一种定心称量装置及称量方法与流程

本发明涉及计量领域，尤指一种定心称量装置及称量方法。

背景技术：

质量比较仪是根据测量弹性元件的变形和应变，或电磁力反馈平衡的原理制造的电子衡量设备。其主要用途是基于aba或abba循环方式测量质量差值，用于砝码传递或其他测试特殊用途的高分辨率电子衡量设备。

目前，偏载误差是计量领域亟待解决的问题，偏载误差是指砝码重心偏离质量比较仪秤盘中心而产生的误差。由于用户在将待测件摆放至称重盘上时，待测件的中心与称重盘的中心难以在同一位置，从而引起偏载误差，从而降低了待测件称重的准确度和稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种定心称量装置及称量方法，降低了待测件产生偏载误差的可能，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

本发明提供的技术方案如下：

一种定心称量装置，包括：底座，所述底座上设有定心组件，所述定心组件上设有用于称量待测件的称量盘，所述定心组件用于调节所述称量盘与所述底座之间的夹角；支撑结构，设置于所述称量盘，所述支撑结构上设有支撑间隙，所述支撑间隙的宽度小于所述待测件的宽度；加载框，可拆卸地连接于所述底座，所述加载框包括用于支撑所述待测件的加载台；当所述加载框设置在所述底座上时，所述加载台设置于所述支撑间隙内，所述加载台远离所述底座的一侧与所述底座之间的间距，小于所述支撑结构远离所述底座的一侧与所述底座之间的间距。

本技术方案中，通过加载台与支撑结构高度的限定，以及可拆卸连接的加载框，在加载框沿靠近底座的方向运动过程中，待测件能够从加载台上移动至支撑结构上，实现了待测件与加载台的分离；通过定心组件的设置，实现了待测件重心位置的调节，并通过运动的加载框，再次向远离底座的方向运动时，待测件的重心位置能够更改，实现了待测件的定心称重，降低了待测件产生偏载误差的可能，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

进一步，所述定心组件包括滚轮和滑动座；所述滚轮沿其轴线方向转动设置于所述底座，所述滚轮设置为两组，两组所述滚轮的轴线平行；所述滑动座设置于所述称量盘，所述滑动座包含抵接于所述滚轮的抵接面，所述抵接面倾斜设置，所述滑动座设置为两组，两组所述滑动座的抵接面的倾斜方向相反。

本技术方案中，当待测件放置在支撑结构上时，两个滑动座受到的支撑力改变，称量盘在重力作用下，滑动座始终抵接于滚轮，实现了称量盘重心的更改，直至两组滑动座受到的支撑力与待测件、称量盘的重力平衡，定心组件实现了称量盘的偏转。

进一步，两组所述滚轮的轴线与所述称量盘的中心之间的间距相同。

本技术方案中，两组滚轮能够选取相同大小的滚轮，且在称量盘未安装待测件时，称量盘能够呈水平状态，增加了称量盘的稳定性，降低了称量盘倾斜的可能。

进一步，每组所述滑动座设置为多个，每组所述滑动座的数量与每组所述滚轮的数量相同。

本技术方案中，通过滑动座与滚轮数量的限定，增加了定心组件与称量盘之间的约束，减小了称量盘在定心组件上晃动的可能，增加了称量盘的稳定性。

进一步，两组所述滑动座的抵接面靠近所述底座的一端之间的间距，小于两组所述滑动座的抵接面远离所述底座的一端之间的间距。

本技术方案中，通过滑动座形状的限定，便于用户直接将称量盘下端的两个滑动座抵接在两个滚轮上，方便了用户的操作。

进一步，所述定心组件还包括：抵接块，设置在所述底座上，用于所述滑动座抵接；当所述待测件未放置在所述支撑结构上时，所述抵接块与所述滑动座之间设有间距。

本技术方案中，定心组件控制称量盘倾斜过程中，通过抵接块的设置，滑动座能够抵接在抵接块上，减小了滑动座继续运动的可能，继而带动称量盘运动的可能，减小了称量盘过度偏转的可能，增加了称量盘偏转过程的可靠性；通过间距的设置，即可实现称量盘的倾斜动作。

进一步，当所述滑动座抵接于所述抵接块时，所述称量盘与所述底座之间的夹角为1°～3°。

本技术方案中，通过滑动座抵接在抵接上时，滑动座处于极限位置，并通过控制称量盘与底座之间的夹角，减小了待测件在支撑结构上滑移的可能，增加了待测件在支撑结构上的稳定性。

进一步，当所述称量盘倾斜时，所述加载台远离所述底座的一侧与所述底座之间的间距，小于所述支撑结构远离所述底座的一侧与所述底座之间的最小间距。

本技术方案中，通过称量盘倾斜状态下加载台与支撑结构高度的限定，当加载框设置在底座上时，待测件与加载台完全分离，待测件能够完全由支撑结构支撑，称量盘即可获取到包含偏载误差的待测件的质量，便于用户得到待测件质量的大致范围。

进一步，当所述加载框设置在所述底座上时，所述加载台与所述支撑结构之间设有间隙。

本技术方案中，通过加载框位置的限定，降低了加载框与支撑结构之间的约束，减小了定心组件在驱动称量盘倾斜时，支撑结构与加载框干涉的可能，增加了称量盘倾斜过程的可靠性与稳定性；降低了称量盘在对待测件称量过程中，加载框对待测件的影响，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

本发明的目的之一还在于提供一种称量方法，包括：将待测件放置于加载框内；沿竖直方向向下移动加载框，将所述加载框安装于底座；分析称量盘与所述底座之间的夹角是否小于预设夹角；当所述称量盘与所述底座之间的夹角小于预设夹角时，待测件称量完成；当所述称量盘与所述底座之间的夹角大于或等于预设夹角时，沿竖直方向向上移动加载框，直至所述待测件脱离支撑结构，重新执行步骤沿竖直方向向下移动加载框，将所述加载框安装于底座。

本技术方案中，通过加载台与支撑结构高度的限定，以及可拆卸连接的加载框，在加载框沿靠近底座的方向运动过程中，待测件能够从加载台上移动至支撑结构上，实现了待测件与加载台的分离；通过定心组件的设置，实现了待测件重心位置的调节，并通过运动的加载框，再次向远离底座的方向运动时，待测件的重心位置能够更改，实现了待测件的定心称重，降低了待测件产生偏载误差的可能，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

与现有技术相比，本发明提供的一种定心称量装置及称量方法具有以下有益效果：

1、通过加载台与支撑结构高度的限定，以及可拆卸连接的加载框，在加载框沿靠近底座的方向运动过程中，待测件能够从加载台上移动至支撑结构上，实现了待测件与加载台的分离。

2、通过定心组件的设置，实现了待测件重心位置的调节，并通过运动的加载框，再次向远离底座的方向运动时，待测件的重心位置能够更改，实现了待测件的定心称重，降低了待测件产生偏载误差的可能，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

3、定心组件控制称量盘倾斜过程中，通过抵接块的设置，滑动座能够抵接在抵接块上，减小了滑动座继续运动的可能，继而带动称量盘运动的可能，减小了称量盘过度偏转的可能，增加了称量盘偏转过程的可靠性。

4、通过滑动座抵接在抵接上时，滑动座处于极限位置，并通过控制称量盘与底座之间的夹角，减小了待测件在支撑结构上滑移的可能，增加了待测件在支撑结构上的稳定性。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种定心称量装置及称量方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种定心称量装置的结构示意图；

图2是本发明一种定心称量装置中定心组件和支撑结构的结构示意图；

图3是本发明一种定心称量装置的侧视图；

图4是图3的a-a向剖视图；

图5是一种定心称量方法的流程示意图。

附图标号说明：10.底座，20.定心组件，21.滚轮，22.滑动座，23.抵接块，30.支撑结构，31.支撑间隙，32.叉齿板，33.插槽，40.加载框，41.加载台，42.外框，43.吊环，50.称量盘，60.导向结构，61.放置槽。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本发明提供的一种实施例，如图1至图4所示，一种定心称量装置，包括，底座10，底座10设置在最下端，底座10能够水平放置在地面上；底座10上设有定心组件20，定心组件20上设有用于称量待测件的称量盘50，待测件放置在称量盘50上后，称量盘50能够称量待测件，得到待测件的质量。

称量盘50能够水平放置在定心组件20上，定心组件20能用于调节称量盘50与底座10之间的夹角，具体地，定心组件20能够为任意在竖直平面内转动的机构，以实现定心组件20与底座10之间的夹角。

称量盘50上设有支撑结构30，支撑结构30上设有支撑间隙31，支撑间隙31能够设置为一个或多个，支撑间隙31的宽度小于待测件的宽度。

底座10上还设有加载框40，加载框40能够可拆卸地连接于底座10，加载框40内包括加载台41，加载台41能够用于支撑待测件。

当加载框40设置在底座10上时，加载台41能够设置在支撑间隙31内，加载台41远离底座10的一侧与底座10之间的间距，小于支撑结构30远离底座10的一侧与底座10之间的间距，即加载台41的上侧低于支撑结构30的上侧。

当用户需要称量待测件时，将待测件放置在从底座10上取下的加载框40内，即指将待测件放置在加载台41上，并控制待测件的重心尽量接近加载框40的中心，待测件放置完成。

将加载框40移动至支撑结构30的上侧，并向下放置在底座10上，放置过程中，由于加载台41的上侧低于支撑结构30的上侧，因此，在当加载台41的上侧与支撑结构30的上侧平齐时，待测件能够同时抵接在加载台41和支撑结构30上。

当加载框40继续向下运动时，直至加载框40安装在底座10上时，待测件与加载台41分离，支撑结构30支撑待测件，当待测件的重心与称量盘50的重心不在同一位置时，由于称量盘50的重心位于定心组件20的中心，即待测件的重心不在定心组件20的中心时，待测件与称量盘50的组合的重心也不在定心组件20的中心上，因此，定心组件20能够调节所述称量盘50与底座10之间的夹角，继而调节了待测件与称量盘50的组合的重心，直至待测件与称量盘50的组合的重心位于定心组件20的中心，即指将称量盘50调节成为倾斜状态。

上述状态稳定后，竖直向上移动加载框40，称量盘50在定心组件20的作用下，恢复至水平状态，即称量盘50的重心位于定心组件20的中心，当前状态下，待测件经过一次位置的更改，更改后的待测件的重心与定心组件20的中心之间的间距减小，再次执行上述步骤。

当用户将带有待测件的加载框40放置在底座10上时，用户能够通过观察称量盘50与底座10之间的夹角，即称量盘50的倾斜程度，来确定待测件的重心是否满足要求，以及当前状态下引起的偏载误差能否接受，并作为是否需要再次进行称量的依据。

本实施例中，通过加载台41与支撑结构30高度的限定，以及可拆卸连接的加载框40，在加载框40沿靠近底座10的方向运动过程中，待测件能够从加载台41上移动至支撑结构30上，实现了待测件与加载台41的分离；通过定心组件20的设置，实现了待测件重心位置的调节，并通过运动的加载框40，再次向远离底座10的方向运动时，待测件的重心位置能够更改，实现了待测件的定心称重，降低了待测件产生偏载误差的可能，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

根据上述实施例的改进，本实施例中，当称量盘50倾斜时，加载台41远离底座10的一侧与底座10之间的间距，小于支撑结构30远离底座10的一侧与底座10之间的最小间距，即由于待测件的重心与定心组件20的中心不在同一位置时，定心组件20控制称量盘50倾斜时，加载台41的上侧仍然处于水平状态，但支撑结构30的跟随称量盘50倾斜，加载台41的上侧仍然能够低于支撑结构30上侧的最下端。

本实施例中，通过称量盘50倾斜状态下加载台41与支撑结构30高度的限定，当加载框40设置在底座10上时，待测件与加载台41完全分离，待测件能够完全由支撑结构30支撑，称量盘50即可获取到包含偏载误差的待测件的质量，便于用户得到待测件质量的大致范围。

根据上述实施例的改进，本实施例中，当加载框40设置在底座10上时，加载台41与支撑结构30之间设有间隙，即指加载台41的左右两侧与其两侧的支撑结构30分离，也指加载台41的下端与支撑结构30分离。通过加载框40位置的限定，降低了加载框40与支撑结构30之间的约束，减小了定心组件20在驱动称量盘50倾斜时，支撑结构30与加载框40干涉的可能，增加了称量盘50倾斜过程的可靠性与稳定性；降低了称量盘50在对待测件称量过程中，加载框40对待测件的影响，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

具体地，本实施例中的待测件可以为需要测量的物件，也可以是标准砝码，当待测件为标准砝码时，还可以通过本装置来实现称量盘50的校准。

本实施例中，支撑结构30包括叉齿板32，叉齿板32能够设置为多个，多个叉齿板32能够沿垂直于称量盘50的方向设置在称量盘50上，即叉齿板32能够竖直设置在称量盘50上，多个叉齿板32相互平行，且相邻叉齿板32之间能够形成支撑间隙31，优选地，相邻叉齿板32之间的间距相同，即多个支撑间隙31的宽度相同。

通过叉齿板32的设置，即可形成支撑间隙31，继而实现了加载台41设置在支撑间隙31内的功能，且排列设置的叉齿板32能够用于支撑砝码，且叉齿板32也具有较大的结构强度，增加了支撑结构30的稳定性。

称量盘50远离底座10的一侧设有多个插槽33，叉齿板32能够插接在插槽33内，即叉齿板32能够可拆卸地连接在称量盘50上，便于叉齿板32的结构与安装，也能够在叉齿板32损坏时，方便地进行更换，对于不同状态的待测物件，用户也能够选取不同的叉齿板32，增加了称量盘50的适用范围。

本实施例中，加载框40还包括设置在加载台41外侧的外框42，加载台41能够设置在外框42的下端内侧，外框42的上端还设有吊环43，用户能够通过吊环43将加载框40吊起或落下。

根据上述实施例的改进，本实施例中，底座10上设有多个导向结构60，导向结构60上开设有用于加载框40放置的放置槽61，多个导向结构60围绕形成的形状与加载框40底面的形状相同。本实施例中，加载框40的底面为矩形，因此，导向结构60能够设置为四个，且四个导向结构60能够围绕形成一个矩形，形成的矩形的形状与大小与矩形框相同。因此，在加载框40位于支撑结构30的上侧，并向下运动过程中，加载框40的四个角落能够落在放置槽61内，直至抵接在放置槽61的下端。

本实施例中，通过导向结构60与放置槽的设置，能够对加载框40的向下运动过程进行限定，也能够对加载框40放下的位置进行限定，减小了加载框40放下之间位置偏移的可能，减小了放下后的砝码与称量盘50的中心偏移的可能，减小了砝码产生偏载误差的可能，增加了比较仪校准时的准确度和稳定性。

具体地，导向结构60能够设置在底座10，并一体成型，也可以与底座10分离设置，并实现了导向结构60的间距调节作用；导向结构60能够向上伸出，并伸出至支撑结构30的高度，加载框40的下端能够呈平整的状态，直接抵接在导向结构60上端的放置槽61内，便于加载框40的加工与安装。

根据本发明提供的另一种实施例，如图2至图4所示，一种定心称量装置，本实施例与第一种实施例的区别在于定心组件20的具体结构。

在第一种实施例的基础上，本实施例中，定心组件20包括滚轮21和滑动座22，滚轮21沿其轴线方向转动设置于底座10，滚轮21能够设置在底座10的上侧；滚轮21设置为两组，两组滚轮21的轴线平行，两组滚轮21设置在底座10上侧的左右两端，两组滚轮21的轴线均沿水平方向设置。

滑动座22能够设置在称量盘50的下侧，滑动座22包含抵接在滚轮21上的抵接面，通过抵接面倾斜设置，滑动座22设置为两组，两组滑动座22的抵接面倾斜方向相反；两组滑动座22的抵接面倾斜方向相反时，两组滑动座22受到的支撑力在水平方向上的分力大小相同，但方向相反；两组滑动座22受到的支撑力在竖直方向上的分力均向上，且两个竖直方向上的分力之和与称量盘50的重力大小相同，因此，滑动座22即可设置在定心组件20上。

本实施例中，当待测件放置在支撑结构30上时，两个滑动座22受到的支撑力改变，称量盘50在重力作用下，滑动座22始终抵接于滚轮21，实现了称量盘50重心的更改，直至两组滑动座22受到的支撑力与待测件、称量盘50的重力平衡，定心组件20实现了称量盘50的偏转。

具体地，滑动座22的截面可以为三角形或梯形，但三角形的斜边所在的面以及梯形的斜边所在的面能够作为滑动座22的抵接面，两个滑动座22的抵接面能够同时抵接在滚轮21上；滚轮21能够选取为轴承。

两组滚轮21的轴线与称量盘50中心之间的间距相同，因此，两组滚轮21能够选取相同大小的滚轮21，且在称量盘50未安装待测件时，称量盘50能够呈水平状态，增加了称量盘50的稳定性，降低了称量盘50倾斜的可能。

每组滑动座22设置为多个，每组滑动座22的数量与滚轮21的数量设置为相同，具体地，本实施例中，每组滑动座22均设置为两个，两个滑动座22设置在底座10的前后两端。通过滑动座22与滚轮21数量的限定，增加了定心组件20与称量盘50之间的约束，减小了称量盘50在定心组件20上晃动的可能，增加了称量盘50的稳定性。

根据上述实施例的改进，本实施例中，两组滑动座22的倾斜面靠近底座10的一端之间的间距，小于两组滑动座22的倾斜面远离底座10的一端之间的间距，即两组滑动座22的倾斜面的外法线方向均向底座10的外侧下端延伸；滑动座22的截面为三角形或梯形时，两个滑动座22的抵接面均能够朝向外侧。

用户在将称量盘50安装在滚轮21上时，由于两组滑动座22的下端之间的间距小于两组滚轮21之间的间距，用户能够直接将两组滑动座22放置在两组滚轮21之间，用户松开称量盘50之后，称量盘50能够在重力作用下，两组滑动座22抵接在两组滚轮21上，且称量盘50的重心能够位于定心组件20的重心位置。

通过滑动座22形状的限定，便于用户直接将称量盘50下端的两个滑动座22抵接在两个滚轮21上，方便了用户的操作。

根据本发明提供的又一种实施例，如图2至图4所示，一种定心称量装置，本实施例与第二种实施例的区别在于抵接块23的添加。

在第二种实施例的基础上，本实施例中，定心组件20还包括抵接块23，抵接块23能够设置在底座10上，并用于滑动座22抵接，当滑动座22抵接在抵接块23上时，称量盘50能够倾斜设置在定心组件20上，当所述待测件未放置在所述支撑结构30上时，称量盘50能够处于水平状态，抵接块23与滑动座22之间设有一定的间距。

定心组件20控制称量盘50倾斜过程中，通过抵接块23的设置，滑动座22能够抵接在抵接块23上，减小了滑动座22继续运动的可能，继而带动称量盘50运动的可能，减小了称量盘50过度偏转的可能，增加了称量盘50偏转过程的可靠性；通过间距的设置，即可实现称量盘50的倾斜动作。

优选地，当滑动座22抵接于抵接块23时，称量盘50与底座10之间的夹角为1°～3°，优选地，上述夹角为1.5°。通过滑动座22抵接在抵接上时，滑动座22处于极限位置，并通过控制称量盘50与底座10之间的夹角，减小了待测件在支撑结构30上滑移的可能，增加了待测件在支撑结构30上的稳定性。

根据本发明提供的一种实施例，如图1至图5所示，一种定心称量方法，包括：

s1、将待测件放置于加载框内。

s2、沿竖直方向向下移动加载框，将所述加载框安装于底座。

s3、分析称量盘与所述底座之间的夹角是否小于预设夹角。

s4、当所述称量盘与所述底座之间的夹角小于预设夹角时，待测件称量完成。

s5、当所述称量盘与所述底座之间的夹角大于或等于预设夹角时，沿竖直方向向上移动加载框，直至所述待测件脱离支撑结构，重新执行步骤沿竖直方向向下移动加载框，将所述加载框安装于底座。

当用户需要称量待测件时，将待测件放置在从底座10上取下的加载框40内，即指将待测件放置在加载台41上，并控制待测件的重心尽量接近加载框40的中心，待测件放置完成。

将加载框40移动至支撑结构30的上侧，并向下放置在底座10上，放置过程中，由于加载台41的上侧低于支撑结构30的上侧，因此，在当加载台41的上侧与支撑结构30的上侧平齐时，待测件能够同时抵接在加载台41和支撑结构30上。

当加载框40继续向下运动时，直至加载框40安装在底座10上时，待测件与加载台41分离，支撑结构30支撑待测件，当待测件的重心与称量盘50的重心不在同一位置时，由于称量盘50的重心位于定心组件20的中心，即待测件的重心不在定心组件20的中心时，待测件与称量盘50的组合的重心也不在定心组件20的中心上，因此，定心组件20能够调节所述称量盘50与底座10之间的夹角，继而调节了待测件与称量盘50的组合的重心，直至待测件与称量盘50的组合的重心位于定心组件20的中心，即指将称量盘50调节成为倾斜状态。

上述状态稳定后，竖直向上移动加载框40，称量盘50在定心组件20的作用下，恢复至水平状态，即称量盘50的重心位于定心组件20的中心，当前状态下，待测件经过一次位置的更改，更改后的待测件的重心与定心组件20的中心之间的间距减小，再次执行上述步骤。

当用户将带有待测件的加载框40放置在底座10上时，用户能够通过观察称量盘50与底座10之间的夹角，即判断称量盘50与底座10之间的夹角是否小于预设夹角，即称量盘50的倾斜程度，来确定待测件的重心是否满足要求，以及当前状态下引起的偏载误差能否接受，并作为是否需要再次进行称量的依据。本实施例中，预设夹角可以选取为0.2°，并能够依据用户的需要而进行更改。

本实施例中，通过加载台41与支撑结构30高度的限定，以及可拆卸连接的加载框40，在加载框40沿靠近底座10的方向运动过程中，待测件能够从加载台41上移动至支撑结构30上，实现了待测件与加载台41的分离；通过定心组件20的设置，实现了待测件重心位置的调节，并通过运动的加载框40，再次向远离底座10的方向运动时，待测件的重心位置能够更改，实现了待测件的定心称重，降低了待测件产生偏载误差的可能，增加了待测件称重的准确度和稳定性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。