JPS6147519A - Optical fiber transmission type weight measuring apparatus - Google Patents
Optical fiber transmission type weight measuring apparatusInfo
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- JPS6147519A JPS6147519A JP16986784A JP16986784A JPS6147519A JP S6147519 A JPS6147519 A JP S6147519A JP 16986784 A JP16986784 A JP 16986784A JP 16986784 A JP16986784 A JP 16986784A JP S6147519 A JPS6147519 A JP S6147519A
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- accelerometer
- load cell
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、産業上の利用分野
本発明は、船舶に装備されたクレーン等に懸下された物
体の重量を測定する装置であって、センサ一部だけをク
レーンのフック付近に取付けることができる光ファイバ
ー伝送型重量測定装置に関する。Detailed Description of the Invention: a. Industrial Application Field The present invention relates to a device for measuring the weight of an object suspended from a crane or the like installed on a ship, in which only a part of the sensor is attached near the hook of the crane. This invention relates to an optical fiber transmission type weight measuring device that can be attached to a.
ｂ、従来技術
洋上における魚（例えば養殖魚）の取引のために魚の重
量を測定する必要があるとき、普通は天秤が使用される
。しかしこれは能率が悪くまた自動化することが困難で
あった。b. Prior Art When it is necessary to measure the weight of fish (for example, farmed fish) for trading at sea, scales are normally used. However, this was inefficient and difficult to automate.
他方工業用重量測定において近年ロードセルを用いる装
置が使われている。この装置は、固定点から垂下したケ
ーブルにロードセルを取付け、さらにそのロードセルの
下端に重量を測定すべき物体を懸下し、該ロードセルの
歪みから物体の重量を測定するものである。On the other hand, in recent years, devices using load cells have been used in industrial weight measurement. In this device, a load cell is attached to a cable hanging from a fixed point, an object to be weighed is suspended from the lower end of the load cell, and the weight of the object is measured from the distortion of the load cell.
Ｃ６発明が解決しようとする問題点
上記装置を用いてロードセルの出力から負荷重量を求め
ることが出来るためには、上記固定点が加速度を持たず
かつ上記ケーブルが揺動しないことが必要である。した
がってロードセルを用いる重量測定装置を、揺動する船
舶に取付けられたクレーンに懸下された物の重量の測定
に適用することはできなかった。また上記工業用重量測
定装置においては、測定装置とロードセルの間を長い導
ノイズの要因が少くない。したがって上記導電線におい
てノイズが発生する。C6 Problem to be Solved by the Invention In order to be able to determine the load weight from the output of the load cell using the above device, it is necessary that the fixed point has no acceleration and the cable does not swing. Therefore, a weight measuring device using a load cell cannot be applied to measuring the weight of an object suspended from a crane attached to a rocking ship. Furthermore, in the above-mentioned industrial weight measuring device, there are many causes of noise that is caused by long conduction between the measuring device and the load cell. Therefore, noise is generated in the conductive line.
本発明は、船舶に取付けられたクレーンの先端のように
揺動する点から垂下されたケーブルに懸下された物体（
例えば養殖魚）の重量を、船舶の揺動およびケーブルの
揺動による加速度に影響されることな（、計測する重量
測定の方法および装置であって、該クレーンのケーブル
先端のフックの位置付近に取付けられたセンサ一部と重
量測定のための計算・表示・記録を行う本体部の間を光
ファイバーで結合することによりノイズ発生要因を少な
くした光ファイバー伝送型重量測定装置を提供すること
を目的とする。The present invention relates to an object (
A weight measuring method and device for measuring the weight of farmed fish (for example, farmed fish) without being affected by the acceleration caused by the rocking of a ship or the rocking of a cable, comprising The purpose of the present invention is to provide an optical fiber transmission type weight measuring device that reduces noise generation factors by connecting an attached sensor part and a main body that performs calculation, display, and recording for weight measurement using an optical fiber. .
ｄ０発明の構成
本発明に係るセンサー分離型重量測定装置は、ケーブル
に懸下された物体の重量を測定する装置であって、重量
被測定物に作用する重力と該重量被測定物に働く加速度
に基づく力のベクトル和のケーブル方向成分を検出する
ロードセルと、鋭感部を有し該鋭怒部の質量に作用する
重力と該鋭感部に働く加速度に基づく力のベクトル和の
ケーブル方向成分を検出するための加速度計と、該ロー
ドセルの出力信号と該加速度計の出力信号を光デジタル
信号に変換する手段と、該光デジタル信号を伝送する光
ファイバーと、該光フプイノイーを通過した該光デジタ
ル信号を受信する受信手段と、ロードセル、加速度計の
出力に対応する信号を２入力とし加速度計の出力に対す
るロードセルの出力の比率を計算する割算回路と、該割
算回路の出力を表示する割算回路出力回路から成ること
を特徴とする。d0 Structure of the Invention The sensor-separated weight measuring device according to the present invention is a device for measuring the weight of an object suspended from a cable, and is configured to measure the weight of an object suspended from a cable by gravity acting on the weight object and acceleration acting on the weight object. a load cell that detects the cable-direction component of the vector sum of forces based on , and the cable-direction component of the vector sum of forces based on the gravity acting on the mass of the sharp-sensing part and the acceleration acting on the sensitive part. an accelerometer for detecting the output signal of the load cell, a means for converting the output signal of the accelerometer into an optical digital signal, an optical fiber for transmitting the optical digital signal, and the optical digital signal that has passed through the optical fiber. a receiving means for receiving a signal; a dividing circuit for receiving two input signals corresponding to the outputs of the load cell and the accelerometer and calculating the ratio of the output of the load cell to the output of the accelerometer; and a dividing circuit for displaying the output of the dividing circuit. It is characterized by consisting of an arithmetic circuit output circuit.
ｅ、実施例 本発明の実施例を以下に説明する。e. Example Examples of the present invention will be described below.
第１図は、本発明で使用されるロードセルと加速度計を
用いる重量測定装置の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a weight measuring device using a load cell and an accelerometer used in the present invention.
第１図概念図に図示するように、洋上の船舶１に装備さ
れたクレーンの先端Ｐに重量を測定すべき物体２をケー
ブル３で懸下し、物体２の上方にロードセル４を、また
ロードセル４に隣接して加速度計５を配設し、該ロード
セル４と該加速度計５の出力の比率から物体２の重量が
測定される。As shown in the conceptual diagram of FIG. An accelerometer 5 is disposed adjacent to the load cell 4, and the weight of the object 2 is measured from the ratio of the outputs of the load cell 4 and the accelerometer 5.
次にその測定原理を第２図を用いて説明する。Next, the measurement principle will be explained using FIG. 2.
第２図は第１図のクレーンの先端Ｐ、ロードセル４．加
速度計５．！量被測定物２の運動を示す概念図である。Figure 2 shows the tip P of the crane in Figure 1 and the load cell 4. Accelerometer 5. ! 2 is a conceptual diagram showing the movement of the object to be measured 2. FIG.
以下の説明において、クレーンの先端Ｐは鉛直軸に対し
て角度αをなす座標軸上にありその座標軸上における点
Ｐの座標をξとする。また点Ｐを中心とする物体２（重
量被測定物）の鉛直軸に対する揺動角をθとする。In the following description, the tip P of the crane is on a coordinate axis forming an angle α with respect to the vertical axis, and the coordinates of a point P on the coordinate axis are ξ. Further, the swing angle of the object 2 (heavy object to be measured) with respect to the vertical axis centered on point P is assumed to be θ.
第２図の配位状態においてロードセル４にかかる力Ｆは
、物体２に作用する重力と、点Ｐの運動により物体２に
働く加速度に基づく力と、物体２の点Ｐを中心とする揺
動運動に伴う加速度に基づく力のベクトル和のケーブル
方向成分である。すなわち物体２の質量をＭ１重力加速
度をり、Ｐ点から物体２の重心までの距離をり、 Ｐ点
の加速度 ピを七、Ｐ点を中心とする揺動運動の角速度
を６とするとき、Ｆの第１次近似式は（１）式である。The force F applied to the load cell 4 in the arrangement state shown in FIG. It is the cable direction component of the vector sum of forces based on the acceleration associated with motion. In other words, when the mass of object 2 is multiplied by M1's gravitational acceleration, the distance from point P to the center of gravity of object 2 is multiplied, the acceleration at point P is 7, and the angular velocity of the rocking motion around point P is 6, then The first approximation equation for F is equation (1).
Ｆ＝Ｍ（９ｃｏｓ θ−ζｃｏｓ （α−β）＋Ｌａ
’ ）このとき、ロードセル４の出力Ｗは比例定数をａ
とすると（２）式で表わされる。F=M(9cos θ−ζcos (α−β)+La
) At this time, the output W of the load cell 4 has a proportionality constant a
Then, it is expressed by equation (2).
Ｗ糟ａ−Ｆ ’−・−（２
）またロードセル４に隣接してかつ加速度計脱感軸方向
をロードセル入力軸方向に平行にして付設された加速度
計５の鋭感部質ｉｍに作用する力は、咳説感部質量に作
用する重力と、点Ｐの運動により該鋭感部質量に働く加
速度に基づく力と、該鋭感部質量の点Ｐを中心とする揺
動運動に伴う加速度に基づく力のベクトル和である。上
記ベクトル和のケーブル方向成分を加速度計５で検出す
ると、その出力Ａは（３）式で与えられる。W 熟a-F '-・-(2
) Also, the force acting on the sensitive mass im of the accelerometer 5, which is attached adjacent to the load cell 4 and with the accelerometer desensitization axis direction parallel to the load cell input axis direction, acts on the cough sensation mass. It is the vector sum of the force based on gravity, the acceleration acting on the sensitive part mass due to the movement of point P, and the force based on the acceleration accompanying the rocking movement of the sensitive part mass around point P. When the cable direction component of the vector sum is detected by the accelerometer 5, its output A is given by equation (3).
Ａｗｂ−ｍ （（７ｃｏｓ θ−Ｉ：ｃｏｓ Ｃａ−
θ）＋βθ’ ） −−−−−−−（３＋ここで、ｂは
比例定数、ｌは点Ｐから該鋭感部質量の重心までの距離
を表わす。Awb-m ((7cos θ-I: cos Ca-
θ)+βθ′) −−−−−−−(3+where, b is a proportionality constant, and l represents the distance from the point P to the center of gravity of the sensitive part mass.
したがって物体２の重量ＭＱは、（１），（２１，（３
１式から（４）式として求められる。Therefore, the weight MQ of object 2 is (1), (21, (3
It can be obtained from equation 1 as equation (4).
Ｍ９ ＝ （ｂ／ａ） （Ｗ／Ａ） （ｍ
ｇ ） ／ （１＋ δ） −−−−−−（４
ンただし
ｊ−（Ｌ−Ｊ） θ′／（りｃｏｓ θ−着ｃｏｓ
（α−β）＋！θ′ ）・・−・・・・−（５）
（４）式中のδが６（１であるとき、重ｆｆ１Ｍｇは（
６）式で求めることができる。M9 = (b/a) (W/A) (m
g ) / (1+ δ) −−−−−−(4
However, j−(L−J) θ′/(ri cos θ−cos
(α−β)+! θ′ )・・・・・・・−(5) When δ in equation (4) is 6 (1, the weight ff1Mg is (
6) can be obtained using the formula.
Ｍ９ ＝ （ｂ／ａ） （Ｗ／Ａ） （ｍｇ）−
−ｆ６１第３図は本発明に係るセンサー分離型重量計の
実施例の電気回路部のブロックダイヤグラムである。M9 = (b/a) (W/A) (mg)-
-f61 FIG. 3 is a block diagram of the electric circuit section of an embodiment of the sensor-separated weighing scale according to the present invention.
第３図の実施例のセンサー分離型重量計は、光ファイバ
ーと該光ファイバーで互いに結合された２つの部分から
なる。第１の部分は、２つのセンサーすなわちロードセ
ル４．加速度計５と、ロードセル４．加速度計５の出力
信号をそれぞれ増幅するプリアンプＰＡＭ、 、 ＰＡ
Ｍ 、と、プリアンプＰＡＭＩ 、 ＰＡＭ 、の出力
信号をそれぞれ光デジタル信号に変換し上記光ファイバ
ー１２に該信号を送る送信ユニンＦＴＯとから成る（以
下第１の部分をセンサ一部と呼ぶ）、他方力２の部分は
、上記送信ユ。The sensor-separated weighing scale of the embodiment of FIG. 3 consists of an optical fiber and two parts connected together by the optical fiber. The first part consists of two sensors or load cells 4. Accelerometer 5 and load cell 4. Preamplifiers PAM, , and PA amplify the output signals of the accelerometer 5, respectively.
M, and a transmission unit FTO which converts the output signals of the preamplifiers PAMI and PAM into optical digital signals and sends the signals to the optical fiber 12 (hereinafter the first part will be referred to as the sensor part); Part 2 is the above transmission.
ニットＴＵから上記光ファイバー１２を介して送信され
た上記光デジタル信号を受信してロードセル４３加速度
計５の出力に対応する信号を復調する受信ユニットＲＵ
と、ロードセル４．加速度計５の出力に対応する信号を
それぞれ増幅する増幅器ＡＭＰＩ 。a receiving unit RU that receives the optical digital signal transmitted from the knit TU via the optical fiber 12 and demodulates a signal corresponding to the output of the load cell 43 and the accelerometer 5;
and load cell 4. Amplifiers AMPI respectively amplify signals corresponding to the outputs of the accelerometers 5.
へ肝、と、増幅器ＡＭＰ、 、 ＡＭＰ 、の出力を２
入力とし加速度計５の出力に対するロードセル４の出力
の比率を計算する割算回路ＤＩＶと、割算回路ＤＩＶの
出力を表示する割算回路出力回路ＯＣとからなる（以下
第２の部分を本体と呼ぶ）。, and the output of amplifier AMP, , AMP , is 2
It consists of a division circuit DIV that calculates the ratio of the output of the load cell 4 to the output of the accelerometer 5 as an input, and a division circuit output circuit OC that displays the output of the division circuit DIV (hereinafter, the second part will be referred to as the main body). call).
ロードセル４の出力と加速度計５の出力にそれぞれ対応
する信号が光デジタル信号として送信ユニットから受信
ユニットに送られる時、上記２信号は慣用の方法（例え
ば時間位置の交替）によって区別することができる。When the signals corresponding to the output of the load cell 4 and the output of the accelerometer 5 are sent from the transmitting unit to the receiving unit as optical digital signals, the two signals can be distinguished by a conventional method (for example, alternation of time positions). .
第４図は、本発明に係るセンサー分離型重量測定装置の
実施例のセンサ一部の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a part of the sensor of the embodiment of the sensor-separated weight measuring device according to the present invention.
このセンサ一部８は、クレーンのケーブルの末端に取付
けられたフック６にロンドエンド７で懸下される。ロン
ドエンド７がその上面に取付けられ、その下面に他のロ
ンドエンド９が取付けられたロードセル４は、該ロンド
エンド９のさらに下方に取付けられたフックに懸下され
た物体の質量に比例する出力（（１）、 ＋２１式を参
照）を回路ユニット１０に送る。また加速度計５は（３
）弐に比例する出力を回路ユニッ１−１０に送る。回路
ユニット１ｏは、第３図のプリアンプＰＡＭＩ 、 Ｐ
ＡＭ 、を含み、それぞれロードセル４と加速度計５の
出力を増幅しその出力を送信ユニットＴＯに送る。該送
信ユニ・ノドＴＵはそれぞれの信号を光デジタル信号に
変換しその端部が鞘１）によって保護されている光ファ
イバー１２によって上記本体に送信する。This sensor part 8 is suspended by a rond end 7 from a hook 6 attached to the end of the cable of the crane. A load cell 4 with a rond end 7 attached to its upper surface and another rond end 9 attached to its lower surface produces an output proportional to the mass of an object suspended from a hook attached further below the rond end 9. ((1), see formula +21) is sent to the circuit unit 10. Also, the accelerometer 5 is (3
) sends an output proportional to 2 to circuit unit 1-10. The circuit unit 1o includes preamplifiers PAMI and P of FIG.
AM, and amplify the outputs of the load cell 4 and the accelerometer 5, respectively, and send the outputs to the transmission unit TO. The transmitting uni-node TU converts each signal into an optical digital signal and transmits it to the main body by means of an optical fiber 12 whose end is protected by a sheath 1).
１０発明の効果
本発明に係るセンサー分離型厚量測定装置は、センサ一
部（第１の部分）と本体（第２の部分）とから成り該セ
ンサ一部だけをクレーンケーブルのフック付近に取付け
、センサ一部と本体の間は導電線でなく光ファイバーで
結合されている。この結果、信号伝送線に各種雑音が侵
入することを阻止することができ、Ｓ／Ｎ比を向上する
ことができる。またセンサ一部および信号伝送線を軽量
化することができる。10 Effects of the Invention The sensor-separated thickness measuring device according to the present invention consists of a part of the sensor (first part) and a main body (second part), and only the part of the sensor is attached near the hook of the crane cable. , a part of the sensor and the main body are connected not by conductive wires but by optical fibers. As a result, it is possible to prevent various noises from entering the signal transmission line, and it is possible to improve the S/N ratio. Further, a part of the sensor and the signal transmission line can be made lighter.
第１図は本発明で使用されるロードセルと加速度計を用
いる重量測定装置の概念図、第２図は第１図のクレーン
先端Ｐ、ロードセル４．加速度計５２重量被測定吻２の
運動を示す概念図、第３図は本発明に係る光ファイバー
伝送型重量計の実施例の電気回路部のブロックダイヤグ
ラム、第４図は本発明に係る光ファイバー伝送型重量測
定装置の実施例のセンサ一部の断面図である。
１・・・船体、 ２・・・重量被測定物、３・・
・ケーブル、 ４・・・ロードセル、５・・・加速度
計、 ８・・・第１の部分（センサ一部）、１０・・
・回路ユニ７ト、１）・・・鞘、１２・・・光ファイバ
ー、
ＰＡＭ ｌ 、 ＰＡＭ 、・・・プリアンプ、Ｔυ・
・・送信ユニット、ＲＵ−受信ユニット、ＱＦＩＰ ｌ
、 ＡＭＰ 、・・・増幅器、ＤＩＶ・・・割算回路、
ＯＣ・・・割算回路出力回路。Fig. 1 is a conceptual diagram of a weight measuring device using a load cell and an accelerometer used in the present invention, and Fig. 2 shows the tip P of the crane shown in Fig. 1, the load cell 4. A conceptual diagram showing the movement of the weight measuring proboscis 2 of the accelerometer 52, FIG. 3 is a block diagram of the electric circuit section of an embodiment of the optical fiber transmission type weighing scale according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram of the optical fiber transmission type weighing scale according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a sensor of an embodiment of the weight measuring device. 1... Hull, 2... Weight measured object, 3...
・Cable, 4... Load cell, 5... Accelerometer, 8... First part (part of sensor), 10...
・Circuit unit 7, 1)...sheath, 12...optical fiber, PAM l, PAM,...preamplifier, Tυ・
...Transmission unit, RU-reception unit, QFIP l
, AMP,... amplifier, DIV... division circuit,
OC: Division circuit output circuit.
Claims (1)
であって、重量被測定物に作用する重力と該重量被測定
物に働く加速度に基づく力のベクトル和のケーブル方向
成分を検出するロードセルと、鋭感部を有し該鋭感部の
質量に作用する重力と該鋭感部に働く加速度に基づく力
のベクトル和のケーブル方向成分を検出するための加速
度計と、該ロードセルの出力信号と該加速度計の出力信
号を光デジタル信号に変換する手段と、該光デジタル信
号を伝送する光ファイバーと、該光ファイバーを通過し
た該光デジタル信号を受信する受信手段と、ロードセル
、加速度計の出力に対応する信号を２入力とし加速度計
の出力に対するロードセルの出力の比率を計算する割算
回路と、該割算回路の出力を表示する割算回路出力回路
から成ることを特徴とする光ファイバー伝送型重量測定
装置。(1) A device for measuring the weight of an object suspended from a cable, which detects the cable direction component of the vector sum of forces based on gravity acting on the heavy object and acceleration acting on the heavy object. A load cell, an accelerometer having a sensitive part and detecting a cable direction component of a vector sum of forces based on gravity acting on the mass of the sensitive part and acceleration acting on the sensitive part, and an output of the load cell. A means for converting a signal and an output signal of the accelerometer into an optical digital signal, an optical fiber for transmitting the optical digital signal, a receiving means for receiving the optical digital signal passed through the optical fiber, a load cell, and an output of the accelerometer. An optical fiber transmission type comprising a divider circuit that receives two input signals corresponding to the output of the accelerometer and calculates the ratio of the output of the load cell to the output of the accelerometer, and a divider circuit output circuit that displays the output of the divider circuit. Weight measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16986784A JPS6147519A (en) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | Optical fiber transmission type weight measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16986784A JPS6147519A (en) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | Optical fiber transmission type weight measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147519A true JPS6147519A (en) | 1986-03-08 |
Family
ID=15894414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16986784A Pending JPS6147519A (en) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | Optical fiber transmission type weight measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147519A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211846A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Iwade Kingaku Kenkyusho:Kk | Functional food containing protein polysaccharide component separated from filtrate of cultured agaricus blazei |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51140659A (en) * | 1975-05-28 | 1976-12-03 | Hitachi Zosen Corp | Device for measuring laod of a crane |
| JPS5617537A (en) * | 1979-07-24 | 1981-02-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Information transmitting system using optical data bus line |
-
1984
- 1984-08-14 JP JP16986784A patent/JPS6147519A/en active Pending
Patent Citations (2)
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