專利名稱：一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于質(zhì)量計(jì)量領(lǐng)域，具體涉及一種可有效降低天平偏載誤差的下皿式天平 砝碼自動(dòng)定心裝置。
背景技術(shù)：
本發(fā)明僅針對(duì)用于質(zhì)量量傳的下皿式天平。在質(zhì)量量傳領(lǐng)域，最關(guān)心天平的重復(fù)性，重復(fù)性越小越好。質(zhì)量量值傳遞過(guò)程中， 砝碼是主標(biāo)準(zhǔn)器，砝碼是從屬于天平的實(shí)物量具，天平主要用于復(fù)現(xiàn)砝碼質(zhì)量量值。因此， 天平稱量性能是質(zhì)量量傳能力的重要組成部分。有了高準(zhǔn)確度的砝碼，還必須配套高準(zhǔn)確 度的天平，才能構(gòu)建高準(zhǔn)確度的砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置。根據(jù)《JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程》的規(guī)定，質(zhì)量量傳全部采用替代法。具體到下皿 式天平上，天平一個(gè)秤盤上放置固定的配重砝碼，另一個(gè)秤盤上交替放置標(biāo)準(zhǔn)砝碼和被檢 砝碼?；静僮鞑襟E是(1)根據(jù)被檢砝碼選定標(biāo)準(zhǔn)砝碼和天平；(2)在天平上復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)砝 碼質(zhì)量；(3)在天平上復(fù)現(xiàn)被檢砝碼質(zhì)量；(4)在天平上復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量；(5)計(jì)算被檢 砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量差值。為得到更高的測(cè)量準(zhǔn)確度，步驟(2)到(4)可多次循環(huán)。上述過(guò)程中，被檢砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼交替稱量，無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)砝碼還是被檢砝碼，每次 稱量時(shí)，其在天平秤盤上的位置必然不能重復(fù)。砝碼在秤盤上位置的改變，一定會(huì)影響天平 讀數(shù)。從專業(yè)的角度來(lái)看，由于砝碼在秤盤上位置的改變而引起的誤差稱為偏載誤差，偏載 誤差的大小和偏載程度有關(guān)。如果不能采用合理的技術(shù)手段，保證砝碼每次稱量時(shí)都位于 秤盤上相同的位置，則偏載誤差這一系統(tǒng)誤差，表現(xiàn)為一定的隨機(jī)性，稱量結(jié)果便不準(zhǔn)確， 對(duì)質(zhì)量量傳影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，有效降低或消除偏載 誤差，構(gòu)造自動(dòng)定心裝置，保證砝碼每次稱量時(shí)都位于秤盤上相同的位置，進(jìn)一步提高天平 的稱量性能。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，其天平秤盤通過(guò)秤 梁與天平的一個(gè)臂連接，該裝置包括可垂直升降的升降軸、自動(dòng)定心平臺(tái)和凸臺(tái)；自動(dòng)定心 平臺(tái)的一端固定在升降軸上，另一端呈圓形，并且在圓面上設(shè)有通槽；在自動(dòng)定心平臺(tái)的圓 面端的下方為天平秤盤，天平秤盤上設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)穿過(guò)自動(dòng)定心平臺(tái)上的與之相匹配的 通槽，并且凸臺(tái)的的高度略高于自動(dòng)定心平臺(tái)的厚度。上述的凸臺(tái)有5或7個(gè)，通槽也有5或7個(gè)并且與凸臺(tái)相匹配，這些通槽大小不等 的矩形，并且呈中心對(duì)稱分布。上述的升降軸通過(guò)一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)，可緩慢升降。本發(fā)明取得的有益效果由于本裝置實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)定心，使得每次檢驗(yàn) 砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的位置均固定，使得天平的稱量重復(fù)性大大減小，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。如表1和表2所示，未采用砝碼自動(dòng)定心裝置時(shí)重復(fù)性為5. 5mg，經(jīng)自動(dòng)定心后重復(fù)性為3. Imgo


圖1下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置主視圖。圖2下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置俯視圖。圖3下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置右視圖。圖4定心工作過(guò)程示意圖。圖中1-升降軸；2-天平秤盤；3-自動(dòng)定心平臺(tái)；4-凸臺(tái)；5-秤梁。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置。針對(duì)下皿式天平的偏載誤差，我們提出通過(guò)實(shí)現(xiàn)砝碼自動(dòng)定心，消除下皿式天平 偏載誤差。如圖1、2和3所示，本發(fā)明的一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，包括升降軸1、 天平秤盤2、自動(dòng)定心平臺(tái)3、凸臺(tái)4和秤梁5。自動(dòng)定心平臺(tái)3的一端固定在一個(gè)由一個(gè)微 型電機(jī)帶動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)的圓柱形升降軸1上方，自動(dòng)定心平臺(tái)3的另一端呈圓形，圓面上設(shè) 有7個(gè)大小不同的矩形通槽。在自動(dòng)定心平臺(tái)3的圓面下方為天平秤盤2，天平秤盤2通 過(guò)秤梁5與天平的一個(gè)臂連接，天平秤盤2上設(shè)有與自動(dòng)定心平臺(tái)3的7個(gè)通槽相匹配的 7個(gè)凸臺(tái)4，這7個(gè)凸臺(tái)4可以穿過(guò)自動(dòng)定心平臺(tái)3上的7個(gè)通槽，且凸臺(tái)4的高度略高于 自動(dòng)定心平臺(tái)3的厚度。升降軸1可以在液壓驅(qū)動(dòng)裝置的作用下帶動(dòng)自動(dòng)定心平臺(tái)3上下 緩慢的升降，上升使得自動(dòng)定心平臺(tái)3能夠抬起處于秤盤2的凸臺(tái)4上的砝碼，下降到最低 時(shí)凸臺(tái)4稍微高出自動(dòng)定心平臺(tái)3的上平面，而自動(dòng)定心平臺(tái)3的下平面不會(huì)接觸到天平 秤盤2的上平面。結(jié)合附圖4說(shuō)明本裝置的使用方法和自動(dòng)定心過(guò)程(a)初態(tài)時(shí)，自動(dòng)定心平臺(tái)3位于天平秤盤2的上方；(b)將砝碼(標(biāo)準(zhǔn)砝碼或者檢驗(yàn)砝碼)置于自動(dòng)定心平臺(tái)3上；(c)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，由升降軸1帶動(dòng)自動(dòng)定心平臺(tái)3緩慢豎直向下運(yùn)動(dòng)，天平秤盤 2的凸臺(tái)4穿過(guò)自動(dòng)定心平臺(tái)3的通槽。此時(shí)，砝碼被置于天平秤盤2上，如存在偏載，則天 平秤盤2由于重力作用會(huì)發(fā)生一定量的偏轉(zhuǎn)，使自動(dòng)定心平臺(tái)3豎直向上運(yùn)動(dòng)，砝碼置于自 動(dòng)定心平臺(tái)3上，讓天平秤盤2恢復(fù)重心位置。(d)待天平秤盤2穩(wěn)定后，使自動(dòng)定心平臺(tái)3豎直向下運(yùn)動(dòng)，砝碼置于天平秤盤2 上；(e)如此多次重復(fù)以上動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)砝碼自動(dòng)定心。采用下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置前后，其重復(fù)性有較大變化，表1、表2是下皿 式天平的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)10次測(cè)量結(jié)果，利用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差得到重復(fù)性。表1為 未采用砝碼自動(dòng)定心裝置時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)，重復(fù)性為5. 5mg，表2為經(jīng)8次自動(dòng)定心后的測(cè)量 數(shù)據(jù)，重復(fù)性為3. Img0表 1
4 表2 從上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知采用本自動(dòng)定心裝置后，下皿式天平的稱量結(jié)果準(zhǔn)確度 大大地提高了。
權(quán)利要求
一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，其天平秤盤(2)通過(guò)秤梁(5)與天平的一個(gè)臂連接，其特征在于該裝置包括可垂直升降的升降軸(1)、自動(dòng)定心平臺(tái)(3)和凸臺(tái)(4)；自動(dòng)定心平臺(tái)(3)的一端固定在升降軸(1)上，另一端呈圓形，并且在圓面上設(shè)有通槽；在自動(dòng)定心平臺(tái)(3)的圓面端的下方為天平秤盤(2)，天平秤盤(2)上設(shè)有凸臺(tái)(4)，凸臺(tái)(4)穿過(guò)自動(dòng)定心平臺(tái)(3)上的與之相匹配的通槽，并且凸臺(tái)(4)的的高度略高于自動(dòng)定心平臺(tái)(3)的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，其特征在于上述的凸 臺(tái)(4)有5或7個(gè)，通槽也有5或7個(gè)并且與凸臺(tái)(4)相匹配，這些通槽大小不等的矩形， 并且呈中心對(duì)稱分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，其特征在于上述的升 降軸(1)通過(guò)一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)，可緩慢升降。
全文摘要
本發(fā)明的一種下皿式天平砝碼自動(dòng)定心裝置，包括升降軸、天平秤盤、自動(dòng)定心平臺(tái)、凸臺(tái)和秤梁。自動(dòng)定心平臺(tái)的一端固定在升降軸上，另一端呈圓形，并且在圓面上設(shè)有通槽。在自動(dòng)定心平臺(tái)的圓面端的下面為天平秤盤，天平稱盤上設(shè)有凸臺(tái)穿過(guò)自動(dòng)定心平臺(tái)上的通槽，并且凸臺(tái)的高度略高于自動(dòng)定心平臺(tái)的厚度，天平秤盤上設(shè)有秤梁。由于本裝置實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)定心，使得每次檢驗(yàn)砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的位置均固定，使得天平的稱量重復(fù)性大大減小，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01G23/00GK101893474SQ200910142869
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者倪懷生, 孫鳳舉, 朱剛, 李曉峰, 梅紅偉, 王小三, 趙寶瑞, 閆磊 申請(qǐng)人:北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所