專利名稱：一種誤差補償式彈簧吊秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及彈簧吊秤，尤其是一種誤差補償式彈簧吊秤。
現(xiàn)有的彈簧吊秤，如上海市、浙江省等市、省計量器具廠的彈簧吊秤，其結(jié)構(gòu)大同小異，主要是由單根或雙根螺旋拉伸彈簧、平行四邊形上下運動機構(gòu)、齒輪齒條傳動機構(gòu)、調(diào)零機構(gòu)、指針、單面或雙面顯示度盤及外殼機械連接而成。然而，由于受高精度彈簧基礎(chǔ)材料、機構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)原始誤差較大、制造與調(diào)整困難及其使用環(huán)境條件的影響，其產(chǎn)品計量精度大都不穩(wěn)定可靠，實用性較差，不能滿足市場公平交易的要求。
本實用新型的目的是提供一種誤差補償式彈簧吊秤，不但計量示值穩(wěn)定可靠，而且裝拆、調(diào)測性好。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在外殼中，雙螺旋拉伸彈簧、平行四邊形上下運動機構(gòu)、齒輪齒條傳動機構(gòu)、調(diào)零機構(gòu)、指針、雙面顯示度盤機械連接，其中還機械連接著一個由螺旋彈簧上掛鉤、下掛鉤螺柱和上述運動機構(gòu)上下擺桿擺角θ1＞θ2的可調(diào)裝置組成的機械設(shè)計原始誤差補償機構(gòu)。
為了克服上述彈簧鋼絲直徑公差、材質(zhì)不勻、彈簧中徑公差和熱處理強度不一致及使用環(huán)境條件(溫度、濕度)等引起的彈簧非線性誤差對計量示值的影響，上述彈簧上掛鉤下部裝有一片可橫向插入被掛彈簧內(nèi)的掛片，必要時，它可隨著其鉤左右旋轉(zhuǎn)，沿著彈簧螺旋線上下移動，改變其彈簧的工作圈數(shù)和幾何尺寸，以補償原始誤差。
為了減小上述運動機構(gòu)運動誤差對計量示值的影響，上述彈簧下掛鉤螺柱的有效工作長度L為可調(diào)整的，使被掛彈簧以其下掛鉤點為起點上下偏移一個距離，致使其掛鉤點與上述擺桿右端部不在一條直線上，以減小彈簧框架左右擺幅，致使上述彈簧拉伸長度為近似直線。
為了合理設(shè)置計量零點位置，達到誤差補償目的，設(shè)上述擺桿擺角為θ，由θ1與θ2構(gòu)成，令θ1＞θ2，致使其擺桿在10°范圍的運動軌跡為近似直線，以補償機構(gòu)設(shè)計原始誤差。
上述θ1＞θ2可調(diào)裝置由上述的彈簧掛鉤、掛鉤螺柱、框架、調(diào)零機構(gòu)和轉(zhuǎn)軸組成。θ1＞θ2的調(diào)定，可通過調(diào)零機構(gòu)或上述掛鉤來調(diào)整上述擺桿或彈簧幾何尺寸來完成。
由于采用上述方案，本實用新型的計量示值精確度符合國家技術(shù)監(jiān)督局于1989年12月1日批準(zhǔn)頒布實施國家標(biāo)準(zhǔn)(GB11884-89)對四級彈簧度盤秤的標(biāo)準(zhǔn)，即分度值d＞5g，分度數(shù)100＜n＜1000，最小秤量為10d，其允許最大誤差
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型具體機構(gòu)示意圖和說明書摘要附圖。
圖2為圖1中彈簧上掛鉤(12)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1中彈簧下掛鉤螺柱(6)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖1中擺桿(3、7)擺角θ1＞θ2可調(diào)裝置工作原理圖。
圖5為圖1中擺桿(3、7)結(jié)構(gòu)及其上下擺動(虛線)示意圖。
從圖1、圖4中，不難理解外殼(20)中，雙螺旋拉伸彈簧(15)、平行四邊形上下運動機構(gòu)〔上、下擺桿(3、7)、軸(4、2)、框架(11)、螺柱(8)的組合體〕、齒輪齒條傳動機構(gòu)(13)、調(diào)零機構(gòu)(1)、指針(16)、雙面顯示度盤(5)、把手(9)、支架(10)、下支架(17)、掛鉤(18)機械連接而成，其中還機械連接著一個由彈簧上掛鉤(12)、下掛鉤螺柱(6)、螺母(19)和上下擺桿(3、7)擺角θ1＞θ2可調(diào)裝置組成的機械設(shè)計原始誤差補償機構(gòu)。
上掛鉤(12)(圖2)下部裝有一片可橫向插入被掛彈簧(15)內(nèi)的掛片(14)，必要時，它可隨著其鉤左右旋轉(zhuǎn)而沿著彈簧(15)螺旋線上下移動，改變其彈簧工作圈數(shù)和幾何尺寸，以補償機械設(shè)計原始誤差。
下掛鉤螺柱(6)的有效工作長度L為可調(diào)整的(圖3)，調(diào)整后由螺母(19)固定于框架(11)中，使彈簧(15)以其下掛鉤點B為起點向上下偏移一個距離S，致使該起點與擺桿(7)右端不在一條直線上，以減小彈簧框架(11)擺幅，使彈簧(15)拉伸長度為近似直線，以減小上述運動機械運動誤差對計量示值的影響。
上下擺桿(3、7)擺角θ1＞θ2可調(diào)裝置是由擺桿(3、7)、調(diào)零機構(gòu)(1)、彈簧(15)、彈簧上掛鉤(12)、下掛鉤螺柱(6)、框架(11)和螺母(19)機械連接而成(圖1)。
在說明如何調(diào)整上述部件以獲得θ1＞θ2而補償誤差之前，先說明上述θ1＞θ2可調(diào)裝置的工作原理。如圖4、圖5與圖1所示，AC擺桿(3)全量程擺角為θ角，其值已定，對于過A點的水平線X而言，其桿上下擺角為θ1、θ2，取θ1＞θ2，其起始擺動點為C點，此時，指針(16)指在度盤(5)零刻度位置，其終點為C″，此時，指針(16)指在度盤(5)滿刻度位置(一周后指針(16)返回指零)。經(jīng)過分析，AC擺桿(3)由C點引起的計量示值誤差，可用公式表示。設(shè)桿(3)的軸(4)A點為坐標(biāo)原點，X軸為過原點A的水平軸、Y軸為過原點A且垂直于X軸的垂直軸、AC擺桿(3)長度AC＝r，為已定值，C點擺動至E點時，AE與X軸的夾角為α，則E點坐標(biāo)為{Y=r·sinαX=r·cosα]]>或r2＝X2＋Y2這是C點的運動軌跡方程式。
若E點為稱某物重量時的AC擺桿(3)的下移位置，則CE在Y軸上投影為某物拉伸彈簧(15)移動的垂直距離，從而通過齒輪齒條傳動機構(gòu)(13)帶動指針(16)在度盤(5)上指示某物重量值。CE在Y軸上投影用y表示，則y＝r·sinθ—r·sinα，由于r及θ1可原始設(shè)定，設(shè)r·sinθ1定值為H，H＝r·Sinθ1，y＝H—r·sinα。由此說明y值與擺角α成正弦函數(shù)關(guān)系，顯然不成線性。經(jīng)試驗證明，當(dāng)α值在10°范圍內(nèi)變化時，正弦函數(shù)值為近似直線變化，這與要求擺桿(3、7)近似直線運動相一致。當(dāng)具體機構(gòu)尺寸決定后，其非線誤差可以計算出。例如，稱重為8kg滿刻度彈簧秤，每周400刻度，每刻度值為20克，指針轉(zhuǎn)角54′，其設(shè)計非線性誤差為0.01～0.032，小于示值允許誤差0.071。若θ1＞θ2，使拐點C″點處于國家標(biāo)準(zhǔn)允許示值最大誤差較大數(shù)值范圍內(nèi)(例如8kg秤，其示值誤差從4—8kg為±1.5d，比1kg范圍內(nèi)為±0.5d大二倍)，且利用C′點誤差正、負符號變化，使度盤示值誤差有所補償。例如，指針在C′點附近，示值原為+1.0d，過C′點后，指示為一0.5d，絕對誤差為1.5d，則正確示值僅為 ，完全在±1.0d的計量允許值范圍內(nèi)，而此時對機構(gòu)的調(diào)整精度要求，可相應(yīng)降低要求而選定。
θ1的選定，是通過順時針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)零機構(gòu)(1)旋鈕，使AC擺桿(3)起始擺動點C從原位向上移動，而擺角θ不變(因為滿刻度最大秤量已決定)，θ1增大，θ2＝θ—θ1，θ2必然減小，則θ1＞θ2；或順時針方向轉(zhuǎn)動掛鉤(12)，縮短彈簧(15)兩掛鉤面距離，使AC擺動(3)上移，達到θ1＞θ2。
本實用新型主要部件尺寸彈簧(15)鋼絲直徑為φ2mm；其彈簧外徑為φ16mm，其長度為85mm；θ＝14.4°，θ1＝9°—10.8°，θ＝5.4°—3.6°；偏距S＝0—5mm。
權(quán)利要求1.一種誤差補償式彈簧吊秤，在外殼(20)中，雙螺旋拉伸彈簧(15)、平行四邊形上下運動機構(gòu)〔上、下擺桿(3、7)、軸(4、2)、框架(11)、螺柱(8)的組合體〕、齒輪齒條傳動機構(gòu)(13)、調(diào)零機構(gòu)(1)、指針(16)、雙面顯示度盤(5)、把手(9)、支架(10)、下支架(17)和掛鉤(18)機械連接而成，其特征是其中還機械連接著一個由彈簧上掛鉤(12)、下掛鉤螺柱(6)、螺母(19)和上、下擺桿(3、7)擺角θ1＞θ2可調(diào)裝置組成的機械設(shè)計原始誤差補償機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧吊秤，其特征是上掛購(12)下部裝有一片可橫向插入被掛彈簧(15)內(nèi)的掛片(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧吊秤，其特征是下掛鉤螺柱(6)的有效工作長度L是可調(diào)整的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧吊秤，其特征是上下擺桿(3、7)擺角θ1＞θ2可調(diào)裝置是由擺桿(3、7)、調(diào)零機構(gòu)(1)、彈簧(15)、彈簧上掛鉤(12)、下掛鉤螺柱(6)、框架(11)和螺母(19)機械連接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧吊秤，其特征是θ＝14.4°，θ1＝9°—10.8°，θ2＝5.4°—3.6。
專利摘要本實用新型是一種誤差補償式彈簧吊秤，是在外殼(20)中，雙螺旋拉伸彈簧(15)、平行四邊形上下運動機構(gòu)〔上、下擺桿(3、7)、軸(4、2)、框架(11)、螺栓(8)的組合體〕、齒輪齒條傳動機構(gòu)(13)、調(diào)零機構(gòu)(1)、指針(16)、雙面顯示度盤(5)、把手(9)、支架(10)、下支架(17)、掛鉤(18)機械連接而成，與之還連接著一個由彈簧上掛鉤(12)、下掛鉤螺柱(6)、螺母(19)、擺桿(3、7)擺角θ1＞θ2可調(diào)裝置組成的機械設(shè)計原始誤差補償機構(gòu)(圖1)，以補償其結(jié)構(gòu)設(shè)計誤差對計量示值的影響。其示值精度符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而且結(jié)構(gòu)新穎，簡單、耐用、實用性好。
文檔編號G01G3/04GK2234608SQ95220950
公開日1996年9月4日 申請日期1995年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月11日
發(fā)明者陳忠南, 張維健, 張大林, 崔鋼, 王瑞玲, 唐仲寅, 曲莉仁 申請人:天津光電通信公司