一种用于精确称量加样用的药勺的制作方法

本发明涉及一种粉末状物质取用和称量时使用的，可以避免交叉污染的化学分析设备，具体的说是一种用于精确称量加样用的药勺。

背景技术：

在化学、物理分析实验室里，通常要用到药勺来取用和称量粉末状物质，尤其是精确称量时，一要准确快速，二要防止交叉污染。通常的实验步骤是：准备好天平，把称量容器(或称量纸)放到天平托盘上，然后，用药勺取粉末物质加到容器中，当重量接近要求时，用手轻拍握勺手的手腕，使粉末物质慢慢地加到容器中以达到规定量至天平平衡。当换一品种或批号称量时，通常是更换一只药勺，以防止交叉污染。一般粉末物质有粘附性，很难从药勺中慢慢流下来，尤其是接近要求量时，要人为控制加样速度和加样量。但是，在需要精确称量时，比如精确到毫克级，这个加样动作控制就会有相当大的难度，往往会多加了，就要取回一点粉末，再慢慢往称量容器中加样，直到达到要求的量，可能要反复几次才可，费时且效果很差。

针对上述问题，中国发明专利(200910197731.9)公开了一种电动药勺，由勺头和手柄构成，手柄内部有空腔，空腔内装有与电源相连的马达。该专利能够根据手柄自身的震动，让药品更顺畅的均匀散落。然而该电动药勺在使用时只能维持一种震动频率，不能根据使用者的实际需求来调节手柄的震动强度，控制加样速度和加样量，仍然会地加样过多，做不到精确控制。此外该电动药勺的勺头和手柄不可拆卸，当需要更换勺头时还需另外更换整个药勺或者再清洁，操作仍然不方便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种药勺，能自由调节药勺的振动强度，使粉末样品从药勺上落下来的速度得到控制，从而更好地实现精确称量。

一种用于精确称量加样用的药勺，包括勺头、手柄和安装在手柄内部空腔中的振动装置，手柄内部空腔还设有调节装置以及与振动装置和调节装置连接的控制装置，所述调节装置用于调节药勺所需的振动强度并向控制装置输出调节信号，控制装置用于对接收到的调节信号进行处理后调节振动装置的振动强度，从而控制手柄的振动强度。

优选的，所述控制装置包括控制电路板、充电电路装置和充电电池，所述充电电路装置集成在控制电路板上，充电电路装置为充电电池充电，充电电池为控制电路板、振动装置和调节装置供电。所述控制电路板与调节装置连接，用于接收调节装置的调节信号并经过处理后调节振动装置的振动强度。

优选的，所述控制装置包括控制电路板，以及为所述控制电路板、振动装置和调节装置供电的一次性电池。所述控制电路板与所述振动装置连接，用于接收调节装置的调节信号并经过处理后调节振动装置的振动强度。

优选的，所述调节装置为压力传感器、可变电阻或电位器。

优选的，所述振动装置为振动马达、振动电磁铁。

优选的，所述手柄内部空腔设有离合锁止装置，所述勺头通过该离合锁止装置实现与手柄可拆式连接。

优选的，所述离合锁止装置这样设置：手柄与一杠杆转动连接并且杠杆一端部固定有一按钮，该按钮从手柄内腔中伸出，与按钮同一端的杠杆端部与手柄之间还固定有弹簧a；手柄另一端部具有一勾部，该勾部与勺头尾部具有的契形凹槽相嵌合，勺头尾部还通过弹簧b与手柄固定连接。

优选的，所述充电电池为锂充电池、镍氢充电池、镍镉充电池或铅畜电池；所述一次性电池为干电池、锂电池、碱性电池、纽扣电池或层叠电池。

优选的，所述控制电路包括时基集成电路和线性马达控制集成电路，所述充电电路装置为锂电池充电控制集成电路，所述锂电池充电控制集成电路通过充电电池与时基集成电路、线性马达控制集成电路和调节装置电连接，时基集成电路与线性马达控制集成电路和调节装置电连接，线性马达控制集成电路与马达连接。其中，所述时基集成电路为555时基集成电路，线性马达控制集成电路为nm5303线性马达控制集成电路，锂电池充电控制集成电路型号为锂电池充电控制集成电路tp4056。所述控制电路主要由2块555时基集成电路和一块nm5303线性马达控制集成电路构成，以及锂电池充电控制集成电路tp4056构成。

优选的，所述的勺头形状可以为圆形、方形、漏斗形、三角形等形状。

针对上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述的充电池为锂充电池、镍氢充电池、镍镉充电池或铅畜电池

所述振动装置可以为振动马达(包括线性马达、偏心转子马达)。

本发明是一种由手指压力控制振动强度、可以方便更换药勺、可以实现精确称量的设备。药勺可更换，手柄内有药勺离合锁止装置，通过把药勺插入手柄实现上药勺，通过按压离合开关实现卸药勺。药勺可以有多种形状，如圆形、方形、漏斗形、三角形等形状，材料可以是塑料、不锈钢、铝合金、铜、钛、木等。手柄内还装有压力传感器(也可以用可变电阻、电位器等)、电路板、振动马达、充电池、充电装置。使用本设备称量时，拿本设备的手指捏在压力传感器部位，压力传感器会把手指压力强弱信号转为电信号传送到控制电路板，电路板通过集成电路等电子无件处理后，会生成可变的电信号，电信号输出到振动马达上，使手柄产生可变的振动力，强弱变化的振动力可使粉末物质流动性发生变化，从而实现精确称量。控制电路由内置充电池提供电源，充电池可以是锂充电池、镍氢充电池、镍镉充电池、铅畜电池等，也可以用干电池、锂电池、碱性电池、纽扣电池、层叠电池等供电。电池电压可以1伏至24伏。充电池可以用直流电、交流电连接充电。充电电压可以是1伏至24伏。

充电电路集成到控制电路板上，把手柄放到充电底座上，即可为充电池充电。

一种用于精确称量加样用的药勺的结构组成：如图1

包括药勺、手柄；药勺可以方便地从手柄中自由上、卸，药勺上卸装置安装在手柄内，是一个自锁装置，通过按压一次药勺，药勺可以锁定于手柄上；再按压一次离合开关，可以卸下药勺，达到更换药勺目的。

药勺可以用不锈钢、塑料、木、钛、铜、铝合金等材料制成。

手柄内装有振动马达，压力传感器，控制电路板，锂充电池(也可以是镍氢充电池、镍镉充电池、铅畜电池等)，充电电路装置。电池电压为1伏至24伏，3至5伏最佳。

使用本设备时，手指按压传感器，传感器把压力的强弱转为电信号，传至控制电路板，电路板通过处理后，输出随压力大小变化的电信号，传至振动马达，实现马达振动力度变化，从而控制粉末加样速度和加样量大小。上述控制电路板由充电池提供电源，充电装置为充电池充电。充电时插入5伏直流电源至usb座即可。

与现有技术相比，本发明有益效果是：1)本发明在精确称量粉末物质时，通过振动装置振动，增强粉末物质流动性，可以很方便控制粉末物质加样速度和加样量，在称量时不至于加过量，大大减少因加样过量而重复称量操作；2)本发明中的调节装置，如压力传感器，可以由手指压力调节压力传感器的压力变化，压力传感器会把手指压力强弱信号转为电信号传送到控制电路板，电路板通过集成电路等电子无件处理后，会生成可变的电流，电流输出到振动马达上，使手柄产生可变的振动力，强弱变化的振动力可使粉末物质流动性发生变化，从而控制粉末加样速度和加样量大小，实现精确称量；3)本发明内置的充电池和充电电路装置，可以随充随用，使用非常方便；4)本发明的勺头和手柄可拆卸，通过手柄上设置的离合锁止装置可以自由更换勺头，每称量一个样品，可以更换新勺头，能有效防止交叉污染。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的结构示意图(图中的离合锁止装置没有具体的画出)；

图3是本发明实施例中的离合锁止装置的结构示意图；

图4是本发明实施例1的控制电路原理图。

附图标记：101、201—勺头，102、202-振动马达，103、203—手柄，104、204—离合锁止装置，105-按钮，106-压力传感器、206-可变电阻，107控制电路板(具有充电电路装置)，207-控制电路板，108-锂充电池、208-碱性干电池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1所示，一种用于精确称量加样用的药勺，包括勺头101，手柄103，所述手柄103内部沿其长度方向具有一空腔，该空腔设有离合锁止装置，它是一个自锁装置，勺头通过该离合锁止装置实现与手柄的可拆卸式连接。所述手柄103的内部空腔中还装有振动马达102、压力传感器106、控制电路板107、充电电路装置、锂充电池108和usb插座109。

所述充电电路装置集成在控制电路板107上，所述控制电路板107分别与振动马达102、压力传感器106、锂充电池108以及5伏usb插座109连接；充电电路装置设在控制电路板内部，并为锂充电池108充电。电池电压为1伏至24伏，3伏至5伏最佳。所述控制电路板107电路原理图如图4。电路工作原理：ic1tp4056是专用锂电池管理集成电路，负责锂电池充电管理，外接5伏直流电源接至ic1的第4、8脚，锂电池正极接在ic1第5脚，ic1第7脚接充电指示led，tc1第1、3接地。ic2、ic3、ic4组成控制电路，ic2、ic3是时基集成电路，第4、8脚是电源正极，第1脚接地。ic2、ic3、ic4的工作电源由锂电池通过接通开关提供。ic2时基集成电路作为1：1方波信号发生电路，频率由电阻r3、r4、电容c1决定，频率f＝0.693(r3+2r4)c1，图中电路的频率约48khz。ic2时基集成电路产生的方波信号经c3输到ic3时基集成电路第2脚，由ic3时基集成电路、r6、电容c5、电阻r5、电容c4组成方波占空比控制电路，压力传感器r6的电阻值大小变化可以控制方波的占空比从0-100％变化，信号再从ic3第3脚输出到ic4第3脚，ic4nm5303是马达控制电路，从第3脚输入占空比为0-100％变化的信号，会从第9、12脚输出可变的电流信号以驱动马达运转力度的大小变化。

所述控制电路板107上集成有充电电路装置，该充电电路装置通过usb插座109与外界电源连接，对与之连接的锂充电池108进行充电，锂充电池108与压力传感器106、振动马达102和控制电路板107连接，为这三者进行供电。压力传感器106安装在手柄内部空腔中的一个合适位置，在使用药勺时，手指按压手柄103，进而按压压力传感器106，压力传感器106把压力的强弱转换为电信号传输至控制电路板107，控制电路板107通过处理后，输出随压力大小变化的电流，并传至振动马达102，从而实现振动马达102的振动力度的变化，最终控制药勺的粉末加样速度和加样量的大小。

所述离合锁止装置，内部结构如图3，其装置这样设置：手柄103与一杠杆的中间部位有固定轴，杠杆可以绕轴转动，并且杠杆一端部固定有一按钮，该按钮从手柄内腔中伸出，按钮同一端的杠杆下部还固定有弹簧a；杠杆另一端有一勾，该勾与勺头尾部具有的契形凹槽相嵌合，勺头101尾部还有一弹簧b顶着，弹簧b与手柄固定连接；当带契形凹槽的勺头插入离合锁止装置中，勺头可以被离合锁止装置内的带勾杠杆锁住，勾嵌入勺头的契形凹槽内，带勾杠杆被弹簧a反作用力压制，不致于勺头脱落。在需要勺头脱开时，按一下按钮，带勾杠杆运动使勾离开勺头的契形凹槽，同时，勺头在弹簧b的作用下，被弹出离合锁止装置，实现勺头与手柄分离，按钮复位。所述离合锁止装置整个装置可以用金属材质制成，可以是不锈钢、铁、铝合金、铜、塑料等材质。

在本实施例中，所述的锂充电池108还可以为镍氢充电池、镍镉充电池、铅畜电池等；压力传感器106可以为薄膜压力应变电阻，通过改变电阻值的大小来最终控制调节振动马达的振动力度。

在本发明另一个实施例中，如图2所示，该实施例与实施例1的结构大致相同，所不同的是，控制电路板207不具有充电电路装置，该控制电路板207直接与碱性干电池208连接，碱性干电池208为控制电路板207、振动装置和调节装置供电，所述调节装置为可变电阻206，所述振动装置为振动马达202。通过调节可变电阻206来最终控制振动马达的振动强度。