一种固体粉剂配料的精准高效称量装置的制作方法

本实用新型涉及粉剂称量技术领域，尤其涉及一种固体粉剂配料的精准高效称量装置。

背景技术：

电子秤使用非常广泛，在称量粉末时，对于电子秤的称量精度要求比较高，但是该类型的电子秤需要设计得比较复杂，存在生产成本高、售价高等缺点。

现有的已授权的实用新型专利，如专利申请号为cn201920722837.5，专利名称为一种用于称量粉末的控制装置的实用新型专利，包括单片机u1，单片机u1连接有显示模块、称量数据采集模块和电机驱动芯片u3，称量数据采集模块包括a/d转换芯片u2，a/d转换芯片u2通过传感器接口j1连接有应变片式压力传感器，电机驱动芯片u3通过步进电机接口j3连接步进电机，步进电机驱动粉末运输设备，当称量粉末时，应变片式压力传感器输出毫伏级电压，a/d转换芯片u2把该毫伏级电压转换为数字信号并把该数字信号传输给单片机u1，单片机u1运行程序把该数字信号转换为称量值并把该称量值写入到显示模块的显示内容中，设计简单，生产成本低，可以把售价控制得比较低。

虽然该方案实现了对称重过程的控制，成本也较低，但是其忽略了在粉剂称量过程中，粉剂可能由于长久堆积造成潮湿发润，造成称量结果不精确，同时还存在称量完成后，对托盘上的粉剂清理不干净，对下一次称量的结果造成干扰。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有的称量装置忽略粉剂由于潮湿发润造成的称量结果不精确的问题，同时解决托盘粉剂清理不干净对下一次称量结果造成干扰的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种固体粉剂配料的精准高效称量装置，其特征在于，包括数据采集模块、控制系统、驱动模块；

所述数据采集模块包括压力传感器、风速传感器、湿度传感器、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块；

所述压力传感器与第二无线通讯模块电连接，风速传感器与第三无线通讯模块电连接，湿度传感器与第四无线通讯模块电连接；

所述控制系统包括第一无线通讯模块、显示屏、供电模块、单片机、存储模块，所述第一无线通讯模块、显示屏、供电模块、存储模块分别与单片机连接；

所述第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块分别与第一无线通讯模块通讯连接；

所述驱动模块包括电机驱动器、称量装置驱动器、报警器驱动器、电加热器驱动器、步进电机、粉末运输装置、称量装置、报警器、电加热器；

所述电机驱动器与单片机连接，步进电机与电机驱动器连接，步进电机用于驱动粉末运输装置；称量装置驱动器与单片机连接，称量装置与称量装置驱动器连接；报警器驱动器与单片机连接，报警器与报警器驱动器连接；电加热器驱动器与单片机连接，电加热器与电加热器驱动器连接。

进一步的，所述湿度传感器设置于固体粉剂料斗中，采用电阻式氯化锂湿度传感器。

进一步的，所述电加热器设置于固体粉剂料斗中，采用电加热块。

进一步的，所述压力传感器设置于托盘上，采用压电式压力传感器。

进一步的，所述风速传感器设置于托盘旁，采用超声波风速传感器。

进一步的，所述称量装置为称重传感器，采用电阻应变式称重传感器。

进一步的，所述单片机采用stm32f407单片机。

进一步的，所述报警器采用声光报警器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过在固体粉剂料斗中设置湿度传感器以及加热块，可以在称重前对粉剂进行湿度检测并进行干燥处理，提高称重结果的精准度。

2.本实用新型通过压力传感器、报警器的设计，可以对称量完成后的托盘进行检测，当清理不干净时，控制报警器进行提醒，避免对下一次称量产生干扰。

3.本实用新型通过显示屏的设计，不但可以显示称量的结果，还可以显示风速数值、压力数值、湿度数值。

附图说明

图1为本实用新型的整体系统图；

图2为本实用新型的单片机与驱动模块的详细系统图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种固体粉剂配料的精准高效称量装置，其特征在于，包括数据采集模块、控制系统、驱动模块；

所述数据采集模块包括压力传感器、风速传感器、湿度传感器、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块；

所述压力传感器与第二无线通讯模块电连接，风速传感器与第三无线通讯模块电连接，湿度传感器与第四无线通讯模块电连接；

所述控制系统包括第一无线通讯模块、显示屏、供电模块、单片机、存储模块，所述第一无线通讯模块、显示屏、供电模块、存储模块分别与单片机连接；

所述第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块分别与第一无线通讯模块通讯连接；

所述驱动模块包括电机驱动器、称量装置驱动器、报警器驱动器、电加热器驱动器、步进电机、粉末运输装置、称量装置、报警器、电加热器；

所述电机驱动器与单片机连接，步进电机与电机驱动器连接，步进电机用于驱动粉末运输装置；称量装置驱动器与单片机连接，称量装置与称量装置驱动器连接；报警器驱动器与单片机连接，报警器与报警器驱动器连接；电加热器驱动器与单片机连接，电加热器与电加热器驱动器连接。

本方案的工作原理简述：

当使用装置时，固体粉剂先放置入料斗中，料斗中的湿度传感器检测固体粉剂的湿度，并通过第四无线通讯模块发送给与单片机连接的第一无线通讯模块，单片机接收到粉剂湿度数值后，从存储模块中提取提前设定的湿度数值进行分析处理，当粉剂实时湿度超过设定值后，单片机控制电加热器驱动器启动加热块对粉剂进行干燥处理，当湿度下降到设定值后，将固体粉剂放置到托盘上，托盘上的压力传感器检测到粉剂时，单片机控制称量装置驱动器启动称量装置对粉剂进行称量，并将称量的结果显示在显示屏上，称量完成后，将粉剂放置于粉末运输装置上，单片机控制电机驱动器启动步进电机，步进电机带动粉末运输装置将粉剂运输走，当托盘上的粉剂取走后，压力传感器继续检测托盘上的压力，并将压力数值通过第二无线通讯模块发送给单片机，当实时数值高于托盘初始压力数值时，表明此时的托盘上还有粉剂残留，并未清理干净，单片机控制报警器驱动器进行声光报警，提醒工作人员及时进行清理，避免对下一次称量结果造成干扰，在称量过程中，风速传感器还将检测托盘周围的风速，并通过第三无线通讯模块发送给单片机，单片机将实时风速数值显示在显示屏上，工作人员可以根据风速采取对应的措施，单片机的供电模块采用锂电池组，锂电池组具有使用寿命长，能量转换比高，不会产生重金属离子，环保无污染的优点，可以满足单片机的供电需求。

进一步的，所述湿度传感器设置于固体粉剂料斗中，采用电阻式氯化锂湿度传感器，这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。

进一步的，所述电加热器设置于固体粉剂料斗中，采用电加热块，此种设计成本低，取材方便，同时能有效完成对粉剂的干燥任务。

进一步的，所述压力传感器设置于托盘上，采用压电式压力传感器，其具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。

进一步的，所述风速传感器设置于托盘旁，采用超声波风速传感器，其具有自动调节零点、自动调节灵敏度的功能，同时具有良好的稳定性。

进一步的，所述称量装置为称重传感器，采用电阻应变式称重传感器，其具有对加载点变化不敏感、抗偏载性能好、固有线性好、安装方便、固定不旋转、制造成本低的优点。

进一步的，所述单片机采用stm32f407单片机，stm32f407单片机能够完成接收数据采集模块的数据并处理，同时控制对应的驱动器的任务。

进一步的，所述报警器采用声光报警器，采用声音与光线两种报警方式，其提醒效果更加明显。

值得注意的是：本方案中的湿度传感器、压力传感器、风速传感器、一号无线通讯模块、二号无线通讯模块、三号无线通讯模块、四号无线通讯模块、单片机、供电模块、显示屏、存储模块、报警器、电加热器、步进电机、粉末运输装置、称量装置等均为现有技术中的常用电路或实物，本方案的创新不在于单个的电路上，而是数个模块以及电路的配合使用达到避免粉剂潮湿造成称量结果不精准以及托盘粉剂清理不干净对下一次称量造成干扰的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。