NL8801423A

NL8801423A - Weighing system for series of moving objects or materials - uses strain gauges, reference accelerometer and calculator to determine total batch

Info

Publication number: NL8801423A
Application number: NL8801423A
Authority: NL
Original assignee: Gerardus Hendrikus Maria Van D
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1988-06-02
Publication date: 1990-01-02

Abstract

The system is designed to weigh objects as they are being transported from one place to another in a mechanical grab. Incorporated in the grab are four sensors: three strain gauges and an accelerometer. The outputs of the strain gauges are summed and fed to a signal converter which filters, samples and converts the signal to digital form. The digital signal is then transmitted to a remote receiver. The accelerometer output is processed in a similar way. The received signals are fed via a comparator to a calculating device which produces a filtered output for the weight at that instant. At the same time the signal is fed via movement-compensating circuits and a memory to an accumulator circuit which produces an output proportional to total weight of objects moved.

Description

Korte aand.sShort indications

Stelsel voor het wegen van een aan een beweging onderhevig voorwerp.System for weighing a moving object.

De uitvinding betreft een stelsel volgens de aanhef van conclusie 1.The invention relates to a system according to the preamble of claim 1.

Een dergelijk weegstelsel is bekend uit NL-A-6811484, waarin een stelsel met een referentiemeter voor het wegen van vis op een slingerend schip is beschreven. Hierbij wordt het gewicht van telkens op de krachtmeter gebrachte voorwerpen achtereenvolgens afgelezen en met de hand geaccumuleerd. Nadeel hierbij is de onnauwkeurigheid van de accumulatie en het daarvoor benodigde handwerk.Such a weighing system is known from NL-A-6811484, in which a system with a reference meter for weighing fish on a swinging ship is described. The weight of objects placed on the power meter is successively read and accumulated by hand. The disadvantage is the inaccuracy of the accumulation and the necessary manual work.

Het doel van de uitvinding is het geautomatiseerd accumuleren van het gewicht van bewegende voorwerpen, zodat na afloop van de beweging van de voorwerpen onmiddellijk een nauwkeurige meetwaarde van het gewicht van de totale hoeveelheid voorwerpen voor handen is. Daartoe is het stelsel volgens de uitvinding gekenmerkt, zoals beschreven in conclusie 1.The object of the invention is to automatically accumulate the weight of moving objects, so that after the movement of the objects an accurate measured value of the weight of the total amount of objects is immediately available. To this end, the system according to the invention is characterized, as described in claim 1.

Door het stelsel volgens de uitvinding is het mogelijk telkens vast te stellen of de krachtmeter al dan niet belast is met te wegen voorwerpen en derhalve of de meetwaarde bij de accumulator moet worden opgeteld.The system according to the invention makes it possible to determine in each case whether or not the force meter is loaded with objects to be weighed and, therefore, whether the measured value must be added to the accumulator.

Door het toepassen van het kenmerk van conclusie 2 bij het stelsel volgens de uitvinding kunnen aan periodieke storingen en/of traagheid van de krachtmeter onderhevige, niet waarheidsgetrouwe meetwaarden eenvoudig gefilterd worden en wordt per accumulatie één nauwkeurig gewogen meetwaarde verkregen.By applying the feature of claim 2 to the system according to the invention, non-truthful measured values subject to periodic disturbances and / or inertia of the force meter can be easily filtered and one accurately weighted measured value is obtained per accumulation.

Bij voorkeur wordt het stelsel volgens conclusie 4 toegepast ter verkrijging van van de krachtmeters en de referentiemeter afkomstige signalen, die onderling in fase zijn, dat wil zeggen met dezelfde dynamische eigenschappen.Preferably, the system according to claim 4 is used to obtain signals from the force meters and the reference meter which are in phase with each other, i.e. with the same dynamic properties.

Voorts wordt bij voorkeur het stelsel volgens de uitvinding volgens conclusie 5 toegepast bij een hijskraan voor bijvoorbeeld het laden of lossen van een met bijvoorbeeld stortgoed gevuld schip, waarbij zonder onderbreking van de voor laden en lossen benodigde bewegingen van hijskraan en grijper de geladen of geloste hoeveelheid materiaal automatisch bepaald wordt.Furthermore, the system according to the invention according to claim 5 is preferably used in a crane for, for example, loading or unloading a vessel filled with, for example, bulk goods, wherein the loaded or unloaded quantity of the crane or grab movements required for loading and unloading is interrupted. material is determined automatically.

Ten slotte heeft het de voorkeur voor een nauwkeurige weging volgens conclusie 8, indien Is voorzien in een geheugenorgaan voor het telkens opnemen van de gewichtswaarde van een lege grijper, zodat eventueel aan de lege grijper gehecht stortgoed niet verscheidene malen in de accumulator wordt geaccumuleerd.Finally, it is preferable for an accurate weighing according to claim 8, if a memory device is provided for recording the weight value of an empty grab each time, so that any bulk material attached to the empty grab is not accumulated several times in the accumulator.

Nadere voordelen en details worden aan de hand van een tekening beschreven, waarin tonen: fig. 1 een schema van het stelsel volgens de uitvinding, en fig. 2 een grijper, waaraan het stelsel volgens fig. 1 is gekoppeld.Further advantages and details are described with reference to a drawing, in which: Fig. 1 shows a diagram of the system according to the invention, and Fig. 2 shows a gripper to which the system according to Fig. 1 is coupled.

Het stelsel volgens de uitvinding voor het wegen van een aan een beweging onderhevig voorwerp, bijvoorbeeld een grijper 12 van een niet getoonde hijskraan (fig. 2), voor het overslaan van stortgoed, omvat bijvoorbeeld een aan een kopkabel 15 voor het hijsen en strijken van de grijper 12 aangebrachte krachtmeter in de vorm van een trekkrachtopnemer 1 van de rekstrookjes-soort - welke krachtmeter ook bijvoorbeeld een drukdoos zou kunnen zijn - en aan een leger 25 van een schijf 26 voor het opnemen van een sluitkabel 16 voor het openen en sluiten van de grijper 12 aangebrachte krachtmeters in de vorm van trekkrachtopnemers 2 en 3. De meetwaarden van de trekkrachtopnemers 1, 2 en 3 worden met behulp van optel-middelen 17 opgeteld en met behulp van omzetmiddelen 9 in digitale vorm omgezet; de omzetmiddelen 9 bestaan uit een laag dootlaatfilter 18, een door een klokorgaan 20 bestuurde be- i monster- en houdschakeling 19 en een analoog/digitaal-omzet-ter 21. De van de uitgang van de analoog/digitaal-omzetter 21 verkregen signalen worden met behulp van overdrachtsmiddelen 10, bijvoorbeeld een zender 13/ontvanger 14-combinatie aan de vergelijkingsmiddelen 6 toegevoerd.The system according to the invention for weighing a movable object, for instance a grab 12 of a hoisting crane (not shown) (fig. 2), for transferring bulk goods, comprises, for example, a head cable 15 for hoisting and ironing the gripper 12 mounted a force gauge in the form of a strain gauge 1 of the strain gauge type - which could also be a pressure box, for example - and to an bearing 25 of a disc 26 for receiving a closing cable 16 for opening and closing force gauges 12 arranged in the gripper 12 in the form of tensile force transducers 2 and 3. The measured values of the tensile transducers 1, 2 and 3 are added by means of adding means 17 and converted into digital form by means of conversion means 9; the converting means 9 consist of a low dootate filter 18, a sample and hold circuit 19 controlled by a clock member 20 and an analog-to-digital converter 21. The signals obtained from the output of the analog-to-digital converter 21 are supplied to the comparison means 6 by means of transfer means 10, for example a transmitter 13 / receiver 14 combination.

Aan de grijper 12 is eveneens een referentiemeter 4 in de vorm van een versnellingsmeter aangebracht, met bijvoorbeeld een in een spoel bewegende klepel van bekend gewicht. Via overeenkomstige, en door hetzelfde klokorgaan 20 bestuurde omzetmiddelen 9 en dezelfde of overeenkomstige overdrachtsmiddelen 10 worden de van de referentiemeter 4 afkomstige signalen aan de vergelijkingsmiddelen 6 overgedragen.A reference meter 4 is also provided on the gripper 12 in the form of an accelerometer, for example with a valve of known weight moving in a coil. The signals from the reference meter 4 are transmitted to the comparison means 6 via corresponding converting means 9 and the same or corresponding transfer means 10 controlled by the same clock member 20.

Vanzelfsprekend kunnen de overdrachtsmiddelen 10 ook uit elektrische leidingen bestaan.Obviously, the transfer means 10 can also consist of electrical lines.

De vergelijkingsmiddelen 6 zijn via leidingen 30, 31 met rekenmiddelen 5 verbonden, waarvan een uitgang met digitale filtermiddelen 11 is verbonden. Uitgangen van de digitale filtermiddelen 11 zijn respektievelijk met een geheugen-orgaan 23 en met aftrekmiddelen 22 verbonden. Een tweede uitgang van de vergelijkingsmiddelen 6 is met stuurmiddelen 7 verbonden, waarvan een uitgang zowel met een accumulator 8 als met het geheugenorgaan 23 is verbonden. De aftrekmiddelen 22 zijn met een uitgang van de digitale filtermiddelen 11 en met eenuitgang van het geheugenorgaan 23 verbonden. Een uitgang van de aftrekmiddelen 22 is met een van de gravitatie-constante voorziene vermenigvuldiger 24 verbonden, waarvan een uitgang met de accumulator 8 is verbonden.The comparison means 6 are connected via lines 30, 31 to calculation means 5, an output of which is connected to digital filter means 11. Outputs of the digital filtering means 11 are connected to a memory means 23 and to subtracting means 22, respectively. A second output of the comparison means 6 is connected to control means 7, an output of which is connected both to an accumulator 8 and to the memory member 23. The subtracting means 22 are connected to an output of the digital filtering means 11 and to an output of the memory member 23. An output of the subtracting means 22 is connected to a multiplier 24 provided with the gravitational constant, an output of which is connected to the accumulator 8.

Aan de hand van een in de vergelijkingsmiddelen 6 opgeslagen drempelwaarde wordt automatisch vastgesteld of de krachtmeters al dan niet met een aan een beweging onderhevig voorwerp zijn belast. Bovendien worden met behulp van een vooraf ingestelde drempelwaarde in de vergelijkingsmiddelen 6 bij niet gespannen kabels verkregen of te kleine meetwaarden uitgefilterd. In de rekenmiddelen 5 worden met behulp van het van de referentiemeter 4 verkregen signaal voor niet voor het gewicht van het voorwerp van belang zijnde, door de krachtmeters opgenomen krachten gecompenseerd. Deze niet voor het gewicht van het voorwerp van belang zijnde versnellingen ten gevolge van krachten kunnen bijvoorbeeld hijs- en strijkver-snellingen en slingeringen van het aan een kabel bevestigde voorwerp zijn. In het eenvoudigste geval bestaat de berekening in de rekenmiddelen 5 uit een deling van de via leidingen 30, resp. 31 van de krachtmeters 1, 2 en 3, resp. de referentiemeter 4 verkregen signaalwaarden verkregen waarden.On the basis of a threshold value stored in the comparison means 6, it is automatically determined whether or not the force meters are loaded with an object subject to movement. Moreover, with the aid of a preset threshold value in the comparison means 6, measured values are obtained with unstressed cables or filtered out too small. In the calculating means 5, with the aid of the signal obtained from the reference meter 4, the forces absorbed by the force meters are of no importance for the weight of the object. These accelerations due to forces which are not important for the weight of the object can be, for example, hoisting and ironing accelerations and oscillations of the object attached to a cable. In the simplest case, the calculation in the calculating means 5 consists of a division of the lines 30 and 30 respectively. 31 of the force gauges 1, 2 and 3, respectively. signal values obtained from the reference meter 4.

Bij de digitale filtermiddelen 11 worden extreme waarden en periodieke afwijkingen uitgefilterd. Aan de uitgang van de filtermiddelen 11 is een niet getoond afleesorgaan aangebracht ter kontrole van de verkregen meetwaarden.At the digital filtering means 11, extreme values and periodic deviations are filtered out. At the output of the filter means 11, a reading device (not shown) is arranged to check the measured values obtained.

In het geheugenorgaan 23 wordt onder besturing van de stuurmiddelen 7 telkens de bij niet belaste krachtmeters behorende meetwaarde opgeslagen. In de aftrekmiddelen 22 worden de meetwaarden van wel en niet belaste krachtmeters van elkaar afgetrokken, waarna in de vermenigvuldiger 24 deze meetwaarden met de gravitatieconstante vermenigvuldigd worden. Bij afgifte door de stuurmiddelen 7 van een indicatie-signaal aan de accumulator 8 wordt een gemiddelde signaal-waarde van het van de vermenigvuldiger 24 verkregen gewicht bij het tot dan toe geaccumuleerde gewicht opgeteld. Aan de uitgangen van de accumulator 8 en de vermenigvuldiger 24 zijn eveneens afleesorganen aangebracht ter kontrole van de verkregen meetwaarden.The measured value associated with non-loaded force gauges is stored in the memory member 23 under the control of the control means 7. In the subtracting means 22, the measured values of loaded and unloaded force gauges are subtracted from each other, after which these measured values are multiplied by the gravitational constant in the multiplier 24. When the control signal 7 supplies an indication signal to the accumulator 8, an average signal value of the weight obtained from the multiplier 24 is added to the weight accumulated until then. Readers are also provided at the outputs of the accumulator 8 and the multiplier 24 to check the measured values obtained.

Met het stelsel volgens de uitvinding wordt bijvoorbeeld bij het lossen van een schip automatisch de totale, in een bepaalde tijdsperiode geloste hoeveelheid stortgoed verkregen, welke hoeveelheid gemakkelijk uitleesbaar is.With the system according to the invention, for example, when a ship is unloaded, the total quantity of bulk material discharged in a certain period of time is automatically obtained, which quantity is easy to read.

De van de krachtmeters afkomstige meetwaarden worden automatisch gecompenseerd met behulp van de van de refe-rentiemeter 4 afkomstige meetwaarden. Bovendien wordt automatisch gecompenseerd voor eventueel aan de grijper 12 klevend stortgoed, daar telkens de meetwaarden van een lege grijper 12 opnieuw worden vastgesteld.The readings from the force gauges are automatically compensated using the readings from the reference gauge 4. In addition, automatic compensation is made for any bulk material adhering to the gripper 12, since the measured values of an empty gripper 12 are determined anew each time.

Claims

System for weighing a moving object, comprising a force meter coupled to the object to be weighed, a reference meter (4) and calculating means (5) for calculating measured values obtained from the force meter and the reference meter (4) the weight of the object, characterized by comparison means (6) for comparing the measured value each time with a set threshold value and by control means (7) for sending an indication signal to an accumulator (8 when the threshold value is respectively exceeded) ) for accumulating the weight of successively weighed objects.

Weighing system according to claim 1, characterized by converting means (9) for converting the measured values of the force meter (1,2,3) and the reference meter (4) into digital form, transfer means (10) for supplying the Drawing means (5 transferring the measured values in digital form and digital filtering means (11) coupled to the calculating means (5) for filtering non-truthful measured values.

Weighing system according to claim 1 or 2, characterized in that the converting means (9) has a low-pass filter (18), a sample and hold circuit (19) controlled by a clock member (20) and an analog / digital converter (21). ).

Weighing system according to claim 3, characterized in that the low-pass filter coupled to the force meters (1,2,3) has the same filter characteristic as the low-pass filter coupled to the reference meter (4).

Crane with a grab (12) and with a weighing system coupled thereto according to claim 1, 2, 3 or 4.

Crane according to claim 5, characterized in that the transmission means are formed by at least one transmitter (13) attached to the gripper and by at least one receiver (14) coupled to the calculating means (5),

Crane according to claim 5 or 6, characterized in that at least one force gauge in the form of a tensile force transducer (j.) Is arranged on a head cable (15) mounted between the crane and grab and at least one force gauge in in the form of a tensile force transducer (2,3) is provided on a closing cable (16) closing the gripper (12), adding means (17) for adding the measured values of each tensile transducer to the gripper (12).

Crane according to one of claims 5, 6 or 7, characterized in that subtracting means (22) are connected to the output of the digital torture means (11) for subtracting the measured value from a full gripper an empty gripper, the measured value of the empty gripper being stored in one memory member (23) in dependence on the indication signal.