专利名称：一种误差补偿式弹簧吊秤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及弹簧吊秤，尤其是一种误差补偿式弹簧吊秤。
现有的弹簧吊秤，如上海市、浙江省等市、省计量器具厂的弹簧吊秤，其结构大同小异，主要是由单根或双根螺旋拉伸弹簧、平行四边形上下运动机构、齿轮齿条传动机构、调零机构、指针、单面或双面显示度盘及外壳机械连接而成。然而，由于受高精度弹簧基础材料、机构设计系统原始误差较大、制造与调整困难及其使用环境条件的影响，其产品计量精度大都不稳定可靠，实用性较差，不能满足市场公平交易的要求。
本实用新型的目的是提供一种误差补偿式弹簧吊秤，不但计量示值稳定可靠，而且装拆、调测性好。
本实用新型的目的是这样实现的在外壳中，双螺旋拉伸弹簧、平行四边形上下运动机构、齿轮齿条传动机构、调零机构、指针、双面显示度盘机械连接，其中还机械连接着一个由螺旋弹簧上挂钩、下挂钩螺柱和上述运动机构上下摆杆摆角θ1＞θ2的可调装置组成的机械设计原始误差补偿机构。
为了克服上述弹簧钢丝直径公差、材质不匀、弹簧中径公差和热处理强度不一致及使用环境条件(温度、湿度)等引起的弹簧非线性误差对计量示值的影响，上述弹簧上挂钩下部装有一片可横向插入被挂弹簧内的挂片，必要时，它可随着其钩左右旋转，沿着弹簧螺旋线上下移动，改变其弹簧的工作圈数和几何尺寸，以补偿原始误差。
为了减小上述运动机构运动误差对计量示值的影响，上述弹簧下挂钩螺柱的有效工作长度L为可调整的，使被挂弹簧以其下挂钩点为起点上下偏移一个距离，致使其挂钩点与上述摆杆右端部不在一条直线上，以减小弹簧框架左右摆幅，致使上述弹簧拉伸长度为近似直线。
为了合理设置计量零点位置，达到误差补偿目的，设上述摆杆摆角为θ，由θ1与θ2构成，令θ1＞θ2，致使其摆杆在10°范围的运动轨迹为近似直线，以补偿机构设计原始误差。
上述θ1＞θ2可调装置由上述的弹簧挂钩、挂钩螺柱、框架、调零机构和转轴组成。θ1＞θ2的调定，可通过调零机构或上述挂钩来调整上述摆杆或弹簧几何尺寸来完成。
由于采用上述方案，本实用新型的计量示值精确度符合国家技术监督局于1989年12月1日批准颁布实施国家标准(GB11884-89)对四级弹簧度盘秤的标准，即分度值d＞5g，分度数100＜n＜1000，最小秤量为10d，其允许最大误差
以下结合附图，对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型具体机构示意图和说明书摘要附图。
图2为图1中弹簧上挂钩(12)结构示意图。
图3为图1中弹簧下挂钩螺柱(6)结构示意图。
图4为图1中摆杆(3、7)摆角θ1＞θ2可调装置工作原理图。
图5为图1中摆杆(3、7)结构及其上下摆动(虚线)示意图。
从图1、图4中，不难理解外壳(20)中，双螺旋拉伸弹簧(15)、平行四边形上下运动机构〔上、下摆杆(3、7)、轴(4、2)、框架(11)、螺柱(8)的组合体〕、齿轮齿条传动机构(13)、调零机构(1)、指针(16)、双面显示度盘(5)、把手(9)、支架(10)、下支架(17)、挂钩(18)机械连接而成，其中还机械连接着一个由弹簧上挂钩(12)、下挂钩螺柱(6)、螺母(19)和上下摆杆(3、7)摆角θ1＞θ2可调装置组成的机械设计原始误差补偿机构。
上挂钩(12)(图2)下部装有一片可横向插入被挂弹簧(15)内的挂片(14)，必要时，它可随着其钩左右旋转而沿着弹簧(15)螺旋线上下移动，改变其弹簧工作圈数和几何尺寸，以补偿机械设计原始误差。
下挂钩螺柱(6)的有效工作长度L为可调整的(图3)，调整后由螺母(19)固定于框架(11)中，使弹簧(15)以其下挂钩点B为起点向上下偏移一个距离S，致使该起点与摆杆(7)右端不在一条直线上，以减小弹簧框架(11)摆幅，使弹簧(15)拉伸长度为近似直线，以减小上述运动机械运动误差对计量示值的影响。
上下摆杆(3、7)摆角θ1＞θ2可调装置是由摆杆(3、7)、调零机构(1)、弹簧(15)、弹簧上挂钩(12)、下挂钩螺柱(6)、框架(11)和螺母(19)机械连接而成(图1)。
在说明如何调整上述部件以获得θ1＞θ2而补偿误差之前，先说明上述θ1＞θ2可调装置的工作原理。如图4、图5与图1所示，AC摆杆(3)全量程摆角为θ角，其值已定，对于过A点的水平线X而言，其杆上下摆角为θ1、θ2，取θ1＞θ2，其起始摆动点为C点，此时，指针(16)指在度盘(5)零刻度位置，其终点为C″，此时，指针(16)指在度盘(5)满刻度位置(一周后指针(16)返回指零)。经过分析，AC摆杆(3)由C点引起的计量示值误差，可用公式表示。设杆(3)的轴(4)A点为坐标原点，X轴为过原点A的水平轴、Y轴为过原点A且垂直于X轴的垂直轴、AC摆杆(3)长度AC＝r，为已定值，C点摆动至E点时，AE与X轴的夹角为α，则E点坐标为{Y=r·sinαX=r·cosα]]>或r2＝X2＋Y2这是C点的运动轨迹方程式。
若E点为称某物重量时的AC摆杆(3)的下移位置，则CE在Y轴上投影为某物拉伸弹簧(15)移动的垂直距离，从而通过齿轮齿条传动机构(13)带动指针(16)在度盘(5)上指示某物重量值。CE在Y轴上投影用y表示，则y＝r·sinθ—r·sinα，由于r及θ1可原始设定，设r·sinθ1定值为H，H＝r·Sinθ1，y＝H—r·sinα。由此说明y值与摆角α成正弦函数关系，显然不成线性。经试验证明，当α值在10°范围内变化时，正弦函数值为近似直线变化，这与要求摆杆(3、7)近似直线运动相一致。当具体机构尺寸决定后，其非线误差可以计算出。例如，称重为8kg满刻度弹簧秤，每周400刻度，每刻度值为20克，指针转角54′，其设计非线性误差为0.01～0.032，小于示值允许误差0.071。若θ1＞θ2，使拐点C″点处于国家标准允许示值最大误差较大数值范围内(例如8kg秤，其示值误差从4—8kg为±1.5d，比1kg范围内为±0.5d大二倍)，且利用C′点误差正、负符号变化，使度盘示值误差有所补偿。例如，指针在C′点附近，示值原为+1.0d，过C′点后，指示为一0.5d，绝对误差为1.5d，则正确示值仅为 ，完全在±1.0d的计量允许值范围内，而此时对机构的调整精度要求，可相应降低要求而选定。
θ1的选定，是通过顺时针方向旋转调零机构(1)旋钮，使AC摆杆(3)起始摆动点C从原位向上移动，而摆角θ不变(因为满刻度最大秤量已决定)，θ1增大，θ2＝θ—θ1，θ2必然减小，则θ1＞θ2；或顺时针方向转动挂钩(12)，缩短弹簧(15)两挂钩面距离，使AC摆动(3)上移，达到θ1＞θ2。
本实用新型主要部件尺寸弹簧(15)钢丝直径为φ2mm；其弹簧外径为φ16mm，其长度为85mm；θ＝14.4°，θ1＝9°—10.8°，θ＝5.4°—3.6°；偏距S＝0—5mm。
权利要求1.一种误差补偿式弹簧吊秤，在外壳(20)中，双螺旋拉伸弹簧(15)、平行四边形上下运动机构〔上、下摆杆(3、7)、轴(4、2)、框架(11)、螺柱(8)的组合体〕、齿轮齿条传动机构(13)、调零机构(1)、指针(16)、双面显示度盘(5)、把手(9)、支架(10)、下支架(17)和挂钩(18)机械连接而成，其特征是其中还机械连接着一个由弹簧上挂钩(12)、下挂钩螺柱(6)、螺母(19)和上、下摆杆(3、7)摆角θ1＞θ2可调装置组成的机械设计原始误差补偿机构。
2.根据权利要求1所述的弹簧吊秤，其特征是上挂购(12)下部装有一片可横向插入被挂弹簧(15)内的挂片(14)。
3.根据权利要求1所述的弹簧吊秤，其特征是下挂钩螺柱(6)的有效工作长度L是可调整的。
4.根据权利要求1所述的弹簧吊秤，其特征是上下摆杆(3、7)摆角θ1＞θ2可调装置是由摆杆(3、7)、调零机构(1)、弹簧(15)、弹簧上挂钩(12)、下挂钩螺柱(6)、框架(11)和螺母(19)机械连接而成。
5.根据权利要求1所述的弹簧吊秤，其特征是θ＝14.4°，θ1＝9°—10.8°，θ2＝5.4°—3.6。
专利摘要本实用新型是一种误差补偿式弹簧吊秤，是在外壳(20)中，双螺旋拉伸弹簧(15)、平行四边形上下运动机构〔上、下摆杆(3、7)、轴(4、2)、框架(11)、螺栓(8)的组合体〕、齿轮齿条传动机构(13)、调零机构(1)、指针(16)、双面显示度盘(5)、把手(9)、支架(10)、下支架(17)、挂钩(18)机械连接而成，与之还连接着一个由弹簧上挂钩(12)、下挂钩螺柱(6)、螺母(19)、摆杆(3、7)摆角θ1＞θ2可调装置组成的机械设计原始误差补偿机构(图1)，以补偿其结构设计误差对计量示值的影响。其示值精度符合国家标准，而且结构新颖，简单、耐用、实用性好。
文档编号G01G3/04GK2234608SQ95220950
公开日1996年9月4日 申请日期1995年9月11日 优先权日1995年9月11日
发明者陈忠南, 张维健, 张大林, 崔钢, 王瑞玲, 唐仲寅, 曲莉仁 申请人:天津光电通信公司