JPS5954932A - はかり - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術水準 本発明は、機械−電気測定量変換器と・、荷を収容する
荷支持体と、西−ドセルと、はかりに作用するのと同じ
垂直方向の加速度が作用する加速度計とを有しており、
□加速省作用により誤差の生じた測定信号を相応に補正
で、きるよ、う、にロードセルと加速度計とが電気□的
に相互に□接続されている、荷の重力が変形または電気
機械的力によって補償されるはかりに関する・／顛−冑
頭に述べた形成のはかりは、設置場所が震、、１．、Ｐ
、１￥、：ると、測定直に誤差が生ずるという欠点をも
、′、、、、、、、、ｌ；、　、、、、、、、、、、、
　　・□づ。こめ原因は、ばかりの機械的部材や測定す
□′べき１質量に加わる、・質量加速度に起因する力に
′”地る。ここで問題にしてい本形式の請か：す、即ち
実際は無行程で動作するはかりは、例えばばねばかり等
の行程を測定する計量器に比べて１、　こやよ、、う、
な呻宵を、は、、仝力〒、に強（受、ゆやすい。

冒頭に記載の形式のはかりは、強い振動に曝される場所
ででも申しぶんなく動作しなければならない。はかりを
相、応に・構成することによってのみ、つまりすべての
でと部材を、荷重、を加えるととと測定量変換□器とに
よって□動的□に平衡させ、すイヤのてこの重点養１つ
の軸線に関係づけるかま□たは□全く一致させることｋ
よ”ってのみ振動の影響を除こうとすると、極めて漠犬
な竺、用かぁ・かり、しかも百・り二セント成功するわ
けではない。振動の影響を除く別の方法として、測定信
号中の妨害成分を、相応のフィルタ回路を設けることに
よって取除く方法がある。しかしフィルタを設けること
は、測、定時間が長くなるという欠点を伴う。

冒頭に述べた形成のはかりは、包装機械や自動詞・御は
かりにも使用される。どれ□は測定時間が非常に短：′
＜な□、ければならないことを意味する。

測定時間は０．１秒より短くすべ□きである。□電磁的
重力補償部を有し、実際上無行程で動作をし、荷受は皿
や測定対象を含むすべての作用部材が・質量を有してい
□るはか□りが、、並・進運動的垂直振動に対してほぼ
理想・、的に加速・度を・受：け取る・これは特に低い
周波数の妨害□周波数に対して当てはまる・しかしこの
低周□波の妨害局□波数は、電気的フィルタを後置・接
続して除去□しよう・とすると１．測□定平衡時間が長
くな、る。ｉ″　　：　′ドイツ連邦共和：国特許第１
７′４７′・１３′・７号明細書から移動する荷、用の
電気は□かりが公知であり、そこ□ではロードセルに対
“して、ロードセルと同じ垂直方向加速度を受□ける加
速度計が設けられている。ロードセルと加速度計とは同
じ電気回路に接続されており、加速度に起因する妨害要
素が取除かれるように相互に接続されている。この形式
のはかりは、船舶に設置して、傾いた所や航海中でも捕
獲物の目方を量ることができるようにするためのもので
ある。この解決法の特徴は、加速瞳計がロードセルに加
えられ不電圧を嚢化させ名ことにあり、その際加速度計
はロードセルの出力回路に直列接続す地・実施例〒は、
つりばかりがワイヤストレインゲージの原理に従って構
成されている０つまりつりばかりが動力計を形成しそお
り、他方加速度計ばボナンジオメニタ型の行程検出器と
しそ構成されてい衣。□ここでは、振動に対して加蓮度
□計となる計器の出力信号を、行程検出器の出力信□ 倍を用いて補償するこＡ′カ試あ、られている。し　　
　　□かしこの□方法ではただ１つの周波数の場合にし
か満足な効果が得られたい、。それ以外では加速度補償
は一定の重量の場合にしか行なえない。

発明の阻的・効果　　□ □本発明の目的は、曹頭に述べた形式のはかりにおいて
、低い妨害周波数１も申し分のな爾測定結果赤械めオ短
い時間で得られ名ようにし、且つはかりの全□測定範囲
にわたり千補償例自動的□に行なわ・れるよ５にするこ
：とにある。　　−こ□の目的は本発明の第１の解決法
によれば次のようＫして達成され為−即ち、ロードセル
がら発生され九割蚤□信号と、妨害信号の重畳された信
号とを減算器に供給し、加速度計から発生された信号を
あゐ呟に調整して乗算器に供給し、乗算器にはさらに減
算器の出力側の妨害信号を取除かれた信号を供給し、乗
算器から妨害□信号に相応する信号を取出し減算器に供
給するｄ本発明の第２の解決法は次のような特徴を有す
る。□即ち；妨害信号を重畳された計量信号を１つの減
算器に供給し、この減算器に同時に加蓮度計からの信号
を供給し、その際加速度剖の出力信号は加算的重力成分
が補償されるように増□幅および調整し、さらに第２の
減算器に、加速度計から□取出さ庇、□乗算的重力成分
が補償される：ように：増幅および調整された第２の信
号を供給し、第２の減算器には同時に基準電圧な供給し
、両麺算器ｍ　４　；？＋　廁をＡ、　７　’６　焚換
器に接続し、Ａ／Ｄ榛換暮から、妨害成秀め取除かれた
出力信号を取出す。

計量信央ＡＫ重畳され元、ロードセルの出力＊Ｉ＋　を
妨害信号ａは、一方ではロー−セルの一定膏蚕部分；交
ｉりてこや荷重は血等に原因艇最り、他方セは荷に依存
する部分に原因がある・必然的ｋ、加速度計から送出さ
ｊｔフ補償用の信号ａも加−的成分と乗算高成分とア・
ら形成しなければならない。つまり加速度計から送出さ
れる補償信号ａの調整は、その都度はかりに加えられる
質量にも合わせて行なわなければならない。これは本発
明によれば次のようにして達成で門る・即ち、□減算器
の出力Ｍ　７’？ど加速度割から諌出さ糺場合により増
幅される信号とを１つあ乗Ｍｍｋ供給し、その際これら
の両信号の積違紡害信号λに等しくンるよう〆する。こ
の減算器と乗算器との回路はｊ’−ｍＱｉ算器として作
消す兎□との解決法（ま、すべての任意の荷に対して補
償が咎なわれる他に、妨害成分な取除かれた信号Ａが乗
数として用いられる点で極めて有利である。　　　　　
　　　　　・　　□本発明のばかりを用いると、妨１特
性を改善し妨害を２０分の１以下にすることがで漬る。

実施例の説明　　　　　　□ 次、に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

′　　　　　□　　・　　　　　　　□第１図は本発明
のばかりの断面図を示す・このはかりは静止したケーシ
ング１を有している。

ケーシングは図示していないふた一□より閉じることか
＋きる□荷受は而２は懸垂脚部３に連結されており一懸
垂脚部は２つの案内棒４を介して案内されている・両案
内棒４は、たわみ支承部５を介しプ懸垂脚部３ならびに
ケージジグ１に連結されそいるみこれによ・り荷受０皿
が垂直方向にしか動かなくなっている。□ 懸垂脚部３の突起部６にば別のり１シみ支承部７を介し
て連結棒８が連結されており、連結棒の他端はたわみ支
承部９を介しててこ１０に連結さ□れている二てこｌ　
Ｏ”Ｏ□支点は固定支承部受１１により形成され七モる
。　　　　□　　　□てこ′１０には乗気つイル１２が
巻装されておりＪコイルは永久磁石１４の空隙１８中□
に侵入する・そどの自由画１石あ位装置が零痘検出器１
６（実施例では１トダイオー＋ｙと光源とカラ族る）に
よって検出される・永久磁石ｉ４は支柱１７を介してケ
ニシング１に固定連動されているわ　″ はか□りのターソング１内にはさらに加速鼓計１８が、
懸垂脚部３に近接して設けられ□ており、ｔｆ脚ｑ　’
３　’Ｌ　”ｍじ衝撃にｉされる□ようにならている・
充分シＪ：φ間糸あ庇ば、荷重を受ける一垂脚□部’Ｑ
　ｈ延長線上に□加速度計１８を設はスメ有利である・
加速度計１８は、籏動質７２”１　’　Ｈ、：ケージジ
グ１の底部と′め間に挾持さ胱た圧電板１９お□よび「
□ｂから成木。はかりがカロ速さ□れる゛と、震動□質
Ｊｔ”２１がルミする力を圧電板１９　”；　”２ｂに
加える。圧電板は、この力に相応する交流電圧を端Ｌｆ
−”芝之輪介□して送出する。′との場合、荷重が加わ
□る□方向と同じ一方向にの＾自由度を有する振動系を
用いるわけである。また、トランスノ々−サ１．し効果
で動作する加速阜貢十を用いてもよい。

コイル１２に電流が流れると、子れにより、、おもりの
荷重に逆らう方向に内が生ずる。嘱電的零位検出器を用
いて、荷支持体の所定の平衡位置を検出することができ
る。荷車が変化したとき、つまり例えばおもり２３が荷
受は皿に載せら些たとき、増幅器を有する制御器が、て
こが平衡位置即ち零位に戻るまで、コイルを流れる電流
を変化させる０ 重力を補償すやために、図示ツキかりではコイルに電流
が流される０　。

この電流回路中の測定抵抗（図示せず）を介して、荷重
に正比例する信号電圧が取出される０この、はかりから
発生される、荷重に起因する信号は、計量信号Ａと重畳
さむた妨害信号ａとの合計〒あり、減算器２５に供呻〉
れる。加速度計１８の端子２２からの信号は、測定呟増
幅器２６に供給されて相応に増幅さ些、調整素子２７で
調整される＠第２．図の妨害信号補償回路の第１の実施
例の場合、この調整の結果、妨害信号ａが得られるよう
になっている。信号ａ至 は減算器に供給されるｄ調整性う際、垂、直方向の荷重
Ａを考慮しなければならない。調整のために、調整素子
２７の出力側に生ずる信号ａ′が用いられる◎この信号
ａ′は乗算器２８に供給され、同時に乗算器２８には減
算器２５の出力側の、妨宣成、分を取除かれた信号Ａが
加えられる。

振動系の調整のために、信号ａ′は条件ａ＝ａ’ＸＡを
満たすよ５１４設定しなければならない。次に乗算器２
８の出力信号が減算器２５・に供給され、その結果減算
器の出力側に妨害成分を取除かれた計量信号Ａが得られ
る０ はかりは出力信号として、妨害信号ａの重畳された計量
信号Ａを発生する０はかりには、てこや荷受は皿等から
成る一定質量部分と、測定すべき可変質量２３とが加わ
るので、最良の補償を行うには補償信号ａが加算的成分
と同時に乗算的成分から成るようにしなければならない
・これは、可変質量を検出するためや、納置信号を取除
かれた信号Ａを、加速度計から発生された年号の調整に
用いること、によって達成される。

竺３図に示す補償回路の第２９．実施例では、妨害信号
ａＱ重畳された計量信号ＡＴｌ−ａは、やはり減算器２
．９に供給される・査らに減算器２９には、第？図の場
合と同様に、加速度計１８から発生され増幅器２６を介
して増幅され調整素子２７を介して調整された信号ａ′
が供給される。第２図の回路と巻なる点は、加淳度計！
８が第２の信号ａ〃を送出することであり、この信号は
調整素子３３を介して調整され、竿、４）４算器３．０
に供給される。調整の峙果、乗算的重力が補償されるよ
うにするＯ第２１７？減算器に基準電圧が供給される０
、両減算器？、９および３０の出力信号はＡ／Ｄ変換器
３２に供給され、め変換器から、妨害成分のを除かれた
中力信ＭＡが取出される０　　　　　　　　　　　　　
　。

実験の結果、本発明や装置および坤償回路を用いること
によって妨害特性は改善さ終、妨害が２０分の１以下に
なり、しかも一様に僅かな平衡時間のもとに改善が行な
えた。この利点は特に低い周波数に対して得られたり比
較的高い周波数では確かにある程度妨害除去率の低下が
みられたが、これはさほど重大なこと慣はない。

なぜなら比較的高い周波数に対しては、測定時間をほと
んど延長することなくフィルタな後置接続することによ
り妨害を容易に除去できるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成したはかりの断面図、第２図
は本発明の目的の第１の解決法による妨害信号補償用電
気回路のブロック回路図、第３図は本発明の目的の第２
の解決法による妨害信号補償用電気回路のブロック回路
図１ある。 １８・・・加速度計、２５・２９・３０・・・減算器、
２８・・・乗算器、３１・・・基準電圧、３２・・・Ａ
／Ｄ変換器 復代理人弁理士矢野敏雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機械−電気測定量変換器と、荷奪収容する荷支持体
   と、ロードセルと、はかりに作用するのとすし垂直方向
   の加速度が作用する加速度計とを有しており、加速度作
   用により誤差の生じた測定信号を相応（補正できるよう
   にロードセルと加速度計とが電ネ的に相互に、接続され
   ている、荷の重力が変形または電気機械的力によって補
   償されるはかりにおいて、ロードセルから発生された計
   ！：信号（Ａ）・と妨害信号（ａ、　＞の重畳された信
   号（Ａ　＋　ａ　）とを減算器（２５）に供給し、加速
   度計（１８）から発生された信号をある算、（、、、ａ
   ’　）に調整して乗算器（２８）に供給し、、さらに革
   算器（２５）から取出される妨害信号の取呻かれた信号
   （Ａ）も乗算器に供給し、乗算器（２８）から妨害信号
   に相応する信、号（ａ）を取出し減算器（２５）に供給
   することを特徴とするはかり。 ２、機械−電気測定量□変換器と、荷を収・容する荷支
   、持体と、ロードセル、と、□はかりに、作用するのと
   同じ垂□直方向の加速度が作用す、る加速度計とを有し
   ており、加速度作用により誤差の生じた測定１信号を相
   応に補正できるように　　　　・□ ロードセルと加速度計とが電気的に相・互に接続されつ
   る・荷の□重力”゛変形またしま電気機　　　旨械的力
   によ２・で補償されるは、かりにお、いて、、妨害信号
   （ａ、）の重：畳さ、れた計量信号１（Ａ、＋　　　　
   　□ａ）：を減算器（２・９）に供給し、該減算・器に
   同時に、加速度計（１８）から発生され、加　　　　・
   算的重力成分が補償されるように増幅および　　　　・
   調整された信号（ａ′）を供給・し、さらに、加　　　
   　″□速度計から発生され、乗算的重力成分が補償、さ
   れるように増幅および調整された第２の信号（ａ“）、
   を第２の減算器、　（，３，、Ｏ，ｌ）に供給し、該第
   ２の減算器に同時に基準電圧（３１）を供給し、□両減
   算器の出力側にＡ／Ｄ変換器（３２）を接続レジ該Ａ／
   ′Ｄ変換器が妨害信号の取除。 かれた出力信号（Ａ）を送出するようにしたことを特徴
   とす′ｉ：はか□す。 ３、′加速度計（・１８−）・を圧電的変換器として構
   　・・・成した特許請求の範囲、笹、２．：項、記載の
   ばかり。 ↓、加速度計をゆかりの内、部、に、、、電磁的重力補
   償部と共に設け、加速度計を、測定すべき重さの力が加
   □わる方向の延長部に、またはその近傍に配置した特許
   謂ヲこの暉、囲第２．項半、た（子午３項の１ずれり゛
   に見己載夕、は力゛す・