本發(fā)明涉及稱量器具，特別涉及一種寬量程氣囊稱重計。

背景技術(shù)：

氣囊稱重測量采用目前常用并且比較成熟的雙孔梁式方法來實現(xiàn)。氣囊雙孔梁式的結(jié)構(gòu)如圖1所示，4片電阻應(yīng)變片粘貼在氣囊雙孔梁的應(yīng)變區(qū)，在稱重時氣囊雙孔梁在由被稱物體產(chǎn)生的壓力p和系統(tǒng)底盤對雙孔梁的支持力n的作用下，產(chǎn)生平行四邊形形變，由這4片應(yīng)變片接成的惠斯通(wheatstone)電橋在供橋電壓的激勵下隨重量不同而輸出不同的電壓信號，通過放大電路將電橋送來的微弱信號進行放大后送給a/d轉(zhuǎn)換電路之后，單片機對adc的結(jié)果處理后顯示或打印出來，從而完成稱重測量。

雖然載荷在氣囊的位置和稱重結(jié)果關(guān)系不大，但氣囊的重量和面積，都要根據(jù)稱重傳感器的性能和使用要求嚴(yán)格去選擇，并且需要對稱重傳感器進行四角偏載誤差銼修調(diào)整以保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。

而且這種氣囊雙孔梁式稱重計與傳統(tǒng)稱重計等計量設(shè)備相類似，因其工作原理所限，通常需要放置在水平穩(wěn)定的平面上，才能進行準(zhǔn)確計量。

為了使氣囊式稱重計能在更多的場合得到應(yīng)用，人們有開發(fā)了氣囊式稱重計。氣囊式稱重計主要由一個可以充氣的氣囊和用于檢測氣囊內(nèi)的氣體壓力的感應(yīng)裝置構(gòu)成。如中國專利200420097370.3公開了人體稱重計，具有一個密閉的氣囊，該氣囊連通一個壓力表，氣囊還與一個充氣球囊相連通，該氣球囊設(shè)有放氣閥和單向進氣閥。人體坐到氣囊上時，氣囊受到人體的擠壓，壓力通過空氣傳到壓力表，最后壓力表指針指示出人體的重量。

但是這種人體稱重計對于氣囊的結(jié)構(gòu)強度要求較高，導(dǎo)致其量程較窄，只能用來稱量人體或者與人體質(zhì)量相當(dāng)?shù)奈矬w。

如果氣囊表面比較軟，能夠便于稱量重量較小的物體。但是當(dāng)物體重量較大且與氣囊表面的接觸面過小時，一方面物體對氣囊表面造成非常大的壓強或?qū)е職饽移屏?，另一方面由于氣囊部分表面的形變過大會導(dǎo)致氣囊上下表面相接觸使稱量失敗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種寬量程氣囊稱重計。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種寬量程氣囊稱重計，包括一個密閉的氣囊和用于測量氣囊內(nèi)部氣體的壓力的壓力傳感器，氣囊的稱量面上還設(shè)有一個分配板，分配板為剛性的板狀物體，且分配板與氣囊結(jié)合為一體，物體放在氣囊的稱量面上時，分配板能夠?qū)⑽矬w的重量分散至整個分配板的面積。

采用以上技術(shù)方案的寬量程氣囊稱重計，較之現(xiàn)有技術(shù)而言，突出的優(yōu)點在于：

(1)同樣載荷情況下氣囊內(nèi)部氣體的壓力是個常量且與載荷在氣囊稱量面上的具體位置無關(guān)；

(2)量程寬，可由克級至千克級；

(3)利用氣囊結(jié)構(gòu)形狀的可變性，使用者可在非水平面上使用，從而保證在各種情況下準(zhǔn)確計量；

(4)分配板能夠?qū)⑤d荷分散至整個分配板的面積，能夠保證承載重物時氣囊內(nèi)部各處壓力均勻變化。

在一些實施方式中，分配板設(shè)于氣囊外側(cè)，且與氣囊的外表面結(jié)合為一體。由于使用了強度較大的剛性分配板，可以作為氣囊的稱重載體，使得氣囊稱量面的硬度可以大大降低，從而可以削弱氣囊稱量面的彈性對氣囊內(nèi)部氣體壓力變化造成的誤差。

在一些實施方式中，分配板還設(shè)有貫穿的稱量孔，稱量孔處氣囊表面裸露。稱量孔處可以用于稱量比較輕的物體，由于裸露的氣囊表面比較柔軟且彈性較小，較輕的物體也可以使其發(fā)生形變從而改變氣囊內(nèi)部氣體的壓力值。

在一些實施方式中，氣囊表面設(shè)有突起部，突起部與稱量孔相對應(yīng)。

在一些實施方式中，突起部凸出于分配板表面。

在一些實施方式中，稱量孔的面積小于氣囊稱量面總面積的30％。

在一些實施方式中，壓力傳感器與一個微處理器信號連接，微處理器記錄壓力傳感器相鄰的兩次穩(wěn)定狀態(tài)的信號值并將其按照預(yù)設(shè)的函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成重量值。物體重量的計算公式為：

w＝r│(a1-a2)┃

其中，w為物體的重量；

a1為在稱量過程中壓力傳感器第一次穩(wěn)定狀態(tài)的信號值；

a2為在稱量過程中壓力傳感器第二次穩(wěn)定狀態(tài)的信號值；

r為重量-壓力系數(shù)，一般為一個常量。

在稱量過程中，相鄰的兩次穩(wěn)定狀態(tài)一般為稱量前-稱量中或者稱量中-稱量后這兩種狀態(tài)，通過對這兩種狀態(tài)取絕對值，可以獲得一個相同的數(shù)值。

在一些實施方式中，氣囊還設(shè)有一個帶有閥門的氣管?？梢酝ㄟ^該氣管對氣囊進行充氣。

在一些實施方式中，壓力傳感器與氣管相連接。由于氣管與氣囊相連通，所以壓力傳感器在氣管中也可以測得氣囊內(nèi)部的氣體壓力。壓力傳感器便于更換，而且不會破壞氣囊的結(jié)構(gòu)。

在一些實施方式中，氣管與一個泵氣裝置可拆卸地連接。泵氣裝置可以通過氣管對氣囊進行充氣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施方式的寬量程氣囊稱重計的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示寬量程氣囊稱重計的裝配圖。

圖3為圖1所示分配板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1所示寬量程氣囊稱重計的稱重原理圖。

圖5為本發(fā)明另一種實施方式的寬量程氣囊稱重計的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

實施例1

圖1至圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的一種寬量程氣囊稱重計。如圖所示，該裝置包括一個密閉的氣囊1和用于測量氣囊1內(nèi)部氣體的壓力的壓力傳感器3。

其中，氣囊1的稱量面上還設(shè)有一個分配板2。

分配板2為剛性的板狀物體，且分配板2與氣囊1結(jié)合為一體。

物體放在氣囊1的稱量面上時，分配板2能夠?qū)⑽矬w的重量分散至整個分配板2的面積。

在本實施例中，分配板2設(shè)于氣囊1外側(cè)，且與氣囊1的外表面結(jié)合為一體。由于使用了強度較大的剛性分配板2，可以作為氣囊1的稱重載體，使得氣囊1稱量面的硬度可以大大降低，從而可以削弱氣囊1稱量面的彈性對氣囊1內(nèi)部氣體壓力變化造成的誤差。

分配板2還設(shè)有貫穿的稱量孔21，稱量孔21處氣囊1表面裸露。稱量孔21處可以用于稱量比較輕的物體，由于裸露的氣囊1表面比較柔軟且彈性較小，較輕的物體也可以使其發(fā)生形變從而改變氣囊1內(nèi)部氣體的壓力值。

氣囊1表面設(shè)有突起部11，突起部11與稱量孔21相對應(yīng)。

突起部11凸出于分配板2表面。

稱量孔21的面積一般小于氣囊1稱量面總面積的30％。

壓力傳感器3與一個設(shè)有微處理器41和顯示屏42的主機4相連接。

微處理器41記錄壓力傳感器3相鄰的兩次穩(wěn)定狀態(tài)的信號值并將其按照預(yù)設(shè)的函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成重量值，并通過顯示屏42顯示出來。

物體重量的計算公式為：

w＝r│(a1-a2)┃

其中，w為物體的重量；

a1為在稱量過程中壓力傳感器第一次穩(wěn)定狀態(tài)的信號值；

a2為在稱量過程中壓力傳感器第二次穩(wěn)定狀態(tài)的信號值；

r為重量-壓力系數(shù)，一般為一個常量。

在稱量過程中，相鄰的兩次穩(wěn)定狀態(tài)一般為稱量前-稱量中或者稱量中-稱量后這兩種狀態(tài)，通過對這兩種狀態(tài)取絕對值，可以獲得一個相同的數(shù)值。

在實施例中，氣囊1還設(shè)有一個帶有閥門5的氣管12?？梢酝ㄟ^該氣管12對氣囊1進行充氣。

在本實施例中，壓力傳感器3與氣管12相連接。由于氣管12與氣囊1相連通，所以壓力傳感器3在氣管12中也可以測得氣囊1內(nèi)部的氣體壓力。壓力傳感器3便于更換，而且不會破壞氣囊1的結(jié)構(gòu)。

在其他的實施例中，氣管12與泵氣裝置可拆卸地連接。泵氣裝置可以通過氣管12對氣囊1進行充氣。

采用以上技術(shù)方案的寬量程氣囊稱重計，較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)同樣載荷情況下氣囊內(nèi)部氣體的壓力是個常量且與載荷在氣囊稱量面上的具體位置無關(guān)；

(2)量程寬，可由克級至千克級；

(3)利用氣囊結(jié)構(gòu)形狀的可變性，使用者可在非水平面上使用，從而保證在各種情況下準(zhǔn)確計量；

(4)分配板能夠?qū)⑤d荷分散至整個分配板的面積，能夠保證承載重物時氣囊內(nèi)部各處壓力均勻變化，

實施例2

圖5示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的一種寬量程氣囊稱重計。如圖所示，與實施例1的不同之處在于，該裝置為一個臺秤的結(jié)構(gòu)，氣囊1固定于底座6的上方。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。