自动微量称量系统及方法

摘要

本发明公开了一种自动微量称量系统及其方法，包括加样漏斗、齿轮、控制器、活动门、样品盅、重力感应器、底座、外壳。外壳底部为底座；加样漏斗设置于外壳内部，且加样漏斗顶部作为进料口，加样漏斗底部设有承接物料的样品盅；加样漏斗颈部设有由控制器控制旋转的齿轮；齿轮与加样漏斗颈部过盈配合，使加样漏斗喇叭口中的物料在齿轮不转动时，被完全阻隔在齿轮上方；在齿轮转动时，加样漏斗喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅中；样品盅设置于重力感应器上。本发明较大地缩短了称量时间，提高了效率；实现了样品的微量控制，提高了称量精度；实现了自动进行微量称量，极大了减少人力投入；操作方便，耐用持久。

权利要求

1.一种自动微量称量系统，其特征在于：包括加样漏斗、齿轮、控制器、活动门、样品盅、重力感应器、底座、外壳；外壳底部为底座；加样漏斗设置于外壳内部，且加样漏斗顶部作为进料口，加样漏斗底部设有承接物料的样品盅；加样漏斗颈部设有由控制器控制旋转的齿轮；齿轮与加样漏斗颈部过盈配合，使加样漏斗喇叭口中的物料在齿轮不转动时，被完全阻隔在齿轮上方；在齿轮转动时，加样漏斗喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅中；样品盅设置于重力感应器上。

2.如权利要求1所述的自动微量称量系统，其特征在于：所述的加样漏斗顶部盖有可移动面板；需要进料时，打开可移动面板，不需要进料时，将其关闭。

3.如权利要求1所述的自动微量称量系统，其特征在于：所述的外壳上还设有显示器和控制面板，控制面板用于根据用户需求向控制器输入待称量的目标质量；显示器用于显示待称量的目标质量及当前质量。

4.如权利要求1所述的自动微量称量系统，其特征在于：所述的外壳上设有把手。

5.如权利要求1所述的自动微量称量系统，其特征在于：所述的外壳内部设有用于对系统进行供电的蓄电池。

6.根据权利要求1所述的自动微量称量系统，其特征在于：所述的样品盅为可拆卸部件，所述的外壳上还设有活动门；当需要随着称量精度换对应的样品盅时，可打开活动门对样品盅进行更换。

7.根据权利要求1所述的自动微量称量系统，其特征在于：所述的齿轮的选择标准为：

齿轮旋转过程中，两个轮齿中间的齿槽能夹带的物料质量不大于称量精度。

8.一种利用权利要求3所述自动微量称量系统的自动微量称量方法，其特征在于步骤如下：

控制面板根据用户输入向控制器发送待称量的目标质量数据；控制器接收数据后控制齿轮转动时，使加样漏斗喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅中，并由重力感应器实时感应样品盅中增加的质量是否达到待称量的目标质量，当达到待称量的目标质量时，停止齿轮转动，称量结束。

9.如权利要求8所述的自动微量称量方法，其特征在于，齿轮刚开始转动时，以较快的速度旋转，当重力感应器感应到样品盅中增加的质量达到待称量的目标质量的预设比例时，减小齿轮的转动速度，直至称量结束。

说明书

自动微量称量系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于自动计量领域，具体涉及一种自动微量称量系统及其方法。

背景技术

[0002] 科学实验均要求准确称量样品，一般化学实验往往需要的称量精度要求极高，现在的称量操作方法有一般称量方法与减量称重，是一个需要投入大量人力与精力的繁琐过程，对实验者操作技术与心理都有极高的要求与考验，往往容易造成称量时间长，称量精度受损等结果。目前的现有技术中，如申请号为CN201410639245.9的发明专利所公开的一种便携式电子天平、申请号为CN201010580122.4的发明专利所公开的一种智能电子天平等都是通过人工进行加样的。而对于微量称量来说，往往精度需要精确到千分之一克甚至万分之一克，这对人工加样来说，是很难实现的。目前也有以下采用了精密仪器的自动进料装置，但通常价格昂贵，不易推广。亟待开发一种能够实现精确进料的简单易行的称量装置。

发明内容

[0003] 本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，并提供一种自动微量称量系统。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

[0005] 一种自动微量称量系统，包括加样漏斗、齿轮、控制器、活动门、样品盅、重力感应器、底座、外壳。外壳底部为底座；加样漏斗设置于外壳内部，且加样漏斗顶部作为进料口，加样漏斗底部设有承接物料的样品盅；加样漏斗颈部设有由控制器控制旋转的齿轮；齿轮与加样漏斗颈部过盈配合，使加样漏斗喇叭口中的物料在齿轮不转动时，被完全阻隔在齿轮上方；在齿轮转动时，加样漏斗喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅中；样品盅设置于重力感应器上。

[0006] 作为优选，所述的加样漏斗顶部盖有可移动面板；需要进料时，打开可移动面板，不需要进料时，将其关闭。

[0007] 作为优选，所述的外壳上还设有显示器和控制面板，控制面板用于根据用户需求向控制器输入待称量的目标质量；显示器用于显示待称量的目标质量及当前质量。

[0008] 作为优选，所述的外壳上设有把手。

[0009] 作为优选，所述的外壳内部设有用于对系统进行供电的蓄电池。

[0010] 作为优选，所述的样品盅为可拆卸部件，所述的外壳上还设有活动门；当需要随着称量精度换对应的样品盅时，可打开活动门对样品盅进行更换。

[0011] 作为优选，所述的齿轮的选择标准为：齿轮旋转过程中，两个轮齿中间的齿槽能夹带的物料质量不大于称量精度。此处称量精度指：称量过程中要求精确的到的位数所对应的基准质量。如千分之一天平，其称量精度为千分之一克，万分之一天平，其称量精度为万分之一克。

[0012] 本发明的另一目的在于提供一种利用所述系统的自动微量称量方法，步骤如下：

[0013] 控制面板根据用户输入向控制器发送待称量的目标质量数据；控制器接收数据后控制齿轮转动时，使加样漏斗喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅中，并由重力感应器实时感应样品盅中增加的质量是否达到待称量的目标质量，当达到待称量的目标质量时，停止齿轮转动，称量结束。

[0014] 作为优选，齿轮刚开始转动时，以较快的速度旋转，当重力感应器感应到样品盅中增加的质量达到待称量的目标质量的预设比例时，减小齿轮的转动速度，直至称量结束。

[0015] 本发明的优点在于：本发明较大地缩短了称量时间，提高了效率；实现了样品的微量控制，提高了称量精度；实现了自动进行微量称量，极大了减少人力投入；操作方便，耐用持久。

附图说明

[0016] 图1是自动控制微量称量系统的整体外部示意图；

[0017] 图2是自动控制微量称量系统的内部结构示意图；

[0018] 图3是自动控制微量称量系统的俯视示意图；

[0019] 图4是本发明的加样漏斗示意图。

[0020] 图中：把手1、加样漏斗2、齿轮3、控制器4、活动门5、样品盅6、重力感应器7、显示器8、控制面板9、底座10、外壳11和蓄电池12。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

[0022] 本发明的自动控制微量称量系统及方法的工作原理为：齿轮直径与漏斗下部相切，当齿轮静止时，样品将被保存在加样漏斗中；当齿轮开始旋转时，样品将会通过齿轮间的间隙进入样品盅，通过控制齿轮的旋转状态与静止状态，实现了样品微量称量的精度要求；通过控制器发射信号对齿轮旋转状态或者静止状态进行控制，实现了微量控制与精度控制的自动化。

[0023] 如图1和2所示，一种自动微量称量系统，包括加样漏斗2、齿轮3、控制器4、活动门5、样品盅6、重力感应器7、底座10、外壳11。外壳11底部为用于支撑的底座10。外壳11上设有把手1。加样漏斗2设置于外壳11内部，且加样漏斗2顶部与外界相通，作为进料口。加样漏斗
2底部设有承接物料的样品盅6。漏斗颈落下的物料直接进入盅6中。如图3所示，加样漏斗2颈部设有由控制器4控制旋转的齿轮3。齿轮3与加样漏斗2颈部过盈配合，加样漏斗2颈部最好采用略带弹性的制备，且齿轮3两侧与漏斗颈之间密闭，其相对的一对或多对轮齿同时与漏斗颈的两侧相接，实现密封。由此，加样漏斗2喇叭口中的物料在齿轮不转动时，被完全阻隔在齿轮3上方；在齿轮3转动时，加样漏斗2喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅6中。样品盅6可以根据实验要求进行相应地更换。

[0024] 样品盅6下方设置重力感应器7，用于对样品盅6中增加的质量进行测定。外壳11底部通过蓄电池12对整个装置进行供电，也可采用交流电进行供电。

[0025] 加样漏斗2顶部最好盖有透明的可移动面板；需要进料时，打开可移动面板，不需要进料时，将其关闭，防止灰尘落入。

[0026] 为了实现自动化控制和数据实时显示，外壳11上还可设有显示器8和控制面板9，控制面板9用于根据用户需求向控制器4输入待称量的目标质量；显示器8用于显示待称量的目标质量及当前质量。重力感应器7变化结果将动态显示 于显示器8。

[0027] 上述装置的运行过程为：

[0028] 1)在该装置中加入与实验要求大小相符的样品盅6，并在控制面板9上去皮；2)打开外壳11顶部的可活动面板，将所称量样品倒入加样漏斗2中，再将外壳11顶部封闭；3)在控制面板9上输入所需样品的具体精度数字；4)控制面板9将信号发至控制器4，控制器4控制齿轮3开始旋转，此时加样漏斗2中的样品将随着齿轮3旋转中的空隙进入样品盅6中；5)重力感应器7将感应样品盅6的重力变化，并将其结果显示于显示器8上；6)当显示器8上结果与控制面板9上输入所需样品的具体精度数字相近时，将发射信号至控制器4，控制器4控制齿轮3旋转速度使其缓慢旋转，确保称量精度的实现；7当显示器8上结果与控制面板9上输入所需样品的具体精度数字相同时，将发射信号至控制器4，控制器4控制齿轮3停止旋转，确保称量大小与精度的同时实现；8)将活动门5打开，取出样品盅6，得到符合要求的样品；9)可以对加样漏斗2与齿轮3进行清扫，并使齿轮3在无样品的情况下进行旋转，达到清洁的目的。

[0029] 由于需要经常进行取样，因此样品盅6设计为可拆卸部件，并且外壳11上还设有活动门5；当需要随着称量精度换对应的样品盅6时，可打开活动门5对样品盅6进行更换。

[0030] 为了实现称量过程所需的精度，齿轮3的选择标准为：齿轮3旋转过程中，两个轮齿中间的齿槽能夹带的物料质量不大于称量精度。若不满足该条件，可能出现称量不足或过量的情况。

[0031] 基于上述装置，本发明还提供了一种利用所述系统的自动微量称量方法，步骤如下：

[0032] 控制面板9根据用户输入向控制器4发送待称量的目标质量数据；控制器4接收数据后控制齿轮3转动时，使加样漏斗2喇叭口中的物料由两个轮齿中间的齿槽夹带至齿轮下方并落入样品盅6中，并由重力感应器7实时感应样品盅6中增加的质量是否达到待称量的目标质量，当达到待称量的目标质量时，停止齿轮转动，称量结束。

[0033] 为了节省称量时间，齿轮3刚开始转动时，以较快的速度旋转，当重力感应器7感应到样品盅6中增加的质量达到待称量的目标质量的预设比例时，减小齿 轮3的转动速度，直至称量结束。而该比例可由用户自己设定，也可设置成多段渐进式进料。即设置多个称量段，达到一定比例后，减慢相应的速度。

[0034] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。