专利名称：电子天平称量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及称量仪器，特别是一种电子天平称量传感器。
背景技术：
电子天平的称量传感器是依据电磁力平衡原理制作而成，测量时其导向机构在被称物的重力作用下，因变形而产生位移，位移经杠杆放大后，使与杠杆相连的线圈在静磁场中移动，光电装置测出线圈偏离了原来的平衡位置，由电路控制部分给线圈一定的补偿电流，通有电流的线圈在磁场受到安培力(即电磁力)作用，使杠杆恢复到平衡位置。因此，将这个与被称物相对应的补偿电流，由电路控制部分进行转换处理，即可测得被称物的质量。
现有的电子天平称量传感器的机械结构由三十多个零件组成，机构复杂，加工量大、安装费时，而且装配定位产生的误差也大，影响了测量精度的提高。如图1所示，仅力柱01就有好几个零件装配而成，其他结构不再赘述。
目前，国际上采用先进的模块化结构，即将导向机构的所有零部件用整块材料在数控机床上进行线切割一次加工成形，由于各种零部件的受力情况不同，所以对切割形状需要精密计算、精确地加工，研制和生产的投入较大。国内也开始采用改进的模块化结构，即将导向机构的基本零部件由数控机床进行线切割加工成形，将关键零部件进行装配调试，以达到设计要求的技术指标，只是这种改进尚须要不断完善。

发明内容
本发明为了解决现有称量传感器零部件多、装配费时所存在的技术问题，而提供一种结构高度集成的电子天平称量传感器。
根据上述目的，本发明提供一种电子天平称量传感器，包括机械结构、电磁装置，其高度集成的机械结构主要有导向机构、底板、横梁、簧片、固定板、杠杆，还有磁座板构成；其中呈框形的导向机构较薄的上边为上导杆、下边为下导杆，其较厚的左边为力柱、右边为支柱和连有伸入框右部的凸梁，在上导杆、下导杆靠近力柱、支柱处有双面凹槽；其中叉形的底板的底部两侧有较高的凸缘，凸缘之间有较低的凸台，紧靠凸台有与底板垂直的固定支板，固定支板外侧有叉形平台；其中磁座板与底板的叉形平台连接，电磁装置安装在磁座板上；导向机构垂直于底板，其支柱紧贴固定支板置于凸台上，由螺钉将支柱与固定支板紧固连接；横梁位于导向机构框左部内，由簧片与力柱、固定板连接，固定板与凸缘连接；杠杆位于导向机构框外侧，其一端与横梁连接，另一端与安装在磁座板上的电磁装置的线圈连接。
上述传感器，其中略呈倒T字形的横梁通过其上凸端的安装孔由吊簧与力柱连接，并通过其下两端的安装孔由吊簧与固定板连接。
上述传感器，其中呈工字形固定板的下梁两端有椭圆形安装孔，由螺钉连接在底板的凸缘上，其上梁两凸端有安装孔与吊簧连接。
上述传感器，其中恒弹性材料的簧片包括三根吊簧。
上述传感器，其中磁座板中间凸起部分有3个安装孔，由螺钉将电磁装置与磁座板固定连接，其两边有椭圆形安装孔，由螺钉与底板两叉形平台连接。
本发明由于采用了以上技术措施，将原来众多的零部件集成为一体，使电子天平称量传感器具有结构紧凑、装配方便、定位准确、机械性能好的优点。


图1是电子天平称量传感器原结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的底板结构示意图。
图4是本发明的横梁结构示意图。
图5是本发明的固定板结构示意图。
图6是本发明的磁座板结构示意图。
具体实施例方式
以下将结合附图对本发明作进一步阐述。
如图2所示，一种电子天平称重传感器，包括机械结构、电磁装置，其高度集成的机械结构主要由导向机构1、底板2、横梁3、簧片4、固定板5、杠杆6、磁座板7构成，加上秤盘8、套轴9、托板10以及联接紧固件。其中矩形框的导向机构1其较薄的上边为上导杆1-1、下边为下导杆1-2，其较厚的左边为力柱1-3、右边为支柱1-4和连有伸入框右部的凸梁1-5；凸梁1-5有两个功能，一是增加支柱1-4的刚性，二是在导向机构1受力过载变形时对其上导杆1-1的限位功能；在上导杆1-1、下导杆1-2靠近力柱1-3、支柱1-4处有双面凹槽1-6，凹槽1-6处的上、下导杆更薄，相当于簧片，可使导向机构1受力时作弹性弯曲变形。框内形状虽然比较复杂，若用整块材料在数控机床上进行线切割加工，还是不难制造的。
结合图3所示，其中叉形的底板2的底部2-1外侧有较高的凸缘2-2，凸缘2-2之间有较低凸台2-3，紧靠凸台2-3有与底板2垂直的固定支板2-4，固定支板2-4外侧有两叉形平台2-5。在固定支板2-4上有安装孔2-6，用于安装导向机构1；在凸缘2-2上有螺纹孔2-7，用于安装固定板5；在平台2-5上有安装孔2-8，用于安装磁座板7。另外由底板2底部2-1上的三个安装孔2-9，将整个机械结构固定安装在电子天平的机壳上。
结合图4所示，略呈倒T字形的横梁3，其上凸端侧面有安装孔3-1，由较长的吊簧4-1与力柱1-3连接，其下两端侧面有安装孔3-2，由两较短的吊簧4-2与固定板5上梁连接。
结合图5所示，工字形的固定板5的下梁两端有椭圆形安装孔5-1，用于将固定板5安装在底板2的凸缘2-2上，调节安装孔5-1的位置，可以达到将两吊簧4-2处于同一平面的目的，其上梁两端侧面有安装孔5-2，用于安装吊簧4-2。
结合图6所示，磁座板7中间凸起部分有三个安装孔7-1，用于固定连接包括线圈11、磁钢12、磁极13的电磁装置，其两边有椭圆形安装孔7-2，用于将磁座板7从下往上嵌入底板2的叉形平台2-5之间，调节安装孔7-2的位置可以达到调节杠杆6与磁钢12的相对位置的目的。
再参照图2，导向机构1垂直与底板2的底部2-1，其支柱1-4紧贴固定支板2-4置于凸台2-3上，由螺钉通过固定支板2-4上的安装孔2-6与支柱1-4上的螺纹孔紧固连接；横梁3位于导向机构1框左部内，通过上凸端安装孔3-1由吊簧4-1与力柱1-3连接，并通过其下两端安装孔3-2由吊簧4-2与固定板5上梁两端连接。装配时，固定板5通过其下梁两端椭圆形安装孔5-1对底板2的相对位置作水平方向移动，以保证两吊簧4-2在一个平面内，同时也可对横梁3与导向机构1的相对位置进行调节。杠杆6位于导向机构1框外侧，其一端与横梁3呈直角连接，其另一端与电磁装置的线圈11连接。电磁装置还包括安装在磁座板7上的构成磁场的磁钢12、磁极13。圆形称盘8的中心由轴套9安装在秤盘托板10的一端上，托板10的另一端由螺钉安装固定在导向机构1的力柱1-3上。整个称重传感器结构十分紧凑，装配十分方便。
当被称物置于称盘8时，其重力由托板10传递给力柱1-3，导向机构1在重力作用下以支柱1-4为支点发生平面弯曲变形，变形通过吊簧4-1、吊簧4-2使横梁3产生位移，位移经杠杆6放大并使相连的线圈11在磁场中移动，光电装置测出线圈11偏离了原来的平衡位置，由电路控制部分增加线圈11中的电流，这个电流增量称为补偿电流，补偿电流增加了线圈所受的电磁力，使线圈向下移动，以使杠杆6恢复到平衡位置。所以，将这个与被称物相对应的补偿电流，由电子天平的电路部分进行转换、数据处理，即可获得被称物的重量。若被称物超过电子天平的测量范围，导向机构1的变形因凸梁1-5而终止，可保护传感器不受损坏。
权利要求
1.一种电子天平称量传感器，包括机械结构、电磁装置，机械结构有导向机构(1)、底板(2)、横梁(3)、簧片(4)、固定板(5)、杠杆(6)，其特征是还有磁座板(7)构成；其中呈框形的导向机构(1)较薄的上边为上导杆(1-1)、下边为下导杆(1-2)，其较厚的左边为力柱(1-3)、右边为支柱(1-4)和连有伸入框右部的凸梁(1-5)，在上导杆(1-1)、下导杆(1-2)靠近力柱(1-3)、支柱(1-4)处有双面凹槽(1-6)；其中叉形的底板(2)的底部(2-1)两侧有较高的凸缘(2-2)，凸缘(2-2)之间有较低的凸台(2-3)，紧靠凸台(2-3)有与底板(2)垂直的固定支板(2-4)，固定支板(2-4)外侧有叉形平台(2-5)；其中磁座板(7)与底板(2)的叉形平台(2-5)连接，电磁装置安装在磁座板(7)上；导向机构(1)垂直于底板(2)，其支柱(1-4)紧贴固定支板(2-4)置于凸台(2-3)上，由螺钉将支柱(1-4)与固定支板(2-4)紧固连接；横梁(3)位于导向机构(1)框左部内，由簧片(4)与力柱(1-3)、固定板(5)连接，固定板(5)与凸缘(2-2)连接；杠杆(6)位于导向机构(1)框外侧，其一端与横梁(3)连接，另一端与安装在磁座板(7)上的电磁装置的线圈(11)连接。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征是其中略呈倒T字形的横梁(3)通过其上凸端的安装孔(3-1)由吊簧(4-1)与力柱(1-3)连接，并通过其下两端的安装孔(3-2)由吊簧(4-2)与固定板(5)连接。
3.根据权利要求1所述的传感器，其特征是其中呈工字形固定板(5)的下梁两端有椭圆形安装孔(5-2)，由螺钉连接在底板(2)的凸缘(2-2)上，其上梁两凸端有安装孔(5-1)与吊簧(4-2)连接。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征是其中恒弹性材料的簧片(4)包括三根吊簧(4-1)、(4-2)。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征是其中磁座板(7)中间凸起部分有3个安装孔(7-1)，由螺钉将电磁装置与磁座板(7)固定连接，其两边有椭圆形安装孔(7-2)，由螺钉与底板(2)两叉形平台(2-5)连接。
全文摘要
本发明涉及电子天平称量传感器，包括机械结构、电磁装置，其高度集成的机械结构主要有导向机构、底板、横梁、簧片、固定板、杠杆，还有磁座板构成。其中呈框形的导向机构较薄的上边为上导杆、下边为下导杆，其较厚的左边为力柱、右边为支柱和连有伸入框右部的凸梁，在上导杆、下导杆靠近力柱、支柱处有双面凹槽。框内形状比较复杂，可用整块材料在数控机床上进行线切割加工成形。本发明具有结构紧凑、装配方便、定位准确、机械性能好的优点。
文档编号G01G7/00GK1487270SQ0314198
公开日2004年4月7日 申请日期2003年7月31日 优先权日2003年7月31日
发明者姜余华, 施琴 申请人:上海精密科学仪器有限公司