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JPS6123773Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6123773Y2
JPS6123773Y2 JP1979062871U JP6287179U JPS6123773Y2 JP S6123773 Y2 JPS6123773 Y2 JP S6123773Y2 JP 1979062871 U JP1979062871 U JP 1979062871U JP 6287179 U JP6287179 U JP 6287179U JP S6123773 Y2 JPS6123773 Y2 JP S6123773Y2
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JP
Japan
Prior art keywords
force
vibrating body
vibrating
weight
saucer
Prior art date
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Expired
Application number
JP1979062871U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55164518U (en
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 filed Critical
Priority to JP1979062871U priority Critical patent/JPS6123773Y2/ja
Publication of JPS55164518U publication Critical patent/JPS55164518U/ja
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Publication of JPS6123773Y2 publication Critical patent/JPS6123773Y2/ja
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電子式の重量測定装置に関するもの
であつて、デイジタル信号処理が容易に行なえる
装置を比較的簡単な構成により提供するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic weight measuring device, and is an object of the present invention to provide a device with a relatively simple configuration that can easily perform digital signal processing.

従来の電子式の重量測定装置のデイジタル信号
処理にあたつては、重量に関連した情報をアナロ
グ信号として検出し、このアナログ信号をA/D
変換器によりデイジタル信号に変換することが行
なわれている。この場合、分解能を向上させるた
めには、A/D変換器の構成が複雑化することは
避けられず、コストも高くなる。このような欠点
を解決するために、たとえば振動弦を用いたもの
が実用化されている。これは、振動弦に加わる引
つ張り力に応じて変化する固有振動数を検出する
ものであつて、直接周波数信号が得られるので信
号処理が容易になる。しかし、このような振動弦
によれば、初期力が必要であり、引つ張り力とし
て加えなければならない。また、力による変位量
が大きくなり、振動の検出方法が限定される等、
種々の制約を伴うことになる。
In digital signal processing of conventional electronic weight measuring devices, weight-related information is detected as an analog signal, and this analog signal is converted to an A/D.
Conversion into a digital signal is performed using a converter. In this case, in order to improve the resolution, it is inevitable that the configuration of the A/D converter becomes complicated, and the cost also increases. To solve these drawbacks, for example, devices using vibrating strings have been put into practical use. This detects the natural frequency that changes depending on the tensile force applied to the vibrating string, and since a frequency signal can be obtained directly, signal processing becomes easy. However, such a vibrating string requires an initial force, which must be applied as a pulling force. In addition, the amount of displacement due to force increases, and vibration detection methods are limited, etc.
This will involve various restrictions.

本考案は、このような欠点を解決したものであ
つて、以下、図面を用いて詳細に説明する。
The present invention solves these drawbacks and will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は、本考案の一実施例を示す構成説明図
であつて、1は被測定物Wの重量に対応した力を
発生する力発生機構として用いる受皿、2は加え
られる力に応じて固有振動数が変化する振動体で
ある。3は受皿1の出力を振動体2に伝達する力
伝達機構として用いる平行リンクであり、ロバー
バル機構として作用するものである。これら受皿
1、振動体2および平行リンク3は、被測定物W
の重量を振動体2の固有振動数に変換して送出す
る重量測定機構を構成している。4はベース、
SPはスプリング、STはストツパであり、重量測
定機構を過大荷重から保護する保護機構として作
用するものである。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of the present invention, in which numeral 1 denotes a saucer used as a force generation mechanism that generates a force corresponding to the weight of the object W to be measured; It is a vibrating body whose natural frequency changes. 3 is a parallel link used as a force transmission mechanism for transmitting the output of the saucer 1 to the vibrating body 2, and acts as a roberval mechanism. These saucer 1, vibrator 2 and parallel link 3 are connected to the object to be measured W.
It constitutes a weight measuring mechanism that converts the weight of the vibrating body 2 into the natural frequency of the vibrating body 2 and sends it out. 4 is the base,
SP is a spring and ST is a stopper, which act as a protection mechanism to protect the weight measurement mechanism from excessive load.

受皿1の底面には、平行リンク3の垂直方向の
レバー31の一端aに嵌合するように取付孔11
が形成されている。またベース4には受皿1の底
面に対向するようにストツパST1,ST2が配置さ
れている。
A mounting hole 11 is formed on the bottom surface of the saucer 1 so as to fit into one end a of the vertical lever 31 of the parallel link 3.
is formed. Further, stoppers ST 1 and ST 2 are arranged on the base 4 so as to face the bottom surface of the saucer 1.

振動子2の一端はベース4に固着され、他端は
平行リンク3の平行レバー32の一端bに回転可
能に連結されている。第2図は、このような振動
体2の一例を示す構成説明図であつて、1個の角
柱体から直交する中心軸に対してそれぞれ対称形
となるように所定の形状に削り出した例を示して
いる。第2図において、長軸方向に沿つて設けら
れた切削透孔HCにより中心軸に対して対称であ
り平行な2本の振動片VA,VBが形成されてい
る。透孔HCの残部により、振動片VA,VBの端
部をそれぞれ結合する結合片CA,CBが形成され
ている。これら結合片CA,CBの延長方向には、
それぞれ互いに直角をなす板状のフレクシヤFA1
〜FA3,FA1〜FA3および取付片PA,PBが形成
されている。これらフレクシヤおよび取付片は、
取付部SA,SBを構成するものである。EXは励
振器、DTは検出器であり、振動体2とともに発
振回路を形成するものである。これら励振器EX
および検出器DTとしては、たとえば圧電素子を
用いる。このような振動体2において、長軸方向
に軸力Sが加えられると、振動体2の共振周波数
は変化し、発振回路の発振周波数も変化すること
なる。この発振モードを長軸方向の中心軸に対し
て対称に振動する対称モードとすることにより、
振動片VA,VBと結合片CA,CBとの結合部にお
いて発生する反力とモーメントが互に逆方向で大
きさが等しくなつて打ち消し合うことになり、振
動エネルギーが外部に流出することはなく、良好
度の優れた振動体2が得られる。また、取付部
SA,SBのフレクシヤFA1〜FA3,FB1〜FB3によ
り、端部の取付けによる曲げ部等の応力が除去で
きるとともに振動体2と外部とは振動的に絶縁さ
れることになる。
One end of the vibrator 2 is fixed to the base 4, and the other end is rotatably connected to one end b of the parallel lever 32 of the parallel link 3. FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing an example of such a vibrating body 2, and is an example in which a single prismatic body is cut into a predetermined shape so as to be symmetrical with respect to a central axis orthogonal to each other. It shows. In FIG. 2, two vibrating pieces VA and VB which are symmetrical and parallel to the central axis are formed by cut holes HC provided along the long axis direction. The remainder of the through hole HC forms coupling pieces CA and CB that couple the ends of the vibrating pieces VA and VB, respectively. In the extension direction of these connecting pieces CA and CB,
Plate-shaped flexures FA 1 , each at right angles to each other
~FA 3 , FA 1 ~ FA 3 and mounting pieces PA, PB are formed. These flexures and mounting pieces are
This constitutes the mounting parts SA and SB. EX is an exciter, and DT is a detector, which together with the vibrating body 2 form an oscillation circuit. These exciters EX
As the detector DT, for example, a piezoelectric element is used. In such a vibrating body 2, when an axial force S is applied in the long axis direction, the resonant frequency of the vibrating body 2 changes, and the oscillation frequency of the oscillation circuit also changes. By making this oscillation mode a symmetrical mode that vibrates symmetrically with respect to the central axis in the long axis direction,
The reaction force and moment generated at the connection between the vibrating pieces VA, VB and the coupling pieces CA, CB are equal in magnitude in opposite directions and cancel each other out, so that the vibration energy does not leak to the outside. , a vibrating body 2 with excellent quality can be obtained. In addition, the mounting part
The SA and SB flexures FA 1 to FA 3 and FB 1 to FB 3 can remove stress from the bent portions caused by attachment of the ends, and provide vibrational isolation between the vibrating body 2 and the outside.

再び第1図において、平行リンク3の平行レバ
ー32,33の一端c,dはそれぞれベース4に
回転可能に取り付けられている。そして、平行レ
バー33の一端eは垂直レバー31の途中部に回
転可能に連結され、平行レバー32の途中部fは
垂直レバー31の他端に回転可能に連結されてい
る。なお、垂直レバー31の端部aにはスプリン
グSPを係止するためのフランジ34が受皿1の
取付孔11の端面に対向するように形成されてい
て、受皿1はこのスプリングSPを介して垂直レ
バー31の一端aに結合されることになる。
Referring again to FIG. 1, one ends c and d of the parallel levers 32 and 33 of the parallel link 3 are rotatably attached to the base 4, respectively. One end e of the parallel lever 33 is rotatably connected to an intermediate portion of the vertical lever 31, and an intermediate portion f of the parallel lever 32 is rotatably connected to the other end of the vertical lever 31. A flange 34 for locking a spring SP is formed at the end a of the vertical lever 31 so as to face the end surface of the mounting hole 11 of the saucer 1, and the saucer 1 is vertically attached via the spring SP. It is coupled to one end a of the lever 31.

このような構成の動作について説明する。 The operation of such a configuration will be explained.

受皿1に被測定物Wが載せられることにより、
受皿1には平行リンク3を押し下げる力が発生す
る。この力は、平行リンク3を介して振動体2に
加えられる。この結果、振動体2の固有振動数は
加えられる力に応じて変化することになる。した
がつて、この振動体2の固有振動数の変化を測定
することにより、被測定物Wの重量を求めること
ができる。なお、受皿1に載せられる被測定物W
の重量が過大重量であつても、受皿1の底面に対
向配置されているストツパST1,ST2により受皿
1の垂直方向の変位が規制されるので、振動体2
に過大な力が加わることはない。また、受皿1と
平行リンク3とはスプリングSPを介して結合さ
れているので、急激な力の変化が振動体2に加わ
ることを防止できる。さらに、力伝達機構として
ロバーバル機構として作用する平行リンク3を用
いているので、被測定物Wを受皿のどの位置に置
いても常に正しい力が振動体2に加わることにな
る。
By placing the object W on the saucer 1,
A force is generated in the saucer 1 that pushes down the parallel link 3. This force is applied to the vibrating body 2 via the parallel link 3. As a result, the natural frequency of the vibrating body 2 changes depending on the applied force. Therefore, by measuring the change in the natural frequency of the vibrating body 2, the weight of the object W to be measured can be determined. Note that the object to be measured W placed on the saucer 1
Even if the weight of the vibrating body 2 is excessive, the vertical displacement of the tray 1 is regulated by the stoppers ST 1 and ST 2 arranged opposite to each other on the bottom of the tray 1.
Excessive force is not applied to the Furthermore, since the saucer 1 and the parallel link 3 are coupled via the spring SP, sudden changes in force can be prevented from being applied to the vibrating body 2. Furthermore, since the parallel link 3 which acts as a roberval mechanism is used as the force transmission mechanism, the correct force is always applied to the vibrating body 2 no matter where the object W is placed on the tray.

第3図は、第1図の変形例を示したものであつ
て、受皿1と平行リンク3の垂直レバー31とは
一体化され、ストツパST3は垂直レバー31の下
端に対向するように配置され、振動体2の一端は
スプリングSPを介してベース4に固着されてい
る。このように構成することによつても、前述第
1図と同様な動作を行なう装置が実現できる。
FIG. 3 shows a modification of FIG. 1, in which the saucer 1 and the vertical lever 31 of the parallel link 3 are integrated, and the stopper ST 3 is arranged to face the lower end of the vertical lever 31. One end of the vibrating body 2 is fixed to the base 4 via a spring SP. With this configuration as well, it is possible to realize a device that performs the same operation as that shown in FIG. 1 described above.

第4図は、第1図あるいは第3図における信号
処理のための回路構成の一例を示すブロツク図で
あつて、5は振動体2を含む発振回路、6は周期
測定回路、7は風袋、単価等の情報の入力回路、
8は周期測定回路6の出力信号および入力回路7
の出力信号に基づいて線形化を含めた所定の演算
を行なう演算回路、9は演算回路8の結果をデイ
ジタル表示する表示回路である。第4図から明ら
かなように、従来のようなA/D変換器を用いる
ことなく、比較的簡単な構成で容易にデイジタル
信号処理を行なうことができる。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the circuit configuration for signal processing in FIG. Input circuit for information such as unit price,
8 is the output signal of the period measuring circuit 6 and the input circuit 7
9 is a display circuit that digitally displays the results of the arithmetic circuit 8. As is clear from FIG. 4, digital signal processing can be easily performed with a relatively simple configuration without using a conventional A/D converter.

なお、上記実施例では、力発生機構として受皿
を用いる例について説明したが、被測定物を吊り
下げるようにしてもよい。
In the above embodiments, an example is described in which a saucer is used as the force generating mechanism, but the object to be measured may be suspended.

また、同様な特性の振動体を差動的に力が加わ
るように配置して温度特性や感度、S/N比等を
改善することもできる。
Furthermore, it is also possible to improve temperature characteristics, sensitivity, S/N ratio, etc. by arranging vibrating bodies with similar characteristics so that force is applied differentially.

また、力伝達機構として台秤機構を用いること
により、ロバーバル機構と同様な効果が得られ
る。
Further, by using a platform scale mechanism as the force transmission mechanism, the same effect as the Roberval mechanism can be obtained.

また、第1図のスプリングの代わりに、磁気軸
受等の磁気支持機構を用いることもできる。
Further, instead of the spring shown in FIG. 1, a magnetic support mechanism such as a magnetic bearing may be used.

さらに、振動体の支持部に磁気支持機構を用い
てもよい。この場合、磁石の反発を利用したり、
磁石の吸引を利用すればよい。磁石の吸引を利用
するにあたつては、振動体とベースとの間にゴム
やプラスチツク等を介在させることにより、振動
体の振動が外部に流出することを防止できる。ま
た、このような磁気支持機構を用いることによ
り、過負荷が振動体に加わるような場合、磁気に
よる支持が外れることになり、振動体を確実に保
護することができる。
Furthermore, a magnetic support mechanism may be used in the support section of the vibrating body. In this case, using the repulsion of a magnet,
You can use magnetic attraction. When using magnet attraction, by interposing rubber, plastic, etc. between the vibrating body and the base, vibrations of the vibrating body can be prevented from leaking to the outside. Further, by using such a magnetic support mechanism, when an overload is applied to the vibrating body, the magnetic support is removed, and the vibrating body can be reliably protected.

以上説明したように、本考案によれば、デイジ
タル信号処理が容易に行なえる重量測定装置を比
較的簡単な構成で実現でき、その実用的効果は大
きい。
As explained above, according to the present invention, it is possible to realize a weight measuring device that can easily perform digital signal processing with a relatively simple configuration, and its practical effects are great.

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

第1図は本考案の一実施例を示す構成説明図、
第2図は本考案で用いる振動体の一例を示す構成
説明図、第3図は第1図の変形例を示す構成説明
図、第4図は第1図あるいは第3図の装置におけ
る信号処理のための回路構成の一例を示すブロツ
ク図第5図は本考案で用いる振動体の他の例を示
す構成説明図である。 1……力発生機構(受皿)、2……振動体、3
……力伝達機構(平行リンク)、4……ベース、
5……発振回路、6……周期測定回路、7……入
力回路、8……演算回路、9……表示回路。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a configuration explanatory diagram showing an example of a vibrating body used in the present invention, Fig. 3 is a configuration explanatory diagram showing a modification of Fig. 1, and Fig. 4 is a signal processing diagram in the device shown in Fig. 1 or Fig. 3. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the circuit structure for the present invention. 1... Force generation mechanism (saucer), 2... Vibrating body, 3
...Force transmission mechanism (parallel link), 4...Base,
5...Oscillation circuit, 6...Period measurement circuit, 7...Input circuit, 8...Arithmetic circuit, 9...Display circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 被測定物の重量に対応した力を発生する力発生
機構、加えられる力に応じて固有振動数が変位す
る振動体および力発生機構の出力を振動体に伝達
する力伝達機構とからなる重量測定機構と、重量
測定機構を過大加重から保護する保護装置とを具
備した重量測定装置において、前記振動体として
1個のブロツクに中心軸に対称に平行して設けら
れ変換すべき軸力が実質的に軸方向に加えられる
長軸状の振動部と振動部のそれぞれの一端を結合
する結合部と結合部にそれぞれ一端が接続された
板状のフレクシヤを有する支持部とが形成された
ものを用いたことを特徴とする重量測定装置。
Weight measurement consists of a force generation mechanism that generates a force corresponding to the weight of the object to be measured, a vibrating body whose natural frequency changes according to the applied force, and a force transmission mechanism that transmits the output of the force generation mechanism to the vibrating body. In a weight measuring device equipped with a mechanism and a protection device for protecting the weight measuring mechanism from excessive load, one block is provided as the vibrating body symmetrically in parallel to the central axis, and the axial force to be converted is substantially A long-axis vibrating part that is applied in the axial direction, a connecting part that connects one end of each of the vibrating parts, and a supporting part having a plate-like flexure that has one end connected to the connecting part are used. A weight measuring device characterized by:
JP1979062871U 1979-05-11 1979-05-11 Expired JPS6123773Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1979062871U JPS6123773Y2 (en) 1979-05-11 1979-05-11

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1979062871U JPS6123773Y2 (en) 1979-05-11 1979-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55164518U JPS55164518U (en) 1980-11-26
JPS6123773Y2 true JPS6123773Y2 (en) 1986-07-16

Family

ID=29296892

Family Applications (1)

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JP1979062871U Expired JPS6123773Y2 (en) 1979-05-11 1979-05-11

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Families Citing this family (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5810026U (en) * 1981-07-14 1983-01-22 横河電機株式会社 weight measuring device
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