比较器式称量器和用于运行比较器式称量器的方法

摘要

本发明涉及一种比较器式称量器以及一种用于运行比较称量器的方法，比较器式称量器具有称量室、包围称量室的防风部、包含空气压力传感器、空气湿度传感器和空气温度传感器且以能拆卸的方式布置在称量室中的恰好一个气候模块、布置在比较器式称量器中的处理器、布置在比较器式称量器上的数据输入单元、以及数据传输路径，利用数据传输路径能够使数据在气候模块与处理器之间进行交换，其中，处理器如下这样地构造，使得处理器基于称量物件的密度由称量室中的空气压力、空气湿度和空气温度获知至少试件的空气浮力和/或浮力校正因数，其中，气候模块能够在称量器外作为独立的单元使用。

说明书

本申请是于2014年10月22日申请的、于2016年5月9日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/EP2014/002855、国家申请号为201480061337.1、发明名称为“具有能拆卸的气候模块的比较器式称量器”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种比较器式称量器以及一种用于运行比较称量器的方法，比较器式称量器具有称量室，该称量室通过防风部与周边环境分隔开。

背景技术

本发明所涉及的电子比较器式称量器以对比测量的方式工作。在多次称量过程中，将已知质量作为参考对象与试件的质量进行对比。这些试件尤其是用于其他称量器的参考质量。本发明尤其涉及到用于例如在根据OIML R111-1的精确度等级E1至F2中的质量对比的高分辨率的电子的比较器式称量器。针对这些质量对比，借助外部的气候传感器来确定空气密度，空气密度影响砝码的浮力，也就是说称量物件的浮力。

对于比较器式称量器来说已公知的是，通过在两个预先已知了质量和密度的参考对象之间进行对比测量来确定空气浮力。

还公知的是，温度、空气压力和湿度也影响称量器本身，尤其是影响称量单元。出于这种原因，为了补偿周边环境参数变化时称量器显示出的变化，在设备中储存有例如形式为曲线或图表的校正因数。为此，尤其是在称量单元的区域中布置有温度和空气湿度传感器，然后，经由它们与变化的周边环境条件(也被称为气候变化)相关地自动实现对称量器本身的校正。

因此，在DE 37 14 540 C2中描述了一种用于对高分辨率的、电子的称量器进行自动校准的方法，在该方法中，为了对称量器本身进行校准考虑了在外部检测到的周边环境影响，譬如温度变化和湿度变化。相应的校准因数由计算机来获知并对称量结果进行校正。

由DE 299 12 867 U1公知了一种分析称量器，其具有针对周边环境参数的测量值接收器，在分析称量器中，在称量室的后壁上设置有显示器。在该显示器中显示称量室中的温度和称量室中的空气湿度，以及一般普遍存在的空气压力。在此假设的是，在潮湿的空气中湿气占据了称量物件的表面，这与空气湿度的变化有关。因此，经由显示器使操作员得到了如下信息，即，例如在空气湿度发生变化的情况下称量物件应当较长时间地放置在称量室中，以便使湿气占据达到稳定的最终值。如果出现强烈的空气压力变化，那么操作员可以通过如下方式进行所谓的浮力校正，即，操作员将显示的数据经由输入单元提供给称量器中的处理器。至于温度，其被用于获知与参考温度的偏差并考虑相应的校正参数。

最后，还有气候调节的测量室，在其中安置有精密称量器，测量室中的气候数据被输入到精密称量器中。来自气候调节装置或其传感器的气候数据手动地或自动地馈入到称量器中。

发明内容

本发明的任务是，提供一种比较器式称量器，其是紧凑的并且确保以更小的耗费实现改进的测量精确度。

为了解决该任务，根据本发明设置有比较器式称量器，其具有称量室、包围称量室的防风部、包含空气压力传感器、空气湿度传感器和空气温度传感器且以能拆卸的方式布置在称量室中的气候模块、布置在比较器式称量器中的处理器、布置在比较器式称量器上的数据输入单元以及能够使数据在气候模块与处理器之间进行交换的数据传输路径。为了解决该任务还设置有用于以能松开的方式电联接到比较器式称量器上的气候模块，其中，气候模块形成封闭的结构单元并且具有空气压力传感器、空气湿度传感器和空气温度传感器以及能够将数据发送给处在气候模块外的处理器的数据传输路径的一部分。

本发明基于以下基本思路，即，将对于称量值的气候补偿所必需的全部构件和功能都整合在比较器式称量器中。因此不需要外部的计算机、传感器等。取而代之的是，可以给使用者提供紧凑的测量实验室，其甚至能够以可运输的方式实施。因为气候模块是能替换的(也就是能够以非破坏性的方式从称量器松开)，所以根据需要可以将它寄送给外部的研究所或服务供应商用以校准。在此期间，比较器式称量器可以通过如下方式继续运行，即，使用替换的气候模块。因此，可以总是轮流地对其中一个或(在多个比较器式称量器的情况下)多个气候模块进行校准，而利用其他气候模块进行测量。

在气候模块方面所得到的另外的优点是，可以改装旧式的称量器。为此，除了数据传输路径之外仅须补充处理器的软件。

在精确度方面，根据本发明的比较器式称量器的优点在于，在防风部(而并不仅在称量器所处的房间中)中测量气候数据。因此，确切地获知了对于浮力而言重要的空气密度。此外，因为浮力值被自动转送到处理器，所以实际上杜绝了譬如根据DE 299 12 867 U1将值从所谓的校准证传输到校准软件中时可能的传输错误。

根据实施方式设置的是，气候模块借助电插接部与处理器连接。插接部可以整合到用于将气候模块安装在精密称量器中的机械容纳部中。以该方式，当在防风部内将气候模块布置在其位置上时，则自动地建立起至处理器的数据传输路径。

根据备选的实施方式设置的是，气候模块借助无线传输与处理器联接。在该情况下，气候模块可以布置在防风部内的任意位置中，例如布置在使气候模块受干扰最少的边界壁上，而无需考虑是否可以在该位置上有意义地布置插接部。此外，取消插接部反而有利的是，可以使称量腔的内室更平滑，进而可以以能更好清洁的方式实施。

优选地，气候模块包含有空气压力传感器、空气湿度传感器和空气温度传感器。利用这些传感器可以接收对于精确测量而言重要的气候数据。

可以附加地设置的是，在气候模块内部存在有用于确定称量室中的电离度的传感器，该传感器与处理器联接。由此，可以确定附加的参数并且在对称量值进行校正时可以被考虑到。与所确定的电离度相关地，由处理器产生输出信号，例如以便通过如下方式主动地改变电离度，即，使用从达到特定的电离度起被激活的电离装置。此外，显示器也可以向使用者指示出称量室内的电离度过高并应当进行去电荷。

也可以设置的是，在气候模块中存在与处理器联接的光传感器。由此，可以再次确定另外的参数并且在对称量值进行校正时可以被考虑到。处理器可以从预先给定的光入射起发送输出信号。因此能够确定光入射对称量过程的影响，以便必要时在过程本身中采取措施。也可以显示出输出信号。

根据实施方式设置的是，如下这样地构造处理器，即，其基于称量物件的密度地从称量室中的空气压力、空气湿度和空气温度获知至少试件的空气浮力以及浮力校正因数。以该方式，可以由气候模块时间上同步地获得在计量学上可溯的气候值用以验收质量值，处理器能够利用这些气候值校正称量值。

根据实施方式，在气候模块内部设置有电子的存储器，尤其是EEPROM，其能够从外部进行读取，并且在其上能够储存有针对气候模块的校准值和校正值。为了调节，校准值可以被储存在气候模块上的电子的存储器上，尤其是EEPROM上。这在外部供应商那里进行。当之后又将气候模块联接到比较器式称量器上时，这些数据被直接提供给称量器的处理器。附加地，尤其可以将其中至少一些用于进行传感器校准的以下信息储存在存储器中：校准证的编号、当前的校准值、校准日期、校准实验室和处理人员的名称以及校准历史。在气候模块的存储器上也可以储存所谓的针对每个气候参量的不确定度值，从而例如为了计算空气密度那样也同样通过比较器式称量器来计算空气密度的不确定度。

根据设计方案设置的是，气候模块也能够在称量器外作为独立的单元使用，并且能够经由I

为了解决上述任务，此外还设置了一种用于运行具有称量室的比较器式称量器的方法，称量室通过防风部相对周边环境分隔开，并且在称量室中布置有空气压力传感器、空气湿度传感器和空气温度传感器，其中，这些传感器与处理器联接，并且其中，形式为试件的称量物件以及至少一个参考重物被称量。在此设置的是，借助传感器获知称量室中的空气压力、空气湿度和空气温度。此外，还将待确定质量的称量物件的密度输入到比较器式称量器中。此外，由空气压力、空气湿度、空气温度和称量物件的密度获知至少试件的空气浮力以及浮力校正因数。最后，确定试件的经校正的常规的称量值。

根据本发明的方法在称量过程中由称量室中的大量参数确定当前的空气密度，而不是如在DE 299 12 867 U1中所建议的那样仅借助空气压力。经由实际的当前的空气密度和称量物件的密度获知至少试件的空气浮力以及浮力校正因数并且因此获知经校正的常规的质量。除了进行密度输入之外，所有其他的数据输入都自动地进行，也就是说非手动地将温度、空气湿度以及空气压力输入到处理器中，这些数据经由传感器电子式地进入处理器中。

为了进行密度确定，不强制性地(也不排除)使用两种不同的参考重物或参考物体，而是也可以用一个参考重物来工作。

当然，由于在称量单元内基于气候变化产生的变化也可以对所获知的值进行附加的补偿。

为了获知防风部中的浮力而进行对相应的数据的测量的优点在于，确切地获知了对于浮力而言重要的空气密度。

由于浮力值被自动地转送给处理器，所以可以实际上杜绝譬如根据DE 299 12867 U1将值从所谓的校准证传输到校准软件中时可能的传输错误。

由空气压力、空气湿度和空气温度以及参考重物的密度不仅获知了待获知重量的称量物件的空气浮力，而且也获知了参考重物的空气浮力，以便确定参考重物的校正了其空气浮力的质量。

可以附加地设置，确定称量室中的电离度并且与所获知的电离度相关地由处理器给出输出信号。还可以设置，经由光传感器确定称量室中的光入射，并且优选地从预先给定的光入射起由处理器发送输出信号。关于此优点参考之前的阐述。

附图说明

本发明的另外的特征和优点由下面的说明书并且由下面的参考用的附图得到。在附图中：

-图1示出根据本发明的比较器式称量器的分解视图；

-图2示出根据本发明的气候模块的立体图，该气候模块能够用在根据本发明的比较称量器中；

-图3示出不具有外壳体的根据图2的气候模块的侧视图；

-图4示出同样不具有外壳体的图2的气候模块的俯视图；并且

-图5示出流程图，其反映了根据本发明的方法。

具体实施方式

在图1中示出了高分辨率的电子的比较器式称量器，在该实施例中，该比较器式称量器能够实现在根据OIML R111-1的精确度等级E1–F2中的质量对比。

比较器式称量器包括具有基座12的称量单元14，未详细示出的称量系统10安装到该称量单元中。此外，称量单元14还包括称量室16，其由防风部构成，该防风部具有能调节的侧壁18、前壁20以及后壁22。经由防风部可以使称量室16相对周边环境分隔开。称量盘24用于撑托称量物件。

在此实施为单独的部分的电子的评估系统26经由线缆28与称量单元14电联接。与评估系统26联接的显示单元30既用作显示器也用作数据输入单元。

在电子的评估系统26中尤其是安装有处理器32，其获得来自称量单元14的数据。

在称量室16中设置有实施为结构上独立的单元的气候模块34，该气候模块经由能松开的插接部能够机械地与后壁22联接(也就是能以非破坏性的方式松开地安装)，而且优选不借助工具的帮助。

为此，后壁22具有两个彼此间隔开的缝隙36，在气候模块的外壳体40上的挠性的卡锁钩38(也参见图2)锁入到这些缝隙中。

在图2至图4中详细示出了气候模块34。

外壳体40具有许多开口42，外壳体40的内部经由这些开口进入到称量室16中，并且成为称量室16的部分，从而使在称量室16内部的气候与外壳体40的内部中的气候相应。

气候模块34电子式地经由电插接部与在后壁22中的相应的插头容纳部44联接。插头容纳部44与处理器32处于电连接。插头46以在气候模块34上的接触部48插入到插头容纳部44中。因此，插头46形成电插接部的模块侧的部分。

作为电插接部的备选地，可以使用无线传输，例如WLAN或蓝牙。

电插接部(或作为备选地使用的无线传输)形成数据传输路径，利用其能够将数据从气候模块34向处理器32传输并且在必要时反向传输。

插头46优选是电路板50的区段，在该区段上布置有多个用于检测称量室16中的气候的传感器。因此，在电路板50上设置有空气温度传感器52、空气湿度传感器54、直接布置在开口42附近的光传感器56以及用于检测称量室16中的电离度的传感器58，还设置有电子的存储器60。空气压力传感器62经由支架64与电路板50机械地且电地联接。

传感器中的多个也可以集合成组合的传感器。

壁66封闭了罩状的外壳体40，从而使电路板50的窄的、舌状的、位于图4中壁66右边的区段能够插入到后壁22和插头容纳部44中。

每个传感器48经由相应的接触部48与处理器32联接。同样地，存储器60与处理器32联接。

比较器式称量器根据以下的方法工作，该方法借助图5阐述：

在步骤100和102中，将称量物件(受检重物，也被称为试件B，以及参考重物A)的密度例如经由显示单元30输入到比较称量器中，该显示单元同时例如也经由触摸屏被用作数据输入单元。备选地，称量物件的密度可以是已经被存储起来的。

将称量物件放置在称量盘24上，更确切地说根据预先给定的流程步骤，例如首先放置参考重物A，然后放置试件B两次并最后再次放置参考重物A。这涉及到对比称量，在步骤104中从中得到了称量器的显示差。

在步骤106中经由传感器62、54或52获知空气压力、空气湿度和空气温度，然后，将相应的数据转发到处理器32。

在处理器32中确定空气密度，参见步骤108。在步骤110中，利用参考重物A和试件B的已输入的密度在处理器中获知空气浮力校正因数，并且/或者与空气压力、空气湿度、空气温度以及称量物件的密度相关地获知称量物件的空气浮力，并且在步骤112中确定试件B的常规的称量值，也就是说，确定试件B的校正了其空气浮力的质量并且作为记录被反映在显示单元30中，其中，参考重物的常规的质量114被用到对试件的常规的质量的确定中。

此外，在存储器60中储存了针对气候模块34的校准值和校正值，它们在对气候模块34进行校准时被存储。

该校准在比较器式称量器外进行。为此，气候模块34容易从称量室16拔出来，而无需松开接线。然后，将气候模块34送到相应的校准研究所，校准研究所将校准证的编号，也就是说新的校准值、校准日期、校准实验室和处理人员的名称和校准历史储存在存储器60中。之后，当将气候模块34再次放在比较器式称量器中时由应用程序读取这些值并直接应用到计算中。

还确定了光传感器56的值和用于确定称量室16中的电离度的传感器58的值。

例如，在光入射提高的情况下，在显示器上提供相应的信号，例如，由于太阳辐射的提高进而称量室中的温度发生变化而使测量不准确。因此，由处理器与光入射相关地给出输出信号。

一旦电离度过高，就激活电离装置，该电离装置对在称量室中的空气进行电离并承担对称量物件进行去电荷，或在称量物件电荷过高之前发出警告。

存储器60优选是EEPROM。

此外，气候模块34与比较器式称量器的其余部分之间的连接经由I

气候模块34也能够经由插入了气候模块的USB适配器联接到计算机上，以便对传感器52至58和62进行校准，而无需将气候模块34联接到比较器式称量器上。

如能看到的那样，气候模块如下这样地构造，即，气候模块还能在称量器外作为独立的单元使用，并且经由I

10 称量系统

12 基座

14 称量单元

16 称量室

18 侧壁

20 前壁

22 后壁

24 称量盘

26 评估系统

28 线缆

30 显示单元

32 处理器

34 气候模块

36 缝隙

38 卡锁钩

40 外壳体

42 开口

44 插头容纳部

46 插头

48 接触部

50 电路板

52 空气温度传感器

54 空气湿度传感器

56 光传感器

58 传感器

60 存储器

62 空气压力传感器

64 支架

66 壁

100 步骤

102 步骤

104 步骤

106 步骤

108 步骤

110 步骤

112 步骤

114 参考重物的常规质量

A 参考重物

B 试件