JP4708580B2 - 空気式計量装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気式計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日常の計量装置は使用中狂い易く、あるいは損傷を受け易い繊細な機構を含み、そのため状況によって、特に可成り厄介な遠隔装置のみが作業しうる外部から遮断されシールされた密閉体では不適当であり、そして腐食性で、湿度が高く、極めて高温あるいは放射線が充満する雰囲気によって作動状態を更に困難としうる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、そのような機構は完全に排除され、圧縮ガスの膨張力のみが作動に必要なエネルギを供給し、計量すべき対象物の重量を測定するために使用される。そのような装置は通常現場での調整あるいは保守を何ら必要とせず、計量すべき対象物を位置させることによって発生する振動に完全に耐えるように設計されている。更に、作動は実際の重量（空の時のトレイの重量）から始まるので本装置の適正な作動が永久的にモニター出来るようにしている。圧縮空気の流れによって本装置の清浄、耐蝕保護および冷却を行なう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は従来技術による空気式秤とは相違し、従来の構造は有するが、測定には圧縮ガスのみが使用されるので計量すべき対象物の重量を受けて試験体の移動を測定する空気式センサを装着している。更に、それらは旧式の秤であって、空気式の変位センサが別の種類のセンサと取り替えられたものである。
【０００５】
計量に使用されるガスはここでは試験体なしでエアクッションを形成することによって対象物が置かれるトレイを空中浮揚させるために使用されるが、そのような装置は特に不安定であるので、トレイが均衡状態に確実に保たれるようにし、一方で同時に対象物がトレイに置かれたとき対象物によって発生するトレイを偏心させるような横方向移動、回転および何らかの傾斜運動に対して、測定の精度を阻害するトレイと本装置の固定された基部との間の摩擦を発生させることなく対処するためには別の装置が必要である。
【０００６】
本発明の最も一般的な局面による満足な空気式計量装置はこのような状況下において、基部の周りを囲むフランジ付きトレイが位置される基部と、前記基部を通過するパイプで終わり、一定圧力でガスを吹き出す装置であって、計量に使用される前記パイプの一方が垂直で前記基部の下から始まり、前記パイプの他方が横方向で、前記トレイのフランジと面する室を通して始まる空気を吹き出す装置とを含む。前記基部とトレイとの間で吹き出されたガスによって形成されたガスクッションが前記基部に対する心出し性を保証する。本装置は、また前記トレイに置かれた対象物の重量と(事前に)相関された大きさの測定手段を含む。
【０００７】
垂直パイプの端に位置したクッションにあるガス圧がトレイとその上に置かれた対象物との重量を均衡させる。この圧力は全体の重量の増加に対応する関数である。
【０００８】
圧力は、たとえ遠隔位置であったとしても圧力入口がこのパイプに設置され、かつ圧力センサが設置されているとすれば、測定は容易である。横方向のパイプの目的は摩擦の可能性を排除することによって基部に対してトレイを心出しさせることである。傾斜に対するトレイの安定性は、トレイと同じ中心を有する規則的な多角形の頂点に配置されることが好ましい従来のものと同様のＮ個の垂直パイプがある場合、より優れたものとなる。その場合圧力入口は各垂直パイプに設置すればよく、信号を処理した後のＮ個の測定値の総和が対象物の重量を指示する。
【０００９】
第１の近似式において、この関数は以下のように提供しうる。

ここで、
Ｍ＝トレイの質量
ｍ＝対象物の質量
ｎ＝室の表面
Ｐｉ＝ＸＸ番目の室にある圧力
【００１０】
トレイがフランジや基部のように円形であるようなよくある状況においてはトレイの回転も留意し、その場合、基部とフランジとには垂直の溝を形成し、該溝にピンを係合させ、ピンの両側の横面の前方に２個の空隙を残し、またガス吹き出し装置も反対方向に空隙に対してそれぞれ導かれる２個の横方向パイプを含む。ピンはトレイの溝内で接触することなく自在に摺動する。
【００１１】
本発明の好適実施例を添付図面を利用して以下説明する。
【発明の実施の形態】
【００１２】
従って、空気式秤は作動の間接触しない２個の主要要素から構成されている。すなわち、周囲に下向きのフランジ２が嵌合された２個の円形で平坦なトレイ１と基部３である。トレイ１は非作動モードで基部３に位置し、フランジ２が基部３を囲んでいる。基部３には本発明により必要とされるある数のガス吹き込みパイプが通過しており、その底は中空とされて室４が設けられ、通常の状況においては該室内へ空気コネクタ５が押し込まれている（ここでは判り易くするために引き出した状態で示されている）。しかしながら、空気コネクタ５の基部６は常に露出されており、送入および測定装置に通じているガス配管を受取る。このように、一定圧力のガスを発生させるように調整器８を取り付けた圧縮空気源７があり、コネクタ５における中央孔１０に連通する１個の出口配管９があり、該配管は室４の底から始まり、ここでは３個であり基部３の頂点において正三角形に配置された垂直のパイプ１２に通じる分配網１１によってトレイ１の下方に至るまで延長されている。垂直パイプ１２の各々は入口噴射部１３と出口室１４とを含む。室１４はトレイ１を浮遊させる、すなわちガスクッションを形成するように設計されたノズルである。圧力入口パイプ１５は噴射部１３と室１４との間で垂直パイプ１２の各々へ入る。前記圧力入口パイプ１５は基部３を貫通してコネクタ５のそれぞれの首部１６まで延び、次にコネクタ５を通して設けられたパイプ１７と圧力センサ１９まで通じるバイブ配管１８と連通する。各センサ１９によって測定された圧力は電子計算機２０まで伝達され、該計算機はこれらの圧力測定値を加算する。
【００１３】
垂直パイプ１２にある圧力は実際にはトレイ１と該トレイの上に置かれた測定すべき対象物２１との合計重量によって決まる。本装置を実際に使用するために実行した初期較正ではセンサ１９によって測定される圧力差は対象物２１の重量と直接相関しうる。対象物は、典型的には液体危険物を入れた小さい気密シールされた水差しであって、本秤が使用される産業に応じて測定装置、包装機あるいはその他の装置まで運ぶように取り上げられる前に図示していないマニピュレータによってトレイ１の上に置かれる。トレイ１と基部３とを分離することによって、マニピュレータが対象物２１を該トレイ１に衝撃を加えながら位置させるのに耐え、あるいは逆に対象物をある高さから損傷させることなく落下させた場合にも耐えることが出来るようにし、かつもしも対象物１がトレイ１の中心から外れて位置したとしても各クッション１４にある圧力がそれが支持している荷重を表わすものであるため測定は目立った影響を受けない。
【００１４】
計量すべき対象物が３個のクッション１４によって形成された三角形の外側にある場合でも、トレイは傾斜して計量すべき対象物の最も近い所でクッション１４上で支持されるようになる。そうすれば反対側に位置したクッション１４が負の重量を提供する。全体の和が計量すべき対象物の重量を依然として指示するが但し精度は落ちる。
【００１５】
ガス供給源７から到来する別の外部配管２２がコネクタ５に開口されたパイプ２３において該コネクタ５まで通じ、そこから基部３に形成されたパイプ２４に接続された最終の首部１６まで延びている。パイプ２４は基部３の頂点に設置され、僅かな空隙を残してフランジ２によって囲まれているカラー２５に面する所で終わっている。前記カラー２５はその内面に首部２６を含み、パイプ２４が該内面から出て行く。３個の横方向の１２０度の角度を付けたパイプ２７が首部２６からカラー２５を半径方向に通過し、空気による３個の噴射を送ることが出来るようにする。このようにトレイ１のフランジの内側でこのように形成された３個のエアクッションが基部３に対して摩擦することなくトレイを心出しできるようにする。更に、別の孔２８が同様にカラー２５の垂直ピン２９まで延び、該ピンはフランジ２と形状が対応するが、ピン２９よりも大きく十分な空隙を各側で残すような溝３０を延びている。パイプ２８は２個の反対方向の枝管３１に分かれ、各枝管はガスを室３４に出て行く噴射部３３まで送り、ピン２９とトレイ１の溝３０との間にガスクッションを形成しうるようにする。このような配置によってトレイ１が基部３と摩擦することなく回転しないようにロックする。
【００１６】
これらの秤は構造的に大いに簡素化したので該秤をその一貫性を懸念することなく、しかも極めて容易に洗浄したり、汚れ落としを行なうことができるようにしうることが注目される。フランジ２によって保護され、ガスが永続的に流れるとすれば不純物がトレイ１の下方に集まることは無いはずであるが、必要な場合、トレイの全ての面にアクセスするにはトレイ１を取外すだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体図である。
【図２】秤の上側部分の水平断面図である。
【図３】図２の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ トレイ
２ フランジ
３ 基部
４ 室
５ コネクタ
７ 圧縮ガス源
１２、２４ パイプ
１５ 圧力入口孔
１９ センサ
２０ 電子計算機
２１ 対象物
２５ カラー
２７ ピン
３０ 溝
３１ パイプ
３２ 空隙

Claims (7)

1. 基部（３）を囲むフランジ（２）を備えたトレイ（１）が置かれる基部（３）と、前記基部を通過するパイプ（１２、２４）で終わり設定圧力でガスを吹き出す装置であって、前記パイプの少なくとも一方（１２）は垂直で、かつ前記トレイ（１）の下方から始まり、前記パイプの他方（２４）は横方向で、末広がりで、フランジと面するところから始まるガス吹き出し装置とを含み、前記基部とトレイとの間に吹き出されたガスの圧力によってガスクッションが形成される空気式計量装置であって、更に前記トレイ上に位置された対象物（２１）の重量と相関関係を持つパラメータを測定する測定手段（１９、２０）を含むことを特徴とする空気式計量装置。
2. 測定される前記パラメータが垂直パイプ（１２）にある圧力であることを特徴とする請求項１に記載の空気式計量装置。
3. 前記トレイの下方から始まる２本以上の垂直パイプ（１２）であって、規則的な多角形の頂点に対応する位置において始まっている垂直パイプを含むことを特徴とする請求項１に記載の空気式計量装置。
4. 前記垂直パイプ（１２）に導かれた圧力入口孔（１５）を含み、前記測定手段が前記圧力入口孔と前記垂直パイプとに関連付けられた圧力センサと、測定値を加算する計算手段とから構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の空気式計量装置。
5. ３本の垂直方向パイプ（１２）を含み、前記トレイ（１）とフランジ（２）とが円形であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の空気式計量装置。
6. 前記横方向のパイプ（２４）がカラー（２５）を貫通し、前記カラーの内面のくぼんだガス分配首部（２６）から始まっていることを特徴とする請求項５に記載の空気式計量装置。
7. 前記基部、トレイおよびフランジが該基部（３）とフランジ（２）とが垂直の溝（３０）が形成されている個所を除いて円形であり、前記溝と係合したピン（２７）であって、該ピンの両側の横側と面する２個の空隙（３２）を残しているピンを更に含み、前記ガス吹き出し装置もまた、それぞれ前記空隙で 終わり、反対方向に向いている２個の横方向パイプ（３１）を含むことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の空気式計量装置。

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