专利名称：称重模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电子称重系统中的称重模块，属于电子衡器技术领域。
背景技术：
在水泥、冶金、化工、粮食加工、石化等行业中，常用称重的计量方式对物料进行计 重或对料位进行控制。在称重时是将多个称重机构安装在料罐下部或者中部，自动计量料 罐内物料的重量或料位；或在支承料罐的多个支撑脚中的某一个支撑脚或多个支撑脚处装 有称重机构对料罐内物料的重量或料位进行计量。为便于整体安装，以达到安装简单易行， 方便调试、维护，称重机构采用多个称重模块结构，每个称重模块由两个防倾覆螺栓将底 板、连接组件、上承压件、下承压件和柱式称重传感器组成一个独立的整体结构，通过固定 板或支承板与底板之间设有间距，以及防倾覆螺栓的轴肩与固定板之间也设有间距，使柱 式称重传感器工作时能处于浮动的状态，不会影响计量的精度。同时在称重系统周围环境 受风力、气流和振动等干扰因素，或称重模块受到超载时，在柱式称重传感器可能产生碎裂 或损坏等意外情况下，使连接组件上的固定板或支承板与底板接触，将连接组件所承受的 垂直力直接作用在底板上，而当称重系统受到水平的外力冲击力时，通过固定板与下承压 件接触，将连接组件所承受的水平力传递到安装底板，以保证称重模块的安全，具有称重精 度高、工作稳定、防倾覆的优点的特点。但该结构的连接组件由于顶板、支承板和固定板构 成，顶板上设有上定位孔，上、下承载件分别安装在顶板的上定位孔和固定板上的限位孔， 而将柱式称重传感器安装在上承压件和下承压件，结构相对复杂，尤其必须采用柱式传感 器，也使得制造成本较高。但由于称重传感器的安装基础不可能保持在同一个水平面上，总 会有一个或几个称重传感器的安装面低于或高于基准面，在这种情况下，每只称重传感器 所受垂直力都不一样，可能造成某只传感器受力过大而损坏，很多料罐在工作过程中需要 搅拌，搅拌会造成料罐晃动，为避免晃动太大造成安全事故，会设计水平限位来限制料罐的 晃动位移，在水平限位尺寸安装完成后就无法再次调整，当料罐工作一段时间后，由于设备 承载变形及基础沉降变形，造成水平限位间隙变小直至卡死，最终造成称量精度不准。再 则，因有些料罐是安装在有一定倾角的斜面上，在这种情况下，称重传感器不仅仅受到垂直 力作用，也受到水平力的作用，加之一些料罐安装在室外，称重模块安装在料罐下部，在风 载荷和地震载荷作用下，料罐易发生倾覆，为避免料罐倾覆，需要考虑防倾覆结构。很多料 罐安装受到空间限制，必须吊起来称量，而拉式传感器在受拉力在极端情况下容易发生断 裂，造成料罐从空中跌落，极易造成事故，目前没有很好的解决方案，只能做机械结构保护， 而增加称重模块安装的复杂性。
发明内容
本发明的目的是提供一种称重精度高、安全可靠、安装维修方便，工作稳定，制造 成本低的称重模块。本发明为达到上述目的的技术方案是一种称重模块，包括底座和称重传感器，称重传感器连接侧通过紧固件安装在底座上，底座设有两个以上的安装孔，其特征在于所述 底座设有限位凹槽，称重传感器的两侧面与限位凹槽的槽壁相接；所述称重传感器的承载 侧沿垂直方向设有盲孔，框形架的顶板或/和底板上设有安装孔，底部设有限位孔的承载 件旋接在框形架的顶板上，且承载件通过锁紧件与顶板固定，摇柱两侧分别设置在称重传 感器的盲孔和承载件的限位孔内，且摇柱的两端面分别与盲孔的底面及限位孔的顶面球面 接触，称重传感器的上端面与承载件底面具有垂直保护间距A ；两水平限位螺栓分别安装 在两侧板上并位于称重传感器的两侧，水平限位螺栓端面与称重传感器的两侧面设有水平 保护间距B。其中所述摇柱的下部设有环槽，弹性圈安装在摇柱的环槽内并与称重传感器的 限位孔壁相接。所述垂直保护间距A在1 IOmm之间，而水平保护间距B在1 IOmm.。所述称重传感器的顶部还安装有线缆保护板，且线缆保护板延伸超过称重传感器 的线缆线头。所述称重传感器的上端面与承载件底面之间安装有带手柄的对位卡板，对位卡板 反向于手柄一侧设有U形槽口，对位卡板顶部具有与承载件外周相配合的上凸定位台，对 位卡板的下部设有与称重传感器的盲孔相配合的下凸定位柱。本发明的称重模块由底座、称重传感器、承载件以及摇柱和框形架构成，底座安装 在机座上，而框形架与支承料罐的连接件连接，由于框形架的顶板上旋接有承载件，而称重 传感器是通过摇柱与安装在框形架上的承载件连接，故能将料罐的重量通过框形架、承载 件和摇柱再传至称重传感器，通过称重传感器的弹性体发生变形，将重量信号传输出，由于 称重传感器的端面与承载件底面具有垂直保护间距A，垂直保护间距A可通过对位卡板安 装在称重传感器与承载件之间厚度来确定，工作状态时，将承载件固定框形架上，只需取出 对位卡板，调节非常方便，计重时称重传感器处于浮动的状态而不会影响计量的精度，同时 通过框形架上的顶板又能起到垂直限位的保护功能，在称重过程中能保护料罐在受到外力 时而不会倾倒，尤其承载件与称重传感器通过摇柱的球面连接，故能保证称重传感器垂直 受力，准确地计量料罐内物料的重量或物料的料位。而当系统受到水平的外力冲击力时，通 过两个水平限位螺栓对称传感器进行水平保护，尤其有较大的外力时，使框形架会产生相 对移动，通过摇柱使称重传感器的侧面与底板上的限位凹槽的槽壁相接，将承受的水平力 传递到底座上，保证了称重模块的安全。而当冲击外力消除后，通过摇柱两端的球面而产生 一个回复力，恢复到原来的垂直状态，从而保证了称重模块的高精度及长期稳定性，使称重 系统称量误差小、精度高。本发明在称重传感器的端面与承载件底面具有垂直保护间距A，而水平限位螺栓 端面与称重传感器的两侧面设有水平保护间距B，在称重模块承受到来自垂直方向的力和 水平方向的力时，可通过该两个方向的保护间距来减小称重传感器冲击受力后的变形，达 到垂直限位功能和水平限位的功能。本发明底座上设有安装孔，通过连接螺栓将底座安装 在机座上，保护料罐在受到外力时不会倾覆而增加了称重系统的安全性，结构简洁，使用安 全可靠。本发明的承载件采用螺纹安装在框形架的顶部上，一方面可以方便调节顶板高 度，减少客户安调难度，另一方面，因框形架通过摇柱连接，由于框感架位于称重传感器周
4边，当料罐温度过高时，通过框形架减小热量传递到称重传感器，而减小对称重传感器的计 重影响，尤其框形架的顶板或/和底板上分别安装孔，因此称重模块即能受压，也能受拉， 根据用户的场地情况，料罐可以压在称重模块上称重，也可以通过框形架底板的安装孔将 料罐吊起来称重，达到了节约场地和优化生产工艺的作用，极大地拓宽了使用场合。本发明的称重模块与同类产品相比，极大地减少了模块底板、框形架的外形尺寸， 减少了材料的使用及加工的费用，节约了能源。同时也减少了用户设备连接面及安装基础 面的尺寸，减少了用户的设备材料的使用及加工的费用，节约了能源，达到了绿色环保的目 的。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。图1是本发明的称重模块的结构示意图。图2是图1的俯视结构示意图。图3是图2的侧视结构示意图。图4是称重模块安装在对位卡板的结构示意图。其中1-锁紧件，2-承载件，3-摇柱，4-称重传感器；4-1-盲孔，5_线缆保护板， 6-螺栓，7-框形架，7-1-顶板，7-2-底板，7-3-侧板，8-弹性圈，9-底座，9_1_限位凹槽， 10-水平限位螺栓，11-锁紧螺母，12-对位卡板，13-连接螺栓。
具体实施例方式见图1 4所示，本发明的称重模块包括底座9和称重传感器4，称重传感器4采 用常规的剪切悬臂梁传感器，称重传感器4连接侧通过紧固件安装在底座9上，本发明的底 座9设有限位凹槽9-1，称重传感器4的两侧面与限位凹槽9-1的槽壁相接，通过底座9以 承受模块所受的水平方向的外力，对称重传感器4起到保护作用，底座9设有两个以上的安 装孔，连接螺栓13穿过该安装孔与机座连接，以达到防倾覆的作用。见图1 3所示，本发 明称重传感器4的承载侧沿垂直方向设有盲孔4-1，该盲孔4-1为台阶形盲孔，本发明的承 载件2底部设有限位孔、上部设有螺纹柱，而框形架7的顶板7-1上还设有螺纹孔，承载件 2通过上部的螺纹柱旋接在框形架7的顶板7-1上，旋接在框形架7顶板7-1上的锁紧件1 顶在承载件2上，如图2所示，可采用锁紧螺钉，以对承载件2固定，在锁紧固定前可通过调 节承载件2，以调节框形架7相对于称重传感器4的高度位置，本发明的框形架7的顶板7-1 或/和底板7-2上设有安装孔，该安装孔可采用螺纹孔或光孔，通过紧固件将框形架7 —端 与料罐相接，另一端连接在机座上，当料罐安装在框形架7的顶板7-1上时，为承受压力，而 料罐安装在框形架7的底板7-2上时，为承受拉力，安装方便。见图1 3所示，本发明的摇 柱3两侧分别设置在称重传感器4的盲孔4-1和承载件2的限位孔内，在摇柱3的下部设有 环槽，弹性圈8安装在摇柱3的环槽内并与称重传感器4的限位孔壁相接，通过摇柱3将施 加在框形架7上的外力通过承载件2而传至称重传感器4，当称重传感器4的弹性体发生变 形，将重量信号传输给称重显示仪表，通过称重显示仪表对称重信号进行处理，并通过称重 显示仪表显示、记录、打印以及数据传输等，本发明的摇柱3两端面分别与盲孔4-1的底面 及限位孔的顶面球面接触，而保证计量精度，同时在当作用在模块上的水平外力消除后，能
5够框形架7自动复位，称重传感器4的端面与承载件2底面具有垂直保护间距A，该保垂直 护间距A在1 IOmm之间，如2mm、4mm、5mm、7mm、8mm等，可根据安装需要设定，本发明框形 架7的安装面与机座的支撑面设有垂直保护间距，该间距可控制在1 IOmm之间。见图4 所示，本发明为保证称重模块在运输过程中，称重传感器4不会受到外力的影响，且快速调 节垂直保护间距A，称重传感器4的端面与承载件2底面之间安装有带手柄的对位卡板12， 对位卡板12反向于手柄一侧设有U形槽口，对位卡板12上部具有与承载件2外周相配合 的上凸定位台，对位卡板12的下部设有与称重传感器4的盲孔4-1相配的下凸定位柱。通 过对位卡板12的上凸定位台和下凸定位柱使称重传感器4与承载件2达到精确定位，本发 明的对位卡板12可采用系列尺寸，通过对位卡板12使称重传感器4的端面与承载件2底 面达到所需的垂直保护间距A，当称重模块安装好后，可抽出对位卡板12，使锁紧件1锁住 承载件2。见图1 3所示，本发明的两水平限位螺栓10分别安装在两侧板7-3上并位于称 重传感器4的两侧，框形架7的两侧板7-3上设有螺纹孔，水平限位螺栓10安装在侧板7-3 上，安装在水平限位螺栓10上的锁紧螺母11顶在侧板7-3外侧，水平限位螺栓10的端面 与称重传感器4的两侧面设有水平保护间距B，该水平保护间距B在1 10mm，如2mm、4mm、 5mm、7mm、8mm等，可根据安装需要设定。称重模块可在两个水平方向进行限位，在使用后和 使用过程中，通过调节水平限位螺栓10，方便用户检查及排除由限位卡碰引起的称量不准 的问题。见图1所示，本发明为对称重传感器4的线缆接头处进行保护，称重传感器4的顶 部还安装有线缆保护板5，通过螺栓6将线缆保护板5安装在称重传感器4上，且线缆保护 板5延伸超过称重传感器4的线缆线头。本发明的称重模块将称重、垂直保护限位、水平保护集为一体，在安装过程不需要 其他附件，模块整体安装，简单易行，而且制造调试、维护都很方便，保证了安装精度，消除 了因安装带来的称重误差，并且也减少环境干扰所产生的称量影响，适用于称重系统、过程 称重配料和料位检测及控制。
权利要求
一种称重模块，包括底座(9)和称重传感器(4)，称重传感器(4)连接侧通过紧固件安装在底座(9)上，底座(9)设有两个以上的安装孔，其特征在于所述底座(9)设有限位凹槽(9 1)，称重传感器(4)的两侧面与限位凹槽(9 1)的槽壁相接；所述称重传感器(4)的承载侧沿垂直方向设有盲孔(4 1)，框形架(7)的顶板(7 1)或/和底板(7 2)上设有安装孔，底部设有限位孔的承载件(2)旋接在框形架(7)的顶板(7 1)上，且承载件(2)通过锁紧件(1)与顶板(7 1)固定，摇柱(3)两侧分别设置在称重传感器(4)的盲孔(4 1)和承载件(2)的限位孔内，且摇柱(3)的两端面分别与盲孔(4 1)的底面及限位孔的顶面球面接触，称重传感器(4)的上端面与承载件(2)底面具有垂直保护间距A；两水平限位螺栓分别安装在两侧板(7 3)上并位于称重传感器(4)的两侧，水平限位螺栓端面与称重传感器(4)的两侧面设有水平保护间距B。
2.根据权利要求1所述的称重模块，其特征在于所述摇柱(3)的下部设有环槽，弹性 圈⑶安装在摇柱⑶的环槽内并与称重传感器⑷的限位孔壁相接。
3.根据权利要求1所述的称重模块，其特征在于所述垂直保护间距A在1 IOmm之 间，而水平保护间距B在1 IOmm.。
4.根据权利要求1所述的称重模块，其特征在于所述称重传感器(4)的顶部还安装 有线缆保护板(5)，且线缆保护板(5)延伸超过称重传感器(4)的线缆线头。
5.根据权利要求1所述的称重模块，其特征在于所述称重传感器(4)的上端面与承 载件(2)底面之间安装有带手柄的对位卡板(12)，对位卡板(12)反向于手柄一侧设有U形 槽口，对位卡板(12)顶部具有与承载件(2)外周相配合的上凸定位台，对位卡板(12)的下 部设有与称重传感器(4)的盲孔(4-1)相配合的下凸定位柱。
全文摘要
本发明涉及一种称重模块，包括底座和称重传感器，称重传感器连接侧通过紧固件安装在底座上，底座设有两个以上的安装孔，称重传感器的两侧面与限位凹槽的槽壁相接；所述称重传感器的承载侧沿垂直方向设有盲孔，框形架的顶板或/和底板上设有安装孔，底部设有限位孔的承载件旋接在框形架的顶板上，且承载件通过锁紧螺钉与顶板固定，摇柱的两端面分别与盲孔的底面及限位孔的顶面球面接触，称重传感器的上端面与承载件底面具有保护间距A；两水平限位螺栓分别安装在两侧板上并位于称重传感器的两侧，水平限位螺栓端面与称重传感器的两侧面设有保护间距B。本发明具有称重精度高、安全可靠、安装维修方便，工作稳定，制造成本低、适用范围广的特点。
文档编号G01G21/02GK101949730SQ20101026172
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者彭强, 范益明 申请人:梅特勒-托利多(常州)测量技术有限公司;梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司;梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司