JP2562876B2 - 計量装置 - Google Patents

計量装置

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JP2562876B2
JP2562876B2 JP61105571A JP10557186A JP2562876B2 JP 2562876 B2 JP2562876 B2 JP 2562876B2 JP 61105571 A JP61105571 A JP 61105571A JP 10557186 A JP10557186 A JP 10557186A JP 2562876 B2 JP2562876 B2 JP 2562876B2
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Yamato Scale Co Ltd
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    • G01G19/40Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
    • GPHYSICS
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    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/16Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、計量部の固有振動周期が被計量物の重量
によつて変化するように構成されている計量装置の改良
に関する。
〔従来の技術〕
従来の卓上デジタル計量器や商業用秤として、例えば
第4図に示すように、電気抵抗線式ロードセルやフオー
ス・バランス式センサを備えた計量部1で被計量物2の
重量をアナログ電気信号として検出し、それを後続の増
幅器3で増幅した後、時間積分型A/D変換器21でデジタ
ル値に変換し、その変換されたデジタル値を後続のデジ
タル処理・表示器22に供給して被計量物2の重量を表示
するように構成されたものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の計量装置が具備している上述の時間積分型A/D
変換器21は増幅器3からアナログ電気信号を一定時間幅
Tにわたつて積分し、その積分結果をその積分に要した
時間幅Tで除算してデジタル値を変換するように構成さ
れている。また、計量部1は通常、弾性係数を持つた発
条のようなもので構成されているため、その振動周期は
一様ではなく、載台上の被計量物2の重量によつて異な
る。
今、仮りに、計量部1の振動を正弦波とし増幅器3か
ら出力されるアナログ電気信号eが e=W+a sin pt(W:重量、a:振動の振幅、p:角速度) で表わされるものとすると、時間積分型A/D変換器21の
積分時間幅Tが計量部1の振動の1周期2π/pか、また
はその1周期の整数倍の時間幅に等しい時は時間積分型
A/D変換器21の積分において計算部1の振動による誤差
は零となるが、そうでない時はその誤差は零にならな
い。このことは、例えば、第2図において、波形eをそ
の1周期、またはその3倍に等しい時間幅t0〜t1、t0
t3にわたつて積分すると振動の積分値は零になるが、1
周期の2.5倍の時間幅t0〜t2にわたつて積分する場合は
振動の積分値は零にならない、ことから理解される。
従来の計量装置では、時間積分型A/D変換器21の積分
時間幅Tは計量部1の振動周期が被計量物の重量に応じ
て変化するにもかかわらず一定の値に設定されるので、
その積分時間幅Tが計量部1の振動の1周期、またはそ
の製数倍の時間幅に等しくなることはない。それ故、時
間積分型A/D変換器21の出力には通常、計量部1の振動
による誤差が含まれるので、被計量物2の重量測定は、
第3図に示すように、計量部1の振動が十分に減衰した
時点B以後において行なわなければならない。従つて、
従来の計量装置では重量測定に長時間を要するという問
題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するために、本願発明は、固有振
動周期が被計量物の重量によって変化するように構成さ
れ、上記固有振動周期及び上記被計量物の重量に応じた
電気信号を出力する計量部と、上記電気信号を或る積分
時間幅にわたって積分する積分器と、この積分器の積分
出力を上記積分時間幅で除算する除算器と、この除算器
の除算出力に基いて上記被計量物の重量データを生成す
る重量データ生成部と、この生成された重量データに基
いて上記計量部の上記固有振動周期の1周期またはその
整数倍の時間幅を算出する計算部と、この計算部によっ
て算出された時間幅に等しい積分時間幅を上記積分器及
び上記除算器に設定す設定部とを、備えたものである。
〔作 用〕
本願発明によると、例えば或る被計量物が計量部で計
量されると、計量部は、被計量物の重量に応じた固有振
動周期で振動し、この固有振動周期と被計量物の重量と
に応じた電気信号を出力する。この電気信号を積分器が
ある積分時間幅にわたって積分し、その積分値を上記積
分時間幅で除算し、この除算値に従って重量データ生成
部が、被計量物の重量データを算出する。この重量デー
タは、積分時間幅が固有振動周期またはその整数倍に完
全に一致していないので、精度は高くはないが、かなり
被計量物の重量に近いものである。この重量データに基
いて計算部が積分時間幅を算出し、設定部が積分器と除
算器に設定する。そして、同一の被計量物が、上述した
のと同様にして、計量され、積分時間幅が決定、設定さ
れる。今回の積分時間幅は、前回の計量によって得た本
体の重量データにかなり近いものでになっているので、
今回得られた重量データ、前回よりも精度が高くなって
いる。以下、同様にして、何回か積分時間幅の算出、設
定を行って、計量することにより、積分時間幅は、固有
振動周期またはその整数倍に非常に近いものとなる。
〔実 施 例〕
第1図を参照してこの発明による計量装置の1実施例
を説明する。同図において、計量部1及び増幅器3は従
来と同様のものである。なお、計量部1は或る弾性係数
を持つた発条とみなすことができるので、その仮優振動
周期τは、 但し、k:発条定数、g:重力の加速度、 m:計量部にかかる載台等の重量、 MX:被計量物の重量 として表わすことができる。
積分器4は増幅器3から供給される被計量物2の重量
を表わすアナログ電気信号e或る時間幅にわたつて積分
するものであり、この積分時間幅は、被計量物の重量計
測計画から算出される計量部1の固有振動周期τまたは
その整数倍の時間幅に等しくなるように設定される。除
算器5は積分器4の積分出力をその積分時間幅で除算す
るものである。重量データ生成部6は除算器5からの除
算出力に基いて被計量物2の重量データを生成する。こ
の重量データは表示器7に供給されて表示される。
計算部8は重量データ生成部6からの重量データに基
いて計量部1の固有振動周期τまたはその整数倍の時間
幅nτ(但し、nは1を除く正の整数)を算出する。計
算部8の出力が遅延回路9を介して積分器4及び除算器
5へ供給されて、積分時間幅が固有振動周期τまたは時
間幅nτに等しくなるように設定される。
計測時の初期、すなわち計量部1の載台に被計量物が
載置されていない時には、被計量部の重量は零であるか
ら、計算部8はMX=0の時のτの式、すなわち に基いて固有振動周期τまたはその整数倍の時間幅n
τを算出し、この算出値が第1回目の計測時の積分時
間幅となる。なお、通常、この種の計量装置における1
秒間の計測回数は3〜10回程度であり、計量部の固有振
動数は10〜30Hz程度であるから、これらの値に基いて積
分時間幅を計量部の固有振動周期τの何倍にするかが決
定される。
計量部1の載台に被計量物2が載置されて第1回目の
計測が開始されると、積分器4では積分時間幅τまた
はnτで積分が行なわれ、また、除算器5ではその積
分時間幅を除数として除算が行なわれて第1回目の重量
M1が検出される。すると、計算部8では、MX=M1の時の
τの式、すなわち に基いて固有振動周期τまたはその整数倍の時間幅n
τが算出されて、この算出値が前回の算出値に代つて
積分時間幅となつて第2回目の計測が開始される。以
下、同様の操作が繰返されて第3回目、第4回目、…の
計測が順次行なわれる。
第1回目の計測では、積分時間幅τまたはnτ
被計量物の重量を零として算出された計量部1の固有振
動周期に基いて設定されているので、被計量物の重量に
よつて決定される計量部1の実際の振動の1周期または
その整数倍の時間幅とは一致しない。それ故、積分器4
による計量部1の振動の積分値は零にならず、その振動
によつて計測誤差が生ずることになるので、第1回目の
計測精度は従来の計量装置の場合と同程度である。しか
し、第2回目の計測からは、積分時間幅は前回に計測さ
れた重量値に基いて設定されるので、計測回数を重ねる
ことに計量部1の振動の1周期またはその整数倍の時間
幅に急速に接近し、計測精度は速やかに向上する。それ
故、計量部1の振動が十分に減衰する以前に、例えば第
3図の時点Aの付近で精度の高い重量計測ができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、この発明によれば、同一の被計量
物の重量を計測するごとに、その計測された重量値に基
いて積分時間幅が自動的に設定し直されるので、積分時
間幅は固有振動周期またはその整数倍に順次近づいてい
く。従って、計量部の振動による計測誤差は計測回数を
重ねる毎に急速に減少し、計量部の振動が十分に減衰し
ていなくても高い精度の計測ができる。それ故、この発
明の計量装置によれば、従来の計量装置にように積分時
間幅が被計量物の重量とは無関係に一定に設定されてい
るものに比べて、計量時間を著しく短縮することができ
る。また、この発明の計量装置では、計量部の振動に影
響されることなく高精度な計測ができるので、従来の計
量装置に比べて除振機構を著しく簡単にすることができ
る。しかも、上述したように、積分時間幅は、計量部の
固有振動周期に自動的に収斂するので、事前に被計量物
を計量部に載置し、計量部からの電気信号に含まれてい
る固有振動周期を測定したり、その周期を積分時間幅と
して手動で設定したりする等の作業が不要であるので、
計量作業が効率化される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の計量装置の1実施例を示すブロツク
図、第2図及び第3図は計量装置の計量部の振動の状態
を示す図、第4図は従来の計量装置を示すブロツク図で
ある。 1……計量部、4……積分器、5……除算器、6……重
量データ生成部、8……計算部、9……遅延回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固有振動周期が被計量物の重量によって変
    化するように構成され、上記固有振動周期及び上記被計
    量物の重量に応じた電気信号を出力する計量部と、上記
    電気信号を或る積分時間幅にわたって積分する積分器
    と、この積分器の積分出力を上記積分時間幅で除算する
    除算器と、この除算器の除算出力に基いて上記被計量物
    の重量データを生成する重量データ生成部と、この生成
    された重量データに基いて上記計量部の上記固有振動周
    期の1周期またはその整数倍の時間幅を算出する計算部
    と、上記計算部によって算出された時間幅に等しい積分
    時間幅を上記積分器及び上記除算器に設定する設定部と
    を、備えた計量装置。
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KR1019870003394A KR910001147B1 (ko) 1986-05-07 1987-04-09 계량장치
GB8710581A GB2190506B (en) 1986-05-07 1987-05-05 Weighing device
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