CN115165058B - 一种组合秤振动消除方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种组合秤振动消除方法及系统，方法包括：保持组合秤静止，组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个所述振动传感器和m个称重传感器的当前重量同时清零；运行组合秤产生振动，并使称重传感器空载；同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；根据当前重量数组修正称重传感器有物体称重时的称重值。运行机器，称重传感器正常称重，同步采集n个振动传感器的当前重量，将每个振动传感器的重量分别乘以对应称重传感器的参数组中的每个系数并累加，得到对应称重传感器的振动量，将称重传感器当前重量减去振动量得到称重传感器净重，实现振动消除的效果。

Description

一种组合秤振动消除方法及系统

技术领域

本发明涉及组合秤技术领域，尤其涉及一种组合秤振动消除方法及系统。

背景技术

组合秤是一种利用重量组合原理进行称重的计量设备，适用于水果、熟食个体重量不一的散装物料的定量称重，每台组合秤上安装有若干个称重斗，每一个称重斗都是一个单独的秤，均可独立称量，受组合秤机械工作原理和安装环境的影响，称重斗内物料重量易受外界振动干扰，进而影响称重精度，为了减少振动带来的误差，现有技术方案为组合秤建立刚体运动模型，并在组合秤内安装三个或四个振动传感器，实时采集振动传感器的数据计算出组合秤的当前运动姿态，然后将指定称重斗的坐标代入运动模型计算出理论振动重量，再在称重时扣除理论振动重量得到物料的真实重量。

现有技术的缺点包括：使用前需要打开机器外壳对振动传感器进行手动标定，操作不方便；由于振动传感器与称重斗对不同振动频率的响应存在差异，基于标准条件建立的理论模型不能覆盖各种实际工况，振动消除效果有限；需要预先知道振动传感器和称重斗的安装位置才能进行计算，使用麻烦、不灵活。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种组合秤振动消除方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种组合秤振动消除方法包括：

保持组合秤静止，所述组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量同时清零；

运行所述组合秤产生振动，并使所述称重传感器空载；

同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；

根据所述振动量修正所述称重传感器有物体称重时的称重值。

可选的，所述同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组具体包括：

第一时刻，同时采集n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量，分别为a₁₁～a_n1和b₁₁～b_m1；

第二时刻，同时采集n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量，分别为a₁₂～a_n2和b₁₂～b_m2，依次类推，第k时刻，采集n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量，分别为a_1k～a_nk和b_1k～b_mk；

总共采集k个时刻的数据，分别带入m个线性方程组，其中k≥n；

从所述k个时刻的数据中选取n组数据有差异化的数据，获取n组数据；

根据n组数据，建立m个线性方程组；

并对m个所述线性方程组分别进行求解，如果无解，则重新采集重量，否则解出m组参数并保存；

根据所述m组参数计算组合秤的振动量；

x_ij为称重传感器的系数，其中i的取值为1，2，......，m；j的取值为1，2，......，n；

可选的，所述同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量还包括：

不断循环执行第一时刻到第k时刻的采集过程，获得多组数据，每一组数据都包括m个方程组；

将不同组中相同项的数据进行对比，每项都取最大的合成一个新的方程组，再进行求解；

获取多组a₁₁～a_n1和b₁₁～b_m1，取a₁₁的值最大的一组作为最终求解方程组的数据；

获取多组a₁₂～a_n2和b₁₂～b_m2中取a₁₂最大的一组，依次类推，这样采样到的振动传感器数据差异化最大，得到的解更准确；

每个称重传感器对应一组参数，每组参数包括n个系数，系数x₁₁～x_1n为1号称重传感器的参数，系数x₂₁～x_2n为2号称重传感器的参数，依次类推系数x_m1～x_mn为m号称重传感器的参数。

可选的，所述根据所述振动量修正所述称重传感器有物体称重时的称重值具体包括：

将所述称重传感器的当前重量减去振动量，获得所述称重传感器的净重。

可选的，所述振动消除方法还包括：

先保持机器静止，称重斗空载，对所述称重传感器和所述振动传感器同时进行零位标定；

对称重斗加载砝码，进行满度标定，然后拿走砝码，仍保持称重斗空载，再人为产生振动，实现振动传感器满度标定。

本发明还提供了一种组合秤振动消除系统，其特征在于，所述消除系统包括：

清零模块，用于保持组合秤静止，所述组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量同时清零；

空载模块，用于运行所述组合秤产生振动，并使所述称重传感器空载；

数据采集模块，用于同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；

称重值修正模块，用于根据所述振动量修正所述称重传感器有物体称重时的称重值。

本发明提供的一种组合秤振动消除方法及系统，方法包括：保持组合秤静止，所述组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量同时清零；运行所述组合秤产生振动，并使所述称重传感器空载；同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；根据所述当前重量数组修正所述称重传感器有物体称重时的称重值。运行机器，称重传感器正常称重，任意时刻需要采集任意称重传感器重量时，同步采集n个振动传感器的当前重量，将每个振动传感器的重量分别乘以对应称重传感器的参数组中的每个系数并累加，即可得到对应称重传感器的振动量，将称重传感器当前重量减去振动量得到称重传感器净重，实现振动消除的效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种组合秤振动消除方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种组合秤振动消除方法包括：

步骤100：保持组合秤静止，组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量同时清零；

步骤200：运行组合秤产生振动，并使称重传感器空载；

步骤300：同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；

步骤400：根据振动量修正称重传感器有物体称重时的称重值。

步骤300：同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组具体包括：

第一时刻，同时采集n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量，分别为a₁₁～a_n1和b₁₁～b_m1；

第二时刻，同时采集n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量，分别为a₁₂～a_n2和b₁₂～b_m2，依次类推，第k时刻，采集n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量，分别为a_1k～a_nk和b_1k～b_mk；

总共采集k个时刻的数据，分别带入m个线性方程组，其中k≥n；

从所述k个时刻的数据中选取n组数据有差异化的数据，获取n组数据；

根据n组数据，建立m个线性方程组；

并对m个所述线性方程组分别进行求解，如果无解，则重新采集重量，否则解出m组参数并保存；

根据所述m组参数计算组合秤的振动量；

x_ij为称重传感器的系数，其中i的取值为1，2，......，m；j的取值为1，2，......，n；

步骤300：同时采集n个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量还包括：

不断循环执行第一时刻到第k时刻的采集过程，获得多组数据，每一组数据都包括m个方程组；

将不同组中相同项的数据进行对比，每项都取最大的合成一个新的方程组，再进行求解；

获取多组a₁₁～a_n1和b₁₁～b_m1，取a₁₁的值最大的一组作为最终求解方程组的数据；

获取多组a₁₂～a_n2和b₁₂～b_m2中取a₁₂最大的一组，依次类推，这样采样到的振动传感器数据差异化最大，得到的解更准确；

每个称重传感器对应一组参数，每组参数包括n个系数，系数x₁₁～x_1n为1号称重传感器的参数，系数x₂₁～x_2n为2号称重传感器的参数，依次类推系数x_m1～x_mn为m号称重传感器的参数。

步骤400：根据当前重量数组修正称重传感器有物体称重时的称重值具体包括：将称重传感器的当前重量减去振动量，获得称重传感器的净重。

振动消除方法还包括：先保持机器静止，称重斗空载，对所述称重传感器和所述振动传感器同时进行零位标定；对称重斗加载砝码，进行满度标定，然后拿走砝码，仍保持称重斗空载，再人为产生振动，实现振动传感器满度标定。

称重传感器针对重量变化输出相应的模拟量，模拟量经过数模转换器转换成数字量，经过标定获得最终的重量读数。

标定包括零位标定和满度标定，零位标定即记录传感器在空载条件下的数字量，实际重量为零，满度标定即记录传感器在加载砝码的条件下的数字量与空载数字量的差值，实际重量就是砝码重量，通过求解一元线性方程将两个数字量线性映射到两个实际重量即实现数字量到重量的标定，随时获取数字量即可翻译成真实重量，组合秤的称重斗必须经过零位和满度标定才能正常称重。

组合秤振动传感器零位标定和称重斗一样都是在空载静止条件下进行，振动传感器满度标定需要在振动条件下进行，振动时振动传感器的数字量会相对零位数字量产生偏移，称重斗上也会读取到振动重量，注意称重斗还是保持空载，将称重斗上振动重量当作砝码重量，对振动传感器进行满度标定，自学习本质上就是动态自动进行满度标定，但无需放置砝码，砝码的重量来自于称重斗，由于振动传感器可能有多个，有几个就用几阶线性方程组求解实现多个传感器数字量到一个重量的映射，也就是说公式里面的a取的是振动传感器振动时数字量与零位数字量的差值，b取的是称重传感器重量。

一种组合秤振动消除系统包括：

清零模块，用于保持组合秤静止，组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量同时清零；

空载模块，用于运行组合秤产生振动，并使称重传感器空载；

数据采集模块，用于同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；

称重值修正模块，用于根据振动量修正称重传感器有物体称重时的称重值。

有益效果：运行机器，称重传感器正常称重，任意时刻需要采集任意称重传感器重量时，同步采集n个振动传感器的当前重量，将每个振动传感器的重量分别乘以对应称重传感器的参数组中的每个系数并累加，可得到对应称重传感器的振动量，将称重传感器当前重量减去振动量即得到称重传感器净重，实现振动消除。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种组合秤振动消除方法，其特征在于，所述消除方法包括：

保持组合秤静止，所述组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量同时清零；

运行所述组合秤产生振动，并使所述称重传感器空载；

同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组具体包括：

第一时刻，同时采集n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量，分别为a₁₁～a_n1和b₁₁～b_m1；

第二时刻，同时采集n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量，分别为a₁₂～a_n2和b₁₂～b_m2，依次类推，第k时刻，采集n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量，分别为a_1k～a_nk和b_1k～b_mk；

总共采集k个时刻的数据，分别带入m个线性方程组，其中k≥n；

从所述k个时刻的数据中选取n组数据有差异化的数据，获取n组数据；

根据n组数据，建立m个线性方程组；

并对m个所述线性方程组分别进行求解，如果无解，则重新采集重量，否则解出m组参数并保存；

根据所述m组参数计算组合秤的振动量；

x_ij为称重传感器的系数，其中i的取值为1，2，......，m；j的取值为1，2，......，n；

根据所述振动量修正称重传感器有物体称重时的称重值，任意时刻需要采集任意称重传感器重量时，同步采集n个振动传感器的当前重量，将每个振动传感器的重量分别乘以对应称重传感器的参数组中的每个系数并累加，可得到对应称重传感器的振动量，将称重传感器当前重量减去振动量即得到称重传感器净重，实现振动消除。

2.根据权利要求1所述的一种组合秤振动消除方法，其特征在于，所述同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量还包括：

不断循环执行第一时刻到第k时刻的采集过程，获得多组数据，每一组数据都包括m个方程组；

将不同组中相同项的数据进行对比，每项都取最大的合成一个新的方程组，再进行求解；

获取多组a₁₁～a_n1和b₁₁～b_m1，取a₁₁的值最大的一组作为最终求解方程组的数据；

获取多组a₁₂～a_n2和b₁₂～b_m2中取a₁₂最大的一组，依次类推，这样采样到的振动传感器数据差异化最大，得到的解更准确；

每个称重传感器对应一组参数，每组参数包括n个系数，系数x₁₁～x_1n为1号称重传感器的参数，系数x₂₁～x_2n为2号称重传感器的参数，依次类推系数x_m1～x_mn为m号称重传感器的参数。

3.根据权利要求1所述的一种组合秤振动消除方法，其特征在于，所述振动消除方法还包括：

先保持机器静止，称重斗空载，对所述称重传感器和所述振动传感器同时进行零位标定；

对称重斗加载砝码，进行满度标定，然后拿走砝码，仍保持称重斗空载，再人为产生振动，实现振动传感器满度标定。

4.一种组合秤振动消除系统，包括权利要求1-3所述的一种组合秤振动消除方法，其特征在于，所述组合秤振动消除系统包括：

清零模块，用于保持组合秤静止，所述组合秤内包括n个振动传感器和m个称重传感器，将n个所述振动传感器和m个所述称重传感器的当前重量同时清零；

空载模块，用于运行所述组合秤产生振动，并使所述称重传感器空载；

数据采集模块，用于同时采集k个不同时刻的n个振动传感器和m个称重传感器的当前重量数组，获得振动量；

称重值修正模块，用于根据所述振动量修正所述称重传感器有物体称重时的称重值。