專利名稱：稱量設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量加到接受部位負(fù)荷力的稱量設(shè)備和方法。
正在尋求改進(jìn)力測(cè)量裝置的量程和精度的稱量技術(shù)研究者，請(qǐng)考慮補(bǔ)償和校正以下的各種現(xiàn)象。這些現(xiàn)象，例如有漂移，內(nèi)摩擦力的蠕變，遲滯，負(fù)荷位置的敏感性，環(huán)境污染，溫度效應(yīng)以及類似的現(xiàn)象，觀察到的這些現(xiàn)象繼續(xù)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生約束，并成為操作的極限條件。
典型的力測(cè)量裝置，都有重量或負(fù)荷平臺(tái)，該平臺(tái)由在力傳遞路徑內(nèi)的負(fù)荷測(cè)力器支持，力傳遞路徑從加到平臺(tái)上的負(fù)荷直到裝置或秤的地面。一般用某一結(jié)構(gòu)或“反力件”的形式裝設(shè)負(fù)荷測(cè)力器，當(dāng)力加到力傳遞或通訊路徑內(nèi)時(shí)該結(jié)構(gòu)就處于受力狀態(tài)，產(chǎn)生應(yīng)力，通過儀表測(cè)量，例如用應(yīng)變儀讀出重量產(chǎn)生的輸出。
使用負(fù)荷測(cè)力器會(huì)碰到一種稱為“蠕變”的現(xiàn)象，表面為在加負(fù)荷時(shí)負(fù)荷測(cè)力器輸出或者增加或者減少的變化。當(dāng)負(fù)荷移去后，可以看到輸出中累積的變化，即內(nèi)摩擦力蠕變誤差仍然保持，然后隨著時(shí)間慢慢減小。遲滯效應(yīng)是無數(shù)次加上移去負(fù)荷無規(guī)則使用稱量設(shè)備所遇到的一種現(xiàn)象。在這樣的負(fù)荷上部分卸載或重新加載，在相差一個(gè)相同的最小負(fù)荷量時(shí)秤的讀數(shù)或輸出會(huì)出現(xiàn)差別，這就稱為遲滯效應(yīng)。負(fù)荷位置敏感性是一種輸出的差異，它是在把負(fù)荷放在秤盤的不同位置時(shí)出現(xiàn)的。沒有校正，這種位置可能在負(fù)荷測(cè)力器結(jié)構(gòu)內(nèi)形成動(dòng)量或力矩，對(duì)輸出信號(hào)產(chǎn)生不利影響。因環(huán)境污染常需要某種形式的密封，即秤結(jié)構(gòu)中儀器的密封連接。在經(jīng)常使用秤的工業(yè)環(huán)境中這種保護(hù)一般是需要的。這種環(huán)境保護(hù)的設(shè)計(jì)常常導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重復(fù)雜，造成很多困難，并且密封結(jié)構(gòu)本身可能對(duì)負(fù)荷測(cè)力器產(chǎn)生壞的影響。
內(nèi)摩擦力蠕變和遲滯效應(yīng)特別與使用應(yīng)變儀的負(fù)荷測(cè)力器類儀器相關(guān)。避免這些現(xiàn)象的方法是采用壓電式和振動(dòng)線諧振器感受元件并結(jié)合負(fù)荷分配裝置，因這些元件的承載能力往往比應(yīng)變儀類負(fù)荷測(cè)力器小。將這樣的負(fù)荷分配裝置插入結(jié)構(gòu)中，以使只有少部分但成一定比例的負(fù)荷通過傳送梁或類似結(jié)構(gòu)加到振動(dòng)式或諧振式感受元件。
一般來說，剛性很強(qiáng)的諧振器式或振動(dòng)線式的感受方法在其執(zhí)行中會(huì)產(chǎn)生困難，這是由于它們固有的精巧造成很難保護(hù)它們不受環(huán)境或其他因素的影響。
另一種使遲滯和蠕變效應(yīng)減至最低的方法是改進(jìn)負(fù)荷測(cè)力器反力件材料的質(zhì)量。例如玻銅合金，石英或玻璃陶瓷材料所形成的反力件僅表現(xiàn)低水平的蠕變或遲滯。但是現(xiàn)在認(rèn)為這些方法在常規(guī)使用的秤結(jié)構(gòu)使用了太貴重的材料。特別重要的是，這種稍微帶點(diǎn)奇異色彩的材料加工比較困難，尤其對(duì)其尺寸有嚴(yán)格的限制，從而限制其負(fù)荷承載能力。總之，在有這種尺寸限制的場(chǎng)合，這些材料就只能構(gòu)成較小的負(fù)荷測(cè)力器，這些測(cè)力器對(duì)負(fù)荷的位置或力矩就敏感。
一種通用的負(fù)荷測(cè)力器反力件幾何形狀是結(jié)合引導(dǎo)梁或羅伯凡爾(Roberval)通道。引導(dǎo)梁的結(jié)構(gòu)是這樣，當(dāng)加負(fù)荷時(shí)梁被一力矩平衡，從而梁端不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常規(guī)的羅伯凡爾負(fù)荷測(cè)力器將形成平行四邊形框架反力件，該反力件用應(yīng)力反應(yīng)感受元件如應(yīng)變儀測(cè)量。一般用容易加工的材料如鋁來制造，引導(dǎo)梁式的負(fù)荷測(cè)力器顯示出所希望的性能改進(jìn)，避免了負(fù)荷位置或力矩的靈敏性。
研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)附加的性能誤差，例如遲滯和蠕變，在理論上可以在上述引導(dǎo)梁框架結(jié)合上述負(fù)荷分配特性的情況下消除或降至最低，但是其中使用傳送梁分擔(dān)一定比例的負(fù)荷，其條件是傳送梁中的平均應(yīng)力要等于框架中的應(yīng)力。框架或羅伯凡爾(Roberval)機(jī)械受控的應(yīng)力一般在梁的縮小部分產(chǎn)生，如傳送梁的平均應(yīng)力也在縮小部分一樣。但是只有當(dāng)接受傳送梁作用力的感受元件是剛性的，或者理論上講是無限堅(jiān)硬時(shí)，才能得到人們所希望的消除誤差的效果。例如上述的振動(dòng)線曾被用來滿足感受元件剛性的要求。但是這種無限剛性的感受機(jī)械在應(yīng)同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生上述的缺點(diǎn)。
本發(fā)明說明稱量或測(cè)量負(fù)荷的設(shè)備，和排除系統(tǒng)誤差的方法。這種設(shè)備將性能理想但受負(fù)荷限制的感受元件，與有較大負(fù)荷接受能力的彈簧相結(jié)合，該感受元件是一種負(fù)荷測(cè)力器，有由高度靈敏的金屬或如陶瓷樣的非金屬制成的反力件。出較大的負(fù)荷容量。較大的彈簧和感受元件之間的操作聯(lián)系是選擇由傳送元件確定的負(fù)荷分配比，傳送元件成彈簧狀以把一定比例的力加到感受元件。通過這些組件獨(dú)特的應(yīng)力為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，可以使組合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)誤差的排除達(dá)到最優(yōu)化。最優(yōu)化方法是，選擇在負(fù)荷下由傳送梁顯示的應(yīng)力大于彈簧顯示的平均應(yīng)力乘以大于1的最優(yōu)化因子。這樣最優(yōu)化的結(jié)果是稱量設(shè)備具備及有誤差的優(yōu)點(diǎn)，盡管它是材料受限制的較小的裝置，但卻有較大較高的負(fù)荷容量結(jié)構(gòu)。這種組合更適合稱量的實(shí)際應(yīng)用，適合更多的實(shí)際設(shè)計(jì)，使得環(huán)境污染等現(xiàn)象降至最低。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是提供測(cè)量加到它接受部位負(fù)荷力的稱量設(shè)備，該設(shè)備有直到地面的力的通徑。設(shè)備包括在力通徑內(nèi)的第一彈簧，它使接受部位和地之間建立起力的傳遞關(guān)系，在負(fù)荷力的作用下彈簧產(chǎn)生偏移，顯示應(yīng)力的第一值，以對(duì)負(fù)荷力產(chǎn)生力傳遞響應(yīng)。在路徑內(nèi)裝設(shè)感受元件，該元件在力作用下可以偏移，以產(chǎn)生同負(fù)荷力的數(shù)值有關(guān)聯(lián)的輸出。此外在路徑內(nèi)還裝設(shè)傳送彈簧，它與第一彈簧成平行的力路徑關(guān)系，與感受元件成串聯(lián)的力路徑關(guān)系，起將所加的力分一部分到感受元件的作用，從而使顯示的應(yīng)力第二值大于第一彈簧顯示的第一應(yīng)力值一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值能有效地消除稱量設(shè)備的誤差，該設(shè)備包括第一彈簧和傳送彈簧。
本發(fā)明的另一方面是提供在稱量機(jī)械內(nèi)消除系統(tǒng)誤差最優(yōu)化的方法，該機(jī)械有接受負(fù)荷的接受部件，在力傳遞路徑內(nèi)的第一彈簧和感受元件，力傳遞路徑伸展在接受部件與地之間，該方法包括以下各步在接受部件和地之間以串聯(lián)的力傳遞關(guān)系裝設(shè)第一彈簧;
使第一彈簧的結(jié)構(gòu)在負(fù)荷下有平均的第一壓力;
在接受部件和地之間以串聯(lián)的力傳遞關(guān)系裝設(shè)感受元件，該元件在路徑內(nèi)與第一彈簧成平行的力傳遞關(guān)系，產(chǎn)生與負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào);
在路徑內(nèi)以與感受元件成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系裝設(shè)感受元件，該元件在路徑內(nèi)與第一彈簧成平行的力傳遞關(guān)系，產(chǎn)生與負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào);
在路徑內(nèi)以與感受元件成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系裝設(shè)傳送部件，該部件確定加到感受元件上的力，并與第一彈簧成平行的力傳遞關(guān)系;和使傳送部件的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的第二壓力大于平均的第一壓力一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值能有效地消除系統(tǒng)誤差。
本發(fā)明還有一方面是提供測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備。該設(shè)備包括在力傳遞關(guān)系中有接受部件接受負(fù)荷的第一彈簧，該彈簧位于延伸到地的力傳遞路徑中。裝設(shè)的感受元件在所加力作用下能彈性偏移，感受元件包括變換器，以把偏移變換成與負(fù)荷重量相對(duì)應(yīng)的輸出。設(shè)備還包括傳送部件，該部件與感受元件相連成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系，與力傳遞路徑內(nèi)的第一彈簧成平行的力傳遞關(guān)系，其形狀確定加到感受元件的力。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是提供制造測(cè)量負(fù)荷重量設(shè)備的方法，該方法包括以下各步提供在力傳遞關(guān)系中有接受部件接受負(fù)荷的第一彈簧;
在伸展到地的力傳遞路徑內(nèi)裝設(shè)第一彈簧;
提供在所加的力作用下可彈性偏移的感受元件，以產(chǎn)生與負(fù)荷重量相對(duì)應(yīng)的輸出;
提供傳送彈簧，其形狀能有效地確定加到感受元件的力;
將感受元件和傳送彈簧在力傳遞路徑內(nèi)定位;和以串聯(lián)的力傳遞關(guān)系連接傳送彈簧和感受元件，并與第一彈簧成平行的力傳遞關(guān)系。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是提供測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備。該設(shè)備包括在力傳遞路徑內(nèi)有接受部件接受負(fù)荷的第一彈簧，該彈簧由平行的空間上相隔一定距離的梁組件和伸展在梁之相相隔一定空間的柱構(gòu)成，成為有開口的框架。在力傳遞路徑內(nèi)與第一彈簧成平行關(guān)系裝設(shè)感受元件。在平行四邊形框架內(nèi)感受元件有平行相隔一定空間的梁組件，按第一彈簧開口內(nèi)的中心平面對(duì)稱地放置，其縱向一端固定，一端接受所加的力可以偏移，以得到與負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的輸出。在路徑內(nèi)還裝設(shè)傳送梁，位于彈簧組件的開口內(nèi)。傳送梁一端固定，其相對(duì)端是偏移端，有第一連接表面通過開口朝向外。在第一彈簧開口內(nèi)裝設(shè)安裝機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)固定在感受元件上，但可以移動(dòng)并有通過開口朝向外的第二連接表面，該表面與第一連接表面對(duì)齊。裝設(shè)的力桿有通過第一彈簧開口可以看到的朝向第一彈簧開口的第一和第二連接部分。第一連接部分與第一連接表面相連，第二連接部分與第二連接表面相連，形成傳送所加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是提供測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，該設(shè)備包括由第一材料制成的感受元件，其形狀有平行的隔有一定空間的梁組件構(gòu)成，梁縱向伸展在柱之間，其可偏移端在一個(gè)柱上，其固定端在另一柱上。裝設(shè)由第二種材料制成的支持裝置或彈簧，該裝置包括有朝上設(shè)置的接受表面和相對(duì)放置的接觸表面的中間柱組件。感受元件的結(jié)構(gòu)還有整體成形的第一加壓安裝塊，該安裝塊包括位于固定端附近的第一和第二垂直相對(duì)放置的安裝表面，由位于中間的相對(duì)放置的槽將安裝塊與梁組件隔離，第二安裝表面位于支持裝置朝上設(shè)置的接受表面附近。還包括安裝機(jī)構(gòu)以使加壓安裝塊第一表面與中間柱組件接觸表面之間保持加壓連接。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是提供測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，該設(shè)備包括感受元件，其形狀有平行的隔有一定空間的梁組件構(gòu)成，梁伸展在柱之間，其可偏移端在一個(gè)柱上，其固定端在另一柱上。感受元件的形狀有在固定端附近的第一連接器開口，固定端確定一個(gè)柱附近的接觸表面。裝設(shè)的安裝裝置包括位于第一連接器開口內(nèi)的加壓板，有接觸組件位于帶第一接觸表面的可壓縮接觸支座內(nèi)，裝設(shè)的第一加壓連接機(jī)構(gòu)伸展在第一加壓板和支持裝置垂直放置的連接部分之間，以把感受元件終端加壓保持在連接部分。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是提供測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備。該設(shè)備包括感受元件，其結(jié)構(gòu)有平行的隔有一定空間的梁組件構(gòu)成，梁伸展在柱之間，其固定端在一個(gè)柱上，可偏移端在另一柱預(yù)先確定的高度上。包括的支持裝置有垂直設(shè)置的部件固定在感受元件固定端附近的柱上以作為支持，裝設(shè)的安裝塊有第一安裝部件可在感受元件的可偏移終端與感受元件的柱接觸、并向上伸展一預(yù)先確定的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度大于到第二安裝部件預(yù)先確定的高度，該第二安裝部件一般計(jì)置在第一安裝部件的外面。裝設(shè)的連接器機(jī)構(gòu)將安裝塊第一安裝部件與感受元件的柱在可偏移終端處連接起來。裝設(shè)的力桿同時(shí)伸展預(yù)先確定的距離，力桿伸展在與安裝塊第二安裝部件相連的第一連接部件和與負(fù)荷傳送裝置相連的放置在下面的第二連接部件之間。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是提供測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備。該設(shè)備包括感受元件，其結(jié)構(gòu)有平行的隔有一定空間的梁組件構(gòu)成，梁伸展在柱之間，其固定端在一個(gè)柱上，可偏移端在另一柱上，柱按中心平面對(duì)稱設(shè)置。包括的支持裝置有垂直放置的部件固定在感受元件固定端附近的柱上以作為支持。還包括安裝塊，安裝塊有安裝部件能在可偏移終端與感受元件的柱接觸，第一安裝表面靠近中心平面，并與中心平面平行。包括的連接機(jī)構(gòu)使安裝塊安裝部件與感受元件的柱在可偏移端處連接起來。裝設(shè)的力桿包括隔有一定空間的第一和第二連接部分，桿按中心平面對(duì)稱設(shè)置，第一連接部分與第一連接表面相連，第二連接部分與負(fù)荷傳送裝置的第二連接表面相連。
本發(fā)明的其他目標(biāo)，一部分是很明顯的，一部分將在下面出現(xiàn)。
本發(fā)明相應(yīng)地包括設(shè)備和方法，有結(jié)構(gòu)，元件的組合，各部件的排列和各個(gè)步驟，這些都將在下面的詳細(xì)公開中舉例說明。為了充分理解本發(fā)明的目標(biāo)和特性，應(yīng)參考下面按附圖所作的詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明稱量設(shè)備實(shí)施方案的示意圖;
圖2是與圖1裝置力傳遞路徑等價(jià)的力傳遞圖;
圖3是在一種負(fù)荷分配比下誤差消除比率與最優(yōu)化因子的關(guān)系圖;
圖4是在另一種負(fù)荷分配比下誤差消除比率與最優(yōu)化因子的關(guān)系圖;
圖5是在另一種負(fù)荷分配比下誤差消除比率與最優(yōu)化因子的關(guān)系圖;
圖6是在另一種負(fù)荷分配比下誤差消除比率與最優(yōu)化因子的關(guān)系圖;
圖7是在另一種負(fù)荷分配比下誤差消除比率與最優(yōu)化因子的關(guān)系圖;
圖8是按照本發(fā)明負(fù)荷測(cè)量設(shè)備的透視圖;
圖9是圖8設(shè)備沿平面9-9所取的剖面圖;
圖10是圖9設(shè)備沿平面10-10所取的部分剖面圖;
圖11是圖9設(shè)備沿平面11-11所取的部分剖面圖;
圖12是圖11設(shè)備沿平面12-12所取的部分剖面圖;
圖13是按照本發(fā)明稱量設(shè)備顯示感受元件安裝另一種實(shí)施方案的側(cè)視，部分示意圖;
圖14是圖13沿平面14-14所取的剖面圖;
圖15是按照本發(fā)明稱量設(shè)備顯示感受元件安裝另一種實(shí)施方案的側(cè)視、部分示意圖;
圖16是圖15沿平面16-16所取的局部剖面圖;
圖17是圖16沿平面17-17所取的局部剖面圖。
在下面的公開中，概括描述以接受負(fù)荷引導(dǎo)梁為基礎(chǔ)的彈簧幾何形狀，和初步給出帶有負(fù)荷分配特性的結(jié)構(gòu)。爭(zhēng)荷分配特性與容量較小，但完全沒有誤差的感受元件獨(dú)特地組合起來，感受元件是由非金屬或陶瓷材料制成的反力裝置，該裝置在分配的負(fù)荷力作用下能彈性地偏移，以產(chǎn)生力測(cè)量的輸出或讀數(shù)。在這樣一般的描述之后，分析揭示在系統(tǒng)誤差方面產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是最優(yōu)化的，不然負(fù)荷分配與可偏移的感受部件結(jié)合的結(jié)構(gòu)就會(huì)遇到系統(tǒng)誤差。最后圖示說明和描述稱量裝置最優(yōu)實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。
請(qǐng)看圖1，實(shí)施本發(fā)明的稱量結(jié)構(gòu)一般用10表示。結(jié)構(gòu)10使用引導(dǎo)梁或羅伯凡爾(Roberval)彈簧11，該彈簧包括上梁組件12和下梁組件14，下梁的一端16是剛性支持的。兩個(gè)整體成形的柱18
感受元件由平行相隔一定空間的梁組件構(gòu)成，梁在柱之間伸展，梁的可偏移終端在一個(gè)柱上，固定端在另一柱上;
支持裝置有垂直設(shè)置的連接部分;
該感受元件的結(jié)構(gòu)中有第一連接器，連接器開口在固定終端附近，以確定該柱附近的接觸表面;
安裝裝置包括位于該第一連接器開口內(nèi)的加壓板，有位于帶有第一接觸表面的加壓接觸支座內(nèi)的接觸部件，第一加壓連接器機(jī)構(gòu)伸展在第一加壓板和該安裝裝置垂直設(shè)置的連接部位之間，以把該感受元件固定端加壓固位在該連接部位。
37.按照權(quán)利要求36所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器，其結(jié)構(gòu)有第二連接器，連接器開口在偏移終端附近，以確定該柱附近的第二接觸表面;
該設(shè)備包括有安裝塊的負(fù)荷響應(yīng)裝置以將力傳遞到負(fù)荷測(cè)力器的可偏移終端;和包括連接器裝置，該裝置包括位于第二連接器開口內(nèi)的第二加壓板，有位于帶第二接觸表面的加壓接觸支座內(nèi)的接觸部件，包括伸展在該第二加壓板和安裝塊之間的第二加壓連接器機(jī)構(gòu)，以把安裝塊加壓固定在負(fù)荷測(cè)力器可偏移的終端。
38.按照權(quán)利要求36所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該設(shè)備包括負(fù)荷響應(yīng)裝置以將力傳遞到感受元件可偏移的終端;
該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器，其結(jié)構(gòu)有整體成形的加壓安裝塊，該安裝塊包括垂直相對(duì)放置的安裝表面，位于該可偏移的終端附近，由位于中間的相對(duì)設(shè)置的槽將梁組件與安裝塊隔離;和包括與該安裝塊的安裝表面加壓連接的安裝機(jī)構(gòu)，該安裝機(jī)構(gòu)與該陶瓷或類似材料制成，這些材料表現(xiàn)很高的無誤差性能。用41表示的可變電容器裝置與感受元件組合在一起，檢測(cè)反力件40的偏移，可測(cè)量可變電容器裝置極板空間位置的變化所產(chǎn)生的電容量的變化。由于陶瓷/玻璃反力件40的尺寸有限制，從而也限制了它可以測(cè)量的負(fù)荷的范圍。應(yīng)用現(xiàn)在描述的負(fù)荷分配，反力件40無誤差的優(yōu)點(diǎn)就可與彈簧11力矩敏感特性結(jié)合起來達(dá)到最優(yōu)的性能。顯示的反力件40的一端42固定在柱20，并用剛性力桿44與傳送梁24的一端相連。電容器裝置41的結(jié)構(gòu)是雙邊型的，并有一中心放置的板對(duì)，由直立的中間柱42支持。相對(duì)放置隔有一定空間的電容器板位于向下懸掛的分支部件43的互相朝內(nèi)放置的表面上。
一般，在彈簧11和感受元件26之間的負(fù)荷WO分配比率或負(fù)荷WO的比例是事先確定的，例如按照LS∶1的比例。經(jīng)常用的LS值是9。在顯示的布置中，從分析角度可考慮感受元件26的反力件40是個(gè)彈簧，在傳送梁24通過硬力桿44所加的力作用下彈簧會(huì)產(chǎn)生偏移。在這樣力作用下產(chǎn)生的偏移在圖中用XCERC表示，而彈簧11的全部偏移用XO表示。
圖1表示這種組合的布置，由于傳送梁24在羅伯凡爾式彈簧11內(nèi)的操作具有消除誤差的作用，使系統(tǒng)保持能顯著排除系統(tǒng)誤差的特色。但是要成為最優(yōu)稱量裝置所需的各組件之間應(yīng)力相等的條件是無法達(dá)到的。如這里證明的那樣，當(dāng)設(shè)計(jì)的彈簧11和傳送梁24之間的負(fù)荷分配使后者有較大的應(yīng)力時(shí)，可獲得更好的所希望的條件。在下面給出的分析中，用最優(yōu)化因子f識(shí)別更加優(yōu)化的條件，f是傳送梁24中縮小部分32的應(yīng)力與彈簧11中4個(gè)縮小部分28a-28b，30a-30b的平均應(yīng)力之比。術(shù)語“平均應(yīng)力”是相對(duì)梁12和14而言，可以認(rèn)為負(fù)荷WO的位置變化將引起梁12和14內(nèi)應(yīng)力的相應(yīng)變化。因此，這些組件的平均應(yīng)力被認(rèn)為是在縮小部分28a，28b和30a，30b處的平均值。相應(yīng)地認(rèn)為傳送梁24的應(yīng)力就是縮小部分32處的應(yīng)力。
為了進(jìn)一步分析，圖2中顯示依據(jù)等價(jià)彈簧系統(tǒng)所作的力傳遞路徑。請(qǐng)看圖，用箭頭50表示重量WO作用到力傳遞路徑中的平臺(tái)52，用彈簧54表示由彈簧11構(gòu)成的包括梁12和14，柱18和20的力傳遞路徑內(nèi)的各組件，彈簧54剛性支持在56上。顯示的彈簧54，還表示出其彈簧常數(shù)為KFLEX。相應(yīng)地以平行的力傳遞路徑關(guān)系，設(shè)置彈簧58代表傳送梁24，有彈簧常數(shù)KTRAN。與傳送梁符號(hào)58成串聯(lián)力路徑傳遞關(guān)系的是彈簧符號(hào)60，與感受元件26的反力件40相對(duì)應(yīng)，例如反力件是陶瓷裝置，其顯示的彈簧常數(shù)為KCERC。為直接分析，對(duì)組件11，24和40的性能很容易指定一組實(shí)際的數(shù)值。例如要得到感受元件26全量程的輸出，就要已知最優(yōu)的全負(fù)荷即全量程的位移，以及反力件40的XCERC。典型的陶瓷類裝置的這個(gè)數(shù)值是0.001英吋。類似地，對(duì)廣泛應(yīng)用的負(fù)荷系統(tǒng)來說，最大負(fù)荷WO的值可以是100磅，系統(tǒng)所希望的位移XO可以是0.010英吋，這個(gè)數(shù)值允許使用過載保護(hù)或類似機(jī)構(gòu)，這個(gè)數(shù)值是在常常碰到的制造公差范圍的。
現(xiàn)在來看理想模型，假定KFLEX，KTRAN的值和最大位移XCERC，KTRAN和KCERC組合的彈簧常數(shù)用KCOMB表示，它可用下述公式計(jì)算(1).KCOMB＝ (KCERC＊KTRAN)/(KCERC+KTRAN)
現(xiàn)有用XO(圖1)表示系統(tǒng)的位移，即對(duì)所加負(fù)荷WO的響應(yīng)，有組合彈簧常數(shù)KCOMB的系統(tǒng)的位移XO，使下述關(guān)系成立(2)XO＊KCOMB＝XCERC＊KCERC回想起XCERC是感受元件26的反力件40的位移，是已知的參數(shù)。
整個(gè)系統(tǒng)的彈簧比值KO可用下式表示(3)KO＝KCOMB+KFLEX它與所加負(fù)荷的關(guān)系如下(4)WO＝KO＊XO加上典型的參數(shù)值，反力件40的彈簧常數(shù)KCERC可按下述方法求出。例如設(shè)近似的負(fù)荷分配比LS＝9;設(shè)負(fù)荷容量WO為100磅;設(shè)電容器處反力件40的位移等于0.001英吋;彈簧11組件合適的尺寸將提供彈簧常數(shù)KFLEX，以磅/英吋表示如下(5)KFLEX＝LS＊(WO＊10)式中值10是為標(biāo)定提供的。
按照下面的表達(dá)式，負(fù)荷分配比LS與彈簧11和傳送梁24的彈簧常數(shù)有關(guān)(6)KTRAN＝ (KFLEX)/(LS)
從上述的表達(dá)式中解出反力件40的彈簧常數(shù)(7) KCERC=WOXCERC-KFLEX1+KFLEXKTRAN]]>按照上面指定的參數(shù)值，求得彈簧常數(shù)KCERC＝9，100磅/英吋，KTRAN＝1，000磅/英吋，KFLEX＝9，000磅/英吋。但請(qǐng)記住上面代表的是理想模型。
現(xiàn)在分析假設(shè)彈簧11和傳送梁24是非理想的彈簧。相反，在感受元件26中所用的陶瓷材料制的反力件40，由于其顯示的高性能質(zhì)量，認(rèn)為基本上是理想的。引導(dǎo)梁12和14以及傳送梁24非理想的程度，認(rèn)為可以用誤差百分比來表示，記為PERR。由于組件包含的這些誤差，合適的彈簧常數(shù)將會(huì)偏離一個(gè)確定的數(shù)值，特別是傳送梁24的誤差，對(duì)應(yīng)力的影響比其他的更大一些，是主要的誤差來源。為了開始進(jìn)行誤差的估計(jì)，上面提到的最優(yōu)化因子f，給它指定一組值i，例如值的范圍從0到100(imax)。
對(duì)給定的彈簧常數(shù)百分比誤差，彈簧11KFLEX的誤差將比KTRAN中的誤差稍大一個(gè)因子f。因子f僅應(yīng)用在后面的傳送部件，將可觀察到當(dāng)負(fù)荷分配比LS改變時(shí)，系統(tǒng)的最大誤差排除出現(xiàn)在f的不同數(shù)值。負(fù)荷分配比例與最優(yōu)化因子的關(guān)系可表達(dá)如下
(8)fi＝1+i· (LS)/4000式中數(shù)值4000是量程因子。因子f的量程將從1到表達(dá)式(8)的值imax。
反映彈簧常數(shù)的誤差可表達(dá)如下(9)KTRANEi＝KTRAN-KTRAN· (PEER)/100 ·fi(10)KFLEXE＝KFLEX-KFLEX· (PEER)/100上面式子表明彈簧常數(shù)KTRAEi是唯一反映因子fi的常數(shù)。因此對(duì)每個(gè)i的值有KTRANE的值存在。注意誤差因子與傳送梁24和彈簧11都有關(guān)系，偏移對(duì)每個(gè)是不同的，表示負(fù)荷的輸出將會(huì)改變。但注意感受元件26的輸出將是系統(tǒng)的輸出。因此感受元件26的反力件40偏移的程度將反映誤差，這里用XCERCE代替誤差，對(duì)每個(gè)i值用XCERCEi表示。
現(xiàn)在用包含誤差的彈簧常數(shù)重新計(jì)算反力件40的偏移，使彈簧常數(shù)符號(hào)帶上表示誤差的下標(biāo)E。記住上面表示的反力件40的常數(shù)KCERC，假設(shè)是沒有誤差的。從而得到下面一系列的表達(dá)式(11)KCOMBEi＝KTRANEi· (KCERC)/(KTRANEi+KCERC)
(12)KOEi＝KCOMBEi+KFLEXE(13)XOEi＝ (WO)/(KOEi)(14)FCOMBEi＝KCOMBEi·XOEi(15)XCERCEi＝ (FCOMBEi)/(KCERC)相應(yīng)地反力件40的新偏移XCERCEi是對(duì)每個(gè)i計(jì)算的。
偏移XCERCEi和XCERC之差與XCERC之比可用下式表示(16)XCERCERRi＝ (XCERCEi-XCERC)/(XCERC)這樣，人們就可以看到，引入的原始誤差即被系統(tǒng)排除的PERR的大小。
被排除誤差PERR的大小也可用排除比RRi表達(dá)如下(17)RRi＝ (PERR)/(100·XCERCERRi)為了進(jìn)一步比較分析，整個(gè)系統(tǒng)偏移數(shù)列的最大值表示為(18)XOE＝MAX(XOE)參考圖3，畫出了排除比RRi作為誤差函數(shù)或最優(yōu)化因子f函數(shù)的圖。研究得出的兩條互補(bǔ)曲線70和72用來選擇參數(shù)，包括負(fù)荷分配比LS＝9。曲線70和72所用的參數(shù)值如下XCERC＝0.001″XOE＝0.0102PERR＝1KTRAN＝1000KFLEX＝9000KCERC＝9100排除比f的值等于1，表示研究者的設(shè)計(jì)是應(yīng)用壓電式振動(dòng)線感受元件RRO＝11.33577。這顯示采用早先應(yīng)力相等的設(shè)計(jì)，獲得很好的性能。但是如果選擇的f值使得排除比RR趨向無窮的話，將會(huì)使性能有很大的提高。例如圖3這個(gè)值約為1.1，相當(dāng)于i約為490。所以1.1的值約在曲線72和72的拐折點(diǎn)。實(shí)際上，最優(yōu)化或誤差因子為1的誤差排除將在比值11∶1左右。相應(yīng)地根據(jù)直接分析約10%的系統(tǒng)誤差仍將保留而沒有改變。換句話說，按照直接準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)將使傳送梁24內(nèi)的應(yīng)力比彈簧11的12和14組件內(nèi)的平均應(yīng)力高1.1倍。
請(qǐng)看圖4，相同的圖揭示曲線74和76是按負(fù)荷分配比LS＝2描繪的。這個(gè)分析的各參數(shù)值表示如下XCERC＝0.001XOE＝0.03401LS＝2KTRAN＝1000KFLEX＝2000KCERC＝32667
誤差或最優(yōu)化因子fi在這個(gè)圖中拐折點(diǎn)的值約為1.03。注意應(yīng)力排除比RR。在代表上述結(jié)構(gòu)的fi＝1處的值，與圖3中表示的相比增加了約51的數(shù)值。
請(qǐng)看圖5，在負(fù)荷分配比LS＝10時(shí)作相同的分析。在這個(gè)分析中采用下述參數(shù)XCERC＝0.001XO＝0.00928LS＝10KTRAN＝1000KFLEX＝10000KCERC＝8182誤差或最優(yōu)化因子f為1的地方代表彈簧11和傳送梁24的應(yīng)力相等，在該處的排除比RRO在這個(gè)模型中約為10。但是可以看到曲線78和80拐折點(diǎn)處的fi值為1.12，表示本發(fā)明稱量系統(tǒng)10誤差排除最優(yōu)化的值。
請(qǐng)看圖6，分析按負(fù)荷分配比LS＝20進(jìn)行。在這分析中所用的參數(shù)如下XCERC＝0.001XOE＝0.00486KTRAN＝1000KFLEX＝20000KCERC＝3810所得到的曲線82和84顯示最優(yōu)化或誤差因子為1時(shí)代表在傳送梁24和彈簧11中的應(yīng)力相等，排除比RRO約為5。與無限的理想值相比，這表示相對(duì)較低的誤差排除水平。但是可以觀察到曲線82和84拐折點(diǎn)處fi的值約為1.25。所以通過設(shè)備10的傳送梁24中應(yīng)力很小的改變，為本發(fā)明的稱量系統(tǒng)獲得誤差排除方面顯著的改進(jìn)。
請(qǐng)看圖7，曲線86和88揭示的排除比的變化是在負(fù)荷分配比LS取相對(duì)較高的值50時(shí)。在這分析中采用如下參數(shù)XCERC＝0.001XOE＝0.002KTRAN＝1000KFLEX＝50000KCERC＝980當(dāng)誤差或最優(yōu)化因子fi等于1，表示在系統(tǒng)的彈簧11和傳送梁24內(nèi)的應(yīng)力相等，得到排除比RRO約為2，相對(duì)較低的值。但是誤差因子在曲線86和88的拐折點(diǎn)處的值約為2.0，在拐折點(diǎn)處排除比趨向無窮。
從上述中可以觀察到，按照上面使彈簧11中平均應(yīng)力相等的準(zhǔn)則，來設(shè)計(jì)所考慮的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生排除比趨向無窮的情況，這時(shí)可以認(rèn)為感受元件是無限剛性的。另一方面，在應(yīng)用的感受元件例如反力件40具有彈簧特性時(shí)，其顯示的性能可以考慮為實(shí)際的剛性度，按彈簧11內(nèi)的平均應(yīng)力去選擇傳送梁24內(nèi)的相對(duì)應(yīng)力，可極大改善設(shè)計(jì)，產(chǎn)生特殊的無誤差系統(tǒng)。最好彈簧11的應(yīng)力，如上面分析中所說的那樣高于其他的一個(gè)因子f。按照本發(fā)明稱量設(shè)備中使用的感受元件26的形式可以按設(shè)計(jì)者的意見進(jìn)行改變。但是每一種形式要對(duì)所加的負(fù)荷按實(shí)際的負(fù)荷分配比產(chǎn)生彈性響應(yīng)或反應(yīng)。最好用電容量的變化來測(cè)量位移或偏移，但也可以使用應(yīng)力計(jì)或其他變換器。
參考慮圖8，圖中設(shè)備100是更詳細(xì)揭示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。設(shè)備100包括基座或秤底板102，在底板上垂直安裝支持柱104。并請(qǐng)參看圖9，支持柱104的作用是保持本發(fā)明的稱量結(jié)構(gòu)106基本上在垂直方向，通過螺栓(未顯示)連接成懸臂梁形式，從后面伸展到結(jié)構(gòu)106。這樣，結(jié)構(gòu)106建立起接地機(jī)構(gòu)。放到結(jié)構(gòu)106上稱量的負(fù)荷或重量放在平板或負(fù)荷接受機(jī)構(gòu)108上，如圖9所示，該機(jī)構(gòu)通過加強(qiáng)板110和塊112連接到設(shè)備100的接受部位114附近。
設(shè)備100包括120表示的彈簧，該彈簧的結(jié)構(gòu)是羅伯凡爾機(jī)械，有兩個(gè)平行，相隔一定空間的梁組件122和123。這些組件與直立的柱組件124和125一起整體成形構(gòu)成一框架，確定中間的開口126。通過縮小部分128a和128b調(diào)節(jié)梁122內(nèi)的平均應(yīng)力，相應(yīng)地縮小部分130a和130b調(diào)節(jié)梁組件123內(nèi)的應(yīng)力。
從柱125向內(nèi)伸展的傳送梁132是整體成形的，有機(jī)械加工的縮小部分134調(diào)節(jié)應(yīng)力。
彈簧120最好由普通材料如鋁制成，鋁容易加工成適合大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用的稱量設(shè)備。借助羅伯凡爾型結(jié)構(gòu)，彈簧120可以做成力矩敏感型結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，彈簧120與包含在圖9反力件40內(nèi)的感受元件138組合在一起。反力件140也可以做成具有平行引導(dǎo)梁功能的結(jié)構(gòu)，很重要的一點(diǎn)是要用沒有系統(tǒng)誤差如遲滯和蠕變的材料。例如，這些材料可以是陶瓷/玻璃或玻銅合金。反力件40將上引導(dǎo)梁142和互補(bǔ)的梁143結(jié)合起來，互補(bǔ)梁與上引導(dǎo)梁平行并隔有一定距離。這些梁142和143對(duì)中心平面(未指出)是對(duì)稱的，與垂直的相隔一定空間的立柱144和145整體成形，構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)。按照所顯示的幾何形狀，在反力件140的中心形成開口148。在開口148內(nèi)，感受元件138包括用150表示的容量可變的偏移檢測(cè)機(jī)構(gòu)。容量可變機(jī)構(gòu)150的結(jié)構(gòu)是雙面的電容器，它由中心放置的電極和向內(nèi)放置的電極組成，向內(nèi)放置的電極就是與梁143整體成形的中間立柱152。由于反力件是陶瓷制成，中間柱152是電氣絕緣的。在中間柱152的縱向側(cè)面上覆蓋金屬層154，它是導(dǎo)電的電極材料。與中間柱152相隔一定距離并跨過它的是向下懸掛的分叉部件156，沿著分叉部件的內(nèi)表面有導(dǎo)電的金屬層158，與154層一起構(gòu)成電容器。分叉部件156與引導(dǎo)梁142整體成形。采用顯示的機(jī)構(gòu)，在負(fù)荷引起反力件140偏移的情況下，金屬層158和154在機(jī)構(gòu)150的一側(cè)將在不接觸狀態(tài)下互相靠近，在另一側(cè)將互相離開，可以看成“推-拉”型的物理變形從而改變機(jī)構(gòu)的總電容量。用在電路板(見圖8)160內(nèi)適當(dāng)?shù)木€路檢測(cè)這種容量的變化，并把它轉(zhuǎn)換成代表加到平臺(tái)108上重量的輸出信號(hào)。在美國(guó)4054833號(hào)名為“電容測(cè)量系統(tǒng)”，1977年10月18日公布的專利中布里發(fā)(Briefer)描述了產(chǎn)生信號(hào)的線路，這是線路中感受電容器電容的預(yù)先確定的功能，可應(yīng)用于所有的實(shí)施方案，這里插入作為參考。此外請(qǐng)看圖10，可以看到線路160安裝在電容機(jī)構(gòu)150附近，以使那里產(chǎn)生的信號(hào)到前端信號(hào)處理的連接導(dǎo)線最短。在這方面請(qǐng)注意，線路板160用兩個(gè)支座162和163固定在設(shè)備100內(nèi)，支座用螺栓安裝在柱104上。三根通到150裝置的導(dǎo)線在圖10中用164表示。通過縮短這些導(dǎo)線的長(zhǎng)度，可以避免在產(chǎn)生的信號(hào)中寄生電容和噪音所引起的品質(zhì)變壞現(xiàn)象。
所加的力通過包括傳送梁132的負(fù)荷響應(yīng)裝置，并經(jīng)過硬的力桿或連桿170傳給反力件140。圖9和10顯示，傳送梁132在它的外端開有槽以提供平的接觸表面，該表面位于通過反力件140的垂直中心平面上，從而使連接的力桿170基本上也在中心平面上。在這方面，圖9顯示的力桿170的結(jié)構(gòu)有水平放置的凸緣或連接部分172，該連接部分通過螺栓與傳送梁開槽的外端相連。連桿170通過縮小部分或高抗拉強(qiáng)度部分，伸展到整體成形的垂直凸緣或連接部分174。凸緣174通過螺絲與L形安裝塊176的向上放置的連接面相連接。圖10顯示，176塊在178區(qū)機(jī)械地削去一塊，以避免與力桿170接觸。這樣做是為了連接不同熱膨脹系數(shù)的材料，彈簧120一般是鋁制的，反力件140通常由陶瓷材料制成。力桿170的中心部分很薄，但對(duì)垂直所加的力強(qiáng)度很大，由于上述熱膨脹系數(shù)不同對(duì)水平移動(dòng)的增量很容易彎曲。塊176可以由鋁制成，使它可以保持和接受從凸緣174伸過來的安裝螺絲。上述安裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是制造工人很容易通過開口126進(jìn)行安裝。所有連接都需要用改錐和類似工具，通過開口很容易夠得著進(jìn)行工作。
為了把176塊安裝到反力件140可偏移的終端，就要求這兩者緊密的連接，但反力件140一般由陶瓷材料制成，很難用螺絲之類的固定件進(jìn)行固定。相應(yīng)地反力件140的可偏移終端有兩個(gè)整體成形的面積縮小的懸掛接觸部分180和181。圖中可見接觸部分180和181同176塊平表面184的接觸支撐。用成對(duì)的連接器，如穿過加壓板188進(jìn)入到安裝塊176的螺栓186，在高壓力狀態(tài)維持表面184和平接觸區(qū)180和181之間的接觸。板188的結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)在垂直位置上隔有一定距離的接觸部分，形狀如半球形的突起190和191，它們的作用就是與連接器開口192內(nèi)的內(nèi)部接觸表面193緊密接觸。作為另一種組件接觸的安排，凹陷或突起190和191也可如圖12所示的加壓板208那樣顛倒過來，以接受剛珠214和215。后面的這種安排更容易接受連接部件之間的膨脹和收縮運(yùn)動(dòng)。用顯示的機(jī)構(gòu)，擰緊成對(duì)的螺栓186，加壓板188把塊176拉向接觸區(qū)180和181使之接觸，形成兩個(gè)有限面積的加壓接觸區(qū)。相似地也使接觸部件190和191與接觸表面193上的有限的小區(qū)域形成加壓接觸。通過這些有限面積的加壓接觸，和面積縮小的平接觸區(qū)180和181，使塊176和反力件140之間的摩擦連接獲得很高的單位壓力。這種機(jī)構(gòu)有助于克服滑動(dòng)，特別在環(huán)境溫度漂移時(shí)可能會(huì)遇到。尤其希望在裝置開始運(yùn)動(dòng)期間避免任何滑動(dòng)，不然很小的滑動(dòng)會(huì)引起系統(tǒng)零點(diǎn)位置的變化。接觸部件190和191也可以是小鋼球或相似的硬材料放在加壓板188的半球形槽內(nèi)。顯示的按排也用于反力件140的另一端，不可偏移端的安裝。
再參看圖11和12，描述后者的安裝。同上面一樣，反力件140有兩個(gè)在垂直方向相隔一定距離的面積縮小的平接觸部分200和201，它們與彈簧120的柱124的垂直接受表面或連接部分緊接著。但注意柱124的結(jié)構(gòu)中有上部的整體成形接觸梁202，該梁的外表面在204緊接著反力件140的上部接觸區(qū)200。相應(yīng)地柱124的下部接觸表面206有相對(duì)較大的高度，用以同反力件140的下部按觸區(qū)201連接成加壓緊密接觸。這種設(shè)置是考慮了在垂直方向上反力件140和柱124不同熱脹冷縮的影響。在這方面，很薄的懸臂梁結(jié)構(gòu)202可以在垂直方向彎曲，以維持同200區(qū)域的加壓緊密接觸，而不會(huì)引起反力件140和柱124之間的滑動(dòng)。
同上面一樣用加壓板208將反力件140加壓固定在柱124上，加壓板與成對(duì)的連接器如螺栓210一起裝設(shè)。從圖中可見加壓板208在反力件140的連接器開口212內(nèi)，成對(duì)的螺栓210穿過反力件140的一側(cè)與柱124連接。但在這個(gè)實(shí)施方案中，在上述的突起190和191的地方，在連接器開口212內(nèi)如球軸承一樣的小硬球214，215在垂直方向?qū)R，與反力件140的垂直表面接觸。在加壓板208內(nèi)有半球形槽以容納球214和215。注意裝球214和215的半球形槽，其半徑要大于球本身的半徑。還可以看到，球214與200這是中心對(duì)齊的，而球215與201區(qū)中心對(duì)齊。同上面一樣，在連接器開口212內(nèi)反力件140的接觸表面216與球214和215的有限接觸區(qū)會(huì)產(chǎn)生很高的壓力。類似地用反力件140的有限區(qū)域200和201獲得因上述高壓力產(chǎn)生的較高的摩擦接觸，使它們保持與柱124的加壓連接。
請(qǐng)參考圖13和14，圖示在結(jié)構(gòu)106內(nèi)安裝感受元件138的另一個(gè)實(shí)施方案。這里彈簧組件仍用120表示，在合適的地方仍用以前使用的相同數(shù)字。但反力件用240代表，從圖中可見其外部有不同的結(jié)構(gòu)。為了敘述清楚，上面描述的與感受元件138相連的各個(gè)引導(dǎo)梁和中心放置的變換器在圖13中都沒有表示出來。但是這些組件都是存在的。反力件240的結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)縱向相隔一定空間的絕緣的加壓安裝塊242和243。安裝塊243由對(duì)開的夾持裝置244加壓固定在開口126內(nèi)部的懸掛柱246上。圖14顯示的安裝機(jī)構(gòu)或?qū)﹂_夾持裝置244包括上、下夾持棒248和250，它們將加壓安裝塊243的下部安裝表面緊壓在懸掛柱246的上接受表面上，通過成對(duì)的螺栓252將它們壓緊。注意夾持棒250的位置是壓在懸掛柱246的下接觸表面，而夾持棒248的位置是壓在加壓塊243的上安裝表面。可以看到由對(duì)開夾持裝置244對(duì)反力件240進(jìn)行加壓的效果，這可能引起引導(dǎo)梁的變形，導(dǎo)致不平衡，如在向外放置的引導(dǎo)梁中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，現(xiàn)已被在結(jié)構(gòu)上相對(duì)設(shè)置的上、下隔離槽254和255隔斷。以同樣的方式，圖13顯示由相應(yīng)的隔離槽256和257來隔斷對(duì)開夾持裝置260加到加壓安裝塊242的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，對(duì)開夾持裝置由夾持棒262和L形的夾持連接器棒264構(gòu)成。通過成對(duì)螺栓，圖中顯示的一個(gè)用266表示，將棒262和264加壓保持在加壓安裝塊242相對(duì)設(shè)置的安裝表面。使用螺栓266進(jìn)行安裝的方法與成對(duì)的螺栓252一樣。塊264伸出的連接部分268與力桿270的上部形成的水平凸緣272相連。相似地力桿270的最下部水平凸緣274與傳送梁132相連。同上面的實(shí)施方案一樣，力連桿270基本上在反力件240的垂直中心平面上。邊連桿270的功能與上述的170裝置相同。
請(qǐng)看圖15至17，圖示在結(jié)構(gòu)106內(nèi)安裝感受元件138的另一個(gè)實(shí)施方案。這里彈簧仍用120表示，在合適的地方仍用過去使用的數(shù)字。但反力件用300表示，其外形與圖9中140部件相類似。在圖15中為了清楚起見及有表示上述與反力件140相連的中心放置的變換器和各個(gè)引導(dǎo)梁。但是這些部件或它們的等價(jià)體是存在的。
圖中可見反力件300位于彈簧120內(nèi)部開口126中的較低位置。但是各組件之間的安裝與圖9所表示的裝置相類似。實(shí)際上，柱124提供有垂直放置部分的支持裝置，該裝置有下部的連接表面302和接觸梁304。相應(yīng)地，反力件300的柱306的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)在垂直方向上相隔一定空間，面積縮小的接觸區(qū)308和310。同上述一樣，這種按排考慮了反力件300和柱124在垂直方向不同的熱脹冷縮系數(shù)。安裝方面的按排同圖9的實(shí)施方案一樣在反力件300的柱306附近有連接器開口312。在開口312內(nèi)裝設(shè)加壓板314和成對(duì)的連接器，顯示在圖中的一個(gè)連接器是316，與柱124螺紋連接。在柱318處反力件300可偏移終端與傳送梁132之間的連接是用320表示的安裝塊/力桿裝置。裝置320的安裝塊組件332的結(jié)構(gòu)有三角形的形狀，表面324區(qū)是它的一個(gè)安裝部分，由圖17可見它的下部包括接觸梁326和下部的連接表面328。顯示的梁326和表面328緊接著各自的相應(yīng)平接觸區(qū)330和332，這些接觸區(qū)在感受元件300的柱318的朝外設(shè)置的表面上。按上述的方法用插入連接器開口336的加壓板334使裝置320和反力件300獲得緊靠連接或加壓連接。板334上可裝設(shè)球形接觸組件使板緊壓在開口336內(nèi)的接觸表面338上。螺栓340穿過反力件300的一邊進(jìn)入裝置320內(nèi)帶螺紋的孔內(nèi)，圖16中342，344表示這樣的孔。
圖中可見安裝塊向上伸展到反力件300之上，然后向外伸展形成頂部用346表示的安裝區(qū)。安裝區(qū)346的作用是提供平的連接表面，如圖17中348所示。在接觸表面348處鉆兩個(gè)孔350，352分別接納兩個(gè)螺栓354和356，它們連接力桿360的上部凸緣358。圖16顯示354和356螺栓都插入孔內(nèi)，其中一個(gè)插入到361進(jìn)入到頂部安裝區(qū)346內(nèi)。圖還顯示力桿360插入到頂部安裝區(qū)346的中心裂口362內(nèi)。此外，圖16和17顯示桿360伸展在塊320中形成的槽364內(nèi)。兩個(gè)螺栓368和370將力桿360的底部凸緣366與傳送梁132相應(yīng)的平連接表面相連。
用圖示的機(jī)構(gòu)，允許因使用不同的材料而引起的熱脹冷縮的差異。
由于在上述方法和設(shè)備的各方面都可以進(jìn)行某些改變，而不會(huì)背離這里包含的本發(fā)明的范疇，所以想說明無論是這里描述中所敘述的各個(gè)方面還是附圖中所顯示的內(nèi)容，都應(yīng)看作是圖解說明的例子，而不是對(duì)本發(fā)明的一種限制。
權(quán)利要求
1.測(cè)量加到接受部件負(fù)荷力的稱量設(shè)備，帶有將力傳遞到地的路徑，其特征包括在該力傳遞路徑內(nèi)的第一彈簧機(jī)構(gòu)，連接在接受部位和地之間形成力的傳送關(guān)系，在該爭(zhēng)荷力作用下可以偏以顯示壓力的第一值，對(duì)該負(fù)荷力產(chǎn)生力傳遞響應(yīng)；位于該路徑內(nèi)的感受元件，在力作用下偏產(chǎn)生與該負(fù)荷力的值相關(guān)聯(lián)的輸出；和在該路徑內(nèi)的傳送彈簧，與該第一彈簧是平行的力路徑關(guān)系，與感受元件是串聯(lián)的力路徑關(guān)系，通過該感受元件確定所加的力，感受元件顯示的壓力第二值大于該第一彈簧顯示的第一壓力值一個(gè)數(shù)值，從而能有效地抵消包括第一彈簧和該傳送彈簧的稱量設(shè)備內(nèi)所產(chǎn)生的誤差。
2.按照權(quán)利要求1所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中的傳送彈簧與該第一彈簧的負(fù)荷分配比是1∶LS，其中LS是預(yù)先確定的負(fù)荷分配比值。
3.按照權(quán)利要求2所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中選擇第二壓力值大于該第一壓力值乘以最優(yōu)化因子f，式中該因子f表示該力傳遞系統(tǒng)中在負(fù)荷分配分為1∶LS時(shí)誤差最優(yōu)排除因子。
4.按照權(quán)利要求2所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中選擇第二壓力值大于該第一壓力值乘以最優(yōu)化因子f，式中該因子f表示在負(fù)荷分配比為1∶LS時(shí)該系統(tǒng)誤差最優(yōu)排除因子，其值大于1。
5.按照權(quán)利要求1所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中感受元件包括由非金屬材料制成，有引導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)的反力件，該反力件與變換器相連，變換器按照反力件的偏移改變電容量，產(chǎn)生輸出。
6.按照權(quán)利要求5所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中該非金屬材料是陶瓷材料。
7.按照權(quán)利要求1所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中該第一彈簧是由兩根平行的引導(dǎo)梁與相隔一定距離的柱連接成平行四邊形的框架，放在該接受部位和地之間形成力的傳遞通道。
8.按照權(quán)利要求7所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中該第一彈簧由金屬制成，按照加到接受部位負(fù)荷力的大小選擇第一彈簧的尺寸，以使因負(fù)荷加在接受部位的位置不同所引入的力矩誤差減至最小。
9.按照權(quán)利要求7所述的稱量設(shè)備，其特征是設(shè)備中該傳送彈簧包括與第一彈簧整體成形的梁，選擇該梁的模截面以獲得第二壓力值。
10.有接受部位接受負(fù)荷，在力傳遞路徑中有第一彈簧從接受部位伸展到地面的稱量機(jī)械，排除系統(tǒng)誤差的最優(yōu)化方法，其特征包括以下各步在接受部位和地之間裝設(shè)第一彈簧，形成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系;使第一彈簧的結(jié)構(gòu)在該負(fù)荷下有平均的第一壓力;在接受部位和地之間的路徑中裝設(shè)感受元件，使之成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系，并與路徑中的第一彈簧成并聯(lián)的力傳遞關(guān)系，感受元件對(duì)所加的負(fù)荷產(chǎn)生輸出信號(hào);在該路徑中裝設(shè)傳送部件，與該感受元件成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系，以確定所加的力，并與該第一彈簧成并聯(lián)的力傳遞關(guān)系;和使傳送部件的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的第二壓力大于平均第一壓力一個(gè)數(shù)值，從而能有效地消除該系統(tǒng)的誤差。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征是使傳送部件的形狀產(chǎn)生第二壓力大于平均第一壓力一個(gè)數(shù)值，能有效地消除形成系統(tǒng)誤差的滯后和蠕變。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征是傳送部件是一彈簧，與第一彈簧的負(fù)荷分配比是1∶LS;和選擇第二壓力大于平均第一壓力乘以最優(yōu)化因子f，該因子f表示在負(fù)荷比為1∶LS時(shí)系統(tǒng)誤差最優(yōu)排除因子。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征是該感受元件包括在負(fù)荷下可偏移的反力件和測(cè)量這偏移的機(jī)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該感受元件對(duì)該偏移產(chǎn)生響應(yīng)，以獲得由容量為基礎(chǔ)的輸出信號(hào)。
15.測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，其特征包括第一彈簧，有接受部位在力的傳遞關(guān)系中接受負(fù)荷，存在于傳遞到地的力傳遞路徑之內(nèi);在所加力的作用下可彈性偏移的感受元件，包括變換器，對(duì)該偏移響應(yīng)，產(chǎn)生與該負(fù)荷重量相應(yīng)的輸出;傳送部件，與該感受元件成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系，與該力傳遞路徑中的第一彈簧成并聯(lián)的力傳遞關(guān)系，其形狀能確定對(duì)感受元件所加的力。
16.如權(quán)利要求15所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該第一彈簧是由兩根平行的引導(dǎo)梁與相隔一定距離的柱連接成平行四邊形的框架;和該感受元件包括由非金屬材料制成的反力件和由引導(dǎo)梁構(gòu)成的可偏移的平行四邊形框架。
17.如權(quán)利要求15所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該第一彈簧由金屬制成;和該感受元件由陶瓷材料制成，該變換器的結(jié)構(gòu)可響應(yīng)感受元件的偏移，改變電容量。
18.如權(quán)利要求15所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該傳送部件包括固定在第一彈簧上的懸臂梁。
19.制造測(cè)量負(fù)荷重量設(shè)備的方法，其特征包括以下各步裝設(shè)第一彈簧，該彈簧有在力的傳遞關(guān)系中接受負(fù)荷的接受部位;將第一彈簧定位在到地的力傳遞路徑內(nèi);裝設(shè)彈性可偏移的感受元件，以在力作用下產(chǎn)生與負(fù)荷重量相應(yīng)的輸出;裝設(shè)傳送彈簧，其結(jié)構(gòu)能將所加的力傳給感受元件;將感受元件和傳送彈簧在該力的傳遞路徑內(nèi)定位;使傳送彈簧與該感受元件成串聯(lián)的力傳遞關(guān)系，與第一彈簧成平行的力傳遞關(guān)系。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征是該第一彈簧是由兩根平行的引導(dǎo)梁與相隔一定的距離的柱連接成平行四邊形;和該感受元件由非金屬材料制成，有引導(dǎo)梁組成的可偏移的平行四連形結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征是該第一彈簧是由金屬制成;該感受元件由陶瓷材料制成;和其結(jié)構(gòu)對(duì)感受元件的偏移產(chǎn)生響應(yīng)，使由容量發(fā)生變化。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征是裝設(shè)的傳送彈簧是條梁，以懸臂的形式固定在第一彈簧的一根柱上。
23.測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，其特征包括第一彈簧，有接受部位在力傳遞路徑內(nèi)接受負(fù)荷，其構(gòu)造有平行的隔有一定空間的梁組件和伸展在梁之間有一定距離的柱組成平行四邊形，并帶有開口;感受元件，在該力傳遞路徑內(nèi)與該第一彈簧成平行關(guān)系，有在平行四連形的框架里，在開口的中心平面內(nèi)對(duì)稱地放置的相隔一定空間平行的梁組件，感受元件一端固定一端可以偏移用來接受負(fù)荷以產(chǎn)生與該負(fù)荷相應(yīng)的輸出;傳送梁，在該傳遞路徑內(nèi)，該開口里面，一端固定，另一端能偏移，有第一連接表面通過該開口朝向外;在開口內(nèi)的安裝機(jī)構(gòu)，固定在感受元件上并能與感受元件一起移動(dòng)，有第二連接表面通過該開口朝向外，并與第一連接表面對(duì)齊;和力桿，包括第一和第二隔開一定空間的連接器部分，該連接器朝向開口，通過開口可以夠得著，該第一連接器部分與該第一連接表面相連接，該第二連接器部分與該第二連接表面相連接，形成的結(jié)構(gòu)用來傳送所加的負(fù)荷。
24.按照權(quán)利要求23所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該力桿第一和第二連接器部分的形狀如凸緣，與相應(yīng)的第一和第二連接表面的連接是用螺紋的連接器，該連接器通過開口可以夠得著。
25.按照權(quán)利要求23所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中這樣放置第一和第二連接器表面，使該力桿與該中心平面對(duì)齊。
26.按照權(quán)利要求25所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該安裝機(jī)構(gòu)包括與該感受元件相連的安裝塊和第一連接器部分，該連接器表面朝向外，通過該開口夠得著。
27.按照權(quán)利要求26所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件的結(jié)構(gòu)有第一連接器開口在該可偏移的終端附近，形成接觸表面;和該安裝機(jī)構(gòu)包括連接器裝置，該裝置有位于該第一連接器開口內(nèi)的加壓板，和剛性球形接觸組件，該組件位于帶接觸表面的加壓接觸支座內(nèi)，加壓連接器機(jī)構(gòu)伸展在該加壓板和安裝塊之間，以將安裝機(jī)構(gòu)壓向感受元件。
28.按照權(quán)利要求23所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件的結(jié)構(gòu)中有第二連接器開口在確定接觸表面的固定端附近;該第一彈簧的結(jié)構(gòu)中，在開口內(nèi)所選擇的柱上有連接部分;包括位于第二連接器開口內(nèi)的加壓板，和剛性球形接觸組件，該組件位于帶接觸表面的一壓接觸支座內(nèi)，加壓連接器機(jī)構(gòu)伸展在該加壓板和該彈簧組件連接部分之間，以將感受元件固定端壓向該彈簧組件連接部分。
29.按照權(quán)利要求23所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件的結(jié)構(gòu)中有整體成形的加壓安裝塊，該安裝塊包括第一和第二垂直相對(duì)放置的安裝表面，該安裝塊位于可偏移終端附近，由位于中間的相對(duì)設(shè)置的槽將該梁組件與安裝塊隔離;和安裝機(jī)構(gòu)包括對(duì)開的夾持裝置，該裝置有第一夾持棒橫向位于該第一安裝表面上，在該開口內(nèi)伸展以提供第二連接表面，第二夾持棒橫向位于第二安裝表面上，并與第一夾持棒對(duì)齊，一對(duì)緊固件機(jī)構(gòu)連接第一和第二夾持棒，將它們固定連接到該加壓安裝塊上。
30.按照權(quán)利要求23所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該第一彈簧的結(jié)構(gòu)中，在該開口內(nèi)有連接部分從該柱向外伸展;該感受元件的結(jié)構(gòu)中有整體成形的加壓安裝塊，該安裝塊包括第一和第二垂直相對(duì)的放置的安裝表面，位于該固定端附近，由位于中間的相對(duì)設(shè)置的槽將該梁組件與安裝塊隔離，該第二安裝表面緊靠在彈簧組件連接部分的一側(cè);包括對(duì)開的夾持裝置，該裝置有第一夾持棒橫向位于該第一安裝表面上，第二夾持棒橫向位于該彈簧組件連接部分的另一側(cè)，并與第一夾持棒對(duì)齊，一對(duì)緊固件機(jī)構(gòu)連接第一和第二夾持棒，將它們固定到該連接部分和加壓安裝塊上。
31.測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，其特征包括感受元件由第一種材料制成，結(jié)構(gòu)上有平行的相隔一定空間的梁組件，該梁組件在柱之間伸展，梁的可偏移端在一個(gè)柱上，固定端在另一柱上;支持機(jī)構(gòu)由第二種材料制成，包括有向上的接受面和向下的接觸面的中間柱組件;感受元件的結(jié)構(gòu)中有整體成形的第一加壓安裝塊，該安裝塊包括第一和第二垂直相對(duì)放置的安裝表面，位于固定端附近，由位于中間的相對(duì)放置的槽將安裝塊與該梁組件隔離，該第二安裝表面位于該支持結(jié)構(gòu)向上的接受表面附近;和安裝機(jī)構(gòu)提供在該加壓安裝塊第一安裝表面和該中間柱組件接觸表面之間的加壓固定。
32.按照權(quán)利要求31所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該安裝機(jī)構(gòu)包括對(duì)開的夾持裝置，該裝置有第一夾持棒橫向位于該加壓塊安裝第一表面，第二夾持棒橫向位于支持機(jī)構(gòu)相對(duì)放置的接觸表面上，一對(duì)緊固件機(jī)構(gòu)連接第一和第二夾持棒，將它們固定到該中間柱組件和加壓安裝塊上。
33.按照權(quán)利要求31所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器，該設(shè)備包括負(fù)荷響應(yīng)裝置以將力傳遞到該感受元件可偏移的終端;該感受元件的結(jié)構(gòu)中有整體成形的第二加壓安裝塊，該安裝塊包括垂直相對(duì)放置的安裝表面，位于該可偏移的終端附近，由位于中間的相對(duì)設(shè)置的槽將梁組件與安裝塊隔離;和包括與該第二安裝塊的安裝表面加壓連接的安裝機(jī)構(gòu)，該安裝機(jī)構(gòu)與負(fù)荷響應(yīng)裝置連接以把力傳送到感受元件。
34.按照權(quán)利要求33所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該安裝機(jī)構(gòu)包括對(duì)開的夾持裝置，該裝置有第一夾持棒橫向位于該加壓安裝塊第一表面，第二夾持棒橫向位于該加壓安裝塊第二表面，一對(duì)緊固件機(jī)構(gòu)連接第一和第二夾持棒，將它們固定到該加壓安裝塊上。
35.按照權(quán)利要求31所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器，其結(jié)構(gòu)有連接器，連接器開口在可偏移終端附近，以確定該柱附近的接觸表面;該設(shè)備包括有安裝塊的負(fù)荷響應(yīng)裝置以將力傳遞到該負(fù)荷測(cè)力器可偏移的終端;和包括連接器裝置，該裝置包括位于連接器開口內(nèi)的加壓板，有位于帶有接觸表面的加壓接觸支座內(nèi)的接觸部件，包括伸展在該加壓板和安裝塊之間的加壓連接器機(jī)構(gòu)，以把安裝塊加壓固定在負(fù)荷測(cè)力器可偏移的終端。
36.測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，其特征包括和20與梁組件12和14連接成平行四邊形。在結(jié)構(gòu)10的接受部件22放置用WO表示的重量，這樣與放重量的位置結(jié)合起來四邊形的作用就與引導(dǎo)梁一樣。一般來說引導(dǎo)梁是一個(gè)單體，當(dāng)加上重量為WO的負(fù)荷時(shí)，將用力矩使其平衡，梁的終端就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)?？蓞⒖技~約州紐約市麥克加羅-希爾圖書出版公司(McGraw-Hill Book Co.)1973年出版的羅克和楊(Roark and Young)所著的“力學(xué)”一書第五版。通過采用如梁24那樣的傳送部件，它與彈簧11整體成形，從柱18伸展出來使負(fù)荷WO的一部分可以分給負(fù)荷容量相對(duì)較小的負(fù)荷感受元件。這種結(jié)構(gòu)允許用相對(duì)較小和更加精密的感受元件去稱較大的負(fù)荷WO。這里的感受元件用26表示，與梁24相連。通過這樣組合的梁24和感受元件26僅測(cè)量一部分負(fù)荷，其最初的優(yōu)點(diǎn)來自很大的彈簧11，由于這種尺寸安排，可以消除負(fù)荷的位置誤差，稱之為“力矩敏感”型。但是研究者還發(fā)現(xiàn)，彈簧11用傳送梁24進(jìn)行的負(fù)荷分配，通過某種設(shè)計(jì)還能消除遲滯和蠕變這樣的系統(tǒng)誤差。分析具有這種優(yōu)點(diǎn)的幾何形狀的方法要求在彎曲時(shí)組件12和14內(nèi)的平均應(yīng)力應(yīng)等于梁24內(nèi)的應(yīng)力，為了分析目的同時(shí)感受元件26應(yīng)考慮為無限剛性的。要制造這樣堅(jiān)硬或理論上無限剛性的感受元件，可采用上面提到的剛性很強(qiáng)的振動(dòng)線裝置或類似設(shè)備。為了使彎曲時(shí)梁12和14以及傳送梁24的應(yīng)力相等，常用減小截面積的方法，這里各自形成截面縮小的部位，如在彎曲梁12組件的28a和28b處，在彎曲梁14組件的30a和30b處，在傳送梁24的32處。但是按照本發(fā)明，感受元件26不需是剛性或很堅(jiān)硬的。相反，感受元件26包括彈性可偏移的反力件40。反力件40最好是由玻璃/負(fù)荷響應(yīng)裝置連接以把力傳遞給負(fù)荷測(cè)力器。
37.測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，其特征包括感受元件由平行相隔一定空間的梁組件構(gòu)成，梁在柱之間伸展，固定端在一柱上，可偏移的終端在另一柱預(yù)先確定的垂直高度上;支持裝置有垂直設(shè)置的部分，固定在負(fù)荷測(cè)力器固定端附近的柱上形成支持關(guān)系;安裝塊有第一安裝部分能與感受元件的柱在可偏移終端接觸，并向上伸展預(yù)先確定的長(zhǎng)度到第二安裝部分，該長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的高度，該第二安裝部分一般設(shè)置在第一安裝部位之外;連接機(jī)構(gòu)在該可偏移終端處連接安裝塊的第一安裝部分和該感受元件的柱;伸展成預(yù)先確定長(zhǎng)度的力桿，伸展在連接安裝塊第二安裝部分的第一連接器部分，和與負(fù)荷傳送裝置相連的放置在下面的第二連接器部分之間。
38.按照權(quán)利要求39所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器，其結(jié)構(gòu)中有連接器，連接器開口在提供接觸表面的可偏移終端附近，接觸表面靠近該柱;和該連接器機(jī)構(gòu)包括連接器裝置，該裝置包括位于連接器開口內(nèi)的加壓板，有位于帶接觸表面的加壓接觸支座內(nèi)的接觸部件，加壓連接器機(jī)構(gòu)伸展在加壓板和該安裝塊之間，以把安裝塊加壓固定在負(fù)荷測(cè)力器。
39.按照權(quán)利要求39所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器按垂直中心平面對(duì)稱放置;該安裝塊第一安裝部分的結(jié)構(gòu)使力桿與該中心面對(duì)齊。
40.測(cè)量負(fù)荷重量的稱量設(shè)備，其特征包括感受元件由平行相隔一定空間的梁組件構(gòu)成，梁伸展在柱之間，固定端在一柱上，可偏移終端在另一柱上，這些柱按中心平面對(duì)稱設(shè)置;支持裝置有垂直放置部分，固定在感受元件固定端附近的柱上形成支持關(guān)系;安裝塊有安裝部分能與感受元件的柱在可偏移終端處接觸，第一連接表面在中心平面附近并與中心平面平行;連接器機(jī)構(gòu)將安裝塊的安裝部分與該感受元件可偏移終端處的柱連接;力桿包括第一和第二連接器部分，該桿按中心平面對(duì)稱放置，該第一連接器部分是(以下原文缺)。
41.按照權(quán)利要求42所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中第一和第二連接器部分的形狀如凸緣，與第一和第二連接表面的連接各自采用帶螺紋的連接器。
42.按照權(quán)利要求42所述的稱量設(shè)備，其特征是在設(shè)備中該感受元件是負(fù)荷測(cè)力器，其結(jié)構(gòu)有第一連接器開口位于確定接觸表面的可偏移終端附近;和該連接器機(jī)構(gòu)包括連接器裝置，該裝置包括位于第一連接器開口內(nèi)的加壓板，有位于帶接觸表面的加壓接觸支座內(nèi)的剛性球形接觸組件，加壓連接器機(jī)構(gòu)伸展在加壓板和該安裝塊之間，以把安裝機(jī)構(gòu)加壓固定在負(fù)荷測(cè)力器。
全文摘要
由常規(guī)材料制成，形如羅伯凡爾(Robcrval)基型框架的彈簧，和由陶瓷這類材料制成可偏移負(fù)荷測(cè)力器型更小的感受元件組合起來。這種組合是將更高負(fù)荷容量的彈簧和能進(jìn)行幾乎無系統(tǒng)誤差測(cè)量的感受元件結(jié)合在一起。描述了最優(yōu)排除系統(tǒng)誤差裝置的構(gòu)成方法，其中傳送梁起到分配負(fù)茶的作用，顯示的應(yīng)力選擇大于彈簧顯示的平均應(yīng)力。
文檔編號(hào)G01G23/01GK1068424SQ9210161
公開日1993年1月27日 申請(qǐng)日期1992年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月2日
發(fā)明者N·G·米爾斯, R·J·蓋恩斯 申請(qǐng)人:梅特勒-托利多有限公司