KR20020063455A - Load-cell scale for preventing eccentric error and incubator having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로드셀 저울 및 이를 이용한 인큐베이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피계량물의 하중이 로드셀에 편심되어 가해지는 경우 편심에 의한 측정오차를 방지할 수 있는 로드셀 저울 및 이를 이용한 인큐베이터에 관한 것이다.The present invention relates to a load cell scale and an incubator using the same. More particularly, the present invention relates to a load cell scale and an incubator using the same, which can prevent measurement errors caused by an eccentricity when a load of an object to be measured is eccentrically applied to the load cell.
일반적으로, 병원의 신생아 중환자실에는 미숙아를 관리 치료하기 위하여 인큐베이터가 사용되고 있다. 상기 인큐베이터에서는 미숙아에 대한 치료 및 관리 즉, 활력징후관찰, 체온유지, 호흡유지, 황달치료, 영양관리, 감염관리를 자동으로 관리하게 된다. 이와 같이, 인큐베이터를 이용한 진료행위를 통해 미숙아의 성장가능성을 판단하여 보육하게 된다. 이 때, 신생아의 발육정도는 체중의 일정한 증가를 관찰하여 판단하게 되며, 이를 위해 매일 같은 시간에 신생아의 체중을 측정하고, 공급되는 수분, 수유량, 대소변의 양과 횟수를 측정하게 된다. 그런데, 신생아의 체중을 측정하기 위해서는 인큐베이터로부터 저울로 신생아를 이동시키는 번거로움이 있다. 이러한 점을 감안하여, 신생아를 인큐베이터 안에 놓은 상태로 체중을 측정할 수 있는 장치가 요구된다.In general, incubators are used in the neonatal intensive care unit of hospitals to manage and treat premature infants. The incubator will automatically manage the treatment and management of premature infants, that is, vital signs observation, temperature maintenance, breathing maintenance, jaundice treatment, nutrition management, infection management. In this way, through the practice of using an incubator to determine the growth potential of premature infants are nursery. At this time, the degree of development of the newborn is determined by observing a constant increase in weight. For this purpose, the weight of the newborn is measured at the same time every day, and the amount of water, lactation, urine and the number of urine are measured. However, in order to measure the weight of the newborn baby, there is a hassle of moving the newborn baby from the incubator to the scale. In view of this, there is a need for a device that can measure weight while a newborn is placed in an incubator.
신생아의 체중을 측정함에 있어서, 그 측정되는 체중은 신생아의 관리에 매우 중요한 자료이므로 인큐베이터 내에서 신생아의 체중을 정밀하게 측정해야 한다.In measuring the weight of a newborn baby, the measured weight is a very important data for the management of the newborn baby, so the weight of the newborn baby should be precisely measured in the incubator.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 로드셀 저울을 살펴보면, 로드셀(2)은 선단부(2a)의 상부에 설치된 상부플레이트(5)에 물품을 놓았을 때, 그 선단부(2a)에 하중이 걸리게 되어 굽힘부(2b)가 굽혀지면서 그 굽힘부(2b)에 설치된 스트레인 게이지의 저항치가 변하기 때문에, 이 저항치의 변화를 기초로 물품의 중량을 연산회로에 의해 산출하여 표시하게 된다. 그런데, 상기 상부플레이트(5)에 물품이 편심되게 놓일 경우, 상부플레이트(5)는 선단부(2a)를 기준으로 휨이 발생되거나 비틀려지게 되어 예컨대, 굽힘하중이나 굽힘하중에 의한 편심하중이 발생하게 된다. 이러한 편심하중에 의해 상기 선단부(2a)에서는 실제 물품의 중량에 대응되는 하중을 받지 못하게 되고, 결국 굽힘부(2b)에 설치되는 스트레인 게이지에서는 정확한 중량을 측정하지 못하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, as shown in Figure 1, when looking at the general load cell scale, the load cell 2 is placed on the upper plate (5) installed on top of the tip portion (2a), the load is applied to the tip portion (2a) As the bending portion 2b is bent, the resistance value of the strain gauge provided in the bending portion 2b changes, so that the weight of the article is calculated and displayed on the basis of the change in the resistance value. However, when the article is placed eccentrically on the upper plate 5, the upper plate 5 is warped or twisted based on the tip portion 2a, for example, an eccentric load due to bending load or bending load is generated. Done. Due to such an eccentric load, the tip portion 2a does not receive a load corresponding to the actual weight of the article, and thus, the strain gauge installed on the bend portion 2b does not have a precise weight measurement.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 편심하중의 발생을 억제하도록 구조가 개선된 로드셀 저울 및 이를 이용한 인큐베이터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide a load cell scale and an incubator using the same in which the structure is improved to suppress the occurrence of an eccentric load.
도 1은 일반적인 로드셀 저울의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a general load cell scale,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드셀 저울이 채용된 인큐베이터를 나타내 보인 개략적인 단면도, 그리고2 is a schematic cross-sectional view showing an incubator employing a load cell scale according to an embodiment of the present invention, and
도 3은 도 2에 도시된 로드셀 저울을 발췌하여 나타내 보인 분리 사시도이다.3 is an exploded perspective view showing an extract of the load cell scale shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 인큐베이터 본체 20 : 메트리스부재10: incubator body 20: mattress member
30 : 로드셀 저울 31 : 베이스플레이트30: load cell scale 31: base plate
33 : 상부플레이트 35 : 로드셀33: upper plate 35: load cell
36 : 제1가이드부재 37 : 제2가이드부재36: first guide member 37: second guide member
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로드셀 저울은, 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트에 지지되는 하단부와 수직하중을 받는 상단부 사이에 굽힘이 발생되는 굽힘부를 가지는 로드셀; 상기 로드셀의 상단부에 설치되며 피계량물이 적재되는 상부플레이트; 및 상기 피계량물에 의한 편심하중 발생시, 그 편심하중에 의해 상기 상부플레이트가 기울어지는 것을 억제하여 수직방향으로만 이동되도록 가이드하는 가이드수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Load cell scale according to the present invention for achieving the above object, the base plate; A load cell having a bending portion formed between a lower portion supported by the base plate and an upper portion receiving vertical load; An upper plate installed at an upper end of the load cell and loaded with an object to be weighed; And guide means for guiding the upper plate to be moved only in the vertical direction when the eccentric load is generated by the measured object, while preventing the upper plate from being inclined by the eccentric load.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인큐베이터는, 신생아를 보육하기 위한 내부공간을 가지는 인큐베이터 본체; 상기 인큐베이터 본체의 내부에 설치되며, 상기 신생아가 놓이는 메트리스부재; 및 상기 메트리스부재의 하부에 설치되어 상기 메트리스부재에 놓인 신생아의 체중을 측정하기 위한 로드셀 저울을 포함하며, 상기 로드셀 저울은, 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트에 지지되는하단부와 수직하중을 받는 상단부 사이에 굽힘이 발생되는 굽힘부를 가지는 로드셀; 상기 로드셀의 상단부에 설치되며 상기 메트리스의 하부에 결합되는 상부플레이트; 및 상기 신생아에 의한 편심하중 발생시, 그 편심하중에 의해 상기 상부플레이트가 기울어지는 것을 억제하여 수직방향으로만 이동되도록 가이드하는 가이드수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the incubator according to the present invention for achieving the above object, the incubator body having an internal space for nursery the newborn; A mattress member installed inside the incubator body and on which the newborn baby is placed; And a load cell scale installed at the bottom of the mattress member to measure the weight of a newborn baby placed on the mattress member, wherein the load cell scale comprises: a base plate; A load cell having a bending portion formed between a lower end supported by the base plate and an upper end receiving vertical load; An upper plate installed at an upper end of the load cell and coupled to a lower part of the mattress; And when the eccentric load caused by the newborn, characterized in that it comprises a guide means for guiding the upper plate is moved only in the vertical direction by suppressing the inclination of the upper plate by the eccentric load.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 로드셀 저울 및 이를 채용한 인큐베이터를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a load cell scale and an incubator employing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드셀 저울이 채용된 인큐베이터를 나타내보인 개략적인 단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an incubator employing a load cell scale according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인큐베이터는, 신생아가 놓여지는 내부공간을 가지는 인큐베이터 본체(10)와, 상기 인큐베이터 본체(10)의 내부에 설치되며 신생아가 놓여지는 메트리스부재(20) 및 상기 메트리스부재(20)에 놓여진 신생아의 체중을 측정하기 위한 로드셀 저울(30)을 구비한다.Referring to the drawings, the incubator according to an embodiment of the present invention, the incubator body 10 having an internal space in which the newborn baby, and the mattress member 20 is installed in the incubator body 10, the newborn baby is placed And a load cell scale 30 for measuring the weight of the newborn baby placed on the mattress member 20.
상기 메트리스부재(20)는 신생아의 머리부분이 높은 위치에 놓여질 수 있도록 경사면(21)을 가진다.The mattress member 20 has an inclined surface 21 so that the head of the newborn can be placed at a high position.
상기 로드셀 저울(30)은 메트리스부재(20)의 하부에 설치된다. 이러한 로드셀 저울(30)은 베이스플레이트(31)와, 상기 메트리스부재(20)를 지지하는 상부플레이트(33)와, 상기 베이스플레이트(31)와 상부플레이트(33) 사이에 설치되는 로드셀(35) 및 가이드수단을 구비한다.The load cell scale 30 is installed below the mattress member 20. The load cell scale 30 includes a base plate 31, an upper plate 33 supporting the mattress member 20, and a load cell 35 installed between the base plate 31 and the upper plate 33. And guide means.
상기 베이스플레이트(31)는 인큐베이터 본체(10) 내부의 바닥에 고정된다.상기 상부플레이트(33)는 대략 상기 메트리스부재(20)와 동일한 크기를 가지며, 그 메트리스부재(20)의 하면에 결합된다. 이러한 상부플레이트(33)에는 중량을 측정하기 위한 피계량물이 적재되는 곳으로, 본 실시예서는 신생아를 보호하기 위해 메트리스부재(20)와 결합된다.The base plate 31 is fixed to the bottom of the inside of the incubator body 10. The upper plate 33 is approximately the same size as the mattress member 20, and is coupled to the bottom surface of the matless member 20. . The upper plate 33 is a place where the weighed object for weighing is loaded. In this embodiment, the mattress member 20 is combined to protect the newborn baby.
상기 로드셀(35)은 베이스플레이트(31)에 지지되는 하단부(35a)와, 상기 상부플레이트(33)의 저면에 지지되어 수직하중을 받는 상단부(35b)와, 상기 하단부(35a)와 상단부(35b) 사이에 연결되는 굽힘부(35c)를 가진다. 상기 굽힘부(35c)는 상단부(35b)에 수직하중이 걸릴 때, 그 수직하중에 의해 굽힘 등과 같은 변형이 발생되는 부위이다. 이 부위에는 굽힘에 의해 저항치가 변화하는 스트레인 게이지(미도시)가 마련된다. 따라서, 굽힘부(35c)의 굽힘 정도에 따라 스트레인 게이지에서의 저항치의 변화량을 기초로 피계량물 즉, 신생아의 체중을 측정하게 된다. 한편, 이러한 로드셀(35)은 산업전반에 걸쳐 널리 사용되므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.The load cell 35 has a lower end portion 35a supported by the base plate 31, an upper end portion 35b supported by the bottom surface of the upper plate 33, and receiving a vertical load, and the lower end portion 35a and the upper end portion 35b. ) Has a bent portion 35c connected therebetween. The bending portion 35c is a portion where deformation such as bending occurs due to the vertical load when the vertical load is applied to the upper end portion 35b. This portion is provided with a strain gauge (not shown) in which the resistance value changes due to bending. Therefore, the weight of the weighed object, that is, the weight of the newborn, is measured based on the amount of change in the resistance value in the strain gauge according to the bending degree of the bend 35c. On the other hand, since the load cell 35 is widely used throughout the industry, a detailed description thereof will be omitted.
상기 가이드수단은 상기 상부플레이트(33) 즉, 메트리스부재(20)에 놓여진 신생아에 의해 편심하중이 발생될 경우, 그 편심하중에 의해 상부플레이트(33)가 기울어지거나 비틀려지는 것을 억제하여 그 상부플레이트(33)가 수직방향으로만 이동되도록 가이드하기 위한 것이다. 이러한 가이드수단은 베이스플레이트(31)의 상면에 돌출되게 설치되는 제1가이드부재(36)와, 상기 제1가이드부재(36)의 외측에 상보적으로 접철되도록 상부플레이트(33)의 저면에 돌출되게 설치되는 제2가이드부재(37)를 구비한다. 각 가이드부재(36,37)는 로드셀(35)보다 작은 높이를 가지며,그들 사이에는 소정 간격이 마련된다. 즉, 상기 상부플레이트(33)에 작용되는 수직하중만이 로드셀(35)에 전달될 수 있도록, 허용하는 범위내에서 각 가이드부재(36)(37) 상호간에 마찰력이 발생하지 않도록 미세한 갭(G)을 갖게 된다.When the eccentric load is generated by the newborn plate placed on the upper plate 33, that is, the mattress member 20, the guide means suppresses the upper plate 33 from being tilted or twisted by the eccentric load, thereby This is to guide the plate 33 to move only in the vertical direction. The guide means protrudes from the first guide member 36 installed to protrude on the upper surface of the base plate 31 and the bottom surface of the upper plate 33 so as to fold complementarily to the outside of the first guide member 36. It is provided with a second guide member 37 to be installed. Each of the guide members 36 and 37 has a height smaller than that of the load cell 35, and a predetermined gap is provided between them. That is, only the vertical load acting on the upper plate 33 can be transmitted to the load cell 35, so that the friction force does not occur between the guide members 36 and 37 within the allowable range. ).
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각 가이드부재(36,37)는 서로 다른 내경을 가지는 원통형의 형상을 가지는 것이 바람직하다. 즉, 제2가이드부재(37)는 제1가이드부재(36)보다 큰 내경을 가짐으로써, 제1가이드부재(36)의 외측에 미세한 갭(G)을 두고 외접하도록 위치된다. 그리고, 제1가이드부재(36)의 대략 중앙위치에 상기 로드셀(35)이 설치된다. 상기와 같이 각 가이드부재(36)(37)가 원통형의 형상을 가짐으로써, 상부플레이트(33)에 걸리는 편심하중과 같은 외력에 의해 그 상부플레이트(33)가 변형되는 것을 효과적으로 억제시킬 수 있다.In addition, as shown in Figure 3, each of the guide member (36,37) preferably has a cylindrical shape having a different inner diameter. That is, the second guide member 37 has a larger inner diameter than the first guide member 36, so that the second guide member 37 is externally disposed with a fine gap G on the outside of the first guide member 36. In addition, the load cell 35 is installed at an approximately center position of the first guide member 36. As described above, each of the guide members 36 and 37 has a cylindrical shape, which can effectively suppress the deformation of the upper plate 33 by an external force such as an eccentric load applied to the upper plate 33.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 인큐베이터의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the incubator according to an embodiment of the present invention having the above configuration as follows.
먼저, 인큐베이터 본체(10) 내의 메트리스부재(20)에 신생아를 눕혀놓으면, 그 신생아의 체중에 의해 상부플레이트(33)에 하중이 걸리면서 하강하게 된다. 이 때, 제2가이드부재(37)는 제1가이드부재(36)의 내주에 거의 접한 상태로 수직방향으로 하강하게 된다. 이와 같이 되면, 신생아의 체중 즉, 하중의 순수한 무게성분만이 로드셀(35)에 전달되고, 편심하중은 제1 및 제2가이드부재(36,37)의 상호 접면에 수직으로 작용하는 법선력에 의해 힘의 정적 평형상태를 이루게 되어 로드셀(35)로 전달되지 않게 된다. 따라서, 로드셀(35)로는 순수한 무게만을 나타내는 수직하중만이 작용된다.First, when the newborn baby is laid on the mattress member 20 in the incubator body 10, the weight of the newborn baby is lowered while the load is applied to the upper plate 33. At this time, the second guide member 37 is lowered in the vertical direction in a state almost in contact with the inner circumference of the first guide member 36. In this case, only the weight of the newborn, that is, the pure weight component of the load is transmitted to the load cell 35, and the eccentric load is applied to the normal force acting perpendicular to the mutual contact surfaces of the first and second guide members 36 and 37. As a result of the static equilibrium of the force is not transmitted to the load cell 35. Therefore, only the vertical load representing the pure weight is applied to the load cell 35.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로드셀 저울(30)을 채용함으로써, 편심하중의 발생을 극소화 시켜 순수한 수직하중만이 로드셀(35)에 작용하게 할 수 있고, 계량오차를 약 0.0025% 이내로 줄일 수 있게 된다. 그리고, 이와 같이, 계량오차를 줄일 수 있는 로드셀 저울(30)을 인큐베이터에 채용함으로써 신생아의 체중을 수시로 정밀하게 측정할 수 있게 된다. 따라서, 신생아의 발육정도를 보다 정밀하게 체크하여 신생아를 보다 효과적으로 치료 및 관리할 수 있게 된다.As such, by adopting the load cell scale 30 according to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the occurrence of the eccentric load so that only the pure vertical load acts on the load cell 35, and reduces the weighing error to within about 0.0025%. It becomes possible. In this way, by adopting the load cell scale 30 to reduce the weighing error in the incubator, it is possible to accurately measure the weight of the newborn baby at any time. Therefore, it is possible to more accurately check the development of the newborn to treat and manage the newborn more effectively.
한편, 본 실시예에서는 제1가이드부재(36) 외주에 제2가이드부재(37)의 내주가 접하도록 설치된 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 각 가이드부재(36)(37)의 위치가 서로 바뀌어도 무방하다. 또한, 제1가이드부재(36)의 내주 또는 제2가이드부재(37)의 외측에 접하도록 별도의 가이드부재를 베이스플레이트(31) 또는 상부플레이트(33)에 부가할 수도 있을 것이다.On the other hand, in the present embodiment has been described by taking an example in which the inner circumference of the second guide member 37 is in contact with the outer circumference of the first guide member 36 as an example, this is merely illustrative, and each guide member 36 (37) ) May be interchanged with each other. In addition, a separate guide member may be added to the base plate 31 or the upper plate 33 to be in contact with the inner circumference of the first guide member 36 or the outer side of the second guide member 37.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 로드셀 저울 및 이를 이용한 인큐베이터에 따르면, 슬라이딩 가능한 가이드수단을 이용하여 상부플레이트가 기울어짐 없이 수직방향으로 이동되도록 함으로써 편심하중에 의한 계량오차를 줄일 수 있게 되고, 피계량물 즉 신생아의 체중을 정확하게 측정할 수 있는 이점이 있다.According to the load cell scale and the incubator using the same according to the present invention as described above, by using the slidable guide means to move the upper plate in the vertical direction without tilting it is possible to reduce the weighing error due to the eccentric load, There is an advantage in that it is possible to accurately measure the weight of the newborn baby.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |