JPS60122324A - Impaction type flowmeter - Google Patents
Impaction type flowmeterInfo
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- JPS60122324A JPS60122324A JP23019283A JP23019283A JPS60122324A JP S60122324 A JPS60122324 A JP S60122324A JP 23019283 A JP23019283 A JP 23019283A JP 23019283 A JP23019283 A JP 23019283A JP S60122324 A JPS60122324 A JP S60122324A
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- load cell
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- cell
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、連続して落下している粉粒体の流量を、その
落下方向に対し傾斜した受圧板に受けてロードセルで検
出計量する衝撃式流量計にに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an impact type flow meter that detects and measures the flow rate of continuously falling powder or granular material by a load cell while receiving it on a pressure receiving plate that is inclined with respect to the falling direction.
この種の流量計において、落下している粉粒体の流量は
、落下途中に設置された受圧板に衝突する衝撃力に比例
する。その衝撃力Fは、N下高さ一一足高さり、に:比
例定数、m:落下物質量、g:重力の加速度とすると、
F=に@meg*hとなる。従って質量mをめるには、
衝撃力Fを測定すれば良い。In this type of flowmeter, the flow rate of the falling powder is proportional to the impact force that collides with a pressure receiving plate installed during the fall. The impact force F is N lower height 11 feet higher, where: constant of proportionality, m: amount of falling material, and g: acceleration of gravity.
F= becomes @meg*h. Therefore, to calculate the mass m,
It is sufficient to measure the impact force F.
ところで測定される粉粒体は、連続して落下して来るの
で、受圧板に滞留するのは好ましくなく、衝撃を与えた
ら直ちに滑り落る様に、受圧板は傾斜させて設置されて
いる。しかし、受圧板を滑り落ちる間、粉粒体は、静荷
重となって垂直方向の荷重を加え、更に受圧板の取付方
法によっては、ねじりモーメントを生じさせ、或は受圧
板への耐着等により零荷重も変化する。それ故、測定に
際しては、垂直静荷重や、ねじりモーメントを除去し、
純粋に衝撃荷重のみを検出しなければならない。By the way, since the powder to be measured falls continuously, it is not preferable for it to stay on the pressure receiving plate, and the pressure receiving plate is installed at an angle so that it will slide off immediately upon impact. However, while sliding down the pressure plate, the powder becomes a static load that applies a load in the vertical direction, and depending on how the pressure plate is installed, it may generate a torsional moment or may be damaged due to its resistance to adhesion to the pressure plate. The zero load also changes. Therefore, when making measurements, remove vertical static loads and torsional moments.
Only pure impact loads must be detected.
落下の衝撃力Fは各成分に分解されるが、第1図に示す
様に受圧板に直角な成分Fnは垂直と水平の成分Fv・
Fhに分解される。このうち垂直成分Fvには静荷重や
零変化も加算されるので、純粋衝撃力としては、水平成
分Fhのみを検出しなければならない。The impact force F of a fall is decomposed into each component, but as shown in Figure 1, the component Fn perpendicular to the pressure plate is divided into the vertical and horizontal components Fv.
Decomposed into Fh. Of these, static loads and zero changes are also added to the vertical component Fv, so only the horizontal component Fh must be detected as the pure impact force.
従来これを実現する方法として、機械的に複雑なリンク
機構等が用いられておった。1例として第2図・第3図
に示す平行リンク機構がある。Conventionally, a mechanically complicated link mechanism or the like has been used to achieve this. One example is the parallel link mechanism shown in FIGS. 2 and 3.
受圧板1に加わった荷重は、平行リンク3・3′により
水平方向だけの動きに制限され、他の働きは全て拘束さ
れている。荷重枠2と固定枠4との間には、安定の為の
初荷重附加用スプリング5が取付けられている。荷重枠
2には方向変換用のリンク6が附加され、ロードセル7
に圧縮荷重を加えている。The load applied to the pressure receiving plate 1 is restricted to movement only in the horizontal direction by the parallel links 3 and 3', and all other functions are restricted. An initial load application spring 5 is installed between the load frame 2 and the fixed frame 4 for stability. A link 6 for direction conversion is added to the load frame 2, and a load cell 7
A compressive load is applied to the
この様な構造では、あらゆる荷重に対して一方向のみの
運動を許し、他は総て拘束するので、目的は達するが、
各ビン・リンクには常に荷重が加わり、摩耗が生じ易く
、又回転対が多いので、粉塵対策が必要であり、機構部
を密閉ケースに入れ、エヤーバージをほどこす等の対策
も行わなければならない。This type of structure allows movement in only one direction for all loads and restricts everything else, so the purpose is achieved, but
Each bin/link is subject to constant load and is prone to wear, and since there are many rotating pairs, dust countermeasures are required, and measures such as placing the mechanism in a sealed case and applying an air barge are also required. .
そこで本発明は、上記従来機構の種々の欠点を全部取り
除き、簡易にして高精度・高寿命の衝撃式流量計を実現
することを目的とするもので、1本のロードセルを使用
するだけで、可動部の全くない流量計を得ることを特徴
とする。次にその詳細を説明する。Therefore, the present invention aims to eliminate all the various drawbacks of the above-mentioned conventional mechanisms and to realize a simple, high-accuracy, long-life impact type flowmeter, by simply using one load cell. The present invention is characterized by obtaining a flowmeter having no moving parts. Next, the details will be explained.
シャピン型ロードセルは、起歪体に加えられた荷重によ
るせん断力を検出して、加えられた荷重を測定する荷重
センサであって、その1つに第4図−第5図に示す構造
のものがある。A Shapin type load cell is a load sensor that detects the shear force due to the load applied to a flexure body and measures the applied load, and one of them has the structure shown in Figures 4 and 5. There is.
即ち鋼製丸棒の両端支持形式の起歪体10の両端近くの
側面の前後に平面部11・12を設け、中立面を中心に
して45度の角度をもって、4枚のゲージ13・131
.14・141を前後の各面11−12に貼付する。That is, flat parts 11 and 12 are provided at the front and back of the side surfaces near both ends of the strain-generating body 10, which is a steel round bar supported at both ends, and four gauges 13 and 131 are arranged at an angle of 45 degrees around the neutral plane.
.. 14 and 141 are pasted on each of the front and rear surfaces 11-12.
両端支持又は両端固定のハリに生ずるせん断力は第6図
の様になる。このシャビン型ロードセルを第7図Φ第8
図の様に90°回転させてゲージ面を上下に位置させて
、水平方向の荷重を検出する様に取付ける。The shear force generated in the ribs supported at both ends or fixed at both ends is as shown in Figure 6. This shear type load cell is shown in Fig. 7 Φ 8
Rotate it 90 degrees as shown in the figure, position the gauge face up and down, and install it so that it can detect the load in the horizontal direction.
第9図り第10図に構造の一例を示す。An example of the structure is shown in FIG. 9 and FIG. 10.
投入シコー)21から落下した粉粒体は傾斜受圧板23
に衝突し、運動のエネルギーを失い受圧板23上を滑り
落ちる。この運動のエネルギーは衝撃力となって、取付
金具24を介してロードセル25に与えられる。ロード
セル25は取付台26に固定されており、その取付方向
により衝撃力の内、水平分力のみを検知している。ロー
ドセル出力はケーブル27により増巾器(図示されてい
ない)に導かれ、必要量まで増巾された後演算回路に入
力される。22はケースで、風等による外部からの影響
を防いでいる。The powder and granules that have fallen from the input plate 21 are transferred to the inclined pressure receiving plate 23.
The object collides with the object, loses kinetic energy, and slides down on the pressure receiving plate 23. The energy of this movement becomes an impact force and is applied to the load cell 25 via the mounting bracket 24. The load cell 25 is fixed to a mounting base 26, and depending on the mounting direction, only the horizontal component of the impact force is detected. The load cell output is led to an amplifier (not shown) by a cable 27, and after being amplified to a required amount, is input to the arithmetic circuit. 22 is a case that prevents external influences such as wind.
上記の構成において、ロードセル25は第7図の態様に
取付けられている。その歪みゲージ13・13□、14
・14□を周知の手法で第11図のブリッジを構成させ
、ケージ13=R2、13r =R1,14=R3,1
4□=R4の対応関係とする。In the above configuration, the load cell 25 is attached in the manner shown in FIG. The strain gauge 13, 13□, 14
・14□ is constructed into the bridge shown in FIG. 11 using a well-known method, and cage 13=R2, 13r=R1, 14=R3,1
The correspondence relationship is 4□=R4.
そこで各方向の力に対する出力を検討すると下記のよう
になる。Therefore, if we consider the output for each direction of force, we will get the following.
印加電圧をE、出力電圧をeoとする。The applied voltage is E and the output voltage is eo.
またこの回路内には、温度補償−ゲージ零点調整・スパ
ン調整等を必要とするが省略しである。Further, this circuit requires temperature compensation, gauge zero point adjustment, span adjustment, etc., but these are omitted.
出力e0はC−D端の電位差となるので、各抵抗間の関
係は
荷重零で出力を零とすると
RI R4R2’ R3=0
通常は各抵抗は等しいものが使用される。Since the output e0 is the potential difference between the C and D terminals, the relationship between each resistor is RI R4R2' R3=0 when the load is zero and the output is zero.Usually, equal resistors are used.
水平力Fhに対する出力は、各ゲージの変化を△Rとす
ると
プラス変化 マイナス変化
ゲージ 13. 14113 14
抵抗値 R+ R4R2R3
変化値 +△R+ΔR−ΔR−△R
これを (1)に代入すると
(R++ΔR+R3−ΔR)(R2−△R+R4+ΔR
)(R1+R3)(R2+R4)
各抵抗値が全部等しいとすると
4R2R
垂直力Fvに対しては
プラス変化 マイナス変化
ゲージ 14 14t 13 13、
抵抗値 R3Ra R2R+
変化値 +ΔR+ΔR−ΔR−ΔR
(R+−ΔR+R3−ΔR)(R2−△R+R4+ΔR
)(R+ ”R3)(R2+RA )
R,=R2==R,=l(4とすると上式の分子は零に
なる故にeo=Oとなり垂直荷重は加わっても出力は全
く出ない。The output for the horizontal force Fh is a positive change, a negative change gauge, and △R is the change in each gauge. 13. 14113 14 Resistance value R+ R4R2R3 Change value +△R+ΔR-ΔR-△R Substituting this into (1) (R++ΔR+R3-ΔR) (R2-△R+R4+ΔR
) (R1+R3) (R2+R4) If all resistance values are equal, then 4R2R Positive change for vertical force Fv Negative change gauge 14 14t 13 13, Resistance value R3Ra R2R+ Change value +ΔR+ΔR-ΔR-ΔR (R+-ΔR+R3-ΔR )(R2-△R+R4+ΔR
)(R+ "R3) (R2+RA) R, = R2 = = R, = l (If it is 4, the numerator of the above equation will be zero, so eo = O, and no output will be produced even if a vertical load is applied.
ねじりモーメントFtに対しては
プラス変化 マイナス変化
ゲージ 13 14. 13114
抵抗値 R2R4Rs R3
変化値 +ΔR+ΔR−ΔR−ΔR
(R4+R32ΔR)(R2+R,+2ΔR)R1+R
2−R3−R4=0
これから解る様に、本発明は1本のロードセルで一成分
のみの荷重を検出し、他の荷重に対しては全く感知しな
い構造の物を製作することが可能である。又圧縮型等の
ロードセルは横荷重に対して弱く故障の原因になるが、
シャピン型ロードセルはどの方向の荷重に対しても強い
耐抗力を有する。Positive change and negative change gauge for torsional moment Ft 13 14. 13114 Resistance value R2R4Rs R3 Change value +ΔR+ΔR-ΔR-ΔR (R4+R32ΔR) (R2+R, +2ΔR) R1+R
2-R3-R4=0 As will be understood from this, the present invention can detect only one component of load with one load cell, and can manufacture a structure that does not sense other loads at all. . Also, compression type load cells are weak against lateral loads and can cause failure.
Shapin type load cells have strong resistance against loads in any direction.
これによりこのロードセルに直接受圧板を取付けただけ
で精度良く長寿命、メンテナンスフリーの衝撃力検出器
が製作出来た。As a result, we were able to create a highly accurate, long-life, maintenance-free impact force detector by simply attaching a pressure plate directly to this load cell.
第1図は傾斜した受圧板に対する落下衝撃力の成分図、
第2開−第3図は従来の衝撃式流量計の平面図と側面図
、第4図・第5図はシャピン型ロードセルの正面図と横
断面図、第6図は両端支持ハリのせん断力図、第7図・
第8図は本発明に用いるシャピン型ロードセルの正面図
と横断面図、第9図・第10図は本発明流量計の具体的
−例を示す側面図と正面図、第11図は歪みゲージのブ
リッジ回路。
10は起歪体、13・13□、14I114tは歪みゲ
ージ、23は受圧板、24は受圧板取付金具、25はロ
ードセル。
特許出願人 北東衡機工業株式会社
代 理 人 福 1) 勧Figure 1 is a component diagram of a falling impact force on an inclined pressure receiving plate.
Figures 2 and 3 are a plan view and a side view of a conventional impact type flowmeter, Figures 4 and 5 are a front view and a cross-sectional view of a chapin-type load cell, and Figure 6 is the shear force of the support beams at both ends. Figure, Figure 7・
Fig. 8 is a front view and a cross-sectional view of a Shapin type load cell used in the present invention, Figs. 9 and 10 are a side view and a front view showing a specific example of the flow meter of the present invention, and Fig. 11 is a strain gauge. bridge circuit. 10 is a strain body, 13, 13□, 14I114t are strain gauges, 23 is a pressure plate, 24 is a pressure plate mounting bracket, and 25 is a load cell. Patent applicant: Higashi Hoshiki Industry Co., Ltd. Agent: Fuku 1)
Claims (1)
方向に対し傾斜した受圧板に受けてロードセルで検出計
量する衝撃式流量計において、シャピン型ロードセルを
用いて水平荷重のみを検知するようにそのゲージを構成
したことを特徴とする衝撃式流量計。(1) In an impact-type flowmeter that detects and measures the flow rate of continuously falling powder and granular material using a load cell after receiving it on a pressure-receiving plate that is inclined with respect to the falling direction, only a horizontal load is detected using a Shapin-type load cell. An impact type flowmeter characterized in that the gauge is configured to detect.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23019283A JPS60122324A (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Impaction type flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23019283A JPS60122324A (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Impaction type flowmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60122324A true JPS60122324A (en) | 1985-06-29 |
Family
ID=16904025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23019283A Pending JPS60122324A (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Impaction type flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60122324A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63105825U (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-08 | ||
US6094994A (en) * | 1996-12-26 | 2000-08-01 | Satake Corporation | Impact type flow meter with trough-like material supply device having a built in supply opening |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56168133A (en) * | 1979-11-24 | 1981-12-24 | Schenck Ag Carl | Measuring apparatus for detecting feed strength of bulk material flow |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP23019283A patent/JPS60122324A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56168133A (en) * | 1979-11-24 | 1981-12-24 | Schenck Ag Carl | Measuring apparatus for detecting feed strength of bulk material flow |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63105825U (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-08 | ||
US6094994A (en) * | 1996-12-26 | 2000-08-01 | Satake Corporation | Impact type flow meter with trough-like material supply device having a built in supply opening |
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