本实用新型属于重量测量领域，具体涉及一种具有过载保护功能的称重装置。
背景技术：
重量传感器是一种将重量信号转换为可测量的电信号输出的电子装置，目前已广泛应用于工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等领域，如电子汽车衡、电子台秤、电子叉车、电子吊钩秤、电子钢材秤、电子轨道衡、料斗秤、配料秤、罐装秤等。
重量传感器按重量信号向电信号的转换方式可分为光电式重量传感器、液压式重量传感器、电容式重量传感器、振动式重量传感器、电磁力式重量传感器、陀螺仪式重量传感器、磁极变形式重量传感器、电阻应变式重量传感器等。目前应用最广泛的重量传感器为电阻应变式重量传感器。
重量传感器的选用首先要考虑其实际工作环境，这点对正确选用重量传感器至关重要，它关系到重量传感器能否正常工作以及安全、寿命，乃至整个称重装置的可靠性和安全性。很多大型装卸料场合，被测物体重量变化范围很大，为了满足相应的称重需求，目前通常存在两种解决方案：一是通过选取最大量程的重量传感器以满足使用要求。但重量传感器量程越大，则精度越低，增加重量传感器的量程则会降低称重精度，导致称重不准确。而且，大部分重量传感器虽然具有一定的过载能力，但在称重装置安装过程中，仍应尽可能防止重量传感器过载——普通称重装置即使短时间过载，也可能造成重量传感器永久损坏。
二是在所使用的电阻应变式重量传感器的弹性元件上粘贴电阻应变片，根据电阻应变片的形变量来测量该弹性部件的形变量，从而计算出被测物体的重量(可参考授权公告号为CN 2262238Y、名称为“一种变量程测力传感器”的实用新型专利文献)。这种技术方案需要配备相应的算法和仪器，结构复杂；且易受材料、偏载等因素影响，导致称重结果发生较大波动，降低称重精度；此外，电阻应变片粘贴难度较大，需要较高的专业水平，不易推广使用。
技术实现要素：
本实用新型的技术问题是提供一种具有过载保护功能的称重装置，要求重量传感器既能满足称重精度要求，又要保护重量传感器过载时称重不被破坏。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：提供一种具有过载保护功能的称重装置，包括外筒、弹性元件、重量传感器和用于放置被测物体的载物台；所述外筒上端为开口端，下端为封闭端；所述弹性元件竖直安装在所述外筒内；所述弹性元件下端与所述外筒的封闭端固连，上端安装有所述重量传感器；所述重量传感器的上表面伸出所述外筒的开口端，并与所述载物台下表面接触；所述外筒的开口端端面与所述重量传感器上表面之间的距离为d，从而在二者之间形成一个台阶。所述外筒的开口端端面与所述重量传感器下表面之间的距离d等于弹性元件在所述外筒内的最大伸缩量。
进一步地，为了有效防止弹性元件偏心，保证称量可靠性，还可以在外筒和弹性元件之间设置一个与二者同轴的内筒，所述内筒包括底部和侧壁，开口朝下，安装在所述弹性元件上端，内筒的外表面与外筒的内表面间隙配合；所述内筒的侧壁端面与外筒底部留有可供弹性元件压缩的空间。
本实用新型申请所述一种具有过载保护功能的称重装置中，所述弹性元件为弹簧。
本实用新型申请所述一种具有过载保护功能的称重装置，是电子汽车衡、电子台秤、电子吊钩秤、电子轨道衡、配料秤中的任意一种。
在本实用新型申请中，所述的重量传感器为光电式重量传感器、液压式重量传感器、电容式重量传感器、振动式重量传感器、电磁力式重量传感器、陀螺仪式重量传感器、磁极变形式重量传感器、电阻应变式重量传感器中的任意一种。
本实用新型的技术效果是：
1、本实用新型采用的称重装置既能满足称重精度要求，在重量传感器过载时又能保护其不被破坏。
2、本实用新型在弹性元件外部设置内筒，可以有效防止弹性元件偏心，保证称量可靠性。
3、本实用新型结构简单、安装方便，成本低廉，运行稳定，可应用于多种重量测量领域。
附图说明
图1为本发明的称重过载保护装置的结构示意图。
图1中附图标记为：1-外筒；2-弹性元件；3-重量传感器；4-载物台；5-内筒。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型申请所述的一种具有过载保护功能的称重装置，如图1所示，包括外筒1、弹性元件2、重量传感器3和用于放置被测物体的载物台4；所述外筒1上端为开口端，下端为封闭端；所述弹性元件2竖直安装在所述外筒1内；所述弹性元件2下端与所述外筒1的封闭端固连，上端安装有所述重量传感器3；所述重量传感器3的上表面伸出外筒1的开口端，并与所述载物台4下表面接触；所述外筒1的开口端端面与重量传感器3上表面之间的距离为d，从而在外筒1的开口端端面与重量传感器3的上表面之间形成一个安全台阶。此外，所述外筒1的开口端端面与所述重量传感器3下表面之间的距离d等于弹性元件2在外筒1内的最大伸缩量。
进一步地，为了有效防止弹性元件2偏心，保证称量可靠性，还可以在外筒1和弹性元件2之间设置一个与弹性元件2和外筒1同轴的内筒5，所述内筒5包括底部和侧壁，开口朝下，安装在弹性元件2上端，内筒5的外表面与外筒1的内表面间隙配合；内筒5的侧壁端面与外筒1底部留有可供弹性元件2压缩的空间。
当被测物体的重量m小于重量传感器3设定的最大测量值M时，弹性元件2的压缩量小于外筒1的开口端端面与重量传感器3上表面之间的距离d即外筒1的开口端端面与重量传感器3的上表面之间的台阶的高度，外筒1的开口端端面与重量传感器3上表面之间还有一定的间隙，外筒1的开口端端面不受压力。
当被测物体的重量m等于重量传感器3设定的最大值M时，弹性元件2的压缩量等于外筒1的开口端端面与重量传感器3上表面之间的距离d即外筒1的开口端端面与重量传感器3的上表面之间的台阶的高度，此时，载物台4下表面与外筒1的上端面接触，重量传感器3受到的压力等于设定的最大值M，并且该最大值M不大于重量传感器3的量程。
此时，如果继续增大载荷，即当被测物体的重量m大于重量传感器3设定的最大值M时，重量传感器3受到的一部分压力将被传递至外筒1的上端面，重量传感器3实际受到的压力仍然等于设定的最大值M，从而保护重量传感器3不被破坏。
本申请所述的一种具有过载保护功能的称重装置中，所述弹性原件2是弹簧。
本申请所述的一种具有过载保护功能的称重装置，可以是电子汽车衡、电子台秤、电子吊钩秤、电子轨道衡、配料秤等现有称重装置中的任意一种。
本实用新型中的重量传感器3可采用：光电式重量传感器、液压式重量传感器、电容式重量传感器、振动式重量传感器、电磁力式重量传感器、陀螺仪式重量传感器、磁极变形式重量传感器、电阻应变式重量传感器中的任意一种。
本称重装置既能满足称重精度要求，又能在重量传感器过载时保护重量传感器不被破坏。而且，本称重装置结构简单、安装方便，成本低廉，运行稳定，可应用于多种重量测量领域。