一种天平的制作方法
【专利摘要】本新型涉及一种天平，包括支架(1)、标尺(2)、载物盘(3)和游标(4)，还包括具有螺杆螺齿(51)的螺杆(5)，标尺两端分别设置螺杆支架(6)，游标顶部设置游标螺齿(43)，螺杆螺齿与游标螺齿可以啮合匹配，螺杆可活动的设置在螺杆支架上，并由螺杆支架控制与游标螺齿相啮合或者相分离，所述螺杆设置在标尺的上方，且游标顶部沿螺杆方向开设横切面为半圆形的弧形凹槽(42)，凹槽内表面设置游标螺齿(43)，其中游标中间开设标尺通道(41)，标尺通道的上边缘与弧形凹槽(42)的下边缘距离m，游标宽度l，m：l为1：7.5-8。本实用新型的天平可以更精确的进行称量；减少了手指与游标的接触时间，避免游标被腐蚀。
【专利说明】一种天平
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及生物及化学领域，具体的说涉及一种天平，更具体的说涉及一种 带有螺杆调节装置的天平。
【背景技术】
[0002] 天平为生物及化学领域一种常用的衡具，其精确度对于实验结果至关重要。在化 学反应中如果误差大，甚至会造成难以预计的损失。传统天平游标为在标尺上滑动移动，在 称量时，实验人员直接靠手指接触游标，并用手指向左右拨动游标。由于滑动摩擦，使得游 标难以精确的在标尺上移动。经常导致游标相对目标刻度发生偏移。其次，实验人员在做最 后的细微调整时，手指过久的接触游标，且由于精神高度集中容易使得手指出汗，加速了游 标的氧化腐蚀，这无疑进一步降低了天平的精确性，甚至严重影响天平的使用寿命。再次， 由于游标与标尺存在间隙，使得游标极易在标尺上产生上下偏移，影响称量精度。如果缩小 间隙虽可以缓解该问题，但是又容易因摩擦增大而进一步影响天平的使用。
[0003] 为了解决上述现有技术问题，特提出本实用新型的天平。 实用新型内容
[0004] 本实用新型目的在于提供一种天平，本实用新型的天平可以更为精确的进行称 量，且减少了手指与游标的直接接触。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提供了一种天平，包括支架1、标尺2、载物盘3和 游标4,所述天平还包括具有螺杆螺齿51的螺杆5,所述标尺两端分别设置螺杆支架6,所 述游标顶部设置游标螺齿43,所述螺杆螺齿与游标螺齿可以啮合匹配，所述螺杆可活动的 设置在螺杆支架上，并由螺杆支架控制与游标螺齿相啮合或者相分离，所述螺杆设置在标 尺的上方，且游标顶部沿螺杆方向开设横切面为半圆形的弧形凹槽42,凹槽内表面设置游 标螺齿43,其中游标中间开设标尺通道41，标尺通道的上边缘与弧形凹槽42的下边缘距离 m，游标宽度l，m:1为1 :7· 5-8。
[0006] 根据本实用新型所述的天平，为了使得螺杆螺齿与游标螺齿相啮合接触，可以在 游标与螺杆接触的位置设置相对于游标向外凸出的螺齿；甚至可以在接触的位置向内设置 凹槽，并在凹槽表面设置游标螺齿43。
[0007] 根据本实用新型所述的天平，可以理解的是，螺杆可以相对于标尺设置在标尺下 方，也可以设置在标尺上方；当设置在标尺下方时，由螺杆支架控制螺杆向上移动并与游标 螺齿接触并啮合；当设置在标尺上方时，由螺杆支架控制螺杆向下移动并与游标螺齿接触 并啮合；
[0008] 其中可以理解的是，当螺杆设置在标尺上方时，游标螺齿设置在游标的上部；当螺 杆设置在标尺下方时，游标螺齿设置在游标的下部。
[0009] 其中可以理解的是，所述的螺杆方向为螺杆的轴向方向，即观察者面对天平时，天 平的宽度方向。
[0010] 根据本实用新型所述的天平，所述的凹槽横切面可以为与螺杆直径相匹配的任何 弧形；以便于螺杆螺齿能够与游标螺齿相啮合匹配；
[0011] 为了更好的啮合匹配，根据本实用新型的优选实施方案，所述凹槽横切面为半圆 形；
[0012] 其中可以理解的是，所述的半圆形应为直径与螺杆直径相匹配的半圆形；
[0013] 其中还可以理解的是，所述的横切面指的是，当观察者面对图1的天平主视图时， 沿与纸面垂直方向的横切面。
[0014] 本实用新型通过大量的实验发现，当m:1为I:7. 5-8时，可以在现有常规游标尺 寸的前提下将游标的上下偏移降低到最低程度，且不会进一步增加游标与标尺的摩擦。
[0015] 这里所述的偏移，指的是称量结束后，游标同一侧的边角在水平方向上的距离差， 譬如左上角和左下角在水平方向的距离差。
[0016] 根据本实用新型所述的天平，游标螺齿43的相邻螺纹宽度n，弧形凹槽42横切面 的半圆半径R，其中n:R为1 :28-32。
[0017] 本实用新型通过大量实验又进一步发现，当η和R的比值控制在特定比例，甚至可 以进一步使得旋转螺杆变得容易，这可能是在螺杆的旋转移动转变为游标的水平移动时， 特定的n/R比值可以通过力矩的换算来降低旋转力的大小。
[0018] 根据本实用新型所述的天平，所述的螺杆支架可以以现有技术方法来控制螺杆的 移动以使得螺杆螺齿与游标螺齿相啮合。譬如可以通过在螺杆支架内开设相互连通的通孔 来控制螺杆的位置，或者通过可旋转的连杆来控制螺杆的移动。
[0019] 根据本实用新型的优选实施方案，所述螺杆支架沿螺杆方向开设倒L形通孔61， 通孔直径为可以容纳螺杆在通孔中自由滑动，当螺杆在通孔内滑动到通孔垂直方向距离标 尺最近的边缘时，螺杆上设置的螺杆螺齿可以与标尺相捏合，且当螺杆在通孔内滑动到通 孔的上边缘时，使得螺杆螺齿与标尺相分离。
[0020] 其中可以理解的是，所述沿螺杆方向开设倒L型通孔，是指通孔的轴线与螺杆的 轴线相水平。
[0021] 其中还可以理解的是，所述的倒L型通孔，是指在螺杆支架分别开设第一通孔62 和第二通孔63,第一通孔和第二通孔的直径不小于螺杆的直径，其中优选第一通孔和第二 通孔的直径与螺杆直径相匹合，使得螺杆能够在第一通孔和第二通孔内转动，其中第一通 孔位于游标正上方，第一通孔的下边缘在水平方向与游标螺齿相水平，第二通孔的下边缘 与第一通孔的下边缘的垂直高度不小于螺杆的半径（优选不小于螺杆的直径），且第二通 孔圆心与第一通孔圆心水平距离不小于螺杆的直径，第一通孔和第二通孔之间通过宽度不 小于螺杆直径的通道连通；使得螺杆能够自由的通过该通道在第一通孔和第二通孔之间滑 动，且使得螺杆位于第一通孔时，螺杆螺齿能够与游标螺齿相啮合接触，当螺杆位于第二通 孔时，螺杆螺齿与游标螺齿相分离。
[0022] 从侧面来看，第一通孔、第二通孔和连通的通道形成倒L型。
[0023] 根据本实用新型的另一优选实施方案，所述螺杆支架包括固定在标尺上的水平杆 71，水平杆相对于连接标尺一端的另一端枢接活动杆72,活动杆相对于枢接在水平杆一端 的另一端可旋转的设置螺杆，在水平杆枢接活动杆一端的顶端设置阻挡板73,其中从水平 杆和活动杆枢接轴心起算，活动杆从该枢接轴心到螺杆轴心的长度与水平杆从该枢接轴心 和游标螺齿中垂线的水平距离相等。
[0024] 使得当活动杆向下旋转落下时，螺杆螺齿能够与游标螺齿相啮合接触。
[0025] 根据本实用新型所述的天平，所述阻挡板面的横切面为梯形，底部与水平杆接触， 斜面面向活动杆。
[0026] 通过设置该阻挡板，使得在螺杆螺齿与游标螺齿相分离时，活动杆能够固定在特 定的位置。
[0027] 本实用新型的天平在使用时，先将螺杆螺齿与游标螺齿相分离，用手拨动游标到 大致平衡位置，然后再将螺杆螺齿与游标螺齿相啮合，转动螺杆手柄7,使得游标在螺杆作 用下左右移动进行微调。
[0028] 本实用新型的天平具有如下优点：
[0029] 1、可以更精确的进行称量；
[0030] 2、减少了手指与游标的接触时间，避免游标被腐蚀。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1为实施例1的天平的主视图；其中1为支架、2为标尺、3为载物盘、4为游标、 5为螺杆、6为螺杆支架、7为螺杆手柄；
[0032] 图2为游标的侧视图，其中41为游标中开设的标尺通道、42为凹槽、43为游标螺 齿；
[0033] 图3为游标的俯视图；
[0034] 图4为螺杆的示意图，其中51为螺杆螺齿；
[0035] 图5为开设倒L型通孔的螺杆支架，其中61为倒L形通孔、62为第一通孔、63为 第二通孔；
[0036] 图6为设置活动杆和水平杆的螺杆支架，其中71为水平杆、72为活动杆、73为阻 挡板；
[0037] 图7为游标的放大立体示意图。
【具体实施方式】
[0038] 以下用实施例对本发明的技术方案作更详细的解释说明，但其并非是对本发明的 限制。
[0039] 实施例1
[0040] 如图1-5和图7所示，本实施例的天平包括：支架1、标尺2、载物盘3、游标4、螺杆 5,所述螺杆5具有螺杆螺齿51，所述螺杆设置在标尺的上方，且游标顶部沿螺杆方向开设 弧形凹槽42,凹槽内表面设置螺杆螺齿。所述的凹槽横切面可以为与螺杆直径相匹配的任 何弧形；以便于螺杆螺齿能够与游标螺齿相啮合匹配。使得螺杆螺齿向下运动时可以嵌入 弧形凹槽内，且螺杆螺齿与游标螺齿相啮合接触。
[0041] 所述标尺两端分别设置螺杆支架6,所述螺杆支架沿螺杆方向开设倒L形通孔61， 艮P:在螺杆支架分别开设第一通孔62和第二通孔63,第一通孔和第二通孔的直径与螺杆 直径匹配，使得螺杆能够在第一通孔和第二通孔内转动，其中第一通孔位于游标正上方，第 一通孔的下边缘在水平方向与游标螺齿相水平，第二通孔的下边缘与第一通孔的下边缘的 垂直高度大致等于螺杆的直径，且第二通孔圆心与第一通孔圆心水平距离大致等于螺杆的 直径，第一通孔和第二通孔之间通过宽度大致与螺杆直径相等的通道连通；使得螺杆能够 自由的通过该通道在第一通孔和第二通孔之间滑动，且使得螺杆位于第一通孔时，螺杆螺 齿能够与游标螺齿相啮合接触，当螺杆位于第二通孔时，螺杆螺齿与游标螺齿相分离。其中 标尺通道的上边缘与弧形凹槽42的下边缘距离m，游标宽度l，m:1为I:7. 8。游标螺齿43 的相邻螺纹宽度n，弧形凹槽42横切面的半圆半径R，其中n:R为1 :30。
[0042] 在使用时，分别在载物盘中放好称量物和砝码，确定螺杆位于第二通孔63中使得 螺杆螺齿与游标螺齿分离后，用手拨动游标至大致平衡位置，再将螺杆从第二通孔滑动到 第一通孔62中，使得螺杆螺齿与游标螺齿啮合接触，转动螺杆，对游标位置进行微调，直至 天平平衡，读取读数。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例为本实用新型的另一优选实施方案，其中所述螺杆如图6所示，其他部 件与实施例1相同。所述螺杆支架包括固定在标尺上的水平杆71，水平杆相对于连接标尺 一端的另一端枢接活动杆72,活动杆相对于枢接在水平杆一端的另一端可旋转的设置螺 杆，在水平杆枢接活动杆一端的顶端设置横切面为梯形的挡板73,其中从水平杆和活动杆 枢接轴心起算，活动杆从该枢接轴心到螺杆轴心的长度与水平杆从该枢接轴心和游标螺齿 中垂线的水平距离相等。使得当活动杆向下旋转落下时，螺杆螺齿能够与游标螺齿相啮合 接触。
[0045] 试验例1
[0046] 以实施例1的天平为基础，游标与标尺的间隙按照常规市售天平标准，经测量上 下间隙大约〇. 5-0. 7mm，左右间隙大约0. 2-0. 4mm。按照实施例1的天平制作同样的天平四 台：天平1、天平2、天平3、天平4。四者区别仅在于m/1值不同，然后以同样重物进行称量， 量毕检测游标的上下偏移尺寸，各分别重复3次，取平均值，
[0047] 如下表所示：
[0048]
【权利要求】
1. 一种天平，包括支架（1)、标尺（2)、载物盘（3)和游标（4)，其特征在于，所述天平 还包括具有螺杆螺齿（51)的螺杆（5)，所述标尺两端分别设置螺杆支架（6)，所述游标顶部 设置游标螺齿（43)，所述螺杆螺齿与游标螺齿可以啮合匹配，所述螺杆可活动的设置在螺 杆支架上，并由螺杆支架控制与游标螺齿相啮合或者相分离，所述螺杆设置在标尺的上方， 且游标顶部沿螺杆方向开设横切面为半圆形的弧形凹槽（42)，凹槽内表面设置游标螺齿 (43)，其中游标中间开设标尺通道（41)，标尺通道的上边缘与弧形凹槽（42)的下边缘距离 m，游标宽度l，m:l为1 :7.5-8。
2. 根据权利要求1所述的天平，其特征在于，游标螺齿（43)的相邻螺纹宽度n，弧形凹 槽（42)横切面的半圆半径R，其中n:R为1 :28-32。
3. 根据权利要求1所述的天平，其特征在于，螺杆支架沿螺杆方向开设倒L形通孔 (61)，通孔直径为可以容纳螺杆在通孔中自由滑动，当螺杆在通孔内滑动到通孔垂直方向 距离标尺最近的边缘时，螺杆上设置的螺杆螺齿可以与标尺相捏合，且当螺杆在通孔内滑 动到通孔的上边缘时，使得螺杆螺齿与标尺相分离。
4. 根据权利要求1所述的天平，其特征在于，所述螺杆支架包括固定在标尺上的水平 杆（71)，水平杆相对于连接标尺一端的另一端枢接活动杆（72)，活动杆相对于枢接在水平 杆一端的另一端可旋转的设置螺杆，在水平杆枢接活动杆一端的顶端设置阻挡板（73)，其 中从水平杆和活动杆枢接轴心起算，活动杆从该枢接轴心到螺杆轴心的长度与水平杆从该 枢接轴心和游标螺齿中垂线的水平距离相等。
5. 根据权利要求4所述的天平，其特征在于，所述阻挡板面的横切面为梯形，底部与水 平杆接触，斜面面向活动杆。
6. 根据权利要求1所述的天平，其特征在于，所述螺杆螺齿的长度不少于标尺刻度长 度。
【文档编号】G01G1/20GK204177454SQ201420656849
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】张学明 申请人:张学明