JPS60211323A - 個体数計測装置 - 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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、船舶に取付けられたクレーン等に懸下された
物体の重量を測定することができる重量測定装置を用い
た被測定物の個体数計測装置に関する。

船舶に取付けられたクレーン等に懸下された物体（例え
ば養殖魚）は、船舶の揺動およびクレーンのケーブルの
揺動のためにその重量および個体数の計測が困難である
。本発明に係る固体数計側装置はこのような場合にも上
記揺動の影響を受けることなく、被測定物の個体数を測
定することを可能とするものである。

ｂ、従来技術 洋上における魚（例えば養殖魚）の取引きのために魚の
重量および個体数を計測する場合、それらの魚の重量を
測定しそれを個体の平均重量で徐算することにより個体
数がめられる。このとき重量測定手段として天秤が用い
られるのが普通であるので、重量および個体数計測の自
動化が困難であるという問題点が有る。

他方工業用重量測定において近年ロードセルを用いる装
置が使われている。この装置は、固定点から垂下したケ
ーブルにロードセルを取付け、さらにそのロードセルの
下端に重量を測定すべき物体を懸下し、該ロードセルの
歪から物体の重量を測定するものである。

上記装置を用いてロードセルの出力から負荷重量をめる
ことが出来るためには、上記固定点が加速度を持たずか
つ上記ケーブルが揺動しないことが必要である。したが
ってロードセルを用いる重量測定装置を、揺動する船舶
に取付けられたクレーンに懸下された物の重量の計測に
使用することはできなかった。したがって個体数を計測
するために使用することも不可能であった。

〕９９発の目的 本発明は、船舶に取付けられたクレーンの先端のように
揺動する点から垂下されたケーブルに懸下された物体（
例えば養殖魚）の重量を、船舶の揺動およびケーブルの
揺動による加速度に影響されることなく計測し、該測定
によって得られた測定値を個体の平均重量で除すること
によって個体数を計測する装置を提供することを目的と
する。

すなわち船舶の揺動またはケーブルの揺動が存在しても
、ケーブルに懸下された物体の重量を精確に計測し、か
つその個体数を計測することを可能とする個体数計測装
置を提供する。

ｄ８発明の構成 本発明において物体の個体数は、物体の重量を物体を構
成する各固体の平均重量で除することによってめる。例
えば被計測物が魚である場合には、−網の魚の総重量を
計測するとともに別に魚の一尾当りの平均重量を適宜入
力して、上記総重量を上記平均重量で除することにより
魚の個体数を計測する。

本発明に係る個体数計測装置は、ケーブルに懸下された
物体の個体数を計測する装置であって、ロードセルと加
速度計と割算回路入力回路と第１の割算回路と平均重量
入力手段と第２の割算回路と該第２の割算回路のための
割算回路出力回路を備え、上記ロードセルを用いて該物
体に作用する重力と該物体に働く加速度に基づく力のベ
クトル和のケーブル方向成分を検出し、該物体に隣接し
て配設された上記加加速度針を用いて、該加速度針の脱
感部質量に作用する重力と該脱感部に働く加速度に基づ
く力のベクトル和の該ケーブル方向成分を検出し、上記
ロードセルの出力と上記加速度の出力をそれぞれ入力信
号とする上記割算回路入力回路において上記ロードセル
の出力と上記加速度計の出力をそれぞれ増幅し、上記割
算回路入力回路の出力を入力信号とする上記第１の割算
回路において上記ロードセルの出力の上記加速度針の出
力に対する比率を計算し、上記第１の割算回路の出力と
上記平均重量入力手段の出力を入力信号とする第２の割
算回路において上記第１の割算回路の出力の上記平均重
量入力手段の出力に対する比率を計算し、必要に応じて
上記第２の割算回路出力回路において該物体の固体数を
表示することを特徴とする。

上記平均重量入力手段における入力は、例えばキーボー
ドからの手動による入力あるいは記憶装置に記憶されて
いる過去のデータの転送によって実行することができる
。

ｅ、実施例 最初に本発明において用いられる、ロードセルと加速度
計を用いる重量測定の方法及び装置について簡単に説明
する。

第１図は、本発明で使用されるロードセルと加速度計を
用いる重量測定装置の概念図である。

第１図概念図に図示するように、洋上の船舶１に装備さ
れたクレーンの先端Ｐに重量を測定すべき物体２をケー
ブル３で懸下し、物体２の上方にロードセル４を、また
ロードセル４に隣接して加速度計５を配設し、該ロード
セル４と該加速度計５の出力の比率から物体２の重量が
測定される。

次にその測定原理を第２図を用いて説明する。

第２図は第１図のクレーンの先端Ｐ、ロードセル４．加
加速度計５市 概念図である。

以下の説明において、クレーンの先端Ｐは鉛直軸に対し
て角度αをなす座標軸上にありその座標軸上における点
Ｐの座標をξとする。また点Ｐを中心とする物体（重量
被測定物）２の鉛直軸に対する揺動角をθとする。

第２図の配位状態においてロードセル４にかかる力Ｆは
、物体２に作用する重力と、点Ｐの運動により物体２に
働く加速度に基づ＜　Ｍ−ｈ、物体２の点Ｐを中心とす
る揺動運動に伴う加速度に基づく力のベクトル和のケー
ブル方向成分である。すなわち物体２の質量をＭ９重力
加速度をＱ、Ｐ点から物体２の重心までの距離をり、Ｐ
点の加速度　δ−を０．２点を中心とする揺動運動の角
速度をθとするとき、Ｆの第１次近似式は（１１式であ
る。

Ｆ＝Ｍ（９ｃｏｓ　θ−ξｃｏｓ（α−β）＋Ｌθ’　
）　−一−−−（１１このとき、ロードセル４の出力Ｗ
は比例定数をａとすると（２）式で表わされる。

Ｗ＝　ａ　−Ｆ　、−−−−・−（２）またロードセル
４に隣接して加速度計脱感軸方向をロードセル入力軸方
向と平行にして付設された加速度計５の脱感部質量ｍに
作用するカは、該脱感部質量に作用する重力と、点Ｐの
運動により該脱感部質量に働く加速度に基づく力と、該
脱感部質量の点Ｐを中心とする揺動運動に伴う加速度に
基づく力のベクトル和である。上記ベクトル和のケーブ
ル方向成分を加速度計５で検出すると、その出力Ａは（
３）式で与えられる。

Ａ＝ｂ−ｍ（Ｑｃｏｓ　θ−ξｃｏｓ　（ａ−θ）＋Ｉ
２θ’　）　山−（３＋ここで、ｂは比例定数、ｌは点
Ｐがら該脱感部質量の重心までの距離を表わす。

したがって物体２の重量ＭＱは、＋１１．　＋２１．　
（３１式から（４）式としてめられる。

ＭＯ＝　（ｂ／ａ）　（Ｗ／Ａ）　（ｍｇ）／　（１＋
δ）　川−−−−ｆ４まただし くＬ−１）　ｆｆ）’　／　（（７ｃｏｓ　θ−ξｃｏ
ｓ　（α−β）＋ｐ６’　）−−−＋５１ （４）式中のδがδ（Ｉであるとき、重量Ｍ９は（６）
式でめることができる。

ＭＯ＝　（ｂ／ａ）（Ｗ／Ａ）（ｍｙ）−−−−（６ン
第３図は本発明に係る個体数計測装置の実施１ダ１のブ
ロックダイヤグラムである。

ロードセル４、加速度計５の出力はそれぞれ割算回路入
力回路６．７で増幅された後必要に応じてアナログ／デ
ジタル変換をして第１の割算回路８に入力され、該第１
の割算回路８でロードセル４の出力の加速度計５の出力
に対する比率が計算され、該第１の割算回路８の出方が
物体２の重量に対応する。必要な場合には該出力は適宜
ゲイン調整を行った後に物体２の荷重値として第１の割
算回路出力回路９において表示される。

個体数計測のために必要なデータである平均重量は平均
重量入力手段１ｏで得られ、上記割算回路８の出力と該
平均重量入力手段１０の出力を入力とする第２の割算回
路１１において、上記割算回路８の出力すなわち物体２
の総重量の該平均重量に対する比率が計算される。該第
２の割算回路１１の出力は物体２の個体数に対応し、第
２の割算回路出力回路１２において、適宜表示される。

上記平均重量入力手段１０における平均重量のデータ入
力は、例えばキーボードから手動操作による入力あるい
は平均重量についての過去のデータを記録した記憶部（
図示せず）からのデータ転送によって実行することがで
きる。

なおりレーンの先端Ｐの揺動運動およびＰ点を中心とす
る揺動運動の周期は長いので、物体２の荷重に対応する
ロードセル４および加速度計の出力信号は低周波信号で
ある。したがって上記割算回路入力回路６．７にローパ
ス・フィルタの機能を与えてＳ／Ｎ比を向上することが
できる。また入力回路でそれぞれ一定期間の平均値を計
算しこれを上記割算回路８の入力とすることによっても
Ｓ／Ｎ比を向上することができる。

なおロードセル４と加速度計５は同じ時定数を有するこ
とが好ましい、このために上記割算回路入力回路６．７
において時定数を合わせることも可能である。

１０発明の効果 本発明に係る個体数計測装置を用いることにより、例え
ば洋上の船舶に取付けられたクレーンに懸下された物体
の固体数を計測することが可能となる。したがって養殖
魚の取引きにおいて、養殖魚を船上のクレーンに懸下し
た状態でその個体数を測定することができるので、計量
時間の短縮に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用される重量測定装置の概念図、第
２図は第１図のクレーンの先端Ｐ１０−ドセル４、加速
度計５、重量被測定物２の運動を示す概念図、第３図は
は本発明に係る固体数計側装置の電気回路部のブロック
ダイヤグラムである。 １、・・・船体、 ２・・・重量および個体数被計測物、 ３・・・ケーブル、　４・・・ロードセル、５・・・加
速度計、　６，７・・・割算回路入力回路、８・・・第
１の割算回路、 ９・・・第１の割算回路出力回路、 １０・・・平均重量入力手段、１１・・・第２の割算回
路、１２・・・第２の割算回路出力回路。 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーブルに懸下された物体の個体数を計測する装置であ
   って、ロードセルと加速度針と割算回路入力回路と第１
   の割算回路と平均重量入力手段と第２の割算回路と該第
   ２の割算回路のための割算回路出力回路を備え、上記ロ
   ードセルを用いて該物体に作用する重力と該物体に働く
   加速度に基づく力のベクトル和のケーブル方向成分を検
   出し、該物体に隣接して配設された上記加速度針を用い
   て、該加速度針の脱感部質量に作用する重力と該脱感部
   に働く加速度に基づく力のベクトル和の該ケーブル方向
   成分を検出し、上記ロードセルの出力と上記加速度の出
   力をそれぞれ入力信号とする上記割算回路入力回路にお
   いて上記ロードセルの出力と上記加速度針の出力をそれ
   ぞれ増幅し、上記割算回路入力回路の出力を入力信号と
   する上記第１の割算回路において上記ロードセルの出力
   の上記加速度針の出力に対する比率を計算し、上記第１
   の割算回路の出力と上記平均重量入力手段の出力を入力
   信号とする第２の割算回路において上記第１の割算回路
   の出力の上記平均重量入力手段の出力に対する比率を計
   算し該物体の個体数を計測することを特徴とする固体数
   計側装置。