JP2001194220A - 計量装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被計量物の質量を高精度、高速で計量するこ
とができ、ロードセルのばね定数ｋを求める必要がな
く、任意の振動数の振動成分を除去することができるよ
うにすること。 【解決手段】 被計量物の重量を受けてこの重量に対応
する計量信号ν(j) を生成し（ステップ１００）、計量
信号ν(j) に対して第２差分（２階微分）を行ない第２
差分信号ν”(j) を算出する差分演算手段（ステップ１
０２）と、計量信号ν(j) の差分と第２差分信号ν”
(j) の差分とに基づいて補正係数ｃ1 を算出する補正係
数演算手段（ステップ１０４）と、計量信号ν(j) か
ら、第２差分信号ν”(j) に補正係数ｃ1 を乗算して得
られた補正済み第２差分信号ｃ1 ν”(j) を減算する等
の演算を行ない補正済み計量信号ｍ(j) ＝（ν(j) −ｃ
1 ν”(j) ）／（Ｅｇ）を算出する計量値演算手段（ス
テップ１０６）とを具備する。
とができ、ロードセルのばね定数ｋを求める必要がな
く、任意の振動数の振動成分を除去することができるよ
うにすること。 【解決手段】 被計量物の重量を受けてこの重量に対応
する計量信号ν(j) を生成し（ステップ１００）、計量
信号ν(j) に対して第２差分（２階微分）を行ない第２
差分信号ν”(j) を算出する差分演算手段（ステップ１
０２）と、計量信号ν(j) の差分と第２差分信号ν”
(j) の差分とに基づいて補正係数ｃ1 を算出する補正係
数演算手段（ステップ１０４）と、計量信号ν(j) か
ら、第２差分信号ν”(j) に補正係数ｃ1 を乗算して得
られた補正済み第２差分信号ｃ1 ν”(j) を減算する等
の演算を行ない補正済み計量信号ｍ(j) ＝（ν(j) −ｃ
1 ν”(j) ）／（Ｅｇ）を算出する計量値演算手段（ス
テップ１０６）とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、計量装置の荷重
検出部を構成するロードセル等のばね定数を使用するこ
となく、自由振動（固有振動）や強制振動中において物
品の質量又は重量を正確に計量することができる計量装
置に関する。
検出部を構成するロードセル等のばね定数を使用するこ
となく、自由振動（固有振動）や強制振動中において物
品の質量又は重量を正確に計量することができる計量装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の計量装置は、図４に示すように、
載台１、ロードセル２、増幅器３、Ａ／Ｄ変換器（アナ
ログ・デジタル変換器）４、ＣＰＵ５、及び表示部６を
備えている。この載台１に被計量物（図示せず）を載せ
ると、ロードセル２に設けられている歪みゲージ（図示
せず）が被計量物の重量を検出してアナログ計量信号を
生成し、このアナログ計量信号が増幅器３、及びＡ／Ｄ
変換器４を通ってデジタル計量信号（計量時系列）に変
換されてＣＰＵ５に入力する。ＣＰＵ５は、計量信号を
処理して被計量物の質量（又は重量）を表示部６に表示
することができる。
載台１、ロードセル２、増幅器３、Ａ／Ｄ変換器（アナ
ログ・デジタル変換器）４、ＣＰＵ５、及び表示部６を
備えている。この載台１に被計量物（図示せず）を載せ
ると、ロードセル２に設けられている歪みゲージ（図示
せず）が被計量物の重量を検出してアナログ計量信号を
生成し、このアナログ計量信号が増幅器３、及びＡ／Ｄ
変換器４を通ってデジタル計量信号（計量時系列）に変
換されてＣＰＵ５に入力する。ＣＰＵ５は、計量信号を
処理して被計量物の質量（又は重量）を表示部６に表示
することができる。
【０００３】しかし、被計量物が載台１上に載せられる
際に、その衝撃によりロードセル２に振動が生じ、計量
信号にその振動の成分が含まれることとなる。従って、
被計量物の質量を安定して表示部６に表示させるために
は、この振動成分を除去する信号処理が必要である。一
般に、この信号処理には、ローパスフィルタ等がよく使
用されている。しかし、周知のように、ローパスフィル
タによりこのような比較的低周波数の振動成分を除去し
て比較的高い計量精度を得るには、約１００ｍｓ、又は
それ以上の比較的長い計量時間を必要としているので、
高い計量精度を維持しながら計量速度の向上を図ること
が課題となっている。
際に、その衝撃によりロードセル２に振動が生じ、計量
信号にその振動の成分が含まれることとなる。従って、
被計量物の質量を安定して表示部６に表示させるために
は、この振動成分を除去する信号処理が必要である。一
般に、この信号処理には、ローパスフィルタ等がよく使
用されている。しかし、周知のように、ローパスフィル
タによりこのような比較的低周波数の振動成分を除去し
て比較的高い計量精度を得るには、約１００ｍｓ、又は
それ以上の比較的長い計量時間を必要としているので、
高い計量精度を維持しながら計量速度の向上を図ること
が課題となっている。
【０００４】そこで、被計量物及び載台１を含むロード
セル２の固有振動モデル式（１）を使用して高速計量を
実現する手段が採られている。
セル２の固有振動モデル式（１）を使用して高速計量を
実現する手段が採られている。
【０００５】 ｍｘ”(t) ＋ｋｘ(t) ＝ｍｇ （１）
【０００６】式（１）において、ｍはロードセル２の負
荷質量（被計量物の質量ｍk を含む。）、ｋはロードセ
ル２及び載台１から成る荷重検出部７のばね定数、ｇは
重力加速度、ｘ(t) 、ｘ”(t) は負荷質量の絶対変位と
その加速度、ｔは時間である。計量信号ν1(t)は、 ν1(t)＝Ｅｋｘ(t) （２） と表すことができ、この計量信号ν1(t)を時間ｔに対し
て２階微分すると、
荷質量（被計量物の質量ｍk を含む。）、ｋはロードセ
ル２及び載台１から成る荷重検出部７のばね定数、ｇは
重力加速度、ｘ(t) 、ｘ”(t) は負荷質量の絶対変位と
その加速度、ｔは時間である。計量信号ν1(t)は、 ν1(t)＝Ｅｋｘ(t) （２） と表すことができ、この計量信号ν1(t)を時間ｔに対し
て２階微分すると、
【０００７】 ν1 ”(t) ＝Ｅｋｘ”(t) （３）
【０００８】が得られる。ただし、Ｅはロードセル２の
出力感度である。そして、式（１）〜（３）から次式
（４）を求めて、この式（４）により負荷質量ｍを算出
することができる。このようにして、比較的低周波数の
振動成分を含む計量信号ν1(t)を演算処理して、負荷質
量ｍを高精度で高速に求めることができる。そして、負
荷質量ｍから風袋質量ｍ0 を減算することにより被計量
物の質量ｍk を算出することができる。
出力感度である。そして、式（１）〜（３）から次式
（４）を求めて、この式（４）により負荷質量ｍを算出
することができる。このようにして、比較的低周波数の
振動成分を含む計量信号ν1(t)を演算処理して、負荷質
量ｍを高精度で高速に求めることができる。そして、負
荷質量ｍから風袋質量ｍ0 を減算することにより被計量
物の質量ｍk を算出することができる。
【０００９】 ｍ＝ν1(t)／｛Ｅｇ−（ν1 ”(t) ／ｋ）｝ （４）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、式（４）の演
算を行う為には、ロードセル２及び載台１から成る荷重
検出部７のばね定数ｋを求める必要があり、このばね定
数ｋを正確に求めることは、非常に困難であり面倒であ
るという問題がある。また、高速計量が要求される計量
装置の多くは、その荷重検出部７に例えば搬送コンベア
やホッパのような風袋部が取り付けられているので、こ
のような搬送コンベア等を含む荷重検出部７のばね定数
ｋを正確に求めるのは更に困難なことである。しかも、
搬送コンベア等は、これを構成する部材等のばらつきが
存在しているので、製造されたそれぞれの荷重検出部ご
とにばね定数ｋを求める必要があり非常に面倒である。
算を行う為には、ロードセル２及び載台１から成る荷重
検出部７のばね定数ｋを求める必要があり、このばね定
数ｋを正確に求めることは、非常に困難であり面倒であ
るという問題がある。また、高速計量が要求される計量
装置の多くは、その荷重検出部７に例えば搬送コンベア
やホッパのような風袋部が取り付けられているので、こ
のような搬送コンベア等を含む荷重検出部７のばね定数
ｋを正確に求めるのは更に困難なことである。しかも、
搬送コンベア等は、これを構成する部材等のばらつきが
存在しているので、製造されたそれぞれの荷重検出部ご
とにばね定数ｋを求める必要があり非常に面倒である。
【００１１】そして、従来の計量装置では、床振動の影
響を受ける場合があるし、ロードセル２に設けられてい
る搬送コンベアのプーリや駆動モータの回転による影響
を受ける場合もあり、これら強制振動による振動成分も
計量信号ν1(t)に含まれることとなり、これら強制振動
も除去する必要がある。しかし、式（４）は、荷重検出
部７の固有振動モデル式を使用して負荷質量ｍを求めて
いるので、固有振動数以外の振動成分を除去することが
できないという問題がある。
響を受ける場合があるし、ロードセル２に設けられてい
る搬送コンベアのプーリや駆動モータの回転による影響
を受ける場合もあり、これら強制振動による振動成分も
計量信号ν1(t)に含まれることとなり、これら強制振動
も除去する必要がある。しかし、式（４）は、荷重検出
部７の固有振動モデル式を使用して負荷質量ｍを求めて
いるので、固有振動数以外の振動成分を除去することが
できないという問題がある。
【００１２】本発明は、被計量物の質量又は重量を高精
度、高速で計量することができる計量装置であって、荷
重変換手段のばね定数ｋを求める必要がなく、任意の振
動数の振動成分を除去することができる計量装置を提供
することを目的とする。
度、高速で計量することができる計量装置であって、荷
重変換手段のばね定数ｋを求める必要がなく、任意の振
動数の振動成分を除去することができる計量装置を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る計量装
置は、被計量物の重量を受けてこの重量に対応する計量
信号を生成する荷重変換手段と、上記計量信号に対して
２階微分を行ない２階微分信号を算出する微分演算手段
と、上記計量信号の差分と上記２階微分信号の差分とに
基づいて補正係数を算出する補正係数演算手段と、上記
計量信号から、上記２階微分信号に上記補正係数を乗算
して得られた補正済み２階微分信号を減算して補正済み
計量信号を算出する計量値演算手段と、を具備すること
を特徴とするものである。
置は、被計量物の重量を受けてこの重量に対応する計量
信号を生成する荷重変換手段と、上記計量信号に対して
２階微分を行ない２階微分信号を算出する微分演算手段
と、上記計量信号の差分と上記２階微分信号の差分とに
基づいて補正係数を算出する補正係数演算手段と、上記
計量信号から、上記２階微分信号に上記補正係数を乗算
して得られた補正済み２階微分信号を減算して補正済み
計量信号を算出する計量値演算手段と、を具備すること
を特徴とするものである。
【００１４】第２の発明に係る計量装置は、被計量物の
重量を受けてこの重量に対応する計量信号を生成する荷
重変換手段と、上記計量信号に対して２階微分を行ない
２階微分信号を算出する微分演算手段と、上記計量信号
に含まれている振動成分の振動数に基づいて補正係数を
算出する補正係数演算手段と、上記計量信号から、上記
２階微分信号に上記補正係数を乗算して得られた補正済
み２階微分信号を減算して補正済み計量信号を算出する
計量値演算手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。
重量を受けてこの重量に対応する計量信号を生成する荷
重変換手段と、上記計量信号に対して２階微分を行ない
２階微分信号を算出する微分演算手段と、上記計量信号
に含まれている振動成分の振動数に基づいて補正係数を
算出する補正係数演算手段と、上記計量信号から、上記
２階微分信号に上記補正係数を乗算して得られた補正済
み２階微分信号を減算して補正済み計量信号を算出する
計量値演算手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。
【００１５】第３の発明に係る計量装置は、被計量物の
重量を受けてこの重量に対応する計量信号を生成する荷
重変換手段と、上記計量信号に対して２階微分を行ない
２階微分信号を算出する微分演算手段と、上記計量信号
の差分、上記２階微分信号の差分、及び下記計量値演算
手段により所定の微少時間前に算出された当該被計量物
の補正済み計量信号に基づいて補正係数を算出する補正
係数演算手段と、上記計量信号を、上記２階微分信号に
上記補正係数を乗算して得られた補正済み２階微分信号
によって除算して補正済み計量信号を算出する計量値演
算手段と、を具備することを特徴とするものである。
重量を受けてこの重量に対応する計量信号を生成する荷
重変換手段と、上記計量信号に対して２階微分を行ない
２階微分信号を算出する微分演算手段と、上記計量信号
の差分、上記２階微分信号の差分、及び下記計量値演算
手段により所定の微少時間前に算出された当該被計量物
の補正済み計量信号に基づいて補正係数を算出する補正
係数演算手段と、上記計量信号を、上記２階微分信号に
上記補正係数を乗算して得られた補正済み２階微分信号
によって除算して補正済み計量信号を算出する計量値演
算手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１６】第４の発明に係る計量装置は、被計量物の
重量を受けてこの重量に対応する計量信号を生成する荷
重変換手段と、上記計量信号に対して２階微分を行ない
２階微分信号を算出する微分演算手段と、上記計量信号
に含まれている振動成分の振動数、及び下記計量値演算
手段により所定の微少時間前に算出された当該被計量物
の補正済み計量信号に基づいて補正係数を算出する補正
係数演算手段と、上記計量信号を、上記２階微分信号に
上記補正係数を乗算して得られた補正済み２階微分信号
によって除算して補正済み計量信号を算出する計量値演
算手段と、を具備することを特徴とするものである。
重量を受けてこの重量に対応する計量信号を生成する荷
重変換手段と、上記計量信号に対して２階微分を行ない
２階微分信号を算出する微分演算手段と、上記計量信号
に含まれている振動成分の振動数、及び下記計量値演算
手段により所定の微少時間前に算出された当該被計量物
の補正済み計量信号に基づいて補正係数を算出する補正
係数演算手段と、上記計量信号を、上記２階微分信号に
上記補正係数を乗算して得られた補正済み２階微分信号
によって除算して補正済み計量信号を算出する計量値演
算手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１７】第１の発明に係る計量装置によると、荷重
変換手段が被計量物の重量を受けて計量信号を生成する
と、微分演算手段がこの計量信号に対して２階微分を行
ない２階微分信号を算出することができ、そして、補正
係数演算手段が計量信号の差分と２階微分信号の差分と
に基づいて補正係数を算出することができる。計量値演
算手段は、計量信号から、２階微分信号に補正係数を乗
算して得られた補正済み２階微分信号を減算して、補正
済み計量信号を算出することができる。このようにし
て、振動成分を含む計量信号からその振動成分を除去し
た補正済み計量信号を得ることができる。
変換手段が被計量物の重量を受けて計量信号を生成する
と、微分演算手段がこの計量信号に対して２階微分を行
ない２階微分信号を算出することができ、そして、補正
係数演算手段が計量信号の差分と２階微分信号の差分と
に基づいて補正係数を算出することができる。計量値演
算手段は、計量信号から、２階微分信号に補正係数を乗
算して得られた補正済み２階微分信号を減算して、補正
済み計量信号を算出することができる。このようにし
て、振動成分を含む計量信号からその振動成分を除去し
た補正済み計量信号を得ることができる。
【００１８】第２の発明に係る計量装置の補正係数演算
手段は、計量信号に含まれている振動成分の振動数に基
づいて補正係数を算出することができる。従って、第２
の発明によると、計量信号に含まれている振動成分の振
動数が既知である場合、第１の発明のように、計量信号
の差分及び２階微分信号の差分を使用せずに、この振動
数を使用して補正済み計量信号を算出することができ
る。補正係数演算手段以外は、第１の発明と同様に作用
する。
手段は、計量信号に含まれている振動成分の振動数に基
づいて補正係数を算出することができる。従って、第２
の発明によると、計量信号に含まれている振動成分の振
動数が既知である場合、第１の発明のように、計量信号
の差分及び２階微分信号の差分を使用せずに、この振動
数を使用して補正済み計量信号を算出することができ
る。補正係数演算手段以外は、第１の発明と同様に作用
する。
【００１９】第３の発明に係る計量装置によると、荷重
変換手段が被計量物の重量を受けて計量信号を生成する
と、微分演算手段がこの計量信号に対して２階微分を行
ない２階微分信号を算出することができ、そして、補正
係数演算手段が計量信号の差分、２階微分信号の差分、
及び計量値演算手段により所定の微少時間前に算出され
た当該被計量物の補正済み計量信号に基づいて補正係数
を算出することができる。計量値演算手段は、計量信号
を、２階微分信号に補正係数を乗算して得られた補正済
み２階微分信号によって除算して補正済み計量信号を算
出することができる。このようにして、振動成分を含む
計量信号からその振動成分を除去した補正済み計量信号
を得ることができる。
変換手段が被計量物の重量を受けて計量信号を生成する
と、微分演算手段がこの計量信号に対して２階微分を行
ない２階微分信号を算出することができ、そして、補正
係数演算手段が計量信号の差分、２階微分信号の差分、
及び計量値演算手段により所定の微少時間前に算出され
た当該被計量物の補正済み計量信号に基づいて補正係数
を算出することができる。計量値演算手段は、計量信号
を、２階微分信号に補正係数を乗算して得られた補正済
み２階微分信号によって除算して補正済み計量信号を算
出することができる。このようにして、振動成分を含む
計量信号からその振動成分を除去した補正済み計量信号
を得ることができる。
【００２０】第４の発明に係る計量装置の補正係数演算
手段は、計量信号に含まれている振動成分の振動数、及
び計量値演算手段により所定の微少時間前に算出された
当該被計量物の補正済み計量信号に基づいて補正係数を
算出することができる。従って、第４の発明によると、
計量信号に含まれている振動成分の振動数が既知である
場合、第３の発明のように、計量信号の差分及び２階微
分信号の差分を使用せずに、この振動数を使用して補正
済み計量信号を算出することができる。補正係数演算手
段以外は、第３の発明と同様に作用する。
手段は、計量信号に含まれている振動成分の振動数、及
び計量値演算手段により所定の微少時間前に算出された
当該被計量物の補正済み計量信号に基づいて補正係数を
算出することができる。従って、第４の発明によると、
計量信号に含まれている振動成分の振動数が既知である
場合、第３の発明のように、計量信号の差分及び２階微
分信号の差分を使用せずに、この振動数を使用して補正
済み計量信号を算出することができる。補正係数演算手
段以外は、第３の発明と同様に作用する。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明に係る計量装置の第１実施
形態を各図を参照して説明する。この実施形態の計量装
置は、図４に示す従来の計量装置に設けられているＣＰ
Ｕ５に代えて、別のＣＰＵを設けたものである。このＣ
ＰＵ５以外の載台１、ロードセル２、増幅器３、Ａ／Ｄ
変換器４、及び表示部６は従来のものと同等であるの
で、同等部分の詳細な説明を省略する。この実施形態の
計量装置は、被計量物が載台１上に載せられる際に、そ
の衝撃によりロードセル２に生じる比較的低周波数の振
動に基づく振動成分Ａcos(ωｔ＋Ｂ）を計量信号ν(j)
から除去した補正済み負荷質量ｍ(j) を算出し、この補
正済み負荷質量ｍ(j) から被計量物の質量ｍk を表すｍ
k (j) を算出することができるものである。この計量信
号ν(j) は、
形態を各図を参照して説明する。この実施形態の計量装
置は、図４に示す従来の計量装置に設けられているＣＰ
Ｕ５に代えて、別のＣＰＵを設けたものである。このＣ
ＰＵ５以外の載台１、ロードセル２、増幅器３、Ａ／Ｄ
変換器４、及び表示部６は従来のものと同等であるの
で、同等部分の詳細な説明を省略する。この実施形態の
計量装置は、被計量物が載台１上に載せられる際に、そ
の衝撃によりロードセル２に生じる比較的低周波数の振
動に基づく振動成分Ａcos(ωｔ＋Ｂ）を計量信号ν(j)
から除去した補正済み負荷質量ｍ(j) を算出し、この補
正済み負荷質量ｍ(j) から被計量物の質量ｍk を表すｍ
k (j) を算出することができるものである。この計量信
号ν(j) は、
【００２２】 ν(j) ＝Ｅｍｇ＋Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ） （５）
【００２３】によって表すことができるものである。た
だし、計量信号ν(j) は、ＣＰＵに入力する計量信号ν
1(j)に対して所定の処理を行うことによって得られる信
号である。そして、Ｅはロードセル２の出力感度、ｍは
ロードセル２に掛かる負荷質量、ｇは重力加速度、Ｅｍ
ｇは計量しようとする直流成分であり、Ａcos(ｊωＴ＋
Ｂ）は除去しようとする振動成分である。そして、ω、
Ａ、Ｂはそれぞれ振動成分の角振動数、振幅及び位相で
あり、これらの各値は不明とする。そして、ロードセル
２及び載台１から成る荷重検出部７のばね定数ｋも不明
とする。振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）は、振動成分Ａco
s(ωｔ＋Ｂ）を時系列で表したものである。Ｔはサンプ
リング周期である。
だし、計量信号ν(j) は、ＣＰＵに入力する計量信号ν
1(j)に対して所定の処理を行うことによって得られる信
号である。そして、Ｅはロードセル２の出力感度、ｍは
ロードセル２に掛かる負荷質量、ｇは重力加速度、Ｅｍ
ｇは計量しようとする直流成分であり、Ａcos(ｊωＴ＋
Ｂ）は除去しようとする振動成分である。そして、ω、
Ａ、Ｂはそれぞれ振動成分の角振動数、振幅及び位相で
あり、これらの各値は不明とする。そして、ロードセル
２及び載台１から成る荷重検出部７のばね定数ｋも不明
とする。振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）は、振動成分Ａco
s(ωｔ＋Ｂ）を時系列で表したものである。Ｔはサンプ
リング周期である。
【００２４】なお、ＣＰＵには、Ａ／Ｄ変換器４から出
力された計量信号ν1(j)が入力するが、この計量信号ν
1(j)には、振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）以外にも、例え
ば床Ｆから伝達されてくる比較的高周波数の振動の成分
が含まれているが、この比較的高周波数の振動成分は、
遮断周波数の高い従来公知のローパスフィルタ（このロ
ーパスフィルタはＣＰＵに設けてある。）により除去す
るように構成してある。従って、計量信号ν(j) は、Ｃ
ＰＵに入力する計量信号ν1(j)を上記ローパスフィルタ
によって処理を行うことによって得られた信号である。
このように、この計量装置は、計量信号ν1(j)に含まれ
ている比較的高周波数の振動成分を遮断周波数の高い従
来のローパスフィルタによって高速に除去することがで
き、比較的低周波数の振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）を本
発明の演算処理により高速に除去することができるもの
である。
力された計量信号ν1(j)が入力するが、この計量信号ν
1(j)には、振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）以外にも、例え
ば床Ｆから伝達されてくる比較的高周波数の振動の成分
が含まれているが、この比較的高周波数の振動成分は、
遮断周波数の高い従来公知のローパスフィルタ（このロ
ーパスフィルタはＣＰＵに設けてある。）により除去す
るように構成してある。従って、計量信号ν(j) は、Ｃ
ＰＵに入力する計量信号ν1(j)を上記ローパスフィルタ
によって処理を行うことによって得られた信号である。
このように、この計量装置は、計量信号ν1(j)に含まれ
ている比較的高周波数の振動成分を遮断周波数の高い従
来のローパスフィルタによって高速に除去することがで
き、比較的低周波数の振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）を本
発明の演算処理により高速に除去することができるもの
である。
【００２５】次に、本発明の特徴とするＣＰＵを説明す
る。このＣＰＵは、記憶部（図示せず）に記憶されてい
る所定のプログラムに従って各種演算処理を行うもので
あり、差分演算手段、補正係数演算手段、計量値演算手
段、及び風袋引き手段を備えている。差分演算手段は、
特許請求の範囲に記載の微分演算手段であり、計量信号
ν(j) の時系列に対して第２差分を行ない第２差分信号
ν”(j) を算出する手段である。このように、計量信号
ν(j) の時系列に対して第２差分を行ない第２差分信号
ν”(j) を算出することは、計量信号ν(j) の時系列に
対して２階微分を行い２階微分信号ν”(j) を算出する
ことを意味している。この第２差分信号ν”(j) は、
る。このＣＰＵは、記憶部（図示せず）に記憶されてい
る所定のプログラムに従って各種演算処理を行うもので
あり、差分演算手段、補正係数演算手段、計量値演算手
段、及び風袋引き手段を備えている。差分演算手段は、
特許請求の範囲に記載の微分演算手段であり、計量信号
ν(j) の時系列に対して第２差分を行ない第２差分信号
ν”(j) を算出する手段である。このように、計量信号
ν(j) の時系列に対して第２差分を行ない第２差分信号
ν”(j) を算出することは、計量信号ν(j) の時系列に
対して２階微分を行い２階微分信号ν”(j) を算出する
ことを意味している。この第２差分信号ν”(j) は、
【００２６】 ν”(j) ＝−ω2 Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ） （６）
【００２７】として表すことができる。補正係数演算手
段は、計量信号ν(j) の差分Δν(j) を第２差分信号
ν”(j)の差分Δν”(j) により除算して補正係数ｃ1
を算出する手段である。補正係数ｃ1 は、
段は、計量信号ν(j) の差分Δν(j) を第２差分信号
ν”(j)の差分Δν”(j) により除算して補正係数ｃ1
を算出する手段である。補正係数ｃ1 は、
【００２８】 ｃ1 ＝Δν(j) ／Δν”(j) （７）
【００２９】として表すことができる。ただし、Δは、
差分演算子を表す。計量値演算手段は、計量信号ν(j)
から、第２差分信号ν”(j) に補正係数ｃ 1 を乗算して
得られた補正済み第２差分信号ｃ1 ν”(j) を減算し
て、この減算値（ν(j) −ｃ1 ν”(j) ）をＥｇで除算
して補正済み計量信号ｍ(j) を算出する手段である。補
正済み計量信号ｍ(j) は、
差分演算子を表す。計量値演算手段は、計量信号ν(j)
から、第２差分信号ν”(j) に補正係数ｃ 1 を乗算して
得られた補正済み第２差分信号ｃ1 ν”(j) を減算し
て、この減算値（ν(j) −ｃ1 ν”(j) ）をＥｇで除算
して補正済み計量信号ｍ(j) を算出する手段である。補
正済み計量信号ｍ(j) は、
【００３０】 ｍ(j) ＝（ν(j) −ｃ1 ν”(j) ）／（Ｅｇ） （８）
【００３１】として表すことができる。ｍ(j) は演算し
て得られた負荷質量ｍの計量結果である。風袋引き手段
は、補正済み計量信号ｍ(j) から荷重検出部７の風袋質
量ｍ0 を減算して被計量物の質量ｍk を表すｍk (j) を
算出して出力する手段である。この被計量物の質量ｍk
(j) が表示部６に表示される。
て得られた負荷質量ｍの計量結果である。風袋引き手段
は、補正済み計量信号ｍ(j) から荷重検出部７の風袋質
量ｍ0 を減算して被計量物の質量ｍk を表すｍk (j) を
算出して出力する手段である。この被計量物の質量ｍk
(j) が表示部６に表示される。
【００３２】次に、式（７）で表される補正係数ｃ1 を
算出する手順を説明する。まず、Δν(j) 、Δν”(j)
を、
算出する手順を説明する。まず、Δν(j) 、Δν”(j)
を、
【００３３】 Δν(j) ＝ν(j) −ν(j−１) （９） Δν”(j) ＝ν”(j) −ν”(j−１) （１０）
【００３４】のようにして差分演算を行なう。ただし、
サンプリングインデックスｊ＝０、１、２、３、・・・
・である。そして、Δν”(j) が０でない時系列とΔν
(j) を式（７）に代入して補正係数ｃ1 を算出すること
ができる。勿論、補正係数ｃ1をより正確に求めるため
には、補正係数ｃ1 の時系列の平均値を使用すればよ
い。
サンプリングインデックスｊ＝０、１、２、３、・・・
・である。そして、Δν”(j) が０でない時系列とΔν
(j) を式（７）に代入して補正係数ｃ1 を算出すること
ができる。勿論、補正係数ｃ1をより正確に求めるため
には、補正係数ｃ1 の時系列の平均値を使用すればよ
い。
【００３５】次に、上記のように構成された計量装置を
使用して被計量物の質量を計量するときのＣＰＵの演算
処理を、図１に示すフローチャートを参照して説明す
る。まず、計量装置の電源をＯＮにして載台１上に被計
量物を載せると、ロードセル２がその被計量物の重量を
受けてこの重量に対応する計量信号を生成して計量信号
ν1 (j) がＣＰＵに入力する。この計量信号ν1 (j) に
は、被計量物が載台１上に載せられる際に、その衝撃に
よりロードセル２に生じる比較的低周波数の固有振動
（自由振動）に基づく振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）や、
床Ｆ等から伝達されてくる比較的高周波数の強制振動の
振動成分が含まれているが、この比較的高周波数の振動
成分は、ＣＰＵに設けられている遮断周波数の高いロー
パスフィルタにより除去することができる。これによ
り、このローパスフィルタは、式（５）に示すように、
振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）と直流成分Ｅｍｇを含む計
量信号ν(j) を生成する（ステップ１００）。次に、差
分演算手段が式（６）の差分演算を行ない、第２差分信
号ν”(j) を算出する（ステップ１０２）。そして、補
正係数演算手段が式（９）、（１０）の差分演算を行っ
てΔν(j) 、Δν”(j) を求め、このΔν(j) 、Δν”
(j) を式（７）に代入して演算を行ない補正係数ｃ 1 を
算出する（ステップ１０４）。そして、計量値演算手段
が計量信号ν(j) 、第２差分信号ν”(j) 、補正係数ｃ
1 、及びＥｇを式（８）に代入して演算を行ない、補正
済み計量信号ｍ(j) を算出する（ステップ１０６）。そ
して、図には示さないが、補正済み計量信号ｍ(j) から
荷重検出部７の風袋質量ｍ0 を減算して被計量物の質量
ｍk を表すｍk (j) を算出して出力し、この被計量物の
質量ｍ k (j) を表示部６に表示することができる。
使用して被計量物の質量を計量するときのＣＰＵの演算
処理を、図１に示すフローチャートを参照して説明す
る。まず、計量装置の電源をＯＮにして載台１上に被計
量物を載せると、ロードセル２がその被計量物の重量を
受けてこの重量に対応する計量信号を生成して計量信号
ν1 (j) がＣＰＵに入力する。この計量信号ν1 (j) に
は、被計量物が載台１上に載せられる際に、その衝撃に
よりロードセル２に生じる比較的低周波数の固有振動
（自由振動）に基づく振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）や、
床Ｆ等から伝達されてくる比較的高周波数の強制振動の
振動成分が含まれているが、この比較的高周波数の振動
成分は、ＣＰＵに設けられている遮断周波数の高いロー
パスフィルタにより除去することができる。これによ
り、このローパスフィルタは、式（５）に示すように、
振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）と直流成分Ｅｍｇを含む計
量信号ν(j) を生成する（ステップ１００）。次に、差
分演算手段が式（６）の差分演算を行ない、第２差分信
号ν”(j) を算出する（ステップ１０２）。そして、補
正係数演算手段が式（９）、（１０）の差分演算を行っ
てΔν(j) 、Δν”(j) を求め、このΔν(j) 、Δν”
(j) を式（７）に代入して演算を行ない補正係数ｃ 1 を
算出する（ステップ１０４）。そして、計量値演算手段
が計量信号ν(j) 、第２差分信号ν”(j) 、補正係数ｃ
1 、及びＥｇを式（８）に代入して演算を行ない、補正
済み計量信号ｍ(j) を算出する（ステップ１０６）。そ
して、図には示さないが、補正済み計量信号ｍ(j) から
荷重検出部７の風袋質量ｍ0 を減算して被計量物の質量
ｍk を表すｍk (j) を算出して出力し、この被計量物の
質量ｍ k (j) を表示部６に表示することができる。
【００３６】この計量装置によると、計量信号ν(j)
と、この計量信号ν(j) の第２差分信号ν”(j) と、計
量信号の差分Δν(j) 及び第２差分信号の差分Δν”
(j) と、を使用して被計量物の質量ｍk を表す質量信号
ｍk (j) を算出することができるので、被計量物の質量
ｍk を高精度、高速で計量することができる。そして、
載台１を含むロードセル２のばね定数ｋを求める必要が
ないので、ばね定数ｋを求めるための手間が掛からず、
ばね定数ｋに含まれている誤差に基づく計量誤差も発生
せず、これによる計量精度の低下を防止することができ
る。また、載台１に被計量物を載せた状態で振動するロ
ードセル２の振動数を使用せずに被計量物の質量ｍk を
算出することができるので、この振動数を求めるための
手間が掛からず、振動数に含まれている誤差に基づく計
量誤差も発生しない。
と、この計量信号ν(j) の第２差分信号ν”(j) と、計
量信号の差分Δν(j) 及び第２差分信号の差分Δν”
(j) と、を使用して被計量物の質量ｍk を表す質量信号
ｍk (j) を算出することができるので、被計量物の質量
ｍk を高精度、高速で計量することができる。そして、
載台１を含むロードセル２のばね定数ｋを求める必要が
ないので、ばね定数ｋを求めるための手間が掛からず、
ばね定数ｋに含まれている誤差に基づく計量誤差も発生
せず、これによる計量精度の低下を防止することができ
る。また、載台１に被計量物を載せた状態で振動するロ
ードセル２の振動数を使用せずに被計量物の質量ｍk を
算出することができるので、この振動数を求めるための
手間が掛からず、振動数に含まれている誤差に基づく計
量誤差も発生しない。
【００３７】次に、本発明に係る計量装置の第２実施形
態を説明する。第２実施形態と第１実施形態の計量装置
の相違するところは、ＣＰＵの補正係数演算手段及び計
量値演算手段が相違するところである。従って、第２実
施形態の計量装置は、図４に示す載台１、ロードセル
２、増幅器３、Ａ／Ｄ変換器４、表示部６を備えてい
る。そして、第２実施形態のＣＰＵは、第１実施形態の
ＣＰＵに設けられている差分演算手段及び風袋引き手段
を備えている。これら第１実施形態と同等部分の説明を
省略する。第２実施形態の補正係数演算手段は、計量信
号ν(j) の差分Δν(j) を第２差分信号ν”(j) の差分
Δν”(j) により除算して補正係数ｃ1 を算出し（式
（７）参照）、この補正係数ｃ1 を、所定の微少時間
前、即ち１つ前のサンプリング（ｊ−１）においてこの
実施形態の計量値演算手段より算出された補正済み計量
信号ｍ(j-1）により除算して補正係数ｃ2 (j) を算出す
る手段である。補正係数ｃ2 (j) は、
態を説明する。第２実施形態と第１実施形態の計量装置
の相違するところは、ＣＰＵの補正係数演算手段及び計
量値演算手段が相違するところである。従って、第２実
施形態の計量装置は、図４に示す載台１、ロードセル
２、増幅器３、Ａ／Ｄ変換器４、表示部６を備えてい
る。そして、第２実施形態のＣＰＵは、第１実施形態の
ＣＰＵに設けられている差分演算手段及び風袋引き手段
を備えている。これら第１実施形態と同等部分の説明を
省略する。第２実施形態の補正係数演算手段は、計量信
号ν(j) の差分Δν(j) を第２差分信号ν”(j) の差分
Δν”(j) により除算して補正係数ｃ1 を算出し（式
（７）参照）、この補正係数ｃ1 を、所定の微少時間
前、即ち１つ前のサンプリング（ｊ−１）においてこの
実施形態の計量値演算手段より算出された補正済み計量
信号ｍ(j-1）により除算して補正係数ｃ2 (j) を算出す
る手段である。補正係数ｃ2 (j) は、
【００３８】 ｃ2 (j) ＝ｃ1 ／ｍ(j-1） （１１）
【００３９】として表すことができる。ただし、ｍ(j）
の初期値ｍ(0）は適当な値、例えば荷重検出部７の風袋
質量ｍ0 を使用することができる。計量値演算手段は、
第２差分信号ν”(j) に補正係数ｃ2 (j) を乗算して得
られた補正済み第２差分信号ｃ2 (j) ν”(j) にＥｇを
加算して、計量信号ν(j)をこの加算値（Ｅｇ＋ｃ2 (j)
ν”(j) ）で除算して補正済み計量信号ｍ(j) を算出
する手段である。補正済み計量信号ｍ(j) は、
の初期値ｍ(0）は適当な値、例えば荷重検出部７の風袋
質量ｍ0 を使用することができる。計量値演算手段は、
第２差分信号ν”(j) に補正係数ｃ2 (j) を乗算して得
られた補正済み第２差分信号ｃ2 (j) ν”(j) にＥｇを
加算して、計量信号ν(j)をこの加算値（Ｅｇ＋ｃ2 (j)
ν”(j) ）で除算して補正済み計量信号ｍ(j) を算出
する手段である。補正済み計量信号ｍ(j) は、
【００４０】 ｍ(j) ＝ν(j) ／（Ｅｇ＋ｃ2 (j) ν”(j) ） （１２）
【００４１】として表すことができる。ｍ(j) は演算し
て得られた負荷質量ｍの計量結果である。
て得られた負荷質量ｍの計量結果である。
【００４２】次に、上記のように構成された計量装置を
使用して被計量物の質量を計量するときのＣＰＵの演算
処理を、図２に示すフローチャートを参照して説明す
る。まず、計量装置の電源をＯＮにして載台１上に被計
量物を載せると、ロードセル２がその被計量物の重量を
受けてこの重量に対応する計量信号を生成して計量信号
ν1 (j) がＣＰＵに入力する。この計量信号ν1 (j) に
は、第１実施形態で説明したように、被計量物が載台１
上に載せられる際に、その衝撃によりロードセル２に生
じる比較的低周波数の固有振動に基づく振動成分Ａcos
(ｊωＴ＋Ｂ）や、床Ｆ等から伝達されてくる比較的高
周波数の強制振動の振動成分が含まれているが、この比
較的高周波数の振動成分は、第１実施形態と同様に、Ｃ
ＰＵに設けられている遮断周波数の高いローパスフィル
タにより高速に除去することができる。これにより、こ
のローパスフィルタは、式（５）に示すように、振動成
分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）と直流成分Ｅｍｇを含む計量信号
ν(j) を生成する（ステップ２００）。次に、差分演算
手段が式（６）の演算を行ない、第２差分信号ν”(j)
を算出する（ステップ２０２）。そして、補正係数演算
手段がΔν(j) 、Δν”(j) を求め、このΔν(j) 、Δ
ν”(j) を式（７）に代入して演算を行ない補正係数ｃ
1 を算出し、そして、この補正係数ｃ1 を、１つ前のサ
ンプリング（ｊ−１）において計量値演算手段より算出
された補正済み計量信号ｍ(j-1）を除算して補正係数ｃ
2 (j) を算出する（ステップ２０４）。そして、計量値
演算手段が計量信号ν(j) 、第２差分信号ν”(j) 、補
正係数ｃ2 (j) 、及びＥｇを式（１２）に代入して演算
を行ない補正済み計量信号ｍ(j) を算出する（ステップ
２０６）。そして、図には示さないが、補正済み計量信
号ｍ(j) から載台１を含むロードセル２の風袋質量ｍ0
を減算して被計量物の質量ｍk を表すｍk (j) を算出し
て出力し、この被計量物の質量ｍk (j) を表示部６に表
示することができる。
使用して被計量物の質量を計量するときのＣＰＵの演算
処理を、図２に示すフローチャートを参照して説明す
る。まず、計量装置の電源をＯＮにして載台１上に被計
量物を載せると、ロードセル２がその被計量物の重量を
受けてこの重量に対応する計量信号を生成して計量信号
ν1 (j) がＣＰＵに入力する。この計量信号ν1 (j) に
は、第１実施形態で説明したように、被計量物が載台１
上に載せられる際に、その衝撃によりロードセル２に生
じる比較的低周波数の固有振動に基づく振動成分Ａcos
(ｊωＴ＋Ｂ）や、床Ｆ等から伝達されてくる比較的高
周波数の強制振動の振動成分が含まれているが、この比
較的高周波数の振動成分は、第１実施形態と同様に、Ｃ
ＰＵに設けられている遮断周波数の高いローパスフィル
タにより高速に除去することができる。これにより、こ
のローパスフィルタは、式（５）に示すように、振動成
分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）と直流成分Ｅｍｇを含む計量信号
ν(j) を生成する（ステップ２００）。次に、差分演算
手段が式（６）の演算を行ない、第２差分信号ν”(j)
を算出する（ステップ２０２）。そして、補正係数演算
手段がΔν(j) 、Δν”(j) を求め、このΔν(j) 、Δ
ν”(j) を式（７）に代入して演算を行ない補正係数ｃ
1 を算出し、そして、この補正係数ｃ1 を、１つ前のサ
ンプリング（ｊ−１）において計量値演算手段より算出
された補正済み計量信号ｍ(j-1）を除算して補正係数ｃ
2 (j) を算出する（ステップ２０４）。そして、計量値
演算手段が計量信号ν(j) 、第２差分信号ν”(j) 、補
正係数ｃ2 (j) 、及びＥｇを式（１２）に代入して演算
を行ない補正済み計量信号ｍ(j) を算出する（ステップ
２０６）。そして、図には示さないが、補正済み計量信
号ｍ(j) から載台１を含むロードセル２の風袋質量ｍ0
を減算して被計量物の質量ｍk を表すｍk (j) を算出し
て出力し、この被計量物の質量ｍk (j) を表示部６に表
示することができる。
【００４３】この計量装置によると、計量信号ν(j)
と、第２差分信号ν”(j) と、計量信号の差分Δν(j)
及び第２差分信号の差分Δν”(j) と、補正済み計量信
号ｍ(j-1）と、を使用して被計量物の質量ｍk を表す質
量信号ｍk (j) を算出することができるので、被計量物
の質量ｍk を高精度、高速で計量することができる。そ
して、第１実施形態と同様に、荷重検出部７のばね定数
ｋを求める必要がないので、ばね定数ｋを求めるための
手間が掛からず、ばね定数ｋに含まれている誤差に基づ
く計量誤差も発生しない。また、第１実施形態と同様
に、載台１に被計量物を載せた状態で振動するロードセ
ル２の振動数を使用せずに被計量物の質量ｍk を算出す
ることができるので、この振動数を求めるための手間が
掛からず、振動数に含まれている誤差に基づく計量誤差
も発生しない。
と、第２差分信号ν”(j) と、計量信号の差分Δν(j)
及び第２差分信号の差分Δν”(j) と、補正済み計量信
号ｍ(j-1）と、を使用して被計量物の質量ｍk を表す質
量信号ｍk (j) を算出することができるので、被計量物
の質量ｍk を高精度、高速で計量することができる。そ
して、第１実施形態と同様に、荷重検出部７のばね定数
ｋを求める必要がないので、ばね定数ｋを求めるための
手間が掛からず、ばね定数ｋに含まれている誤差に基づ
く計量誤差も発生しない。また、第１実施形態と同様
に、載台１に被計量物を載せた状態で振動するロードセ
ル２の振動数を使用せずに被計量物の質量ｍk を算出す
ることができるので、この振動数を求めるための手間が
掛からず、振動数に含まれている誤差に基づく計量誤差
も発生しない。
【００４４】ただし、第１及び第２の各実施形態では、
式（７）に示すように、補正係数演算手段がｃ1 ＝Δν
(j) ／Δν”(j) の演算を行うことにより補正係数ｃ1
を算出したが、ｃ1 ＝−１／ω2 の演算を行うことによ
り補正係数ｃ1 を算出してもよい。ただし、ωは荷重検
出部７の角振動数（固有振動数）である。つまり、荷重
検出部７の角振動数ωの正確な値が得られている場合
は、この角振動数ωを使用することにより極めて正確に
被計量物の質量ｍk を算出することができる。なお、ｃ
1 ＝−１／ω2 は、式（５）、（６）を式（８）に代入
して計算することにより得ることができる。そして、第
１及び第２の各実施形態では、差分演算手段により、計
量信号ν(j) の時系列に対して第２差分（２階微分）を
行ない第２差分信号ν”(j) を算出したが、これに代え
て、ロードセル２に加速度計を設け、この加速度計によ
り測定して得られたロードセル２に伝わる振動の鉛直方
向の加速度時系列を使用して第２差分信号ν”(j) を算
出してもよい。
式（７）に示すように、補正係数演算手段がｃ1 ＝Δν
(j) ／Δν”(j) の演算を行うことにより補正係数ｃ1
を算出したが、ｃ1 ＝−１／ω2 の演算を行うことによ
り補正係数ｃ1 を算出してもよい。ただし、ωは荷重検
出部７の角振動数（固有振動数）である。つまり、荷重
検出部７の角振動数ωの正確な値が得られている場合
は、この角振動数ωを使用することにより極めて正確に
被計量物の質量ｍk を算出することができる。なお、ｃ
1 ＝−１／ω2 は、式（５）、（６）を式（８）に代入
して計算することにより得ることができる。そして、第
１及び第２の各実施形態では、差分演算手段により、計
量信号ν(j) の時系列に対して第２差分（２階微分）を
行ない第２差分信号ν”(j) を算出したが、これに代え
て、ロードセル２に加速度計を設け、この加速度計によ
り測定して得られたロードセル２に伝わる振動の鉛直方
向の加速度時系列を使用して第２差分信号ν”(j) を算
出してもよい。
【００４５】また、第１及び第２の各実施形態では、被
計量物が載台１上に載せられる際に、その衝撃によりロ
ードセル２に生じる比較的低周波数の固有振動に基づく
振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）を除去する例を示したが、
この振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）が例えば床Ｆから伝わ
ってくる比較的低周波数の強制振動、又はロードセル２
に取り付けられる搬送コンベアのプーリや駆動モータの
回転によって生じる比較的低周波数の強制振動に基づく
ものである場合でも、上記各実施形態と同様にしてこの
振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）を高速に除去して被計量物
の質量ｍk を高精度で計量することができる。
計量物が載台１上に載せられる際に、その衝撃によりロ
ードセル２に生じる比較的低周波数の固有振動に基づく
振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）を除去する例を示したが、
この振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）が例えば床Ｆから伝わ
ってくる比較的低周波数の強制振動、又はロードセル２
に取り付けられる搬送コンベアのプーリや駆動モータの
回転によって生じる比較的低周波数の強制振動に基づく
ものである場合でも、上記各実施形態と同様にしてこの
振動成分Ａcos(ｊωＴ＋Ｂ）を高速に除去して被計量物
の質量ｍk を高精度で計量することができる。
【００４６】次に、図３を参照して、式（１２）の収束
性と、被計量物の質量ｍk を高速、高精度で計量するこ
とができることと、を表すシミュレーションの一例を説
明する。このシミュレーションの計量信号ν(j) の時系
列は、
性と、被計量物の質量ｍk を高速、高精度で計量するこ
とができることと、を表すシミュレーションの一例を説
明する。このシミュレーションの計量信号ν(j) の時系
列は、
【００４７】 ν(j) ＝９．８ｍ＋０．５ｍcos(ｊωＴ） （１３）
【００４８】としてある。従って、このシミュレーショ
ンでは、比較的低周波数の振動成分０．５ｍcos(ｊω
Ｔ）をロードセル２に強制的に付与している。ここで、
負荷質量ｍ＝１（ｋｇ）、ばね定数ｋ＝３５０００（Ｎ
／ｍ）、角振動数ω＝２πｆ、周波数ｆ＝２９．７７５
（Ｈｚ）、サンプリング周期Ｔ＝０．００１（ｓ）とし
てあり、ｍ(j) の初期値ｍ(0) は０．５（ｋｇ）として
ある。しかし、実際の計量では、負荷質量ｍは求めよう
とするものであり未知であり、ばね定数ｋ、角振動数
ω、及び周波数ｆも式（１２）で使用していないので実
際に求める必要がない。
ンでは、比較的低周波数の振動成分０．５ｍcos(ｊω
Ｔ）をロードセル２に強制的に付与している。ここで、
負荷質量ｍ＝１（ｋｇ）、ばね定数ｋ＝３５０００（Ｎ
／ｍ）、角振動数ω＝２πｆ、周波数ｆ＝２９．７７５
（Ｈｚ）、サンプリング周期Ｔ＝０．００１（ｓ）とし
てあり、ｍ(j) の初期値ｍ(0) は０．５（ｋｇ）として
ある。しかし、実際の計量では、負荷質量ｍは求めよう
とするものであり未知であり、ばね定数ｋ、角振動数
ω、及び周波数ｆも式（１２）で使用していないので実
際に求める必要がない。
【００４９】図３に示す曲線ａは、式（１３）で表され
る計量信号ν(j) を第２実施形態で説明したように各種
演算処理して、更に式（１２）を演算することにより求
められた補正済み計量信号ｍ(j) （被計量物の質量ｍk
と風袋質量ｍ0 の合計質量）を示す図である。曲線ｂ
は、計量信号ν(j) を従来の遮断周波数が比較的低いロ
ーパスフィルタに通して振動成分０．５ｍcos(ｊωＴ）
を除去する補正を行なった補正済み計量信号ｍL (j) を
示す図である。図３から分かるように、載台１に負荷質
量ｍ＝１（ｋｇ）が印加された時からこの負荷質量ｍ＝
１（ｋｇ）を略同じ計量精度で表示部６が表示するまで
の時間は、第２実施形態の計量装置を使用した場合は、
約０．００６秒の時間が掛かり、従来のローパスフィル
タを使用した場合は、約０．１秒の時間が掛かってい
る。このように、略同じ計量精度で負荷質量ｍを計量し
た場合、従来の約６／１００（＝０．００６秒／０．１
秒）という短時間で計量を行うことができる。なお、図
３に示す曲線ａは、式（１３）で表される計量信号ν
(j) を使用して第２実施形態の式（１２）を演算するこ
とにより求められた補正済み計量信号ｍ(j) を示す図で
あるが、式（１３）で表される計量信号ν(j) を使用し
て第１実施形態の式（８）を演算することにより求めた
補正済み計量信号ｍ(j) もこの曲線ａと略同一の曲線で
表されるものとなる。従って、第１実施形態の計量装置
によっても、従来の遮断周波数が比較的低いローパスフ
ィルタを使用した場合と比較して、約６／１００の短時
間で略同じ計量精度の計量を行うことができる。更に、
上記各実施形態では、被計量物の質量ｍk を算出した
が、この質量ｍkに重量加速度ｇを乗算して、被計量物
の重量ｍk ｇを算出するようにしてもよい。
る計量信号ν(j) を第２実施形態で説明したように各種
演算処理して、更に式（１２）を演算することにより求
められた補正済み計量信号ｍ(j) （被計量物の質量ｍk
と風袋質量ｍ0 の合計質量）を示す図である。曲線ｂ
は、計量信号ν(j) を従来の遮断周波数が比較的低いロ
ーパスフィルタに通して振動成分０．５ｍcos(ｊωＴ）
を除去する補正を行なった補正済み計量信号ｍL (j) を
示す図である。図３から分かるように、載台１に負荷質
量ｍ＝１（ｋｇ）が印加された時からこの負荷質量ｍ＝
１（ｋｇ）を略同じ計量精度で表示部６が表示するまで
の時間は、第２実施形態の計量装置を使用した場合は、
約０．００６秒の時間が掛かり、従来のローパスフィル
タを使用した場合は、約０．１秒の時間が掛かってい
る。このように、略同じ計量精度で負荷質量ｍを計量し
た場合、従来の約６／１００（＝０．００６秒／０．１
秒）という短時間で計量を行うことができる。なお、図
３に示す曲線ａは、式（１３）で表される計量信号ν
(j) を使用して第２実施形態の式（１２）を演算するこ
とにより求められた補正済み計量信号ｍ(j) を示す図で
あるが、式（１３）で表される計量信号ν(j) を使用し
て第１実施形態の式（８）を演算することにより求めた
補正済み計量信号ｍ(j) もこの曲線ａと略同一の曲線で
表されるものとなる。従って、第１実施形態の計量装置
によっても、従来の遮断周波数が比較的低いローパスフ
ィルタを使用した場合と比較して、約６／１００の短時
間で略同じ計量精度の計量を行うことができる。更に、
上記各実施形態では、被計量物の質量ｍk を算出した
が、この質量ｍkに重量加速度ｇを乗算して、被計量物
の重量ｍk ｇを算出するようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】本発明に係る計量装置によると、計量信
号と、この計量信号の２階微分信号と、計量信号の差分
及び２階微分信号の差分と、を使用して被計量物の質量
又は重量を表す補正済み計量信号を算出することによ
り、計量信号に振動成分が混入している場合でも被計量
物の質量等を高精度、高速で計量することができる。そ
して、荷重変換手段のばね定数ｋを求める必要がないの
で、ばね定数ｋを求めるための手間が掛からず、ばね定
数ｋに含まれている誤差に基づく計量誤差も発生しない
という効果がある。また、ばね定数ｋを使用せずに補正
済み計量信号を算出することができるので、荷重変換手
段の固有振動（自由振動）に限らず、任意の振動数の振
動成分を除去することができる。そして、第１の発明に
係る計量装置の補正係数演算手段によると、計量信号に
含まれている振動成分の振動数を使用せずに、計量信号
の差分と２階微分信号の差分とに基づいて補正係数を算
出することができるので、振動数を求めるための手間が
掛からず、振動数に含まれている誤差に基づく計量誤差
も発生しない。
号と、この計量信号の２階微分信号と、計量信号の差分
及び２階微分信号の差分と、を使用して被計量物の質量
又は重量を表す補正済み計量信号を算出することによ
り、計量信号に振動成分が混入している場合でも被計量
物の質量等を高精度、高速で計量することができる。そ
して、荷重変換手段のばね定数ｋを求める必要がないの
で、ばね定数ｋを求めるための手間が掛からず、ばね定
数ｋに含まれている誤差に基づく計量誤差も発生しない
という効果がある。また、ばね定数ｋを使用せずに補正
済み計量信号を算出することができるので、荷重変換手
段の固有振動（自由振動）に限らず、任意の振動数の振
動成分を除去することができる。そして、第１の発明に
係る計量装置の補正係数演算手段によると、計量信号に
含まれている振動成分の振動数を使用せずに、計量信号
の差分と２階微分信号の差分とに基づいて補正係数を算
出することができるので、振動数を求めるための手間が
掛からず、振動数に含まれている誤差に基づく計量誤差
も発生しない。
【００５１】第２の発明に係る計量装置の補正係数演算
手段によると、計量信号の差分と２階微分信号の差分を
使用せずに、計量信号に含まれている振動成分の振動数
を使用して補正係数を算出することができるので、例え
ば振動の発生源が搬送コンベアの駆動モータ等のよう
に、振動数を正確に求めることができる場合は、被計量
物の質量又は重量を極めて正確に算出することができ
る。
手段によると、計量信号の差分と２階微分信号の差分を
使用せずに、計量信号に含まれている振動成分の振動数
を使用して補正係数を算出することができるので、例え
ば振動の発生源が搬送コンベアの駆動モータ等のよう
に、振動数を正確に求めることができる場合は、被計量
物の質量又は重量を極めて正確に算出することができ
る。
【００５２】第３の発明に係る計量装置の補正係数演算
手段によると、計量信号に含まれている振動成分の振動
数を使用せずに、計量信号の差分、２階微分信号の差
分、及び計量値演算手段により所定の微少時間前に算出
された当該被計量物の補正済み計量信号に基づいて補正
係数を算出することができるので、第１の発明と同様
に、振動数を求めるための手間が掛からず、振動数に含
まれている誤差に基づく計量誤差も発生しない。
手段によると、計量信号に含まれている振動成分の振動
数を使用せずに、計量信号の差分、２階微分信号の差
分、及び計量値演算手段により所定の微少時間前に算出
された当該被計量物の補正済み計量信号に基づいて補正
係数を算出することができるので、第１の発明と同様
に、振動数を求めるための手間が掛からず、振動数に含
まれている誤差に基づく計量誤差も発生しない。
【００５３】第４の発明に係る計量装置の補正係数演算
手段によると、第２の発明と同様に、計量信号に含まれ
ている振動成分の振動数を使用して補正係数を算出する
ことができるので、例えば振動の発生源が搬送コンベア
の駆動モータ等のように、振動数を正確に求めることが
できる場合は、被計量物の質量又は重量を極めて正確に
算出することができる。
手段によると、第２の発明と同様に、計量信号に含まれ
ている振動成分の振動数を使用して補正係数を算出する
ことができるので、例えば振動の発生源が搬送コンベア
の駆動モータ等のように、振動数を正確に求めることが
できる場合は、被計量物の質量又は重量を極めて正確に
算出することができる。
【図１】この発明の第１実施形態に係る計量装置の演算
の手順を示すフローチャートである。
の手順を示すフローチャートである。
【図２】同発明の第２実施形態に係る計量装置の演算の
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図３】同第２実施形態の計量装置が生成する負荷質量
の計量信号、及び従来のローパスフィルタを通過して生
成された負荷質量の計量信号を示す図である。
の計量信号、及び従来のローパスフィルタを通過して生
成された負荷質量の計量信号を示す図である。
【図４】従来の計量装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１ 載台 ２ ロードセル ５ ＣＰＵ ６ 表示部
Claims (4)
- 【請求項１】 被計量物の重量を受けてこの重量に対応
する計量信号を生成する荷重変換手段と、上記計量信号
に対して２階微分を行ない２階微分信号を算出する微分
演算手段と、上記計量信号の差分と上記２階微分信号の
差分とに基づいて補正係数を算出する補正係数演算手段
と、上記計量信号から、上記２階微分信号に上記補正係
数を乗算して得られた補正済み２階微分信号を減算して
補正済み計量信号を算出する計量値演算手段と、を具備
することを特徴とする計量装置。 - 【請求項２】 被計量物の重量を受けてこの重量に対応
する計量信号を生成する荷重変換手段と、上記計量信号
に対して２階微分を行ない２階微分信号を算出する微分
演算手段と、上記計量信号に含まれている振動成分の振
動数に基づいて補正係数を算出する補正係数演算手段
と、上記計量信号から、上記２階微分信号に上記補正係
数を乗算して得られた補正済み２階微分信号を減算して
補正済み計量信号を算出する計量値演算手段と、を具備
することを特徴とする計量装置。 - 【請求項３】 被計量物の重量を受けてこの重量に対応
する計量信号を生成する荷重変換手段と、上記計量信号
に対して２階微分を行ない２階微分信号を算出する微分
演算手段と、上記計量信号の差分、上記２階微分信号の
差分、及び下記計量値演算手段により所定の微少時間前
に算出された当該被計量物の補正済み計量信号に基づい
て補正係数を算出する補正係数演算手段と、上記計量信
号を、上記２階微分信号に上記補正係数を乗算して得ら
れた補正済み２階微分信号によって除算して補正済み計
量信号を算出する計量値演算手段と、を具備することを
特徴とする計量装置。 - 【請求項４】 被計量物の重量を受けてこの重量に対応
する計量信号を生成する荷重変換手段と、上記計量信号
に対して２階微分を行ない２階微分信号を算出する微分
演算手段と、上記計量信号に含まれている振動成分の振
動数、及び下記計量値演算手段により所定の微少時間前
に算出された当該被計量物の補正済み計量信号に基づい
て補正係数を算出する補正係数演算手段と、上記計量信
号を、上記２階微分信号に上記補正係数を乗算して得ら
れた補正済み２階微分信号によって除算して補正済み計
量信号を算出する計量値演算手段と、を具備することを
特徴とする計量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006671A JP2001194220A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006671A JP2001194220A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 計量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001194220A true JP2001194220A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18535164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000006671A Pending JP2001194220A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 計量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001194220A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013088835A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | 株式会社 エー・アンド・デイ | 計量装置 |
| JP2013190353A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | A & D Co Ltd | 計量装置及び方法 |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000006671A patent/JP2001194220A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013088835A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | 株式会社 エー・アンド・デイ | 計量装置 |
| JP2013124922A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | A & D Co Ltd | 計量装置 |
| GB2512540A (en) * | 2011-12-14 | 2014-10-01 | A & D Co Ltd | Weighing apparatus |
| US9335202B2 (en) | 2011-12-14 | 2016-05-10 | A&D Company, Limited | Weighing apparatus that quantifies amount of impact |
| GB2512540B (en) * | 2011-12-14 | 2017-02-01 | A&D Co Ltd | Weighing apparatus |
| JP2013190353A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | A & D Co Ltd | 計量装置及び方法 |
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Effective date: 20091015 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20100309 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |