一种光学折射法与位移测定法相互验证的大质量测量装置制造方法及图纸

本申请公开了一种光学折射法与位移测定法相互验证的大质量测量装置，包括：机架；主梁，所述主梁被支撑在机架上；配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端；称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端；砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走；以及控制系统，所述控制系统包括安装在机架中的光学传感器，安装在主梁上的激光位移传感器，显示器，以及与光学传感器、激光位移传感器和显示器电连接的控制单元，其中，控制系统能够将通过光学传感器获得的主梁第一位移数据以及通过激光位移传感器获得的主梁第二位移数据相互验证，以准确地测定主梁的实际位移。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种用于测量砝码质量的测量装置。
技术介绍
现有技术中已知的砝码测量装置、尤其是用于测量重型砝码的质量比较仪所采用的称重传感器利用惠斯通电桥和杠杆并且通过质量比较法来实现砝码质量的测量。由于惠斯通电桥中的电阻阻值随温度而改变，并且通过杠杆进行放大需要获得准确的杠杆比，因此导致在测量重型砝码质量的过程中，现有技术中的质量比较仪不能得到高准确度的测量结果。基于上述原因，在现有技术中无法实现对于重量达到500千克的砝码的重复性为0.05克的测量、对于重量达到1000千克的砝码的重复性为0.5克的测量、以及对于重量达到2000千克的砝码的重复性为1克的测量。
技术实现思路
本申请的目的是解决现有技术中的质量比较仪或机械式天平不能得到高准确度的测量结果的问题。本申请公开了一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架；主梁，所述主梁被支撑在机架上；配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端；称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端；砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走；以及控制系统，所述控制系统包括安装在机架中的光学传感器，安装在主梁上的激光位移传感器，显示器，以及与光学传感器、激光位移传感器和显示器电连接的控制单元。控制系统能够将通过光学传感器获得的主梁第一位移数据以及通过激光位移传感器获得的主梁第二位移数据相互验证，以准确地测定主梁的实际位移。这样做的优点在于，能够避免传统人工读数产生的读数误差，提高砝码测量读数的准确度。根据本申请的可行实施方式，主梁还包括沿垂直于主梁长度的方向延伸的连杆。连杆的一端固定到主梁底部，另一端伸入到机架中并且接附有标尺，连杆固定到主梁底部，以使得连杆能够随主梁一起摆动。根据本申请的可行实施方式，标尺包括刻度区域。刻度区域包括相对于标尺的中轴线对称布置的多格刻度。根据本申请的可行实施方式，光学传感器在机架中布置成使得光学传感器的镜头正对标尺，以读取由主梁的摆动造成的刻度变化以获得主梁第一位移数据，并且将主梁第一位移数据传送到显示器以进行实时显示。根据本申请的可行实施方式，激光位移传感器能够发射激光。主梁在距主梁中轴线等距处布置有用于反射激光的两个反光板。激光位移传感器在机架上布置成使得每个反光板的正下方存在对应的一个激光位移传感器，用于读取由主梁的摆动造成的激光光束长度变化，并且将反映激光光束长度变化的信号传送到控制单元以获得主梁第二位移数据。根据本申请的可行实施方式，反光板的中心与主梁中轴线之间的距离为主梁长度的0.1～0.2倍。激光位移传感器与反光板之间的距离为6～10cm。根据本申请的可行实施方式，主梁长度约为2m。反光板的中心与主梁中轴线之间的距离约为0.3m。激光位移传感器与反光板之间的距离约为10cm。根据本申请的可行实施方式，刻度区域的长度为4～8cm，刻度的数量为160～200格。根据本申请的可行实施方式，刻度区域的长度约为4cm，刻度的数量约为160格，每格刻度的间距约为0.25mm。根据本申请的可行实施方式，待测砝码的形状是立方体或柱体。称量系统还包括可拆除的砝码托架。砝码传送系统还包括可拆除的砝码支架和砝码托盘。在待测砝码的形状是立方体的情况下，将砝码托架和砝码支架拆除，并且将砝码托盘安装到砝码传送系统中，以使得待测砝码能够借助于砝码托盘加载到称量系统中。在待测砝码的形状是柱体的情况下，将砝码托盘拆除，并且将砝码托架和砝码支架分别安装到称量系统和砝码传送系统中，以使得待测砝码能够借助于砝码托架和砝码支架加载到称量系统中。这样做的优点是，称量系统能够兼容不同形状的待测砝码，扩大了测量装置的可用范围。附图说明为了更加透彻地理解本申请的目的和优点，应当结合附图阅读下文中的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记用于相同的部件。图1是根据本申请的可行实施方式的测量装置的示意图；图2是图1中的测量装置的机架的立体图；图3是图1中的测量装置的主梁的示意图；图4是图1中的测量装置的配衡系统的立体图；图5是图1中的测量装置的称量系统的立体图；图6是图1中的测量装置的砝码传送系统的立体图，示出了砝码传送系统与称量系统的相对位置关系；图7是图1中的测量装置的控制系统的示意图；图8A和图8B是图7中的控制系统的光学传感器的侧视图以及标尺的放大图；以及图9是图7中的控制系统的激光位移传感器的侧视图。具体实施方式图1是根据本申请的可行实施方式的测量装置1的示意图。如图所示，测量装置1包括机架100、主梁200、配衡系统300、称量系统400、砝码传送系统500和控制系统600。机架100经由主梁200与配衡系统300和称量系统400连接。图2是图1中的测量装置1的机架100的立体图。如图所示，机架100包括主梁电机101。机架100能够经由主梁电机101将主梁200升起或放下。在主梁200放置在机架上100的情况下，主梁能够绕主梁中轴线A轻微摆动。图3是图1中的测量装置1的主梁200的示意图。如图所示，主梁200包括沿垂直于主梁200的方向从主梁200向外延伸的支撑杆201。支撑杆201能够放置在主梁电机101上，以使得主梁200借助于主梁电机101支撑在机架100上。主梁200还包括沿垂直于主梁200长度的方向延伸的连杆202，连杆202的一端固定到主梁200底部，另一端伸入到机架100中并且接附有标尺203。由于连杆202的一端固定到主梁200底部，因此连杆202能够在主梁200绕主梁中轴线A摆动时随着主梁200一起摆动。主梁200在距主梁中轴线A等距处布置有两个反光板204。反光板204采用三〇四型不锈钢通过抛光技术打磨制成，用于反射激光。图4是图1中的测量装置1的配衡系统300的立体图。如图所示，配衡系统300包括配衡系统连接件301、配衡砝码302、配衡砝码架303和配衡电机304。配衡系统300借助于配衡系统连接件304加载到主梁200上。配衡砝码架303中设置有一个或多个配衡砝码302。配衡砝码架303支撑在配衡电机304上。配衡电机304能够推动配衡砝码架303上下移动，从而能够实现配衡系统300的加载和卸载。图5是图1中的测量装置1的称量系统400的立体图。如图所示，称量系统400包括称量系统连接件401、称量支架402、砝码托架403和称量电机404。称量系统400借助于称量系统连接件401加载到主梁200上。称量支架402支撑在称量电机404上。称量电机404能够推动称量支架402上下移动，从而实现称量系统400的加载和卸载。砝码托架403在顶部具有凹部并且能够根据需要安装在称量系统400中或从称量系统400中拆除，以适应不同形状的待测砝码。图6是图1中的测量装置1的砝码传送系统500的立体图，示出了砝码传送系统与称量系统的相对位置关系。如图所示，砝码传送系统500包括传送导轨501、传送车502、标准砝码503和待测砝码504。传送导轨501在称量支架402下方延伸。传送车502能够在传送导轨501上滑动，以使得传送车502能够进出称量支架402，从而能够将标准砝码503或待测砝码504运送和加载到称量系统400中以及从称量系统中卸载和运走。传送车502具有沿滑动方向延本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架，主梁，所述主梁被支撑在机架上，配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端，称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端，砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走，以及控制系统，所述控制系统包括安装在机架中的光学传感器，安装在主梁上的激光位移传感器，显示器，以及与光学传感器、激光位移传感器和显示器电连接的控制单元，其中，控制系统能够将通过光学传感器获得的主梁第一位移数据以及通过激光位移传感器获得的主梁第二位移数据相互验证，以准确地测定主梁的实际位移。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架，主梁，所述主梁被支撑在机架上，配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端，称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端，砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走，以及控制系统，所述控制系统包括安装在机架中的光学传感器，安装在主梁上的激光位移传感器，显示器，以及与光学传感器、激光位移传感器和显示器电连接的控制单元，其中，控制系统能够将通过光学传感器获得的主梁第一位移数据以及通过激光位移传感器获得的主梁第二位移数据相互验证，以准确地测定主梁的实际位移。2.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，主梁还包括沿垂直于主梁长度的方向延伸的连杆，连杆的一端固定到主梁底部，另一端伸入到机架中并且接附有标尺，连杆固定到主梁底部，以使得连杆能够随主梁一起摆动。3.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，标尺包括刻度区域，刻度区域包括相对于标尺的中轴线对称布置的多格刻度。4.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，光学传感器在机架中布置成使得光学传感器的镜头正对标尺，以读取由主梁的摆动造成的刻度变化以获得主梁第一位移数据，并且将主梁第一位移数据传送到显示器以进行实时显示。5.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，激光位移传感器能够发射激光，主梁在距主梁中轴线等距处布置有用于反射激光的两个反光板，激...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，蔡常青，任孝平，李涛，胡满红，王肖磊，吉鸿磊，王翔，陈平，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11