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JPH0641187Y2 - 不定形積載物の体積演算装置 - Google Patents

不定形積載物の体積演算装置

Info

Publication number
JPH0641187Y2
JPH0641187Y2 JP1986038999U JP3899986U JPH0641187Y2 JP H0641187 Y2 JPH0641187 Y2 JP H0641187Y2 JP 1986038999 U JP1986038999 U JP 1986038999U JP 3899986 U JP3899986 U JP 3899986U JP H0641187 Y2 JPH0641187 Y2 JP H0641187Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
axis direction
receiver
section
ultrasonic wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1986038999U
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62152283U (ja
Inventor
良次 清水
誠 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP1986038999U priority Critical patent/JPH0641187Y2/ja
Publication of JPS62152283U publication Critical patent/JPS62152283U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0641187Y2 publication Critical patent/JPH0641187Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、一定形状の積載部内に積載された土砂や粉体
等の不定形の積載物の体積を超音波受波器を利用して自
動的に演算する不定形積載物の演算装置に関する。
〔従来の技術〕
例えば、土運船等の船舶の舟倉(一定形状の積載部)に
積載されている土砂や粉体等の不定形の積載物の体積を
演算する方法として、船舶の積載物積載前と積載後の吃
水を計測し、同時に積載物の比重を計測して体積を求め
る方法がある。
しかしながらこの方法では、船舶の吃水を計測するのに
多大な時間と労力を要し、設備も大掛かりなものになる
という不都合があった。
そこで、これに対処するために、例えば、昭和60年3
月,日本作業船協会発行の「作業船」第158号,P.14-24
に記載された装置が提案されるに至った。
この装置を第1の従来例及び第2の従来例として以下に
説明する。
第1の従来例は、船舶の積載部上端両側にレールを設置
し、このレール上で架台を手で押して走行させると共
に、架台から等ピッチに吊るした下げ振りにより、積載
部内に積載された積載物の積載断面形状を計測して、そ
の計測値から積載物の体積を求めるものである。
また、第2の従来例は、船舶の積載部上端両側にレール
を設置して、このレール上で検測架台を自動走行させる
と共に、この検測架台に頂点付近と両側部を密にその他
を粗になるように配列した例えば9個の超音波送受波器
から超音波を送波して積載部内の積載物に反射させ、超
音波受波器に受波されるまでの音波伝播時間を測って土
盛り高さを計測することにより前期積載物の体積を計測
して、その計測値から積載物の体積を求めるものであ
る。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述した第1の従来例では、1回の計測
毎に多くの人員と多くの時間を要するために測定の効率
が悪く、しかも測定精度が低いという問題があった。
また、第2の従来例ては、超音波送受波器同志の相互干
渉を考慮しなければならないので、超音波送受波器の設
置個数が制限され、そのため高い測定精度が得にくいと
いう問題点があった。
本考案はこのような問題を解決するためになされたもの
で、1個の超音波送受波器を必要最小限の距離で移動し
て一定形状の積載部内の不定型積載物の体積を短時間で
効率よくしかも高い精度で自動的に演算して可視表示す
ることができる不定形積載物の体積演算装置を提供する
ことを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本考案の不定形積載物の体積
演算装置は、一定形状の積載部内に積載された不定形の
積載物に向けて超音波を送波すると共に、その反射波を
受波する超音波送受波器と、前記積載部に沿ったxy軸方
向のうちのx軸方向に渡る桁を有しこの桁に前記超音波
送受波器を支持すると共にy軸方向に移動できるように
積載部上に設けられた検測架台、この検測架台をy軸方
向に移動させる第1の移動手段、及び前記超音波送受波
器をx軸方向に往復移動させる第2の移動手段から成
り、前記第1の移動手段と第2の移動手段によって、前
記積載部のy軸方向に複数に等間隔で区切られた区間毎
に超音波送受波器が斜めに横切るように、超音波送受波
器をy軸方向の一等間隔に対応したx軸とy軸の方向に
同時に移動させることで、前記積載部の全区間に渡って
超音波送受波器を鋸歯状に移動させる送受波器移動機構
と、前記積載部の区間毎に前記積載物の高さの平均値を
得るために、x軸方向の複数の位置で前記超音波送受波
器の送波から受波までに要する時間により前記積載物の
高さを測定する高さ測定手段と、前記超音波送受波器の
y軸方向における測定位置を検出する第1の位置検出手
段と、前記超音波送受波器のx軸方向における測定位置
を検出する第2の位置検出手段と、前記高さ測定手段及
び第1,第2の位置検出手段からの高さデータ及び位置デ
ータに基づいて予め定められた数式により前記区間毎の
積載物の体積を演算し、更に演算された全区間の積載物
の体積を合計して積載物全体の体積を求める演算手段
と、この演算手段の演算結果を可視的に出力する出力手
段を備えたことを特徴とする。
〔作用〕
このような構成を有する本考案では、積載部内に積載さ
れた積載物の体積を求める場合、まず送受波器移動機構
により積載部の全区間に渡って超音波送受波器を鋸歯状
に移動させると共に、各区間毎に超音波送受波器から積
載物に向けて超音波を複数回送波し、その反射波を受波
して、これに基づく高さ測定手段による積載物の高さデ
ータを前記演算手段に送り、更にこのときの超音波送受
波器のy軸方向における測定位置とx軸方向における測
定位置を第1の位置検出手段と第2の位置検出手段で検
出して、その位置データを演算手段に送る。
これにより演算手段は、前記高さデータ及び位置データ
に基づいて予め定められた数式により各区間毎の積載物
の体積を演算し、更に演算された全区間の積載物の体積
を合計して積載物全体の体積を求め、その演算結果が出
力手段により可視的に出力される。
〔実施例〕
以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図は本考案による不定形積載物の体積演算装置の一
実施例を示すブロック図、第2図は第1図の実施例の斜
視図である。
図において1は船舶の舟倉(一定形状の積載部)であ
り、2はこの舟倉1に積載された大量の積載土砂(不定
形の積載物)で、前記船倉1上端の側縁と舷との間に形
成されたデッキ3a,3bに検測レール4a,4bが前記舟倉1に
沿って互いに平行に設置されている。
この検測レール4a,4b間には門型の検測架台5が掛け渡
され、この検測架台5は図示しない第1の駆動部(第1
の移動手段)により検測レール4a,4b上を第2図に示す
y軸方向に移動できるようになっている。
また、前記検測架台5の桁6は舟倉1のx軸方向に渡る
もので、この桁6には1個の超音波送受波器7が移動可
能に設けられ、図示しない第2の駆動部(第2の移動手
段)によりx軸方向に移動するようになっている。
つまり、本実施例では検測架台5と、この検測架台5を
移動させる図示しない第1の駆動部と、超音波送受波器
7を移動させる図示しない第2の駆動部によって、超音
波送受波器7を舟倉1上方のxy平面を移動させる移動機
構が構成されており、ここで前記超音波送受波器7は、
超音波を舟倉1内の積載土砂2に向けて送波する送波器
と、この積載土砂2と当たって反射してくる超音波を受
波する受波器とで構成されている。
8は超音波距離測定器(高さ測定手段)で、前記超音波
送受波器7に接続されており、超音波送受波器7と積載
土砂2間の往復に要した超音波の伝播時間に基づいて測
定位置における積載土砂2と超音波送受波器7間の距離
ziを測定する。
9は送受波器位置検出器(第2の位置検出手段)で、超
音波送受波器7と一体に移動するように設けられ、前記
桁6に沿って移動する超音波送受波器7のx軸方向の位
置を検出するようになっている。
10は前記検測レール4a,4bに沿って移動する検測架台5
のy軸方向の位置を検出する架台位置検出器(第1の位
置検出手段)で、例えば検測レール4bに沿って一定のピ
ッチで図示しないスリットを設け、そのスリットを検測
架台5の柱11に設けた図示省略の光センサで検出して、
前記検測架台5のy軸方向の位置、言い換えると超音波
送受波器7のy軸方向の位置を検出できるように構成さ
れている。
12は演算装置(演算手段)で、送受波器位置検出器9,超
音波距離測定器8及び架台位置検出器10をそれぞれ接続
し、これら検出器9,10等から出力される超音波送受波器
7のxy軸方向の位置データや積載土砂2の積載高さのデ
ータを処理し、舟倉1に積載した積載土砂2の体積を演
算する機能を保有している。
この演算装置12の出力側には、演算の結果を表示する表
示装置13と演算の結果を記録する記録装置14とがそれぞ
れ接続されているが、どちらか一方のみを演算結果を可
視的に出力する出力手段として設けることとしてもよ
い。
次ち、上述した構成の作用を説明する。
第3図は超音波送受波器7が積載土砂2の上を移動する
軌跡を示す説明図である。
船舶の舟倉1に積載された積載土砂2の体積を演算する
場合、まず、検測架台5を検測レール4a,4b上を移動さ
せ、同時に検測架台5の桁6に沿って超音波送受波器7
を送受波器位置検出器9とともに移動させると、超音波
送受波器7は第3図に示したように積載土砂2の上を鋸
歯状形に移動する。
つまり、超音波送受波器7が舟倉1のy軸方向に複数に
区切られた各区間を斜めに横切るように前記検測架台5
と図示しない駆動部からなる送受波器移動機構により超
音波送受波器7を舟倉1のy軸方向の全区間y1〜ynに渡
って鋸歯状形に移動する。
これに伴って超音波距離測定器8には、前記超音波送受
波器7からの送受波データが時々刻々入力され、積載土
砂2の表面までの距離ziを計測する。
このように距離ziを計測したときの超音波送受波器の位
置(xi,yi)を送受波器位置検出器9および架台位置検
出器10によって計測する。
演算装置12では、これらの計測データzi,xi,yiおよび定
数、舟倉1の底面から超音波送受波器7までの距離H、
デッキ3aから超音波送受波器までの距離l0等から積載土
砂2の体積を演算する。
ここで、積載土砂2の体積を演算する方法の一例を説明
すれば、今、超音波送受波器7がx軸方向に距離x0移動
したとき、距離y1だけ検測架台5がy軸方向に移動する
ものとすると、x0〜y1の部分の積載土砂2の体積ΔQx0
〜y1は次式のように表される。
同様にしてΔQx0〜y2,ΔQx0〜y3,……ΔQx0〜yn
演算する。
そして、全体の体積QはΔQの集合により求められる。
つまり、 となる。
尚、超音波による測定距離ziは温度等により若干の誤差
を生じるので、温度等の変化に対応した補正が必要とな
る。
例えば、デッキ3aから超音波送受波器7までの距離l0
デッキ3a面における測定距離z0に対応するので、その測
定距離z0から補正値を求めることができる。
〔考案の効果〕
以上説明したように本考案を、検測架台に支持した超音
波送受波器を送受波器移動機構により複数の区間に区切
られた積載部の全区間に渡って鋸歯状に移動させると共
に、各区間毎に超音波送受波器から積載物に向けて超音
波を複数回送波し、その反射波を受波して、これに基づ
く高さ測定手段による積載物の高さデータを前記演算手
段に送り、このときの超音波送受波器のy軸方向におけ
る測定位置とx軸方向における測定位置を第1の位置検
出手段と第2の位置検出手段で検出して、その位置デー
タを演算手段に送ることで、演算手段が前記高さデータ
及び位置データに基づいて予め定められた数式により各
区間毎の積載物の体積を演算し、更に演算された全区間
の積載物の体積を合計して積載物全体の体積を求め、そ
の演算結果を出力手段により可視的に出力するようにし
ている。
従って、これによれば一個の超音波送受波器を必要最小
限の距離で移動して一定形状の積載部内の不定型積載物
の体積を短時間で高精度に求めて可視表示できるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による不定形積載物の体積演算装置の一
実施例を示すブロック図、第2図は第1図の実施例の斜
視図、第3図は実施例における超音波送受波器の移動軌
跡を示す説明図である。 1……舟倉 2……積載土砂 3a,3b……デッキ 4a,4b……検測レール 5……検測架台 6……桁 7……超音波送受波器 8……超音波距離測定器 9……送受波器位置検出器 10……架台位置検出器 12……演算装置 13……表示装置 14……記録装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平野 誠 神奈川県鎌倉市笛田1835−76 (56)参考文献 特開 昭58−11817(JP,A) 実公 昭58−28221(JP,Y2)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定形状の積載部内に積載された不定形の
    積載物に向けて超音波を送波すると共に、その反射波を
    受波する超音波送受波器と、 前記積載部に沿ったxy軸方向のうちのx軸方向に渡る桁
    を有しこの桁に前記超音波送受波器を支持すると共にy
    軸方向に移動できるように積載部上に設けられた検測架
    台、この検測架台をy軸方向に移動させる第1の移動手
    段、及び前記超音波送受波器をx軸方向に往復移動させ
    る第2の移動手段から成り、前記第1の移動手段と第2
    の移動手段によって、前記積載部のy軸方向に複数に等
    間隔で区切られた区間毎に超音波送受波器が斜めに横切
    るように、超音波送受波器をy軸方向の一等間隔に対応
    したx軸とy軸の方向に同時に移動させることで、前記
    積載部の全区間に渡って超音波送受波器を鋸歯状に移動
    させる送受波器移動機構と、 前記積載部の区間毎に前記積載物の高さの平均値を得る
    ために、x軸方向の複数の位置で前記超音波送受波器の
    送波から受波までに要する時間により前記積載物の高さ
    を測定する高さ測定手段と、 前記超音波送受波器のy軸方向における測定位置を検出
    する第1の位置検出手段と、 前記超音波送受波器のx軸方向における測定位置を検出
    する第2の位置検出手段と、 前記高さ測定手段及び第1,第2の位置検出手段からの高
    さデータ及び位置データに基づいて予め定められた数式
    により前記区間毎の積載物の体積を演算し、更に演算さ
    れた全区間の積載物の体積を合計して積載物全体の体積
    を求める演算手段と、 この演算手段の演算結果を可視的に出力する出力手段を
    備えたことを特徴とする不定形積載物の体積演算装置。
JP1986038999U 1986-03-19 1986-03-19 不定形積載物の体積演算装置 Expired - Lifetime JPH0641187Y2 (ja)

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JP1986038999U JPH0641187Y2 (ja) 1986-03-19 1986-03-19 不定形積載物の体積演算装置

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JPS62152283U JPS62152283U (ja) 1987-09-26
JPH0641187Y2 true JPH0641187Y2 (ja) 1994-10-26

Family

ID=30851762

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JP1986038999U Expired - Lifetime JPH0641187Y2 (ja) 1986-03-19 1986-03-19 不定形積載物の体積演算装置

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2534486Y2 (ja) * 1988-04-28 1997-04-30 三菱重工業株式会社 シ−ルド掘削機
JP2601718B2 (ja) * 1989-04-03 1997-04-16 エムイーシーエンジニアリングサービス 株式会社 バージ積載土量の自動計測設備
DE102016213033A1 (de) * 2016-07-18 2018-01-18 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der ortsaufgelösten Füllstandshöhe in einem Schüttgutbehälter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5828221U (ja) * 1981-08-20 1983-02-23 株式会社東芝 加湿装置付暖房器

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JPS62152283U (ja) 1987-09-26

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