JP5797081B2 - Weighing system - Google Patents

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  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Description

本発明は、計量システムに関する。   The present invention relates to a weighing system.

一般的に、計量システムは、被計量物が収容又は載置された保持部による荷重を荷重検出器によって検出し、該荷重検出器に接続された重量演算器によって該荷重検出器からの荷重信号を処理して被計量物の重量を所定の表示部に表示するように構成されている。このような計量システムでは、内部機構の経時的変化や周囲の環境変化等による計量精度の低下を抑えるために、零点及びスパン係数の調整が実施される。なお、零点の調整とは、荷重検出器が無荷重状態のときに重量演算器の表示が零となるように調整することを指し、スパン係数の調整とは、荷重検出器に掛かる荷重に応じた表示となるように、重量演算器の入出力特性の勾配(スパン係数)を調整することを指す。   In general, a weighing system detects a load by a holding unit in which an object to be weighed is stored or placed by a load detector, and a load signal from the load detector is detected by a weight calculator connected to the load detector. And the weight of the object to be weighed is displayed on a predetermined display unit. In such a weighing system, the zero point and the span coefficient are adjusted in order to suppress a decrease in measurement accuracy due to a change in the internal mechanism over time or a change in the surrounding environment. The zero point adjustment means adjustment so that the display of the weight calculator becomes zero when the load detector is in a no-load state, and the adjustment of the span coefficient corresponds to the load applied to the load detector. This refers to adjusting the slope (span coefficient) of the input / output characteristics of the weight calculator so that the display is correct.

特許文献1には、校正適否の判断機能を有する電子天秤に係る発明として、電子天秤の製造段階(調整モード)の校正時には、当該電子天秤の零点及びスパン係数が設定され、通常モードの校正時には、調整モードの校正時に設定された零点及びスパン係数を用いて零点及びスパン係数の計量値を得て、この計量値を許容値と比較した結果に基づいて零点及びスパン係数の更新を行うか否かを判定することが開示されている。   In Patent Document 1, as an invention related to an electronic balance having a function of determining whether calibration is appropriate, the zero and span coefficients of the electronic balance are set at the time of calibration at the manufacturing stage (adjustment mode) of the electronic balance, and at the time of calibration in the normal mode Whether the zero and span coefficients are obtained using the zero and span coefficients set during calibration in the adjustment mode, and the zero and span coefficients are updated based on the result of comparing the measured values with the allowable values. Is disclosed.

特許文献2には、加熱調理器に係る発明として、加熱調理器は、食品等の重量に応じた信号を出力する重量センサを備えており、加熱開始前に、毎回、重量センサからの信号を読取り、その信号レベルが基準零点からみて所定重量に相当する所定レベルの範囲内にあるときには、その信号レベルに基づいて基準零点を変更設定することが開示されている。   In Patent Document 2, as an invention relating to a heating cooker, the heating cooker includes a weight sensor that outputs a signal corresponding to the weight of food or the like, and before each start of heating, a signal from the weight sensor is output. It is disclosed that when the signal level is within a predetermined level corresponding to a predetermined weight as viewed from the reference zero point, the reference zero point is changed based on the signal level.

特開2000−121423号公報JP 2000-121423 A 特開2000−18592号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18592

ところで、新たに計量システムが構築されるときや既存の計量システムの構成が変更される場合(例えば荷重検出器や重量演算器の交換等の場合)にも、零点及びスパン係数の調整(以下、零/スパン調整という)が必要である。しかしながら、特許文献1,2では、内部機構の経時的変化や周囲の環境変化を検証する目的で零/スパン調整を実施しているにすぎず、計量システムの構築や変更が行われるときに調整を実施することについて開示も示唆もされていない。それ故に、特許文献1,2では、零/スパン調整の対象とする計量システムの構成が変更される場合を想定しておらず、また、零/スパン調整値が適正か否かを判定するための基準値が零/スパン調整の精度に影響を与える荷重検出器の条件設定情報(性能、仕様、構成条件等)を反映して設定されたものではないので、後日、零/スパン調整値が適正でなかったことが解明できたとしてもその原因を特定することが困難である。   By the way, even when a new weighing system is constructed or when the configuration of an existing weighing system is changed (for example, when a load detector or a weight calculator is replaced), the zero point and span coefficient are adjusted (hereinafter, Zero / span adjustment) is required. However, in Patent Documents 1 and 2, the zero / span adjustment is only performed for the purpose of verifying the temporal change of the internal mechanism and the surrounding environment, and the adjustment is performed when the measurement system is constructed or changed. There is no disclosure or suggestion to implement. Therefore, Patent Documents 1 and 2 do not assume a case where the configuration of the weighing system to be subjected to zero / span adjustment is changed, and also to determine whether the zero / span adjustment value is appropriate. The reference value of the load detector is not set to reflect the load detector condition setting information (performance, specifications, configuration conditions, etc.) that affects the accuracy of zero / span adjustment. Even if it is clarified that it was not appropriate, it is difficult to identify the cause.

なお、計量システムの採り得る形態としてはホッパスケール、コンベアスケール、トラックスケール等があり、これらの形態に応じて計量システムの構成も当然異なっている。例えば、ロードセル(荷重検出器)には、アナログ出力型のロードセル(アナログロードセルと呼ばれる)の他に、アナログ/デジタル変換器を具備したデジタル出力型のロードセル(デジタルロードセルと呼ばれる)が採用される場合がある。また、特許文献1、2のように1つのロードセル/重量センサを使用する形態の他に、複数のロードセルを使用するマルチロードセルと呼ばれる形態が採用される場合もある。さらに、被計量物の保持部を支持してロードセルに掛かる荷重を調整するためのレバーの有無、防爆ユニットの有無、あるいはロードセルに印加される励磁電圧の電源として重量演算器の電源を使用せずに外部電源を使用する等のバリエーションもある。   In addition, there are a hopper scale, a conveyor scale, a track scale, and the like as a form that the weighing system can take, and the structure of the weighing system naturally varies depending on these forms. For example, the load cell (load detector) employs a digital output load cell (referred to as a digital load cell) equipped with an analog / digital converter in addition to an analog output load cell (referred to as an analog load cell). There is. In addition to the form using one load cell / weight sensor as in Patent Documents 1 and 2, a form called a multi-load cell using a plurality of load cells may be adopted. In addition, there is no lever for adjusting the load applied to the load cell while supporting the holding part of the object to be weighed, the presence or absence of an explosion-proof unit, or the power supply of the weight calculator as the power source of the excitation voltage applied to the load cell. There are also variations such as using an external power source.

以上のとおり計量システムには様々な形態があり、作業員はこれらの形態から零/スパン調整値がどの程度となるのかを正確に把握した上で調整を行う必要があるが、実際には調整後の零/スパン調整値の把握はできておらず、誤調整を引き起こす要因となっていた。例えば、防爆ユニットを導入する計量システムの場合に作業員は防爆ユニットを設置しないで調整を行う場合や、マルチロードセルの場合に被計量物の保持部に装着されるロードセルの接続個数を間違って調整を行う場合等が想定される。従来は、これらのケアレスミスを把握する術がないので、調整の際に適正とみなされた調整値が実運用時の計量システムの構成を反映した値とはならず、この結果、実運用時に計量ミス等の問題が生じるおそれがあった。   As described above, there are various types of weighing systems, and it is necessary for workers to make an adjustment after accurately grasping the zero / span adjustment value from these forms. Later, the zero / span adjustment value could not be grasped, which caused a misadjustment. For example, in the case of a weighing system that introduces an explosion-proof unit, an operator adjusts without installing an explosion-proof unit, or in the case of a multi-load cell, incorrectly adjusts the number of load cells connected to the weighing object holder. The case where it performs is assumed. Conventionally, since there is no way to grasp these careless mistakes, the adjustment value deemed appropriate at the time of adjustment does not reflect the configuration of the weighing system at the time of actual operation. There was a risk of problems such as weighing errors.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、実運用時の計量システムの構成を反映して調整を適切に実行することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to appropriately execute the adjustment reflecting the configuration of the measurement system during actual operation.

上記の課題を解決するために、本発明のある形態(aspect)に係る計量システムは、被計量物を保持する保持部と、当該保持部に保持された被計量物による荷重に応じた出力信号を出力する荷重検出器と、当該荷重検出器の出力信号に基づいて当該被計量物の重量を演算する重量演算器とを備え、当該重量演算器は記憶器を備えている計量システムであって、前記重量演算器は、前記荷重検出器の条件設定情報が入力されて前記記憶器に格納する手段と、前記荷重検出器の出力信号を取得する手段と、前記取得した荷重検出器の出力信号と前記記憶器に格納した前記荷重検出器の条件設定情報とに基づいて調整基準値を算出する手段と、前記取得した荷重検出器の出力信号が前記算出した調整基準値により規定される所定範囲内に収まるか否かを判定する手段と、前記所定範囲内に収まることを判定したときには前記取得した荷重検出器の出力信号を調整値として前記記憶器に格納し、前記所定範囲内に収まらないことを判定したときには所定の警告信号を出力する手段と、を含むものである。   In order to solve the above problems, a weighing system according to an aspect of the present invention includes a holding unit that holds an object to be weighed, and an output signal corresponding to a load by the object to be weighed held by the holding unit. And a weight calculator that calculates the weight of the object to be weighed based on an output signal of the load detector, and the weight calculator is a weighing system including a storage device. The weight calculator is configured to receive condition setting information of the load detector and store it in the storage unit, to obtain an output signal of the load detector, and to obtain the output signal of the load detector. And means for calculating an adjustment reference value based on the condition setting information of the load detector stored in the storage, and a predetermined range in which the acquired output signal of the load detector is defined by the calculated adjustment reference value Whether it fits in And when storing the obtained output signal of the load detector as an adjustment value in the storage unit when it is determined that it falls within the predetermined range, and when it is determined that it does not fall within the predetermined range And a means for outputting a warning signal.

前記計量システムの構成によれば、荷重検出器の条件設定情報を反映して調整値が適正か否かの判定基準となる調整基準値が算出されるので、実運用時の計量システムの構成を反映して調整を適切に実行することができる。   According to the configuration of the weighing system, the adjustment reference value that is a criterion for determining whether or not the adjustment value is appropriate is calculated by reflecting the condition setting information of the load detector. Reflection can be appropriately performed.

前記計量システムにおいて、前記荷重検出器の条件設定情報は、前記荷重検出器の個数、出力、及び容量と、風袋荷重と、前記荷重検出器に印加される励磁電圧とを含み、前記調整基準値を算出する手段は、前記荷重検出器が無荷重の時の前記荷重検出器の出力信号と、前記記憶器に格納した前記荷重検出器の条件設定情報と、に基づいて零点基準値及び/又はスパン係数基準値を算出する手段を含む、としてもよい。   In the weighing system, the condition setting information of the load detector includes the number, output, and capacity of the load detector, a tare load, and an excitation voltage applied to the load detector, and the adjustment reference value The means for calculating the zero point reference value and / or based on the output signal of the load detector when the load detector is unloaded and the condition setting information of the load detector stored in the storage device Means for calculating a span coefficient reference value may be included.

前記計量システムの構成によれば、前記荷重検出器の個数、出力、及び容量と、風袋荷重と、前記荷重検出器に印加される励磁電圧とを反映して零点及びスパン係数が適正か否かの判定基準となる零点基準値及び/又はスパン係数基準値が算出されるので、調整の対象とする実運用時の計量システムの構成上の自由度が増すことになる。特に、調整基準値の算出の際に荷重検出器の個数が反映されており、一つの荷重検出器が使用される場合又は複数の荷重検出器が使用される場合のいずれの場合であっても零/スパン調整の良否判定が可能となる。   According to the configuration of the weighing system, whether the zero point and the span coefficient are appropriate reflecting the number, output, and capacity of the load detector, the tare load, and the excitation voltage applied to the load detector. Since the zero reference value and / or the span coefficient reference value, which are the determination criteria, are calculated, the degree of freedom in the configuration of the weighing system during actual operation to be adjusted increases. In particular, the number of load detectors is reflected in the calculation of the adjustment reference value, and it is possible to use either one load detector or multiple load detectors. It is possible to judge whether the zero / span adjustment is good or bad.

前記計量システムにおいて、前記荷重検出器の条件設定情報は、前記保持部及び前記荷重検出器と前記重量演算器との間に防爆ユニットが設けられるか否かを識別する識別子を含み、前記零点基準値を算出する手段は、前記記憶器に格納した前記識別子に従って、前記防爆ユニットが設けられるか否かによって異なる前記零点基準値及び/又はスパン係数基準値の算出式を適用する、としてもよい。   In the weighing system, the condition setting information of the load detector includes an identifier for identifying whether or not an explosion-proof unit is provided between the holding unit and the load detector and the weight calculator, and the zero point reference The means for calculating the value may apply a calculation formula for the zero point reference value and / or the span coefficient reference value depending on whether or not the explosion-proof unit is provided according to the identifier stored in the storage device.

前記計量システムの構成によれば、防爆ユニットが設けられる場合又は設けられない場合のいずれの場合であっても零/スパン調整の良否判定が可能となる。したがって、零/スパン調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増すことになる。   According to the configuration of the weighing system, whether the zero / span adjustment is good or not can be determined regardless of whether the explosion-proof unit is provided or not provided. Therefore, the degree of freedom in configuration of the weighing system during actual operation that is the target of zero / span adjustment is further increased.

上記の他に、前記計量システムの構成としては次のような構成であってもよい。   In addition to the above, the configuration of the weighing system may be as follows.

前記計量システムにおいて、前記荷重検出器の条件設定情報は、前記荷重検出器に掛かる荷重を調整するレバー比を含み、前記零点基準値及び前記スパン係数を算出する手段とは、前記レバーを使用している場合に、前記記憶器に格納したレバー比を反映して前記零点基準値及び/又は前記スパン係数を算出する手段を含む、としてもよい。この構成によれば、荷重検出器に掛かる荷重を調整するレバー比をも反映して零点基準値及び/又はスパン係数が算出されるので、調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増すことになる。   In the weighing system, the load detector condition setting information includes a lever ratio for adjusting a load applied to the load detector, and the means for calculating the zero reference value and the span coefficient uses the lever. In this case, a means for calculating the zero reference value and / or the span coefficient reflecting the lever ratio stored in the storage unit may be included. According to this configuration, the zero reference value and / or the span coefficient are calculated by reflecting the lever ratio for adjusting the load applied to the load detector. Will further increase the degree of freedom.

前記計量システムにおいて、前記荷重検出器の条件設定情報は、前記荷重検出器がアナログ出力の場合とデジタル出力の場合とで区別して設定され、前記零点基準値及び/又は前記スパン係数を算出する手段は、前記記憶器に格納した前記荷重検出器の条件設定情報に従って、前記荷重検出器がアナログ出力の場合とデジタル出力の場合とで異なる前記零点基準値及び/又は前記スパン係数の算出式を適用する手段を含む、としてもよい。この構成によれば、荷重検出器がアナログ出力の場合又はデジタル出力の場合のいずれの場合であっても零/スパン調整の良否判定が可能となる。したがって、調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増すことになる。   In the weighing system, the condition setting information of the load detector is set separately for the case where the load detector is an analog output and a case of a digital output, and the zero reference value and / or the span coefficient is calculated. Applies the zero point reference value and / or the span coefficient calculation formula that differs depending on whether the load detector is an analog output or a digital output according to the condition setting information of the load detector stored in the storage device. It is good also as a means to do. According to this configuration, it is possible to determine whether the zero / span adjustment is good or not regardless of whether the load detector is an analog output or a digital output. Therefore, the degree of freedom in the configuration of the weighing system during actual operation to be adjusted is further increased.

本発明によれば、実運用時の計量システムの構成を考慮に入れて調整を適切に実行することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, adjustment can be performed appropriately in consideration of the structure of the measurement system at the time of actual operation.

図1は本発明の実施の形態における計量システムの構成例を表した概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a weighing system according to an embodiment of the present invention. 図2はレバーを利用してロードセルに掛かる荷重を調整する形態を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a mode in which a load applied to the load cell is adjusted using a lever. 図3は防爆ユニットを介したロードセルと重量演算器との間の結線例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of connection between the load cell and the weight calculator via the explosion-proof unit. 図4は本発明の実施の形態における重量演算器の構成例を示したブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the weight calculator in the embodiment of the present invention. 図5は本発明の実施の形態におけるロードセル情報の一例を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of load cell information in the embodiment of the present invention. 図6は本発明の実施の形態における零点調整の流れを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the flow of zero adjustment in the embodiment of the present invention. 図7は本発明の実施の形態におけるスパン調整の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the flow of span adjustment in the embodiment of the present invention. 図8Aは複数のアナログロードセルが設けられたときの重量演算器に入力される当該複数のアナログロードセルの合成出力を説明するための図である。FIG. 8A is a diagram for explaining a combined output of the plurality of analog load cells input to the weight calculator when a plurality of analog load cells are provided. 図8Bは複数のデジタルロードセルが設けられたときの重量演算器に入力される当該複数のデジタルロードセルの合成出力を説明するための図である。FIG. 8B is a diagram for explaining a combined output of the plurality of digital load cells input to the weight calculator when a plurality of digital load cells are provided.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted.

[計量システムの構成例]
(基本的な構成)
図1は本発明の実施の形態に係る計量システムの構成例を表した概念図である。
[Configuration example of weighing system]
(Basic configuration)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a weighing system according to an embodiment of the present invention.

図1に示す計量システムは、計量ホッパに収納される被計量物の重量を測定するホッパスケールの形態を例に挙げているが、その他にも、コンベアで輸送される被計量物の重量を測定するコンベアスケールや、載台に車輪が載った状態で車両の重量を測定するトラックスケール等であってもよい。   The weighing system shown in FIG. 1 uses a hopper scale that measures the weight of an object to be stored in the weighing hopper as an example. In addition, the weighing system measures the weight of an object to be transported on a conveyor. It may be a conveyor scale to be used, a truck scale for measuring the weight of the vehicle in a state where wheels are mounted on a mounting table, or the like.

図1に示す計量システムは、計量ホッパ10と、ロードセル(荷重検出器)12と、接続加算箱50と、重量演算器20と、を備えており、計量ホッパ10に収容された被計量物によってロードセル12に掛かる荷重を検出し、ロードセル12と接続加算箱50を介して接続された重量演算器20によってロードセル12からの荷重信号を処理して被計量物の重量を表示するように構成されている。   The weighing system shown in FIG. 1 includes a weighing hopper 10, a load cell (load detector) 12, a connection addition box 50, and a weight calculator 20, depending on an object to be weighed contained in the weighing hopper 10. The load applied to the load cell 12 is detected, and the weight calculator 20 connected to the load cell 12 via the connection addition box 50 processes the load signal from the load cell 12 to display the weight of the object to be weighed. Yes.

計量ホッパ10は被計量物を保持及び排出するためのゲート11を備えており、当該ゲート11は重量演算器20と通信可能に接続された計量用シーケンサ(図示せず)からの開閉指令に従ってゲート駆動機構を介して駆動される。計量ホッパ10はそれに収納される被計量物を計量するために2つのロードセル12によって支持されている。つまり、図1に示す計量システムは、2つのロードセル12を利用したマルチロードセルの形態を採用しているが、ロードセルの個数は2つに限られない。   The weighing hopper 10 includes a gate 11 for holding and discharging an object to be weighed. The gate 11 is gated according to an opening / closing command from a weighing sequencer (not shown) connected to the weight calculator 20 in a communicable manner. It is driven via a drive mechanism. The weighing hopper 10 is supported by two load cells 12 for weighing an object to be weighed therein. That is, the weighing system shown in FIG. 1 employs a multi-load cell configuration using two load cells 12, but the number of load cells is not limited to two.

ロードセル12は、起歪体である4つの歪ゲージを備えており、これらの4つの歪ゲージによって所謂ホイートストンブリッジ回路が構成されている。このホイートストンブリッジ回路に印加される励磁電圧は、通常、重量演算器20に内蔵される励磁電源21から供給されるが、後述の外部電源ユニット40から供給される場合もある。   The load cell 12 includes four strain gauges as strain generating bodies, and a so-called Wheatstone bridge circuit is configured by these four strain gauges. The excitation voltage applied to the Wheatstone bridge circuit is normally supplied from an excitation power supply 21 built in the weight calculator 20, but may be supplied from an external power supply unit 40 described later.

ロードセル12は、アナログ出力型のアナログロードセルとして構成される場合とデジタル出力型のデジタルロードセルとして構成される場合とがある。デジタルロードセルの場合、ロードセル12にはアナログ/デジタル変換器が内蔵される。ロードセル12は接続加算箱50を介して重量演算器20と接続される。なお、接続加算箱50は、ロードセル12それぞれの出力を並列加算するように構成されており、重量演算器20にはロードセル12それぞれの出力の並列加算値が入力される。   The load cell 12 may be configured as an analog output type analog load cell or a digital output type digital load cell. In the case of a digital load cell, the load cell 12 includes an analog / digital converter. The load cell 12 is connected to the weight calculator 20 via the connection addition box 50. The connection addition box 50 is configured to add the outputs of the load cells 12 in parallel, and the parallel addition value of the outputs of the load cells 12 is input to the weight calculator 20.

(レバー)
図1に示されるようにロードセルによって計量ホッパが支持される形態の他に、図2に示されるようにレバーを用いて計量ホッパが支持される形態がある。詳述すると、その左右の両端部が天井に支持されている支持部材15が架設され、計量ホッパ10は支持部材15によって支持されている。レバー14は、その支点が天井に支持されており、その一端(力点)が支持部材15の重心位置と連結され、その他端(作用点)がロードセル12と連結されている。ここで、レバー14において、支点から一端までの長さと、支点から他端までの長さとの比を適切に設定することにより、ロードセル12に掛かる荷重を適切に調整することができる。
(lever)
In addition to the form in which the weighing hopper is supported by the load cell as shown in FIG. 1, there is a form in which the weighing hopper is supported using a lever as shown in FIG. More specifically, a support member 15 in which both right and left ends are supported by a ceiling is constructed, and the weighing hopper 10 is supported by the support member 15. The lever 14 has a fulcrum supported by the ceiling, one end (power point) connected to the center of gravity of the support member 15, and the other end (action point) connected to the load cell 12. Here, in the lever 14, the load applied to the load cell 12 can be appropriately adjusted by appropriately setting the ratio of the length from the fulcrum to one end and the length from the fulcrum to the other end.

(防爆ユニット)
図1では、計量システムの付加的な構成要素として、防爆ユニット30が示されている。防爆ユニット30は、重量演算器20の故障等により安全地域に設置されている重量演算器20から過大電圧や過大電流が危険地域に流れ込むことを阻止するように構成されている。
(Explosion-proof unit)
In FIG. 1, an explosion-proof unit 30 is shown as an additional component of the metering system. The explosion-proof unit 30 is configured to prevent an excessive voltage or an excessive current from flowing into the hazardous area from the weight calculator 20 installed in the safe area due to a failure of the weight calculator 20 or the like.

図3は防爆ユニットを介したロードセルと重量演算器との間の結線例を示した図である。図3に示すように、重量演算器20からロードセル12に励磁電圧を供給する目的で、重量演算器20の励磁電源21の正極と負極とがそれぞれ電源用中継ケーブル52a,52bを介してロードセル12のホイートストンブリッジ回路の一方の出力端OUTA及び他方の出力端OUTBと接続されている。防爆ユニット30は電源用中継ケーブル52a,52bの一部を取り込んでおり、防爆ユニット30内の電源用中継ケーブル52a,52b上には重量演算器20からの過大電流を制限するための電流制限回路31a,31bが配設されている。   FIG. 3 is a diagram showing an example of connection between the load cell and the weight calculator via the explosion-proof unit. As shown in FIG. 3, for the purpose of supplying an excitation voltage from the weight calculator 20 to the load cell 12, the positive electrode and the negative electrode of the excitation power source 21 of the weight calculator 20 are respectively connected to the load cell 12 via the power supply relay cables 52a and 52b. Are connected to one output terminal OUTA and the other output terminal OUTB of the Wheatstone bridge circuit. The explosion-proof unit 30 incorporates a part of the power supply relay cables 52a and 52b, and a current limiting circuit for limiting an excessive current from the weight calculator 20 on the power supply relay cables 52a and 52b in the explosion-proof unit 30. 31a and 31b are disposed.

また、重量演算器20がロードセル12へ印加される励磁電圧を監視する目的で、ロードセル12のホイートストンブリッジ回路の一方の出力端OUTA及び他方の出力端OUTBとはセンシング用中継ケーブル54a,54bを介して重量演算器20のセンシング用差動増幅器22の一方の入力端及び他方の入力端と接続されている。防爆ユニット30はセンシング用中継ケーブル54a,54bの一部を取り込んでおり、防爆ユニット30内のセンシング用中継ケーブル54a,54b上には過大電流を抑制するための抵抗32a,32bが配設されている。   For the purpose of monitoring the excitation voltage applied to the load cell 12 by the weight calculator 20, one output terminal OUTA and the other output terminal OUTB of the Wheatstone bridge circuit of the load cell 12 are connected via sensing relay cables 54 a and 54 b. Thus, one input terminal and the other input terminal of the sensing differential amplifier 22 of the weight calculator 20 are connected. The explosion-proof unit 30 incorporates a part of the sensing relay cables 54a and 54b, and resistors 32a and 32b for suppressing an excessive current are disposed on the sensing relay cables 54a and 54b in the explosion-proof unit 30. Yes.

さらに、重量演算器20がロードセル12の出力を取り込む目的で、ロードセル12のホイートストンブリッジ回路の一方の出力端OUTA及び他方の出力端OUTBとは信号用中継ケーブル56a,56bを介して重量演算器20の信号用差動増幅器23の一方の入力端及び他方の入力端と接続されている。防爆ユニット30は信号用中継ケーブル56a,56bの一部を取り込んでおり、防爆ユニット30内の信号用中継ケーブル56a,56b上には過大電流を抑制するための抵抗33a,33bが配設されている。   Further, in order for the weight calculator 20 to capture the output of the load cell 12, the weight calculator 20 is connected to one output terminal OUTA and the other output terminal OUTB of the Wheatstone bridge circuit of the load cell 12 via signal relay cables 56a and 56b. Are connected to one input terminal and the other input terminal of the signal differential amplifier 23. The explosion-proof unit 30 incorporates part of the signal relay cables 56a and 56b, and resistors 33a and 33b for suppressing excessive current are disposed on the signal relay cables 56a and 56b in the explosion-proof unit 30. Yes.

(外部電源ユニット)
図1では、計量システムのその他の付加的な構成要素として外部電源ユニット40が示されている。図3に示すようにロードセル12へ印加される励磁電圧の供給源として重量演算器20に内蔵される励磁電源21が用いられる他に、外部電源ユニット40が用いられる場合がある。この場合、外部電源ユニット40の正極と負極とはそれぞれ電源用中継ケーブル52a,52bを介してロードセル12の一方の出力端OUTA及び他方の出力端OUTBと接続される。また、防爆ユニット30を使用する場合には、図3に示されるように、防爆ユニット30内に電源用中継ケーブル52a,52bの一部が取り込まれ、防爆ユニット30内での電源用中継ケーブル52a,52b上には過大電流を抑制するための抵抗33a,33bが配設される。
(External power supply unit)
In FIG. 1, an external power supply unit 40 is shown as another additional component of the metering system. As shown in FIG. 3, an external power supply unit 40 may be used in addition to the excitation power supply 21 built in the weight calculator 20 as a supply source of the excitation voltage applied to the load cell 12. In this case, the positive electrode and the negative electrode of the external power supply unit 40 are connected to one output terminal OUTA and the other output terminal OUTB of the load cell 12 via power supply relay cables 52a and 52b, respectively. When the explosion-proof unit 30 is used, as shown in FIG. 3, a part of the power supply relay cables 52 a and 52 b are taken into the explosion-proof unit 30, and the power supply relay cable 52 a in the explosion-proof unit 30 is used. , 52b are provided with resistors 33a, 33b for suppressing excessive current.

[重量演算器の構成例]
図4は図1に示す重量演算器の構成例を示すブロック図である。
[Configuration example of weight calculator]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the weight calculator shown in FIG.

重量演算器20は、センシング用差動増幅器22及び信号用差動増幅器23を含みロードセル12との間のインタフェースを担うロードセルインタフェース24と、ロードセル12から接続加算箱50を介して供給されるアナログ電圧の並列加算値をアナログ/デジタル変換するアナログ/デジタル変換器25と、後述のロードセル情報の設定値、計量に係るプログラム(特に、プログラムパラメータとして用いられる零点やスパン係数)等が格納される記憶器26と、後述のロードセル情報の設定値の入力等を作業員に行わせるための操作器27と、ロードセル出力に基づいて得られた被計量物の重量や、零点調整及びスパン調整の際に作業員に通知するメッセージ(設定情報、警告等)を表示する表示器28と、上記の計量用シーケンサとの間の通信を担う通信インタフェース29と、重量演算器20全体の制御を司るCPU200と、を有する。   The weight calculator 20 includes a sensing differential amplifier 22 and a signal differential amplifier 23, and an analog voltage supplied from the load cell 12 via a connection addition box 50, which serves as an interface with the load cell 12. An analog / digital converter 25 for analog / digital conversion of the parallel addition value of the above, and a storage device for storing a set value of load cell information described later, a program related to measurement (in particular, a zero point and a span coefficient used as program parameters), and the like 26, an operating device 27 for allowing an operator to input setting values of load cell information, which will be described later, and the weight of the object to be weighed obtained based on the load cell output, and work in zero adjustment and span adjustment. Display unit 28 for displaying a message (setting information, warning, etc.) to be notified to a worker, and the above-described measuring sequencer A communication with the communication interface 29 responsible for between a CPU200 for controlling the overall weight calculator 20, a.

なお、重量演算器20の基本機能はロードセル12の出力信号に基づいて被計量物の重量を演算してその結果を出力することあるので、重量演算器20は、操作器27、表示器28、通信インタフェース29を具備していなくてもよい。例えば、操作部27を設けずに、通信インタフェース29を介して外部の計量用シーケンサからロードセル情報が入力されるようにしてもよい。また、表示器28を設けずに、重量演算器20が組み込まれた操作盤の表示部や通信インタフェース29を介して外部の計量用シーケンサの表示部等に表示させてもよい。さらに、零点調整及びスパン調整の際に作業員に通知する警告を表示器28に表示させる形態の他に、当該警告を作業員に聴覚的に通知するために音声として出力するように重量演算器20はスピーカを具備してもよいし、当該警告を作業員に視覚的に通知するため重量演算器20は発光素子を具備してもよい。あるいは、重量演算器20は電子メールクライアントを具備し、当該警告をあらかじめ電子メールアドレスが登録された作業員が所有する携帯機器に送信してもよい。CPU200は、互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されてもよい。例えば、上位の計量用シーケンサとの通信インタフェース処理をCPUが担当し、それ以外の重量演算に係る処理をDSPが担当するようにシステムが構成されてもよい。   Since the basic function of the weight calculator 20 is to calculate the weight of the object to be weighed based on the output signal of the load cell 12 and output the result, the weight calculator 20 includes the operation unit 27, the display unit 28, The communication interface 29 may not be provided. For example, the load cell information may be input from an external weighing sequencer via the communication interface 29 without providing the operation unit 27. Further, without providing the display device 28, it may be displayed on a display unit of an operation panel incorporating the weight calculator 20 or a display unit of an external weighing sequencer via the communication interface 29. Further, in addition to a form in which a warning to be notified to the worker at the time of zero point adjustment and span adjustment is displayed on the display unit 28, the weight calculator is configured so as to output the warning as sound in order to audibly notify the worker. Reference numeral 20 may include a speaker, and the weight calculator 20 may include a light emitting element to visually notify the worker of the warning. Alternatively, the weight calculator 20 may include an e-mail client and send the warning to a portable device owned by a worker whose e-mail address is registered in advance. The CPU 200 may be configured by a plurality of controllers that perform distributed control in cooperation with each other. For example, the system may be configured such that the CPU is in charge of communication interface processing with a host weighing sequencer, and the DSP is in charge of other processing related to weight calculation.

図5は、ロードセル情報の設定値の一例である。ロードセル情報とは、零点調整及びスパン調整の際の調整基準値の算出に影響を与えるロードセルの条件設定情報であり、図5に示す例では、“ロードセルの個数”,“ロードセルの出力”,“ロードセルの容量”,“風袋荷重”,“励磁電圧”,“防爆モード”,“レバー比分母”,“レバー比分子”の項目が挙げられている。   FIG. 5 is an example of setting values of load cell information. The load cell information is load cell condition setting information that affects the calculation of the adjustment reference value in zero adjustment and span adjustment. In the example shown in FIG. 5, “number of load cells”, “output of load cells”, “ Examples include load cell capacity, tare load, excitation voltage, explosion-proof mode, lever ratio denominator, and lever ratio numerator.

“ロードセルの個数”の項目には、計量ホッパ10等の保持部に実装されるロードセルの個数を設定する。“ロードセルの出力”の項目には、アナログロードセルの場合にはロードセル出力をmV/V単位(励磁電圧(V)当たりの出力電圧(mV))で設定し、デジタルロードセルの場合には出力される1カウントの重みを表示単位以下の桁数で設定する。例えば、デジタルロードセルが1kgに対して0.01kg刻みで出力する場合には“2”を設定する。“ロードセルの容量”の項目には、1個のロードセル当たりの定格容量(kg)を設定する。例えば、定格容量1tのロードセルであって1kg単位で表示する場合には、1000(kg)を設定する。“風袋荷重”の項目には、ホッパゲート10に被計量物を収容せず且つスパン調整用分銅による荷重も無い状態でのロードセルに掛かる荷重(例えば、計量ホッパ10の自重)を設定する。“励磁電圧”の項目には、アナログロードセルに印加される励磁電圧を設定する。なお、デジタルロードセルの場合には、励磁電圧を設定する必要はないので、例えば“0”を設定する。   In the item “number of load cells”, the number of load cells mounted on a holding unit such as the weighing hopper 10 is set. In the item of “output of load cell”, in the case of an analog load cell, the load cell output is set in mV / V (output voltage (mV) per excitation voltage (V)), and is output in the case of a digital load cell. Set the weight of 1 count with the number of digits below the display unit. For example, when the digital load cell outputs in increments of 0.01 kg with respect to 1 kg, “2” is set. In the “load cell capacity” item, a rated capacity (kg) per load cell is set. For example, when the load cell has a rated capacity of 1 t and is displayed in units of 1 kg, 1000 (kg) is set. In the item of “tare load”, a load (for example, the weight of the weighing hopper 10) applied to the load cell in a state where no object to be weighed is accommodated in the hopper gate 10 and no load is applied by the span adjustment weight is set. In the item “Excitation voltage”, the excitation voltage applied to the analog load cell is set. In the case of a digital load cell, it is not necessary to set the excitation voltage, so “0” is set, for example.

“防爆モード”の項目には、防爆ユニット30を採用する場合には例えば“1”を設定し、防爆ユニット30を採用しない場合には例えば“0”を設定する。なお、デジタルロードセルの場合には防爆ユニット30は適用されない。“レバー比分母”及び“レバー比分子”の項目には、レバー14を使用する場合にはレバー比分母とレバー比分子とをそれぞれ設定し、レバー14を使用しない場合にはそれぞれ“0”を設定するようにする。   In the “explosion-proof mode” item, for example, “1” is set when the explosion-proof unit 30 is used, and “0” is set when the explosion-proof unit 30 is not used. In the case of a digital load cell, the explosion-proof unit 30 is not applied. In the items of “lever ratio denominator” and “lever ratio numerator”, the lever ratio denominator and the lever ratio numerator are set when the lever 14 is used, and “0” is set when the lever 14 is not used. Try to set.

なお、本実施の形態の場合、以上のロードセル情報の設定は操作器27を介した手入力により実施され、該手入力により設定されたロードセル情報は記憶器26に格納される。記憶器26に格納されたロードセル情報は調整基準値を算出する際に用いられる。調整時に、ロードセル情報から算出された調整基準値と実際に調整された調整値とが比較されることにより、作業員は調整ミス、機械的な干渉、ロードセルの不良などの異常を判別できるようになっている。   In the case of the present embodiment, the setting of the above load cell information is performed by manual input via the operation unit 27, and the load cell information set by the manual input is stored in the storage device 26. The load cell information stored in the storage device 26 is used when calculating the adjustment reference value. At the time of adjustment, the adjustment reference value calculated from the load cell information is compared with the adjustment value that is actually adjusted, so that the operator can identify abnormalities such as adjustment errors, mechanical interference, load cell defects, etc. It has become.

[零点調整の流れ]
図6は本発明の実施の形態に係る計量システムの零点調整の流れを示すフローチャートである。なお、零点調整とは、上記のとおり、ロードセル12が無荷重状態のときに重量演算器20の表示が零となるように調整することを指す。
[Flow of zero adjustment]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of zero adjustment of the weighing system according to the embodiment of the present invention. Note that the zero point adjustment refers to adjustment so that the display of the weight calculator 20 becomes zero when the load cell 12 is in a no-load state as described above.

まず、ロードセル12を無荷重状態にした上で、アナログ/デジタル変換器25はロードセル12から出力されるアナログ電圧をアナログ/デジタル変換する(ステップS600)。そして、CPU200は、アナログ/デジタル変換器25から出力される現在のAD変換値を取得する(ステップS601)。つぎに、CPU200は、取得した現在のAD変換値と、記憶器26にあらかじめ格納されているロードセル情報とに基づいて零点基準値を算出する(ステップS602)。   First, after making the load cell 12 unloaded, the analog / digital converter 25 performs analog / digital conversion on the analog voltage output from the load cell 12 (step S600). Then, the CPU 200 acquires the current AD conversion value output from the analog / digital converter 25 (step S601). Next, the CPU 200 calculates a zero reference value based on the acquired current AD conversion value and the load cell information stored in advance in the storage device 26 (step S602).

そして、CPU200は、ステップS601で取得した現在のAD変換値が、ステップS602で算出した零点基準値により規定される所定範囲内に収まっているか否かを判定する(ステップS603)。ここで、所定範囲内であれば、CPU200は、ステップS601で取得した現在のAD変換値を調整された零点として記憶器26に格納し(ステップS604)、所定範囲外であれば、CPU200は、ステップS601で取得した現在のAD変換値は調整範囲を超えている旨のエラー表示(警告)を表示器28に表示させる(ステップS605)。   Then, the CPU 200 determines whether or not the current AD conversion value acquired in step S601 is within a predetermined range defined by the zero reference value calculated in step S602 (step S603). Here, if it is within the predetermined range, the CPU 200 stores the current AD conversion value acquired at step S601 in the storage device 26 as an adjusted zero (step S604). If it is outside the predetermined range, the CPU 200 An error display (warning) indicating that the current AD conversion value acquired in step S601 exceeds the adjustment range is displayed on the display 28 (step S605).

[スパン係数調整の流れ]
図7は本発明の実施の形態に係る計量システムのスパン係数調整の流れを示すフローチャートである。なお、スパン係数調整とは、ロードセル12に掛かる荷重に応じた表示となるように、重量演算器20の入出力特性の勾配(つまりスパン係数)を調整することを指す。
[Span coefficient adjustment flow]
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of span coefficient adjustment of the weighing system according to the embodiment of the present invention. Note that the span coefficient adjustment refers to adjusting the gradient (that is, the span coefficient) of the input / output characteristics of the weight calculator 20 so as to display according to the load applied to the load cell 12.

まず、ロードセル12にスパン調整用分銅の荷重を与えた上で、アナログ/デジタル変換器25はロードセル12から出力されるアナログ電圧をアナログ/デジタル変換する。そして、CPU200は、アナログ/デジタル変換器25から出力される現在のAD変換値と、記憶器26にあらかじめ格納しておいたスパン係数調整用分銅値とを取得する(ステップS700)。つぎに、CPU200は、ステップS700で取得した現在のAD変換値とスパン係数調整用分銅値とに基づいて現在のスパン係数を算出する(ステップS701)。   First, the load of the weight for span adjustment is given to the load cell 12, and the analog / digital converter 25 performs analog / digital conversion of the analog voltage output from the load cell 12. Then, the CPU 200 acquires the current AD conversion value output from the analog / digital converter 25 and the span coefficient adjustment weight value stored in advance in the storage unit 26 (step S700). Next, the CPU 200 calculates the current span coefficient based on the current AD conversion value and the span coefficient adjustment weight value acquired in step S700 (step S701).

一方、CPU200は、ステップS701で算出したスパン係数と、記憶器26にあらかじめ格納しておいたロードセル情報とに基づいて、スパン係数基準値を算出する(ステップS702)。そして、CPU200は、ステップS701で算出したスパン係数が、ステップS702で算出したスパン係数基準値により規定される所定範囲内に収まっているか否かを判定する(ステップS703)。ここで、所定範囲内であれば、CPU200は、ステップS701で算出したスパン係数を、調整されたスパン係数として記憶器26に格納し(ステップS704)、所定範囲外であれば、CPU200は、ステップS701で算出したスパン係数は調整範囲を超えている旨のエラー表示(警告)を表示器28に表示させる(ステップS705)。   On the other hand, the CPU 200 calculates a span coefficient reference value based on the span coefficient calculated in step S701 and the load cell information stored in advance in the storage device 26 (step S702). Then, the CPU 200 determines whether or not the span coefficient calculated in step S701 is within a predetermined range defined by the span coefficient reference value calculated in step S702 (step S703). Here, if it is within the predetermined range, the CPU 200 stores the span coefficient calculated in step S701 as the adjusted span coefficient in the storage device 26 (step S704). An error display (warning) that the span coefficient calculated in S701 exceeds the adjustment range is displayed on the display 28 (step S705).

[アナログロードセルの場合]
(零点基準値の算出方法)
アナログロードセルの場合、無荷重時のアナログロードセルの出力電圧Vaiは次式により表される。
[Analog load cell]
(Calculation method of zero reference value)
In the case of an analog load cell, the output voltage Vai of the analog load cell when there is no load is expressed by the following equation.


ここで、(式1)を説明すると、まず(励磁電圧×ロードセル出力)の項は、アナログロードセルの励磁電圧当たりの出力電圧(mV/V)に実際に印加される励磁電圧(V)を乗算した値であって、秤量(最大重量)時のアナログロードセルの出力電圧のことを表している。例えば、秤量が1000kg、アナログロードセルの出力が2mV/V、励磁電圧が10Vの場合、秤量時のアナログロードセルの出力電圧は20mV/1000kgとなる。

Here, (Equation 1) will be explained. First, the term (excitation voltage x load cell output) is multiplied by the excitation voltage (V) actually applied to the output voltage (mV / V) per excitation voltage of the analog load cell. It represents the output voltage of the analog load cell at the time of weighing (maximum weight). For example, when the weighing is 1000 kg, the output of the analog load cell is 2 mV / V, and the excitation voltage is 10 V, the output voltage of the analog load cell at the weighing is 20 mV / 1000 kg.

つぎに、マルチロードセルの場合、図8Aに示されるように、複数のアナログロードセルが並列に接続された形態となっている。したがって、複数のアナログロードセルそれぞれに同じ励磁電圧が印加され、秤量が複数のアナログロードセルそれぞれに均一に分散されている。図8Aに示す数値例では、それぞれの出力が2mV/Vである4つのアナログロードセルを使用したマルチロードセルの場合であって、4つのアナログロードセルそれぞれに励磁電圧10Vを印加した状態で、4つのアナログロードセル全体として秤量96t(定格容量)が掛かる場合には、秤量時の4つのアナログロードセルの合成出力電圧は20mV/96tとなる。また、4つのアナログロードセルそれぞれには、秤量96tをアナログロードセルの個数である4個で除算した24tが掛かっている。このため、(式1)において、アナログロードセルの個数及び容量を除算している。   Next, in the case of a multi-load cell, as shown in FIG. 8A, a plurality of analog load cells are connected in parallel. Therefore, the same excitation voltage is applied to each of the plurality of analog load cells, and the weighing is uniformly distributed to each of the plurality of analog load cells. In the numerical example shown in FIG. 8A, in the case of a multi-load cell using four analog load cells each having an output of 2 mV / V, four analog load cells are applied with an excitation voltage of 10 V applied thereto. When weighing 96t (rated capacity) is applied to the entire load cell, the combined output voltage of the four analog load cells during weighing is 20 mV / 96t. Each of the four analog load cells is multiplied by 24t obtained by dividing the weight 96t by the number of analog load cells. For this reason, in (Equation 1), the number and capacity of analog load cells are divided.

つぎに、図2に示したようなレバー14が用いられる場合を考慮して、(式1)において、(レバー比分子/レバー比分母)が乗算されている。また、(式1)において、4つのアナログロードセルが支持する保持部(容器、載台等)による荷重(風袋荷重)が乗算されている。   Next, in consideration of the case where the lever 14 as shown in FIG. 2 is used, in (Equation 1), (lever ratio numerator / lever ratio denominator) is multiplied. Moreover, in (Formula 1), the load (tare load) by the holding | maintenance part (a container, a mounting stand etc.) which four analog load cells support is multiplied.

以上により、(式1)が導出される。そして、(式1)を用いて無荷重時のアナログ/デジタル変換器25の出力(AD変換値)Cai、つまり零点基準値は、次式により表される。   Thus, (Equation 1) is derived. Then, using (Expression 1), the output (AD conversion value) Cai of the analog / digital converter 25 when there is no load, that is, the zero reference value is expressed by the following expression.


(式1)及び(式2)を適用することによって、ロードセルの個数、出力、及び容量と、風袋荷重と、ロードセルに印加される励磁電圧とを反映して零点が適正か否かの判定基準となる零点基準値が算出されるので、零点調整の対象とする実運用時の計量システムの構成上の自由度が増すことになる。特に、零点基準値の算出の際にロードセルの個数が反映されており、一つのロードセルが使用される場合又は複数のロードセルが使用される所謂マルチロードセルの場合のいずれの場合であっても零点調整の良否判定が可能となっている。また、(式1)及び(式2)によれば、ロードセルに掛かる荷重を調整するレバーが採用される場合には、上記のロードセル情報に加えてレバー比を反映して零点基準値が算出されているので、零点調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増すことになる。

By applying (Equation 1) and (Equation 2), a criterion for determining whether the zero point is appropriate reflecting the number, output, and capacity of the load cell, the tare load, and the excitation voltage applied to the load cell. Since the zero reference value is calculated, the degree of freedom in configuration of the weighing system during actual operation that is the target of zero adjustment is increased. In particular, the number of load cells is reflected in the calculation of the zero reference value, and zero adjustment is performed regardless of whether one load cell is used or a so-called multi-load cell in which a plurality of load cells are used. Can be determined. Further, according to (Equation 1) and (Equation 2), when a lever that adjusts the load applied to the load cell is employed, the zero reference value is calculated by reflecting the lever ratio in addition to the load cell information. Therefore, the degree of freedom in the configuration of the weighing system during actual operation that is the target of zero adjustment is further increased.

(スパン係数基準値の算出方法)
まず、スパン調整用分銅の分銅値に応じた電圧変化(mv)が次式により算出される。
(Span coefficient reference value calculation method)
First, the voltage change (mv) corresponding to the weight value of the span adjustment weight is calculated by the following equation.


(式3)では、零点調整の場合の(式1)における風袋荷重を分銅値に置き換えた点以外は、(式1)と略同じである。この(式3)を用いて、アナログロードセルの場合のスパン係数基準値は次式により算出される。

(Expression 3) is substantially the same as (Expression 1) except that the tare load in (Expression 1) in the case of zero adjustment is replaced with a weight value. Using this (Equation 3), the span coefficient reference value in the case of an analog load cell is calculated by the following equation.


(式4)では、分銅値に実測のセンシング電圧を乗算した値に対し、分銅値に応じたAD変換値にmV単位でのAD変換値を乗算した値を除算しており、この結果をスパン係数基準値としている。

In (Expression 4), the value obtained by multiplying the weight value by the actual sensing voltage is divided by the AD conversion value corresponding to the weight value and the AD conversion value in mV units. The coefficient reference value is used.

以上のように、ロードセルの個数、出力、及び容量と、ロードセルに印加される励磁電圧とを反映してスパン係数が適正か否かの判定基準となるスパン係数基準値が算出されるので、スパン調整の対象とする実運用時の計量システムの構成上の自由度が増すことになる。特に、スパン係数基準値の算出の際にロードセルの個数が反映されており、一つのロードセルが使用される場合又は複数のロードセルが使用される所謂マルチロードセルの場合のいずれの場合であってもスパン係数調整の良否判定が可能となる。さらに、零点基準値と同様に、ロードセルに掛かる荷重を調整するレバー比をも反映して零点基準値が算出されるので、調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増すことになる。   As described above, the span coefficient reference value is calculated as a criterion for determining whether or not the span coefficient is appropriate, reflecting the number, output, and capacity of the load cell and the excitation voltage applied to the load cell. This increases the degree of freedom in the configuration of the weighing system during actual operation to be adjusted. In particular, the number of load cells is reflected in the calculation of the span coefficient reference value, and the span is applied regardless of whether one load cell is used or a so-called multi-load cell in which a plurality of load cells are used. It is possible to determine whether the coefficient adjustment is good or bad. Furthermore, as with the zero point reference value, the zero point reference value is calculated by reflecting the lever ratio that adjusts the load applied to the load cell. It will increase further.

(防爆ユニットが配設される場合)
図3に示したように、防爆ユニット30が配設される場合、センシング用中継ケーブル54a,54b上には電流制限のための抵抗32a,32bが設けられ、信号用中継ケーブル56a,56b上には電流制限のための抵抗33a,33bが設けられる。このため、センシング用差動増幅器22及び信号用差動増幅器23の増幅度が変化する。したがって、防爆ユニット30が配設されているか否かを記憶器26に格納されているロードセル情報における“防爆モード”の有無で識別し、防爆ユニット30が配設される場合には、センシング用差動増幅器22及び信号用差動増幅器23の増幅度の変化を考慮に入れて零点基準値及びスパン係数基準値を算出する。具体的には、零点基準値としては、(式2)において抵抗32a,32b,33a,33bの抵抗値に応じた増幅度の減衰分を表した比例定数を乗算して算出する。同様に、スパン係数基準値としては、(式4)において抵抗32a,32b,33a,33bの抵抗値に応じた増幅度の減衰分を表した比例定数を乗算して算出する。
(When an explosion-proof unit is installed)
As shown in FIG. 3, when the explosion-proof unit 30 is provided, resistors 32a and 32b for current limiting are provided on the sensing relay cables 54a and 54b, and on the signal relay cables 56a and 56b. Are provided with resistors 33a and 33b for current limiting. For this reason, the amplification degree of the differential amplifier for sensing 22 and the differential amplifier for signal 23 changes. Therefore, whether or not the explosion-proof unit 30 is installed is identified by the presence or absence of the “explosion-proof mode” in the load cell information stored in the storage device 26. The zero reference value and the span coefficient reference value are calculated taking into account changes in the amplification degree of the dynamic amplifier 22 and the signal differential amplifier 23. Specifically, the zero point reference value is calculated by multiplying a proportionality constant representing the attenuation of the amplification degree according to the resistance values of the resistors 32a, 32b, 33a, and 33b in (Equation 2). Similarly, the span coefficient reference value is calculated by multiplying a proportionality constant representing the amount of attenuation of the amplification according to the resistance values of the resistors 32a, 32b, 33a, and 33b in (Equation 4).

以上により、防爆ユニット30が設けられるか否かによって異なる零点基準値及び/又はスパン係数基準値の算出式が適用されるので、防爆ユニット30が設けられる場合又は設けられない場合のいずれの場合であっても零点調整及び/又はスパン係数調整の良否判定が可能となる。したがって、調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増すことになる。   As described above, the calculation formulas for the zero point reference value and / or the span coefficient reference value that differ depending on whether or not the explosion-proof unit 30 is provided are applied. Therefore, in any case where the explosion-proof unit 30 is provided or not provided. Even if it exists, the quality determination of zero point adjustment and / or span coefficient adjustment is possible. Therefore, the degree of freedom in the configuration of the weighing system during actual operation to be adjusted is further increased.

[デジタルロードセルの場合]
(零点基準値の算出方法)
デジタルロードセルの場合の零点基準値は次式により算出される。
[Digital load cell]
(Calculation method of zero reference value)
The zero reference value in the case of a digital load cell is calculated by the following equation.


なお、デジタルロードセルの場合、アナログロードセルとは異なり、荷重に応じたAD変換値がそのまま出力される。なお、マルチロードセルの場合には、複数のデジタルロードセル出力の加算値となる。例えば、図8Bに示す数値例を用いると、4つのデジタルロードセル全体として秤量96t(定格容量)がかかる場合、4つのデジタルロードセルの合成出力は秤量96tに相当するAD変換値となる。言い換えると、4つのデジタルロードセルそれぞれには秤量96tをロードセルの個数の4個で除算した24tがかかっている。よって、4つのデジタルロードセルの合成出力は、24tに相当するAD変換値の加算値となっており、つまり秤量96tに相当するAD変換値となる。
(スパン係数基準値の算出方法)
スパン係数基準値は次式により算出される。

In the case of a digital load cell, unlike an analog load cell, an AD conversion value corresponding to a load is output as it is. In the case of a multi-load cell, it is an added value of a plurality of digital load cell outputs. For example, when the numerical example shown in FIG. 8B is used, when the weighing 96t (rated capacity) is applied to the four digital load cells as a whole, the combined output of the four digital load cells becomes an AD conversion value corresponding to the weighing 96t. In other words, each of the four digital load cells takes 24t obtained by dividing the weight 96t by the number of load cells. Therefore, the combined output of the four digital load cells is an added value of the AD conversion value corresponding to 24t, that is, an AD conversion value corresponding to the weighing 96t.
(Span coefficient reference value calculation method)
The span coefficient reference value is calculated by the following equation.


(式6)では、レバー14を使用する場合を考慮に入れた上で、分銅値に分銅搭載時のロードセル出力を除算しており、この結果をスパン係数基準値としている。

In (Expression 6), the case where the lever 14 is used is taken into consideration, and the load cell output when the weight is mounted is divided by the weight value, and this result is used as the span coefficient reference value.

以上のとおり、ロードセル情報はロードセルがアナログ出力の場合とデジタル出力の場合とで区別して設定され、アナログロードセルの場合とデジタルロードセルの場合とでそれぞれ異なる零点基準値及びスパン係数基準値の算出式が適用されており、アナログロードセルの場合又はデジタルロードセルの場合のいずれの場合であっても零点調整及びスパン係数調整の良否判定が可能となる。したがって、調整の対象となる実運用時の計量システムの構成上の自由度がさらに増す。   As described above, the load cell information is set separately when the load cell is an analog output and when the load cell is a digital output, and the calculation formulas for the zero reference value and the span coefficient reference value are different for the analog load cell and the digital load cell. Whether or not analog load cells or digital load cells are used, it is possible to determine whether the zero point adjustment and the span coefficient adjustment are good or bad. Therefore, the degree of freedom in configuration of the weighing system during actual operation to be adjusted is further increased.

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。   From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.

本発明は、種々の形態を採り得る計量システムの調整にとって有益である。   The present invention is useful for adjusting a metering system that can take a variety of forms.

10・・・計量ホッパ
11・・・ゲート
12・・・ロードセル
14・・・レバー
15・・・支持部材
20・・・重量演算器
21・・・励磁電源
22・・・センシング用差動増幅器
23・・・信号用差動増幅器
24・・・ロードセルインタフェース
25・・・アナログ/デジタル変換器
26・・・記憶器
27・・・操作器
28・・・表示器
29・・・通信インタフェース
30・・・防爆ユニット
31a,31b・・・電流制限回路
32a,32b,33a,33b・・・抵抗
40・・・外部電源ユニット
50・・・接続加算箱
52a,52b・・・電源用中継ケーブル
54a,54b・・・センシング用中継ケーブル
56a,56b・・・信号用中継ケーブル

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Measuring hopper 11 ... Gate 12 ... Load cell 14 ... Lever 15 ... Support member 20 ... Weight calculator 21 ... Excitation power supply 22 ... Differential amplifier 23 for sensing ... Signal differential amplifier 24 ... Load cell interface 25 ... Analog / digital converter 26 ... Memory 27 ... Operator 28 ... Display 29 ... Communication interface 30 ... Explosion-proof units 31a, 31b ... current limiting circuits 32a, 32b, 33a, 33b ... resistance 40 ... external power supply unit 50 ... connection addition box 52a, 52b ... power supply relay cables 54a, 54b ... Sensing relay cables 56a, 56b ... Signal relay cables

Claims (3)

被計量物を保持する保持部と、当該保持部に保持された被計量物による荷重に応じた出力信号を出力する荷重検出器と、当該荷重検出器の出力信号に基づいて当該被計量物の重量を演算する重量演算器とを備え、当該重量演算器は記憶器を備えている計量システムであって、
前記重量演算器は、
前記荷重検出器の条件設定情報が入力されて前記記憶器に格納する手段と、
前記荷重検出器の出力信号を取得する手段と、
前記荷重検出器が無荷重の時に前記取得した荷重検出器の出力信号と前記記憶器に格納した前記荷重検出器の条件設定情報とに基づいて零点基準値を算出する手段と、
前記荷重検出器が無荷重の時に前記取得した荷重検出器の出力信号が前記算出した零点基準値により規定される所定範囲内に収まるか否かを判定する手段と、
前記所定範囲内に収まることを判定したときには前記取得した荷重検出器の出力信号を調整値として前記記憶器に格納し、前記所定範囲内に収まらないことを判定したときには所定の警告信号を出力する手段と、を含み、
前記荷重検出器の条件設定情報は、前記荷重検出器の個数、出力、及び容量と、風袋荷重と、前記荷重検出器に印加される励磁電圧とを含む、計量システム。
A holding unit for holding the object to be weighed, a load detector for outputting an output signal corresponding to a load by the object to be weighed held by the holding unit, and an output signal of the object to be weighed based on the output signal of the load detector. A weight calculator for calculating weight, the weight calculator being a weighing system including a storage device,
The weight calculator is
Means for receiving condition setting information of the load detector and storing it in the memory;
Means for obtaining an output signal of the load detector;
Means for calculating a zero reference value based on the acquired load detector output signal when the load detector is unloaded and condition setting information of the load detector stored in the storage;
Means for determining whether or not the acquired output signal of the load detector is within a predetermined range defined by the calculated zero reference value when the load detector is unloaded ;
When it is determined that it falls within the predetermined range, the obtained output signal of the load detector is stored as an adjustment value in the storage device, and when it is determined that it does not fall within the predetermined range, a predetermined warning signal is output. Means ,
The load detector condition setting information includes a number, output, and capacity of the load detector, a tare load, and an excitation voltage applied to the load detector .
前記荷重検出器の条件設定情報は、前記保持部及び前記荷重検出器と前記重量演算器との間に防爆ユニットが設けられるか否かを識別する識別子を含み、
前記零点基準値を算出する手段は、前記記憶器に格納した前記識別子に従って、前記防爆ユニットが設けられるか否かによって異なる前記零点基準値の算出式を適用する、請求項1に記載の計量システム。
The condition setting information of the load detector includes an identifier for identifying whether or not an explosion-proof unit is provided between the holding unit and the load detector and the weight calculator,
2. The measuring system according to claim 1 , wherein the means for calculating the zero reference value applies a calculation formula for the zero reference value that differs depending on whether or not the explosion-proof unit is provided according to the identifier stored in the storage device. .
被計量物を保持する保持部と、当該保持部に保持された被計量物による荷重に応じた出力信号を出力する荷重検出器と、当該荷重検出器の出力信号に基づいて当該被計量物の重量を演算する重量演算器とを備え、当該重量演算器は記憶器を備えている計量システムであって、
前記重量演算器は、
前記荷重検出器の条件設定情報が入力されて前記記憶器に格納する手段と、
前記荷重検出器の出力信号を取得する手段と、
前記荷重検出器にスパン係数調整用分銅による荷重を掛けた時に前記取得した荷重検出器の出力信号と前記スパン係数調整用分銅の値とに基づいてスパン係数を算出する手段と、
前記算出したスパン係数と前記記憶器に格納した前記荷重検出器の条件設定情報とに基づいてスパン係数基準値を算出する手段と、
前記算出したスパン係数が前記算出したスパン係数基準値により規定される所定範囲内に収まるか否かを判定する手段と、
前記所定範囲内に収まることを判定したときには前記算出したスパン係数を調整されたスパン係数として前記記憶器に格納し、前記所定範囲内に収まらないことを判定したときには所定の警告信号を出力する手段と、を含み、
前記荷重検出器の条件設定情報は、前記荷重検出器の個数、出力、及び容量と、前記荷重検出器に印加される励磁電圧とを含む、計量システム。
A holding unit for holding the object to be weighed, a load detector for outputting an output signal corresponding to a load by the object to be weighed held by the holding unit, and an output signal of the object to be weighed based on the output signal of the load detector. A weight calculator for calculating weight, the weight calculator being a weighing system including a storage device,
The weight calculator is
Means for receiving condition setting information of the load detector and storing it in the memory;
Means for obtaining an output signal of the load detector;
Means for calculating a span coefficient based on the obtained output signal of the load detector and a value of the span coefficient adjustment weight when a load is applied to the load detector by a span coefficient adjustment weight;
Means for calculating a span coefficient reference value based on the calculated span coefficient and the condition setting information of the load detector stored in the storage;
Means for determining whether the calculated span coefficient falls within a predetermined range defined by the calculated span coefficient reference value;
Means for storing the calculated span coefficient as an adjusted span coefficient in the storage unit when it is determined that it falls within the predetermined range, and outputting a predetermined warning signal when it is determined that the span coefficient does not fall within the predetermined range; And including
Condition setting information of the load detector, the number of the load detector comprises an output, and a capacitor, an excitation voltage applied to the load detector, weighing system.
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