一种物理实验天平的制作方法

本实用新型涉及一种物理实验设备，具体为一种物理实验天平。

背景技术：

天平，一种衡量物体质量的仪器。依据杠杆原理制成，由支点在梁的中心支着天平梁而形成两个臂，每个臂上放置一个盘，右盘里通常放置已知质量的物体,左盘里放待测物体，当两个臂处于一个水平面，即已知质量物体与待测物体质量相等。物理天平常用的包括分析天平、物理天平、学生天平、托盘天平等，物理实验室里常用的是物理天平、学生天平和托盘天平。

目前，物理实验室中用到的托盘天平多由游码，标尺，平衡螺母，底板，分度盘，横梁指针，重垂线等构成。无论是实验前的较零还是实验过程中添加砝码测量质量，最终都需要使横梁指针对准零刻度线，而指针与零线的对准都需要通过肉眼来观察，待测物体的质量受主观因素影响很大。另外，实验时托盘的安装方式，使得学员在添加砝码时需要尽量放置在靠近托盘中心，实验结束后经常会出现砝码不收回等情况，导致实验器材丢失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种物理实验天平，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种物理实验天平，包括底座，所述底座内部为空腔结构，空腔内设置有储物柜，底座上中心位置固定有竖柱，竖柱从上到下依次设置有显示器、连接轴、PLC控制器，连接轴将横梁活动连接在竖柱上，横梁两端分别嵌入安装有左托盘和右托盘，左托盘与右托盘下方的横梁内均设置有减震器，位于左侧的减震器下方的横梁外侧设置有微型称重传感器，位于右侧的减震器下的横梁外侧设置有倾角传感器，横梁正面外侧设置有标尺，标尺上活动连接有游码，横梁左右侧端面上均拧有平衡螺母，底座右侧设置有报警器；

所述减震器包括下底座，下底座上相对于中心线位置对称设置有两个阻尼板，下底座的中心位置设置有支撑柱，绕支撑柱外侧环绕有减震弹簧，减震弹簧下端与下底座固定连接，上端与上底座固定连接，上底座的下表面以中心线位置对称设置有两个限位板，两个限位板设置在两个阻尼板之间；

所述储物柜包括手柄,手柄固定连接在柜门正面的外侧，柜门上设置有两个砝码槽，柜门与内腔的连接部分设置有门封。

进一步地，所述底座底端四周固定连接四个橡胶垫。

进一步地，所述底座上以中心位置对称设置有第一限位块、第二限位块，第一限位块与第二限位块等高。

进一步地，所述微型称重传感器位于第一限位块的正上方，所述倾角传感器位于第二限位块的正上方。

进一步地，所述报警器与显示器、PLC控制器、微型称重传感器以及倾角传感器电性连接。

进一步地，所述砝码槽内放置有不同规格的砝码。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型提供一种物理实验天平，通过设置微型称重传感器与倾角传感器直接将相关数据显示在显示器上，通过倾角传感器显示的数据进行较零和测量物体质量的对比，操作简单，减少因需要通过指针读数产生的人为误差。

2、本实用新型提供一种物理实验天平，通过在托盘下方设置减震器，缓冲了放置物体时的震动。

3、本实用新型提供一种物理实验天平，通过设置报警器、PLC控制器，在实验结束时规整砝码等实验器材，有效防止了因实验器材的随意放置导致的丢失。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种物理实验天平结构示意图。

图2为本实用新型减震器结构示意图。

图3为本实用新型储物柜结构示意图。

图中：1、底座；2、第一限位块；3、第二限位块；4、竖柱；5、显示器； 6、连接轴；7、横梁；8、标尺；9、游码；10、平衡螺母；11、左托盘；12、右托盘；13、微型称重传感器；14、减震器；15、倾角传感器；16、橡胶垫； 17、储物柜；18、报警器；19、PLC控制器；141、下底座；142、阻尼板；143、支撑柱；144、减震弹簧；145、上底座；146、限位板；171、手柄；172、柜门； 173、砝码槽；174、门封；175、内腔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种物理实验天平，包括底座1，底座1底端四周固定连接四个橡胶垫16，底座1内部为空腔结构，空腔内设置有储物柜17，底座1上相对中心线对称设置有第一限位块2、第二限位块3，第一限位块2与第二限位块3可以限定横梁7的倾斜范围，防止因倾斜范围过大导致的损伤，第一限位块2与第二限位块3等高；底座1上中心位置固定有竖柱4，竖柱4从上到下依次设置有显示器5、连接轴6、PLC控制器19，连接轴6将横梁7活动连接在竖柱4上， PLC控制器19为常规的微型PLC控制器；横梁7两端分别嵌入安装有左托盘11 和右托盘12，左托盘11与右托盘12下方的横梁7内均设置有减震器14，位于左侧的减震器下方的横梁7外侧设置有微型称重传感器13，微型称重传感器13 位于第一限位块2的正上方，位于右侧的减震器下的横梁7外侧设置有倾角传感器15，倾角传感器15位于第二限位块3的正上方，倾角传感器15可以测出横梁7相对于水平面的倾角，横梁7正面外侧设置有标尺8，标尺8上活动连接有游码9，横梁7左右侧端面上均拧有平衡螺母10，平衡螺母10与倾角传感器 15配合，可以完成天平使用前的较零工作，底座1右侧设置有报警器18，报警器18可以在实验结束后，砝码仍未收回放置时发出警报，提醒实验人员规整砝码，避免砝码随意放置导致的丢失，报警器18与显示器5、PLC控制器19、微型称重传感器13以及倾角传感器15电性连接。

参见图2，减震器14包括下底座141，下底座141上相对于中心线位置对称设置有两个阻尼板142，下底座141的中心位置设置有支撑柱143，绕支撑柱 143外侧环绕有减震弹簧144，减震弹簧144下端与下底座141固定连接，上端与上底座145固定连接，上底座145的下表面以中心线位置对称设置有两个限位板146，两个限位板146设置在两个阻尼板142之间，当托盘上放置有物体时，托盘挤压上底座145，上底座145通过减震弹簧144与下底座141达到减震缓冲的效果。

参见图3，储物柜17包括手柄171,手柄171固定连接在柜门172正面的外侧，柜门172上设置有两个砝码槽173，砝码槽173内放置有不同规格的砝码，柜门172与内腔175的连接部分设置有门封174，门封174可以缓冲开关柜门的震动，同时也可以时柜门172在关闭时与内腔175更加贴合，将砝码槽173设置在储物柜17的柜门172上，极大的方便了实验人员拿取砝码，砝码槽173内设置有不同规格的砝码，满足不同的实验需要，缩减了因缺少砝码规格而寻找砝码的时间，将砝码槽173设置在储物柜17内，可以有效防止学员在实验结束时随意放置砝码导致丢失。

工作原理：使用前，根据倾角传感器15的输出量判断横梁7两端是否处于水平，若两端不水平，需要进行较零工作，调整横梁7两侧的平衡螺母10，直至倾角传感器15显示横梁7两端处于水平，通过倾角传感器15的数据显示，降低了人为读取指针是否指在零刻度线的认为误差，提高了实验的准确性。

使用时，将待测物体放入左托盘11中，左托盘11通过微型称重传感器13 直接将待测物体的质量通过显示器5显示出来，或者也可以使用砝码来测量质量：打开储物柜17，取出砝码，根据需要微调游码9，直至倾角传感器15显示横梁7两端水平，记录此时的数值即可。

使用后，将待测物体与砝码放回原处，同时关闭显示器5，此时若倾角传感器15测量的倾角大于设定的阈值，PLC控制器19将会控制报警器18发出警报，提醒实验人员规整砝码。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。