JPS6183918A - Mass measuring apparatus - Google Patents

Mass measuring apparatus

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JPS6183918A
JPS6183918A JP20690584A JP20690584A JPS6183918A JP S6183918 A JPS6183918 A JP S6183918A JP 20690584 A JP20690584 A JP 20690584A JP 20690584 A JP20690584 A JP 20690584A JP S6183918 A JPS6183918 A JP S6183918A
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JP
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acceleration
force
mass
signal
equation
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Toshiro Ono
敏郎 小野
Masaaki Aoki
正昭 青木
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Shinmaywa Industries Ltd
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Shin Meiva Industry Ltd
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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the measurement of constant mass and varying machine under a rocking state, by providing means of detecting force working between a reference system and an object to be measured, a means of detecting acceleration of an object and a means of computing physical quantity. CONSTITUTION:A force detection means inserted between a reference system 4 outside an object 1 to be measured and the object 1 detects force working between the reference system 4 and the object 1 and generates a force signal according to it. On the other hand, an acceleration detector 5 provided related to the object 1 detects the acceleration of the object 1 and generates an acceleration signal according to it. A mass computing means computes physical quantity related to the mass of the object 1 based on the force signal and the acceleration signal and generates the results of the computation as mass signal. So to speak, paying attention to the fact that the effect of a rocking state appears in the acceleration of the object, force information is corrected by acceleration information. Thus, the measurement of the constant mass and the varying mass can be done under a rocking state.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) この発明は質量計測装置に関するもので、特に、Φ両\
゛)船舶などの、空間的に動揺する環境下での変す」n
 m r+測に使用することのできる質量計測装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] (Field of the Invention) This invention relates to a mass measuring device, and in particular, to
゛) Changes in a spatially turbulent environment such as on a ship.
The present invention relates to a mass measuring device that can be used for m r+ measurement.

(先行技術の説明) 物体の′PXfysまたはこれに関連する物理量(たと
えば東さ)を計測するための装5は、いわゆる[秤]と
して、従来から種々のものが存在している。このような
5A胃は、被露1測物体から計測装置へと加わる力たと
えば重力を、計測装置内の他の物III!吊(たとえば
、ばねの伸縮や圧電素子のひずみ)へと変換し、その物
理量に基いて物体の質量などを表示している。したがっ
て、これらにおいては、計測装置の基台や計測装置を支
える床面などくこの明細書では「基準系」と呼ぶ。)が
静止または等速1良運動をしていることが前提となって
J3つ、被訓測物体から基準系へと加わる力が、そのま
まの形で被a1測物体の質量に関係しているという原理
を基礎としている。したがって、上記基準系が加速度運
動を行なっている場合、すなわち、計測装置が動揺する
環境下に存在する場合には上記前提が成立せず、これら
の装置による正確な質扉計測は不可能である。
(Description of Prior Art) Various types of so-called "scales" have conventionally been used as devices 5 for measuring the 'PXfys of an object or physical quantities related thereto (for example, eastness). Such a 5A stomach can absorb forces such as gravity from an exposed object to the measuring device, and other objects in the measuring device. It converts it into suspension (for example, the expansion and contraction of a spring or the strain of a piezoelectric element), and displays the mass of an object based on that physical quantity. Therefore, in this specification, the base of the measuring device, the floor surface that supports the measuring device, etc. are referred to as the "reference system." ) is at rest or in uniform motion, and the force applied from the object to be measured to the reference frame is directly related to the mass of the object to be measured. It is based on this principle. Therefore, if the reference system described above is undergoing accelerated motion, that is, if the measuring device is in an oscillating environment, the above premise does not hold, and accurate quality measurements using these devices are impossible. .

このため、船舶上などのeI工する環境下で使用できる
秤として、いわゆる船上秤などが提案されている。この
ようなものとしては、「2木甲てこ方式」、「複合でこ
方式」、′[ロバ−パル閣構との組合U方式]と呼ばれ
る方式などが存在する。
For this reason, so-called shipboard scales have been proposed as scales that can be used in eI work environments such as on ships. Examples of such methods include the ``two-tree-to-lever method'', the ``combined lever method'', and the ``U method in combination with the Robapal cabinet structure''.

これらは、たとえば、計測自動制御学会論文集第11巻
第1号第97頁〜第102頁(1975)、同第12巻
第1号第35頁〜第39頁(1976)、同第12巻第
3号第69頁〜第74頁(1976)のそれぞれにおけ
る「船上はかり」と題する記事(ともに、西山氏他3名
著)に開示されている。これらにおいては、単一のバラ
ンス別欄のみによって1記動揺の影響を取り込むことが
不可能であることに青[1して、複数のバランス機構を
機械的に組合Uだしのとして構成されている。
These are, for example, Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 11, No. 1, pp. 97-102 (1975), Vol. 12, No. 1, pp. 35-39 (1976), Vol. No. 3, pages 69 to 74 (1976), in articles entitled "Ship Scales" (both by Mr. Nishiyama and three other authors). In these cases, it is impossible to incorporate the influence of 1. oscillation using only a single balance column. .

ところが、このような装置においては、上記複・改の機
構におりる静的なバランスのほかに、動的要因としての
慣性モーメントのバランスが必要とされているため、こ
れら2つの条件を満足させるためには、液晶1測物体の
質量が特定の値でなければならない、、す”なりち、こ
れらは定感吊形の秤としてのみ使用でき、任意の賀争を
計測することはできbい、、(シてまた、連続的に供給
される粉体や液体4にどのように、被計測物体の質量が
時間的に変動する場合(以下、[変動質量[と占う。)
の7′i♀に1測は不可能であるという欠点がある。ま
た、これらはいずれもてこ方式の応用であるために、機
械的:l’、 flvIIffに対する要求が厳しく、
製作上のノウハウを必要とする。このため、屯戟用など
の人ぎ% i+l測装置として製作するには好ましくな
いという問題ら存在する。
However, in such a device, in addition to the static balance of the above-mentioned duplication/revision mechanism, balance of the moment of inertia as a dynamic factor is required, so it is necessary to satisfy these two conditions. In order to do this, the mass of the liquid crystal 1 object must be a certain value, which means that they can only be used as fixed hanging scales and cannot be used to measure arbitrary weights. ,, (Also, how does the mass of the object to be measured change over time in powder or liquid 4 that is continuously supplied? (hereinafter referred to as "variable mass").
7'i♀ has the disadvantage that it is impossible to measure it in one go. In addition, since these are all lever-based applications, there are strict requirements for mechanical: l', flvIIff.
Requires manufacturing know-how. For this reason, there is a problem that it is not suitable for manufacturing as a human % i + l measurement device for use in troop battles, etc.

さらに、被測定物体そのものが動揺している場合に5適
用できる質量計測装置として、この発明の発明者等によ
って「動的測定方式」と呼ばれる方式が提案されている
(たとえば、小野・島岡著「動的測定方式による質量測
定J計測技術′84゜2第35頁〜第41頁(1984
))。この方式は、被計測物体°の変位と速度とを検出
し、その検出出力を処理することによって正確な質量計
測を行なおうとするものである。この方式は、重両の軸
重;1測などに大きな成果を収めているが、定置lfi
 iil測を主眼とするものであって、変動質量の計測
には、そのままの形で利用することができない。
Furthermore, the inventors of this invention have proposed a method called a "dynamic measurement method" as a mass measurement device that can be applied when the object to be measured itself is in motion (for example, "Dynamic measurement method" by Ono and Shimaoka, Mass measurement using dynamic measurement method J Measurement technology '84゜2 pp. 35-41 (1984
)). This method attempts to perform accurate mass measurement by detecting the displacement and velocity of the object to be measured and processing the detected output. This method has achieved great results in measuring the axle load of heavy vehicles;
It is mainly intended for iii measurement and cannot be used as is for measuring fluctuating mass.

(発明の目的) この発明の第1の目的は、動揺環境下における定181
測と変動側11測とのいずれに5適用できる質量計測装
置を提供することである。
(Object of the invention) The first object of the invention is to
It is an object of the present invention to provide a mass measuring device that can be applied to both measurement and fluctuation side measurement.

この発明の第2の目的tよ、機械的工作精度に対する厳
しい要求や製作上のノウハウを必要とせず、必要な用途
に応じて製作可能な質量計測装置を提供することである
A second object of the present invention is to provide a mass measuring device that can be manufactured according to the required application without requiring strict requirements for mechanical precision or manufacturing know-how.

(発明の構成) 上述の目的を達成するため、この発明にかがる質量計測
装jCは、被計測物体の外部に存在づる所定のL(量系
、lことえば該装四の基台や、重両・船舶の床面4Tど
と、被81測物体との間に作用する力を検出りる力検出
手段と、被計測物体の加速度を検出りる加速度検出手段
と、これらによって七)られたツノ情報J3よび加速度
情報を基礎にして、被計測物体の71用に関連する物理
量たとえば貿ωそのbのや重さなどの物理量を演算して
求める演算手段とを備えている。すなわち、動揺する環
境の影響が物体の加速度に現われるという事実に着目し
−C1力情報を加速度情報で修正することによって、躬
JI&の影響を取り込もうとしているのである。   
!(発明の原理) そこで;1: f、この発明の原理を、後に示す実施例
に対応した具体的なモデルを例にとって説明する。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above-mentioned object, the mass measuring device according to the present invention uses a predetermined L (quantity system, l, in other words, a base or a base of the device) that exists outside the object to be measured. , a force detection means for detecting the force acting between the floor surface 4T of a heavy vehicle/ship, etc. and the object to be measured, and an acceleration detection means for detecting the acceleration of the object to be measured, and 7) The measuring device is provided with calculation means for calculating physical quantities related to the measured object 71, such as trade ω, b, weight, etc., based on the obtained horn information J3 and acceleration information. That is, by focusing on the fact that the influence of a turbulent environment appears in the acceleration of an object, and by modifying the -C1 force information with acceleration information, an attempt is made to incorporate the influence of the JI&.
! (Principle of the Invention) Therefore; 1: f. The principle of the invention will be explained by taking as an example a specific model corresponding to the embodiment shown later.

第1図は、このようなモデルの力学的概念図である。第
1図において、被計測物体1(質dM)は、保持手段と
しての容器2(質ff1m1)によつC保持されてJ3
す、このうら、質ff1Mは、定置悄または変vJ質量
であるしのとする。力りは、基準系としての基準面4と
、上記物体、1および容器2を含む集合体3との間に作
用する力を示す。動揺環境下では、この基準面4が動揺
していることになる。加速度検出器5(物体1に連結さ
れた部分のMωm。)は、物体1の運動における加速度
を検出するためのものであり、その検出作用によって集
合体3に加わる力がFである。外力Pは、集合体3に与
えられる外力のうち、上記力し、集合体3に加わる重力
、および前記力Fの三者を除いた外力を示す。また、加
速度検出器5と物体1とのそれぞれの位置座標は、図示
の方向にそれぞれX および×1どして測るものとする
FIG. 1 is a mechanical conceptual diagram of such a model. In FIG. 1, an object to be measured 1 (quality dM) is held by a container 2 (quality ff1m1) as a holding means and is held by J3.
Suppose that the quality ff1M is a stationary mass or a variable vJ mass. The force indicates the force acting between the reference plane 4 as a reference system and the assembly 3 including the object 1 and the container 2. Under an oscillating environment, this reference surface 4 will be oscillating. The acceleration detector 5 (Mωm of the part connected to the object 1) is for detecting acceleration in the movement of the object 1, and the force F is applied to the assembly 3 by its detection action. The external force P indicates the external force applied to the aggregate 3 excluding the above-mentioned force, the gravitational force applied to the aggregate 3, and the force F. Further, the respective position coordinates of the acceleration detector 5 and the object 1 shall be measured as X and x1 in the direction shown in the figure, respectively.

■、力Fが相対的に小さい場合 力Fが集合体3に加わる曲の力よりし小さいとき(たと
えば物体1の質ff1Mがかなり大きいとき)には、こ
の力Fは無視可能である。すると、集合体3に対する運
動方程式は、次の(1)式となる。
(2) When the force F is relatively small When the force F is smaller than the force of the curve applied to the aggregate 3 (for example, when the quality ff1M of the object 1 is quite large), the force F can be ignored. Then, the equation of motion for the aggregate 3 becomes the following equation (1).

旦(mx  )=mg+−P−L dt    +             ・・・(1
)ここで[・」は時間微分を示し、qは重力加速度であ
る。また、 ITI −m 1  トM             
   ・・・(2)である。質ff1Mが時間的に一定
の割合で変化するときには、単位時間あたりの変化M最
をqとすると、 M=qt/g              ・・・(3
)と四〇る。ただし、tは時刻である。
(mx)=mg+-P-L dt+...(1
) Here, [・] indicates time differentiation, and q is gravitational acceleration. Also, ITI-m 1 toM
...(2). When the quality ff1M changes at a constant rate over time, if the change M per unit time is q, then M=qt/g...(3
) and 40 ru. However, t is time.

(1)式の微分を実行し、(2)式と(3)式とを用い
て質ff1Mを求めると、 とイにる3、ただし、関係式 このうら、mlとQとは、定数であるから、外ツノ1)
がわかっている場合には、力しと加速度×1とがわかれ
ば、所望の質ff1Mまたは重さMQがわかることに4
rる。本来、qがわかると、(3)式によつ′C質質量
がわかるはずであるが、重量変化tよ外部からの被計測
物体の補給によって行なわれる場合などが多く、(3)
式そのままでは誤差が生ずる。このため、(4)式の右
辺のqとしては補給側から定まる値を用い、左辺の正確
な質量Mを求めることになる。また、(4)式において
M=0(つまりQ=0)、P=Oとすれば、定置mかつ
外力Pが存在しない場合の演算式; %式%(7) ■、力Fを考慮した演粋 上記力Fが無視できない場合には、加速度検出器5およ
び集合体3に対するそれぞれの運動り程式は、次のよう
になる。
Performing the differentiation of equation (1) and finding the quality ff1M using equations (2) and (3), we get Because there is an outer horn 1)
If we know the force and acceleration x 1, we can find the desired quality ff1M or weight MQ.
ru. Originally, if we knew q, we should be able to find the 'C mass using equation (3), but this is often done by replenishing the object to be measured from outside rather than the weight change t, and (3)
If the formula is used as is, an error will occur. Therefore, as q on the right side of equation (4), a value determined from the supply side is used to determine the accurate mass M on the left side. Also, in equation (4), if M = 0 (that is, Q = 0) and P = O, the calculation formula when m is stationary and external force P does not exist; If the above force F cannot be ignored, the respective equations of motion for the acceleration detector 5 and the assembly 3 are as follows.

;z(me受。)=mg g−F    ・(8)’(
mx  )=ma+P−L+F   ・(9)dt  
  1 (9)式の微分を実行し、(2)式および(3)式を考
慮して、質ff1Mについて古き表わすと、次の(10
)式となる。
;z (me reception.) = mg g-F ・(8)'(
mx )=ma+PL+F・(9)dt
1 Performing the differentiation of equation (9) and considering equations (2) and (3), the following (10
).

・・−(10) 一方、(8)式より、 となるから、ξ=xO−x1とすると、=−−’r、”
CF−m g)dt−j  ・(12)me     
    O となる、 (12)  式を(1o)式に代入すれば、
どムる。
...-(10) On the other hand, from equation (8), it becomes, so if ξ=xO-x1, =--'r,"
CF-m g)dt-j ・(12)me
If we substitute equation (12) into equation (1o), we get O.
Domuru.

ところで、(8)式を変形すると、 と1−工F=−員 +9 m、     1           ・・・(14
)とへるが、加速度検出器5が集合体3に与える力Fと
しては、ばねカと減衰力とが考えられるため、一般に、 F −2h ω n  と −ト ω 。  ξ   
                   ・・・ (1
5)と内ける。ただし、ω。は加速度検出手段5の固イ
j周波数、hは減衰係数である。加速度検出器5として
、たとえば加速度形娠動計を用いた場合には、周知のよ
うに、(14)式の左辺の主要項は、(15)式で与え
られる力Fであり、ξの項は相対的にかなり小さい。ま
た、加速度検出手段5として他の種類の力学的計測器を
用いた場合においても、力Fに基いて加速度検出を行な
うことになるため、h Fがξよりも大きくなるような
椛造となっていることが期待される。このため、(14
)式は、1   °            ・・・(
,14a)−1−= −x 1)す f16 と近似できる。この(14a)式を(13)式に代入す
ると、 となる。〔デル的に求めたこの式と現実の装置との差を
補償するために、定数a、bによる補正を行ない、また
、加速度検出器5による加速度検出値Xが、中力加速度
を含んだものとなっている場合を考えると、(15)式
は、 となる。ただし、x=x1+g、M、=mo+m、であ
り、(15)式のξは、補正項すの中に含ませである。
By the way, when formula (8) is transformed, and 1-F=-member +9 m, 1...(14
) However, since the force F that the acceleration detector 5 gives to the assembly 3 can be considered to be a spring force and a damping force, in general, F −2h ω n and −t ω . ξ
... (1
5). However, ω. is the fixed frequency of the acceleration detection means 5, and h is the damping coefficient. For example, when an acceleration type dynamometer is used as the acceleration detector 5, as is well known, the main term on the left side of equation (14) is the force F given by equation (15), and the term ξ is relatively small. Furthermore, even when other types of mechanical measuring instruments are used as the acceleration detection means 5, the acceleration will be detected based on the force F, so there will be no possibility that hF will be larger than ξ. It is expected that For this reason, (14
) formula is 1°...(
, 14a)-1-=-x1) f16. Substituting this equation (14a) into equation (13) gives the following equation. [In order to compensate for the difference between this formula calculated by delta and the actual device, correction is performed using constants a and b, and the acceleration value X detected by the acceleration detector 5 includes the neutral acceleration. Considering the case where , Equation (15) becomes as follows. However, x=x1+g, M,=mo+m, and ξ in equation (15) is included in the correction term.

この(16)式が、ここで考えている具体例にお番ノる
基本演算式であり、力りと加速度Xとから、質量Mを知
る式となっている。
This equation (16) is a basic calculation equation applicable to the specific example considered here, and is an equation for determining the mass M from the force and acceleration X.

」ニ記例ではM  =mg+m1であるが、一般にM、
は、集合体3のうち被計測物体を除いた部分と、加速度
検出器5のうち被に1測物体1に連結された部分とのそ
れぞれの質量の和である。集合体3には、他の部材等が
付加されていてもよい。
In the example of ``2'', M = mg + m1, but generally M,
is the sum of the respective masses of the part of the aggregate 3 excluding the object to be measured and the part of the acceleration detector 5 connected to the object 1 to be measured. Other members etc. may be added to the assembly 3.

定置量計測で、かつ外力Pが0の場合には、q=0.P
=Oであり、補正項すも小さいと期待されるから、 M g= −L −Mag−(17) 2− X19 となり、静+を環境下ではX=gとして、M (J =
 L−MaQ           −(18)となる
。これら(16)〜(18)式はそれぞれ、前述した(
4)、 (61,(7)式に対応するとともに、(4)
、 (6)。
When measuring a fixed quantity and the external force P is 0, q=0. P
=O, and the correction term is also expected to be small, so M g= -L -Mag- (17) 2-
It becomes L-MaQ-(18). These formulas (16) to (18) are each expressed by the above-mentioned (
4), (61, corresponds to equation (7), and (4)
, (6).

(7)式を、その特殊な場合として含む式である。This is an expression that includes expression (7) as its special case.

以上に、13いCは、保持手段としての容器2を含めて
考えているが、容器2を必要としないようなill 1
lllIでは、これらの式においてm1=Oとすればよ
い。したがって、保持手段の存在は、この発明にとって
本質的なしのではない。
As mentioned above, 13C is considered to include the container 2 as a holding means, but ill 1 that does not require the container 2
In IllI, it is sufficient to set m1=O in these equations. Therefore, the presence of the holding means is not essential to this invention.

以上の説明で、加速度情報と力情報とによる質量胴側の
原理を例示したが、この発明は、上述の式の使用のみを
対象したものではない。加速度情報が!ll揺する環境
を反映したらのとなっているという@0点に対応してお
れば、他の式による演粋すこの発明の原理に含まれてい
ることになる。また、上述したように、この発明の原理
では動揺する環境のみでなく、静止下における質量計測
も可能であり、(16)式においてq→0とした式(た
だし、q=rg): ・・・(19) を用いれば、無重力下の質量計測にも適用可能である。
In the above explanation, the principle on the mass body side using acceleration information and force information has been illustrated, but the present invention is not intended only for the use of the above-mentioned formula. Acceleration information! If it corresponds to the @0 point, which reflects the shaking environment, then it is included in the principle of this invention that is derived from other formulas. In addition, as mentioned above, the principle of the present invention allows mass measurement not only in an agitated environment but also in a stationary environment, and in equation (16), q → 0 (however, q = rg):・If (19) is used, it can also be applied to mass measurement under zero gravity.

(実施例の説明) 次に、この発明をミキサー車における質1 if測に適
用した実施例を説明する。ミキサー巾なとにおいては、
比較的軟弱な道床上や橋梁上において、フィーダから連
続的に供給されるセメント素材等の’t1間翳t 11
111が必要となる。このため、道床等の仙1ヱを考慮
した変動質量の計測が特に重要となって。
(Description of Embodiments) Next, an embodiment in which the present invention is applied to quality 1 if measurement in a mixer truck will be described. In terms of mixer width,
Cement material, etc., continuously supplied from a feeder on relatively soft roadbeds and bridges.
111 is required. For this reason, it is especially important to measure the fluctuating mass by taking into account the effects of roadbeds, etc.

いる。There is.

第2図お−よび第3図はそれぞれ、この発明の一実施例
である質量計測装置が取り何【プられたミキυ−巾の側
面図および平面図であり、このミ4勺−車番よ、二1ン
クリート素材の運搬と淀練とをあわゼて行<にうことの
できる車両である。これらの図にJjいて、Φ両■のメ
インフレーム10上には、リブフレーム11が固定され
、このサブフレーム11Fに脚rA12を介して荷箱1
3が支持、固定されている。、荷箱13内は、車両■の
前後方向に延びる2つの隔壁14.15によって、第1
.第2および第3収納室16,17.18に区画されて
いる。これらの収納室16〜18はそれぞれ、セメント
素材としての、セメント、砂利および砂を収納するため
のものである。この荷箱13の底部には、各収納!16
.17.18に対応する搬送手段としCの第1ないし第
3のスクリューフィーダ19,20.21が配設されて
いる。これらのスクリューフィーダ19〜21は、油圧
モータ22.23.24によってそれぞれ駆動される。
Figures 2 and 3 are a side view and a plan view, respectively, of a mass measuring device according to an embodiment of the present invention. This is a vehicle that can transport concrete materials and stagnate them in a hurry. In these figures, a rib frame 11 is fixed on the main frame 10 of Φ and ■, and a cargo box 1 is attached to this sub-frame 11F via legs rA12.
3 is supported and fixed. , the inside of the cargo box 13 is separated by two bulkheads 14 and 15 extending in the front-rear direction of the vehicle.
.. It is divided into second and third storage chambers 16, 17, and 18. These storage chambers 16 to 18 are for storing cement, gravel, and sand as cement materials, respectively. At the bottom of this packing box 13, there are various storage areas! 16
.. First to third screw feeders 19, 20.21 of C are provided as conveyance means corresponding to 17.18. These screw feeders 19-21 are driven by hydraulic motors 22, 23, 24, respectively.

また各スクリューフィーダ19〜21は、荷箱13より
b後方にわずかに延出しており、その後端には、下方に
向けて同口した搬出口25.26゜27が設けられてい
る。
Further, each of the screw feeders 19 to 21 extends slightly rearward b from the cargo box 13, and a discharge port 25.26° 27 facing downward is provided at the rear end thereof.

各スクリューフィーダ19〜21の上部は、そのtよは
全長にわたって各収納室16〜18内に向けて開放され
ており、各収納室16〜18内のコンクリート素材、す
なわちセメント、砂利および砂は各スクリューフィーダ
19〜21により個別に搬出口25〜27まで搬送され
る。しかも、各スクリューフィーダ19〜21の搬送容
量を予め設定しておくことにより、セメント、砂利およ
び砂の搬送量比率はほぼ一定に保たれる。
The upper part of each screw feeder 19-21 is open over its entire length into each storage chamber 16-18, and the concrete material, that is, cement, gravel, and sand in each storage chamber 16-18 is The screw feeders 19 to 21 individually transport the materials to the outlet ports 25 to 27. Moreover, by setting the conveying capacity of each screw feeder 19 to 21 in advance, the conveying amount ratio of cement, gravel, and sand can be kept almost constant.

荷箱13の後部には、脚部12から張出したフレーム3
1によって箱状のカバー32が支持されており、各スク
リューフィーダ19〜21の後端はカバー32内の上部
に位置する。このカバー32内で、各スクリューフィー
ダ19〜21の搬出口25〜27の下方には、被51測
物体の保持手段としての11品用パケット33が配tさ
れている。
At the rear of the cargo box 13, there is a frame 3 extending from the legs 12.
1 supports a box-shaped cover 32, and the rear end of each screw feeder 19 to 21 is located at the upper part of the cover 32. Inside this cover 32, below the outlet ports 25-27 of each screw feeder 19-21, a packet 33 for 11 items is arranged as a holding means for the 51 objects to be measured.

この晶1石川パケット33は、力検出手段としての「」
−ドレル3/Iを介して支持枠35から吊下げられてい
る1、支持枠35はカバー32に固着されており、IJ
−ドレル34は、計量用パケット33内にIQ人された
」ンクリート素材(被計測物体)と3111iS用パケ
ツト33とを含む集合体と、支持枠35との間に作用す
る力を検出する。
This crystal 1 Ishikawa packet 33 is used as a force detection means.
- The support frame 35 is suspended from the support frame 35 via the drill 3/I, and the support frame 35 is fixed to the cover 32,
- The Dorel 34 detects the force acting between the support frame 35 and the assembly including the IQ concrete material (object to be measured) contained in the measurement packet 33 and the 3111iS packet 33.

計量用パケット33の底部は開放可能であり、該底部を
開放することにより、一定量のコンクリート素材を落−
トさせることができる。
The bottom of the weighing packet 33 can be opened, and by opening the bottom, a certain amount of concrete material can be dropped.
can be made to

シ1吊用バケット33の下方には、車両Vの幅方向に延
びる混練槽36が配置されており、この混練槽30内に
は、相互に逆方向に回転する一対のスクリュ−37,3
8から成る混線手段39が設置ノられ−(いる。また混
練槽36の底部中央には排出D 40が設りられχこの
排出口40の下方にはリブフレーム11で枢支されたシ
ュー1〜41が配買される。
A kneading tank 36 extending in the width direction of the vehicle V is arranged below the bucket 33 for suspending the vehicle V, and a pair of screws 37, 3 that rotate in opposite directions are disposed within the kneading tank 30.
A mixing means 39 consisting of 8 is installed. In addition, a discharge D 40 is provided at the center of the bottom of the kneading tank 36. Below this discharge port 40 are shoes 1 to 8 which are pivotally supported by a rib frame 11. 41 will be distributed.

υブフレーム11上には、荷箱13の下方に形成された
デッドスペースを利用して一対の水タンク42が固定、
配置されており、これらの水タンク42には、混練槽3
6内に水を供給するための給水手段(図示せずンが付設
されている。
A pair of water tanks 42 are fixed on the υ tube frame 11 using the dead space formed below the cargo box 13.
These water tanks 42 include a kneading tank 3.
A water supply means (not shown) is provided for supplying water into the tank 6.

また、計■用パケット33の側面には、加速度検出手段
としての加速度形1fiei143が取り付けられてお
り、ロードセル34と加速石彫振動計43とのそれぞれ
の出力は、電気配線(第2図J5よび第3図には図示せ
ず)を介して、サブフレーム11上に設けられた制御1
]盤44に与えられている。
Further, an acceleration type 1fiei 143 as an acceleration detection means is attached to the side of the measurement packet 33, and the outputs of the load cell 34 and the acceleration stone carving vibration meter 43 are connected to the electrical wiring (J5 and J5 in Fig. 2). control 1 provided on the subframe 11 via a
] given on board 44.

このυ+I[1%44の表面には、操作スイッチ群45
と、質量表示のための表示部46とが設けられている。
On the surface of this υ+I [1% 44, there is a group of operation switches 45
and a display section 46 for displaying mass.

第4図は、車両■に配置されたロードセル34、加速石
彫振動計43および制m+盤44を含む質量計測装置f
f1Dの電気的ブロック図である。制御盤44は、上記
操作スイッチ群45と表示部46とを含む操作部47ど
を有しており、バス48を介しC1制御盤44内に内臓
された演紳手段としてのCI’) tJ 49と、プロ
グラムやデータの記憶のためのROM50、RAM51
とを含むマイクロコン−。
FIG. 4 shows a mass measuring device f, which includes a load cell 34, an acceleration stone carving vibration meter 43, and a control m+ board 44, arranged on the vehicle
It is an electrical block diagram of f1D. The control panel 44 has an operation section 47 including the operation switch group 45 and a display section 46, and is connected via a bus 48 to the CI') tJ 49, which serves as a control means built into the C1 control panel 44. and ROM50 and RAM51 for storing programs and data.
A microcontroller including:

ピユータMCに接続されている。Connected to computer MC.

また、r」−ドセル34および加速度振動訓43のぞれ
ぞれの出力は、それぞれA/D変換器52Jiよび53
を介して、上記バス48へと与えられている。
In addition, the outputs of the r''-dossel 34 and the acceleration vibration sensor 43 are sent to A/D converters 52Ji and 53, respectively.
via the bus 48.

第5図は、上記車両■の力学的概念図(車両後部のみを
承り。)である。フレーム31とカバー32とを介して
車両■に固定された支持枠35と51吊川パケツト33
との間に介挿されたロードセル3/lは、ばね定数に、
と減衰係数c1とを有しCJiす、81吊川パケツト3
3とその中に入っているセメント索材55とを含む集合
体と、Φ両Vとの闇に作用1゛る力りを検出するものと
考えられる。
FIG. 5 is a mechanical conceptual diagram of the above-mentioned vehicle (2) (only the rear part of the vehicle is available). Support frame 35 and 51 hanging river packet 33 fixed to vehicle (2) via frame 31 and cover 32
The load cell 3/l inserted between the spring constant and
and damping coefficient c1, CJi, 81 Hanigawa packet 3
It is considered that the force acting on the aggregate including 3 and the cement rope material 55 contained therein and the Φ and 1 is detected.

まlこ、加速石彫振動計43は、計量用パケット33に
対して、ばね定数k。と減衰定数C8とによって特徴づ
りられる力Fを与える。k2およびC2は、それCれ車
両■(質fin2.位置座標X2)と道床G(位r座標
x3)との間のばね定数および減衰係数である。他の記
号は、第1図に示した記号にそれぞれ対応した意味を有
しており、被計測物体は、#1準用パケット33内のセ
メント素材55である。、車両Vの動揺の原因は道床G
の!71揺であるが、ロードセル34の力検出における
基準系は、この場合重両Vとなる。それは、×3の変動
やに、C2の存在は、力りの中に取り込まれでおり、カ
ー−の検出を行なえば、これらの効果が含まれているこ
とになるからである。したがって、このような対応関係
のもとに、(16)式が成立することになる。
The acceleration stone carving vibrometer 43 has a spring constant k with respect to the measurement packet 33. and a damping constant C8. k2 and C2 are spring constants and damping coefficients between the vehicle C (quality fin2, position coordinates X2) and the track bed G (position r coordinates x3). Other symbols have meanings corresponding to those shown in FIG. 1, and the object to be measured is the cement material 55 in the #1 application packet 33. , the cause of vehicle V's sway is roadbed G.
of! 71 oscillations, but the reference system for force detection by the load cell 34 in this case is the heavy V. This is because the presence of C2 is incorporated into the force and force due to the x3 variation, and these effects will be included if the car is detected. Therefore, based on such a correspondence relationship, equation (16) holds true.

(1G)式のうら、外力Pとしては、スクリューフィー
ダ19〜21から、一定割合(単位時間あたり重!1q
)で落下するセメント素材が、計量用バケッ1〜33内
に与える落下衝撃力である。したがって、シ(作用パケ
ット33からスクリューフィーダー9〜21の搬出1]
25〜21までの高さをH1供給されたセメント素材が
、計量用パケット33内に落下する直前の速1曵をVと
すれば;が成5゛lシ、これらによって p−ドアi        ・・・(22)を得る。尚
、ロードセル34で検出している力しの内容は、ηL2
x −×2としたとき、1 ” c  n + k 1
η        ・・・(23)である。したがって
、(22)式で与えられるPの値を用い、(1G)式中
の定数a、bを実験的に求めておりば、前箱13からス
クリューフィーダー9〜21によって計量用パケット3
3中にセメント素材を供給しつつ、ロードセル34の出
力りと加速I1.1娠!715L /1.317)出力
×とをCPU49に入力シテ、(16)式に阜く演惇を
行ない、その結果得られた賀ポ信円に基いて、表示部4
6が質量ないしは@員表示を行なうことができる。
Behind equation (1G), the external force P is a constant rate (weight per unit time! 1q) from the screw feeders 19 to 21.
) is the falling impact force exerted by the falling cement material into the measuring buckets 1 to 33. Therefore, the
If the velocity of the cement material supplied at the height H1 from 25 to 21 and immediately before it falls into the measuring packet 33 is V, then the following formula is established.Thus, the p-door i... - Obtain (22). The content of the force detected by the load cell 34 is ηL2
When x − × 2, 1 ” c n + k 1
η...(23). Therefore, if the constants a and b in equation (1G) are experimentally determined using the value of P given by equation (22), then the weighing packet 3 is transferred from the front box 13 to the screw feeders 9 to 21.
While supplying cement material to the inside of 3, the output of the load cell 34 and acceleration I1.1 occur! 715L /1.317) The output
6 can display mass or @member.

甲に表示を行なうのみでなく、所定の目標質」Wo/e
*)のセメント素材55が供給された時点で、供給を停
止トさUたいときには、CPU49の出力を油1111
’−タ22〜24へと与える構成とし、油圧モータ22
〜24までの系における応答遅れ時間τ1と、落下途中
のセメント素材の重量 (Q/a >、乙「11百とを
考慮して、質量信号がMO=W −(1(β+τ1) 
  ・・・(2”4 )を指示したときに、CPU49
が油圧モータ22〜24への停止信号を与えるようにす
ればよい。
In addition to displaying the information on the instep, it also displays the specified target quality.
*) When you want to stop the supply of the cement material 55, the output of the CPU 49 is changed to the oil 1111.
'-to the hydraulic motors 22 to 24.
Considering the response delay time τ1 in the system up to 24 and the weight of the cement material in the middle of falling (Q/a >,
...(2"4), the CPU 49
may provide a stop signal to the hydraulic motors 22-24.

ところで、(16)式に基いた演算を行なうにあたって
は、積分誤差をキャンセルし、減衰係数の変動などの影
響や雑音の影響を除去しておくことが望ましい。そこで
まず、上記加速度Xおよび力りが、 X=K  (長、+g)十e、     ・・・(25
)L=K      (c     6 −ト k  
1  77  )   十 e  L        
 ・=  (26)と吉けるものとする。ただし、K、
に、はそれぞれ、加速爪形振動計43とロードセル34
とのそれぞれのゲインであり、?  、eLは、それぞ
れの観測雑音である。すると、(16)、 (17)式
に、X →(X  e a ) / K a     
   ・・・(27a)し→(L−e[) /にシ・(
27b)なるn換えを行なって、 となる。t41音e やe、が、平均値Oの正規過程で
あれば、時間tが十分経過することによって、とイにる
が、(28)、 (291式には、雑音e やeLの輯
時値が含まれているため、何らかの平滑化を行なうこと
が望ましい。このような平滑化としては、フーリエ解析
や移動平均などの方法らあり、これらを利用りることも
可能であるが、ここでは、装置の紅汎性と51μ速度の
而から考えて、時刻を以+N+の観測データに基いた三
重指数平滑化(triplecxponcnLial 
smoothing)を用いることにする。この三重指
数平滑化は、たとえば、磯田和男・大野豊cr4.1数
値計算ハンドブツクj p662〜p664(IKl相
47年オーム社刊)において説明されている。この方法
は、0くα≦1の範囲で選択された平滑化パラメータα
を用いて、時刻tにおける観測データと、時刻を以前の
平滑化データとを加重平均し、それによって時刻しにお
ける平滑化データを得ようとする「指数平滑法」の応用
であり、その手続の概略を以下に示す。
By the way, when performing the calculation based on equation (16), it is desirable to cancel the integral error and remove the influence of fluctuations in the attenuation coefficient and the influence of noise. Therefore, first, the above acceleration X and force are as follows:
)L=K (c 6 -t k
1 77) 10 e L
・= (26) is assumed to be auspicious. However, K,
, are an accelerating claw vibrometer 43 and a load cell 34, respectively.
and the respective gains of ? , eL are the respective observation noises. Then, in equations (16) and (17), X → (X e a ) / Ka
...(27a) し→(L-e[) / にし・(
27b) Perform the n change to become . t41 If the sound e or e is a normal process with an average value O, then it becomes i after enough time t has elapsed, but (28), Since the values are included, it is desirable to perform some kind of smoothing.Such smoothing methods include Fourier analysis and moving average, and these can be used, but here Considering the generality of the device and the speed of 51μ, the time is calculated by triple exponential smoothing (triplecxponcnLial) based on +N+ observed data.
smoothing). This triple exponential smoothing is explained, for example, in Kazuo Isoda and Yutaka Ohno CR4.1 Numerical Calculation Handbook J p662-p664 (published by Ohmsha in 1947). This method uses a smoothing parameter α selected in the range 0 and α≦1.
This is an application of the "exponential smoothing method" in which the observed data at time t and the smoothed data before the time are weighted averaged using The outline is shown below.

今、時系列データytが、時刻tについての2次式; %式%(31) に従うどき、漸化式: S =αy +(1−α)81′−1・・・(32)[
t St−αS、+ (1−α)St□1    ・・・(
33)(〕) S =αS +(1−α)S、、     ・・・(3
4)によって、S 、S およびS、を定義する。たt
     [ だし、初期条件は、 S  −(y  +y1)/2       ・・・(
35)S1=S1              ・・・
(36)Sl−81・・・(37) であり、S(1’l −””It−t  、 ylE 
ytItf、  等である。このようにしてS  、S
、、Stを求めると、y、の平滑化データy、は、 +21      tU y  =3St−3St+st     ・・・(38
)し どしで勺λられる。この(38)式は、(32)〜(3
4)式によって、S  、S  、S  をV  、 
yt−1・・・で[【     t     【 占き表わし、(31)式の関係を用いて、U、V、Wに
ついて解くことなどによって得られたものである。
Now, when the time series data yt follows the quadratic equation for time t;
t St-αS, + (1-α)St□1...(
33) (]) S = αS + (1-α)S, ... (3
4), define S, S, and S. Tat
[The initial condition is S − (y + y1)/2...(
35) S1=S1...
(36) Sl-81...(37) and S(1'l-""It-t, ylE
ytItf, etc. In this way, S , S
,, St is calculated, the smoothed data y of y is +21 tU y =3St-3St+st...(38
) It is said that it is difficult to do so. This equation (38) is expressed as (32) to (3
4) By formula, S , S , S are expressed as V ,
yt-1... [[ t [ Fortune-telling expression, obtained by solving for U, V, and W using the relationship of equation (31).

この方法において、y が観測雑音etを有し【 ているしのとすれば、 y →yt + e t            ・・
・(39)[ とじて、(32)式を繰返し用いることにより、このた
め、αが十分小さく、またtが十分大きければ、 ぐあり、逆にα=1の場合でも (i1 1−− c 劃                  
                       ・・
・ (43)どなる、S、S  についても同様の関係
が存在(【 りるため、(38)式で得られるy、は、O〜e、稈度
の雑音成分を含むだけになる。
In this method, if y has observation noise et, then y →yt + et...
・(39)[ Then, by repeatedly using equation (32), if α is sufficiently small and t is sufficiently large, then we have the following equation.Conversely, even when α=1, (i1 1−− c Harvest
・・・
・(43) A similar relationship exists for S and S ([Because of this, y obtained by equation (38) only includes noise components of O to e and culm.

上記y、として、力しおよび加速度Xを適用し、(28
)、 (29)式においてこのような平滑化を行なった
場合には、(1G)、 (17)式にそれぞれ対応する
式どして、次の(44)、 (45)式が得られる。
As the above y, apply force and acceleration X, (28
) and (29), the following equations (44) and (45) are obtained as equations corresponding to equations (1G) and (17), respectively.

ただし、 S = (、:(’7− a ) dt      ・
(46a)S・−1こ(−一9)d【       ・
・・(46b)であり、t8はこの装置の1ffi、f
ial開始時刻であって、スクリューフィーダー9〜2
1の運転開始信号発信時刻t とスラリ1−フィーダー
9〜21の起動時の応答遅れ時間τ2とを用いれば、1
  =1  十戸+τ2−(47) x     sg で与えられる。尚、(44)式においてa=P=0とす
れば(45)式となることを付記しておく。
However, S = (,:('7-a) dt ・
(46a)S・-1ko(-19)d[・
...(46b), and t8 is 1ffi, f of this device
ial start time, screw feeder 9-2
Using the operation start signal transmission time t of No. 1 and the response delay time τ2 at the start of slurry 1-feeders 9 to 21, 1
It is given by = 1 ten houses + τ2 - (47) x sg. It should be noted that if a=P=0 in equation (44), equation (45) is obtained.

次に、この実施例における変8質量の計測動作を、第6
図りいし第8図に示したフローチャートを参照しで説明
する。まず、第6図のステップS1におい′C1第2図
の操作スイッチ群45を操作。
Next, the measurement operation of the variable 8 mass in this example will be explained as follows.
This will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step S1 of FIG. 6, the operation switch group 45 of FIG. 2 is operated.

して1.Tl用パケット33内に供給すべきセメント素
材のff1fnW。、(44)式内の定数a、b、Ka
Then 1. ff1fnW of the cement material to be supplied into the Tl packet 33. , constants a, b, Ka in equation (44)
.

K  、a、a、M  =(mo+m1)o、P(=[
a i5i)、および(24)式と(47)式とにそれぞれ
含よれる定数τ1.τ2を入力してセットする。これら
のうち、定数a、bは、あらかじめ実験的に求めておい
た値である。これらの値は、マイクロ=、1ンビ1.−
タMC中のRAM51にスト?される。
K, a, a, M = (mo+m1)o, P(=[
a i5i), and the constant τ1. which is included in equations (24) and (47), respectively. Input and set τ2. Among these, constants a and b are values determined experimentally in advance. These values are micro=, 1mbi1. −
Is there a strike in RAM51 in the data MC? be done.

次のスj−ツブS2において、操作スイッチ群45を櫟
外し、運転開始信号をロードセル34や加速度形振初晶
143へと与え、運転を開始する。この運転開始/fi
行なわれると、ステップS3において、平滑化力し−3
よび平滑化加速度Xを求めるための、(ζ) (32)〜(34)式のStに対応するそれぞれの指数
平(:) WllCb  (L) 、St (X) (i□1,2
.3) 、(46a) 、 (46b)式のs、s、’
、時刻t、加速度Xおよびカー−の値がそれぞれ0に初
期化される。これ以降の時刻にd5いCは、ロードセル
34からの力信号と加速石彫振動計43からの加速度信
号とが入力されるが、加速度信号Xの直は一般に揺いで
いるため、後に行なう積分操作における誤差を防止する
目的で、スデ°ツブS4において、X=KaQすなわち
重力加速度によって与えられるべきXの値となる時点ま
で待機し、この条件が満足されたときに次のス戸ツブS
5へと進む。ステップS5では、tについての4時を開
始ツるとともに、その時点にお(Jる加速度Xのlfl
にJ:つて、IXlを定義しておく。そして、ステップ
S6において、n=1とし、次のステップS7で、その
時刻tまでの(46a)戊の積分を行なう。この積分操
作の詳細は第7図に示されており、まず、ステップ85
0において、時刻iが、積分時間幅Δt(たとえば1/
100jsQcl)に対して、nΔ[を越えているかど
うかが判断され、経過しているときには、ステップS5
1において加速度Xの現在値を取り込む。ステップ85
2において、Δ(だけ以眞の時刻における加速y1x、
とこの現在値Xとに基いて、台形近似を行ない、(46
a)式の積分値の変化分を取り込む。
At the next tube S2, the operation switch group 45 is removed, a driving start signal is given to the load cell 34 and the acceleration type primary crystal 143, and driving is started. Start of this operation/fi
If this is done, in step S3, the smoothing force is -3
(ζ) (32) to (34) to obtain the smoothed acceleration
.. 3) s, s,' in equations (46a) and (46b)
, time t, acceleration X, and car values are each initialized to 0. At the subsequent time d5C, the force signal from the load cell 34 and the acceleration signal from the acceleration stone carving vibrometer 43 are input, but since the straight line of the acceleration signal In order to prevent errors, the step S4 waits until X=KaQ, that is, the value of X that should be given by the gravitational acceleration, and when this condition is satisfied, the next step S4
Proceed to step 5. In step S5, the start time is 4 o'clock for t, and at that point (lfl of acceleration
Then, define IXl. Then, in step S6, n=1, and in the next step S7, the integration of (46a) is performed up to the time t. The details of this integral operation are shown in FIG.
0, the time i is the integration time width Δt (for example, 1/
100jsQcl), it is determined whether nΔ[ has been exceeded, and if it has passed, step S5
1, the current value of acceleration X is taken in. Step 85
2, Δ(acceleration y1x at the real time,
Based on this current value
a) Take in the change in the integral value of the equation.

ステップS53において、X1=X、n=n+1として
43り。ステップS50において、t<nΔtのときに
は、ステップ851〜853は迂回される。
In step S53, set X1=X and n=n+1. In step S50, when t<nΔt, steps 851 to 853 are bypassed.

第6図に戻って、ステップS8において、時刻しがスラ
リ1−フィーダ19〜21の運動開始時刻り、(あらか
じめ定められている。)に至ったかどうかが判断され、
t≧t、のときには次のステップS9へと進み、tくし
、のときにはステップS7へと戻る。したがって、ステ
ップS9へ進んだとぎに1.L、積分1a Sは、 s ==  ぐ(−1dt       ・・・(48
)となっている。
Returning to FIG. 6, in step S8, it is determined whether the time has reached the movement start time of the slurry 1-feeders 19 to 21 (predetermined);
When t≧t, the process proceeds to the next step S9, and when t, the process returns to step S7. Therefore, as soon as the process advances to step S9, 1. L, integral 1a S is s == gu(-1dt...(48
).

峙朗t=1.においで油圧モータ22〜24に(;:号
がIjえられ、スクリューフィーダ19〜21が起+h
 1.、 ’U +:I吊゛用パケット33へのセメン
ト素材の供給が始まる(ステップS9)。ステップ81
0に、13いC,さらに第7図に示した積分操作が行な
われ、次のステップ811において、遅れ時間を考する
目的で、時刻tが1x (=1.十却1τ2)に至った
かどうかが判FJiされる。しくし8のときにはステッ
プS10へと戻るが、t≧t8のときには次のステップ
S12へと進み、その時点における積分値Sによって積
分*S・ ((46b)式参照)を定義する。
Chiro t=1. The odor causes the hydraulic motors 22 to 24 to read (;:), and the screw feeders 19 to 21 start up.
1. , 'U+: The supply of cement material to the I hanging packet 33 begins (step S9). Step 81
0, 13 C, and then the integration operation shown in FIG. is judged FJi. When the change is 8, the process returns to step S10, but when t≧t8, the process proceeds to the next step S12, and the integral *S· (see equation (46b)) is defined by the integral value S at that time.

ステップ313では、その時点における時刻tを用い’
vtoを定義しておき、次のステップS14で、し≧t
o十Δtとなるまで待機する。【≧1o+Δtとなると
、ステップ15で、加速度Xとカーとを取り込む。ステ
ップ816において、第7図の積分操作が行なわれ、次
のステップS17において加速度Xと力りとの平滑化を
行なって、平滑化加速度Xと平滑化力りとを求める。こ
のステップの詳細を第8図に示す。ここではまず、ステ
ップS60において、加速度Xの指数平滑値5、 (X
)の計°nを(32)式に基いて行なう。ここで用いら
れる平滑化パラメータαの値は、あらかじめ定められて
いる。ステップS61と362とにおtl) いては、(33)式、 (34)式によるS  (x)
 、 S((x)のn10がでれぞれ行なわれる。ステ
ップS63では、(38)式に基いて、平滑化加速度X
が求められ、加速瓜Xについての平滑化を完了する。次
のステップ864〜866は、力しについての指数平f
J fi S t (L) (i=1.2.3) カ、
ツレツレ(32)〜(34)式に1.tいC計粋される
。ステップS67においては、(38)式に基く平滑化
力りの計nが行なわれる。
In step 313, using the time t at that point, '
vto is defined in advance, and in the next step S14,
Wait until o1Δt. [If ≧1o+Δt, in step 15, the acceleration X and the car are taken in. In step 816, the integration operation shown in FIG. 7 is performed, and in the next step S17, the acceleration X and the force are smoothed to obtain the smoothed acceleration X and the smoothed force. Details of this step are shown in FIG. First, in step S60, the exponential smoothing value 5 of acceleration X, (X
) is calculated based on equation (32). The value of the smoothing parameter α used here is determined in advance. At steps S61 and 362, S (x) according to equations (33) and (34)
, S((x) n10 are performed respectively. In step S63, based on equation (38), the smoothed acceleration
is obtained, and the smoothing for the acceleration scale X is completed. The next steps 864-866 are the exponential flat f for force
J fi S t (L) (i=1.2.3)
In equations (32) to (34), 1. tC is planned. In step S67, the sum n of smoothed forces is calculated based on equation (38).

第6図のステップ317が完了すると、ステップ818
において、(44)式が用いられ、IfiM Qが語停
される。ただし、外力Pは、(22)式によつU;’i
lr>され(いる。ステップS19では、応答遅れ舌を
名山して、重ff1Mgが(24)式によって定まる値
以上となっているかどうかが判断され、この値以下のと
きはステップ813へと戻って、積分操作と−V、消化
を繰返すが、(24)式の条件が満足されると、次のス
テップ820において、油圧モータ22−24に停止信
号を与えることにより、スクリューフィーダ19〜21
を停止させ、計量用パケット33に対するセメント素材
の供給を停止する。
Once step 317 of FIG. 6 is completed, step 818
In this step, equation (44) is used and IfiM Q is stopped. However, the external force P is expressed by equation (22) as U;'i
lr> (Yes. In step S19, it is determined whether the response delay is detected and the weight ff1Mg is greater than or equal to the value determined by equation (24). If it is less than this value, the process returns to step 813. , the integral operation and the -V, digestion are repeated, but when the condition of equation (24) is satisfied, in the next step 820, a stop signal is given to the hydraulic motors 22-24 to stop the screw feeders 19-21.
is stopped, and the supply of cement material to the measuring packet 33 is stopped.

次にセメント素材供給後の、定1■l測の動作を、第9
図に示したフローチャートを参照して説明する。この場
合も、最初に、定数のセット(ステップ5101)、運
転開始(ステップ8102)、初II化(ステップ51
03)、およffX=K。
Next, after supplying the cement material, perform the constant 1■l measurement operation in the 9th step.
This will be explained with reference to the flowchart shown in the figure. In this case, first, set constants (step 5101), start operation (step 8102), and initialize II (step 51).
03), and ffX=K.

りとなるまでの待機(ステップ3104)が行なわれる
が、これらはそれぞれ第6図のステップ81〜$4と同
様であり、重複説明は省略する。次のステップ5105
では、第6図のステップ35゜86と同様に、計時開始
と、X1=X、n=1)動作とが行われ、次のステップ
8106において、加速度Xと力1−との現在値が取り
込まれる。そして、ステップ5107において、第7図
と同様の積分操作を行ない、ステップ8108で、時刻
tがあらかじめ定められた加速度Xと力1−との取り込
み単位時間Tに至ったかどうかが判断され、ステップ8
106と8107とは、この時間Tに至るまで繰返され
る。すなわち、定* ffl i+測の場合は、油圧モ
ータ22〜24などの応答遅れなどを考jam’る必要
はないため、直ちに積分値Sを求めるのである。t≧T
となると、ステップ5109においで、第8図に示した
ものと同様の平滑化が(j4【ねれる。ステップ511
0では、(45)式に基いてffllBMgを求め、次
のステップ5111でこのin !’rl M aを、
第2図の表示部46によって表示し、シIisを完了す
る。
A standby period (step 3104) is performed until the end of the process, but these steps are the same as steps 81 to $4 in FIG. 6, and a redundant explanation will be omitted. Next step 5105
Then, in the same way as step 35.86 in FIG. 6, time measurement is started and the operation (X1=X, n=1) is performed, and in the next step 8106, the current values of acceleration X and force 1- are taken in. It will be done. Then, in step 5107, an integral operation similar to that shown in FIG.
106 and 8107 are repeated until this time T is reached. That is, in the case of constant *ffl i+ measurement, there is no need to take into account the response delay of the hydraulic motors 22 to 24, etc., so the integral value S is immediately determined. t≧T
Then, in step 5109, smoothing similar to that shown in FIG.
0, ffllBMg is calculated based on equation (45), and in the next step 5111, this in! 'rl M a,
It is displayed on the display unit 46 of FIG. 2, and the process Iis is completed.

第10図4J、上記の実施例における変動質量の:l 
IA特性を確認するための計算機シュミレーションの結
束を小り図である。この図は、横軸に11.’+刻1、
をどり、縦軸に、上述の実施例で得られる被計測物体の
九1測重吊tiDW(=Mlと、真の重量値W(=Qt
)に対する計測重量値Wの相対誤差ある。ただし、hl
は、ロードセル34の減衰率(第5図のC1に対応)で
あって、この例では、h 1 ”−0、:1)としてい
る。
FIG. 10 4J, of the varying mass in the above example: l
It is a small diagram showing the result of computer simulation for confirming IA characteristics. In this figure, the horizontal axis shows 11. '+clock 1,
, and the vertical axis shows the weight measurement tiDW (=Ml) of the object to be measured obtained in the above example, and the true weight value W (=Qt
) There is a relative error in the measured weight value W. However, hl
is the attenuation rate of the load cell 34 (corresponding to C1 in FIG. 5), which in this example is h 1 ''-0, :1).

この図かられかるように、計測重量iOwはある稈1α
の1ヱざを右するが、時刻tが経過するにつれで相対、
シじ0.1減少し、t = 3 secでは約5%程度
と4する。また、図示していないが、スクリューフィー
ダ19〜21からの供給量qtの揺ぎを考慮して、この
供給量qtを時刻に関して完全な直線となるように平均
化する処叩、すなわち、第11図に示すように、qが揺
ぐものとして、−j7a t = 7:qt dt  
      −(49)によってiを求め、このiの値
を用いて同様の計算機シュミレーションを行なった結果
では、上記相対誤差は1%以下にまで減少することがわ
かった。
As can be seen from this figure, the measured weight iOw is a certain culm 1α
However, as time t passes, the relative
The shift decreases by 0.1, and at t = 3 sec, it is about 5%, which is 4. Although not shown, in consideration of fluctuations in the supply amount qt from the screw feeders 19 to 21, the supply amount qt is averaged to form a perfect straight line with respect to time, that is, the 11th As shown in the figure, assuming that q fluctuates, -j7a t = 7: qt dt
-(49), and a similar computer simulation was performed using the value of i, and it was found that the above relative error was reduced to 1% or less.

なお、上述の実施例では重量測定を行なっているが、こ
の発明の「質量計測」とは、質量に関連する物理量一般
の81測を含む用語である。したがって、CP tJ 
49その他の演算手段は、必ずしも0吊値そのものを演
粋する必要は・ない。
Although weight measurement is performed in the above-described embodiment, "mass measurement" in the present invention is a term that includes 81 measurements of general physical quantities related to mass. Therefore, CP tJ
49 Other calculation means do not necessarily need to calculate the zero value itself.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、動揺環境下に
おける定置量計測と変動質量計測とのいずれにも適用す
ることのできる質量4測装置を得ることができる。また
、この装置は、静止環境下にJjい(’ l:) +i
l il!Qを行なうことがでさるため、重両や船舶<
1どに搭載Jる場合に限らfl−・般のホッパースクー
ルその他にも利用可能である。また、n横向に複谷1な
構成を右し【いないため、機械的1作精1qに対する要
求も緩やかであり、製作上のノウハウb特に必要として
いないため、製作も容易である。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a mass measurement device that can be applied to both fixed quantity measurement and fluctuating mass measurement in an oscillating environment. In addition, this device can be used in a stationary environment ('l:) +i
lil! Since it is possible to perform Q, heavy vehicles and ships
It can also be used for fl-, general hopper schools, etc. only if it is installed in one of the following locations. In addition, since there is no multi-valley configuration in the n-lateral direction, the requirements for mechanical work 1q are moderate, and manufacturing know-how is not particularly required, so manufacturing is easy.

さらに、1Ji−の計測プロセスのみで計測可能である
ため、複数回の計測を要せず、質量の連続計測が可能e
あるという効果を有する。
Furthermore, since it can be measured using only 1Ji- measurement process, continuous mass measurement is possible without the need for multiple measurements.
It has the effect of being.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の原理を示すための、具体例に沿った
力学的概念図、第2図および第3図はそれぞれこの発明
の実施例である質ω4測装置が取りf・ロフられたミキ
サー屯の側面図および平面図、第4図GEL、この発明
の実施例における電気的ブロック図、第5図はこの発明
の実施例に関する力学的概念図、第6図ないし第9図は
この発明の実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト、第10図番よ、この発明の実施例に関する計算機シ
ュミレーションの結果を示す図、第11図は、被81測
物体の供給速度の平均化を説明するための図である。 1・・・wlii+測物体、 2・・・容器、 3・・
・集合体、4・・・基準系、 5・・・加速度検出器、
19〜21・・・スクリューフィーダ、33・・・計量
用パケット、 3/I・・・ロードセル、 43・・・加速石彫振動計
、44・・・制御l511!
Fig. 1 is a mechanical conceptual diagram along with a concrete example to show the principle of this invention, and Figs. 2 and 3 show a quality ω4 measurement device which is an embodiment of this invention, respectively. A side view and a plan view of the mixer ton, FIG. 4 GEL, an electrical block diagram of an embodiment of this invention, FIG. 5 a mechanical conceptual diagram of an embodiment of this invention, and FIGS. 6 to 9 a diagram of this invention. Fig. 10 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the present invention, and Fig. 11 is a diagram showing the results of computer simulation regarding the embodiment of the present invention. This is a diagram for 1...wlii+measurement object, 2...container, 3...
・Aggregation, 4... Reference system, 5... Acceleration detector,
19-21...Screw feeder, 33...Measuring packet, 3/I...Load cell, 43...Acceleration stone engraving vibrometer, 44...Control l511!

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)物体の質量を計測するための質量計測装置であっ
て、 前記物体の外部に存在する所定の基準系と前記物体との
間に介挿されて、前記基準系と前記物体との間に作用す
る力を検出し、検出された力に応じた力信号を発生する
力検出手段と、 前記物体に関連して設けられて、前記物体の加速度を検
出し、検出された加速度に応じた加速度信号を発生する
加速度検出手段と、 前記力信号と前記加速度信号とに基いて前記物体の質量
に関連する物理量を演算し、前記演算の結果を質量信号
として発生する質量演算手段と、前記質量信号に基いて
前記物体の質量の大きさに応じた出力を与える出力手段
とを備える、質量計測装置。
(1) A mass measuring device for measuring the mass of an object, which is inserted between a predetermined reference system existing outside the object and the object, and is connected between the reference system and the object. force detection means for detecting a force acting on the object and generating a force signal responsive to the detected force; acceleration detection means for generating an acceleration signal; mass calculation means for calculating a physical quantity related to the mass of the object based on the force signal and the acceleration signal and generating the result of the calculation as a mass signal; A mass measuring device comprising: an output means that provides an output according to the size of the mass of the object based on a signal.
(2)前記物体は保持手段によって保持されており、前
記力は、前記物体と前記保持手段とを含む集合体と、前
記基準系との間に作用する力として検出され、前記加速
度は重力加速度を含んで検出され、 前記演算手段は、前記物体の質量Mに関連する物理量を
、次の(i)式: ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(i) に基づいて演算し、ここで、 Xは、前記加速度であり、 Lは、前記集合体と前記基準系との間に作用する力であ
り、 Pは、前記集合体に作用する外力のうち、前記力L、前
記加速度検出手段が前記集合体に与える力、および前記
集合体に加わる重力の三者を除いた外力であり、 M_aは、前記集合体のうち前記物体を除いた部分と、
前記加速度検出手段のうち前記物体に機械的に連結され
た部分とのそれぞれの質量の和であり、 gは、重力加速度であり、 aおよびbは、定数であり、 tは、時刻であり、 qは、Mg=qtを満す定数である、特許請求の範囲第
1項記載の質量計測装置。
(2) The object is held by a holding means, the force is detected as a force acting between the reference system and an assembly including the object and the holding means, and the acceleration is gravitational acceleration. The calculation means calculates a physical quantity related to the mass M of the object based on the following formula (i): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(i) , where, X is the acceleration, L is the force acting between the aggregate and the reference system, and P is the force L, the M_a is an external force excluding the force applied to the aggregate by the acceleration detection means and gravity applied to the aggregate, and M_a is the portion of the aggregate excluding the object;
is the sum of the respective masses of the part of the acceleration detection means mechanically connected to the object, g is gravitational acceleration, a and b are constants, t is time, The mass measuring device according to claim 1, wherein q is a constant satisfying Mg=qt.
(3)前記演算手段は、前記加速度Xおよび前記力Lを
それぞれ時間的に平滑化して、平滑化加速度■を表わす
信号と平滑化力■を表わす信号とを与える平滑化手段を
含み、 前記演算手段は、前記平滑化加速度■と平滑化力■とに
応じて、次の(ii)式; ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(ii) に基いて、前記物体の質量Mに関連する物理量を求め、
ここで、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(iii) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(iv) であり、 t_Xは、質量計測開始時刻であり、 K_aおよびK_Lはそれぞれ、前記加速度検出手段と
前記力検出手段とのそれぞれのゲインである、特許請求
の範囲第2項記載の質量計測装置。
(3) The calculation means includes smoothing means for temporally smoothing the acceleration X and the force L to provide a signal representing the smoothed acceleration (■) and a signal representing the smoothed force (■), and the calculation means The means is to calculate the mass M of the object according to the smoothing acceleration ■ and the smoothing force ■ according to the following formula (ii); ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼... Find the physical quantities related to
Here, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(iii) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(iv) t_X is the mass measurement start time, K_a and 3. The mass measuring device according to claim 2, wherein K_L is a gain of each of the acceleration detection means and the force detection means.
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