CN111998931B - 分析天平 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分析天平,属于称量设备技术领域,该分析天平包括外壳、称量室、称盘、称重传感器、PCB板、存储器和显示器;外壳由显示隔室、称量隔室和储存隔室组成,称重传感器设置于称量隔室内,存储器设置于储存隔室内,称盘设置于外壳的上方且与称重传感器连接;称量室包括支撑罩、顶板、背板、侧板和前挡板;支撑罩包括为中空结构的回字形的顶部框架和支撑杆;PCB板设置于顶部框架内。该分析天平将传统天平外壳整体空间进行分割,将不同散热量的元件设置在不同的空间内,再通过支撑杆分别连通,使得分析天平使用时在预热过程中称量室内温度即可达到平衡,避免了称量室内空气温度分布不均引起空气流动造成称量不准确的问题。
Description
技术领域
本发明属于称量设备技术领域,具体涉及一种分析天平。
背景技术
电子天平是利用电磁力平衡进行重量的称量,可根据测量精度的不同进行分类,最常用的为分析天平(电子分析天平)。如何进一步提升分析天平的精度一直是研究者研究的重要方向。针对精度目前的分析天平的称量误差可达到±0.0002g,能满足常规定量分析的误差要求。由于称量的精度较高,操作台的振动,周围空气的流动,空气中的灰尘等都会影响到称量的精度。为了避免这一问题,目前高精度的分析天平在称量单元的周围都会设置玻璃罩,玻璃罩能够阻隔称量单元周围空气的流动,避免空气中的灰尘落在称量单元上,减少因空气流动、灰尘落入造成的误差。但是这类分析天平只能够避免外部空气流入对称量造成的影响,却不能避免玻璃罩内空气对称量造成的影响。在分析天平的玻璃罩内由于秤盘下部的装置大量散热,使得玻璃罩内空气温度分布不均,进而会引起玻璃罩内空气的流动,此时便会造成称量结果的不准确。
为了改善这一问题,目前市面上有可对玻璃罩内空间进行加热的分析天平。通过在玻璃罩上部设置加热单元,对玻璃罩上部空间进行加热,使得玻璃罩内温度均匀避免引起空气流通。但增加新的元件也意味着损坏、维修的风险加大,如加热单元存在损坏修复过程中无法使用分析天平进行称量的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题是:如何避免精密分析天平称量过程中内部空气流动造成的称量不准确的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:分析天平,包括外壳、称量室、称盘、称重传感器、PCB板、存储器和显示器;所述称量室设置于外壳的上方;
所述外壳呈内部中空的直角梯形台状,所述外壳由显示隔室、称量隔室和储存隔室组成,所述显示隔室靠近外壳的斜面设置,所述称量隔室设置于储存隔室的上方且称量隔室和储存隔室均位于显示隔室的后方;
所述显示器设置于显示隔室处,所述称重传感器设置于称量隔室内,所述存储器设置于储存隔室内,所述称盘设置于外壳的上方且与称重传感器连接;
所述称量室包括支撑罩、顶板、背板、两个侧板和前挡板;所述支撑罩包括回字形的顶部框架,所述顶部框架下表面的四个拐角处分别设有一支撑杆,所述顶部框架和支撑杆均为中空结构;
所述回字形的顶部框架的中心形成矩形的内框,所述顶板固设于内框处,所述背板和前挡板分别固设于位于外壳前端的两支撑杆和位于外壳后端的两支撑杆之间,所述侧板设置于背板和前挡板之间,且可沿称量室的宽度方向往复移动;
所述PCB板设置于顶部框架内的中空结构中,位于外壳前端的两支撑杆的一端与顶部框架连通另一端与称量隔室连通,位于外壳后端的两支撑杆的一端与顶部框架连通另一端与储存隔室连通,所述支撑杆朝向称量室内的一侧的中部设有开口。
本发明的有益效果在于:本发明提供的分析天平将传统的玻璃罩下方的整体空间进行分割,分别在称量隔室内设置称重传感器,在储存隔室内设置存储器,在显示隔室处设置显示器,同时改变传统玻璃罩上方的空间,设置回字形的中空的顶部框架,在其中设置PCB板,将不同散热量的元件分别设置在不同的空间内,再通过支撑杆分别连通,不同元件通过自身散发的热量对分析天平的称量室的上部和下部进行加热,同时热量从支撑杆的开口散发至称量室的中部,使得分析天平使用时在预热过程中称量室内温度即可达到平衡,避免了称量室内空气温度分布不均引起空气流动造成称量不准确的问题。
附图说明
图1所示为本发明的分析天平的剖面结构示意图;
图2所示为本发明的分析天平的结构示意图;
图3所示为本发明的分析天平的结构示意图;
图4所示为本发明的分析天平的结构示意图;
标号说明:1、外壳;11、显示隔室;12、称量隔室;13、储存隔室;
2、称量室;21、支撑罩;211、顶部框架、212、支撑杆;22、顶板;23、背板;24、侧板;25、前挡板;
3、称盘;4、称重传感器;
5、PCB板;51、第一电导线;52、第二电导线;
6、存储器;61、第三电导线;
7、显示器;8、圆形凹槽;
9、干燥柱;91、干燥空腔;92、导管;93、阀门。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:打破传统分析天平对空间的分布利用,充分利用分析天平上下部的空间,在不增加横向空间的前提下,对各个元件设置的空间进行重新划分和分割,利用元件自身的散热对称量室整体进行“加热”。
请参照图1至图4所示,本发明的分析天平,包括外壳1、称量室2、称盘3、称重传感器4、PCB板5、存储器6和显示器7;所述称量室2设置于外壳1的上方,在称量室2上形成一个闭合的空间;
所述外壳1呈内部中空的直角梯形台状,所述外壳1由显示隔室11、称量隔室12和储存隔室13组成,所述显示隔室11靠近外壳1的斜面设置,所述称量隔室12设置于储存隔室13的上方且称量隔室12和储存隔室13均位于显示隔室11的后方;
所述显示器7设置于显示隔室11处,所述称重传感器4设置于称量隔室12内,所述存储器6设置于储存隔室13内,所述称盘3设置于外壳1的上方且与称重传感器4连接;
所述称量室2包括支撑罩21、顶板22、背板23、两个侧板24和前挡板25;所述支撑罩21包括回字形的顶部框架211,所述顶部框架211下表面的四个拐角处分别设有一支撑杆212,所述顶部框架211和支撑杆212均为中空结构;
所述回字形的顶部框架211的中心形成矩形的内框,所述顶板22固设于内框处,所述背板23和前挡板25分别固设于位于外壳1前端的两支撑杆212和位于外壳1后端的两支撑杆212之间,所述侧板24设置于背板23和前挡板25之间,且可沿称量室2的宽度方向往复移动;
所述PCB板5设置于顶部框架211内的中空结构中,位于外壳1前端的两支撑杆212的一端与顶部框架211连通另一端与称量隔室12连通,位于外壳1后端的两支撑杆212的一端与顶部框架211连通另一端与储存隔室13连通,所述支撑杆212朝向称量室2内的一侧的中部设有开口。
本发明的工作原理为:当分析天平开机进行预热时,称重传感器4、PCB板5、存储器6和显示器7开始工作并散发热量,散热量最大的PCB板5对顶部框架211内的空气进行加热,此时称量室2内顶部的空气温度较高,称重传感器4的散热量虽然低于PCB板5,但由于与秤盘连接,部分热量会直接散至称量室2的下方,此时称量室2内顶部和底部的空气温度较高,由于支撑杆212将顶部框架211分别与称量隔室12和储存隔室13连通,不同温度的空气通过支撑杆212进行交换,并从支撑杆212的开口处流出,使得称量室2内中部的空气温度分布均匀,预热完成后即可开始进行称量。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明提供的分析天平将传统的玻璃罩下方的整体空间进行分割,分别在称量隔室内设置称重传感器,在储存隔室内设置存储器,在显示隔室处设置显示器,同时改变传统玻璃罩上方的空间,设置回字形的中空的顶部框架,在其中设置PCB板,将不同散热量的元件分别设置在不同的空间内,再通过支撑杆分别连通,不同元件通过自身散发的热量对分析天平的称量室的上部和下部进行加热,同时热量从支撑杆的开口散发至称量室的中部,使得分析天平使用时在预热过程中称量室内温度即可达到平衡,避免了称量室内空气温度分布不均引起空气流动造成称量不准确的问题。
进一步的,所述顶板22、侧板24和前挡板25为玻璃板或透明树脂板,所述背板23为防静电金属背板。
从上述描述可知,玻璃板或透明树脂板便于称量时进行观察和加减投料,防静电金属背板的设置能有效避免静电对称量准确性造成的影响。
进一步的,所述称重传感器4与PCB板5通过第一电导线51连接,所述第一电导线51穿过位于外壳1前端的支撑杆212设置。
进一步的,所述PCB板5与存储器6通过第二电导线52连接,所述第二电导线52穿过位于外壳1后端的支撑杆212设置。
进一步的,所述显示隔室11和储存隔室13通过连接孔连通,所述存储器6与显示器7通过第三电导线61连接,所述第三电导线61贯穿连接孔设置。
从上述描述可知,通过将电导线穿过支撑杆不仅可将各个元件连接,同时电导线散发的热量也可对称量室内的空气进行加热,使称量室内空气温度分布更为均匀。
进一步的,所述顶部框架211的下表面和外壳1的上表面均设有滑槽,所述滑槽用于容纳侧板24,所述侧板24朝向外部的一侧设有把手。
从上述描述可知,滑槽的设置可使侧板可沿称量室的宽度方向往复移动。
进一步的,所述支撑杆212上的开口由多个斜向设置的矩形开口沿支撑杆212的高度方向排列组成。
从上述描述可知,相较于单个的较大开口,多个斜向设置的较小的矩形开口对空气均匀混合的效果更佳。
进一步的,所述称量隔室12和储存隔室13之间设有真空隔板。
从上述描述可知,真空隔板有利于将称量隔室内和储存隔室内的热量隔开,而能够直接将这部分热量通过空气流动输送至称量室的中部。
进一步的,所述外壳1的上表面设有圆形凹槽8,所述圆形凹槽8位于称盘3的后方。
从上述描述可知,通过设置圆形凹槽,可在圆形凹槽内放置烧杯,烧杯内可放置变色硅胶,吸收称量室内过多的水分,避免称量室内湿度过大,在称量吸水性较强的药剂时造成称量不准确的问题。
进一步的,所述称量室2内设有干燥柱9,所述干燥柱9的底端与外壳1的上表面固定连接;所述干燥柱9的中上部设有中空的干燥空腔91,所述干燥空腔91为上大下小的漏斗状结构,所述干燥空腔91的顶部贯穿顶部框架211设置且于顶部框架211的上表面开口,所述干燥空腔91顶部设有密封盖,所述干燥空腔91的底部设有斜向下设置的导管92,所述导管92的游离端开口且设有阀门93,所述干燥柱9的侧壁上设有多个微孔,所述微孔将干燥空腔91与外界连通。
从上述描述可知,通过烧杯放置变色硅胶吸收水分的结构,由于烧杯独立放置,使用过程中难免会出现碰撞、打翻的问题,变色硅胶的颗粒卡在秤盘等地方,会影响称量的准确性。通过设置干燥柱,干燥柱与分析天平结构一体化,结构稳定,且相较于普通小烧杯,干燥空腔能够放置更多的变色硅胶,减少更换变色硅胶的次数,且干燥柱的底部设有导管,导管的游离端开口且设有阀门。通过打开阀门即可回收使用过的变色硅胶,并在关闭阀门后从上部开口灌装新的变色硅胶,使用方便,且干燥效果良好。
实施例1:
参考图1和图2,分析天平,包括外壳1、称量室2、称盘3、称重传感器4、PCB板5、存储器6和显示器7;所述称量室2设置于外壳1的上方;
所述外壳1呈内部中空的直角梯形台状,所述外壳1由显示隔室11、称量隔室12和储存隔室13组成,所述显示隔室11靠近外壳1的斜面设置,所述称量隔室12设置于储存隔室13的上方且称量隔室12和储存隔室13均位于显示隔室11的后方,所述称量隔室12和储存隔室13之间设有真空隔板;
所述显示器7设置于显示隔室11处,所述称重传感器4设置于称量隔室12内,所述存储器6设置于储存隔室13内,所述称盘3设置于外壳1的上方且与称重传感器4连接;
所述称量室2包括支撑罩21、顶板22、背板23、两个侧板24和前挡板25;所述支撑罩21包括回字形的顶部框架211,所述顶部框架211下表面的四个拐角处分别设有一支撑杆212,所述顶部框架211和支撑杆212均为中空结构;
所述回字形的顶部框架211的中心形成矩形的内框,所述顶板22固设于内框处,所述背板23和前挡板25分别固设于位于外壳1前端的两支撑杆212和位于外壳1后端的两支撑杆212之间,所述侧板24设置于背板23和前挡板25之间,所述顶部框架211的下表面和外壳1的上表面均设有滑槽,所述滑槽用于容纳侧板24,所述侧板24朝向外部的一侧设有把手,所述侧板24可沿称量室2的宽度方向往复移动;
所述PCB板5设置于顶部框架211内的中空结构中,位于外壳1前端的两支撑杆212一端与顶部框架211连通另一端与称量隔室12连通,位于外壳1后端的两支撑杆212一端与顶部框架211连通另一端与储存隔室13连通,所述支撑杆212朝向称量室2内的一侧的中部设有开口;
所述称重传感器4依次与PID调节器、放大器、低通滤波器和模数转换器连接,上述结构共同组成称重装置,且共同设置于称量室2内;
所述顶板22、侧板24和前挡板25为透明树脂板,所述背板23为防静电金属背板;
所述称重传感器4与PCB板5通过第一电导线51连接,所述第一电导线51穿过位于外壳1前端的支撑杆212设置;所述PCB板5与存储器6通过第二电导线52连接,所述第二电导线52穿过位于外壳1后端的支撑杆212设置;所述显示隔室11和储存隔室13通过连接孔连通,所述存储器6与显示器7通过第三电导线61连接,所述第三电导线61贯穿连接孔设置;
所述外壳1的上表面设有圆形凹槽8,所述圆形凹槽8位于称盘3的后方。
实施例2:
参考图3和图4,以及图1的局部,分析天平,包括外壳1、称量室2、称盘3、称重传感器4、PCB板5、存储器6和显示器7;所述称量室2设置于外壳1的上方;
所述外壳1呈内部中空的直角梯形台状,所述外壳1由显示隔室11、称量隔室12和储存隔室13组成,所述显示隔室11靠近外壳1的斜面设置,所述称量隔室12设置于储存隔室13的上方且称量隔室12和储存隔室13均位于显示隔室11的后方,所述称量隔室12和储存隔室13之间设有真空隔板;
所述显示器7设置于显示隔室11处,所述称重传感器4设置于称量隔室12内,所述存储器6设置于储存隔室13内,所述称盘3设置于外壳1的上方且与称重传感器4连接;
所述称量室2包括支撑罩21、顶板22、背板23、两个侧板24和前挡板25;所述支撑罩21包括回字形的顶部框架211,所述顶部框架211下表面的四个拐角处分别设有一支撑杆212,所述顶部框架211和支撑杆212均为中空结构;
所述回字形的顶部框架211的中心形成矩形的内框,所述顶板22固设于内框处,所述背板23和前挡板25分别固设于位于外壳1前端的两支撑杆212和位于外壳1后端的两支撑杆212之间,所述侧板24设置于背板23和前挡板25之间,所述顶部框架211的下表面和外壳1的上表面均设有滑槽,所述滑槽用于容纳侧板24,所述侧板24朝向外部的一侧设有把手,所述侧板24可沿称量室2的宽度方向往复移动;
所述PCB板5设置于顶部框架211内的中空结构中,位于外壳1前端的两支撑杆212一端与顶部框架211连通另一端与称量隔室12连通,位于外壳1后端的两支撑杆212一端与顶部框架211连通另一端与储存隔室13连通,所述支撑杆212朝向称量室2内的一侧的中部设有开口;
所述称重传感器4依次与PID调节器、放大器、低通滤波器和模数转换器连接,上述结构共同组成称重装置,且共同设置于称量室2内;
所述顶板22、侧板24和前挡板25为玻璃板,所述背板23为防静电金属背板;
所述称重传感器4与PCB板5通过第一电导线51连接,所述第一电导线51穿过位于外壳1前端的支撑杆212设置;所述PCB板5与存储器6通过第二电导线52连接,所述第二电导线52穿过位于外壳1后端的支撑杆212设置;所述显示隔室11和储存隔室13通过连接孔连通,所述存储器6与显示器7通过第三电导线61连接,所述第三电导线61贯穿连接孔设置;
所述称量室2内设有干燥柱9,所述干燥柱9的底端与外壳1的上表面固定连接;所述干燥柱9的中上部设有中空的干燥空腔91,所述干燥空腔91为上大下小的漏斗状结构,所述干燥空腔91的顶部贯穿顶部框架211设置且于顶部框架211的上表面开口,所述干燥空腔91顶部设有密封盖,所述干燥空腔91的底部设有斜向下设置的导管92,所述导管92的游离端开口且设有阀门93,所述干燥柱9的侧壁上设有多个微孔,所述微孔将干燥空腔91与外界连通。
综上所述,本发明提供的分析天平将传统的玻璃罩下方的整体空间进行分割,分别在称量隔室内设置称重传感器,在储存隔室内设置存储器,在显示隔室处设置显示器,同时改变传统玻璃罩上方的空间,设置回字形的中空的顶部框架,在其中设置PCB板,将不同散热量的元件分别设置在不同的空间内,再通过支撑杆分别连通,不同元件通过自身散发的热量对分析天平的称量室的上部和下部进行加热,同时热量从支撑杆的开口散发至称量室的中部,使得分析天平使用时在预热过程中称量室内温度即可达到平衡,避免了称量室内空气温度分布不均引起空气流动造成称量不准确的问题。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.分析天平,其特征在于,包括外壳、称量室、称盘、称重传感器、PCB板、存储器和显示器;所述称量室设置于外壳的上方;
所述外壳呈内部中空的直角梯形台状,所述外壳由显示隔室、称量隔室和储存隔室组成,所述显示隔室靠近外壳的斜面设置,所述称量隔室设置于储存隔室的上方且称量隔室和储存隔室均位于显示隔室的后方;
所述显示器设置于显示隔室处,所述称重传感器设置于称量隔室内,所述存储器设置于储存隔室内,所述称盘设置于外壳的上方且与称重传感器连接;
所述称量室包括支撑罩、顶板、背板、两个侧板和前挡板;所述支撑罩回字形的顶部框架,所述顶部框架下表面的四个拐角处分别设有一支撑杆,所述顶部框架和支撑杆均为中空结构;
所述回字形的顶部框架的中心形成矩形的内框,所述顶板固设于内框处,所述背板和前挡板分别固设于位于外壳前端的两支撑杆和位于外壳后端的两支撑杆之间,所述侧板设置于背板和前挡板之间,且可沿称量室的宽度方向往复移动;
所述PCB板设置于顶部框架内的中空结构中,位于外壳前端的两支撑杆一端与顶部框架连通另一端与称量隔室连通,位于外壳后端的两支撑杆一端与顶部框架连通另一端与储存隔室连通,所述支撑杆朝向称量室内的一侧的中部设有开口。
2.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述顶板、侧板和前挡板为玻璃板或透明树脂板,所述背板为防静电金属背板。
3.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述称重传感器与PCB板通过第一电导线连接,所述第一电导线穿过位于外壳前端的支撑杆设置。
4.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述PCB板与存储器通过第二电导线连接,所述第二电导线穿过位于外壳后端的支撑杆设置。
5.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述显示隔室和储存隔室通过连接孔连通,所述存储器与显示器通过第三电导线连接,所述第三电导线贯穿连接孔设置。
6.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述顶部框架的下表面和外壳的上表面均设有滑槽,所述滑槽用于容纳侧板,所述侧板朝向外部的一侧设有把手。
7.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述支撑杆上的开口由多个斜向设置的矩形开口沿支撑杆的高度方向排列组成。
8.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述称量隔室和储存隔室之间设有真空隔板。
9.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述外壳的上表面设有圆形凹槽,所述圆形凹槽位于称盘的后方。
10.根据权利要求1所述的分析天平,其特征在于,所述称量室内设有干燥柱,所述干燥柱的底端与外壳的上表面固定连接;所述干燥柱的中上部设有中空的干燥空腔,所述干燥空腔为上大下小的漏斗状结构,所述干燥空腔的顶部贯穿顶部框架设置且于顶部框架的上表面开口,所述干燥空腔顶部设有密封盖,所述干燥空腔的底部设有斜向下设置的导管,所述导管的游离端开口且设有阀门,所述干燥柱的侧壁上设有多个微孔,所述微孔将干燥空腔与外界连通。
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