JP4708580B2 - 空気式計量装置 - Google Patents
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Description
【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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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