CZ309636B6 - A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins - Google Patents

A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins Download PDF

Info

Publication number
CZ309636B6
CZ309636B6 CZ2021-339A CZ2021339A CZ309636B6 CZ 309636 B6 CZ309636 B6 CZ 309636B6 CZ 2021339 A CZ2021339 A CZ 2021339A CZ 309636 B6 CZ309636 B6 CZ 309636B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
bragg grating
waste
measuring
emptying
optical
Prior art date
Application number
CZ2021-339A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2021339A3 (en
Inventor
Marcel Fajkus
Fajkus Marcel Ing., Ph.D
Michael Fridrich
Michael Ing Fridrich
Emil Bednár
Emil Ing Bednár
Stanislav Žabka
Stanislav Ing Žabka
Jan Nedoma
Nedoma Jan doc. Ing., Ph.D
Original Assignee
Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava filed Critical Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority to CZ2021-339A priority Critical patent/CZ309636B6/en
Publication of CZ2021339A3 publication Critical patent/CZ2021339A3/en
Publication of CZ309636B6 publication Critical patent/CZ309636B6/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/165Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by means of a grating deformed by the object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/242Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
    • G01L1/246Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using integrated gratings, e.g. Bragg gratings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating

Abstract

The fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins includes an LED diode (1), which, through an optical fibre (2), is connected to an optical circulator (3), from which two branches of optical fibres (2) come out, while, on the first branch, there is a measuring Bragg grating (4) and a reference Bragg grating (5), and, on the second branch, there is a photodetector (6), which is connected to the A/D converter (8) by a connecting cable (7), which is further connected to the DSP-digital signal processor (9) by a connecting cable (7), and that the wavelength of the spectra of the measuring Bragg grating (4) and the reference Bragg grating (5) partially overlap in the unloaded state of the equipment for emptying dustbins.In addition to this embodiment of the fibre sensor with a serial connection of the Bragg gratings, another embodiment with a parallel connection of Bragg gratings is described.

Description

Vláknový senzor pro dynamické vážení odpadu při vysypávání popelnicFiber sensor for dynamic weighing of waste when emptying bins

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká dynamického vážení přímo na vozidle, například komunálního odpadu na popelářském vozidle se zadním, předním nebo bočním nakladačem.The invention relates to dynamic weighing directly on the vehicle, for example municipal waste on a garbage truck with a rear, front or side loader.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Transport materiálu z bodu A do bodu B je jednou z nejrozšířenějších činností. V případě balených materiálů je poměrně jednoduché určit jejich hmotnost, ale v případě, že je přepravován materiál, u kterého hmotnost není předem známa (zemina, odpad apod.), může dojít v extrémním případě i k destabilizaci přepravního vozidla (např. jeho převážení, přetížení nebo poškození).Transporting material from point A to point B is one of the most widespread activities. In the case of packaged materials, it is relatively easy to determine their weight, but in the event that the material is being transported, the weight of which is not known in advance (soil, waste, etc.), in extreme cases the transport vehicle may also be destabilized (e.g. its transportation, overloading or damage).

Jednou z pokračujících ekologicky zaměřených oblastí, kde není předem známa hmotnost přepravovaného materiálu, je třídění odpadů. Díky vážení přímo na svozovém vozidle je však možné sledovat množství a druh vytříděného i směsného odpadu a je možné získat přehled o množství a druhu odpadu z jednotlivých lokalit.One of the continuing environmentally focused areas where the weight of the transported material is not known in advance is waste sorting. However, thanks to weighing directly on the collection vehicle, it is possible to monitor the amount and type of sorted and mixed waste, and it is possible to obtain an overview of the amount and type of waste from individual locations.

V současné době existují dvě základní možnosti, jak vážit odpad přímo na svozovém vozidle. První metodou je tzv. statické vážení, které vyžaduje krátké pozastavení během výsypu nádoby, aby mohla být načtena hmotnost vysypávaného odpadu. Tato technologie je používána pro výsyp sběrných nádob prostřednictvím hydraulické ruky nebo je určena pro velkoobjemové kontejnery, které se natahují na nástavbu vozu (např. kontejnery na sklo, velkoobjemový odpad apod.). Druhá metoda tzv. dynamické vážení se provádí bez pozastavení vysýpacího zařízení a hmotnost je zaznamenána během vyprazdňování nádoby. Jedná se o plně automatizovaný systém vážení komunálního odpadu.Currently, there are two basic options for weighing waste directly on the collection vehicle. The first method is the so-called static weighing, which requires a short pause during the emptying of the container so that the weight of the dumped waste can be read. This technology is used for emptying collection containers by means of a hydraulic arm or is intended for large-volume containers that are stretched over the body of the car (e.g. containers for glass, large-volume waste, etc.). The second method, the so-called dynamic weighing, is performed without stopping the dumper and the weight is recorded while the container is being emptied. It is a fully automated municipal waste weighing system.

Systémů a zařízení, která jsou určena pro vážení odpadu a nejen jeho, je z patentové literatury známa celá řada z české, např. CZ 19951418 A3 Zařízenipro vyprazdňování velkých nádob'', CZ 200921062 U Mobilní vážicí vůz pro vážení materiálů, převoz materiálu a překládku materiálu. Ze zahraničí je znám například WO 9528298 A1 Device for emptying and weighing of a Garbage disposal can, kde je navrženo celé zvedací zařízení i s detektory zátěže, nejedná se tedy pouze o senzorické zařízení. Dalším příkladným řešením může být JP 2010241553 A Garbage collection vehicle, kde je vážicí systém nainstalován pod hlavním sběrným kontejnerem vozidla. Cílem je zamezit přetížení vozidla.A whole range of systems and devices intended for weighing waste and not only waste is known from the Czech patent literature, e.g. CZ 19951418 A3 Zařízenipro emptying large containers'', CZ 200921062 U Mobile weighing truck for weighing materials, transporting materials and transshipment material. For example, WO 9528298 A1 Device for emptying and weighing of a Garbage disposal can is known from abroad, where the entire lifting device is designed with load detectors, so it is not just a sensory device. Another exemplary solution can be JP 2010241553 A Garbage collection vehicle, where the weighing system is installed under the main collection container of the vehicle. The aim is to avoid overloading the vehicle.

Tyto systémy pro stanovení hmotnosti odpadu a nejen jeho, ve sběrných nádobách jsou nejčastěji založeny na měření mechanického pnutí - deformace na hydraulickém zvedacím zařízení vozidla. Mechanické pnutí - tedy deformace lze zjistit využitím tenzometrů nebo tenzometrických vah. Funkčnost tenzometru, však může být narušena konstantním mechanickým zatížením, kdy dochází k výraznému snížení jeho citlivosti nebo vlhkostí v případě chybného překrytí ochrannou vrstvou, kdy hydroskopická nosná podložka mění své rozměry. Rovněž zde může vzniknout problém působení silného střídavého magnetického pole a s ním spojená indukce v přívodních kabelech.These systems for determining the weight of waste and not only waste in collection containers are most often based on the measurement of mechanical stress - deformation on the vehicle's hydraulic lifting device. Mechanical stress - i.e. deformations can be determined using strain gauges or strain gauges. The functionality of the strain gauge, however, can be impaired by constant mechanical load, when there is a significant reduction in its sensitivity, or by moisture in the case of incorrect covering with a protective layer, when the hydroscopic support pad changes its dimensions. The problem of the action of a strong alternating magnetic field and the associated induction in the supply cables can also arise here.

Samozřejmě jsou známa i zařízení, která využívají technologie Braggovských mřížek. K těmto řešením patří, např. US 6448581 B1 Fiber Bragg grating sensor system having enhanced strainto-wavelength responsivity by using a spectral beating based vernier effect - kde se jedná o konkrétní uspořádání senzorického zařízení s Braggovskými mřížkami, které snímají teplotu a mechanické napětí. Signál z Braggovské mřížky ze senzoru může být analyzován optickým spektrálním analyzátorem, poté elektronicky smíchán a vynásoben simulovaným referenčním mřížkovým spektrem v zařízení pro vážení spektra. Dalším představitelem může být CN 201237522 Y Optical grating wighting transducer, kdy se jedná o využití kombinaceOf course, devices that use Bragg grating technology are also known. These solutions include, for example, US 6448581 B1 Fiber Bragg grating sensor system having enhanced strainto-wavelength responsivity by using a spectral beating based vernier effect - where it is a specific arrangement of a sensory device with Bragg gratings that sense temperature and mechanical stress. The Bragg grating signal from the sensor can be analyzed by an optical spectrum analyzer, then electronically mixed and multiplied by a simulated reference grating spectrum in a spectrum weighting device. Another representative can be CN 201237522 Y Optical grating weighting transducer, when it is a question of using a combination

- 1 CZ 309636 B6- 1 CZ 309636 B6

Braggovské mřížky a elektrooptické technologie a vážícího zařízení. Braggovské mřížky jsou umístěny ve dvou otvorech nosného profilu. Jedná se o konkrétní návrh zařízení, které však nelze implementovat na každé vozidlo. Mezi příbuzná zařízení je možné zařadit i CN 101762309 A „Fiber Bragg grating weighting sensor, kde je senzor založen na Braggovské mřížce, obsahuje pružný prvek, který má sloupcovou strukturu. Braggovské mřížky jsou rovnoměrně uspořádány ve střední poloze boční stěny pružného prvku.Bragg gratings and electro-optical technologies and weighing equipment. Bragg gratings are placed in two openings of the support profile. This is a specific design of the device, but it cannot be implemented on every vehicle. Related devices include CN 101762309 A "Fiber Bragg grating weighting sensor, where the sensor is based on a Bragg grating, contains a flexible element that has a columnar structure. The Bragg gratings are uniformly arranged in the middle position of the side wall of the flexible element.

Dále existují i zařízení jako je například EP 2696182 A1 „Optical sensor and method for measuring the pressure of a fluid“, které je určeno pro měření tlaku tekutiny. Součástí zařízení jsou FBG mřížky, které jsou umístěny na nebo v membráně, kterou představuje například tenký pružný prvek, kovová nebo keramická fólie. Obě mřížky jsou tak umístěny ve své bezprostřední blízkosti, přičemž jejich vlnové délky se nepřekrývají. Membrána s oběma mřížkami je pak umístěna v pouzdru, které může být vyplněno kapalinou nebo plynem. Zdrojem světla v tomto případě je takový zdroj, který vysílá pulzní světlo. Výpočet je pak prováděn na základě ohybu světla.There are also devices such as EP 2696182 A1 "Optical sensor and method for measuring the pressure of a fluid", which is intended for measuring the pressure of a fluid. The device includes FBG grids that are placed on or in the membrane, which is represented by, for example, a thin flexible element, metal or ceramic foil. Both gratings are thus located in their immediate vicinity, while their wavelengths do not overlap. The membrane with both grids is then placed in a housing that can be filled with liquid or gas. The light source in this case is a source that emits pulsed light. The calculation is then performed based on the bending of light.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Vynález představující optovláknový senzor, který moduluje deformační změny mechanického zařízení na změny výkonu světla.The invention presents an optical fiber sensor that modulates deformation changes of a mechanical device to changes in light output.

Senzor vždy obsahuje dvě Braggovské mřížky, jejichž spektra se v nezatíženém stavu překrývají a je možné je zapojit za sebou nebo vedle sebe. V případě, že jsou zapojeny vedle sebe, je každá z těchto mřížek vybavena ochranným krytem.The sensor always contains two Bragg gratings, the spectra of which overlap in the unloaded state, and it is possible to connect them behind or next to each other. If they are connected next to each other, each of these grids is equipped with a protective cover.

Základní uspořádání senzoru představuje LED diodu, která je prostřednictvím optického vlákna propojena s optickým cirkulátorem. Z optického cirkulátoru vedou dvě optická vlákna. První z vláken je vedeno do ochrany Braggovských mřížek, přičemž jako první je napojená měřicí Braggovská mřížka a jako druhá je napojena referenční Braggovská mřížka. Druhé optické vlákno je vedeno do fotodetektoru, který je prostřednictvím propojovacího kabelu spojen s A/D převodníkem, který je stejným kabelem propojen s výpočetní jednotkou, kterým může být DSP-digitální signálový procesor nebo např. PC.The basic arrangement of the sensor is an LED which is connected to an optical circulator via an optical fiber. Two optical fibers lead from the optical circulator. The first of the fibers is led into the protection of Bragg gratings, while the measuring Bragg grating is connected first and the reference Bragg grating is connected second. The second optical fiber is led to the photodetector, which is connected via a connecting cable to an A/D converter, which is connected to a computing unit by the same cable, which can be a DSP-digital signal processor or, for example, a PC.

V případě, že nejsou Braggovské mřížky uspořádány za sebou, pak je referenční Braggovská mřížka umístěna v samostatné ochraně, je napojena optickým vláknem na optický cirkulátor a na ni je pak napojen fotodetektor a další součástky, jak je uvedeno v textu výše.In the event that the Bragg gratings are not arranged behind each other, then the reference Bragg grating is placed in a separate shield, it is connected by an optical fiber to the optical circulator, and then the photodetector and other components are connected to it, as mentioned in the text above.

Optovláknový Braggovský senzor odráží úzkou spektrální část světla, jejíž poloha ve spektru se mění s deformací působící na optické vlákno. Tento senzor je instalován na vysypávací zařízení tak, aby jedna Braggovská mřížka byla citlivá na působící deformace, které vznikají v mechanické části vysypávacího zařízení v průběhu vysypávání popelnice. Druhá Braggovská mřížka je instalována v místě, kde je deformace nulová (resp. stejně velká s opačným znaménkem). Tento způsob instalace umožňuje to, že změna deformace ovlivňuje posun pouze jednoho spektra (resp. obou spekter opačným směrem), čímž dochází ke změně odraženého výkonu od dvojice Braggovských mřížek. Deformace zdvihacího zařízení tak moduluje odražený světelný výkon od Braggovského senzoru.An optical fiber Bragg sensor reflects a narrow spectral part of light, the position of which in the spectrum changes with the deformation acting on the optical fiber. This sensor is installed on the dumping device in such a way that one Bragg grating is sensitive to the acting deformations that arise in the mechanical part of the dumping device during the dumping of the dustbin. The second Bragg grating is installed at the point where the deformation is zero (or the same magnitude with the opposite sign). This method of installation makes it possible for a change in deformation to affect the shift of only one spectrum (or both spectra in the opposite direction), thereby changing the reflected power from a pair of Bragg gratings. The deformation of the lifting device thus modulates the reflected light output from the Bragg sensor.

Jak už bylo výše řečeno, senzor využívá dvojici zapouzdřených Braggovských mřížek a dále pro účely této přihlášky je zdrojem světla LED dioda s optickým spektrem v blízké infračervené oblasti a šířkou spektra alespoň 2 nm, cirkulátor, fotodetektor a obvody pro zpracování/vyhodnocení signálu. Pro účely této přihlášky se ochranou, která je aplikována na Braggovské mřížky, rozumí použití např. voděodolná a mechanicky odolná pryžová lepicí páska (Braggovská mřížka je zalepena), kovové pouzdro, plastová krabička apod.As already mentioned above, the sensor uses a pair of encapsulated Bragg gratings and, for the purposes of this application, the light source is an LED diode with an optical spectrum in the near-infrared region and a spectrum width of at least 2 nm, a circulator, a photodetector and circuits for signal processing/evaluation. For the purposes of this application, the protection that is applied to Bragg gratings means the use of, for example, waterproof and mechanically resistant rubber adhesive tape (the Bragg grating is sealed), a metal case, a plastic box, etc.

- 2 CZ 309636 B6- 2 CZ 309636 B6

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na obr. 1 se nachází schéma zapojení dle příkladu 1 uskutečnění.Fig. 1 shows the connection diagram according to example 1 of implementation.

Obr. 2 pak představuje analýzu průběhu měření signálu (světelného výkonu) v průběhu procesu vysypání popelnice dle příkladu uskutečnění 1, přičemž fáze A - představuje klidový stav před začátkem procesu vysypání, fáze B - průběh vysypání a fáze C - posun ramene po vysypání do počátečního stavu.Giant. 2 then presents an analysis of the progress of signal measurement (light output) during the process of emptying the dustbin according to embodiment 1, where phase A - represents the rest state before the start of the emptying process, phase B - the process of emptying and phase C - the movement of the arm after emptying to the initial state.

Část B1 fáze B je využita pro zpracování signálu, jak je uvedeno na obr. 3, kde jsou vyznačeny kladné a záporné vrcholy této fáze (B1), které odpovídají kmitům zdvihacího zařízení.Part B1 of phase B is used for signal processing, as shown in Fig. 3, where the positive and negative peaks of this phase (B1) are marked, which correspond to the oscillations of the lifting device.

Na obr. 4 je pak zobrazena závislost periody kmitání zdvihacího zařízení a hmotnosti odpadu popelnice.Fig. 4 shows the dependence of the period of oscillation of the lifting device and the weight of the garbage can.

Obr. 5 představuje schéma zapojení dle příkladu 2 uskutečnění.Giant. 5 represents the circuit diagram according to example 2 of implementation.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Příklad 1Example 1

V tomto příkladě jsou Braggovské mřížky 4, 5 umístěny na jednom optickém vláknu 2 a jsou umístěny v ochraně 10. LED dioda 1 je prostřednictvím optického vlákna 2 standardu G.657 propojena s optickým cirkulátorem 3. Z optického cirkulátoru 3 vedou dvě optická vlákna 2. První z optických vláken 2 je vedeno do ochrany 10 Braggovských mřížek 4, 5, přičemž jako první je napojená měřicí Braggovská mřížka 4 a jako druhá je napojena referenční Braggovská mřížka 5. Vzdálenost mezi oběma Braggovskými mřížkami 4, 5 je vzdálenost 30 cm. V tomto případě je centrální část odrazného spektra pro měřicí Braggovskou mřížku 4 1540,126 nm a šířka odrazného spektra je 302 pm. V případě referenční Braggovské mřížky 5 je centrální část odrazného spektra 1540,410 nm a šířka jejího odrazného spektra je 308 pm. Druhé optické vlákno 2 je vedeno do fotodetektoru 6, který je prostřednictvím propojovacího kabelu 7 spojen s A/D převodníkem 8, který je stejným kabelem 7 propojen s DSP - digitálním signálovým procesorem 9.In this example, the Bragg gratings 4, 5 are placed on one optical fiber 2 and are placed in the protection 10. The LED diode 1 is connected to the optical circulator 3 through the optical fiber 2 of the G.657 standard. Two optical fibers 2 lead from the optical circulator 3. The first of the optical fibers 2 is guided into the protection of 10 Bragg gratings 4, 5, with the measuring Bragg grating 4 being connected first and the reference Bragg grating 5 being connected as the second. The distance between the two Bragg gratings 4, 5 is a distance of 30 cm. In this case, the central part of the reflection spectrum for the measuring Bragg grating 4 is 1540.126 nm and the width of the reflection spectrum is 302 pm. In the case of the reference Bragg grating 5, the central part of the reflection spectrum is 1540.410 nm and the width of its reflection spectrum is 308 pm. The second optical fiber 2 is led to the photodetector 6, which is connected to the A/D converter 8 via the connecting cable 7, which is connected to the DSP - digital signal processor 9 by the same cable 7.

Tento senzor je umístěn na zdvihací zařízení popelářského vozu například prostřednictvím dvousložkového lepidla a to tak, že na místo s maximální deformací je umístěna měřicí Braggovská mřížka 4 a na místo s nulovou deformací je umístěna referenční Braggovská mřížka 5. Optický signál z širokopásmové LED diody 1 je veden přes optický cirkulátor 3 k Braggovským mřížkám 4, 5. Odražené světlo z těchto Braggovských mřížek 4, 5 je vedeno zpět přes optický cirkulátor 3 k fotodetektoru 6. Elektrický signál z fotodetektoru 6 je veden propojovacím kabelem 7 přes A/D převodník 8 do DSP-digitálního signálového procesoru 9, kde je signál zpracován. Výsledkem zpracování je informace o hmotnosti vysypaného odpadu.This sensor is placed on the lifting device of the garbage truck, for example, by means of a two-component adhesive, in such a way that the measuring Bragg grating 4 is placed at the place with maximum deformation and the reference Bragg grating 5 is placed at the place with zero deformation. The optical signal from the broadband LED 1 is led through the optical circulator 3 to the Bragg gratings 4, 5. The reflected light from these Bragg gratings 4, 5 is led back through the optical circulator 3 to the photodetector 6. The electrical signal from the photodetector 6 is led by the connecting cable 7 through the A/D converter 8 to the DSP - digital signal processor 9, where the signal is processed. The result of the processing is information on the weight of dumped waste.

Měření v tomto případě probíhalo po dobu 1 týdne. Během této doby bylo provedeno celkem 1305 vysypávacích cyklů, při kterých bylo vysypáno ze sběrných nádob 856,45 kg. Toto kontrolní vážení probíhalo standardním způsobem před vysypáváním odpadu. Celková hmotnost zachycená senzorem činila 802,55 kg, což je 73,7% úspěšnost.In this case, the measurement took place for 1 week. During this time, a total of 1305 emptying cycles were carried out, during which 856.45 kg were emptied from the collection containers. This checkweighing took place in a standard way before dumping the waste. The total mass captured by the sensor was 802.55 kg, which is a 73.7% success rate.

Příklad 2Example 2

Příklad 2 se od příkladu 1 odlišuje tím, že každá z Braggovských mřížek 4, 5 je umístěna na jiném optickém vláknu 2 a má vlastní ochranu 10. Tedy pozice měřicí Braggovské mřížky 4 je stejná jako v příkladu 1, ale pozice referenční Braggovské mřížky 5 se nachází mezi optickým cirkulátorem 3 a fotodetektorem 6.Example 2 differs from example 1 in that each of the Bragg gratings 4, 5 is located on a different optical fiber 2 and has its own protection 10. Thus, the position of the measuring Bragg grating 4 is the same as in example 1, but the position of the reference Bragg grating 5 is located between the optical circulator 3 and the photodetector 6.

- 3 CZ 309636 B6- 3 CZ 309636 B6

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení je využitelné pro dynamické vážení nákladu na vozidlech. Zařízení je možné nainstalovat 5 na jakýkoliv druh zvedacího zařízení vozidla. Zařízení je tedy možné využít například v odpadovém hospodářství (popelářské vozy), přeprava materiálů (vážení palet u vysokozdvižných vozíků), stavebnictví (vážení obsahu radlice u bagru) apod.The device can be used for dynamic weighing of loads on vehicles. The device can be installed 5 on any type of vehicle lifting device. The device can therefore be used, for example, in waste management (garbage trucks), transport of materials (weighing pallets with forklifts), construction (weighing the content of the blade with an excavator), etc.

Claims (4)

1. Vláknový senzor pro dynamické vážení odpadu při vysypávání popelnic, jehož součástí jsou Braggovské mřížky a optická vlákna, vyznačující se tím, že zahrnuje LED diodu (1), která je prostřednictvím optického vlákna (2) propojena s optickým cirkulátorem (3), ze kterého vychází dvě větve optických vláken (2), přičemž na první větvi se nachází měřicí Braggovská mřížka (4) a referenční Braggovská mřížka (5), a na druhé větvi se nachází fotodetektor (6), který je propojovacím kabelem (7) napojen na A/D převodník (8), který je dále propojovacím kabelem (7) spojen s DSP-digitálním signálovým procesorem (9), a že vlnová délka spekter měřicí Braggovské mřížky (4) a referenční Braggovské mřížky (5) se v nezatíženém stavu zařízení na vysypávání popelnic částečně překrývá.1. A fiber sensor for dynamic weighing of waste when emptying garbage cans, which includes Bragg gratings and optical fibers, characterized by the fact that it includes an LED diode (1), which is connected to an optical circulator (3) by means of an optical fiber (2), from from which two branches of optical fibers (2) come out, while on the first branch there is a measuring Bragg grating (4) and a reference Bragg grating (5), and on the second branch there is a photodetector (6), which is connected by a connecting cable (7) to The A/D converter (8), which is further connected to the DSP-digital signal processor (9) by a connecting cable (7), and that the wavelength of the spectra of the measuring Bragg grating (4) and the reference Bragg grating (5) in the unloaded state of the device it partially covers the emptying of garbage cans. 2. Vláknový senzor pro dynamické vážení odpadu při vysypávání popelnic, jehož součástí jsou Braggovské mřížky a optická vlákna, vyznačující se tím, že zahrnuje LED diodu (1), která je prostřednictvím optického vlákna (2) propojena s optickým cirkulátorem (3), ze kterého vychází dvě větve optických vláken (2), přičemž na první větvi se nachází měřicí Braggovská mřížka (4), a na druhé větvi se nachází fotodetektor (6), který je propojovacím kabelem (7) napojen na A/D převodník (8), který je dále propojovacím kabelem (7) spojen s DSP-digitálním signálovým procesorem (9), a referenční Braggovská mřížka (5), která se nachází mezi optickým cirkulátorem (3) a fotodetektorem (6), a že vlnová délka spekter měřicí Braggovské mřížky (4) a referenční Braggovské mřížky (5) se v nezatíženém stavu zařízení na vysypávání popelnic částečně překrývá.2. A fiber sensor for dynamic weighing of waste when emptying garbage cans, which includes Bragg gratings and optical fibers, characterized by the fact that it includes an LED diode (1), which is connected to an optical circulator (3) by means of an optical fiber (2), from from which two branches of optical fibers (2) come out, while the measuring Bragg grating (4) is located on the first branch, and the photodetector (6) is located on the second branch, which is connected to the A/D converter (8) by a connecting cable (7). , which is further connected by a connecting cable (7) to the DSP-digital signal processor (9), and the reference Bragg grating (5), which is located between the optical circulator (3) and the photodetector (6), and that the wavelength of the Bragg spectra measuring grating (4) and the reference Bragg grating (5) partially overlap in the unloaded state of the garbage disposal device. 3. Vláknový senzor pro dynamické vážení odpadu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že měřicí Braggovská mřížka (4) a referenční Braggovská mřížka (5) jsou vybaveny ochranou (10).3. A fiber sensor for dynamic waste weighing according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring Bragg grating (4) and the reference Bragg grating (5) are equipped with protection (10). 4. Vláknový senzor pro dynamické vážení odpadu podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že měřicí Braggovská mřížka (4) je umístěna v místě s maximální deformací mechanické části zdvihacího zařízení na vysypávání popelnic a referenční Braggovská mřížka (5) je umístěna ve vhodné vzdálenosti od měřicí Braggovské mřížky (4) v místě s nulovou deformací mechanické části zdvihacího zařízení.4. A fiber sensor for dynamic weighing of waste according to the previous claims, characterized in that the measuring Bragg grating (4) is located at the point with the maximum deformation of the mechanical part of the lifting device for dumping garbage and the reference Bragg grating (5) is located at a suitable distance from measuring Bragg gratings (4) in a place with zero deformation of the mechanical part of the lifting device.
CZ2021-339A 2021-07-12 2021-07-12 A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins CZ309636B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-339A CZ309636B6 (en) 2021-07-12 2021-07-12 A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-339A CZ309636B6 (en) 2021-07-12 2021-07-12 A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2021339A3 CZ2021339A3 (en) 2023-01-25
CZ309636B6 true CZ309636B6 (en) 2023-05-31

Family

ID=84975627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-339A CZ309636B6 (en) 2021-07-12 2021-07-12 A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309636B6 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2696182A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-12 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Optical sensor and method for measuring the pressure of a fluid
CN109506687A (en) * 2018-12-26 2019-03-22 中国工程物理研究院流体物理研究所 A kind of measuring system and measurement method for dynamic test
CN209820658U (en) * 2019-06-04 2019-12-20 哈尔滨理工大学 FBG pressure sensing head based on temperature compensation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2696182A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-12 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Optical sensor and method for measuring the pressure of a fluid
CN109506687A (en) * 2018-12-26 2019-03-22 中国工程物理研究院流体物理研究所 A kind of measuring system and measurement method for dynamic test
CN209820658U (en) * 2019-06-04 2019-12-20 哈尔滨理工大学 FBG pressure sensing head based on temperature compensation

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2021339A3 (en) 2023-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5245137A (en) Load measuring system for refuse trucks
US5717167A (en) Device and method for weighing solid waste with an angle-correction scale
Al Mamun et al. Integrated sensing systems and algorithms for solid waste bin state management automation
CA2798525C (en) Load-measuring, fleet asset tracking and data management system for load-lifting vehicles
US4230196A (en) Load weighing and accumulating system and method for hydraulic loader
EP2019808B1 (en) Lifting member with load and/or stress measuring means
US5917159A (en) Dynamic load weighing system
AU2008231871A1 (en) Method for monitoring and/or determining the condition of a force measurement device, and force measurement device
CN111847335B (en) Overhead working platform truck, bearing monitoring method, bearing monitoring device and storage medium
CZ309636B6 (en) A fibre sensor for dynamic weighing of waste when emptying dustbins
CZ35341U1 (en) Fibre sensor for dynamic weighing of waste when dumping bins
US20210231486A1 (en) Method and apparatus for single draft, static and dynamic vehicle weighing using the same weight scale
Uttam et al. Interferometric optical fibre strain measurement
GB2064794A (en) Weighing apparatus
AU2012232994A1 (en) Weighing system and method of weighing loads
CN213112435U (en) Aerial working platform truck
Kheiralla et al. Design and development and calibration ofan on-board weighing system for an industrial wheel loader
JP6208554B2 (en) Method and system for measuring removal contamination level
KR200419399Y1 (en) Load weight measurement system of vehicle
CA2075762C (en) Load measuring system for refuse trucks
GB2294112A (en) Load monitoring apparatus for vehicle
RU2453817C1 (en) Vehicle off-loading and weighing system
RU2426077C1 (en) Device for load weighing
Fajkus et al. Fiber-optic Bragg system for the dynamic weighing of municipal waste: A pilot study
RU149434U1 (en) CARGO TRANSPORT DEVICE