JP7369506B1 - Measuring device and its measuring method - Google Patents
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Abstract
【課題】環境温度にかかわらず水平調整の必要性を正確に通知する計量装置及びびその計量方法の提供。【解決手段】重量センサの仮想水平面にｘとｙ、これらに直交するｚを設定し、ｘ，ｙ，ｚの三軸の加速度変化を検出する、三軸加速度センサと、温度センサと、重量センサが水平かつ基準温度下の基準位置に設置された際の三軸加速度センサの基準出力と、重量センサが基準温度以外の温度下に設置された際の三軸加速度センサの温度出力と、を記憶する記憶部と、演算処理部と、を備え、演算処理部は、温度センサで検出された、計量装置の設置位置の現在温度に対応して三軸加速度センサに発生する温度出力により、設置位置における現在出力を補正出力に補正し、補正出力を基準出力と比較し、三軸加速度センサのｘおよび／またはｙに発生した出力変化を計量装置に発生した傾斜として検出し、通知する。【選択図】図３The present invention provides a measuring device and a measuring method that accurately notify the necessity of horizontal adjustment regardless of the environmental temperature. [Solution] A three-axis acceleration sensor, a temperature sensor, and a weight sensor, which set x, y, and z perpendicular to these on a virtual horizontal plane of the weight sensor, and detect acceleration changes in the three axes of x, y, and z. Memorizes the standard output of the triaxial acceleration sensor when the sensor is installed horizontally and at the reference position under the reference temperature, and the temperature output of the triaxial acceleration sensor when the weight sensor is installed at a temperature other than the reference temperature. and a calculation processing unit, the calculation processing unit detects the installation position by using the temperature output generated in the three-axis acceleration sensor corresponding to the current temperature at the installation position of the weighing device detected by the temperature sensor. The current output at is corrected to a corrected output, the corrected output is compared with a reference output, and an output change occurring in x and/or y of the triaxial acceleration sensor is detected as a tilt occurring in the weighing device and notified. [Selection diagram] Figure 3
Description
本発明は、環境温度にかかわらず水平調整の必要性をユーザーに正確に通知可能な計量装置及びその計量方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method that can accurately notify a user of the necessity of horizontal adjustment regardless of the environmental temperature.
特許文献１には、図１に示すような電子式の計量装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an electronic weighing device as shown in FIG.
特許文献１の計量装置を設置場所に設置する場合、計量装置を水平に設置しないと正確な計量値を得られないため、ユーザーは、計量装置の水平を保つように姿勢調整（以降は水平調整という）をする必要があり、ユーザー側で計量装置の設置や設置場所の変更時に水平調整を忘れる場合があるため、計量装置は、水平調整の必要性をユーザー側に警告する手段を有することが望ましい。 When installing the weighing device of Patent Document 1 at the installation location, the user must adjust the posture (hereinafter referred to as horizontal adjustment) to keep the weighing device horizontal because accurate measured values cannot be obtained unless the weighing device is installed horizontally. Because the user may forget to adjust the level when installing the weighing device or changing the installation location, the weighing device should have a means to alert the user of the need for leveling. desirable.
一方で、計量装置の傾き検出機構は、設置場所の環境温度に基づいて検出結果に誤差を生じる場合がある。このような傾き検出機構における検出誤差は、水平調整の必要性を正確にユーザーに通知できないおそれがある点で問題がある。 On the other hand, the tilt detection mechanism of the weighing device may produce an error in the detection result based on the environmental temperature of the installation location. Such a detection error in the tilt detection mechanism is problematic in that it may not be possible to accurately notify the user of the necessity of horizontal adjustment.
上記課題に鑑みて、本願発明は、設置場所の環境温度による影響を受けること無く、計量装置の水平調整の必要性を正確に検出してユーザーに通知可能な計量装置及びその計量方法を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides a measuring device and a measuring method thereof that can accurately detect the necessity of horizontal adjustment of the measuring device and notify the user without being affected by the environmental temperature of the installation location. It is something.
計量皿に接続された重量センサと、前記重量センサの仮想水平面にｘとｙ、前記仮想水平面に直交する方向にｚを設定して、ｘ，ｙ，ｚの三軸の加速度変化を検出する、三軸加速度センサと、温度センサと、前記重量センサが水平かつ基準温度下の基準位置に設置された際の前記三軸加速度センサの前記三軸の基準出力と、前記重量センサが基準温度以外の温度下に設置された場合の前記三軸加速度センサの前記三軸の温度出力と、を記憶する記憶部と、演算処理部と、を計量装置に備え、前記演算処理部は、前記温度センサで検出された、前記計量装置の設置位置における現在温度に対応して前記三軸加速度センサに発生する前記温度出力に基づき、前記設置位置における現在出力を補正出力に補正し、前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｘおよび／またはｙに発生した出力変化を前記計量装置に発生した傾斜として検出し、ユーザーに通知することとした。 A weight sensor connected to a weighing pan, x and y in a virtual horizontal plane of the weight sensor, and z in a direction perpendicular to the virtual horizontal plane, and detecting changes in acceleration in the three axes of x, y, and z. A three-axis acceleration sensor, a temperature sensor, and a reference output of the three axes of the three-axis acceleration sensor when the weight sensor is installed horizontally at a reference position at a reference temperature; The measuring device includes a storage unit that stores the temperature output of the three axes of the three-axis acceleration sensor when the three-axis acceleration sensor is installed under temperature, and a calculation processing unit, and the calculation processing unit Based on the temperature output generated in the three-axis acceleration sensor corresponding to the detected current temperature at the installation position of the measuring device, the current output at the installation position is corrected to a corrected output, and the corrected output is adjusted to the reference value. In comparison with the output, a change in the output that occurs in x and/or y of the triaxial acceleration sensor is detected as a tilt that occurs in the weighing device, and the user is notified.
（作用）計量装置が設置されると、演算処理部は、温度センサによって検出された現在温度から、記憶部を参照し、温度に基づいて三軸加速度センサに発生する温度出力を特定する。また、演算処理部は、計量装置の設置位置において三軸加速度センサに発生した現在出力および前記温度出力から、温度の影響を排除した現在出力である補正出力を算出する。演算処理部は、算出した補正出力を、基準温度下の基準位置で計量装置を水平設置した際に三軸加速度センサに発生する基準出力と比較し、補正出力のｘおよび／またはｙの値が基準出力から変化していた場合に計量装置の傾斜を検出してユーザーに通知する。 (Operation) When the measuring device is installed, the arithmetic processing section refers to the storage section from the current temperature detected by the temperature sensor, and specifies the temperature output generated in the three-axis acceleration sensor based on the temperature. Further, the arithmetic processing unit calculates a corrected output, which is a current output with the influence of temperature removed, from the current output generated in the three-axis acceleration sensor at the installation position of the measuring device and the temperature output. The arithmetic processing unit compares the calculated correction output with a reference output generated in the three-axis acceleration sensor when the measuring device is installed horizontally at a reference position under a reference temperature, and determines whether the x and/or y values of the correction output are If the output has changed from the standard output, the tilt of the weighing device is detected and the user is notified.
また、前記演算処理部は、三軸加速度センサのｘおよび／またはｙの出力変化Ｘｈ、Ｙｈが、式（４）及び（５）において、計量装置を水平に設置出来たと判断出来る、０に近似する所定の閾値範囲内から外れた数値となった場合、前記計量装置に傾斜が発生しているものとしてユーザーに通知することが望ましい。 In addition, the arithmetic processing unit determines that the x and/or y output changes Xh and Yh of the three-axis acceleration sensor approximate to 0 in equations (4) and (5), which means that it can be determined that the weighing device has been installed horizontally. If the value falls outside of a predetermined threshold range, it is desirable to notify the user that a tilt has occurred in the metering device.
Ｘｈ＝Ｘｏｕｔ（θ）-Ｘｔｏｕｔ（ｔ）-Ｘｏｕｔ（０） 式（４）
Ｙｈ＝Ｙｏｕｔ（θ）-Ｙｔｏｕｔ（ｔ）-Ｙｏｕｔ（０） 式（５）
但し、
Ｘｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｘ成分
Ｙｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｙ成分
Ｘｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｘ成分の補正分
Ｙｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｙ成分の補正分
Ｘｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｘ成分
Ｙｏｕｔ（０）：三軸加速度センサが基準出力のｙ成分
とする。
Xh=Xout(θ)-Xtout(t)-Xout(0) Formula (4)
Yh=Yout(θ)-Ytout(t)-Yout(0) Formula (5)
however,
Xout(θ): x component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ Yout(θ): y component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ Xtout(t): output by the triaxial acceleration sensor at temperature t Correction amount of the x component Ytout(t): Correction amount of the y component output by the triaxial acceleration sensor at temperature t Xout(0): x component of the reference output of the triaxial acceleration sensor Yout(0): Triaxial acceleration sensor is the y component of the reference output.
（作用）計量装置の演算処理部は、式（４）および（５）からｘおよび／またはｙの出力変化の有無を算出し、計量装置の傾斜を検出する。 (Operation) The arithmetic processing unit of the weighing device calculates the presence or absence of a change in the output of x and/or y from equations (4) and (5), and detects the tilt of the weighing device.
また、前記計量装置が電磁石を有する電磁式の計量装置であって、前記温度センサは、前記電磁石の温度検出用の温度センサであることが望ましい。 Further, it is preferable that the measuring device is an electromagnetic measuring device having an electromagnet, and the temperature sensor is a temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnet.
（作用）電磁式の計量装置は、電磁石の温度検出用の温度センサを有するため、電磁石用の温度センサによって計量装置の測定場所の環境温度が検出される。 (Function) Since the electromagnetic measuring device has a temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnet, the environmental temperature at the measurement location of the measuring device is detected by the temperature sensor for the electromagnet.
また、前記演算処理部は、前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｚに発生した出力変化を基準位置からの設置位置の変化に伴って生じる重力加速度の変化として検出し、ユーザーに通知することが望ましい。 Furthermore, the arithmetic processing unit compares the corrected output with the reference output, and detects an output change occurring in z of the triaxial acceleration sensor as a change in gravitational acceleration caused by a change in the installation position from the reference position. It is advisable to notify the user.
計量装置は、設置する場所の標高の変化（万有引力の変化に伴う重力加速度の変化）に基づいて測定される計量値に変化を生じるため、天秤の設置位置（現地）で分銅を用いて現地の重力加速度の変化がない計量結果を得られるようにユーザーが調整する必要がある。 Since the measured value of a weighing device changes based on changes in the altitude of the location where it is installed (changes in gravitational acceleration due to changes in universal gravity), we use weights at the location where the balance is installed (on-site) to measure the location. The user must make adjustments to obtain measurement results without changes in gravitational acceleration.
（作用）設置場所の変更に伴って重力加速度に変化が生じた場合、本願の計量装置の演算処理部は、三軸加速度センサの温度の影響を排除した現在出力である補正出力のｚを算出する。更に演算処理部は、補正出力を、基準温度下の基準位置で計量装置を水平設置した際に三軸加速度センサのｚに発生する基準出力と比較し、補正出力ｚの値が基準出力のｚの値から変化していた場合、当該変化を基準位置からの設置位置の変化に伴って生じる重力加速度の変化として検出し、ユーザーに通知し、自己補正可能な天秤の場合、内蔵分銅などで調整を行う。 (Function) When a change in gravitational acceleration occurs due to a change in the installation location, the processing unit of the measuring device of the present application calculates the corrected output z, which is the current output excluding the influence of the temperature of the triaxial acceleration sensor. do. Furthermore, the arithmetic processing unit compares the correction output with a reference output generated at z of the triaxial acceleration sensor when the measuring device is installed horizontally at a reference position under a reference temperature, and determines whether the value of the correction output z is equal to the reference output z. If the value has changed from the value of I do.
また、前記演算処理部は、三軸加速度センサのｚの出力変化Ｚｈが、式（６）において、計量装置を基準位置に設置しているものと判断出来る、０に近似する所定の閾値内の数値から外れた数値となった場合、基準位置からの重量加速度の変化が発生しているものとしてユーザーに通知することが望ましい。但し、
Ｚｈ＝Ｚｏｕｔ（ｐ）-Ｚｔｏｕｔ（ｔ）-Ｚｏｕｔ（０） 式（６）
但し、
Ｚｏｕｔ（ｐ）：計量装置の設置位置で三軸加速度センサが出力するｚ成分
Ｚｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｚ成分
Ｚｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｚ成分の補正分 とする。
Further, the arithmetic processing unit determines that the z output change Zh of the triaxial acceleration sensor is within a predetermined threshold value close to 0, which allows it to be determined that the weighing device is installed at the reference position in equation (6). If the value deviates from the numerical value, it is desirable to notify the user that a change in weight acceleration has occurred from the reference position. however,
Zh=Zout(p)-Ztout(t)-Zout(0) Formula (6)
however,
Zout(p): Z component output by the triaxial acceleration sensor at the installation position of the weighing device Zout(0): Z component of the standard output of the triaxial acceleration sensor Ztout(t): Output by the triaxial acceleration sensor at the temperature t The correction amount for the z component.
（作用）計量装置の演算処理部は、式（６）から三軸加速度センサのｚの出力変化の有無を算出し、計量装置に発生した基準位置からの重力加速度の変化を検出する。 (Operation) The arithmetic processing unit of the weighing device calculates the presence or absence of a change in the z output of the triaxial acceleration sensor from equation (6) , and detects the change in gravitational acceleration from the reference position that occurs in the weighing device.
計量皿に接続された重量センサと、前記重量センサの仮想水平面にｘとｙ、前記仮想水平面に直交する方向にｚを設定して、ｘ，ｙ，ｚの三軸の加速度変化を検出する、三軸加速度センサと、温度センサと、前記重量センサが水平かつ基準温度下に設置された際の前記三軸加速度センサの前記三軸の基準出力と、前記重量センサが基準温度以外の環境温度下に設置された場合の前記三軸加速度センサの前記三軸の温度出力と、を記憶する記憶部と、演算処理部と、を有する計量装置を用いた計量方法において、前記演算処理部は、計量装置の前記三軸加速度センサの前記三軸のｘ，ｙの現在出力を取得する現在出力取得ステップと、前記温度センサを介して計量装置の設置位置における現在温度を検出する現在温度検出ステップと、検出された現在温度に対応した前記三軸加速度センサの前記三軸のｘ，ｙの温度出力を前記記憶部から取得する温度出力取得ステップと、前記温度出力から前記現在出力を補正出力に補正する補正出力生成ステップと、前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｘおよび／またはｙの出力変化を前記計量装置の傾斜として検出する傾斜検出ステップと、前記計量装置の傾斜検出時にユーザーに通知する傾斜通知ステップと、を実行することが望ましい。 A weight sensor connected to a weighing pan, x and y in a virtual horizontal plane of the weight sensor, and z in a direction perpendicular to the virtual horizontal plane, and detecting changes in acceleration in the three axes of x, y, and z. A three-axis acceleration sensor, a temperature sensor, and a reference output of the three axes of the three-axis acceleration sensor when the weight sensor is installed horizontally and under a reference temperature, and when the weight sensor is installed at an environmental temperature other than the reference temperature. In the weighing method using a weighing device, the weighing device includes a storage unit that stores the temperature output of the three axes of the three-axis acceleration sensor when installed in the three-axis acceleration sensor, and a calculation processing unit. a current output acquisition step of acquiring the current output of the three axes x and y of the three-axis acceleration sensor of the device; a current temperature detection step of detecting the current temperature at the installation position of the weighing device via the temperature sensor; a temperature output acquisition step of acquiring from the storage section the temperature output of the three axes x and y of the three-axis acceleration sensor corresponding to the detected current temperature; and correcting the current output to a correction output from the temperature output. a correction output generation step; a tilt detection step of comparing the correction output with the reference output and detecting a change in the x and/or y output of the triaxial acceleration sensor as a tilt of the weighing device; Preferably, a tilt notification step is performed to notify the user upon detection.
（作用）設置位置（測定現場）に設置された計量装置の演算処理部は、現在出力取得ステップを実行することで三軸加速度センサの三軸のｘ，ｙの現在出力を取得し、現在温度検出ステップを実行することで設置位置における現在温度を取得し、温度出力取得ステップ温度を実行することにより、現在温度に基づいて三軸加速度センサに生じる三軸のｘ，ｙの温度出力を記憶部から取得し、補正出力生成ステップを実行することで現在出力を温度出力の影響のない補正出力に補正し、傾斜検出ステップの実行により、補正出力を基準出力と比較して三軸加速度センサのｘおよび／またはｙに生じた出力変化を計量装置の傾斜として検出し、傾斜通知ステップの実行により、検出された計量装置の傾斜をユーザーに通知する。 (Function) The arithmetic processing unit of the weighing device installed at the installation location (measurement site) acquires the current output of the three axes x and y of the three-axis acceleration sensor by executing the current output acquisition step, and obtains the current output of the three axes x and y of the three-axis acceleration sensor. By executing the detection step, the current temperature at the installation position is acquired, and by executing the temperature output acquisition step, the temperature output of the three axes x and y generated in the three-axis acceleration sensor based on the current temperature is acquired in the storage unit. By executing the correction output generation step, the current output is corrected to a correction output that is not affected by the temperature output, and by executing the tilt detection step, the correction output is compared with the reference output and the x of the triaxial acceleration sensor is and/or the output change occurring in y is detected as a tilt of the metering device, and the detected tilt of the metering device is notified to the user by executing the tilt notification step.
また、前記演算処理部は、前記傾斜検出ステップで、三軸加速度センサのｘおよび／またはｙの出力変化Ｘｈ、Ｙｈを式（４）（５）から算出し、Ｘｈおよび／またはＹｈが、計量装置を水平に設置出来たと判断出来る、０に近似する所定の閾値範囲内から外れた数値となったことを前記計量装置の傾斜として検出することが望ましい。 In addition, in the inclination detection step, the arithmetic processing unit calculates x and/or y output changes Xh and Yh of the triaxial acceleration sensor from equations (4) and (5) , and determines that Xh and/or Yh are It is desirable to detect, as the inclination of the weighing device, a value outside a predetermined threshold range close to 0, at which it can be determined that the device has been installed horizontally.
Ｘｈ＝Ｘｏｕｔ（θ）-Ｘｔｏｕｔ（ｔ）-Ｘｏｕｔ（０） 式（４）
Ｙｈ＝Ｙｏｕｔ（θ）-Ｙｔｏｕｔ（ｔ）-Ｙｏｕｔ（０） 式（５）
但し、
Ｘｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｘ成分
Ｙｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｙ成分
Ｘｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｘ成分の補正分
Ｙｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｙ成分の補正分
Ｘｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｘ成分
Ｙｏｕｔ（０）：三軸加速度センサが基準出力のｙ成分
とする。
Xh=Xout(θ)-Xtout(t)-Xout(0) Formula (4)
Yh=Yout(θ)-Ytout(t)-Yout(0) Formula (5)
however,
Xout(θ): x component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ Yout(θ): y component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ Xtout(t): output by the triaxial acceleration sensor at temperature t x component correction
Ytout(t): Correction of the y component output by the triaxial acceleration sensor at temperature t
Xout(0): x component of the reference output of the triaxial acceleration sensor Yout(0): y component of the reference output of the triaxial acceleration sensor.
（作用）計量装置の演算処理部が、傾斜検出ステップにおいて、式（４）（５）からｘおよび／またはｙの出力変化の有無を算出し、計量装置の傾斜を検出する。 (Operation) In the inclination detection step, the arithmetic processing unit of the weighing device calculates the presence or absence of a change in the output of x and/or y from equations (4) and (5), and detects the inclination of the weighing device.
また、前記演算処理部は、前記現在出力取得ステップで、前記三軸加速度センサの前記三軸のｚの現在出力を更に取得し、前記温度出力取得ステップで、検出された現在温度に対応した前記三軸加速度センサの前記三軸のｚの温度出力を前記記憶部から更に取得し、前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｚの出力変化を前記計量装置の設置位置における重力加速度の変化として検出する重力加速度変化検出ステップを前記補正出力生成ステップの後に実行し、前記計量装置の重力加速度変化の検出時にユーザーに通知する重力加速度変化通知ステップと、を実行することが望ましい。 Further, in the current output acquisition step, the arithmetic processing unit further acquires the current output of the three axes of the z of the three-axis acceleration sensor, and in the temperature output acquisition step, the Further acquires the z temperature output of the three axes of the triaxial acceleration sensor from the storage unit, compares the corrected output with the reference output, and calculates the change in the z output of the triaxial acceleration sensor from the installation position of the measuring device. A gravitational acceleration change detecting step of detecting a gravitational acceleration change as a change in the gravitational acceleration at is executed after the correction output generating step, and a gravitational acceleration change notification step of notifying a user when a gravitational acceleration change of the weighing device is detected. desirable.
（作用）設置位置（測定現場）に設置された計量装置の演算処理部は、設置位置において三軸加速度センサに生じるｚの現在出力から温度出力の影響を除いた補正出力と、基準位置において三軸加速度センサに生じるｚの基準出力から設置位置における重力加速度の変化を検出し、ユーザーに通知する。 (Function) The arithmetic processing unit of the measuring device installed at the installation position (measurement site) outputs the corrected output obtained by removing the influence of temperature output from the current output of z generated in the three-axis acceleration sensor at the installation position, and the three-axis acceleration sensor at the reference position. Changes in gravitational acceleration at the installation position are detected from the z reference output generated by the axial acceleration sensor, and the user is notified.
また、前記演算処理部は、前記重力加速度変化検出ステップで、三軸加速度センサのｚの出力変化ｚｈを式（６）から算出し、ｚｈが、計量装置を基準位置に設置しているものと判断出来る、０に近似する所定の閾値内の数値から外れた数値となったことを基準位置からの重量加速度の変化として検出することが望ましい。 In addition, in the gravitational acceleration change detection step, the arithmetic processing unit calculates the z output change zh of the three-axis acceleration sensor from equation (6), and assumes that zh is the measurement device installed at the reference position. It is desirable to detect the fact that the value falls outside of a predetermined threshold value that is approximating 0 as a change in the weight acceleration from the reference position.
Ｚｈ＝Ｚｏｕｔ（ｐ）-Ｚｔｏｕｔ（ｔ）-Ｚｏｕｔ（０） 式（６）
但し、
Ｚｏｕｔ（ｐ）：計量装置の設置位置で三軸加速度センサが出力するｚ成分
Ｚｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｚ成分
Ｚｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｚ成分の補正分
とする。
Zh=Zout(p)-Ztout(t)-Zout(0) Formula (6)
however,
Zout(p): Z component output by the triaxial acceleration sensor at the installation position of the weighing device Zout(0): Z component of the standard output of the triaxial acceleration sensor Ztout(t): Output by the triaxial acceleration sensor at the temperature t Correction amount of z component
shall be.
（作用）計量装置の演算処理部が、重力加速度変化検出ステップにおいて、式（６）からｚの出力変化の有無を算出し、計量装置に生じる基準位置からの重力加速度の変化を検出する。 (Operation) In the gravitational acceleration change detection step, the arithmetic processing unit of the measuring device calculates the presence or absence of a change in the output of z from equation (6), and detects the change in gravitational acceleration from the reference position that occurs in the measuring device.
本願の計量装置及びその計量方法によれば、三軸加速度センサが、環境温度に基づく出力の影響を排除された状態で計量装置の傾斜を検出するため、測定場所の環境温度に関わらず、水平調整の必要性をユーザーに正確に通知することが出来る。 According to the measuring device and its measuring method of the present application, the triaxial acceleration sensor detects the tilt of the measuring device while eliminating the influence of the output based on the environmental temperature. Users can be accurately notified of the need for adjustment.
また、本願の計量装置及び計量方法によれば、電磁式の計量装置は、電磁石の温度検出用の温度センサを有するため、電磁石の温度検出用の温度センサを使って計量装置の測定場所の環境温度も検出すれば、新たな温度センサを設ける必要が無く、温度センサの追加コストを発生すること無く、温度による悪影響を排除した上で水平調整の必要性をユーザーに正確に通知することが出来る。 Further, according to the measuring device and the measuring method of the present application, since the electromagnetic measuring device has a temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnet, the temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnet is used to measure the environment of the measuring place of the measuring device. If temperature is also detected, there is no need to install a new temperature sensor, there is no additional cost for a temperature sensor, and the user can be accurately notified of the need for leveling while eliminating the negative effects of temperature. .
また、本願の計量装置及びその計量方法によれば、三軸加速度センサが、環境温度に基づく出力の影響を排除された状態で、基準位置からの設置位置の変化に伴って計量装置に発生する重力加速度の変化を検出し、ユーザーに通知するため、測定場所の環境温度に関わらず、重力加速度の変化がない計量結果を得るための内蔵分銅を用いた調整の必要性をユーザーに正確に警告することができる。 In addition, according to the measuring device and the measuring method of the present application, the triaxial acceleration sensor is able to generate outputs that occur in the measuring device as the installation position changes from the reference position, with the influence of the output based on the environmental temperature eliminated. Detects and notifies the user of changes in gravitational acceleration, accurately alerting the user to the need for adjustments using the built-in weight to obtain weighing results with no change in gravitational acceleration, regardless of the ambient temperature at the measurement location. can do.
次に、本発明の好適な実施形態を図１から図３により説明する。 Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図１は、本発明の計量方法を実施する計量装置１の外観を示す斜視図であり、図２は、計量装置１の平面図である。計量装置１は、電磁式の計量装置であって、操作表示部２と本体部３とこれらを連結させる連結部８によって構成される。 FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of a measuring device 1 that implements the measuring method of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the measuring device 1. The weighing device 1 is an electromagnetic weighing device, and includes an operation display section 2, a main body section 3, and a connecting section 8 that connects these sections.
図１及び図２に示すように操作表示部２は、液晶画面や有機ＥＬ画面などから構成される表示部４と、複数の操作ボタン５を有する。また、本体部３は、本体ケース６と、計量皿７と、水平器９を有する。表示部４は、計量皿７に搭載した計量対象の計量値や計量結果などを表示し、計量装置複数の操作ボタン５は、それぞれの役割に基づき、表示部４の表示内容の変更や、計量装置１の計量モードの変更、計量値のリセット等、計量装置１の設定変更に利用される。本体ケース６の内側には、後述する計量機構１３等が収納される。計量皿７は、計量機構１３に設けられ、計量対象物を搭載される。水平器９は、図示しない容器の内側に１つの気泡９ｃを形成された状態の液体９ｂを充填され、透明または半透明の上面カバー９ａによって上端開口部を閉塞される。気泡９ｃは、計量装置１が水平に設置されている場合に水平器９の中心に位置する。水平器９の内側には、点灯時に上面カバー９ａを光らせるためのＬＥＤ１０が設けられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the operation display section 2 includes a display section 4 composed of a liquid crystal screen, an organic EL screen, etc., and a plurality of operation buttons 5. Further, the main body portion 3 includes a main body case 6, a measuring pan 7, and a level 9. The display section 4 displays the measured values and measurement results of the object to be measured mounted on the weighing pan 7, and the plural operation buttons 5 of the weighing device are used to change the display contents of the display section 4 and perform weighing based on their respective roles. It is used to change the settings of the weighing device 1, such as changing the weighing mode of the device 1 and resetting the weighing value. Inside the main body case 6, a measuring mechanism 13, etc., which will be described later, is housed. The weighing pan 7 is provided in the weighing mechanism 13 and is loaded with an object to be weighed. The level 9 is filled with a liquid 9b in which a single bubble 9c is formed inside a container (not shown), and its upper opening is closed by a transparent or translucent upper cover 9a. The bubble 9c is located at the center of the leveler 9 when the measuring device 1 is installed horizontally. An LED 10 is provided inside the level 9 to illuminate the top cover 9a when turned on.
尚、図２及び図３に示す表示部４及びＬＥＤ１０のうち少なくとも一方は、設置した計量装置１が傾斜していることを警告表示する警告装置として機能し、傾斜した計量装置１が水平状態に設置し直されると警告表示を停止する。 Incidentally, at least one of the display unit 4 and the LED 10 shown in FIGS. 2 and 3 functions as a warning device that displays a warning that the installed measuring device 1 is tilted, and when the tilted measuring device 1 is in a horizontal state. If it is reinstalled, the warning display will stop.
次に、図１から図３により、本発明の計量装置１の詳細な全体構成を説明する。操作表示部２は、外部に露出するように設置された表示部４及び操作ボタン５の他、内側に演算処理部１１と記憶部１２を有する。演算処理部１１は、ＣＰＵ等の演算制御装置によって構成される。表示部４、操作ボタン５及び記憶部１２は、それぞれ演算処理部１１に接続されて演算処理部１１によって制御される。 Next, the detailed overall configuration of the weighing device 1 of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. The operation display section 2 includes a display section 4 and operation buttons 5 installed to be exposed to the outside, as well as an arithmetic processing section 11 and a storage section 12 inside. The arithmetic processing unit 11 is constituted by an arithmetic control device such as a CPU. The display section 4, operation buttons 5, and storage section 12 are each connected to and controlled by the arithmetic processing section 11.
また、図３に示す通り、本体部３は、水平器９と、内側に計量機構１３を有する。計量機構１３は、電磁式の計量機構であって、重量センサ１４ａ、ロバーバル機構１４ｂ、加除ユニット１５ａ、内蔵分銅１５ｂ、分銅受け皿１５ｃ、電磁石１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄ変換器１８及び三軸加速度センサ２８を有する。 Moreover, as shown in FIG. 3, the main body part 3 has a level 9 and a measuring mechanism 13 inside. The weighing mechanism 13 is an electromagnetic weighing mechanism, and includes a weight sensor 14a, a roberval mechanism 14b, an addition/subtraction unit 15a, a built-in weight 15b, a weight tray 15c, an electromagnet 16, a temperature sensor 17, an A/D converter 18, and a three-axis It has an acceleration sensor 28.
図３に示すように計量皿７は、ロバーバル機構１４ｂに設けられ、ロバーバル機構１４ｂは、重量センサ１４ａに接続される。ロバーバル機構１４ｂは、計量皿７が受けた計量対象の荷重を重量センサ１４ａに伝達する機構である。重量センサ１４ａには、分銅受け皿１５ｃを介して加除ユニット１５ａが接続される。加除ユニット１５ａは、内蔵分銅１５ｂを分銅受け皿１５ｃに搭載し、または分銅受け皿１５ｃから除去することを自動的に切り換え可能なユニットであり、重量センサ１４ａは、分銅受け皿１５ｃに搭載された際の内蔵分銅１５ｂの荷重を伝達される。電磁式の計量機構１３に用いられる電磁石１６は、重量センサ１４ａの一部であり、温度センサ１７によって温度を検出される。重量センサ１４ａ、加除ユニット１５ａ、温度センサ１７は、いずれもＡ／Ｄ変換器を介して演算処理部１１に接続され、演算処理部１１の制御を受ける。 As shown in FIG. 3, the weighing pan 7 is provided in a Roberval mechanism 14b, and the Roberval mechanism 14b is connected to the weight sensor 14a. The Roberval mechanism 14b is a mechanism that transmits the load of the object to be measured, which the weighing pan 7 receives, to the weight sensor 14a. An addition/subtraction unit 15a is connected to the weight sensor 14a via a weight tray 15c. The addition/removal unit 15a is a unit that can automatically switch between mounting the built-in weight 15b on the weight receiving tray 15c or removing it from the weight receiving tray 15c. The load of the weight 15b is transmitted. The electromagnet 16 used in the electromagnetic weighing mechanism 13 is a part of the weight sensor 14a, and the temperature is detected by the temperature sensor 17. The weight sensor 14a, addition/subtraction unit 15a, and temperature sensor 17 are all connected to the arithmetic processing section 11 via an A/D converter and are controlled by the arithmetic processing section 11.
図３に示す三軸加速度センサ２８は、設置方向、設置する高さ及び設置場所の環境温度の変化に伴って電圧変化を発生させるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサなどの制静電容量式の加速度センサから構成され、演算処理部１１に接続される。計量装置１に固定された三軸加速度センサ２８は、計量装置１を基準位置から測定現場に設置した際に生じる電圧値の変化から、ｘ，ｙ，ｚの三軸の重力加速度と傾斜角等の出力値を検出する。 The triaxial acceleration sensor 28 shown in FIG. 3 is a capacitance type sensor such as a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensor that generates voltage changes with changes in installation direction, installation height, and environmental temperature at the installation location. It is composed of an acceleration sensor and is connected to the arithmetic processing section 11. The three-axis acceleration sensor 28 fixed to the weighing device 1 detects the gravitational acceleration in the three axes of x, y, and z, the tilt angle, etc. from the change in voltage value that occurs when the weighing device 1 is installed from the reference position to the measurement site. Detect the output value of.
また、図３に示す通り、操作表示部２は、内側に演算処理部１１及び記憶部１２を有する。演算処理部１１は、ＣＰＵ等の演算処理装置等であって、現在出力取得部１９，現在温度検出部２０、温度出力取得部２１、補正出力生成部２２、傾斜検出部２３、通知発生部２４，通知終了部２５、重力加速度変化検出部２６
を有する。表示部４及び操作ボタン５は、それぞれ演算処理部１１に接続され、表示部４は、演算処理部１１によって表示内容と、その表示または非表示を制御される。
Further, as shown in FIG. 3, the operation display section 2 includes an arithmetic processing section 11 and a storage section 12 inside. The arithmetic processing unit 11 is an arithmetic processing device such as a CPU, and includes a current output acquisition unit 19, a current temperature detection unit 20, a temperature output acquisition unit 21, a corrected output generation unit 22, an inclination detection unit 23, and a notification generation unit 24. , notification end section 25, gravitational acceleration change detection section 26
has. The display section 4 and the operation buttons 5 are each connected to the arithmetic processing section 11, and the display section 4 is controlled by the arithmetic processing section 11 to display contents and to display or hide them.
記憶部１２には、所定の基準温度下の基準位置（例えば、基準となる環境温度２０℃、所定の緯度、経度、標高）に計量装置１を水平に設置した場合における、内蔵する三軸加速度センサ２８のｘ，ｙの角度の出力値であるＸｏｕｔ（０），Ｙｏｕｔ（０）と、ｚの出力値であるＺｏｕｔ（０）が基準出力として予め記憶される。 The storage unit 12 stores the built-in triaxial acceleration when the measuring device 1 is installed horizontally at a reference position under a predetermined reference temperature (for example, a reference environmental temperature of 20° C., a predetermined latitude, longitude, and altitude). Xout(0), Yout(0), which are the x and y angle output values of the sensor 28, and Zout(0), which is the z output value, are stored in advance as reference outputs.
記憶部１２には、環境温度に伴って三軸加速度センサ２８に発生するｘ，ｙ，ｚの温度出力であるＸｔｏｕｔ（ｔ）、Ｙｔｏｕｔ（ｔ）、Ｚｔｏｕｔ（ｔ）があらかじめ記憶される。温度出力は、三軸加速度センサ２８について、基準となる環境温度から温度が変化した毎に三軸加速度センサ２８に生じるｘ，ｙ，ｚの出力値（温度出力）であって、予め計測されたものである。温度出力は、例えば、基準位置において、基準となる環境温度を２０℃とした場合、２０℃から０．１℃ずつ所定の範囲内（－２０℃～５０℃等）で温度を増加させ、または２０℃から減少させた状況で計測され、予め記憶部１２に記憶される。尚、基準となる環境温度と、増減させる温度の数値は、上記に限られない。 The storage unit 12 stores in advance Xtout(t), Ytout(t), and Ztout(t), which are x, y, and z temperature outputs generated in the three-axis acceleration sensor 28 in accordance with the environmental temperature. The temperature output is the x, y, z output value (temperature output) generated in the triaxial acceleration sensor 28 every time the temperature changes from the reference environmental temperature, and is measured in advance. It is something. For example, the temperature output can be performed by increasing the temperature within a predetermined range (-20°C to 50°C, etc.) by 0.1°C from 20°C, if the reference environmental temperature is 20°C at the reference position, or The temperature is measured under a condition lowered from 20° C. and stored in the storage unit 12 in advance. Note that the reference environmental temperature and the numerical values of the temperature to be increased or decreased are not limited to the above.
次に本実施例の計量装置の傾斜検出方法を説明する。計量装置１が測定現場に設置されると、計量装置１の演算処理部１１は、現在出力取得部１９によって現在出力取得ステップＳ１を実行し、測定現場で計測された三軸加速度センサ２８のｘ，ｙの角度に関する現在出力：Ｘｏｕｔ（θ），Ｙｏｕｔ（θ）と、三軸加速度センサ２８のｚに関する現在出力：Ｚｏｕｔ（ｐ）を取得して、記憶部１２に記憶する。 Next, a method for detecting inclination of the weighing device of this embodiment will be explained. When the weighing device 1 is installed at the measurement site, the arithmetic processing unit 11 of the weighing device 1 causes the current output acquisition unit 19 to execute the current output acquisition step S1, and the x of the triaxial acceleration sensor 28 measured at the measurement site. , y angle-related current outputs: Xout(θ), Yout(θ), and the z-related current output: Zout(p) of the triaxial acceleration sensor 28 are acquired and stored in the storage unit 12.
次に、演算処理部１１は、現在温度検出部２０によって現在温度検出ステップＳ２を実行し、電磁石１６の温度センサ１７によって検出された温度を測定現場の現在温度として取得する。更に演算処理部１１は、温度出力取得部２１によって温度出力取得ステップＳ３を実行し、記憶部１２を参照し、検出された現在温度ｔに対応する温度出力：Ｘｔｏｕｔ（ｔ）、Ｙｔｏｕｔ（ｔ）、Ｚｔｏｕｔ（ｔ）を取得する。 Next, the arithmetic processing unit 11 executes a current temperature detection step S2 using the current temperature detection unit 20, and obtains the temperature detected by the temperature sensor 17 of the electromagnet 16 as the current temperature at the measurement site. Furthermore, the arithmetic processing unit 11 executes a temperature output acquisition step S3 by the temperature output acquisition unit 21, refers to the storage unit 12, and obtains the temperature outputs corresponding to the detected current temperature t: Xtout(t), Ytout(t). , Ztout(t) is obtained.
次に演算処理部１１は、補正出力生成部２２によって補正出力生成ステップＳ４を実行し、現在出力から温度の影響を除外した補正出力を算出する。具体的には、取得した温度出力と、記憶部１２に記憶された、三軸加速度センサのｘ，ｙの現在出力から、以下の式（１）～（３）により、補正出力：Ｘａｍ（θ）、Ｙａｍ（θ）、Ｚａｍ（ｐ）を生成する。補正出力は、現在出力から温度出力による影響を取りのぞいた測定現場における三軸加速度センサ２８の角度の出力である。 Next, the arithmetic processing unit 11 executes a correction output generation step S4 by the correction output generation unit 22, and calculates a correction output obtained by excluding the influence of temperature from the current output. Specifically, the corrected output: ), Yam(θ), and Zam(p). The corrected output is the angle output of the triaxial acceleration sensor 28 at the measurement site, which is obtained by removing the influence of the temperature output from the current output.
Ｘａｍ（θ）＝Ｘｏｕｔ（θ）-Ｘｔｏｕｔ（ｔ） 式（１）
Ｙａｍ（θ）＝Ｙｏｕｔ（θ）-Ｙｔｏｕｔ（ｔ） 式（２）
Ｚａｍ（ｐ）＝Ｚｏｕｔ（ｐ）-Ｚｔｏｕｔ（ｔ） 式（３）
次に演算処理部１１は、傾斜検出部２３によって傾斜検出ステップＳ５，Ｓ６を実行し、取得した補正出力と基準出力から、式（１）および式（２）により前記三軸加速度センサ２８のｘおよび／またはｙに発生した出力変化Ｘｈ，Ｙｈを算出（符号Ｓ５）し、Ｘｈおよび／またはＹｈが、計量装置１を水平に設置出来たと判断出来る０に近似する所定の閾値内の数値から外れた数値となった場合、前記計量装置が傾斜して設置されているものとして検出する（符号Ｓ６）。
Xam(θ)=Xout(θ)-Xtout(t) Formula (1)
Yam(θ)=Yout(θ)-Ytout(t) Formula (2)
Zam(p)=Zout(p)-Ztout(t) Formula (3)
Next, the arithmetic processing unit 11 executes inclination detection steps S5 and S6 by the inclination detection unit 23, and from the obtained correction output and reference output, the x and/or calculate the output changes Xh, Yh that occurred in y (symbol S5), and Xh and/or Yh deviate from a value within a predetermined threshold value close to 0 that allows it to be determined that the weighing device 1 has been installed horizontally. If the value is equal to or greater than 1, it is detected that the measuring device is installed at an angle (symbol S6).
Ｘｈ＝Ｘａｍ（θ）－Ｘｏｕｔ（０）＝Ｘｏｕｔ（θ）-Ｘｔｏｕｔ（ｔ）-Ｘｏｕｔ（０） 式（４）
Ｙｈ＝Ｙａｍ（θ）－Ｙｏｕｔ（０）＝Ｙｏｕｔ（θ）-Ｙｔｏｕｔ（ｔ）-Ｙｏｕｔ（０） 式（５）
そして、演算処理部１１は、Ｘｈ，Ｙｈから傾斜を検出した場合、傾斜通知ステップＳ７を実行し、計量装置が傾斜して設置されていること、即ち、計量装置を水平に設置し直すこと（水平調整）が必要であることをユーザーに通知する。具体的には、演算処理部１１は、通知発生部２４によって計量装置の表示部４の表示制御または、ＬＥＤ１０を点灯制御し、水平調整をユーザーに求める表示である「ＴＩＬＴ」の文字等を表示部４に表示させ、または、ＬＥＤ１０を通知表示として点灯状態に維持する。尚、通知表示は、表示部４およびＬＥＤ１０のうちいずれか一方を行えばよく、計量装置の傾斜設置時にのみ表示される構成であれば、表示部４またはＬＥＤ１０に限られない。ユーザーは、警告表示の点灯によって計量装置１の水平調整の必要性を認識し、傾斜した計量装置１を水平に設置し直す作業を行う。
Xh=Xam(θ)-Xout(0)=Xout(θ)-Xtout(t)-Xout(0) Formula (4)
Yh=Yam(θ)-Yout(0)=Yout(θ)-Ytout(t)-Yout(0) Formula (5)
When the arithmetic processing unit 11 detects an inclination from Xh and Yh, it executes an inclination notification step S7 to inform that the weighing device is installed at an incline, that is, to reinstall the weighing device horizontally ( Inform the user that horizontal adjustment is required. Specifically, the arithmetic processing unit 11 causes the notification generation unit 24 to control the display of the display unit 4 of the weighing device or to control the lighting of the LED 10, and displays the words “TILT” etc., which is a display requesting the user to perform horizontal adjustment. 4 or keep the LED 10 lit as a notification display. Note that the notification display may be performed on either the display section 4 or the LED 10, and is not limited to the display section 4 or the LED 10 as long as it is displayed only when the weighing device is installed at an inclined angle. The user recognizes the necessity of horizontal adjustment of the weighing device 1 by the illumination of the warning display, and performs the task of reinstalling the tilted weighing device 1 horizontally.
ユーザーにより計量装置１の水平調整が行われ、式（１）および（２）の算出結果であるＸｈおよび／またはＹｈが、計量装置１を水平に設置出来たと判断出来る０に近似する所定の閾値内の数値となった場合、演算処理部１１は、計量装置１が水平に設置し直されたと判定し、傾斜通知終了ステップＳ８を実行する。その際、表示部４は、演算処理部１１の通知終了部２５による制御に基づいて「ＴＩＬＴ」の文字等の表示を終了させる制御を行い、ＬＥＤ１０は、消灯する。ユーザーは、通知表示の終了により、計量装置が水平状態に正しく設置されたことと、水平調整を終了して良いことを認識することが出来る。 The horizontal adjustment of the weighing device 1 is performed by the user, and Xh and/or Yh, which are the calculation results of equations (1) and (2), are a predetermined threshold value close to 0 at which it can be determined that the weighing device 1 has been installed horizontally. If the value is within the range, the arithmetic processing unit 11 determines that the weighing device 1 has been reinstalled horizontally, and executes the tilt notification end step S8. At this time, the display section 4 performs control to end the display of characters such as "TILT" based on the control by the notification end section 25 of the arithmetic processing section 11, and the LED 10 turns off. Upon completion of the notification display, the user can recognize that the weighing device has been correctly installed in a horizontal state and that the leveling adjustment can be completed.
次に演算処理部１１は、重力加速度変化検出部２６によって重力加速度変化検出ステップＳ９、Ｓ１０を実行し、取得した補正出力と基準出力から、式（６）により前記三軸加速度センサ２８のｚに発生した出力変化Ｚｈを算出し（符号Ｓ９）、Ｚｈが、計量装置１を基準位置に設置していると判断出来る０に近似する所定の閾値内の数値から外れた数値となった場合、演算処理部１１は、計量装置１を設置した位置（測定現場、現地）の緯度、経度および標高が、所定の基準位置のものと異なるために重力加速度が基準位置から変化したものとして検出する（符号Ｓ１０）。 Next, the arithmetic processing unit 11 executes the gravitational acceleration change detection steps S9 and S10 by the gravitational acceleration change detection unit 26, and calculates the z value of the three-axis acceleration sensor 28 using equation (6) from the obtained correction output and reference output. The output change Zh that has occurred is calculated (symbol S9), and if Zh is a value that is outside a predetermined threshold value that is close to 0 and can be determined to be that the measuring device 1 is installed at the reference position, the calculation is performed. The processing unit 11 detects that the gravitational acceleration has changed from the reference position because the latitude, longitude, and altitude of the location where the measuring device 1 is installed (measurement site, site) are different from those of the predetermined reference position (sign S10).
Ｚｈ＝Ｚａｍ（θ）－Ｚｏｕｔ（０）＝Ｚｏｕｔ（θ）-Ｚｔｏｕｔ（ｔ）-ｏｕｔ（０） 式（６）
そして演算処理部１１は、測定現場における重力加速度の変化を検出した場合、重力加速度変化通知ステップＳ１１を実行し、計量装置を設置した測定現場における重力加速度が基準位置の重力加速度から変化していること、即ち、内蔵分銅を利用した重力加速度の調整が計量上必要であることをユーザーに通知する。具体的には、演算処理部１１は、通知発生部２４によって計量装置の表示部４の表示制御または、ＬＥＤ１０の点灯制御を行い、内蔵分銅を用いた調整をユーザーに求める表示である「ＣＡＬ」の文字等を表示部４に表示させ、または、ＬＥＤ１０を通知表示として、水平調整の通知と異なる点灯態様、例えば、水平調整通知が常時点灯なら、点滅表示などに維持する。
Zh=Zam(θ)-Zout(0)=Zout(θ)-Ztout(t)-out(0) Formula (6)
When the calculation processing unit 11 detects a change in the gravitational acceleration at the measurement site, it executes a gravitational acceleration change notification step S11, and indicates that the gravitational acceleration at the measurement site where the measuring device is installed has changed from the gravitational acceleration at the reference position. In other words, the user is notified that it is necessary to adjust the gravitational acceleration using the built-in weight for measurement purposes. Specifically, the arithmetic processing unit 11 controls the display of the display unit 4 of the weighing device or the lighting of the LED 10 by the notification generation unit 24, and displays “CAL”, which is a display requesting the user to make an adjustment using the built-in weight. or the like is displayed on the display unit 4, or the LED 10 is displayed as a notification display, and the lighting mode is different from that of the horizontal adjustment notification, for example, if the horizontal adjustment notification is always lit, the LED 10 is maintained in a blinking display.
尚、通知表示は、表示部４およびＬＥＤ１０のうちいずれか一方を行えばよく、計量装置の傾斜設置時にのみ表示される構成であれば、表示部４またはＬＥＤ１０に限られない。または、表示部４およびＬＥＤ１０のうち一方を要水平調整の通知とし、もう一方を要重力加速度調整の通知としても良い。ユーザーは、通知表示の点灯態様によって計量装置１の重力加速度調整の必要性を認識し、加除ユニット１５ａの内蔵分銅１５ｂを用いた重力加速度の調整を行う。 Note that the notification display may be performed on either the display section 4 or the LED 10, and is not limited to the display section 4 or the LED 10 as long as it is displayed only when the weighing device is installed at an inclined angle. Alternatively, one of the display unit 4 and the LED 10 may be used as a notification that horizontal adjustment is required, and the other may be used as a notification that gravitational acceleration adjustment is required. The user recognizes the necessity of adjusting the gravitational acceleration of the measuring device 1 based on the lighting mode of the notification display, and adjusts the gravitational acceleration using the built-in weight 15b of the addition/subtraction unit 15a.
そしてユーザーにより計量装置１の重力加速度調整が行われ、式（６）の算出結果であるＺｈが、計量装置１を基準位置に設置していると判断出来る、０に近似する所定の閾値内の数値となった場合、演算処理部１１は、基準位置からの重力加速度変化の無い状態で計量が行えるようになったと判定し、重力加速度変化通知終了ステップＳ１２を実行する。その際、表示部４は、演算処理部１１の通知終了部２５の制御に基づいて「ＣＡＬ」の文字等の表示を終了させる制御を行い、ＬＥＤ１０は、消灯する。ユーザーは、重力加速度変化の通知表示の終了により、計量装置における重力加速度調整を終了して良いことを認識することが出来る。 Then, the user adjusts the gravitational acceleration of the weighing device 1, and Zh, which is the calculation result of equation (6), is within a predetermined threshold close to 0, which allows it to be determined that the weighing device 1 is installed at the reference position. If the value is a numerical value, the arithmetic processing unit 11 determines that weighing can now be performed in a state where there is no change in the gravitational acceleration from the reference position, and executes the gravitational acceleration change notification termination step S12. At this time, the display unit 4 performs control to terminate the display of characters such as “CAL” based on the control of the notification termination unit 25 of the arithmetic processing unit 11, and the LED 10 is turned off. The user can recognize that the gravitational acceleration adjustment in the weighing device can be finished by the end of the notification display of the gravitational acceleration change.
１ 計量装置
７ 計量皿
１１ 演算処理部
１２ 記憶部
１４ａ 重量センサ
１７ 温度センサ
２８ 三軸加速度センサ
Ｘｏｕｔ（０），Ｙｏｕｔ（０）Ｚｏｕｔ（０） 基準出力
Ｘｔｏｕｔ（ｔ）、Ｙｔｏｕｔ（ｔ）、Ｚｔｏｕｔ（ｔ） 温度出力
Ｘａｍ（θ）、Ｙａｍ（θ）、Ｚａｍ（ｐ） 補正出力
1 Weighing device 7 Weighing pan 11 Arithmetic processing section 12 Storage section 14a Weight sensor 17 Temperature sensor 28 Triaxial acceleration sensor Xout (0), Yout (0) Zout (0) Reference output Xtout (t), Ytout (t), Ztout (t) Temperature output Xam (θ), Yam (θ), Zam (p) Correction output
Claims (7)
前記重量センサの仮想水平面にｘとｙ、前記仮想水平面に直交する方向にｚを設定して、ｘ，ｙ，ｚの三軸の加速度変化を検出する、三軸加速度センサと、
温度センサと、
前記重量センサが水平かつ基準温度下の基準位置に設置された際の前記三軸加速度センサの前記三軸の基準出力と、前記重量センサが基準温度以外の温度下に設置された場合の前記三軸加速度センサの前記三軸の温度出力と、を記憶する記憶部と、
演算処理部と、を計量装置に備え、
前記演算処理部は、
前記温度センサで検出された、前記計量装置の設置位置における現在温度に対応して前記三軸加速度センサに発生する前記温度出力に基づき、前記設置位置における現在出力を補正出力に補正し、
前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｘおよび／またはｙに発生した出力変化を前記計量装置に発生した傾斜として検出し、ユーザーに通知し、
前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｚに発生した出力変化を基準位置からの設置位置の変化に伴って生じる重力加速度の変化として検出し、ユーザーに通知することを特徴とする、計量装置。 a weight sensor connected to the weighing pan;
a triaxial acceleration sensor that detects acceleration changes in three axes of x, y, and z by setting x and y in a virtual horizontal plane of the weight sensor and z in a direction perpendicular to the virtual horizontal plane;
temperature sensor;
The reference outputs of the three axes of the three-axis acceleration sensor when the weight sensor is installed horizontally and at a reference position under a reference temperature, and the three-axis reference outputs of the three-axis acceleration sensor when the weight sensor is installed at a temperature other than the reference temperature. a storage unit that stores temperature outputs of the three axes of the axial acceleration sensor;
A calculation processing unit is provided in the weighing device,
The arithmetic processing unit is
Correcting the current output at the installation position to a correction output based on the temperature output generated at the three-axis acceleration sensor in response to the current temperature at the installation position of the measuring device detected by the temperature sensor,
Comparing the corrected output with the reference output, detecting an output change occurring in x and/or y of the three-axis acceleration sensor as a tilt occurring in the weighing device, and notifying the user ;
Comparing the correction output with the reference output, detecting the output change occurring in z of the triaxial acceleration sensor as a change in gravitational acceleration caused by a change in the installation position from the reference position, and notifying the user. Features: Weighing device.
Ｘｈ＝Ｘｏｕｔ（θ）-Ｘｔｏｕｔ（ｔ）-Ｘｏｕｔ（０） 式（４）
Ｙｈ＝Ｙｏｕｔ（θ）-Ｙｔｏｕｔ（ｔ）-Ｙｏｕｔ（０） 式（５）
但し、
Ｘｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｘ成分
Ｙｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｙ成分
Ｘｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｘ成分の補正分
Ｙｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｙ成分の補正分
Ｘｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｘ成分
Ｙｏｕｔ（０）：三軸加速度センサが基準出力のｙ成分 The arithmetic processing unit determines that the x and/or y output changes Xh and Yh of the three-axis acceleration sensor approximate 0 in equations (4) and (5), which means that it can be determined that the measuring device has been installed horizontally. 2. The weighing device according to claim 1, wherein when the value falls outside a predetermined threshold range, a user is notified that the weighing device is tilted.
Xh=Xout(θ)-Xtout(t)-Xout(0) Formula (4)
Yh=Yout(θ)-Ytout(t)-Yout(0) Formula (5)
however,
Xout(θ): x component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ Yout(θ): y component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ Xtout(t): output by the triaxial acceleration sensor at temperature t Correction amount of the x component Ytout(t): Correction amount of the y component output by the triaxial acceleration sensor at temperature t Xout(0): x component of the reference output of the triaxial acceleration sensor Yout(0): Triaxial acceleration sensor is the y component of the reference output
前記温度センサが、前記電磁石の温度検出用の温度センサであることを特徴とする、請求項１または２に記載の計量装置。 The measuring device is an electromagnetic measuring device having an electromagnet,
The measuring device according to claim 1 or 2, wherein the temperature sensor is a temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnet.
三軸加速度センサのｚの出力変化Ｚｈが、式（６）において、計量装置を基準位置に設置しているものと判断出来る、０に近似する所定の閾値内の数値から外れた数値となった場合、基準位置からの重量加速度の変化が発生しているものとしてユーザーに通知することを特徴とする、請求項１または２に記載の計量装置。
但し、
Ｚｈ＝Ｚｏｕｔ（ｐ）-Ｚｔｏｕｔ（ｔ）-Ｚｏｕｔ（０） 式（６）
但し、
Ｚｏｕｔ（ｐ）：計量装置の設置位置で三軸加速度センサが出力するｚ成分
Ｚｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｚ成分
Ｚｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｚ成分の補正分 The arithmetic processing unit is
In equation (6), the z output change Zh of the triaxial acceleration sensor has become a value that deviates from a value within a predetermined threshold value that is close to 0 and can be determined to be that the weighing device is installed at the reference position. 3. The weighing device according to claim 1 , wherein if the weight acceleration changes from a reference position, the user is notified that a change in weight acceleration has occurred .
however,
Zh=Zout(p)-Ztout(t)-Zout(0) Formula (6)
however,
Zout(p): Z component output by the triaxial acceleration sensor at the installation position of the weighing device Zout(0): Z component of the standard output of the triaxial acceleration sensor Ztout(t): Output by the triaxial acceleration sensor at the temperature t Correction amount of z component
前記演算処理部は、
計量装置の前記三軸加速度センサの前記三軸のｘ，ｙの現在出力を取得し、更に前記三軸加速度センサの前記三軸のｚの現在出力を取得する現在出力取得ステップと、
前記温度センサを介して計量装置の設置位置における現在温度を検出する現在温度検出ステップと、
検出された現在温度に対応した前記三軸加速度センサの前記三軸のｘ，ｙの温度出力を前記記憶部から取得し、更に検出された現在温度に対応した前記三軸加速度センサの前記三軸のｚの温度出力を前記記憶部から取得する温度出力取得ステップと、
前記温度出力取得ステップで、検出された現在温度に対応した前記三軸加速度センサの前記三軸のｚの温度出力を前記記憶部から更に取得し、
前記温度出力から前記現在出力を補正出力に補正する補正出力生成ステップと、
前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｘおよび／またはｙの出力変化を前記計量装置の傾斜として検出する傾斜検出ステップと、
前記計量装置の傾斜検出時にユーザーに通知する傾斜通知ステップと、
前記補正出力を前記基準出力と比較し、前記三軸加速度センサのｚの出力変化を前記計量装置の設置位置における重力加速度の変化として検出する重力加速度変化検出ステップと、
前記計量装置の重力加速度変化の検出時にユーザーに通知する重力加速度変化通知ステップと、
を実行することを特徴とする計量方法。 A weight sensor connected to a weighing pan, x and y in a virtual horizontal plane of the weight sensor, and z in a direction perpendicular to the virtual horizontal plane, and detecting changes in acceleration in the three axes of x, y, and z. A three-axis acceleration sensor, a temperature sensor, and a reference output of the three axes of the three-axis acceleration sensor when the weight sensor is installed horizontally and under a reference temperature, and when the weight sensor is installed at an environmental temperature other than the reference temperature. Using a measuring device having a storage unit that stores the temperature output of the three axes of the three-axis acceleration sensor when installed in the sensor, and a calculation processing unit,
The arithmetic processing unit is
a current output acquisition step of acquiring current outputs of the three axes x and y of the three-axis acceleration sensor of the weighing device, and further acquiring current outputs of the three axes z of the three-axis acceleration sensor ;
a current temperature detection step of detecting the current temperature at the installation location of the metering device via the temperature sensor;
The x and y temperature outputs of the three axes of the three-axis acceleration sensor corresponding to the detected current temperature are acquired from the storage unit, and the temperature outputs of the three axes of the three-axis acceleration sensor corresponding to the detected current temperature are acquired from the storage unit. a temperature output acquisition step of acquiring the temperature output of z from the storage unit ;
In the temperature output acquisition step, further acquire from the storage unit a temperature output of the three axes of the three-axis acceleration sensor corresponding to the detected current temperature;
a correction output generation step of correcting the current output to a correction output from the temperature output;
a tilt detection step of comparing the corrected output with the reference output and detecting a change in the x and/or y output of the triaxial acceleration sensor as a tilt of the weighing device;
a tilt notification step for notifying a user when the measuring device detects a tilt;
a gravitational acceleration change detection step of comparing the corrected output with the reference output and detecting a change in the z output of the triaxial acceleration sensor as a change in gravitational acceleration at the installation position of the measuring device;
a gravitational acceleration change notification step of notifying a user when a gravitational acceleration change of the measuring device is detected;
A weighing method characterized by carrying out the following.
前記傾斜検出ステップで、三軸加速度センサのｘおよび／またはｙの出力変化Ｘｈ、Ｙｈを式（４）及び（５）から算出し、Ｘｈおよび／またはＹｈが、計量装置を水平に設置出来たと判断出来る、０に近似する所定の閾値範囲内から外れた数値となったことを前記計量装置の傾斜として検出することを特徴とする、請求項５に記載の計量方法。In the inclination detection step, the x and/or y output changes Xh and Yh of the triaxial acceleration sensor are calculated from equations (4) and (5), and Xh and/or Yh indicates that the weighing device can be installed horizontally. 6. The weighing method according to claim 5, further comprising detecting the fact that the numerical value falls outside of a predetermined threshold range close to 0 as an inclination of the weighing device.
Ｘｈ＝Ｘｏｕｔ（θ）-Ｘｔｏｕｔ（ｔ）-Ｘｏｕｔ（０） 式（４）Xh=Xout(θ)-Xtout(t)-Xout(0) Formula (4)
Ｙｈ＝Ｙｏｕｔ（θ）-Ｙｔｏｕｔ（ｔ）-Ｙｏｕｔ（０） 式（５）Yh=Yout(θ)-Ytout(t)-Yout(0) Formula (5)
但し、however,
Ｘｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｘ成分Xout(θ): x component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ
Ｙｏｕｔ（θ）：角度θで三軸加速度センサが出力するｙ成分Yout(θ): y component output by the triaxial acceleration sensor at angle θ
Ｘｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｘ成分の補正分Xtout(t): Correction of the x component output by the triaxial acceleration sensor at temperature t
Ｙｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｙ成分の補正分Ytout(t): Correction of the y component output by the triaxial acceleration sensor at temperature t
Ｘｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｘ成分Xout (0): x component of the standard output of the triaxial acceleration sensor
Ｙｏｕｔ（０）：三軸加速度センサが基準出力のｙ成分Yout (0): The y component of the reference output from the triaxial acceleration sensor
前記重力加速度変化検出ステップで、三軸加速度センサのｚの出力変化Ｚｈを式（６）から算出し、Ｚｈが、計量装置を基準位置に設置しているものと判断出来る、０に近似する所定の閾値内の数値から外れた数値となったことを基準位置からの重量加速度の変化として検出することを特徴とする、請求項５または６に記載の計量方法。 In the gravitational acceleration change detection step, the z output change Zh of the triaxial acceleration sensor is calculated from equation (6), and Zh is a predetermined value close to 0 that can be determined to be that the measuring device is installed at the reference position. 7. The weighing method according to claim 5, further comprising detecting a value outside a threshold value as a change in weight acceleration from a reference position.
Ｚｈ＝Ｚｏｕｔ（ｐ）-Ｚｔｏｕｔ（ｔ）-Ｚｏｕｔ（０） 式（６） Zh=Zout(p)-Ztout(t)-Zout(0) Formula (6)
但し、however,
Ｚｏｕｔ（ｐ）：計量装置の設置位置で三軸加速度センサが出力するｚ成分Zout (p): Z component output by the three-axis acceleration sensor at the installation position of the weighing device
Ｚｏｕｔ（０）：三軸加速度センサの基準出力のｚ成分Zout (0): Z component of the standard output of the triaxial acceleration sensor
Ｚｔｏｕｔ（ｔ）：温度ｔ時の三軸加速度センサが出力するｚ成分の補正分Ztout(t): Correction of the z component output by the triaxial acceleration sensor at temperature t
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|---|---|---|---|---|
| CN118394607A (en) * | 2024-06-27 | 2024-07-26 | 之江实验室 | Method and device for alarming temperature of computing cluster, storage medium and electronic equipment |
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