JPH079376B2 - 重量計量装置 - Google Patents

重量計量装置

Info

Publication number
JPH079376B2
JPH079376B2 JP30731586A JP30731586A JPH079376B2 JP H079376 B2 JPH079376 B2 JP H079376B2 JP 30731586 A JP30731586 A JP 30731586A JP 30731586 A JP30731586 A JP 30731586A JP H079376 B2 JPH079376 B2 JP H079376B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
displacement
weight
weighed
elastic body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP30731586A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63158425A (ja
Inventor
謙吾 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamato Scale Co Ltd
Original Assignee
Yamato Scale Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamato Scale Co Ltd filed Critical Yamato Scale Co Ltd
Priority to JP30731586A priority Critical patent/JPH079376B2/ja
Publication of JPS63158425A publication Critical patent/JPS63158425A/ja
Publication of JPH079376B2 publication Critical patent/JPH079376B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、受皿に被計量物を載置し、直流的な定常状
態(静止状態)になる以前の安定した振動状態下におい
て、被計量物の正確な重量が検出できる重量計量装置
(単に計量装置ともいう)に関する。
(従来技術) 一般に、秤等の計量装置には、第5図に示すように、バ
ネ,ロードセル等の弾性体1を有する検出部が用いら
れ、この弾性体1は、下端が機台2等の固定側に支持さ
れ、上端に受皿3を介してその上に被計量物4を載置す
るよう構成されている。
ところで、このように構成された計量装置において、受
皿に被計量物を載置し、その被計量物の重量を測定する
場合、自由振動させると、第9図の実線に示すように、
載置の際にその衝撃のピークが生じるとともに振動が重
畳し、載置が完了してはじめて振動の中心変位は一定
(安定した振動状態)に達するが、なお振動は持続す
る。このような振動状態を呈する検出値を増幅し、A/D
変換しても、得られた値は振動的な成分を有して安定し
ないため、正確な重量を得ることができなかった。
このため、従来、上記構成の計量装置に、被計量物を載
置する受皿と機台側との間に減衰用のダンパーを付設
し、また信号回路あるいは増幅回路に直列にフィルター
を設けるのが一般的であった。
このように、計量装置にダンパーあるいはフィルターを
設け又信号回路あるいは増幅回路に直列にフィルターを
設けると、第9図の一点鎖線に示すような時間的応答を
有する検出値が得られ、所定時間範囲経過後には上記検
出値は直流的な定常状態になり、正確な重量を得ること
ができる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述のように計量装置にダンパーとフィ
ルターを設けても、一般に、検出値が直流的な定常状態
に達するまでには比較的長い応答遅れを有し、例えば、
高精度且つ高感度の計量装置を得ようとして、それに応
じた強いダンパーと、低周波の有害振動に対して有効な
フィルターを設けても、被計量物の載置完了後一般に0.
6〜1秒程度の時間が必要であった。また、この場合に
は、高価なダンパーとフィルターを必要とし、装置自体
もその分大型になるという欠点を有していた。
本発明は、上述のような現況に鑑みおこなわれたもの
で、被計量物を受皿に載置しこの被計量物が受皿に対し
相対的に静止した後(載置完了後)、振動が安定した状
態下(第9図T1以降の状態下)においてその振動のデー
タを用いて、極短い時間で被計量物の重量を検出できる
重量計量装置を提供することを目的とする。
(問題を解決するための手段) 本発明である重量計量装置は、被計量物を載置した弾性
体が安定した振動状態を呈する状態下において、被計量
物の重量を検出するよう構成された重量計量装置であっ
て、 上記重量計量装置が、少なくとも、被計量物の重量が作
用し該重量に合わせて変形する弾性体を備えこの弾性体
の各変位点での変化速度あるいは弾性体の変位を得るた
めのデータを出力する検出部と、この検出部からのデー
タをサンプリング(量子化)するA/D変換部と、時系列
になったA/D変換部からの出力信号から各変位点での変
化速度の絶対値を得る変化速度算出器、各変化点毎に上
記変化速度の絶対値を積算記憶する積算記憶器、積算記
憶器に記憶されたデータの内から最大値を持つ変位点を
判別しこの変位点の値を被計量物の真値として出力する
極値判別器を有する演算ユニットとを具備することを特
徴とする。
(作用) しかして、このように構成された本重量計量装置は、検
出部で連続的に検出された弾性体の変化速度あるいは変
位に関する検出値(データ)はA/D変換部で時系列化さ
れ、演算ユニットの、変化速度算出器において時系列化
された検出値から各変位点での変化速度の絶対値が算出
され、積算記憶器でこれらの変化速度の絶対値が各変位
点毎に積算記憶され、極値判別器で上記積算記憶された
データの内最大値をもつ変位点が判別される。そして、
この最大値をもつ変位点の値(変位点の位置;弾性体の
変形量)が出力される。従って、通常の重量計量装置に
おいては、この値に弾性体の弾性係数を掛けて、被計量
物の計量値を表示することとなる。
上述のように、最大値となる変位点の値を、定常状態に
おける被計量物による弾性体の変形量とみなすのは、安
定した振動状態下において、振動変位の同じ変位点にお
ける変位速度の絶対値を各変位点毎に積算すると、被計
量物の重量値となる変位点では、弾性体の弾性エネルギ
ーと速度の関係から最も早い速度で通過するためであ
る。
(実施例) 以下、本発明の重量計量装置に用いられている基本的な
考え方である重量検出方法を説明し、続いて、実施例で
ある重量計量装置について説明する。
第5図に示す如く、重力の方向を正とするx座標を与
え、計量開始時刻からの時間をtとすると、モデル化さ
れたロードセル等の弾性体1を有する計量装置におい
て、受皿3上に被計量物4が載置され、弾性体1に荷重
が加わった場合の振動の変位X(t)は、下記の(1)
式で表される。
X(t)=Acos ωt+Bsin ωt+P …(1) 尚、(1)式において、 で、A,Bは積分定数、Kはロードセル1の等価バネ定
数、Mは受皿3の等価質量、mは被計量物4の等価質
量、gは重量加速度を表す。
ところで、上記Pは定常状態になった際に得られる値で
ある直流成分、「Acos ωt+Bsin ωt」は調和振動成
分、ωは振動系の固有振動数である。
いま、第7図の実線に示す振動状態の内で、第6図
(a)に示す如き所定時間範囲〔T1,T2〕、所定変位範
囲〔X1,X2〕について計測すると、上記(1)式で表さ
れる振動X(t)は、ある変位点x1(x1∈〔X1,X2〕)
を複数回通過する。いま仮に、上記振動が、変位点x1
〔T1,T2〕内にn回通過し、上記変位点x1をi回目に通
過する時刻をt(x1,i),i=1,…,n(x1)とすると、下
記の(2)式の如く表される。
x1=X(t(x1,1))=X(t(x1,2))=・・・=X(t(x1,i))=・・・
=X(t(x1,n(x1))) …(2) また、変位点x1における振動の速度は、下記の(3)式
の如く表される。
従って、 (ここで、 は 装置系に依存する単調関数である。) 上記(4)式の如く表されるViをxの関数とし、第6図
(b)に示すように各変位点についてViを積算すると、
下記の(5)式が得られる。
上記(1)式においてX(t)=Pとなるとき、弾性エ
ネルギーと変位速度との関係より、また減衰振動の場合
には通過する回数が最も多くなることより、変位速度Vi
の積算値(V1〜Vn(x))が極値(第6図(b)において
最大値;F(x)MAX)をもつことから、極値を求める下
記の(6)式を満足するxの値(=xp)が直流成分とな
る(第6図(b)参照)。
この直流成分xpから、被計量物の重量 が求まる。
尚、上記極値は、上述のように変位速度の積算値を表す
関数F(x)をxで微分することにより求めてもよい
し、あるいは各変位点の積算値を単純に比較することに
より求めてもよい。
本発明にかかる重量計量装置は、上記重量検出方法を利
用しており、以下この計量装置について説明する。
第1図は本実施例にかかるロードセル式の計量装置の検
出部の概略構成を示す構成図、第2図は同計量装置全体
の概略の構成を示すブロック図である。
本実施例にかかる計量装置の検出部10は、第1図に示す
ように、機台12から突出したロードセル支持台15にロー
ドセル11の固定端側が取着され、このロードセル11の自
由端側には支持枠16が取着されることにより構成されて
いる。また、この支持枠の上端には受皿13が取着され、
ロードセル11の自由端側が受皿13上の被計量物14の重量
により変位するよう構成されている。
そして、上記検出部10は、第2図に示すように、電気的
にアンプ21に接続され、このアンプ21はA/D(アナログ
デジタル)変換器22を介して、演算ユニット30に接続さ
れている。この演算ユニット30は、差分器31、積算記憶
器32、極値判定器33を有し、本実施例では、本演算ユニ
ット30はこれらの各機能を備え第4図のフローチャート
に示す如き一連の処理を行うワンチップのマイクロコン
ピータで構成されている。
本計量装置においては、検出部で検出された検出値を増
幅するために、検出部と演算処理する演算ユニット30と
の間にアンプ21が介装されているが、このため、本装置
においては上述した(1)式におけるPは となる。尚、Gはアンプ21のゲインである。
しかして、ロードセル11により検出部10で検出された振
動状態を呈する検出器(変位)XS(t)(ここでXSはA/
D変換器の検出部側での検出値を示す)は、アンプ21で
増幅されて検出値X(t)になり、A/D変換器22でデジ
タル信号に変換され、演算ユニット30に伝達される。側
ち、連続的に変化するアナログ値である検出値X(t)
は、量子化された時系列になるので、演算ユニットにお
いてはX(t)は整数値、tは正の整数値となってい
る。いま、このようにデシタル化された検出値をX
D(t)とする。
上記(3)、(4)式の微分処理は、差分器31における
検出値XD(t)の差分処理(XD(t)−X(t−1))
で代用されている。また、かかる速度は、絶対値になる
よう処理され、負の速度もその絶対値が用いられる。
そして、このように差分器31で得られた刻々の変位速度
(絶対値)は、所定時間範囲〔T1,T2〕、所定変位範囲
〔X1,X2〕内のものが、各変位点毎に積算記憶器32の予
め定められたアドレス(ADD(X1)〜ADD(X2))に積算
記憶される(第3図参照)。所定時間範囲内(T1からT2
まで)に得られた、積算記憶器32内のデータが極値判定
器33によって、そのアドレスに記憶されている値(積算
値)の内、極値(本装置においては最大値)を示す変位
点Xpが判定される。この積算記憶器32は上述の(5)式
を実行し、極値判定器33は上述の(6)式を実行するこ
ととなる。
そして、上記判定により得られた極値を示す変位点Xpが
直流成分で、この直流成分Xpから被計量物の重量 を検出することができる。なぜなら、弾性エネルギーと
速度との関係より、直流成分の変位点を通過する速度が
最も速くなるためである。
本計量装置は、上述のように、比較的簡単な構成でもっ
て、振動状態下においても、被計量物の正確な重量を正
確に得ることができる。また、被計量物の重量を得るた
めのデータは、極短時間の内に多くのデータが得られる
(例えば、計量装置の極振動周波数が20〜40サイクルと
すれば、0.25秒〜0.5秒間に10回の振動が生じ、この間
に20回程度ものデータの採取が可能となる)ため、短時
間で正確な計量ができる。
尚、上記実施例ではロードセルにより振動の変位を検出
しこの変位から振動の速度を算出しているが、これに代
えて第7図に示すように、弾性体1′に該弾性体の速度
を検出する速度計11′を付設し、第8図に図示するよう
に、上記速度計(第8図においては検出部10′の中に含
まれている)から得られた検出器(各変位点の位置と速
度)を、アンプ21A′,21B′、及びA/D変換器22A′,22
B′で増幅・サンプリング処理して、演算ユニット30′
で所定の処理、即ち各変位点での変位速度の絶対値を求
め、この値を積算・記憶処理し、極値を判定するよう構
成してもよい。
(発明の効果) 本発明にかかる重量計量装置によれば、従来正確な計量
が不可能であった、安定した振動状態下においても、正
確な計量が可能になる。しかも、短時間(従来の2〜3
倍の速さ)で計量することができる。従って、従来のよ
うに、弾性体が定常状態になるまで、待つ必要がないた
め、コンベヤ等で移送されるライン上の大量の物を正確
且つ迅速に計測できる。即ち、移送工程において移送し
ている物を計量しなければならない場合、従来この計量
工程ではかなりの時間を要し、移送速度がこの計量処理
時間に拘束されていたが、本発明にかかる重量計量装置
を用いれば、移送速度を大幅に向上させることができ
る。
しかも、変位の信号から得られる情報を積算して被計量
物の質量を検出しているので、平均値が0の外乱に対し
て計量誤差が発生しにくい。また、比較的簡単な構成よ
りなるため、実施化が容易であり、重量検出処理に要す
る時間が短くて済み且つ高い信頼性が期待できる。
また、本発明にかかる重量計量装置によれば、実施に際
し、従来の重量計量装置の如き、減衰用のダンパーが不
要になるため、大幅に生産原価を低減することができ、
且つ粘性抵抗要素がなくなるので、急激に被計量物を積
載した時に生じる衝撃が計量誤差として残ることがな
く、また装置の小型化も可能となる等の効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例にかかるロードセル式の計量装置の検
出部の概略構成を示す構成図、第2図は同計量装置全体
の概略構成を示すブロック図、第3図は各変位点と積算
記憶装置のアドレスとの関係を示す図、第4図は演算ユ
ニット内の処理プロセスを示すフローチャート、第5図
は計量装置の概略構成をモデル化した構成図、第6図
(a),(b)は第5図の構成を有する計量装置におけ
る変位と時間及び変位と変位速度の関係を表した線図、
第7図は速度計を弾性体に付設した形式の実施例を示す
検出部の構成を示す構成図、第8図は第7図に示す実施
例における全体の構成を示すブロック図、第9図はばら
ものを落下させたときの種々の振動の状態を示す線図で
ある。 11……ロードセル(弾性体)、10……検出部、22……A/
D変換器、31……差分器(変位速度算出器)、30……演
算ユニット、32……積算記憶器、33……極値判定器、。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被計量物を載置した弾性体が安定した振動
    状態を呈する状態下において、被計量物の重量を検出す
    るよう構成された重量計量装置であって、 上記重量計量装置が、少なくとも、被計量物の重量が作
    用し該重量に合わせて変形する弾性体を備えこの弾性体
    の各変位点での変化速度あるいは弾性体の変位を得るた
    めのデータを出力する検出部と、この検出部からのデー
    タをサンプリングするA/D変換部と、時系列になったA/D
    変換部からの出力信号から各変位点での変化速度の絶対
    値を得る変化速度算出器、各変化点毎に上記変化速度の
    絶対値を積算記憶する積算記憶器、積算記憶器に記憶さ
    れたデータの内から最大値を持つ変位点を判別しこの変
    位点の値を被計量物の真値として出力する極値判別器を
    有する演算ユニットとを具備することを特徴とする。
JP30731586A 1986-12-22 1986-12-22 重量計量装置 Expired - Lifetime JPH079376B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30731586A JPH079376B2 (ja) 1986-12-22 1986-12-22 重量計量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30731586A JPH079376B2 (ja) 1986-12-22 1986-12-22 重量計量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63158425A JPS63158425A (ja) 1988-07-01
JPH079376B2 true JPH079376B2 (ja) 1995-02-01

Family

ID=17967666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30731586A Expired - Lifetime JPH079376B2 (ja) 1986-12-22 1986-12-22 重量計量装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH079376B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100589228B1 (ko) * 2003-12-26 2006-06-14 이의정 하중 측정 장치 및 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
計測技術、12〔2〕(1984)日本工業出版P.35−41

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63158425A (ja) 1988-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2146193A (en) Digital processor for use with an accelerometer based angular rate sensor
JP6126687B2 (ja) 位相特性を合致させるように遅延を使用する変換器加速度補償
JPH079376B2 (ja) 重量計量装置
JPH0862032A (ja) 計量コンベヤ用フィルタ及びそのフィルタ定数算出装置
US6430520B1 (en) Dynamic friction measurement apparatus and method
JP3114358B2 (ja) 構造物の振動試験装置及び方法
JP3935645B2 (ja) 車重計測装置及び車重計測方法
JP3581179B2 (ja) 質量又は重量計量装置
JP2562876B2 (ja) 計量装置
JPS5825217B2 (ja) 電気動力計のトルク測定方法
JPH079379B2 (ja) 重量検出方法
JP3621188B2 (ja) 質量測定装置
JPH079377B2 (ja) 重量計量装置
JP3642639B2 (ja) 複数の荷重変換手段を備える計量装置
JPH08110261A (ja) 質量計量装置及び重量計量装置
JP4170516B2 (ja) 計量装置
CN114593802A (zh) 一种吊钩秤消抖控制方法及系统
JP3600355B2 (ja)
SU555310A1 (ru) Устройство дл динамической балансировки многоопорных роторов
JPH08201158A (ja) 電子秤
JP2001091343A (ja) 計量装置
JP2001194220A (ja) 計量装置
JPH0235931B2 (ja) Nendanseisokuteikiniokeruhoseisochi
JPH10185661A (ja) 1自由度力学系のパラメータ推定装置および方法
JPH0762632B2 (ja) デジタル秤