一种具有自动调平功能的电子分析天平的制作方法

本实用新型涉及实验室仪器设备领域，尤其涉及一种具有自动调平功能的电子分析天平。

背景技术：

电子分析天平具有操作简单、功能强大、各种精度、量程齐全等优点，在使用电子分析天平之前要检查天平是否处于水平状态，如果分析天平的水准气泡不在黑圈内则需先进行调平，需要先对电子分析天平的四个角柱进行手动调节，以达到水平位置。调平步骤为：先观察气泡所在的位置，再通过分析天平底座上的各个调平旋钮调整分析天平的高度，使气泡达到黑圈的中央，完成调平。这一过程操作繁琐，需要一定的操作经验，并且肉眼观察会有误差，对调平的精度产生影响，无法完全调平。

技术实现要素：

为此，需要提供一种具有自动调平功能的电子分析天平，来解决电子分析天平调平困难的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种具有自动调平功能的电子分析天平，其特征在于：包括天平本体以及调平组件，所述调平组件包括第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧、第四空气弹簧、第一倾角传感器、微型空气压缩泵、五通电磁阀以及控制器，所述天平本体包括底板，所述第一倾角传感器设置于底板下方，所述第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧分别设置于天平本体底板的四个边角处，微型空气压缩泵的出气口通过气管与五通电磁阀的进气口相连通，五通电磁阀的四个出气口分别与第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧的进气口相连通；

所述第一倾角传感器通过控制器与五通电磁阀电连接。

进一步地，还包括壳体，所述微型空气压缩泵、五通电磁阀以及控制器均设置于壳体内。

进一步地，所述壳体内壁设置有海绵层。

进一步地，还包括第二倾角传感器以及比较器，所述第二倾角传感器设置于底板的下方，所述第一倾角传感器以及第二倾角传感器关于天平本体的底座几何中心对称设置，所述第一倾角传感器以及第二倾角传感器均通过比较器与控制器电连接。

进一步地，还包括开关，所属开关与控制器电连接。

进一步地，所述第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧的设置位置与底板的几何中心点距离相同。

进一步地，所述第一倾角传感器设置于底板的正中心位置。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：利用第一倾角传感器来实时监控天平本体的调平程度，并利用设置于控制器实现对分布于天平本体下方的第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧的进气量控制，从而达到调平的效果，该具有自动调平功能的电子分析天平能够实现天平的自动调平，无需人工操作，较大程度上降低了手动调节所产生的误差。

附图说明

图1为本实施例一种具有自动调平功能的电子分析天平的整体结构示意图；

图2为本实施例一种具有自动调平功能的电子分析天平设置有第一倾角传感器的仰视图；

图3为本实施例一种具有自动调平功能的电子分析天平设置有第一倾角传感器与第二倾角传感器的仰视图。

附图标记说明：

1、天平本体；

11、底板；

21、第一空气弹簧；

22、第二空气弹簧；

23、第三空气弹簧；

24、第四空气弹簧；

25、第一倾角传感器；

27、五通电磁阀；

29、第二倾角传感器。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本实用新型提供一种具有自动调平功能的电子分析天平，包括天平本体以及调平组件，调平组件是设置在天平本体1的下方，用于自动调整电子分析天平的平衡。

所述调平组件包括第一空气弹簧21、第二空气弹簧22、第三空气弹簧23、第四空气弹簧24、第一倾角传感器25、微型空气压缩泵、五通电磁阀27以及控制器，空气弹簧是一种利用密闭容器中空气的可压缩性制成的弹簧，通过气管向空气弹簧充气可调节其高度，微型空气压缩泵是一种空气压缩装置，通过向空气弹簧输入压缩空气来调节空气弹簧的高度，倾角传感器是水平测量装置，可根据倾角来判断水平，并将获得的水平信息传递给控制器，五通电磁阀具有一进四出五个通路，利用五通电磁阀来控制微型空气压缩泵向第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧或第四空气弹簧输送压缩空气，实现第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧或第四空气弹簧的高度调整，从而实现电子分析天平的自动调平效果。

所述天平本体包括底板11，所述第一倾角传感器设置于底板下方，将该具有自动调平功能的电子分析天平放置在桌面或其他载物台上后，设置于电子天平底板下方的第一倾角传感器能够检测出电子分析天平底板的水平状态。电子分析天平通过第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧支撑于桌面或其他载物台上方，当第一倾角传感器检测出底板与水平位置之间存在夹角时，即第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧对底板的支撑高度不一致，通过调整第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧或第四空气弹簧内的气体量来调节其高度，从而实现天平本体的调平。

所述第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧分别设置于天平本体底板的四个边角处，在本实施例中，天平本体底板的形状为正方形，则第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧分别设置于正方形的四个边角处，且各空气弹簧的设置位置与底板的几何中心点距离相同，四个空气弹簧两两关于底板的几何中心对称设置，天平本体通过底板传递到四个空气弹簧的作用力相同，根据牛顿第三定律，四个空气弹簧对天平本体的反作用力也相同，则此时天平本体就处于调平状态。

微型空气压缩泵的出气口通过气管3与五通电磁阀的进气口相连通，五通电磁阀的四个出气口分别与第一空气弹簧、第二空气弹簧、第三空气弹簧以及第四空气弹簧的进气口相连通，微型空气压缩泵通过气管以及五通电磁阀向各空气弹簧输送压缩空气。

所述第一倾角传感器通过控制器与五通电磁阀电连接，控制器用于控制五通电磁阀的通断状态与微型空气压缩泵的工作启停。所述第一倾角传感器设置于底板的正中心位置。第一倾角传感器检测到底板的倾斜信号后，将其转换为电信号输送至控制器，控制器为型号为at89c51的单片机，单片机内有根据第一倾角传感器传输来的电信号控制五通电磁阀工作的程序，单片机内还有控制微型空气压缩泵工作启停的程序。当第一倾角传感器检测到该电子分析天平朝向第一空气弹簧的方向倾斜时，控制器则控制微型空气压缩泵工作，通过五通电磁阀向第一空气弹簧内输送压缩空气，第一空气弹簧增高；第一倾角传感器持续检测底板的平衡状态，当底板处达到平衡时，则通过控制器控制微型空气压缩泵停止工作，此时电子天平达到平衡状态，调平工作完成。

在某些优选的实施例中，该具有自动调平功能的电子分析天平还包括壳体，所述壳体放置于天平本体的下方，所述微型空气压缩泵、五通电磁阀以及控制器均设置于壳体内。壳体与天平本体的下方无连接关系，在微型空气压缩泵的工作过程中，微型空气压缩泵振动不会影响到电子分析天平的工作。且壳体起到了很好的收纳作用，能够收纳杂乱的连接线。在更优选的实施例中，壳体内部设置有海绵层，海绵层能够有效吸收微型空气压缩泵工作过程的噪音，提升该电子分析天平的使用感。

在某些优选的实施例中，该具有自动调平功能的电子分析天平还包括第二倾角传感器29以及比较器，所述第二倾角传感器设置于底板的下方，第二倾角传感器的作用是用于与第一倾角传感器互相校准，比较器将第一倾角传感器以及第二倾角传感器读取的底板倾斜数据进行比较，如果第一倾角传感器与第二倾角传感器所读取的数值是相同的，则控制器择一选取其中一个倾角传感器的数值进行处理，处理方式如上所述；而第一倾角传感器以及第二倾角传感器所读取的数值如果是不同的，则控制器计算二者的均值后再进行处理，处理方式如上所述。所述第一倾角传感器以及第二倾角传感器关于天平本体的底座几何中心对称设置，所述第一倾角传感器以及第二倾角传感器均通过比较器与控制器电连接。第一倾角传感器与第二倾角传感器的重量相互平衡，从而不会破坏天平本体自身平衡。

在某些优选的实施例中，还包括开关，所属开关与控制器电连接。开关是拨动开关、按钮开关或者按键开关等。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。

因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。