一种通过电磁及光学法联用测量物质质量的装置的制作方法

1.本实用新型属于质量检测技术领域，涉及质量检测的装置，尤其涉及一种通过电磁及光学法联用测量物质质量的装置。


背景技术：

2.在化学工程和材料领域，测量由于固体样品解吸、溶解、缩合、催化、反应以及流体流动阶段的质量变化是非常重要的。质量通常由电子重量计量器测量，以电子天平为代表的电子重量计量器已经非常普遍的应用到社会生产、生活的方方面面。然而，各种各样的电子重量计量器又几乎都是以称重传感器为基础，通过称重传感器及相应的电子电路把称量物质的未知重量值转换成相应的电信号，然后通过计算机或其他电子装置转换成相对应的真实重量值。
3.cn103207004a公开了一种基于微振荡法测量颗粒物质量的装置，该装置包括：振荡器，振荡器上有滤膜托盘，滤膜托盘上设有允许气流通过的滤膜，驱动单元，驱动单元驱动振荡器振动，频率检测单元，频率检测单元包括光源、反光面和光线监测装置，反光面位于滤膜托盘上，反光面将光源发出的平行光反射在光线监测装置上，光线监测装置用于检测反光面上反射光的振动频率和平衡点位置。该测量颗粒物质量的装置通过检测反射光的振荡频率来确定振荡器的频率，这样可有效避免电信号等外界干扰对测量结果的影响，而且利用反射面可有效地放大振荡，使测量结果更加的精确。
4.cn101700811a公开了一种光电控制的工业测重装置，包括光电控制系统、产品流水线和称重系统，光电控制系统是由发光枪、光电传感器通过数据控制线与提升控制器、光电控制器相连接而成，产品流水线由转动台上安装有空盒子进口通道与盒子出口通道、转动台与光电控制器相连接，称重系统是在支点两侧设有标尺与盒子、在杠杆旁设有提升控制器、在提升控制器下面安装上落料板。该发明可以大幅度地降低人工称货物重量的劳动强度，实现检测的自动化，连续化，称重的数据稳定可靠，操作方便，并且称重的速度快，实用性强。
5.cn209372211u公开了一种带有称重传感器的固体测重装置，包括固定托盘，固定托盘的底部固定连接有支撑柱，支撑柱的底部固定连接有万向轮，固定托盘的侧面固定连接有仪表盘，固定托盘的上表面固定连接有称重传感器，称重传感器的上表面固定连接有活动托盘，活动托盘的上表面开设有凹槽，凹槽的内壁该固定连接有固定杆，固定杆的表面活动连接有盖板，凹槽的内壁固定连接有液压泵。该实用新型的带有称重传感器的固体测重装置，通过设置固定托盘、支撑柱、万向轮、活动托盘、凹槽、液压泵、液压杆、推杆、挡板、滑轨、滑动杆、隔板、圆槽、弹簧、伸缩杆和夹板，达到测重装置带有称重传感器便于固定物品称重的效果。
6.显而易见，称重传感器的性能指标直接决定了由其组成的电子重量计量器的性能指标。然而，现有的带称重传感器的测量装置目前还存在着由于工作原理及生产制造成本及使用维护等方面的原因，使得其普及应用的广度及深度受到很大程度的限制，难以大范
围普及应用，且目前在化学反应或者材料合成领域需要称重时，需要从反应中取样然后用计量器进行测量，无法实时监测称量物的重量变化。因此，为使得物质反应过程的物质的质量能够进行实时在线的测量，开发设计合理的称重测试装置是必不可少的。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种通过电磁及光学法联用测量物质质量的装置，本实用新型提供的装置利用光电传感器检测物体运动过程的光强变化，测量出物体质量改变产生的物体谐振频率改变，根据物体质量与自谐振频率的关系，实现在线实时测量物质的质量变化，装置结构简单，生产制造成本低廉，安装调试及使用维护方便。
8.本实用新型提供了一种通过电磁及光学法联用测量物质质量的装置，所述的装置包括固定容器、振荡单元、光电传感器、光电转换电路、频率检测装置和驱动单元，所述的固定容器内设置有振荡单元、驱动单元和光电传感器，所述的振荡单元悬挂于固定容器内部的顶面，所述的驱动单元位于振荡单元下方，所述的光电传感器通过固定容器壁上的孔道依次外接光电转换电路和频率检测装置。
9.本实用新型提供的装置利用光电传感器检测物体运动过程的光强变化，测量出物体质量改变产生的物体谐振频率改变，根据物体质量与自谐振频率的关系，实现在线实时测量物质的质量变化，装置结构简单，生产制造成本低廉，安装调试及使用维护方便。
10.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的固定容器为两端敞口的管状结构，所述的固定容器的两端敞口处分别设置有可拆卸固定的端盖。
11.需要说明的是，本实用新型对固定容器的尺寸、形状等结构特征不作具体要求和特殊限定，固定容器在本实用新型中的作用是避免外界气流对振荡器与测量物质之间产生干扰，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的固定容器均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对固定容器的尺寸、形状进行适应性调整。
12.需要说明的是，固定容器的另一种作用是如果托盘上的物质需与某种气体发生反应，可在固定容器上打孔通气管，气管外连气瓶，内将气体通入固定容器内与托盘上的物质发生发应，另外，固定容器上需要连接抽真空的气管和卸压阀，通气反应之前，需要先抽真空，防止空气对化学物质或者化学反应产生影响。
13.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的振荡单元包括弹性元件与托盘，所述的托盘悬挂于弹性元件的下方，所述的振荡单元在驱动元件的带动下产生竖直方向的简谐振动。
14.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述托盘的底部有反光特性。
15.所述的托盘为抗氧化防腐蚀材料。
16.需要说明的是，本实用新型对托盘的材质不作具体要求和特殊限定，托盘在本实用新型中的作用是提供物质反应和承重平台，以及反光性能，以反射光信号至光电传感器。因此可以理解的是，其他能实现此类功能的托盘的材质均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对托盘的材质需求进行适应性调整。
17.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的弹性元件为螺线管式弹簧。
18.需要说明的是，本实用新型对托盘的材质和弹性元件的种类不作具体要求和特殊
限定，弹性元件在本实用新型中起到一个伸缩作用，也可以是板片式弹簧。因此可以理解的是，其他能实现此类功能的弹性元件的种类均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对弹性元件的种类需求进行适应性调整。
19.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的光电传感器包括发光二极管和光电二极管。
20.所述的光电传感器位于托盘和驱动单元之间且靠近托盘底部，所述的光电传感器用于接收托盘反射的光信号。
21.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的驱动单元包括螺线圈、磁性元件和驱动电路，所述的磁性元件固定在托盘下方，所述的螺线圈电性连接驱动电路。
22.所述的磁性元件粘贴固定在托盘下方的中心位置。
23.需要说明的是，本实用新型对磁性元件的种类不作具体要求和特殊限定，磁性元件在本实用新型中的作用是可以被磁线圈产生的磁场吸引，从而带动托盘在竖直方向做简谐振动，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的磁性元件的种类均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对磁性元件的种类进行适应性调整。
24.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的磁性元件为永久磁铁或铁磁性物质。
25.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的频率检测装置包括电性连接的数据采集系统和频谱分析单元，所述的频率检测装置用于振荡单元谐振频率的分析。
26.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的数据采集系统包括连接所述光电转换电路的插件、信号输入模块和放大滤波模块，所述的插件电性连接信号输入模块，所述的信号输入模块电性连接放大滤波模块，所述的放大滤波模块电性连接模数转换模块，信号经模数转换到达信号输出pc终端。
27.需要说明的是，本实用新型对插件的种类不作具体要求和特殊限定，插件在本实用新型中的作用是起信号连接作用，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的插件的种类均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对插件的种类进行适应性调整。
28.需要说明的是，本实用新型的光电传感器的光源发生器和光接收器在同一装置内，选择合适阻值的r1，用于提供给光源发生器合适的电压值，选择合适阻值的r3与变阻器r2，调节变阻器，用于提供给光接收器合适的电流值，使光电传感器在使用中的性能达到最优，电容c1滤掉一些干扰信号，接收到的光信号经过插件的4腿连接频率检测装置。
29.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
30.本实用新型提供的装置利用光电传感器检测物体运动过程的光强变化，测量出物体质量改变产生的物体谐振频率改变，根据物体质量与自谐振频率的关系，实现在线实时测量物质的质量变化，装置结构简单，生产制造成本低廉，安装调试及使用维护方便。
附图说明
31.图1为本实用新型一个具体实施方式提供的通过电磁及光学法联用测量物质质量的装置的结构示意图；
32.图2为本实用新型一个具体实施方式提供的通过电磁及光学法联用测量物质质量
的方法的光电转换电路示意图；
33.其中，1
‑
弹性元件；2
‑
托盘；3
‑
孔道；4
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磁性元件；5
‑
螺线圈；6
‑
光电传感器；7
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驱动电路；8
‑
光电转换电路；9
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频谱分析单元；10
‑
数据采集系统；11
‑
固定容器。
具体实施方式
34.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
37.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种通过电磁及光学法联用测量物质质量的装置，所述的装置如图1所示，包括固定容器11、振荡单元、光电传感器6、光电转换电路8(如图2所示)、频率检测装置和驱动单元，固定容器11内设置有振荡单元、驱动单元和光电传感器6，振荡单元悬挂于固定容器11内部的顶面，驱动单元位于振荡单元下方，光电传感器6通过固定容器11壁上的孔道3依次外接光电转换电路8和频率检测装置。
38.固定容器11为两端敞口的管状结构，所述的固定容器11的两端敞口处分别设置有可拆卸固定的端盖。振荡单元包括弹性元件1与托盘2，托盘2悬挂于弹性元件1的下方，托盘2在驱动单元的带动下在竖直方向产生简谐振动，托盘2的底部有反光特质，进一步地，托盘2为抗氧化防腐蚀材料，弹性元件1为螺线管式弹簧。
39.光电传感器6位于托盘2和驱动单元之间，光电传感器6用于接收托盘2反射的光信号。驱动单元包括螺线圈5、磁性元件4和驱动电路7，磁性元件4固定在托盘2下方，螺线圈5电性连接驱动电路7，磁性元件4粘贴固定在托盘2下方的中心位置，磁性元件4为磁铁。
40.频率检测装置包括电性连接的数据采集系统10和频谱分析单元9，频率检测装置用于振荡单元谐振频率的分析，数据采集系统10包括连接光电转换电路的插件、信号输入模块和放大滤波模块，插件电性连接信号输入模块，信号输入模块电性连接放大滤波模块，放大滤波模块电性连接模数转换模块，信号经模数转换到达信号输出pc终端。
41.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。