16、軟磁體磁鋼帽緊固螺絲；17、支重彈片緊固螺絲；18、電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲；19、過(guò)沖保護(hù)擋片緊固螺絲；20、線圈緊固螺絲；21、光電池板緊固螺絲。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的裝配示意圖。如圖1所示，一種適用于電子天平的高精度稱量傳感器，其主體部分包括一體化彈性體1，感溫元件2，磁鋼3，永磁體4，電磁線圈5，光電支架6，紅外發(fā)光管7，光電池板8，軟磁體磁鋼帽9，過(guò)沖保護(hù)擋片10，支重彈片11，天平托盤(pán)承重支柱12；各部件的固定連接及調(diào)整螺絲包括二顆四角誤差調(diào)整螺絲13，二顆光電支架下壓螺絲14，二顆光電支架提拉螺絲15，四顆軟磁體磁鋼帽緊固螺絲16，三顆支重彈片緊固螺絲17，二顆電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲18，二顆過(guò)沖保護(hù)擋片緊固螺絲19，二顆線圈緊固螺絲20，一顆光電池板緊固螺絲21。優(yōu)選地，感溫元件2選高精度感溫元件；優(yōu)選地，磁鋼3選擇軟磁體磁鋼；優(yōu)選地，永磁體4選低溫度系數(shù)永磁體。優(yōu)選地，本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器通過(guò)一根八芯扁排線與電子天平控制板相連，包括光電池板輸出信號(hào)線二根，紅外發(fā)光管供電線二根，電磁線圈驅(qū)動(dòng)線二根，高精度感溫元件信號(hào)線二根。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖2，為本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的效果圖。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖3，為本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的一體化彈性體1的立體圖。本本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的稱量時(shí)，天平托盤(pán)承重支柱12受到向下的力，經(jīng)過(guò)支重彈片11緩沖后，把這個(gè)力傳遞給彈性體的承重梁1-1。由于彈性體是懸臂梁型平行梁結(jié)構(gòu)，承重梁發(fā)生平移式的形變，而承重面仍保持水平。這個(gè)形變，通過(guò)一對(duì)串聯(lián)雙臂吊簧1-2傳遞給杠桿的動(dòng)力臂1-4，再經(jīng)過(guò)杠桿的放大作用，使在阻力臂1-5末端的光電檢測(cè)細(xì)縫1-10偏離原平衡位置，由紅外發(fā)光管7發(fā)射的紅外光透過(guò)光電檢測(cè)細(xì)縫1-10照到光電池板的紅外光的光通量發(fā)生變化，電子天平控制板檢測(cè)到這個(gè)光電信號(hào)的變化，輸出相應(yīng)的電流信號(hào)給電磁線圈5，促使光電檢測(cè)縫1-10回歸到原來(lái)的平衡位置，同時(shí)帶動(dòng)杠桿及承重梁回歸到原平衡位置，完成稱量過(guò)程。

請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的光電架6頂面立體效果圖。

請(qǐng)參閱圖5，為圖1本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的光電架6底面的立體效果圖。

如圖4和圖5所示，光電架6中的發(fā)光管安裝孔6-1用于安裝紅外發(fā)光管，光電支架下壓螺絲孔6-5和光電支架提拉螺絲孔6-2用于安裝光電支架固定調(diào)節(jié)螺絲，光電池線出線孔6-3與紅外發(fā)光管出線孔6-4用于走引線，光電池板定位槽6-7用于定位光電池板，光電池板固定螺絲孔6-8用于安裝光電池板固定螺絲，光電池防碰桿6-9用于仿止杠桿受到側(cè)向外力時(shí)檫傷光電池，光電支架定位面6-10共有四處，用于把光電支架定位在軟磁體磁鋼帽中，起到水平定位的作用。紅外發(fā)光管是用強(qiáng)力膠固定在發(fā)光管安裝孔6-1中的，光電池板先用強(qiáng)力膠固定在光電池板定位槽6-7中，再擰緊光電池板固定螺絲。

請(qǐng)參閱圖6，圖6為圖1本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的軟磁體磁鋼3立體效果圖。

請(qǐng)參閱圖7，圖7為圖1本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的軟磁體磁鋼3與永磁體4合體后立體效果圖。

請(qǐng)參閱圖8，圖8為圖1的軟磁體磁鋼帽9的立體效果圖。

請(qǐng)參閱圖9，圖9為圖1本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器的軟磁體磁鋼3、永磁體4、軟磁體磁鋼帽9合體后的立體效果圖。

如圖6、圖7、圖8、圖9所示，軟磁體磁鋼3底面的中心有一感溫元件安裝孔3-1用于安裝高精度感溫?zé)崦綦娮瑁酌?-5居中位置用強(qiáng)力膠粘合一圓柱形低溫度系數(shù)強(qiáng)永磁體4，限位槽3-4用于限制杠桿的活動(dòng)范圍，磁鋼固定孔3-2用于在一體化彈性體上固定軟磁體磁鋼，安裝孔3-3用于在磁鋼上固定磁鋼帽。低溫度系數(shù)強(qiáng)永磁體4與軟磁體磁鋼3之間有一環(huán)形氣隙，氣隙內(nèi)部有一穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)，電磁線圈就在此磁場(chǎng)氣隙中運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明適用于電子天平的稱量傳感器，其有益效果為：整體性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，傳感器在運(yùn)輸及組裝過(guò)程中均不易損壞，且外形美觀，從而可以得以在電子天平的稱量傳感領(lǐng)域得以廣泛的使用。

本發(fā)明是根據(jù)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本發(fā)明范圍時(shí)，可進(jìn)行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本發(fā)明技術(shù)的特定場(chǎng)合，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行諸多修改而不脫離其保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開(kāi)的特定實(shí)施例，而包括所有落入到權(quán)利要求保護(hù)范圍的實(shí)施例。