CZ2006620A3 - Weighing device, weighing device calibration method and method of determining weight by making use of such device - Google Patents
Weighing device, weighing device calibration method and method of determining weight by making use of such device Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2006620A3 CZ2006620A3 CZ20060620A CZ2006620A CZ2006620A3 CZ 2006620 A3 CZ2006620 A3 CZ 2006620A3 CZ 20060620 A CZ20060620 A CZ 20060620A CZ 2006620 A CZ2006620 A CZ 2006620A CZ 2006620 A3 CZ2006620 A3 CZ 2006620A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sensor
- load
- weight
- frame
- mass
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/44—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing persons
- G01G19/445—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing persons in a horizontal position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/01—Testing or calibrating of weighing apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Zarízení pro vážení, zejména pro vážení pacienta na nemocnicním lužku, zahrnující ložnou plochu (1), uloženou na rámu (2), pricemž mezi ložnou plochou (1) a rámem (2) jsou usporádány jednak snímace (3) síly, napojené na elektronickou vyhodnocovací jednotku (4) a jednak vedení (5) pro zachycení parazitních sil. Snímace (3) síly jsou alespon dva s rozdílnou charakteristikou a jejich výstupy (6) jsou samostatne napojeny na elektronickou vyhodnocovací jednotku (4). Dále je popsán zpusob kalibrace takového zarízení a zpusob zjištování hmotnosti takovým zarízením.Weighing apparatus, in particular for weighing a patient on a hospital bed, comprising a loading surface (1) mounted on the frame (2), wherein between the loading surface (1) and the frame (2) are arranged on the sensor (3) connected to the electronic an evaluation unit (4) and a line (5) for capturing parasitic forces. The force transducers (3) are at least two with different characteristics and their outputs (6) are separately connected to the electronic evaluation unit (4). The following is a description of how to calibrate such a device and how to detect it by such a device.
Description
Vynález se týká zařízení pro vážení, zejména pro vážení pacienta na nemocničním lůžku, zahrnujícího ložnou plochu, uloženou na rámu, přičemž mezi ložnou plochou a rámem jsou uspořádány jednak snímače síly, napojené na elektronickou vyhodnocovací jednotku a jednak vedení pro zachycení parazitních sil. Vynález se dále týká způsobu kalibrace takového zařízení a způsobu zjišťování, hmotnosti pomocí takového zařízení.The invention relates to a weighing device, in particular for weighing a patient in a hospital bed, comprising a bed surface mounted on a frame, wherein force sensors connected to an electronic evaluation unit and a line for absorbing parasitic forces are arranged between the bed surface and the frame. The invention further relates to a method of calibrating such a device and a method of determining weight by such a device.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Sledování hmotnosti pacienta během pobytu v nemocničním zařízení je velmi důležité, neboť změny hmotnosti pacienta poskytují ošetřujícímu lékaři informace o příjmu potravin, tekutin a vylučování u daného pacienta.Monitoring the patient's weight while staying in the hospital is very important as changes in the patient's weight provide the attending physician with information about the patient's food, fluid and excretion.
Klasická vážení se provádí na běžných stacionárních vahách, ke kterým však musí být pacient dopraven. Ne vždy je však taková manipulace s pacientem vhodná nebo možná.Conventional weighing is carried out on standard stationary balances, but to which the patient must be transported. However, such patient handling is not always appropriate or possible.
Další možností je použití nájezdových vah, kdy je pacient přivezen i s lůžkem. U pacientů napojených trvale na podpůrná zařízení však ani tato metoda není vhodná.Another possibility is the use of ramp weights, when the patient is brought with the bed. However, this method is not suitable for patients permanently connected to support facilities.
Účinným a moderním řešením je sledování hmotnosti pacienta přímo na lůžku. Výhodou je možnost sledovat přírůstky či úbytky hmotnosti kontinuálně bez nežádoucí manipulace s pacientem. Zařízení pro vážení na lůžku umožňuje i další možnosti např. dálkové sledování, zda pacient opustil lůžko, napojení na počítač, zablokování váhy při manipulaci s předměty, u kterých se nevyžaduje vážení atd.. Nejdůležitější je však vážení absolutní hmotnosti pacienta a jejích změn. Z tohoMonitoring the patient's weight directly on the bed is an effective and modern solution. The advantage is the possibility to monitor weight gains or losses continuously without unwanted manipulation with the patient. The bedside weighing device also offers other options such as remote monitoring of whether the patient has left the bed, connection to a computer, blocking the scale when handling items that do not require weighing, etc. However, weighing the absolute weight of the patient and its changes is most important. Of which
vyplývá i požadavek na přesnost zařízení pro vážení. U absolutní hmotnosti je požadavek vážit s přesností cca 1 kg a u přírůstku hmotnosti s přesností cca 0,1 kg.there is also a requirement for the accuracy of the weighing equipment. For absolute weight, the requirement is to weigh to an accuracy of about 1 kg and for weight gain to an accuracy of about 0.1 kg.
Na stávajících lůžkách jsou v principu používány dva typy konfigurace lůžka se zařízením pro vážení.In principle, two types of bed configurations with weighing equipment are used on existing beds.
U prvního typu jsou snímače umístěny v podvozku lůžka, tzn. rám je rámem podvozku a váženým břemenem je pacient včetně ložné plochy lůžka. Výhodou tohoto řešení je jednodušší konstrukce. Hlavní nevýhodou je větší vážená hmotnost, která se zároveň pohybuje při zdvihu lůžka, a vážení i některého příslušenství.In the first type, the sensors are located in the chassis of the bed; the frame is the chassis frame and the weight is the patient including the bed area. The advantage of this solution is simpler construction. The main disadvantage is the increased weight that is also moving when the bed is lifted and the weighing of some accessories.
U druhého typu jsou snímače umístěny v ložné ploše tzn. rámem je podvozek včetně zdvihového mechanismu a rám ložné plochy, váženým břemenem je podložka s pacientem. Výhodou je menší hmotnost, která se váží a možnost připojit k lůžku příslušenství tak, že není váženo.In the second type, the sensors are located in the loading area, ie. the frame is the undercarriage including the lifting mechanism and the loading platform frame, the weighted load is the patient pad. The advantage is less weight to be weighed and the ability to attach accessories to the bed so that it is not weighed.
Ve stávajících nemocničních lůžkách se používají systémy se čtyřmi snímači síly, přičemž teoreticky je možné použití pouze tři snímače. Pro dosažení co nejlepší přesnosti se snímače umísťují co nejvíce do krajů lůžka pro získání co největší měřené základny. Dalším faktorem, ovlivňujícím přesnost vážení, je princip uložení jednotlivých snímačů. Používají se uložení přes kouli, přes hroty, přes silentbloky atd.In existing hospital beds, systems with four force sensors are used, theoretically only three sensors are possible. For best accuracy, the sensors are positioned as far as possible on the edge of the bed to obtain the largest measured base. Another factor influencing the accuracy of weighing is the principle of mounting individual sensors. They are used over ball, spikes, silent blocks, etc.
Známá zařízení pro vážení pacienta na nemocničním lůžku, zahrnují ložnou plochu, uloženou na rámu, přičemž mezi ložnou plochou a rámem jsou uspořádány jednak snímače síly, napojené na elektronickou vyhodnocovací jednotku a jednak vedení pro zachycení parazitních sil.Known devices for weighing a patient in a hospital bed include a bed surface mounted on a frame, with force sensors connected to the electronic evaluation unit and a line for capturing the parasitic forces between the bed and the frame.
Signál z nejčastěji čtyř snímačů je sveden do slučovací části, kde jsou všechny signály sloučeny na jeden signál. Ten je potom zpracován v elektronické vyhodnocovací jednotce a prezentován na zobrazovací části systému.The signal from the most frequently four sensors is routed to the merge section, where all signals are combined into one signal. This is then processed in an electronic evaluation unit and presented on the display part of the system.
Nevýhodou tohoto systému je fakt, že vysoké přesnosti vážení lze dosáhnout pouze při použiti kalibrované sady snímačů, které mají všechny stejnou či velmi podobnou směrnici K charakteristiky a stejnou hodnotu O posunutí charakteristiky. V případě jakékoliv nepřesností na kterémkoliv snímači dochází ke značnému zkreslení naměřených výsledků. Při použití levnějších, méně přesných snímačů tedy není přesnost vážení dostačující.The disadvantage of this system is that high weighing accuracy can only be achieved by using a calibrated set of transducers that all have the same or very similar slope of the K characteristic and the same value of the displacement characteristic. In case of any inaccuracies on any sensor, the measured results are significantly distorted. Therefore, when using cheaper, less accurate sensors, the weighing accuracy is not sufficient.
Cílem vynálezu tedy je navrhnout takové zařízení pro vážení, které by umožňovalo použít levnější snímače, aniž by to mělo vliv na přesnost měření. Dále je cílem vynálezu navrhnout způsob kalibrace takového zařízení a způsob zjišťování hmotnosti takovým zařízením.It is therefore an object of the present invention to provide a weighing device that allows the use of cheaper sensors without affecting measurement accuracy. It is a further object of the invention to provide a method for calibrating such a device and a method for determining the weight of such a device.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedeného cíle se dosahuje zařízením pro vážení, zejména pro vážení pacienta na nemocničním lůžku, zahrnující ložnou plochu, uloženou na rámu, přičemž mezi ložnou plochou a rámem jsou uspořádány jednak snímače síly, napojené na elektronickou vyhodnocovací jednotku a jednak vedení pro zachycení parazitních sil, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že snímače síly jsou alespoň dva s rozdílnou charakteristiku a jejich výstupy jsou samostatně napojeny na elektronickou vyhodnocovací jednotku.This object is achieved by a weighing device, in particular for weighing a patient in a hospital bed, comprising a bed surface mounted on a frame, wherein force sensors connected to an electronic evaluation unit and a line for detecting parasitic forces are arranged between the bed surface and the frame. The invention is based on the fact that the force sensors are at least two with different characteristics and their outputs are separately connected to an electronic evaluation unit.
Výhodou zařízení podle vynálezu je skutečnost, že díky samostatnému napojení na elektronickou vyhodnocovací jednotku lze použít snímače s rozdílnou charakteristikou, což významně zlevňuje konstrukci zařízení.An advantage of the device according to the invention is the fact that thanks to the separate connection to the electronic evaluation unit, sensors with different characteristics can be used, which significantly reduces the construction of the device.
Podle výhodného provedení zahrnuje vedení pro zachycení parazitních sil dvojici paralelogramů, uspořádaných na protilehlých koncích rámu, přičemž každý paralelogram zahrnuje alespoň dvě ramena, připojená na jedné straně k rámu a na opačné straně k pomocné desce. Ramena jsou v místě napojení na rám a na pomocnou desku pružně deformovatelná. Pomocná deska je spojena s ložnou plochou a mezi pomocnou deskou a rámem je uspořádán snímač síly.According to a preferred embodiment, the parasitic force receiving line comprises a pair of parallelograms arranged at opposite ends of the frame, each parallelogram comprising at least two arms connected on one side to the frame and on the opposite side to the sub-plate. The arms are elastically deformable at the point of connection to the frame and the auxiliary plate. The auxiliary plate is connected to the loading surface and a force sensor is arranged between the auxiliary plate and the frame.
Podle dalšího výhodného provedení zahrnuje vedení pro zachycení parazitních sil dvojici výkyvných mechanizmů, uspořádaných na protilehlých koncích rámu. Každý výkyvný mechanizmus zahrnuje alespoň jeden podélník, připojený na jedné straně výkyvné k rámu a na opačné straně připojený nebo opřený o ložnou plochu. Mezi podélníkem a rámem je uspořádán snímač síly.According to a further preferred embodiment, the parasitic force absorbing line comprises a pair of pivot mechanisms arranged at opposite ends of the frame. Each pivot mechanism comprises at least one longitudinal member attached on one side pivotable to the frame and on the other side attached or supported on the loading surface. A force sensor is arranged between the longitudinal and the frame.
Shora uvedeného cíle se také dosahuje způsobem kalibrace zařízení, podle kterého se na libovolné místo ložné plochy umístí závaží o známé hmotnosti mo a zjistí se výstupní signály Šímo 3 S2mo snímačů síly při zatížení ložné plochy závažím o známé hmotnosti mo.The above object is also achieved by a method of calibrating a device according to which a weight of known mass mo is placed at any point on the loading surface and the output signals of 3m 2m are detected by force sensors under load of a known weight mo.
Poté se na libovolné jiné místo ložné plochy umístí závaží o známé hmotnosti m-ι, kde m-ι může být rovno m0 a zjistí se výstupní signály Simi a S2mi snímačů síly při zatížení ložné plochy závažím o známé hmotnosti ητη.Thereafter, weights of known mass m-ι are placed at any other place in the mattress platform, where m-ι may be equal to m 0 and the output signals Si m ia and S 2m i of the load cell are determined under load of known mass ητη.
Následně se na libovolné další jiné místo ložné plochy umístí závaží o známé hmotnosti m3, kde m3 může být rovno m2 a zjistí se výstupní signály S1m2 a S2m2 snímačů síly při zatížení ložné plochy závažím závaží o známé hmotnosti m2.Subsequently, weights of known mass m 3 are placed in any other place of the mattress platform, where m 3 may be equal to m 2, and output signals S 1m2 and S 2m2 of the load cells are detected under load of the known mass of known mass m 2 .
Pak se na libovolné ještě další jiné místo ložné plochy umístí závaží o známé hmotnosti m3, kde m3 může být rovno m2 a zjistí se výstupní signály Sim3 3 S2m3 snímačů síly při zatížení ložné plochy závažím závaží o známé hmotnosti m3.Then, weights of known mass m 3 are placed at any other other place of the mattress platform, where m 3 can be equal to m 2, and output signals Si m 3 3 S 2 m 3 of load cells are detected under load of known mass m 3 .
Následně se stanoví hodnoty posunutí Oi a O2 charakteristik snímačů a směrnice Ki a K2 charakteristik snímačů ze soustavy rovnicSubsequently, the displacement values Oi and O 2 of the sensor characteristics and the slope Ki and K 2 of the sensor characteristics from the set of equations are determined.
Simo=Ki*moi+ OiSimo = Ki * moi + Oi
S2mo=K2*(rrio - moi) + O2 S 2 mo = K 2 * (rrio-moi) + O 2
Simi:=Ki*mii+ OiSimi : = Ki * mii + Oi
S2mi=K2*(mi — mu) + O2 S 2m i = K 2 * (mi - mu) + O 2
Sim2=Ki*rn21+ OiSim2 = Ki * rn 21 + O 1
S2m2=K2*(m2 - m2i) + O2 S 2 m2 = K 2 * (m 2 - m 2 i) + O 2
Slm3=Ki*m3i+ O1 Slm3 = Ki * m 3 i + O 1
S2m3=K2*(lTl3 - ΠΙ31) + O2 kdeS 2 m 3 = K 2 * (lTl3 - ΠΙ31) + O2 where
Simx je výstupní signál prvního snímače při zatížení ložné plochy hmotností mx S2mx je výstupní signál druhého snímače při zatížení ložné plochy hmotností mx, mx je hmotnost závaží x, mxi je část hmotnosti závaží x, působící na první snímač síly,Simx is the output signal of the first load cell under load m x S 2m x is the output of the second load cell under load m x , mx is the weight of x, m x i is the part of the weight of x acting on the first load cell,
O1 je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,O1 is the displacement value of the characteristic of the first sensor,
O2 je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,O2 is the displacement value of the first sensor characteristic,
K1 je směrnice charakteristiky prvního snímače, aK1 is the slope of the first sensor, and
K2 je směrnice charakteristiky prvního snímače.K 2 is the slope of the first sensor characteristic.
a stanovené hodnoty K|, K2, O1, O2 uloží do paměti elektronické vyhodnocovací jednotky.and set the value of K |, K2, O1, O2 stores the electronic unit.
Nově navržený způsob kalibrace umožňuje použít snímače s rozdílnou charakteristikou.The newly designed calibration method allows the use of sensors with different characteristics.
Podle výhodného provedení způsobu kalibrace se hmotnost zatížení mo zvolí nulová a zjistí výstupní signály Simo a S2mo dvou snímačů síly při nulovém zatížení ložné plochy.According to a preferred embodiment of the calibration method, the weight load of the MO selects zero and the detected output signals Sl OA m 2 m with two force transducers at loading the laying surface zero.
Poté se na libovolné místo ložné plochy umístí závaží o známé hmotnosti πη a zjistí se výstupní signály Simi a S2mi snímačů síly při zatížení ložné plochy závažím závaží o známé hmotnosti mi.Thereafter, weights of known mass πη are placed at any point on the loading surface and the output signals Si m ia and S2mi of the force transducers are detected when the load is loaded with a weight of known mass mi.
Následně se na libovolné jiné místo ložné plochy umístí závaží o známé hmotnosti m2, kde m2 může být rovno mi a zjistí se výstupní signály Sim2 a S2m2 snímačů síly při zatížení ložné plochy závažím závaží o známé hmotnosti m2.Subsequently, in any other place of the laying surface a weight with the known weight value m2, where m2 may be equal to mi and the output signals Si m 2 and 2 m 2 force transducers at loading the laying surface with a weight with the known weight value m2.
Soustava rovnic se upraví tak, že se hodnoty posunutí O1 a O2 charakteristik snímačů stanoví ze vztahů Oi=Simo a 02=S2mo, a směrnice K1 a K2 charakteristik snímačů se stanoví ze vztahůThe system of equations is adjusted so that the displacement values O1 and O 2 of the sensor characteristics are determined from the relations Oi = Si m o and 0 2 = S 2m o, and the slope of the sensor characteristics K1 and K 2 is determined from the relations
Oi*(S2m2” S2ml) + 02*(Sim1 Sim2) + Slm2*S2m1 “ θ1ηη1 θ2ω2Oi * (S2m2 ”S2ml) + 02 * (Sim1 Sim2) + Slm2 * S2m1“ θ1ηη1 θ2ω2
Κι=Κι =
ΓΠι*(θ2 - S2m2) ~ ΓΠ2*(θ2 - S2ml)ΓΠι * (θ2-S2m2) ~ ΓΠ2 * (θ2-S2ml)
KfíSzmi-Oz)Kfiszmi-Oz)
Κ2= m/K! -Simi + ΟιΚ 2 = m / K! -Si m i + Οι
Shora uvedeného cíle se také dosahuje způsobem zjišťování hmotnosti zařízením podle vynálezu, při kterém se vážený předmět umístí na ložnou plochu a odečtou se výstupní signály S-ip a S2P snímačů síly.The above object is also achieved by a method for the mass determination device according to the invention in which the weighed object placed on the loading surface, and subtracting the output signals Si and S2 P P force transducers.
Poté se stanoví hmotnost váženého předmětu, působící na první snímač síly a to ze vztahu mip=(S1p-Oi)/Ki a současně se stanoví hmotnost váženého předmětu, působící na druhý snímač síly a to ze vztahu m2P=(S2P-O2)/K2.Then the weight of the weighed object acting on the first force transducer is determined from the relation mi p = (S 1p -Oi) / Ki and at the same time the weight of the weighed object acting on the second force transducer is determined from the relation m2 P = (S2 P -O2) / K second
Následně se stanoví celková hmotnost mp váženého předmětu jako součet hodnot mip a rri2P, kdeSubsequently, the total mass m p of the weighed object is determined as the sum of the values mi p and rri2 P , where
Sip je výstupní signál prvního snímače při zatížení ložné plochy váženým předmětem,Si p is the output signal of the first sensor when the load is loaded by the object to be weighed,
S2P je výstupní signál prvního snímače při zatížení ložné plochy váženým předmětem, mip je hmotnost váženého předmětu, působící na druhý snímač síly, m2p je hmotnost váženého předmětu, působící na druhý snímač síly,S2 P is the output signal of the first load cell under load, mi p is the weight of the weighed object acting on the second load cell, m 2p is the weight of the weighed object acting on the second load cell,
O1 je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,O1 is the displacement value of the characteristic of the first sensor,
O2 je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,O 2 is the displacement value of the characteristic of the first sensor,
K1 je směrnice charakteristiky prvního snímače, aK1 is the slope of the first sensor, and
K2 je směrnice charakteristiky prvního snímače.K2 is the slope of the first sensor characteristic.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Zařízení pro vážení podle vynálezu bude blíže popsáno na příkladech provedeníThe weighing device according to the invention will be described in more detail by way of examples
zobrazených na výkresech, na kterém obr. 1 představuje příklad charakteristik použitých snímačů. Obr. 2 až 5 jsou schematické příklady různých provedení zařízení podle vynálezu a obr. 6 je příklad konkrétní konstrukce zařízení podle vynálezu.1 is an example of the characteristics of the sensors used. Giant. 2 to 5 are schematic examples of various embodiments of the device according to the invention and FIG. 6 is an example of a specific construction of the device according to the invention.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Zařízení pro vážení, zejména pro vážení pacienta na nemocničním lůžku, podle obr. 2 zahrnuje ložnou plochu 1, uloženou na rámu 2 prostřednictvím suvných vedení 5 pro zachycení parazitních sil.The weighing device, in particular for weighing a patient in a hospital bed, according to FIG. 2, comprises a loading surface 1 mounted on the frame 2 by means of sliding guides 5 for absorbing parasitic forces.
Mezi ložnou plochou 1 a rámem 2 jsou uspořádány dva snímače 3 síly, napojené na elektronickou vyhodnocovací jednotku 4. Použité snímače mají na rozdíl od snímačů ve známých konstrukcích tohoto typu rozdílnou charakteristiku. To znamená, že první snímač 3 má směrnici Ki charakteristiky a hodnotu Oi posunutí charakteristiky, zatímco druhý snímač 3 má směrnici K2 charakteristiky a hodnotu O2 posunutí charakteristiky (viz obr. 2). Směrnice K je tan a. Oba snímače 3 síly mají výstupy 6 napojeny samostatně na dvouvstupovou elektronickou vyhodnocovací jednotku 4.Between the loading surface 1 and the frame 2 there are arranged two force sensors 3 connected to the electronic evaluation unit 4. Unlike the sensors in known constructions of this type, the sensors used have different characteristics. That is, the first encoder 3 has a slope Ki value Oi characteristics and displacement characteristics, while the second transducer 3 has a slope K 2 O characteristics and the value of the characteristic shift 2 (see FIG. 2). Both force sensors 3 have outputs 6 connected separately to a two-input electronic evaluation unit 4.
Vyhodnocovací jednotka 4 má nezakreslený displej pro zobrazování výsledných údajů.The evaluation unit 4 has a non-drawn display for displaying the resulting data.
Před prvním použití je nutno zařízení zkalibrovat tak, aby bylo možné používat snímače 3 s rozdílnou charakteristikou. Kalibrace se provede tak, že se nejdříve na libovolné místo ložné plochy 1 umístí závaží o známé hmotnosti m0 a zjistí se výstupní signály Simo a S2mo snímačů síly při zatížení ložné plochy 1 závažím o známé hmotnosti m0.Before the first use, the device must be calibrated so that sensors 3 with different characteristics can be used. The calibration is carried out by first placing a weight of known mass m 0 at any point on the mattress platform 1 and determining the output signals Si m o and S 2m o of the load cells under load of the mattress platform 1 with a known mass m 0 .
Poté se na libovolné jiné místo ložné plochy 1_ umístí závaží o známé hmotnosti mb kde πη může být rovno m0 a zjistí se výstupní signály Sinu a S2mi snímačů 3 síly při zatížení ložné plochy 1 závažím o známé hmotnosti ηη.Thereafter, weights of known mass m b are placed in any other place of the mattress platform 7 where πη can be equal to m 0 and the output signals Sinu and S 2m as well as the load cells 3 are detected when the mattress platform 1 is loaded with a known mass ηη.
Následně se na libovolné další jiné místo ložné plochy 1 umístí závaží o známé hmotnosti m3, kde m3 může být rovno m2 a zjistí se výstupní signály Sim2 a S2m2 snímačů 3 síly při zatížení ložné plochy 1 závažím závaží o známé hmotnosti m2.Subsequently, a weight of known mass m 3 is placed at any other place of the loading surface 1, where m 3 may be equal to m 2 and the output signals Sim2 and S 2m 2 of the load cells 3 are detected 2 .
Pak se na libovolné ještě další jiné místo ložné plochy 1 umístí závaží o známé hmotnosti m3, kde m3 může být rovno m2 a zjistí se výstupní signály Sim3 a S2m3 snímačů 3 síly při zatížení ložné plochy 1_ závažím závaží o známé hmotnosti m3.Then at any yet other place of the laying surface 1 a weight with the known weight value m3, where m3 may be equal to m2 and the output signals Si m3 and S 2 m3 force transducers 3 at loading the laying surface 1_ weight with the known weight m 3 .
Následně se stanoví hodnoty posunutí Oi a O2 charakteristik snímačů a směrnice Κί a K2 charakteristik snímačů řešením soustavy rovnic:Subsequently, the displacement values Oi and O 2 of the sensor characteristics and the slope Κί and K 2 of the sensor characteristics are determined by solving the system of equations:
Simo=Ki*moi+ OiSi m o = Ki * moi + Oi
S2mo=K2*(mo - moi) + O2 S 2 mo = K 2 * (mo - moi) + O 2
S1mi=K1*m1i+ OiS 1m i = K 1 * m 1 i + Oi
S2mi=K2*(mi - mu) + O2 S 2 mi = K 2 * (mi - mu) + O 2
Sim2=Ki*m21+ OiSim2 = Ki * m 21 + O 1
S2m2=K2*(m2 - m2i) + O2 S 2 m2 = K 2 * (m 2 - m 2 i) + O 2
Sim3=K-i*m3i+ OiSi m 3 = Ki * m 3 i + Oi
S2m3=K2*(m3 - m3i) + O2 kdeS 2m3 = K 2 * (m 3 - m 3 i) + O 2 where
Simx je výstupní signál prvního snímače při zatížení ložné plochy hmotností mx S2mx je výstupní signál druhého snímače při zatížení ložné plochy hmotností mx, mx je hmotnost závaží x, mxi je část hmotnosti závaží x, působící na první snímač síly,Simx the output signal of the first transducer at loading the laying surface with the weight m x S 2 m x is the output signal of the second transducer at loading the laying surface with the weight m x, m * is the mass of the weight x, m x i is the part of the weight of the weight x loading the first force transducer ,
Oi je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,Oi is the displacement value of the characteristic of the first sensor,
O2 je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,O 2 is the displacement value of the characteristic of the first sensor,
Ημ je směrnice charakteristiky prvního snímače, aΗμ is the slope of the first sensor, and
K2 je směrnice charakteristiky prvního snímače.K 2 is the slope of the first sensor characteristic.
Obecný postup řešení soustavy rovnic je běžně známý a proto nebude blíže popisován.The general procedure for solving a system of equations is well known and will not be described in detail.
Kalibrace se ukončí tím, že se stanovené hodnoty Κι, K2, Οι, O2 uloží do paměti elektronické vyhodnocovací jednotky 4.The calibration is terminated by storing the determined values Κι, K2, Οι, O2 in the memory of the electronic evaluation unit 4.
Shora uvedený postup kalibrace lze významně zjednodušit tím, že se hmotnost zatížení m0 zvolí nulová.The above calibration procedure can be significantly simplified by selecting a load weight of m 0 of zero.
V prvním kroku se tedy zjistí výstupní signály S1mo a S2mo dvou snímačů 3 síly při nulovém zatížení ložné plochy 1..In a first step therefore detects the output signals S 1 m OA S2mo two force transducers 3 at loading the laying surface zero one ..
Poté se na libovolné místo ložné plochy 1 umístí závaží o známé hmotnosti πη a zjistí se výstupní signály Smu a S2mi snímačů 3 síly při zatížení ložné plochy 1 závažím závaží o známé hmotnosti mi a následně se na libovolné jiné místo ložné plochy 1 umístí závaží o známé hmotnosti m2, kde m2 může být rovno mi a zjistí se výstupní signály S1m2 a S2m2 snímačů 3 síly při zatížení ložné plochy 1 závažím závaží o známé hmotnosti m2:Thereafter, weights of known mass πη are placed at any point in the loading surface 1, and the output signals Smu and S2mi of the load cells 3 are detected under load of a known weight mi and then a known weight is placed at any other location. mass m 2 , where m 2 may be equal and the output signals S 1m2 and S2m2 of the load cells 3 shall be determined under load of the loading area 1 by a weight of known mass m 2 :
Shora uvedená soustava rovnic se upraví tak, že se hodnoty posunutí O1 a O2 charakteristik snímačů 3 stanoví ze vztahů Oi=Simo a 02=S2mo, a směrnice K1 a K2 charakteristik snímačů 3 se stanoví ze zjednodušených vztahů, získaných úpravou shora uvedené soustavy rovnic:The above set of equations is adjusted so that the displacement values of O1 and O2 of the sensor 3 characteristics are determined from the relations Oi = Si m o and 02 = S2mo, and the slope values K1 and K2 of the sensor characteristics 3 are determined from simplified relations obtained :
θ1 (S2m2- S2ml) + θ2 (S-|m1 ~ Slm2) + S-|m2*S2m1 ~ Sim1 S2m2θ1 (S2m2 - S2ml) + θ2 (S- | m1 ~ Slm2) + S- | m2 * S2m1 ~ Sim1 S2m2
Ki = ίΤΙι*(02 - S2m2) - ΓΠ2*(Ο2 - S2ml)Ki = ΤΙΤΙ * (02 - S2m2) - 2Π2 * (Ο2 - S2ml)
KfíSzmrOz)KfíSzmrOz)
K2= m-|*Ki - Šiml + OlK 2 = m- | * Ki - Siml + Ol
Při vlastním vážení musí samozřejmě vážený pacient ležet na ložné ploše 1 lůžka opatřeného zařízením podle vynálezu.During weighing, the patient to be weighed must of course lie on the bed surface of the bed provided with the device according to the invention.
Vyhodnocovací jednotka 4 odečte výstupní signály Sip a S2P obou snímačů 3 síly a stanoví se část hmotnosti pacienta na ložné ploše 1 lůžka, působící na první snímač 3 síly a to ze vztahu mip=(Sip-Oi)/K-|. Současně se stanoví část hmotnost pacienta, působící na druhý snímač 3 síly a to ze vztahu m2P=(S2P-O2)/K2.The evaluation unit 4 subtracts the output signals Si p and S2 P of both force sensors 3 and determines a portion of the patient's weight on the bed bed 1 acting on the first force sensor 3 with the relation mi p = (Si p -Oi) / K- | . At the same time, the part of the patient's mass acting on the second force sensor 3 is determined from the relation m2 P = (S2 P -O2) / K2.
Následně se stanoví celková hmotnost mp váženého pacienta jako součet hodnot mip a m2p.Subsequently, the total mass m p of the patient as a weighted sum of the values P I am 2p.
Jednotlivé použité symboly označují:The individual symbols used indicate:
Sip je výstupní signál prvního snímače při zatížení ložné plochy váženým předmětem,Si p is the output signal of the first sensor when the load is loaded by the object to be weighed,
S2p je výstupní signál prvního snímače při zatížení ložné plochy váženým předmětem, mip je hmotnost váženého předmětu, působící na druhý snímač síly, rr»2P je hmotnost váženého předmětu, působící na druhý snímač síly,S 2p is the output signal of the first load cell under load, mi p is the weight of the weighed object acting on the second load cell, rr »2 P is the weight of the weighed object acting on the second load cell,
Oi je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,Oi is the displacement value of the characteristic of the first sensor,
O2 je hodnota posunutí charakteristiky prvního snímače,O2 is the displacement value of the first sensor characteristic,
K1 je směrnice charakteristiky prvního snímače, aK1 is the slope of the first sensor, and
K2 je směrnice charakteristiky prvního snímače.K 2 is the slope of the first sensor characteristic.
Na obr. 3 je zobrazen další příklad provedení zařízení pro vážení podle vynálezu. Provedení z obr. 3 se od provedení z obr. 2 liší konstrukcí vedení 5 pro zachycení parazitních sil, kterou tvoří dvojice výkyvných mechanizmů, uspořádaných na protilehlých koncích rámu 2. Každý výkyvný mechanizmus zahrnuje jeden podélník 9, připojený na jedné straně výkyvné k rámu 2. Na opačné straně jej jeden podélník 9 připojený k ložné ploše lůžka a druhý podélník 9 je o ložnou plochu lůžka pouze opřený. Mezi každým podélníkem 9 a rámem 2 je uspořádán snímač 3 síly. Kalibrace zařízení i způsob vážení jsou stejné jako u výše popsaného provedení.FIG. 3 shows another embodiment of the weighing device according to the invention. The embodiment of Fig. 3 differs from the embodiment of Fig. 2 in the construction of the parasitic forces receiving line 5, consisting of a pair of pivot mechanisms arranged at opposite ends of the frame 2. Each pivot mechanism comprises one longitudinal member 9 attached to one side pivotable to the frame 2. On the opposite side, one longitudinal 9 attached to the bed surface and the other longitudinal 9 is only supported by the bed surface. A force sensor 3 is arranged between each longitudinal member 9 and the frame 2. The calibration of the device and the weighing method are the same as in the above-described embodiment.
Na obr. 4 je zobrazen další příklad provedení zařízení pro vážení podle vynálezu. Vedení 5 pro zachycení parazitních sil zahrnuje dva paralelogramy s pružinou,FIG. 4 shows another embodiment of the weighing device according to the invention. The line 5 for absorbing the parasitic forces comprises two parallelograms with a spring,
uspořádané na opačných stranách rámu 2. Mezi ložnou plochou lůžka a rámem 2 jsou opět uspořádány dva snímače 3 síly. Kalibrace zařízení i způsob vážení jsou stejné jako u výše popsaných provedení.Two force transducers 3 are again arranged between the bed surface of the bed and the frame 2. The device calibration and weighing method are the same as those described above.
Na obr. 5 je zobrazen ještě další příklad provedení zařízení pro vážení podle vynálezu. Vedení 5 pro zachycení parazitních sil zahrnuje dvojici paralelogramů, uspořádaných na protilehlých koncích rámu 2. Každý paralelogram zahrnuje dvě ramena 7, připojená na jedné straně k rámu 2 a na opačné straně k teleskopickému sloupu 10 pro polohování ložné plochy 1 lůžka. Mezi každým teleskopickým sloupem TO a rámem 2 je uspořádán snímač 3 síly. Ramena 7 jsou tuhá, pouze v místě napojení na rám 2 a na teleskopický sloup 10 jsou pružně deformovatelná. Toho lze dosáhnout například tak, že se ramena 7 zhotoví z plechu odpovídající tloušťky a plech se po stranách vyztužím ohnutím.Fig. 5 shows yet another embodiment of the weighing device according to the invention. The parasitic force guide 5 comprises a pair of parallelograms arranged at opposite ends of the frame 2. Each parallelogram comprises two arms 7, connected on one side to the frame 2 and on the other side to the telescopic column 10 for positioning the bed 1. A force sensor 3 is arranged between each telescopic mast TO and the frame 2. The arms 7 are rigid, only at the point of attachment to the frame 2 and to the telescopic pole 10 are elastically deformable. This can be achieved, for example, by making the legs 7 of sheet metal of appropriate thickness and by bending the sheet at the sides.
Konkrétní provedení s takovými rameny 7 je zobrazeno na obr. 6. Vedení 5 pro zachycení parazitních sil zahrnuje dvojici paralelogramů, uspořádaných na protilehlých koncích rámu 2. Pro zjednodušení je na obr. 6 znázorněn pouze paralelogram na levém konci rámu 2. Každý paralelogram zahrnuje čtyři ramena 7, připojená na jedné straně k rámu 2 a na opačné straně k pomocné desce 8. Plechová ramena 7 jsou v místě napojení na rám 2 a na pomocnou desku 8 pružně deformovatelná, jinak jsou vyztužena na okrajích ohybem plechu. Pomocná deska 8 je spojena s ložnou plochou 1_ prostřednictvím teleskopického sloupu 10. Mezi pomocnou deskou 8 a rámem 2 je uspořádán neznázorněný snímač 3 síly. Kalibrace zařízení i způsob vážení jsou opět stejné jako u výše popsaných provedení.A specific embodiment with such arms 7 is shown in Fig. 6. The parasitic force receiving line 5 comprises a pair of parallelograms arranged at opposite ends of the frame 2. For simplicity, only the parallelogram at the left end of the frame 2 is shown in FIG. the arms 7, connected on one side to the frame 2 and on the opposite side to the sub-plate 8. The metal arms 7 are elastically deformable at the point of connection to the frame 2 and the sub-plate 8, otherwise they are reinforced at the edges by bending the sheet. The auxiliary plate 8 is connected to the loading surface 7 by means of a telescopic column 10. A force sensor 3 (not shown) is arranged between the auxiliary plate 8 and the frame 2. The calibration of the device and the weighing method are again the same as in the above-described embodiments.
Claims (6)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20060620A CZ303785B6 (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Weighing device, weighing device calibration method and method of determining weight by making use of such device |
PCT/CZ2007/000085 WO2008040262A1 (en) | 2006-10-02 | 2007-08-27 | A weighing device, a calibration method of the device and a method of determining weight by weighing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20060620A CZ303785B6 (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Weighing device, weighing device calibration method and method of determining weight by making use of such device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2006620A3 true CZ2006620A3 (en) | 2008-04-23 |
CZ303785B6 CZ303785B6 (en) | 2013-05-02 |
Family
ID=38698323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20060620A CZ303785B6 (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Weighing device, weighing device calibration method and method of determining weight by making use of such device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ303785B6 (en) |
WO (1) | WO2008040262A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3205268B1 (en) * | 2016-02-11 | 2023-10-25 | Hill-Rom Services, Inc. | Hospital bed |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5747745A (en) * | 1995-07-26 | 1998-05-05 | Tedea-Huntleigh Intl. Ltd. | Weighting device for bedridden patients |
DE19959128B4 (en) * | 1998-12-08 | 2004-02-12 | Trw Inc., Lyndhurst | Capacitive weight sensor |
FR2865032B1 (en) * | 2004-01-08 | 2006-09-29 | Balea | MOBILE WEIGHING BASE |
US7253366B2 (en) * | 2004-08-09 | 2007-08-07 | Hill-Rom Services, Inc. | Exit alarm for a hospital bed triggered by individual load cell weight readings exceeding a predetermined threshold |
CZ2007721A3 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-29 | Grund A. S. | Weighing apparatus, particularly apparatus for measuring weight of persons |
-
2006
- 2006-10-02 CZ CZ20060620A patent/CZ303785B6/en unknown
-
2007
- 2007-08-27 WO PCT/CZ2007/000085 patent/WO2008040262A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ303785B6 (en) | 2013-05-02 |
WO2008040262A1 (en) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10527508B2 (en) | Force measurement system and a method of calibrating the same | |
US10126186B2 (en) | Load transducer system configured to correct for measurement errors in the output forces and/or moments of the system | |
US9939309B2 (en) | Weighing device and method with off-center indication | |
US4281730A (en) | Scale | |
US4020911A (en) | Load cell scale | |
US5086856A (en) | Method and apparatus for weighing a wheel supported load | |
JP4002905B2 (en) | Load scale and load scale system using the same | |
JP4990360B2 (en) | Top balance with corner load sensor | |
US7381910B1 (en) | Sensor frame for generating a weight signal of a curved object | |
US4023633A (en) | Flexure scale | |
US6765154B2 (en) | Portable, adjustable bed weighing system | |
EP1457768B1 (en) | Barycentric position measuring apparatus | |
US5677498A (en) | Vehicle axle load weighing system | |
JP2005043191A (en) | Load cell type weight measuring device | |
JP5084326B2 (en) | Load cell unit and weighing device | |
CZ2006620A3 (en) | Weighing device, weighing device calibration method and method of determining weight by making use of such device | |
US4492279A (en) | Infant health monitoring system | |
US8664547B2 (en) | Platform scale using slot block load cells | |
JP4763476B2 (en) | Inclination error determination device, inclination error determination method, measuring instrument, and measuring method | |
CZ17069U1 (en) | Weighing apparatus, particularly for weighing a patient lying on hospital bed | |
US6610935B1 (en) | Torque compensated weight sensing modules | |
WO2007143838A1 (en) | Low profile load cell | |
JPH0795022B2 (en) | Material testing machine | |
CN211067513U (en) | Vehicle-mounted weighing stretcher platform system and ambulance adopting same | |
US20080041638A1 (en) | Low Profile Load Cell |