[发明专利]用于测量生长晶体重量的称重传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种称重传感器，尤其是一种用于测量生长晶体重量的称重传感器，属于晶体重量测量的技术领域。

背景技术

“称重”是测量物体重量（质量）。对物体称重，从天平到秤，到现在的电子称和称重传感器等，方法和工具极其广泛。上世纪后半叶，随着电子工业和非电量电测技术的不断发展，称重技术进入了电子称重时代。进入新世纪，电子科技迅猛发展，精度电子天平可以分辨到微克级，而且提高了环境的适应能力。利用电磁原理的电子天平，称重精度高、稳定准确，显示直观快捷，再辅助智能化可以实现数据打印，PLC称重管理，控制电器设备实现自动化生产检测等，有效的提高了整个社会的计量水平。

称重传感器，是一种力传感器，通过把被测量（质量）转化为另外一种被测量（电量）来测量质量的力传感器。这种方法间接称重，称重精度高、准确，广泛应用于生产生活中。

称重传感器一般由敏感元件、变换元件、测量元件等几部分组成，有时加辅助电源。敏感元件：直接感受被测量（质量）并输出与被测量功能有确定关系的其他量的元件。变换元件：又称传感元件，是将敏感元件的输出转变为便于测量的信号。测量元件（测量电路）：将变换元件的输出转变为电信号，为进一步传输、处理、显示、记录或控制提供方便。辅助电源：为传感器的电信号输出提供能量。一般称重传感器均需要外接电源才能工作。

对于复杂环境下的物体称重问题，尤其是在高温、碰撞和抖动等环境中，需要精确测量出物体重量。例如，在生长晶体的高温炉内，需要密封环境，同时晶体还在不停旋转，这需要准确测出晶体重量，以此判断晶体生长速度，这对于判断晶体生长情况的称重系统，具有严格要求。密封高温旋转的晶体，很难直接测量其重量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于测量生长晶体重量的称重传感器，其结构紧凑，灵敏度高，提高生长晶体重量测量的精度，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述用于测量生长晶体重量的称重传感器，包括密封盒，所述密封盒内设有振动弦，所述振动弦的外圈设置磁场装置，振动弦沿密封盒的轴线分布；密封盒的第一端端部外设置密封盒端盖，密封盒端盖的一端与密封盒的第一端固定连接，密封盒端盖的另一端伸入固定连接盖内；密封盒端盖伸入固定连接盖的端部设置固定连接的电路板下板支架，所述电路板下板支架能跟随密封盒端盖在固定连接盖内转动；电路板下板支架上设置电路板下板；固定连接盖上设置固定连接的电路板上板支架，所述电路板上板支架上设置电路板上板；所述电路板上板位于电路板下板的上方，并通过转换器与电路板下板连接；振动弦的一端穿过密封盒的第一端后与电路板下板电连接，振动弦的另一端从密封盒的第二端穿出；振动弦在磁场装置产生的磁场中震动，电路板下板能对振动弦震动产生的震动电压信号进行放大滤波转换，并将转换后的震动电压信号传输到电路板上板内，电路板上板接收转换后的震动电压信号，并输出与震动电压信号相对应的重量信号。

所述电路板下板的中心区设置发光二极管，电路板上板的中心区设置光敏三极管；电路板下板将转换后的震动电压信号通过发光二极管与光敏三极管配合后传输到电路板上板，并由电路板上板接收输出。

所述电路板上板包括正弦波振荡电路及接收电路，电路板下板包括变压器感应供电电路及信号放大发射电路；所述正弦波振荡电路输出正弦波电压信号，所述正弦波电压信号通过转换器及变压器感应供电电路配合提供电路板下板的工作电压，信号放大发射电路将震动电压信号放大滤波转换后传输到电路板上板，并由电路板上板上的接收电路完成接收及输出重量信号。

所述转换器内包括反馈线圈及感应线圈，所述反馈线圈邻近电路板上板，感应线圈邻近电路板下板；正弦波振荡电路输出的正弦波电压信号作用于反馈线圈上，并在感应线圈上感应得到所需的电压。

所述磁场装置包括第一磁场及第二磁铁，所述第一磁铁与第二磁铁对称分布于振动弦的外侧；第一磁铁及第二磁铁位于第一支架及第二支架之间，第二支架位于密封盒的第一端端部内，第一支架邻近密封盒的第二端端部；第一支架上设有用于钳制振动弦的第二夹子，第二支架上设有用于钳制振动弦的第一夹子。

所述密封盒内的第二端端部设有安全踏板，所述安全踏板与第一支架相连接。

所述固定连接盖设有固定连接的轴承，密封盖端盖的端部伸入轴承内。