多用途一体化液体小剂量称量装置及其称量方法与流程

文档序号:20833225发布日期:2020-05-22 16:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.多用途一体化液体小剂量称量装置,其特征在于,所述的称量装置包括量杯(5)、底座(3)、设置在底座(3)上的手柄(1)、控制面板(25)、可移动的垫块(8)、拉绳式位移传感器(15)、激光笔滑道(16)、伺服电机(17)、滚轴丝杠(18)、量杯压紧装置(19)、干燥开关(21)、停止开关(22)、软触头支撑架(23)和送风孔(24),以及底座(3)内部的电源系统、重量识别系统、体积识别系统、重量传感器、小型风机和控制系统;其中,手柄(1)、可移动的垫块(8)、激光笔滑道(16)的中心共线;

所述的控制面板(25)上设置重量按钮(9)、体积按钮(10)、触摸显示屏(11)和数字键盘(12);控制面板(25)下面与底座(3)中的控制系统连接;

所述的手柄(1)上设置开关(2),用于控制称量装置的启动和关闭;在手柄(1)面向量杯(5)的立面上设置带防护口盖的镜头(4),镜头敷设整个量杯(5)的高度,并与底座(3)内部的体积识别系统、重量识别系统相连;手柄(1)侧面设置内凹式电源接头(26);

所述的可移动的垫块(8)上设置柔性夹具(6),压紧螺钉(7)穿过柔性夹具(6),能够固定调整好的柔性夹具(6);柔性夹具(6)的位置不能遮挡会遮挡带防护口盖的镜头(4)的视角;可移动的垫块(8)下方设置重量传感器;

所述的激光笔(13)固定于丝母滑块(14)的一端,丝母滑块(14)能沿激光笔滑道(16)上下滑动,丝母滑块(14)的另一端与滚轴丝杠(18)相连,滚轴丝杠(18)与伺服电机(17)相连;通过伺服电机(17)驱动滚轴丝杠(18),并带动丝母滑块(14)沿激光笔滑道(16)停留在指定的位置上;拉绳式位移传感器(15)上端与丝母滑块(14)下端相连,用于检测丝母滑块(14)位移的高度,并反馈信息给控制系统;

所述的量杯压紧装置(19)与轴销(20)组合,与送风孔(24)相邻设置;软触头支撑架(23)设置于送风孔(24)的上方,干燥开关(21)、停止开关(22)与底座(3)内部的小型风机相连,用于控制小型风机的开关,小型风机的出风口对准送风孔(24);

所述的电源系统与各个电器件相连,所述的重量识别系统用于接收待称量物质的重量信息,并将重量信息转化成激光笔(13)的高度信息;所述的体积识别系统用于接收待称量物质的体积信息,并将体积信息转化成激光笔(13)的高度信息。

2.采用权利要求1所述的多用途一体化液体小剂量称量装置的称量方法,其特征在于,步骤如下:

步骤一、手持手柄(1)放置好称量装置,内凹式电源接头(26)接好电源,取下手柄(1)上设置的带防护口盖的镜头(4)的防护口盖;

步骤二、把可移动的垫块(8)放在底座(3)上,量杯(5)放在可移动的垫块(8)上,用柔性夹具(6)前后调整好角度,然后用压紧螺钉(7)固定好,检查量杯(5)的高度和直径要在手柄(1)上设置的带防护口盖的镜头(4)摄影范围内,无遮挡;

步骤三、将手柄(1)上的开关(2)向上按下,称量工作开始启动,触摸显示屏(11)亮起;

步骤四、根据实验需求选择重量按钮(9)或体积按钮(10),然后在触摸显示屏(11)上根据提示,输入待称量物质体积或质量和密度,采用数字键盘(12)输入,检查无误后,进行确认;确认后,带防护口盖的镜头(4)开始摄像,图片的传送启动底座(3)内设的重量识别系统或体积识别系统开始进行换算,计算出激光笔(13)应停留的高度值;

步骤五、激光笔(13)应停留的高度值发送给控制系统,启动伺服电机(17),带动丝母滑块(14)沿激光笔滑道(16)停留在指定的位置上,拉绳式位移传感器(15)再次检测其位移的高度,并反馈信息给相应控制系统,确认无误后,触摸显示屏(11)给予提示,触动激光笔的开关,向量杯(5)投射激光束,激光束的指示的高度就是要倒入量杯(5)中液体的高度,也就是所要称量物质的需求量---重量或容积;

步骤六、量杯(5)的溶液倒出后,清洗干净,倒置在软触头支撑架(23)上,量杯压紧装置(19)与轴销(20)组合将其固定,按下干燥开关(21),底座(3)内设的小型风机开始启动,通过送风孔(24)吹送暖风,干燥量杯(5);干燥后按下停止开关(22),量杯(5)能往复循环使用;

步骤七、量杯一旦离开可移动的垫块(8),底座(3)内设的重量传感器传送信号给控制系统,触摸显示屏(11)提示重新称量或称量结束;选择重新称量,重复步骤一至六;选择称量结束,触摸显示屏(11)自行关闭,再将手柄(1)上的开关(2)向下按下,关闭整个称量装置,至此工作结束。

3.根据权利要求2所述的称量方法,其特征在于,使用前,对体积识别系统或重量识别系统进行标定,标定过程为:(1)防护口盖的镜头依据量杯的尺寸大小进行选取,一一匹配防护口盖的镜头和量杯;(2)防护口盖的镜头拍摄所匹配量杯的图片,进而将图片与量杯的尺寸一一匹配,将该匹配信息储存到体积识别系统或重量识别系统的数据库中;(3)标定校准激光笔探测高度,建立量杯尺寸与激光笔所处高度的匹配关系,并将匹配关系存入数据库中。

4.根据权利要求3所述的称量方法,其特征在于,当需要称量待称量液体的体积时,具体过程为:(1)选择体积按钮(10),然后在触摸显示屏(11)上根据提示,输入待称量的体积数值,带防护口盖的镜头(4)开始摄像;(2)通过数据库中的图片信息,得知摄像图片中所用量杯的尺寸信息:所用量杯的内底面半径r;(3)利用输入待称量液体的体积v,得到待称量液体在所用量杯中的高度h’为:h’=v/(πr2);(4)利用所建立的量杯尺寸与激光笔所处高度的匹配关系,得出激光笔所处高度。

5.根据权利要求3所述的称量方法,其特征在于,当需要称量待称量液体的质量时,具体过程为:(1)选择重量按钮(9),然后在触摸显示屏(11)上根据提示,输入待称量的质量m、密度ρ数值,带防护口盖的镜头(4)开始摄像;(2)通过数据库中的图片信息,得知摄像图片中所用量杯的尺寸信息:所用量杯的内底面半径r;(3)利用输入待称量的质量m、密度ρ数值,得到待称量液体在所用量杯中的高度h’为:h’=m/(ρπr2);(4)利用所建立的量杯尺寸与激光笔所处高度的匹配关系,得出激光笔所处高度。


技术总结
本发明提供多用途一体化液体小剂量称量装置及其称量方法,属于小剂量称量领域。本方法通过镜头采集量杯图像,将图像信息与量杯尺寸、激光笔上升高度进行匹配、校准,来实现精准称量。所述的称量装置既能称量重量也能称量容积,称量容器只要是规则的圆柱形的小杯子即可,无须自带刻度,用完后即时清洗烘干,随即可以称量下一种液体的容积。

技术研发人员:唐梓桐;张相胜
受保护的技术使用者:江南大学
技术研发日:2020.01.13
技术公布日:2020.05.22
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