KR900007288B1 - 연속체의 연속 측정 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연속체의 연속 측정 방법

제1도 및 제2도는 센서로부터 연속체 표면상의 각 지점까지의 거리를 측정하는 센서의 작동을 도시한 도시도.

제3도 및 제4도는 전체 연속체에 걸쳐 있는 센서의 교차 궤적을 도시한 평면도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예의 도시도로서 연속적으로 이송되는 연속체 전체에 설치된 다수의 정렬된 센서 측면의 도시도.

제6도는 제5도 실시예의 평면도로서, 센서로부터 거리(1)로 이격된 두 열로 정렬된 측정점을 도시하고있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘베이어 벨트 2 : 반죽

3 : 센서 4,5 : 센서

6 : 센서

본 발명은 연속적으로 이송되는 긴 연속체의 체적 및 중량을 측정하는 방법에 관한 것으로서, 특히 센서로부터 이송 통로로 연속적으로 이송되는 긴 연속체 표면상의 각종 지점까지의 거리를 측정하고, 그러므로서 연속체의 단위 길이당 체적 혹은 중량을 얻을 수 있는 단면적을 계산하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 빵제조 혹은 과자제조에 있어서 센서로부터, 연속적으로 이송되는 긴 반죽 연속체 표면까지의 거리를 측정하고, 상기 연속체의 단면적을 계산하여 그후 어떠한 종래의 기계적인 방법을 사용함이 없이 연속체의 체적과 중량을 측정하는 방법에 관한 것이다.

연속적으로 이송되는 물체의 중량측정은 예를들면, 평형법, 스프링 팽창 및 압축법 및 응력 미터법등 각종의 방법에 의하여 수행되어 왔다. 이러한 방법들을 사용하는 장치들은 측정될 물체를 운반하는 콘베이어의 중앙부에 설치되어 있는데, 물체단위 길이당 중량측정은 요구 길이의 물체 중량값을 얻을 수 있다.

이러한 기계적 방법들은 파우더 혹은 과립물질이 이송될때, 어떤 한도로 만족할 만큼 개량되었다. 그러나, 이들중 어떠한 방법도 상기 물질의 이송에 의하여 발생하는 이송방향으로의 토오크가 중량측정에 영향을 끼치기 때문에 정확한 측정결과를 얻을 수 없다. 더구나, 이러한 방법들은 긴 강체를 측정하기에는 이론적으로 불가능하다.

일본 특허공보 제85-14128호에는 그속의 X-레이 발생기 및 X-레이 리니어 센서가 대향되어 설치된 대량의 물질 중량을 측정하기 위한 장치가 서술되어 있다. 측정될 대량의 물질은 X-레이 발생기에 대해서 이동되어, 상기 X-레이 리니어 센서가 대량의 물질에 의하여 송신된 X-레이를 검출하여 대량 물질의 중량을 컴퓨팅한다. 이러한 장치는 송신된 X-레이양이 X-레이가 송신되는 물질의 양에 따른다는 이론에 근거를 갖고 있는데, 결국 신속하고 정확한 측정이 기대된다. 그러나, 이러한 종래의 기술에서는 역시 길이가 긴 물체를 측정할 수 없다. 다시말하면, X-레이의 유출로부터 X-레이 발생기를 보호하기 위해서 특별히 디자인된 카버를 사용할 필요가 생긴다. 또한, X-레이 리니어 센서를 정렬된 대량물질 아래 근처에 설치해야 된다. 더구나, 안전의 관점에서, 상기 종래 장치는 예를들면 가루반죽 혹은 과자류의 음식의 측정에 적용할 수 없는 등의 문제점이있다.

따라서, 본 발명은 상술된 종래의 문제점을 완전 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 센서와 물체의 표면사이의 거리를 측정하기 위해서 센서를 제공함으로서 연달아 이송되는 긴 물체를 연속적으로 측정하는 방법을 제공하는 것이다. 다른 목적은 센서로부터 물체 표면까지의 거리를 정확히 측정하도록 상기 물체위나 뒤에 센서를 제공하여, 단면적을 계산하고, 차례로 물체의 부피와 중량을 계산하므로서 연속적으로 이송되는 길이가 긴 물체를 연속적으로 측정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 예를들면 빵 혹은 요리될 재료의 제조공정에 있어서 분할 스테이션으로 가루반죽 제조물의 정량적 이송이 원활하게 수행되게하는 연속적으로 이송되는 길이가 긴 물체를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 원료품 혹은 연장된 고형물질의 중량이 측정되고 또한 상기 물질이 요구되는 중량 부분으로 나누어 지도록 하므로서 연속적으로 이송된 길이가 긴 물체를 계속해서 측정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 관점에서, 연속적으로 이송된 길이가 긴 물질의 연속 측정 방법이 제공되는데, 이것은 한측면에서 다른 측면으로 콘베이어의 이송 통로위에서 수평 및 가로방향으로 센서를 이동시키는 공정과, 콘베이어상에 이송될 동안 센서로부터 길이가 긴 물체의 표면상의 여러지점까지의 거리를 측청하도록 상기 센서를 작동시키는 공정과, 측정된 각 지점에서 긴 물체의 높이를 계산하는 공정과, 측정된 각 지점으로 구성된 긴 물체의 각 단면적을 계산하는 공정과, 예정된 물체 시편의 길이에 단면을 곱해서 물체 시편의 체적을 계산하는 공정으로 구성되어 있다.

본 발명의 다른 관점에서, 연속적으로 이송되는 길이가 긴 물체 연속 측정 방법은, 콘베이어상에서 이송될 동안 콘베이어의 이송 통로위에 수평 및 가로방향으로 정렬된 다수의 센서로부터 긴 물체 표면상의 각종지점까지의 거리를 측정하도록 다수의 센서를 작동시키는 공정과, 각 측정된 지점에서 긴 물체의 높이를 계산하는 공정과, 측정된 각 지점으로 구성된 긴 물체 각 단면의 단면적을 계산하는 공정과, 상기 단면적에다 예정된 물체 시편 길이를 곱하므로서 물체 시편 체적을 계산하는 공정으로 구성되어있다.

다양한 종류의 센서가 본 발명에 적용될 수 있다. 예를들면, 적외선 감지 부재와 적외선 발생기로 구성된 적외선 센서가 적용될 수 있다. 이러한 적외선 센서는 유니트로 작동되어 결국 어떤 다른 감지 부재의 도움없이도 거리측정이 가능하다. 유사하게, 빛 혹은 레이저 감지 부재를 가진 빛 혹은 비임 발생기로서 유니트로 작동되면 자외선 센서, 가시광선 센서 혹은 레이저 비임 센서를 사용하므로서, 연속적으로 이송되는 긴물체의 표면과 센서사이의 거리를 간단하고 정확하게 측정하는 방법이 실현될 수 있다.

본 발명에 따라서, 긴 물체의 체적 혹은 중량은 이송되는 물체가 파우더 혹은 분말이거나 또는 연장된 필러(pillar)와 같은 긴 강체의 형태이거나 또한 빵 반죽 혹은 요리될 재료와 반죽 제조물이거나 전혀 관계없이 간단하고 연속적으로 대단히 정확하게 측정가능하다.

센서로부터의 상기 거리정보에 기초하여, 컴퓨터는 물체의 단면적을 계산할 것이고, 그후 단위 길이당 물체의 체적과 중량이 계산된다. 상기 계산된 값들은 예정 제어값과 비교되는데, 상기 컴퓨터는 예를들면 반죽분리장치에 명령을 전달한다.

본 발명의 한 형태에 있어서, 이송 통로위에 실치된 센서는 측정될 긴 물체위의 수평 및 가로방향으로 전후 운동하도록 설치되고, 레이저 혹은 비임을 방출하여 물체의 표면으로부터의 반사파를 감지한다. 따라서,상기 센서는 이것으로부터 상기 물체 표면상의 각 지점들까지의 거리를 검출하여, 상기 목적물의 높이, 각 단면의 단면적, 시편의 체적을 계산하는 컴퓨터에 거리정보인 전기 신호를 전달한다.

상기 긴 물체가 두껍거나 또는 측벽내에 움푹 들어간 곳을 갖고 있을때는, 정확한 측정이 얻어질 수 없을것이므로, 상기 이송 통로의 각 측부에 부가적인 센서를 부착시킨다.

더구나, 다수의 고정적으로 실치된 센서가 본 발명에 사용된다. 이러한 센서들은 더욱 정확한 측정을 행하도록 센서가 이동됨이 없이 고정상태에서 거리들을 측정하기 위해서 이송 통로위에 수평 및 가로방향으로 설치되어 있다.

본 발명의 방법은 콘베이어상에서 연속적으로 이송되는 어떠한 긴 물체의 중량 측정을 얻을 수 있기 때문에, 상기 방법은 대량 생산 공정에서 제조물의 양과 질을 조절하는 방법으로서도 도움이 된다.

이제부터 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 더욱 자세히 서술될 것이다.

제1도에는, 반죽(2)이 그위에 센서(3)가 실치된 콘베이어 벨브(1)상에서 이송된다. 상기 센서(3)는 상기반죽(2)위의 수직 또는 수평방향으로 왕복운동하는데, 이것의 운동방향은 화살표(m,m')로 도시되어 있다.상기 센서(3)는 빛을 발산하여 어떤거리(m")에 의하여 근처 점들로부터 이격된 각 측청 점에서 물체 표면상의 부분으로부터의 반사파를 감지한다.

센서(3)로 부터 발산된 빛과, 반축 표면으로부터 반사된 반사파는 수직선(H)으로 도시되어 있다. 상기 센서(3)는 빛 발산 부재 및 유니트로서 작동하는 센서로 구성된 반사파 감지 부재로 이루어져있다.

빛 발산 부재로부터 발산된 빛은 상기 반죽 표면에서 반사되는데, 이러한 반사파는 상기 반사파 감지 부재에 의하여 검출된다. 이러한 반사파는 상기 센서(3)로 부터 반죽 표면까지의 거리에 대응하는 거리정보를 갖고 있는데, 이것은 전기신호로 변환된다.

이송되는 반죽(2)위를 왕복운동하면서 상기 센서(3)는 각 측정지점에서 상기 전기신호를 컴퓨터에 전달한다. 상기 신호를 수신하면 컴퓨터는 각 측정 지점에서 반죽의 높이(h)를 계산하고, 가늘게 분리된 반죽의 단면적(A')을 얻도록 거리(m")값에다 반죽 높이(h)값을 곱한다. 이러한 면적(A')은 센서(3)가 가로운동을 완료할때 화살표(m)로 도시된 스트레치(stretch)에 걸쳐서 적분되므로써 "단면적(A)"이 얻어진다. 상기 컴퓨터는 반죽의 적절한 부분 체적을 얻도록 단위 시간 동안 이송된 반죽의 거리에 대응하는 예정길이(1)와 단면적(A)을 곱하고, 다음에는 단위길이(1)당 반죽의 중량을 얻도록 일정한 비중(P)과 반죽 체적을 곱한다. 그후 상기 센서(3)는 상술한 바와같은 동일한 방법으로 거리를 측정하는 동안 화살표(m')로 도시된 원래 위치로 이동한다. 따라서, 상기 센서(3)의 복귀행정에 의하여 카버된 반죽의 단면적이 얻어지는데, 이러한 면적은 "단면적(B)"로 지칭될 것이다. 이러한 단면적(B)은 연속된 길이(1)에 대한 반죽부의 중량을 산출하도록 1 및 P와 곱해진다. 만약 이러한 반죽부의 중량측정을 X1,X2,…로 표시한다면 이들은 다음과 같은 식으로 표시된다.

X1=A×1×P, X₂=B×1×P

상기 반죽이 두꺼울때, 각 콘베이어(1)의 측부에 제공된 센서(4,5)는 각각의 높이(h)에서의 센서(4,5)로부터 반죽 표면상의 지점들까지의 거리를 수평적으로 측정하여 반죽의 각 측부에 대한 정보를 가진 거리정보를 추가하도록 수직적으로 왕복운동한다, 이것을 역으로 생각하면, 각각의 거리에서의 높이(h)를 얻는것으로서, 이 높이(h)를 센서(3)가 얻은 높이(h)와 비교, 보완한다. 이러한 공정은 만약 반죽의 키가크다면, 센서(3)에 의한 측정이 부정확해지기 때문에 바람직하다. 센서(4,5)의 이러한 왕복운동은 제2도에 화살표(n 밋 n')로 도시되어 있다.

센서(3)의 가로방향 운동은 제3도 및 제4도에 더욱 상세히 도시되어 있다. 이러한 도면에서, 반죽(2)은 콘베이어 벨트(1)에 의하여 이송되고, 센서(3)의 궤적은 선(J,K)으로 도시된다. 제3도에서, 반죽의 속도에 대한 센서(3)의 속도는 제4도의 경우보다 더 크고, 각 반죽 측부에서의 정지시간은 더 길다. 따라서,실질적으로 상기 정지시간은 거리(1)에 대응한다. 센서(3)의 궤적은 왕복운동에 의하여 형성되는데, 이것은 지점(a)에서 시작하여 지점(b,c,d,e)을 통과한다. 선(J,K)상의 지점들은 센서(3)가 측정을 시작하는 지점이다. 센서(3)의 상대 속도가 느리고 또한 정지시간이 매우 짧을때, 상기 궤적은 제4도에 도시된 바와 같게 될 것이다. 이 경우에, 측정은 적절히 조정되어야 한다.본 발명의 다른 실시예가 제5도에 도시되어 있는데, 그곳에는 다수의 정렬된 센서(6)가 콘베이어 벨브(1)위에 수평 및 가로방향으로 설치되어, 각각은 짧은 거리(m'")로 서로 이격되어 있다. 다수의 센서는 상기 거리를 동시에 측정할 수 있는데, 이러한 배열은 더욱 정확한 측정을 제공한다. 이러한 실시예에서의 다수의 측정점들은 제6도에 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와같이, 반죽이 거리(l)를 이동할때 측정된 각각의 시간에서 수행되고, 컴퓨터는 상술된 실시예에서와 동일한 방법으로 반죽 중량을 계산한다. 다른 실시예에서, 길이(1)가 짧으면 짧을수록, 본 발명의 측정은 더욱 정밀해진다.

상술된 바와같이, 본 발명은 어떠한 기계적인 측정도 사용하지 않는다. 따라서, 외부요인으로 발생되는 각종 사고를 방지할 수 있다. 기계적인 측정의 사용에 있어서, 예를들어 만약 벨트에 의하여 이송된 반죽(2)의 중량을 기계적으로 측정하기 위해서 발란스(balance)를 콘베이어 벨트 아래에두면, 벨트의 장력은 반죽(2)의 중량 측정을 방해하려고 하므로 정확한 중량 측정을 기대하기 어렵다. 본 발명에 따라서, 연속적으로 이송되는 반죽의 단면적은 반죽의 각종 부분에서의 체적 및 중량을 계속 측정하도록 센서에 의하여 연속적으로 측정 가능한데, 그 결과 반죽 길이의 중량은 용이하게 컴퓨터에 입력된다.

본 발명에 따라서,X-레이 보호기 혹은 X-레이 감지부재등과 같은 특수한 장치가 필요없다.본 발명의 실시예는 원리적으로 반죽의 체적 및 중량 측정에 관한 것이지만, 본 발명은 반죽의 측정에 제한되지 않고 플라스틱 물질, 점탄성 물질 및 강체의 긴 재료의 측정에도 사용가능하다.

Claims (4)

1. 연속체의'연속 측정 방법에 있어서, 한 측부에서 다른 측부로 콘베이어(1)의 이송 통로위에서 수평 및 가로방향으로 센서(3)를 왕복운동시키는 공정과, 콘베이어(1)위에서 이송될 동안에 상기 센서(3)로부터 긴물체(2)표면상의 각종 지점까지의 거리(h')를 측정하기 의해서 센서(3)를 작동시키는 공정과, 측정된 각 지점에서 긴 물체(2)의 높이(h)를 계산하는 공정과, 측정된 상기 지점들을 포함하고 있는 상기 긴 물체(2) 각 단면의 단면적(A,B)을 계산하는 공정과, 상기 단면적(A,B)과 상기 물체 시편의 예정 길이(1)을 곱하므로서 물체(2)시편의 체적을 계산하는 공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 연속체의 연속 측정 방법.
2. 제1항에 있어서,콘베이어(1)상에 이송될 동안 각각의 센서(4,5)로부터 긴 물체(2) 측면의 각종 지점들까지의 거리를 측정하도록 이송 통로의 각 측부에서 센서(4,5)를 수직 상하 방향으로 이동시키는 공정과, 상기 단면의 단면적이 더욱 정밀하게 측정되도록 측정된 각 지점에서, 상기 센서(4,5)의 측청 결과를 이용하여 상기 센서(3)의 측정결과인 긴 물체의 높이(h)를 보완하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속체의 연속 측정 방법.
3. 연속체(2)의 연속 측정 방법에 있어서, 콘베이어상(l)에서 이송될 동안 센서로부터 물체(2)표면상의 각종 지점까지의 거리를 측정하도록 콘베이어(l)의 이송 통로위의 수평 가로방향으로 설치된 다수의 센서(6)를 작동시키는 공정과, 측정된 각 지점에서 물체(2)의 높이(h)를 계산하는 공정과, 측정된 각 지점들을 포함하는 긴 물체 각 단면의 단면적(A)을 계산하는 공정과, 상기 단면적(A)과 물체 시편의 예정된 길이(1)를 곱하므로서 물체(2)시편의 체적을 계산하는 공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 연속체의 연속 측정 방법.
4. 제3항에 있어서, 콘베이어(1)상에서 이송될 동안 각 센서(4,5)로부터 긴 물체(2), 각 측면의 각 지점들까지의 거리를 측정하도록 이송 통로의 각 측부에서 수직방향으로 설치된 다수의 센서(4,5)를 작동시키는 공정과, 상기 단면의 단면적(A)이 더욱 정밀하게 측정되도록 측정된 각 지점에서, 상기 센서(4,5)의 축정결과를 이용하여 상기 센서(6)의 측청결과인 긴 물체의 높이(h)를 보완하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속체의 연속 측정 방법.

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