專利名稱：溫度控制的多模塊式稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用來稱重勻質(zhì)物體的具有多個稱重模塊的稱 重系統(tǒng)，其中稱重模塊的溫度可以被控制。
背景技術(shù)：
多模塊式稱重系統(tǒng)優(yōu)選的應用是在自動生產(chǎn)與檢驗設備中。 模塊化設計的秤一一所謂的稱重模塊一_它們自身特別適于集成 在這些設備中。其實，這些稱重模塊是這樣的秤，其中顯示單元 被布置為與秤相分離，例如在具有用于多個稱重模塊的中心顯示 器的系統(tǒng)中。這種類型的集成在系統(tǒng)中的稱重模塊的應用領域是 用于小的、相對貴重的部件的生產(chǎn)和檢驗的裝置，例如在制藥工 業(yè)中用于藥片、膠囊、小瓶等的裝填與包裝機，或者在滾珠軸承 的檢測中。同類物體的稱重或也是所謂的批量稱重是這樣的過程， 其中為了諸如檢驗、劑量制備、裝填等的目的，大量的原料必須 單獨地在緊湊的空間內(nèi)被稱量。
在現(xiàn)有技術(shù)中這種用于稱量同類物體的這種系統(tǒng)是公知的。 它們主要被構(gòu)造為稱重模塊的線性或二維陣列。其它的布置結(jié)構(gòu) 是基于這樣一種概念，將稱重模塊放在二維布置結(jié)構(gòu)中，就像衛(wèi) 星圍繞著負載接收器的直線布置結(jié)構(gòu)，其中負載接收器需要適應 已有的傳送裝置的傳輸元件之間的距離。
其它裝置具有緊湊的稱重模塊，這些模塊彼此以固定的間隔 安置在共用的保持結(jié)構(gòu)中，其中它們之間的距離保持盡可能地小。 電子秤或稱重模塊的稱量結(jié)果以及再現(xiàn)性還受到稱重模塊的 溫度影響。為了可再現(xiàn)的稱重，因而有利的是如果布置在多模塊 系統(tǒng)中的每個稱重模塊具有基本上一致的操作溫度。
由于多模塊式稱重系統(tǒng)中的各個稱重模塊間隔非常近，所以 這造成了系統(tǒng)中的不利的溫度分布，這可以影響到各個稱重模塊 和/或整個系統(tǒng)的稱量結(jié)果的再現(xiàn)性和重復性。
除了稱重模塊彼此相互具有的熱學影響以外，環(huán)境溫度的波 動，特別是不希望的溫度峰值，也可以影響零負載指示，再現(xiàn)性 以及其它稱量參數(shù)。生產(chǎn)設備中周圍環(huán)境溫度的波動可能例如由 于機器的開關、空調(diào)系統(tǒng)、太陽輻射或者其他因素引起。然而， 特別地在生產(chǎn)設備中，對于秤重要的是，經(jīng)常處于待機狀態(tài)而不 需要長時間的適應周圍環(huán)境溫度，同時維持測量結(jié)果的一致的品 質(zhì)。
現(xiàn)有的稱量技術(shù)提出了用于秤的各種不同的冷卻稱重艙。如
歐洲專利公開文獻EP 1396711B1中所述的秤的稱重艙的恒溫是 通過以下方式實現(xiàn)的，利用了沿豎直壁傳播的溫度梯度，其中所 述豎直壁是秤的固定部件的一部分并且連接至熱電模塊。
具有稱重艙的秤在日本專利公開文獻JP 2024518 A中也被公 開，其中布置在含有電子器件的殼體部分內(nèi)的加熱管將產(chǎn)自殼體 的熱量帶到外界，從而由電子裝置產(chǎn)生的熱量所致的稱重艙的溫 度升高被減少。
在日本專利公開文獻JP 2586115 B中，公開了一種秤，通過 安置在稱重艙內(nèi)的熱電模塊控制秤的稱重艙的溫度，從而避免由 于打開防風罩所所引起的對流的空氣流。該模塊與沿將稱重元件 與秤殼體分離的壁延伸的冷卻板熱學接觸，電子器件被封裝在秤
殼體內(nèi)或者秤殼體本身是由隔離壁構(gòu)成。其目的是防止由秤的電 子器件產(chǎn)生的熱量到達稱重艙。
然而，前述的所有方法都涉及到具有單個稱重單元的秤，例 如分析天平，它具有被防風罩封閉的稱重艙。通常，僅僅由秤的 電子器件所產(chǎn)生的熱量被帶走或者遠離稱重艙，并且也沒有實施 恒溫控制或與周圍環(huán)境溫度的溫度適應。特別地，分析天平大體 用在大氣參數(shù)基本上保持恒定的環(huán)境中。在分析天平的情況中， 因而足夠的是，利用特定的超前時間啟動秤，并且等待直至秤已 經(jīng)達到其操作溫度，或已經(jīng)具有環(huán)境溫度。

發(fā)明內(nèi)容
另一方面，在多模塊式稱重系統(tǒng)中，有利的是如果至少對于 當系統(tǒng)處于工作狀態(tài)期間，各個稱重模塊具有相同的操作溫度并 且與周圍環(huán)境相比熱學穩(wěn)定。
為了保證多模塊式稱重系統(tǒng)的各個稱重模塊的熱學穩(wěn)定性并 且提高每個稱重模塊測量結(jié)果的再現(xiàn)性或可重復性，多模塊式稱 重系統(tǒng)連接至適合的恒溫裝置，以補償所產(chǎn)生的溫度波動。多模 塊式稱重系統(tǒng)包括作為多個稱重模塊的底座的保持結(jié)構(gòu)，這些模 塊以給定空間布置的方式彼此相互剛性連接，并可彼此相互獨立 地操作。每個稱重模塊包括至少一個負載接收區(qū)域和負載接收器。 多模塊式稱重系統(tǒng)連接至恒溫裝置，該裝置與每個稱重模塊熱學 相連。
多模塊式稱重系統(tǒng)還連接至控制和/或調(diào)節(jié)單元，其中后者連 接至用于測量環(huán)境溫度的至少一個第一溫度傳感器。此外，至少 一個第二溫度傳感器被指定給多模塊式稱重系統(tǒng)，用于至少測量 與多模塊式稱重系統(tǒng)相關的第二溫度?？刂坪?或調(diào)節(jié)單元被構(gòu)造
成基于測量的溫度控制或調(diào)節(jié)恒溫裝置的冷卻和/或加熱功率。
控制和/或調(diào)節(jié)單元還被構(gòu)造成將時間值指定給第一溫度傳 感器和/或第二溫度傳感器的測量的溫度值。
利用以這種方式構(gòu)造的多模塊式稱重系統(tǒng)，可以將多模塊式 稱重系統(tǒng)和/或各個稱重模塊的操作溫度調(diào)節(jié)至環(huán)境溫度，和/或 以這樣的方式調(diào)節(jié)操作溫度，即各個稱重模塊，當它們操作時， 具有基本上一致的溫度，由此可以實現(xiàn)各個稱重模塊較好的測量 再現(xiàn)性和可重復性。
第二溫度傳感器可以直接安置在保持結(jié)構(gòu)上。如果單個第二 溫度傳感器被使用，則有利的是，如果所述第二溫度傳感器基本 上布置在保持結(jié)構(gòu)的中央，這是因為這樣使相對于周圍環(huán)境溫度 的最大溫差被確定并且在溫度調(diào)節(jié)中被使用。
在一個優(yōu)選的實施例中，多個第二溫度傳感器布置在保持結(jié) 構(gòu)上，從而以時間為函數(shù)確定多模塊式稱重系統(tǒng)的多維溫度分布。 在這樣的情況中，這尤其是有利的，恒溫裝置允許各個稱重模塊 或者一組多個稱重模塊獨立的溫度調(diào)節(jié)。
如果每個稱重模塊具有指定給其的至少一個第三溫度傳感 器，則對于各個稱重模塊的獨立的溫度調(diào)節(jié)而言是有利的，其中 所述傳感器例如記錄稱重模塊內(nèi)部的和/或稱重模塊與相鄰的稱 重模塊間接觸表面的溫度。
為了確定多模塊式稱重系統(tǒng)的溫度和/或多維溫度分布，也可 以使用在工廠已被安裝在稱重模塊中的溫度傳感器。
多模塊式稱重系統(tǒng)的溫度可以通過共用的恒溫裝置和/或通 過包括多個恒溫器的恒溫裝置被調(diào)節(jié)。在這種情況中，恒溫器熱 學連接至各個稱重模塊或一組稱重模塊。多模塊式稱重系統(tǒng)的恒
溫器構(gòu)成恒溫裝置，該裝置熱學連接至多模塊式稱重系統(tǒng)的每個 稱重模塊。對于恒溫器，可以使用冷卻元件和/或加熱元件。
當使用多個恒溫器時，有利的是，如果恒溫器彼此相互獨立 地被調(diào)節(jié)，從而在多模塊式稱重系統(tǒng)內(nèi)和/或相鄰的稱重模塊間的 溫度波動也可以被檢測并補償。
對于多模塊式稱重系統(tǒng)的恒溫，保持結(jié)構(gòu)的至少一個基板被 構(gòu)造成，它包括作為恒溫器的、用于熱交換流體的至少一個導管。 導管例如具有蜿蜒的形狀，并與恒溫裝置協(xié)作。
恒溫器例如可以被構(gòu)造為加熱管、珀耳帖元件、空氣冷卻元 件和/或與恒溫流體協(xié)作的元件，其中恒溫裝置可以包括一個或多 個相同和/或不同類型的恒溫器。
在另一個實施例中，多模塊式稱重系統(tǒng)被至少一個殼體元件 屏蔽而免受周圍環(huán)境影響，其中殼體元件優(yōu)選構(gòu)成多模塊式稱重 系統(tǒng)的主動或被動隔熱。多模塊式稱重系統(tǒng)的與周圍環(huán)境的隔熱 是有利的，例如如果系統(tǒng)被使用在加工工廠中，因為它使生產(chǎn)線 中或者甚至生產(chǎn)車間中的溫度波動的影響最小。
在這一實施例中，建議在殼體元件的外側(cè)上布置第一溫度傳 感器，用于測量環(huán)境溫度。
一種恒溫方法，也就是控制多模塊式稱重系統(tǒng)的溫度，包括 多個步驟。多模塊式稱重系統(tǒng)具有作為用于多個稱重模塊的底座 的保持結(jié)構(gòu)，這些模塊以給定空間布置的方式彼此相互剛性連接， 并可彼此相互獨立地操作。每個稱重模塊具有負載接收區(qū)域、負 載接收器和力補償系統(tǒng)。多模塊式稱重系統(tǒng)連接至控制和/或調(diào)節(jié)
單元；熱學連接至每個稱重模塊的自定恒溫裝置；以及第一溫度 傳感器。此外，設有與多模塊式稱重系統(tǒng)相連的至少一個第二溫
度傳感器。
首先，通過一個或多個第一溫度傳感器和控制和/或調(diào)節(jié)單元 以時間為函數(shù)確定第一溫度，環(huán)境溫度。同樣，通過一個或多個 第二溫度傳感器和控制和/或調(diào)節(jié)單元以時間為函數(shù)確定多模塊 式稱重系統(tǒng)的至少一個第二溫度。
接下來，基于測量的第一和第二溫度/時間數(shù)據(jù)，確定這樣一 個函數(shù)，該函數(shù)建立測量的溫度之間的數(shù)學關系。該函數(shù)優(yōu)選被 存儲在控制和/或調(diào)節(jié)單元的程序或者存儲單元中。該函數(shù)通過控 制和/或調(diào)節(jié)單元起到控制和/或調(diào)節(jié)恒溫裝置的加熱和/或冷卻功 率的作用。調(diào)節(jié)可以這樣進行，即第二溫度基本上被調(diào)到與第一 溫度相同或者與第一溫度保持基本恒定的偏差，這可以通過以下 方式實現(xiàn)，基于所確定的函數(shù)，借助于控制和/或調(diào)節(jié)單元適應恒 溫裝置的加熱和/或冷卻功率。
也可以理解為，恒溫裝置的加熱和/或冷卻功率根據(jù)經(jīng)驗上或 理論上已經(jīng)確定的函數(shù)被調(diào)節(jié)。例如，反復的根據(jù)時間的溫度現(xiàn) 象、日循環(huán)和/或日/夜循環(huán)，例如空調(diào)系統(tǒng)的啟動分布可以作為 多模塊式稱重系統(tǒng)的恒溫的基礎。
為了實現(xiàn)稱重結(jié)果的一致性，根據(jù)多模塊式稱重系統(tǒng)的應用 領域，以下做法是足夠的，在測量循環(huán)開始以前至少確定第一和 第二溫度，并然后設置加熱和/或冷卻的基本上一致的速度。對于 周圍環(huán)境溫度波動很大或突然產(chǎn)生溫度峰值的應用領域，建議以 固定的時間間隔重復上述的步驟，并根據(jù)確定的函數(shù)不斷地或者 以規(guī)定的次數(shù)重新調(diào)節(jié)多模塊式稱重系統(tǒng)的操作溫度。
在上述步驟中確定的數(shù)學函數(shù)的形式在實際的環(huán)境溫度與多 模塊稱重裝置的實際溫度之間可能存在簡單差別，或者它也可以
表示實際的環(huán)境溫度與一個或多個單獨的稱重模塊的實際溫度之 間的數(shù)學函數(shù)關系，因此一個或多個單獨的稱重模塊的溫度被彼 此獨立地設定和/或調(diào)節(jié)。另外也可以在控制和/或調(diào)節(jié)單元內(nèi)存 儲給定的函數(shù)或給定點溫度，并且用它來進行恒溫裝置的加熱和/ 或冷卻速度的調(diào)節(jié)。
第二和/或第三溫度傳感器也可以被用來監(jiān)控多模塊式稱重 系統(tǒng)和/或一個或多個稱重模塊的溫度。如果測量的溫度位于給定 的操作溫度之外，那么控制和/或調(diào)節(jié)單元產(chǎn)生報警信號。
理論上，可行的是，所有稱重模塊通過恒溫裝置被調(diào)節(jié)至基 本上一致的操作溫度，因此自動地建立基本上一致的空間溫度分 布。
另外，根據(jù)本發(fā)明的恒溫裝置提出了加熱多模塊式稱重系統(tǒng) 的可能性，例如為了使系統(tǒng)快速地達到基本恒定的操作溫度。


參考附圖，具有溫度控制能力的多模塊式稱重系統(tǒng)的幾個實 施例此后將被詳細闡述，其中
圖1示出了具有多個稱重模塊的多模塊式稱重系統(tǒng)的簡化的 透視圖，其中所述系統(tǒng)裝有多個溫度傳感器并連接至控制和/或調(diào)
節(jié)單元以及空氣冷卻恒溫裝置；
圖2以局部剖開的方式示出了具有多個稱重模塊的多模塊式 稱重系統(tǒng)的簡化的透視圖，其中恒溫裝置包括加熱管和作為恒溫 器的空氣冷卻元件，并且每個稱重模塊連接到至少一個恒溫器；
圖3以簡化透視圖的方式示出了多模塊式稱重系統(tǒng)的局部， 其中稱重系統(tǒng)連接至恒溫裝置，在所述恒溫裝置中恒溫器包括連
接至冷卻元件的珀耳帖元件；
圖4示出了具有恒溫能力的多模塊式稱重系統(tǒng)的簡化的透視 圖，其中所述系統(tǒng)連接至恒溫裝置，在所述恒溫裝置中恒溫器包 括供應有恒溫流體的熱交換器；
圖5以局部剖開的方式示出了具有用于多個稱重模塊的保持 結(jié)構(gòu)的多模塊式稱重系統(tǒng)的簡化的透視圖，其中保持結(jié)構(gòu)的至少
一個部件結(jié)構(gòu)包括用于作為恒溫器的恒溫流體的蜿蜒形導管；并
且
圖6示出了多模塊式稱重系統(tǒng)的簡化的透視圖，系統(tǒng)可以恒 溫，具有稱重模塊，這些模塊被排列在多個不同的高度級上，并 且系統(tǒng)具有恒溫裝置。
具體實施例方式
在圖1中，以簡化的方式示出了多模塊式稱重系統(tǒng)20。多模 塊式稱重系統(tǒng)20具有保持結(jié)構(gòu)21，用于最多二十個稱重模塊22， 其中在圖中可見十個稱重模塊。每個稱重模塊22通過一種插座 23連接至保持結(jié)構(gòu)21，并且具有負載接收器24。負載接收器24
通過合適構(gòu)造的連桿連接至稱重單元(圖中沒有示出)，稱重單元 安置在稱重模塊22內(nèi)。如圖1所示，多模塊式稱重系統(tǒng)20通過 至少一個殼體元件25可以特別是對于溫度與周圍的環(huán)境相隔離， 其中兩個殼體元件在圖中可見。同樣可行的是，多模塊式稱重系 統(tǒng)20的所有側(cè)通過殼體元件25被包圍。殼體元件25保護多模塊 式稱重系統(tǒng)20不受熱學影響，還有例如不受污染影響。在它們的 最簡單的形式中，殼體元件25是由絕緣材料組成，但也可以主動 地冷卻或加熱殼體元件25。這可以通過與將在以下說明的用于多 模塊式稱重系統(tǒng)的恒溫的相同器具實現(xiàn)。
在保持結(jié)構(gòu)21下方安置附加的承載結(jié)構(gòu)26，在所述附加的 承載結(jié)構(gòu)上以空氣冷卻元件27的形式安置多個恒溫器。承載結(jié)構(gòu) 26以這樣的方式連接在保持結(jié)構(gòu)21上，因此從承載結(jié)構(gòu)26到保 持結(jié)構(gòu)21的震動和振動的傳播被盡可能多地避免。
對于空氣冷卻元件27，可以使用例如商業(yè)上可得到的CPU 風扇或者其它冷卻裝置，如圖所示的通風扇?？諝饫鋮s元件27 的主要目的是排出在多模塊式稱重系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量并且將熱量 傳到外部。每個空氣冷卻元件27連接至控制和/或調(diào)節(jié)單元32， 該單元主要通過減速或/和加速空氣冷卻元件27的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來 調(diào)節(jié)多模塊式稱重系統(tǒng)20的溫度。
為了測量環(huán)境溫度以及多模塊式稱重系統(tǒng)20的溫度，多模塊 式稱重系統(tǒng)具有至少一個第一溫度傳感器28、 28'和至少一個第 二溫度傳感器29、 29'。此外，至少一個第三溫度傳感器30、 30 '、30〃被安置在多模塊式稱重系統(tǒng)20上。每個溫度傳感器28、 28' 、 29、 29' 、 30、 30' 、 30"通過合適有線的或無線的連接 器31連接至控制和/或調(diào)節(jié)單元32，例如圖中示出了有線連接器 的形式。
用于測量環(huán)境溫度的第一溫度傳感器28與多模塊式稱重系 統(tǒng)20沒有熱學接觸?？蛇x擇地或者附加地，附加的第一溫度傳感 器28'可例如安置在殼體元件25的外側(cè)上。
另外保持結(jié)構(gòu)21與承載結(jié)構(gòu)26之間的空間可被用作電纜管 道，例如用于各個稱重模塊22、空氣冷卻元件27、和/或溫度傳 感器28、 28' 、 29、 29' 、 30、 30' 、 30〃的電連接器和導管。
一個或多個第二溫度傳感器29、 29'連接至保持結(jié)構(gòu)21，以 測量多模塊式稱重系統(tǒng)20的溫度。第二溫度傳感器29、 29'可
以被安置在保持結(jié)構(gòu)的任何期望的部位。有利的是，將第二溫度
傳感器29大致安置在中央，這是因為由于稱重模塊的緊密間隔的
布置結(jié)構(gòu)，這里是所期望的與環(huán)境溫度偏差最大的地方。
附加的第三溫度傳感器30、 30' 、 30〃被安置在稱重模塊22 上和/或內(nèi)?？梢栽诒３纸Y(jié)構(gòu)21內(nèi)安置具有或不具有溫度傳感器 30、 30' 、 30"的稱重模塊22。
多模塊式稱重系統(tǒng)20可以裝有圖l所示的所有的溫度傳感器 28、 28' 、 29、 29' 、 30、 30' 、 30〃或只是一部分，只要存在 至少一個第一溫度傳感器28、 28'，用于測量環(huán)境溫度；至少一 個第二溫度傳感器29、 29'禾d/或第三溫度傳感器30、 30' 、 30 〃 ，用于測量多模塊式稱重系統(tǒng)20的溫度。圖中所示的傳感器 28、 28' 、 29、 29' 、 30、 30' 、 30"的位置是作為示例的。根 據(jù)本發(fā)明的多模塊式稱重系統(tǒng)具有除了圖中所示的那些以外的傳 感器和/或安置在其它位置的傳感器。
圖2示出了多模塊式稱重系統(tǒng)，其中每個稱重模塊22直接連 接至單獨的恒溫器，這里恒溫器的形式為兩個加熱管34、 34'， 所述加熱管反過來連接至形式為冷卻元件33的附加的恒溫器。為 了舉例，冷卻元件33可以用風扇代表，但是也可以使用其他公知 的冷卻裝置來帶走熱量。加熱管34、 34'通過合適構(gòu)造的連接插 座43連接至承載結(jié)構(gòu)226和/或保持結(jié)構(gòu)121。加熱管34可以只 安置在接收結(jié)構(gòu)121內(nèi)，或者它們可以達到稱重模塊中，正如圖 2中的加熱管34'所示，從而加熱管與稱重模塊22直接熱學接觸。
加熱管34、 34'和冷卻元件33結(jié)合成恒溫裝置，取決于由 溫度傳感器(圖1所示)確定的溫度值，通過控制和/或調(diào)節(jié)單元 (如圖1所示，圖2沒有示出)控制所述恒溫裝置。在這里所示 的作為示例的實施例中，各個稱重模塊22的溫度可以通過直接相 連的加熱管34、 34'和冷卻介質(zhì)33單獨地被控制和調(diào)節(jié)。這樣 可以基本上補償來自于外界的溫度影響，以及各個稱重模塊22 相互之間的熱學影響，并確證每個稱重模塊22基本上以恒定、一 致的溫度/時間分布操作。
另一種類型的恒溫裝置如圖3所示，其中圖3只是示出了具 有保持結(jié)構(gòu)221的多模塊式稱重系統(tǒng)的局部，其中保持結(jié)構(gòu)221 用作為稱重模塊22的底座。恒溫裝置包括形式為珀耳帖元件36 的恒溫器，所述恒溫器連接至冷卻元件35。各個稱重模塊22的 溫度通過珀耳帖元件36被調(diào)節(jié)或設定，并且由稱重模塊產(chǎn)生的熱 量被冷卻元件35帶走。如這里所示，可以將珀耳帖元件36指定 給每個稱重模塊22。也可行的是，珀耳帖元件36熱學連接至一 組稱重模塊22。珀耳帖元件36被安置在冷卻元件35與承載結(jié)構(gòu) 221之間。所有珀耳帖元件36和所有冷卻元件35連接至控制和/ 或調(diào)節(jié)單元(圖中沒有示出)，該單元基于所測得的溫度值控制和 調(diào)節(jié)恒溫裝置的冷卻和/或加熱功率。
作為本發(fā)明的另一個實施例，圖4示出了恒溫裝置，其中冷 卻或者加熱由恒溫流體來實現(xiàn)。多模塊式稱重系統(tǒng)320連接至多 個充滿流體的熱交換器37。對于流體，例如可以使用水或者其它 公知的液體或氣體形式的熱交換流體。流體的交換以及恒溫通過 連接至熱交換器37的進口和/或出口導管44實現(xiàn)，其中所述熱交 換器例如連接至合適的恒溫器和/或致冷器。
對于恒溫裝置除了如圖4所示的布置結(jié)構(gòu)以外，也可以將恒 溫裝置合并入多模塊稱重裝置的保持結(jié)構(gòu)321中，如圖5所示。 保持結(jié)構(gòu)321被構(gòu)造為兩部分，其中蜿蜒形的導管40作為恒溫器 被布置在保持結(jié)構(gòu)321的至少一個部件結(jié)構(gòu)38、 39中。部件結(jié)構(gòu) 38、 39彼此相互連接成，導管40被緊密密封，從而導管40中的
熱交換流體只通過兩個連接器41、 42流入或者流出導管40。熱 交換流體通過連接在連接器41、 42上的外部恒溫器和/或致冷器 (這里沒有示出)被保持在受控的溫度，并且在導管40內(nèi)例如借 助于合適的泵被循環(huán)，其中所述泵是恒溫器和/或致冷器的一部 分。導管40被構(gòu)造成蜿蜒形狀，對于該形狀，圖5示出了合適的 例子。導管40可具有任何期望的形狀。
通過由溫度傳感器測得的溫度值以及控制和/或調(diào)節(jié)單元，圖 1至5所示的恒溫裝置可以調(diào)節(jié)多模塊式稱重系統(tǒng)相對于環(huán)境溫 度的、當然也相對于任何規(guī)定溫度的動態(tài)和/或空間溫度分布。通 常，在多模塊式稱重系統(tǒng)的操作過程中產(chǎn)生熱量，熱量需要通過 恒溫裝置被帶走。原則上，現(xiàn)有的每個恒溫裝置也都具備加熱多 模塊式稱重系統(tǒng)的能力，而后者應該被使用在例如低溫的環(huán)境中。
這里提到的恒溫裝置可以被連接在任何多模塊式稱重系統(tǒng) 上。恒溫裝置可以使用同一種類和/或不同種類的恒溫器，其中恒 溫器可以被構(gòu)造為純致冷器、純加熱器和/或組合的加熱/致冷器。 圖l至5示出了一些恒溫器的例子，但是當然也可以使用其它符 合技術(shù)水平的恒溫器。
圖6示出了用于稱重均勻重量物體的多模塊式稱重系統(tǒng)的透 視圖，所述系統(tǒng)包括總共四十八個單獨的稱重模塊4。這些模塊 以一個在另一個之上的方式布置在三個高度級1、 2、 3，同時在 每個高度級1、 2、 3形成兩排平行的稱重模塊4，其中第一高度 級1的稱重模塊4相對于第二高度級2的稱重模塊沿它們的縱向 具有平移的偏置量。這里所示這種類型的稱重模塊4是與其寬度 相比非常長。
每個稱重模塊具有負載接收器5、 5' 、 5〃 ，其中負載接收 器5、 5' 、 5〃彼此相互以規(guī)則的間隔布置。負載接收器5、 5'、 5〃包括至少一個力傳遞桿以及負載承載器，其中負載承載器通過
力傳遞桿(圖中沒有示出)連接至每個稱重模塊4的殼體8內(nèi)的 稱重單元(同樣圖中沒有示出)的負載接收部分。在圖6中負載 承載器由底座螺栓7表示，形成力傳遞桿的端部。負載承載器或 者任何期望類型的稱重盤可以設在底座螺栓7上一一如果負載承 載器或者稱重盤的尺寸小于相鄰的負載接收器5、 5' 、 5〃之間 的距離。
連接至第二高度級2和第三高度級3的稱重模塊的負載接收 器5' 、 5〃與第一高度級1的稱重模塊相比被加長，從而所有底 座螺栓7或連接在其上的稱重盤布置在這樣的平面中，所述平面 垂直于重力方向延伸。
對應高度級的每排的稱重模塊連接至各自的承載平臺10、 10 '。在這種布置結(jié)構(gòu)中，承載平臺IO將第一高度級1和第二高度 級2分開，而承載平臺10'將第二高度級2和第三高度級3分開。 基板ll，這里被構(gòu)造為連續(xù)的板，支承用于稱重均勻物體的系統(tǒng) 的整個結(jié)構(gòu)。承載平臺10、 10'以傳統(tǒng)的方式連接在基板11上， 這里不特別描述，因此給用于均勻物體的整個稱重系統(tǒng)提供了所 需的穩(wěn)定度。
每個稱重模塊4的殼體8在朝向負載接收器5、 5' 、 5〃的 端部具有狹窄的、錐形的形狀。這樣能使稱重模塊4也可以被不 同地布置，以形成負載承載器的矩陣。
每個承載平臺10、 10'和/或基板11連接至如圖1至5所示 的一個恒溫裝置。如這里所示的用于多模塊式稱重系統(tǒng)的恒溫器， 特別地建議提供一個或多個承載平臺10、 10'和/或，如這里所 示的例子，支撐板ll，具有圖5所示的蜿蜒形的導管來傳輸熱交 換流體。在圖6中，兩個連接器41、 42可見，它們連接至基板
11內(nèi)的蜿蜒形的導管。 附圖標記列表
1第一高度級
第二高度級
3第三高度級
4稱重模塊
5'、負載接收器
6基部元件
7底座螺栓
8稱重模塊的殼體
9、9,套
10、10,承載平臺
11基板
20、320多模塊式稱重系統(tǒng)
321、421保持結(jié)構(gòu)
22稱重模塊
23插座
24負載接收器
25殼體元件
26承載結(jié)構(gòu)
27空氣冷卻元件
28、28,第一溫度傳感器
29、 29' 第二溫度傳感器
30、 30' 、 30" 第三溫度傳感器
31 連接器
32 控制和/或調(diào)節(jié)單元
33 空氣冷卻元件 34、 34' 加熱管
35 冷卻元件
36 珀耳帖元件
37 熱交換器
38 321的部件結(jié)構(gòu)
39 321的部件結(jié)構(gòu)
40 導管
41 連接器
42 連接器
43 連接插座
44 進口和/或出口導管
權(quán)利要求
1、一種多模塊式稱重系統(tǒng)，所述多模塊式稱重系統(tǒng)具有保持結(jié)構(gòu)(21)，所述保持結(jié)構(gòu)用于接收多個稱重模塊(22)，其中所述稱重模塊以給定的空間布置方式彼此相互剛性連接，并且可彼此獨立地操作，其中每個稱重模塊(22)包括至少一個負載接收器(5)，其特征在于，所述多模塊式稱重系統(tǒng)連接至恒溫裝置，所述恒溫裝置與所述每個稱重模塊(22)熱學相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特征在于， 所述多模塊式稱重系統(tǒng)連接至控制和/或調(diào)節(jié)單元(32)，該單元 連接到至少一個第一溫度傳感器(28)，用于測量環(huán)境溫度，并且 設有至少一個第二溫度傳感器(29)，被指定給所述多模塊式稱重 系統(tǒng)，其中所述控制和/或調(diào)節(jié)單元(32)被構(gòu)造成用于根據(jù)所述 第一溫度傳感器(28)和所述第二溫度傳感器(29)的測量的溫 度值控制和調(diào)節(jié)所述恒溫裝置的冷卻和/或加熱功率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特征在 于，所述控制和/或調(diào)節(jié)單元(32)被構(gòu)造成將時間值指定給所述 第一溫度傳感器(28)和/或所述第二溫度傳感器(29)的測量的 溫度值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特 征在于，所述第二溫度傳感器(29')安置在所述保持結(jié)構(gòu)(21) 上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特征在于，至少一個第三溫度傳感器(30)被指定給每個稱重模塊 (22)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特 征在于，所述恒溫裝置包括多個恒溫器(27)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特征在于， 一個或多個所述恒溫器(27)可以彼此相互獨立地被調(diào)節(jié)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特 征在于，所述保持結(jié)構(gòu)(321)包括基板(38， 39)，在其中形成 用于熱交換流體的至少一個導管(40)，并且所述導管(40)與所 述恒溫裝置協(xié)作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特 征在于，所述恒溫裝置包括作為恒溫器的至少一個加熱管(34)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其 特征在于，所述恒溫裝置包括作為恒溫器的至少一個珀耳帖元件(36)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至IO任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其 特征在于，所述恒溫裝置包括作為恒溫器的至少一個恒溫元件(27， 37)，所述恒溫元件通過空氣或流體實現(xiàn)恒溫。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至11任一所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其 特征在于，至少一個殼體元件(25)屏蔽所述多模塊式稱重系統(tǒng) 免受周圍環(huán)境干擾，其中所述殼體元件(25)構(gòu)成主動或被動的隔熱。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的多模塊式稱重系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一溫度傳感器(28')被布置在所述至少一個殼體元件(25) 的外側(cè)上。
14、 一種多模塊式稱重系統(tǒng)的恒溫方法，所述多模塊式稱重 系統(tǒng)具有用于接收多個稱重模塊的保持結(jié)構(gòu)，其中所述多個稱重 模塊以給定的空間布置方式彼此相互剛性連接，并可彼此獨立地 操作，每個稱重模塊包括負載接收區(qū)域以及負載接收器，所述多 模塊式稱重系統(tǒng)連接至控制和/或調(diào)節(jié)單元，并包括與每個所述稱 重模塊熱學相連的恒溫裝置，所述多模塊式稱重系統(tǒng)還包括至少 一個第一溫度傳感器，其中至少一個第二溫度傳感器被指定給所 述多模塊式稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括以下步驟a. 通過所述第一溫度傳感器和所述控制和/或調(diào)節(jié)單元以時 間為函數(shù)測量周圍環(huán)境的第一溫度；b. 通過所述第二溫度傳感器和所述控制和/或調(diào)節(jié)單元以時 間為函數(shù)測量所述多模塊式稱重系統(tǒng)的至少一個溫度；c. 確定這樣一個函數(shù)，該函數(shù)建立測量的溫度之間的數(shù)學關 系，并且用于通過所述控制和/或調(diào)節(jié)單元來控制和/或調(diào)節(jié)所述 恒溫裝置的加熱和/或冷卻功率；d. 基于在步驟c所確定的函數(shù)，通過所述控制和/或調(diào)節(jié)單 元調(diào)節(jié)所述恒溫裝置的加熱和/或冷卻功率。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在步驟b 中，通過所述第二溫度傳感器以時間為函數(shù)確定所述多模塊式稱重系統(tǒng)的多維溫度分布。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14至15所述的方法，其特征在于，所述 步驟a至d在規(guī)則的規(guī)定時間間隔內(nèi)被重復。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14至16任一所述的方法，其特征在于， 當所述多模塊式稱重系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，所述步驟a至d不斷 地被重復。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14至17任一所述的方法，其特征在于， 至少一個第三溫度傳感器被指定給每個稱重模塊，并且每個稱重 模塊的溫度相對于環(huán)境溫度被調(diào)節(jié)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求14至18任一所述的方法，其特征在于， 所有稱重模塊通過所述恒溫裝置被調(diào)節(jié)到基本上一致的操作溫 度，從而自動地建立起基本上一致的空間溫度分布。
全文摘要
一種多模塊式稱重系統(tǒng)，具有用于接收多個稱重模塊(22)的保持結(jié)構(gòu)(21)，其中所述模塊以給定的空間布置方式彼此相互剛性連接，并可彼此相互獨立地操作，其中每個稱重模塊(22)包括至少一個負載接收器(5)，其特征在于所述多模塊式稱重系統(tǒng)連接至恒溫裝置，該裝置與每個所述稱重模塊(22)熱學相連。
文檔編號G01G23/00GK101187584SQ200710186478
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者H-R·布克哈德, J-C·埃默里 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司