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JPS6345520A - Vibration tape load measuring instrument - Google Patents

Vibration tape load measuring instrument

Info

Publication number
JPS6345520A
JPS6345520A JP11542486A JP11542486A JPS6345520A JP S6345520 A JPS6345520 A JP S6345520A JP 11542486 A JP11542486 A JP 11542486A JP 11542486 A JP11542486 A JP 11542486A JP S6345520 A JPS6345520 A JP S6345520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
force
increases
tuning fork
measured
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.)
Pending
Application number
JP11542486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuzuru Nishiguchi
西口 譲
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.)
Shinko Denshi Co Ltd
Original Assignee
Shinko Denshi 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 Shinko Denshi Co Ltd filed Critical Shinko Denshi Co Ltd
Priority to JP11542486A priority Critical patent/JPS6345520A/en
Priority to GB08711377A priority patent/GB2190748A/en
Priority to DE19873716786 priority patent/DE3716786A1/en
Publication of JPS6345520A publication Critical patent/JPS6345520A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G21/00Details of weighing apparatus
    • G01G21/24Guides or linkages for ensuring parallel motion of the weigh-pans
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/16Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make variation in obtained vibration frequency proportional to a load to be measured and to take a measurement with high accuracy by increasing or decreasing the ratio of the transmission of the load to be measured to a vibration type sensor at a constant rate corresponding to an increase in the load. CONSTITUTION:When the load W is placed on a measuring pan 6, a ring spring 11 expands and horizontal links 3 and 4 slant by an angle theta, so that a movable column 2 is displaced down perpendicularly by (y) which is nearly equal to L.theta. At this time, part of the load W, i.e., force k.y proportional to the displacement (y) is absorbed by the spring rigidity of the flexible part 5 of a link mechanism and not transmitted to a tuning fork vibrator 9. One end of the vibrator 9 is held by a link spring 11 which has non-linear characteristics, so the ratio k.y/W of the force k.y absorbed by the link mechanism to the load decreases as the load W increases. Consequently, the ratio F/W of axial force F transmitted to the vibrator 9 and the load W increases and the relation between the load W and variation DELTAf in oscillation frequency is made linear.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、加えられた軸方向の力に応じて固有振動数が
変化する振動式力センサを利用して力や重量などを測定
するに際し、測定値の直線誤差を消去できる振動式力測
定装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to measuring force, weight, etc. using a vibrating force sensor whose natural frequency changes depending on the applied axial force. , relates to a vibratory force measuring device that can eliminate linear errors in measured values.

[従来の技術] 振動弦、音叉振動子などの振動式力センサは、加えられ
た軸方向の力と固有振動数の間に一定の関係があるため
、振動数を検出して圧力・力・重量などの測定に利用で
きる。しかし、力と振動数とは木質的に直線関係にはな
いため、マイクロプロセッサなどの演°算により振動数
の直線化を図らない限り実用困難であり、測定装置が複
雑かつ高価になって応用面も狭い範囲に限定される。
[Prior Art] Vibratory force sensors such as vibrating strings and tuning fork vibrators have a certain relationship between the applied axial force and the natural frequency, so they detect the frequency and calculate the pressure, force, etc. Can be used to measure weight, etc. However, since force and frequency do not have a linear relationship due to the nature of wood, it is difficult to put it into practical use unless the frequency is linearized by calculations using a microprocessor, etc., and the measurement equipment becomes complicated and expensive. The surface is also limited to a narrow range.

音叉振動子を力センサとして用いた従来の重量測定用筒
!]!測定器の構成例を第10図に示す、固定柱1.可
動柱2及びこれらを結ぶ相互に平行な水平りング3,4
により、4個の可撓部5をヒンジとして平行四辺形のリ
ンク機構が形成され、可動柱2上に計量皿6が取り付け
られている。更に、アーム7が固定柱1から、突起8が
可動柱2から側方に張り出され、音叉振動子9の上下端
はフレクシャ10.10を介してそれぞれ保持されてい
る。このような荷重測定機構は、音叉振動子9とフレク
シャ10を除き、削り出しやグイキャストなどにより一
体構造に成形されるほか、適出数の部品を組立てて構成
されることもある。計量皿6に測定すべき荷重Wを加え
ると、荷重Wに等しい大きさFが軸力として音叉振動子
9に伝達される。公知の方法により音叉振動子9を振動
させておくと、その振動afは軸力Fに応じて変化し、
振動数fを測定することにより軸力F、つまり荷重Wを
知ることができる。
A conventional weight measurement tube that uses a tuning fork vibrator as a force sensor! ]! An example of the configuration of the measuring device is shown in FIG. 10, with fixed columns 1. Movable column 2 and mutually parallel horizontal rings 3, 4 connecting them
As a result, a parallelogram link mechanism is formed using the four flexible parts 5 as hinges, and a weighing pan 6 is mounted on the movable column 2. Furthermore, the arm 7 and the protrusion 8 extend laterally from the fixed column 1 and the movable column 2, respectively, and the upper and lower ends of the tuning fork vibrator 9 are held via flexures 10 and 10, respectively. Such a load measuring mechanism, except for the tuning fork vibrator 9 and the flexure 10, may be formed into an integral structure by machining or gui-casting, or may be constructed by assembling a suitable number of parts. When a load W to be measured is applied to the weighing pan 6, a magnitude F equal to the load W is transmitted to the tuning fork vibrator 9 as an axial force. When the tuning fork vibrator 9 is vibrated by a known method, the vibration af changes according to the axial force F,
By measuring the frequency f, the axial force F, that is, the load W can be determined.

軸力Fを加えた時の振動数fは、fOを無負荷時の振動
数、Fを軸力、Kを音叉振動子9により決まる定数とす
ると、次の())式で得られる。
The frequency f when the axial force F is applied is obtained by the following equation (), where fO is the frequency under no load, F is the axial force, and K is a constant determined by the tuning fork vibrator 9.

f = to・ (1+に@F)”      ・・・
(1)この振動数fは第11図(a)に示すように無負
荷時の振動数fOを基準として、引張力が加えられれば
増加、圧縮力が加えられれば減少するが、実用例の多い
引張力の場合を主にして以下に説明する。
f = to・ (1+@F)” ・・・
(1) As shown in Figure 11(a), this frequency f increases when a tensile force is applied and decreases when a compressive force is applied, based on the frequency fO under no load, but in the practical example The case of a large tensile force will be mainly explained below.

第11図(b)は振動数の変化分Af=f−Toと軸力
Fの関係を、第11図(a)のハツチング部分について
拡大して示したものである。この(b)に示されるよう
に、フルスケール時の軸力Fmにおける振動数の変化分
Δftmの点と零点を結んだ直線に対し、実際の変化分
Δfは直線性誤差(を有している。誤差6の最大値は音
叉振動子9の使用範囲として、Δera/ΔfOを10
%に選んだ場合にはフルスケ−2し時の21mに対し約
1,2%、Δfra/ΔfOを20%に選んだ場合には
約2.3%に達するため、前述のようにマイクロプロセ
ーフすによる演算以外には直線性誤差(の高精度の補償
は極めて困難であり、更には補償後においても無視でき
ない程度の誤差が存在し得ることから、Δrm/ΔfO
を10%以上の広い範囲に拡大することは実用上困難で
ある。
FIG. 11(b) is an enlarged view of the relationship between the frequency change Af=f-To and the axial force F for the hatched portion in FIG. 11(a). As shown in (b), the actual change Δf has a linearity error ( The maximum value of the error 6 is determined by setting Δera/ΔfO to 10 as the usage range of the tuning fork vibrator 9.
If Δfra/ΔfO is set to 20%, it will reach approximately 1.2% of the 21m at full scale 2, and if Δfra/ΔfO is set to 20%, it will reach approximately 2.3%. It is extremely difficult to compensate for the linearity error (with high accuracy) using calculations other than calculations using Δrm/ΔfO.
It is practically difficult to expand this over a wide range of 10% or more.

[発明の目的] 本発明の目的は、振動式力センサを用いた力測定機構に
おいて、測定すべき荷重と得られる振動数変化分の間に
存在する非直線性を排除し、7i4者の間に実買上直線
関係を与え、精度の良い測定を実現する振動式力測定装
置を提供することにある。
[Objective of the Invention] An object of the present invention is to eliminate the nonlinearity that exists between the load to be measured and the obtained frequency change in a force measurement mechanism using a vibrating force sensor, and to The object of the present invention is to provide a vibratory force measuring device that gives a linear relationship to the actual value and achieves highly accurate measurements.

[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は。[Summary of the invention] The gist of the present invention is to achieve the above objects.

加えられた力に応じて振動数が変化する振動式力センサ
を用い、測定すべき荷重を前記振動式力センサに伝達す
る比率を力の増加に応じ一定比率で非線形ばねによって
増減させることにより、得られる振動数の変化が測定す
べき力に比例するように構成したことを特徴とする振動
式力測定器である。
By using a vibrating force sensor whose frequency changes according to the applied force, and using a nonlinear spring to increase or decrease the ratio of transmitting the load to be measured to the vibrating force sensor at a constant rate as the force increases, This is a vibrating force measuring device characterized in that it is configured such that the change in the obtained vibration frequency is proportional to the force to be measured.

[発明の実施例] 本発明を第1図〜第9図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
[Embodiments of the Invention] The present invention will be described in detail based on embodiments illustrated in FIGS. 1 to 9.

第1図は本発明の実施例に基づく荷重測定器の構成図で
ある。音叉振動子9を保持する一方のフレクシャ10部
分に非線形特性を有するリングばね11が設けられてい
る以外は、第10図の従来例と異なるところはない。
FIG. 1 is a configuration diagram of a load measuring device based on an embodiment of the present invention. There is no difference from the conventional example shown in FIG. 10, except that a ring spring 11 having nonlinear characteristics is provided in one flexure 10 portion that holds the tuning fork vibrator 9.

このような荷重測定器の作用を、第1図と同等の原理機
構に基づく第2図を用いて説明する。無負荷時には第2
図(2+)のような状態であったものが、計量皿6に荷
重Wが加えられると、第2図(b)のようにリングばね
11が伸張し、長さLを有する水平リンク3.4が角θ
だけ傾斜し、可動柱2がyキL・θだけ鉛直下方に変位
する。リンク機構のばね剛性は4個所の可撓部5.5.
5.5に存在し、荷重Wに対する反抗トルクTとして作
用するのであるが、傾斜角θや鉛直変位yが微小である
ことから、リンク機構としては可動柱2の鉛直変位yに
対し、等備前にに−yの大きさの弾性抗力が作用するも
のとする。この場合に、kは鉛直変位yに対するリンク
機構の等価ばね係数である。また、第2図(b)でも明
らかなようにすングばね11の伸びと可動柱2の変位は
同一である。
The operation of such a load measuring device will be explained using FIG. 2, which is based on the same principle mechanism as FIG. 1. 2nd when no load
When the load W is applied to the weighing pan 6, the ring spring 11 expands as shown in FIG. 2(b), and the horizontal link 3. 4 is the angle θ
, and the movable column 2 is vertically displaced by y×L·θ. The spring rigidity of the link mechanism is determined by the four flexible parts 5.5.
5.5, and acts as a reaction torque T against the load W. However, since the inclination angle θ and the vertical displacement y are minute, the link mechanism has a Assume that an elastic drag force of magnitude -y acts on . In this case, k is the equivalent spring coefficient of the linkage for vertical displacement y. Furthermore, as is clear from FIG. 2(b), the extension of the swing spring 11 and the displacement of the movable column 2 are the same.

第10図に示した従来の荷重測定器に測定荷重Wが加え
られたとき、可動柱2に若干の変位yを許容すると、リ
ンク機構の可撓部5のばね剛性により、荷重Wの一部と
して変位yに比例した大きさの力に−yが吸収されて音
叉振動子9には伝達されない。
When a measurement load W is applied to the conventional load measuring device shown in FIG. -y is absorbed by a force proportional to the displacement y and is not transmitted to the tuning fork vibrator 9.

しかしながら、本発明の荷重測定器では変位yを測定荷
重Wに比例させるのではなく、荷重Wに対する相対変位
y/WをWの増加と共に減少させる。つまり、リンク機
構に吸収されて音叉振動子9に伝達されない力に−yの
荷重Wに対する比に−y/Wを、荷重Wの増加に伴い小
さくすることにしている。その結果として、荷重Wが増
加するにつれ、実際に伝達される軸力Fと荷重Wとの比
率F/Wを増加させることになり、最終的に荷重Wと振
動数の変化分Δfの関係を直線化するものである。荷重
Wの増加と共に荷重測定器の相対変位y/wを減少させ
るためには、張力の増加と共にばね係数が大きくなる非
線形特性を有するリングばね11を、音叉振動子9と固
定部の間又は力の伝達経路中に挿入すればよいことにな
る。
However, in the load measuring device of the present invention, the displacement y is not made proportional to the measured load W, but the relative displacement y/W with respect to the load W is decreased as W increases. In other words, the ratio of -y to the load W, -y/W, which is the force absorbed by the link mechanism and not transmitted to the tuning fork vibrator 9, is made smaller as the load W increases. As a result, as the load W increases, the ratio F/W of the actually transmitted axial force F and the load W increases, and finally the relationship between the load W and the frequency change Δf is It is a straight line. In order to decrease the relative displacement y/w of the load measuring device as the load W increases, a ring spring 11 having a non-linear characteristic in which the spring coefficient increases as the tension increases is installed between the tuning fork vibrator 9 and the fixed part or It is only necessary to insert it into the transmission path of

次に、本発明を理論的に考察する。(1)式を若干変形
すると(2)式を得る。
Next, the present invention will be considered theoretically. By slightly modifying equation (1), equation (2) is obtained.

f/ro=1+Δf /fO= (1+K −F)ζ・
・・(2)本発明においては、音叉振動子9に加わる軸
力Fと測定荷重Wの関係を従来の荷重測定器のように同
−或いは比例ではなく、次の(3)式に示すように、荷
重Wが増大するにつれ力の伝達率F/Wを増加させるこ
とが基本である。
f/ro=1+Δf/fO= (1+K −F)ζ・
(2) In the present invention, the relationship between the axial force F applied to the tuning fork vibrator 9 and the measured load W is not the same or proportional as in conventional load measuring instruments, but is expressed as shown in the following equation (3). Basically, as the load W increases, the force transmission rate F/W increases.

F/W=(a/K)  ・(1+(a/4)・W) ・
・−(3)ただし、aは実用に適したように選択できる
定数である。
F/W=(a/K) ・(1+(a/4)・W) ・
-(3) However, a is a constant that can be selected as appropriate for practical use.

(3)式を変形して、(2)式に代入し整理すると、以
下の(4) 、 (5)式を経て(6)式を得ることが
できる。
By transforming equation (3) and substituting it into equation (2) and rearranging it, equation (6) can be obtained through equations (4) and (5) below.

1+KeF=(1+a−W/2)2 ・・−(4)(1
+に−F) l″J=1+a・W/2 −(5)Δf 
/ro= a −W/ 2       −(8)この
(6)式で明らかなように、振動数の変化分Δfが測定
筒Bwに正しく比例するから、(3)式の条件を満たし
得れば直線誤差εが零になり、本発明の目的が達成され
ることになる。
1+KeF=(1+a-W/2)2...-(4)(1
+ to −F) l″J=1+a・W/2 −(5)Δf
/ro= a -W/ 2 - (8) As is clear from this equation (6), the change in frequency Δf is correctly proportional to the measuring tube Bw, so if the condition of equation (3) can be satisfied. The linear error ε becomes zero, and the object of the present invention is achieved.

(3)式による本発明の荷重測定器の特性を具体的に第
3図に示す、第3図(a)では、荷重Wの増加に伴い音
叉振動子9に加わる軸力Fが荷重Wの二次曲線として増
加することを示している。第3図(b)では、測定すべ
き荷重Wに対し実際に音叉振動子9に伝達される軸力F
の比率F/Wの特性、即ち(′3)式そのものが示され
ており、荷重Wの増加と共に直線的に増加することが判
る。
The characteristics of the load measuring device of the present invention based on equation (3) are specifically shown in FIG. 3. In FIG. 3(a), the axial force F applied to the tuning fork vibrator 9 as the load W increases It shows that it increases as a quadratic curve. In FIG. 3(b), the axial force F actually transmitted to the tuning fork vibrator 9 with respect to the load W to be measured
The characteristic of the ratio F/W, that is, the equation ('3) itself is shown, and it can be seen that it increases linearly as the load W increases.

荷重Wと音叉振動子数の変化分、dfの関係を直線化す
るための伝達率F/Wの特性直線は、第3図(b)に例
示した1木のみに限定されないことも、本発明の大3な
特長である。理解と計算を容易にするために(6)式を
用いて(3)式を書き直すと、(7)式を得る。
According to the present invention, the characteristic straight line of the transmissibility F/W for linearizing the relationship between the load W, the change in the number of tuning fork oscillators, and df is not limited to the one tree illustrated in FIG. 3(b). These are the three major features of If we rewrite equation (3) using equation (6) for ease of understanding and calculation, we obtain equation (7).

F/W−(a/K)@ (1◆Δf/(2−ro))−
(7)第3図(c)はこの(7)式を用い、横軸にΔf
/fOをとって零点、即ちΔf=oにおけるF / W
 = a / Kが0.5〜1.0(7)場合について
、F/W@性直線を例示したものであり、定性的には第
3図(b)と同一内容のものである0例えば、Δf/f
oの20%を測定範囲と定め、零点近傍の力伝達率F 
/ W = a / Kを80%に選択した場合には、
最大荷重時のF/Wを88%とし、中間点では両者を直
線で結んだ値を採ればよいことが判る。−股部として、
(7)式から容易に察せられるように、零点におけるF
/Wを基準にとると、Δf/FOの10%邑り、F/W
を5%ずつ増加させればよい。
F/W-(a/K) @ (1◆Δf/(2-ro))-
(7) Figure 3(c) uses this equation (7), and the horizontal axis is Δf
/fO and zero point, that is, F/W at Δf=o
= a / K is 0.5 to 1.0 (7) This is an example of the F/W @ gender line, which is qualitatively the same as Figure 3 (b). , Δf/f
20% of o is set as the measurement range, and the force transmission rate F near the zero point is
/ W = a / K is selected as 80%,
It can be seen that it is sufficient to set the F/W at maximum load to 88% and take the value obtained by connecting the two with a straight line at the midpoint. -As the crotch area,
As can be easily seen from equation (7), F at the zero point
/W as the standard, 10% of Δf/FO, F/W
All you have to do is increase it by 5%.

以上の考察により、本発明の荷重測定器内の力の配分は
、荷重W= (リンク機構に吸収される力に−y)+(
音叉振動子に伝達される軸力F)となる。
Based on the above considerations, the force distribution within the load measuring device of the present invention is as follows: Load W = (-y to the force absorbed by the link mechanism) + (
The axial force F) is transmitted to the tuning fork vibrator.

リングばね11は最初のうちは伸び易いが、第4図に例
示するように加わる力Fが増えて、リングばね11が力
Fの方向に長くなるに従い伸び難くなり、力Fに対する
伸び率y/Fが小さくなる、定性的には測定荷重Wの増
加につれ、荷重Wに対する相対変位y/Wも同様に減少
する。このことは第5図のF−W曲線に示されており、
荷重Wの増加と共にリンク機構に吸収される力に#yの
増加率が小さくなる0反面で、音叉振動子9に対する力
の伝達率F/Wが増大している。この第5図のF−W曲
線は第3図(a)の理論特性曲線に対応し、もし両者が
一致すれば実施例の直線誤差εは零になる。
The ring spring 11 is easy to stretch at first, but as the applied force F increases and the ring spring 11 becomes longer in the direction of the force F, as illustrated in FIG. As F becomes smaller, qualitatively speaking, as the measured load W increases, the relative displacement y/W with respect to the load W also decreases. This is shown in the F-W curve in Figure 5,
As the load W increases, the rate of increase in #y in the force absorbed by the link mechanism decreases, but on the other hand, the transmission rate F/W of the force to the tuning fork vibrator 9 increases. The FW curve in FIG. 5 corresponds to the theoretical characteristic curve in FIG. 3(a), and if they match, the linearity error ε of the embodiment becomes zero.

変型なる実験の結果、第1図に示した本発明の実施例に
よる荷重測定器の直kQ誤差ε/Δfmは、Δfra/
ΔfOの範囲が10%の時±0.01%という高精度に
達し、従来機構の100分の1以下に縮小できることが
立証されている。
As a result of a modified experiment, the direct kQ error ε/Δfm of the load measuring device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 was found to be Δfra/
It has been proven that when the range of ΔfO is 10%, a high accuracy of ±0.01% is achieved, and the reduction can be reduced to less than 1/100 of the conventional mechanism.

本発明の荷重測定器に用いるリングばね11としては、
第1図、第2図、第4図に例示した楕円状リングばね1
1以外に、第6図(a)〜(g)に例示したもの、或い
はそれ以外にも多種多様の形状のものを用いることがで
きる。簡単に云えば、伸長するに従いばね係数が大きく
なるようなばねでさえあればよいことになる。第6図(
D 、 (g)は実質上大小2種のばねを複合したもの
であり、直線粘度を細かく追求する場合には時として有
効である。
The ring spring 11 used in the load measuring device of the present invention includes:
Oval ring spring 1 illustrated in FIGS. 1, 2, and 4
In addition to 1, those illustrated in FIGS. 6(a) to 6(g), or those having a wide variety of other shapes can be used. Simply put, it is sufficient to use a spring whose spring coefficient increases as it expands. Figure 6 (
D, (g) is essentially a composite of two types of springs, large and small, and is sometimes effective when finely pursuing linear viscosity.

第7図(a)は他の実施例であり1本出願人による特開
昭60−10122号公報記載の振動式センサを荷重測
定器に組込んだものである。音叉振動子9はてこ12.
基部13、引張片14と一体に形成され、基部13はア
ーム7に、引張片14の下端は突起8にそれぞれ取り付
けられている。
FIG. 7(a) shows another embodiment in which the vibration type sensor described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10122/1983 by the present applicant is incorporated into a load measuring device. Tuning fork vibrator 9 is lever 12.
The base 13 and the tension piece 14 are integrally formed, and the base 13 is attached to the arm 7, and the lower end of the tension piece 14 is attached to the protrusion 8, respectively.

そして、本発明の基本をなす非線形特性を有するリング
ばね11は引張片14の中間に設けられている。直線化
に関する作用や効果については、第1図の実施例と基本
的に異なるところはないので説明を省略する。リングば
ね11の設置場所については、第1図の実施例と同様に
音叉振動子9に連接して設けることは勿論可能である。
A ring spring 11 having nonlinear characteristics, which is the basis of the present invention, is provided in the middle of the tension piece 14. Regarding the functions and effects related to linearization, there is no fundamental difference from the embodiment shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted. Regarding the installation location of the ring spring 11, it is of course possible to provide it in connection with the tuning fork vibrator 9, similar to the embodiment shown in FIG.

−股部として、リングばね11は音叉振動子9と固定部
の間、或いは音叉振動子9と可撓部間の力の伝達経路中
の何れに設けてもよい。
- As the crotch part, the ring spring 11 may be provided either between the tuning fork vibrator 9 and the fixed part or in the force transmission path between the tuning fork vibrator 9 and the flexible part.

第7図(b)の実施例においては、第7図(a)のリン
グばね11の代りに非線形特性を有する板ばね11′が
使用されている。板ばね11°の基部はてこ12に固着
され、先端に引張片14が取り付けられているのである
が、てこ12と板ばね11°の相対向する面の少なくと
も片方が弯曲していて、両者の間隔は先端に向うにつれ
非直線的に広がっている。このような板ばね11′では
、先端の撓みyの増大につれ固定点が変化し板ばね11
’ の有効長が短くなるから、ばね係数は引張力の増大
につれて増加する。この特性は第4図に示した非線形リ
ングばね11のそれと全く類似であり、第7図(b)の
測定機構も第7図(a)の機構と同様に直線化の目的を
達成できる。
In the embodiment shown in FIG. 7(b), a leaf spring 11' having nonlinear characteristics is used in place of the ring spring 11 shown in FIG. 7(a). The base of the leaf spring 11° is fixed to the lever 12, and the tension piece 14 is attached to the tip, but at least one of the opposing surfaces of the lever 12 and the leaf spring 11° is curved, so that both sides are curved. The spacing increases non-linearly towards the tip. In such a leaf spring 11', as the deflection y of the tip increases, the fixed point changes, and the leaf spring 11
Since the effective length of ' becomes shorter, the spring modulus increases as the tensile force increases. This characteristic is completely similar to that of the nonlinear ring spring 11 shown in FIG. 4, and the measuring mechanism of FIG. 7(b) can also achieve the purpose of linearization in the same way as the mechanism of FIG. 7(a).

第8図は荷重測定器ではなく、圧力測定に応用した実施
例である。底板20に取り付けられたベローズ21には
、穴22から圧力を測定すべき流体が導入されるように
なっており、柱23の上部の可撓部24から張り出され
たてこ25には、ベローズ21の上端と音叉振動子9の
上端が取り付けられ、音叉振動子9の下端はリングばね
11を経て底板20に取り付けられている。流体の測定
圧が増加すればベローズ21とリングばね11が伸張し
、可撓部24は僅かに回動する。先の実施例と同様に、
圧力の増加とリングばね11の伸びは比例しないために
、ベローズ21と可撓部24の弾性抗力により吸収され
る力に対する比率は圧力の増加と共に減少しする。一方
、音叉振動子9に加わる張力は圧力の増加率以上に増加
するから、その結果として測定圧力に比例した振動数の
変化が得られる。
FIG. 8 shows an embodiment in which the device is not a load measuring device, but is applied to pressure measurement. A bellows 21 attached to the bottom plate 20 is configured to introduce a fluid whose pressure is to be measured through a hole 22, and a bellows is attached to a lever 25 extending from a flexible portion 24 at the top of the column 23. 21 and the upper end of the tuning fork vibrator 9 are attached, and the lower end of the tuning fork vibrator 9 is attached to the bottom plate 20 via the ring spring 11. If the measured pressure of the fluid increases, the bellows 21 and ring spring 11 will expand, and the flexible portion 24 will rotate slightly. Similar to the previous example,
Since the increase in pressure is not proportional to the elongation of the ring spring 11, the ratio of the force absorbed by the elastic resistance of the bellows 21 and the flexible portion 24 decreases as the pressure increases. On the other hand, since the tension applied to the tuning fork vibrator 9 increases more than the rate of increase in pressure, a change in frequency proportional to the measured pressure is obtained as a result.

第9図は更に他の実施例の原理図を示している。音叉振
動子9は支点30の片側のてこ31の端部と゛固定部と
の間に取り付けられ、測定荷重Wは支点30の他の側に
あって水平方向と角度θだけ傾斜をなすてこ32の端部
33に鉛直下方に加えられている。てこ32の中間には
、てこ32の長手方向にのみ伸縮容易なリングばね34
が設けられている。このようなてこ32を用いた荷重測
定機構において、aを音叉振動子側のでこ31の長さ、
bを荷重側のてこ32の長さとすると、音叉振動子9に
加わる張力Fと測定筒gEWの比率は次式で与えられる
FIG. 9 shows a principle diagram of yet another embodiment. The tuning fork vibrator 9 is attached between the end of the lever 31 on one side of the fulcrum 30 and the fixed part, and the measurement load W is attached to the lever 32 on the other side of the fulcrum 30, which is inclined at an angle θ with respect to the horizontal direction. It is added vertically downward to the end portion 33. In the middle of the lever 32 is a ring spring 34 that can be easily expanded and contracted only in the longitudinal direction of the lever 32.
is provided. In a load measuring mechanism using such a lever 32, a is the length of the lever 31 on the tuning fork vibrator side,
When b is the length of the lever 32 on the load side, the ratio between the tension F applied to the tuning fork vibrator 9 and the measuring tube gEW is given by the following equation.

F/W−(b/ &) IIcosO−(8)ところで
、てこ32の荷重側の長さbは一定ではなく、荷重Wが
加えられるとその方向の分力W・ sinθの作用によ
り、bOをW=0の時のでこ32の長さ、Cをてこ32
の伸張に関するリングばね34のばね係数としたときに
、てこ32の長さbは次式のように荷重Wに比例して伸
張する。
F/W-(b/&) IIcosO-(8) By the way, the length b of the load side of the lever 32 is not constant, and when the load W is applied, bO is changed by the action of the component force W・sinθ in that direction. The length of lever 32 when W = 0, C is lever 32
The length b of the lever 32 expands in proportion to the load W as shown in the following equation.

b=bo*  (1+c eve  sinθ)   
−(9)更に、(8)式、(8)式をまとめると次の(
10)式が得られる。
b=bo* (1+c eve sinθ)
-(9) Furthermore, by summarizing equations (8) and (8), we get the following (
10) Equation is obtained.

F/W= (bO/ a) a  cosθ*  (1
+c−W*  sinθ)  ・(10)この(10)
式の右辺において、荷重W以外は全て定数であるから、
音叉振動子9に伝達される張力Fの荷重Wに対する比率
は、荷重Wの増加に応じた一定比率で増加し、音叉振動
子9の振動数の変化分を荷重Wに比例させるという本発
明の目的を達成していることが判る。
F/W= (bO/a) a cosθ* (1
+c-W* sin θ) ・(10) This (10)
On the right side of the equation, everything except the load W is constant, so
According to the present invention, the ratio of the tension F transmitted to the tuning fork vibrator 9 to the load W increases at a constant ratio according to the increase in the load W, and the change in the frequency of the tuning fork vibrator 9 is made proportional to the load W. It appears that the purpose has been achieved.

[)A明の効果] 以上説明したように本発明に係る振動式力測定装置は、
次のような利点がある。
[)A effect] As explained above, the vibrating force measuring device according to the present invention has the following effects:
It has the following advantages:

(1)リングばねを一例とする極めて簡単な非線形ばね
を、振動式力センサと固定部の間、又は力伝達経路中に
挿入するだけで、振動式力センサの非直線性を実質上消
去できるため、安価で高精度の振動式力測定器が得られ
る。
(1) By simply inserting an extremely simple nonlinear spring, such as a ring spring, between the vibrating force sensor and the fixed part or into the force transmission path, the nonlinearity of the vibrating force sensor can be virtually eliminated. Therefore, an inexpensive and highly accurate vibrating force measuring device can be obtained.

(2)マイクロプロセッサを用いることなく直線出力の
力測定ができる。もし、ブイクロプロセッサその他の電
子回路の演算による直線補償を併用する場合においても
、補償装置が簡単になるほか補償後の直線精度が著しく
向上する。
(2) Linear output force can be measured without using a microprocessor. Even if linear compensation using calculations by a microprocessor or other electronic circuit is used together, the compensation device becomes simpler and the linear accuracy after compensation is significantly improved.

(3)振動式力センサの非直線性のために、測定に利用
できる振動数の変化範囲ΔfmlΔFOが、従来は実質
上10%程度に制限されていたものが、直線化に関する
制約が緩和されるため20%或いはそれ以上に拡大でき
る。このことは、零点ドリフト、クリープ、ヒステリシ
ス、再現性などの諸誤差が相対的に小さくなることを意
味し、直線性以外の精度も向上する。
(3) Due to the non-linearity of the vibrating force sensor, the frequency change range ΔfmlΔFO that can be used for measurement was previously effectively limited to about 10%, but the constraints on linearization will be relaxed. Therefore, it can be expanded by 20% or more. This means that various errors such as zero point drift, creep, hysteresis, and reproducibility become relatively small, and accuracy other than linearity also improves.

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

図面は本発明に係る振動式力測定装置の実施例を示し、
第1図はその構成図、第2図は第1図の動作説明図、第
3図は基本となる理論特性図、第4図はリングばねの特
性図、第5図は第1図の実施例の荷重と軸力の関係グラ
フ図、第6図は各種非線形ばねの形状図、第7図は他の
実施例の構成図、第8図は振動式圧力測定器の構成図、
第9図は更に他の実施例の原理図であり、第10図は従
来の振動式荷重測定器の構成図、第11図は音叉振動子
の特性図である。 符号1は固定柱、2は可動柱、3.4はリンク、5は可
撓部、9は音叉振動子、11.34はリングばね、14
は引張片、21はベローズ、25.31.32はてこ、
30は支点である。 第1図 第2図 (O) 第10図 第11図 (0)            (b)軸力F 手続補正書(自発) 昭和62年3月13日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 2、発明の名称 振動式荷重測定装置 3、補正をする者 119件との関係 特許出願人 住所 東京都文京区湯島三丁目9番11号名称 新光電
子株式会社 代表者 西 口   譲 4、代理人 〒121東京都足立区梅島二丁目17番3号梅島ハイタ
ウンC−104 願書の発明の名称及び明細書 6、補正の内容 (1)願書の発明の名称を「振動式力測定装置」から「
振動式荷重測定装置」に補正する。 (2)明細書を別紙訂正明細書の通り補正する。 訂  正  明  細  書 1、発明の名称 振動式荷重測定装置 2、特許請求の範囲 1、加えられた力に応じて振動数が変化する振動式力セ
ンサを用い、測定すべき荷重を前記振動式力センサに伝
達する比率を力の増加に応じ一定比率で非線形ばねによ
って増減させることにより、得られる振動数の変化が測
定すべき籠」に比例するように構成したことを特徴とす
る振動式前1測定装置。 2、 前記振動式力センサと固定部の間又はW11足す
べき力を前記振動式力センサに伝達する径路中に、ばね
係数が引張力又は圧縮力の増大につれて増加又は減少す
る前記非線形ばねを設け、測定すべき住ユに応じて測定
機構内に発生する弾性変形に基づき機構内に吸収されて
前記振動式力センサには伝達されない力の測定荷重に対
する比率を、荏1の増大につれ減少するようにした特許
請求の範囲第1項に記載の振動式荷重測定装置。 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] 本発明は、加えられた軸方向の力に応じて固有振動数が
変化する振動式力センサを利用して力や重量などを測定
するに際し、測定値の直線誤差を消去できる振動式荷重
測定装着に関するものである。 [従来の技術] 振動弦、音叉振動子などの振動式力センサは、加えられ
た軸方向の力と固有振動数の間に一定の関係があるため
、振動数を検出して圧力−力・重量などの測定に利用で
きる。しかし、力と振動数とは木質的に直線関係にはな
いため、マイクロプロセッサなどの演算により振動数の
直線化を図らない限り実用困難であり、測定装置が複雑
かつ高価になって応用面も狭い範囲に限定される。 音叉振動子を力センサとして用いた従来のff1ffi
測定用荷重測定器の構成例を第10図に示す、固定柱1
、可動柱2及びこれらを結ぶ相互に平行な水平リンク3
.4により、4個の可撓部5をヒンジとして平行四辺形
のリンク機構が形成され、可動柱2上に計量皿6が取り
付けられている。更に、アーム7が固定柱1から、突起
8が可動柱2から側方に張り出され、音叉振動子9の上
下端はフレクシャ10.10を介してそれぞれ保持され
ている。このような荷重測定機構は、音叉振動子9とフ
レクシャ10を除き、削り出しゃグイキャストなどによ
り一体構造に成形されるほか、適当数の部品を組立てて
構成されることもある。計量皿6に測定すべき荷重Wを
加えると、荷重Wに等しい大きさのFが軸力として音叉
振動子9に伝達される。公知の方法により音叉振動子9
を振動させておくと、その振動数fは軸力Fに応じて変
化し、振動数fを測定することにより軸力F、つまり荷
重Wを知ることができる。 軸力Fを加えた時の振動数fは、foを無負荷時の振動
数、Fを軸力、Kを音叉振動子9により決まる定数とす
ると、次の(1)式で得られる。 f = 10・ (1+に−F)I     ・・・(
1)この振動数fは第11図(a)に示すように無負荷
時の振動数fOを基準として、引張力が加えられれば増
加、圧縮力が加えられれば減少するが、実用例の多い引
張力の場合を主にして以下に説明する。 第11図(b)は振動数の変化分Δf=f−foと軸力
Fの関係を、第11図(a)のハツチング部分について
拡大して示したものである。この(b)に示されるよう
に、フルスケール時の軸力Fmにおける振動数の変化分
Δfmの点と零点を結んだ直線に対し、実際の変化分Δ
fは直線性誤差εを有している。誤差εの最大値は音叉
振動子9の使用範囲として、Δfm/fOを10%に選
んだ場合にはフルスケール時のΔFrsに対し約1.2
%、ff/foを20%に選んだ場合には約2.3%に
達するため、前述のようにマイクロプロセッサによる演
算以外には直線性誤差εの高精度の補償は極めて困難で
あり、更には補償後においても無視できない程度の誤差
が存在し得ることから、Δfm/foを10%以上の広
い範囲に拡大することは実用上困難である。 [発明の目的] 本発明の目的は、振動式力センサを用いた力測定機構に
おいて、測定すべき荷重と得られる振動数変化分の間に
存在する非直線性を排除し、両者の間に実質上直線関係
を与え、精度の良い測定を実現する振動式荷重測定装置
を提供することにある。 [発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は。 加えられた力に応じて振動数が変化する振動式力センサ
を用い、測定すべき荷重を前記振動式力センサに伝達す
る比率を力の増加に応じ一定比率で非線形ばねによって
増減させることにより、得られる振動数の変化が測定す
べき荷重に比例するように構成したことを特徴とする振
動式荷重測定装置である。 [発明の実施例] 本発明を第1図〜第9図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。 第1図は本発明の実施例に基づく荷重測定器の構成図で
ある。音叉振動子9を保持する一方のフレクシャ10部
分に非線形特性を有するリングばね11が設けられてい
る以外は、第10図の従来例と異なるところはない。 このような荷重測定器の作用を、第1図と同等の原理機
構に基づく第2図を用いて説明する。無負荷時には第2
図(a)のような状態であったものが、計量皿6に荷重
Wが加えられると、第2図(b)のようにリングばね1
1が伸張し、長さLを有する水平リンク3.4が角θだ
け傾斜し、可動柱2がy−+L・θだけ鉛直下方に変位
する。リンク機構のばね剛性は4個所の可撓部5.5.
5.5に存在し、荷fiWに対する反抗トルクTとして
作用するのであるが、傾斜角θや鉛直変位yが微小であ
ることから、リンク機構としては可動柱2の鉛直変位y
に対し、等測的にkllyの大きさの弾性抗力が作用す
るものとする。この場合に、kは鉛直変位yに対するリ
ンク機構の等価ばね係数である。また、第2図(b)で
も明らかなようにリングばね11の伸びと可動柱2の変
位yは同一である。 第10図に示した従来の荷重測定器に測定荷重Wが加え
られたとき、可動柱2に若干の変位yを許容すると、リ
ンク機構の可撓部5のばね剛性により、荷重Wの一部と
して変位yに比例した大きさの力に・yが吸収されて音
叉振動子9には伝達されない。 しかしながら、本発明の荷重測定器では変位yを測定荷
重Wに比例させるのではなく、荷重Wに対する相対変位
y/WをWの増加と共に減少させる。つまり、リンク機
構に吸収されて音叉振動子9に伝達されない力keyの
荷重Wに対する比にφy/Wを、荷重Wの増加に伴い小
さくすることにしている。その結果として、荷重Wが増
加するにつれ、実際に音叉振動子9に伝達される軸力F
と荷ff1Wとの比率F/Wを増加させることになり、
最終的に荷重Wと振動数の変化分Afの関係を直線化す
るものである。荷重Wの増加と共に荷重測定器の相対変
位y/wを減少させるためには、張力の増加と共にばね
係数が大きくなる非線形特性を有するリングばね11を
、音叉振動子9と固定部の間又は力の伝達経路中に挿入
すればよいことになる。 次に、本発明を理論的に考察する。(1)式を若干変形
すると(2)式を得る。 f/fo=1+Δf/FO= (1+K −F)鴫・・
・(2)本発明においては、音叉振動子9に加わる軸力
Fと測定荷重Wの関係を従来の荷重測定器のように同−
或いは比例ではなく、次の(3)式に示すように、荷重
Wが増大するにつれ力の伝達率F/Wを増加させること
が基本である。 F/W=(a/K)  ・(1÷(a/4)・W) ・
(3)ただし、aは実用に適したように選択できる定数
である。 (3)式を変形して、(2)式に代入し整理すると、以
下の(4) 、 (5)式を経て(8)式を得ることが
できる。 l十KIIF=(1+a・W/2)2 ・・・(4)(
1+に・F)’=1+aΦW/2  ・・・(s)Δ 
f / fo=  a  @ W/ 2       
    −(6)この(6)式で明らかなように、振動
数の変化分Δfが測定荷重Wに正しく比例するから、(
3)式の条件を満たし得れば直線誤差εが零になり、本
発明の目的が達成されることになる。 (3)式による本発明の荷重測定器の特性を具体的に第
3図に示す、第3図(a)では、荷重Wの増加に伴い音
叉振動子9に加わる軸力Fが荷重Wの二次曲線として増
加することを示している。第3図(b)では、測定すべ
き荷重Wに対し実際に音叉振動子9に伝達される軸力F
の比率F/Wの特性、即ち(3)式そのものが示されて
おり、荷重Wの増加と共に直線的に増加することが判る
。 荷重Wと音叉振動子の振動数の変化分Δfの関係を直線
化するための伝達率F/Wの特性直線は、第3図(b)
に例示した1本のみに限定されないことも1本発明の大
きな特長である。理解と計算を容易にするために(6)
式を用いて(3)式を書き直すと、(7)式を得る。 F/W=(a/K)  ・ (1+Δf/(2−ro)
)・(7)第3図(c)はこの(7)式を用い、横軸に
Δf/foをとって零点、即ちΔf=oにおけるF/W
= a / Kが0.5〜1.0の場合について、F/
W特性直線を例示したものであり、定性的には第3図(
b)と同一内容のものである0例えば、Af/fOの2
0%を測定範囲と定め、零点近傍の力伝達率F / W
 = a / Kを80%に選択した場合には、最大荷
重時のF/Wを88%とし、中間点では両者を直線で結
んだ値を採ればよいことが判る。−股部として、(7)
式から容易に察せられるように、零点におけるF/Wを
基準にとると、Δf/foの10%当り、F/Wを5%
ずつ増加させればよい。 以上の考察により、本発明の荷重測定装置内の力の配分
は、荷重W= (リンク機構に吸収される力に−y)+
(音叉振動子に伝達される軸力F)となる。 リングばね11は最初のうちは伸び易いが、第4図に例
示するように加わる力Fが増えて、リングばね11が力
Fの方向に長くなるに従い伸び難くなり、力Fに対する
伸び率y/Fが小さくなる。定性的には測定荷重Wの増
加につれ、荷重Wに対する相対変位y/Wも同様に減少
する。このことは第5図のF−W曲線に示されており、
荷重Wの増加と共にリンク機構に吸収される力に−Yの
増加率が小さくなる0反面で、音叉振動子9に対する力
の伝達率F/Wが増大している。この第5図のF−W曲
線は第3図(a)の理論特性曲線に対応し、もし両者が
一致すれば実施例の直線誤差εは零になる。 変型なる実験の結果、第1図に示した本発明の実施例に
よる荷重測定器の直線誤差(/Δfmは、Δfm/fo
の範囲が10%の時±0.01%という高精度に達し、
従来機構の100分の1以下に縮小できることが立証さ
れている。 本発明の荷重測定器に用いる非線形のリングばね11と
しては、第1図、第2図、第4図に例示した楕円状リン
グばね11以外に、第6図(a)〜(g)に例示したも
の、或いはそれ以外にも多種多様の形状のものを用いる
ことができる。簡単に云えば、伸長するに従いばね係数
が大きくなるようなばねでさえあればよいことになる。 第6図(f) 、 (g)は実質上大小2種のばねを複
合したものであり、直線精度を細かく追求する場合には
時として有効である。 第7図(a)は他の実施例であり、本出願人による特開
昭60−10122号公報記載の振動式センサを荷重測
定器に組込んだものである。音叉振動子9はてこ12、
基部13、引張片14と一体に形成され、基部13はア
ーム7に、引張片14の下端は突起8にそれぞれ取り付
けられている。 そして、本発明の基本をなす非線形特性を有するリング
ばね11は引張片14の中間に設けられている。直線化
に関する作用や効果については、第1図の実施例と基本
的に異なるところはないので説明を省略する。リングば
ね11の設置場所については、第1図の実施例と同様に
音叉振動子9に連接して設けることは勿論可能である。 −股部として、リングばね11は音叉振動子9と固定部
の間、或いは音叉振動子9と可動部間の力の伝達経路中
の何れに設けてもよい。 第7図(b)の実施例においては、第7図(a)のリン
グばね11の代りに非線形特性を有する板ばね11°が
使用されている。板ばね11°の基部はてこ12に固着
され、先端に引張片14が取り付けられているのである
が、てこ12と板ばね11′の相対向する面の少なくと
も片方が弯曲していて、両者の間隔は先端に向うにつれ
非直線的に広がっている。このような板ばね11°では
。 先端の撓みyの増大につれ固定点が変化し板ばね11゛
の有効長が短くなるから、ばね係数は引張力の増大につ
れて増加する。この特性は第4図に示した非線形リング
ばね11のそれと全く類似であり、第7図(b)の測定
機構も第7図(a)の機構と同様に直線化の目的を達成
できる。 第8図は荷重測定器ではなく、圧力測定器に応用した実
施例である。底板20に取り付けられたベローズ21に
は、穴22から圧力を測定すべき流体が導入されるよう
になっており、柱23の上部の可撓部24から張り出さ
れたてこ25には、ベローズ21の上端と音叉振動子9
の上端が取り付けられ、音叉振動子9の下端はリングば
ね11を経て底板20に取り付けられている。流体の測
定圧が増加すればベローズ21とリングばね11が伸張
し、可撓部24は僅かに回動する。先の実施例と同様に
、圧力の増加とリングばね11の伸びは比例しないため
に、ベローズ21と可撓部24のりi性抗力により吸収
される力の圧力に対する比率は、圧力の増加と共に減少
する。一方、音叉振動子9に加わる張力は圧力の増加率
以上に増加するから、その結果として測定圧力に比例し
た振動数の変化が得られる。 第9図は更に他の実施例の原理図を示している。音叉振
動子9は支点30の片側のでこ31の端部と固定部との
間に取り付けられ、測定荷重Wは支点30の他の側にあ
って水平方向と角度θだけ傾剥をなすてこ32の端部3
3に鉛直下方に加えられている。てこ32の中間には、
てこ32の長平方向にのみ伸縮容易なリングばね34が
設けられている。このようなてこ32を用いた荷重測定
機構において、aを音叉振動子側のでこ31の長さ、b
を荷重側のでこ32の長さとすると、音叉振動子9に加
わる張力Fと測定荷重Wの比率は次式で与えられる。 F/ W= (b / a) a  cosθ    
・(8)ところで、てこ32の荷重側の長さbは一定で
はなく、荷重Wが加えられるとその方向の分力Wasi
nOの作用により、boをW=Oの時のてこ32の長さ
、Cをてこ32の伸張に関するリングばね34のばね係
数としたときに、てこ32の長さbは次式のように荷重
Wに比例して伸張する。 b=bO*  (1+clIW*  sinθ)   
−(9)更に、(8)式、(9)式をまとめると次の(
10)式が得られる。 F/W= (bO/ a) a  cosθ++  (
1+caW*  5jnO)  −・−(10)この(
10)式の右辺において、荷重W以外は全て定数である
から、音叉振動子9に伝達される張力Fの荷重Wに対す
る比率は、荷重Wの増加に応じた一定比率で増加し、音
叉振動子9の振動数の変化分を荷重Wに比例させるとい
う本発明の目的を達成していることが判る。 [発明の効果] 以上説明したように本発明に係る振動式荷重測定装置は
、次のような利点がある。 (1〕 リングばねや弓形ばねを実例とする極めて簡単
な非線形ばねを、振動式力センサと固定部の間、又は力
伝達経路中に挿入するだけで、振動式力センサの非直線
性を実質上消去できるため、安価で高精度の振動式荷重
測定器が得られる。 (2)マイクロプロセッサを用いることなく直線出力の
力測定ができる。もし、マイクロプロセッサその他の電
子回路の演算による直線補償を併用する場合においても
、補償装置が簡単になるほか補償後の直線精度が著しく
向上する。 (3)振動式力センサの非直線性のために、測定に利用
できる振動数の変化範囲ΔFm/fOが、従来は実質上
10%程度に制限されていたものが、直線化に関する制
約が緩和されるため20%或いはそれ以上に拡大できる
。このことは、零点ドリフト、クリープ、ヒステリシス
、再現性などの諸誤差が相対的に小さくなることを意味
し、直線性以外の精度も向上する。 4、図面の簡単な説明 図面は本発明に係る振動式荷重測定装置の実施例を示し
、第1図はその構成図、第2図は第1図の動作説明図、
第3図は基本となる理論特性図、第4図はリングばねの
特性図、第5図は第1図の実施例の荷重と軸力の関係グ
ラフ図、第6図は各種非線形ばねの形状図、第7図は他
の実施例の構成図、第8図は振動式圧力測定器の構成図
、第9図は更に他の実施例の原理図であり、第10図は
従来の振動式荷重測定器の構成図、第11図は音叉振動
子の特性図である。 符号1は固定柱、2は可動柱、3.4はリンク、5は可
撓部、9は音叉振動子、11.34はリングばね、14
は引張片、21はベローズ、25.31.32はてこ、
30は支点である。 手続補正書 昭和62年6月19日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 2、発明の名称 振動式荷重測定装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都文京区湯島三丁目9番11号名称 新光電
子株式会社 代表者 西 口   譲 4、代理人 〒121東京都足立区梅島二丁目17番3号梅島ハイタ
ウンC−104 6、補正の対象 昭和62年3月13日提出の手続補正書7、補正の内容 (1)別紙の通り。 (2)補正の内容の欄の(1)を削除する。 手続祁1正書(自発) 昭和62年3月13日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第115424号 2、発明の名称 振動式荷重測定装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都文京区湯島三丁目9番11号名称 新光電
子株式会社 代表者 西 口   譲 4、代理人 〒121東京都足立区梅島二丁目17番3号梅島ハイタ
ウンC−104 廿03 (852)3111■ 5、補正の対象 明細書
The drawings show an embodiment of the vibrating force measuring device according to the present invention,
Figure 1 is its configuration diagram, Figure 2 is an explanatory diagram of the operation of Figure 1, Figure 3 is the basic theoretical characteristic diagram, Figure 4 is the characteristic diagram of the ring spring, and Figure 5 is the implementation of Figure 1. A graph of the relationship between load and axial force in the example, Figure 6 is a shape diagram of various nonlinear springs, Figure 7 is a configuration diagram of another embodiment, Figure 8 is a configuration diagram of a vibrating pressure measuring device,
FIG. 9 is a principle diagram of still another embodiment, FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional vibratory load measuring device, and FIG. 11 is a characteristic diagram of a tuning fork vibrator. 1 is a fixed column, 2 is a movable column, 3.4 is a link, 5 is a flexible part, 9 is a tuning fork vibrator, 11.34 is a ring spring, 14
is a tension piece, 21 is a bellows, 25.31.32 is a lever,
30 is a fulcrum. Figure 1 Figure 2 (O) Figure 10 Figure 11 (0) (b) Axial force F Procedural amendment (voluntary) March 13, 1988 Commissioner of the Patent Office Kuro 1) Akio Tono 2, Invention Name: Vibratory load measuring device 3, relationship with 119 persons making corrections Patent applicant address: 3-9-11 Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo Name: Shinko Denshi Co., Ltd. Representative: Yuzuru Nishiguchi 4, agent: 121 Tokyo, Japan C-104 Umejima High Town, 2-17-3 Umejima, Adachi-ku Title of the invention in the application, Description 6, and content of amendments (1) Change the name of the invention in the application from "vibrating force measuring device" to "
"Vibration load measuring device". (2) Amend the specification according to the attached amended specification. Amendment Statement 1, Name of the Invention Vibratory Load Measuring Device 2, Claim 1, Using a vibrating force sensor whose frequency changes according to the applied force, the load to be measured is measured using the vibrating force sensor. A vibrating front panel characterized in that the ratio of transmission to the force sensor is increased or decreased by a nonlinear spring at a constant rate in response to an increase in force, so that the resulting change in frequency is proportional to the cage to be measured. 1 measuring device. 2. The nonlinear spring whose spring coefficient increases or decreases as the tensile force or compressive force increases is provided between the vibrating force sensor and the fixed part or in a path that transmits the force to be added to the vibrating force sensor. , the ratio of force to the measurement load that is absorbed into the mechanism and not transmitted to the vibrating force sensor based on elastic deformation that occurs in the measurement mechanism depending on the housing to be measured is decreased as the force increases. A vibratory load measuring device according to claim 1. 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention is applicable to measuring force, weight, etc. using a vibrating force sensor whose natural frequency changes according to the applied axial force. , relates to a vibrating load measurement device that can eliminate linear errors in measured values. [Prior Art] Vibratory force sensors such as vibrating strings and tuning fork vibrators have a certain relationship between the applied axial force and the natural frequency, so they detect the frequency and calculate the pressure-force ratio. Can be used to measure weight, etc. However, since force and frequency do not have a linear relationship due to the nature of wood, it is difficult to put it into practical use unless the frequency is linearized by calculations using a microprocessor, etc., and the measurement equipment becomes complicated and expensive, making it difficult to apply. limited to a narrow range. Conventional ff1ffi using a tuning fork vibrator as a force sensor
An example of the configuration of the measurement load measuring device is shown in Fig. 10. Fixed column 1
, movable columns 2 and mutually parallel horizontal links 3 connecting them
.. 4 forms a parallelogram link mechanism using the four flexible parts 5 as hinges, and a weighing pan 6 is mounted on the movable column 2. Furthermore, the arm 7 and the protrusion 8 extend laterally from the fixed column 1 and the movable column 2, respectively, and the upper and lower ends of the tuning fork vibrator 9 are held via flexures 10 and 10, respectively. Such a load measuring mechanism, except for the tuning fork vibrator 9 and the flexure 10, may be formed into an integral structure by machining or gui-casting, or may be constructed by assembling a suitable number of parts. When a load W to be measured is applied to the weighing pan 6, a magnitude F equal to the load W is transmitted to the tuning fork vibrator 9 as an axial force. Tuning fork vibrator 9 by a known method
When vibrated, the frequency f changes according to the axial force F, and by measuring the frequency f, the axial force F, that is, the load W can be determined. The frequency f when the axial force F is applied is obtained by the following equation (1), where fo is the frequency under no load, F is the axial force, and K is a constant determined by the tuning fork vibrator 9. f = 10・ (1+ to −F) I ... (
1) As shown in Figure 11(a), this frequency f increases when a tensile force is applied, and decreases when a compressive force is applied, based on the frequency fO under no load, but there are many practical examples. The case of tensile force will be mainly explained below. FIG. 11(b) is an enlarged view of the relationship between the frequency change Δf=f−fo and the axial force F for the hatched portion in FIG. 11(a). As shown in (b), with respect to the straight line connecting the point of frequency change Δfm in the axial force Fm at full scale and the zero point, the actual change Δ
f has a linearity error ε. The maximum value of the error ε is approximately 1.2 with respect to ΔFrs at full scale when Δfm/fO is selected as 10% as the usage range of the tuning fork vibrator 9.
If % and ff/fo are selected to be 20%, it will reach approximately 2.3%, so as mentioned above, it is extremely difficult to compensate for the linearity error ε with high accuracy other than through calculation by a microprocessor. Even after compensation, there may be a non-negligible error, so it is practically difficult to expand Δfm/fo to a wide range of 10% or more. [Object of the Invention] An object of the present invention is to eliminate non-linearity that exists between the load to be measured and the obtained frequency change in a force measurement mechanism using a vibrating force sensor, and to eliminate the non-linearity between the two. It is an object of the present invention to provide a vibratory load measuring device that provides a substantially linear relationship and achieves highly accurate measurements. [Summary of the Invention] The gist of the present invention for achieving the above-mentioned objects is as follows. By using a vibrating force sensor whose frequency changes according to the applied force, and using a nonlinear spring to increase or decrease the ratio of transmitting the load to be measured to the vibrating force sensor at a constant rate as the force increases, This is a vibratory load measuring device characterized in that it is configured such that a change in the obtained vibration frequency is proportional to the load to be measured. [Embodiments of the Invention] The present invention will be described in detail based on embodiments illustrated in FIGS. 1 to 9. FIG. 1 is a configuration diagram of a load measuring device based on an embodiment of the present invention. There is no difference from the conventional example shown in FIG. 10, except that a ring spring 11 having nonlinear characteristics is provided in one flexure 10 portion that holds the tuning fork vibrator 9. The operation of such a load measuring device will be explained using FIG. 2, which is based on the same principle mechanism as FIG. 1. 2nd when no load
When the load W is applied to the weighing pan 6, the ring spring 1 changes as shown in Fig. 2(b).
1 is extended, the horizontal link 3.4 having a length L is tilted by an angle θ, and the movable column 2 is displaced vertically downward by y−+L·θ. The spring rigidity of the link mechanism is determined by the four flexible parts 5.5.
5.5, and acts as a reaction torque T against the load fiW. However, since the inclination angle θ and the vertical displacement y are minute, the link mechanism is limited to the vertical displacement y of the movable column 2.
It is assumed that an elastic drag force of magnitude klly acts isometrically on the . In this case, k is the equivalent spring coefficient of the linkage for vertical displacement y. Furthermore, as is clear from FIG. 2(b), the extension of the ring spring 11 and the displacement y of the movable column 2 are the same. When a measurement load W is applied to the conventional load measuring device shown in FIG. y is absorbed by a force proportional to the displacement y and is not transmitted to the tuning fork vibrator 9. However, in the load measuring device of the present invention, the displacement y is not made proportional to the measured load W, but the relative displacement y/W with respect to the load W is decreased as W increases. In other words, φy/W, which is the ratio of the force key absorbed by the link mechanism and not transmitted to the tuning fork vibrator 9 to the load W, is made smaller as the load W increases. As a result, as the load W increases, the axial force F actually transmitted to the tuning fork vibrator 9 increases.
This will increase the ratio F/W between the load and the load ff1W,
Finally, the relationship between the load W and the frequency change Af is linearized. In order to decrease the relative displacement y/w of the load measuring device as the load W increases, a ring spring 11 having a non-linear characteristic in which the spring coefficient increases as the tension increases is installed between the tuning fork vibrator 9 and the fixed part or It is only necessary to insert it into the transmission path of Next, the present invention will be considered theoretically. By slightly modifying equation (1), equation (2) is obtained. f/fo=1+Δf/FO= (1+K -F) Shi...
- (2) In the present invention, the relationship between the axial force F applied to the tuning fork vibrator 9 and the measurement load W is the same as in the conventional load measuring device.
Alternatively, the basic principle is to increase the force transmission rate F/W as the load W increases, rather than proportionally, as shown in the following equation (3). F/W=(a/K) ・(1÷(a/4)・W) ・
(3) However, a is a constant that can be selected as appropriate for practical use. By transforming the equation (3) and substituting it into the equation (2), we can obtain the equation (8) through the following equations (4) and (5). 10KIIF=(1+a・W/2)2...(4)(
1+・F)'=1+aΦW/2...(s)Δ
f / fo= a @ W/ 2
-(6) As is clear from equation (6), the change in frequency Δf is correctly proportional to the measured load W, so (
If the condition of equation 3) can be satisfied, the linear error ε becomes zero, and the object of the present invention is achieved. The characteristics of the load measuring device of the present invention based on equation (3) are specifically shown in FIG. 3. In FIG. 3(a), the axial force F applied to the tuning fork vibrator 9 as the load W increases It shows that it increases as a quadratic curve. In FIG. 3(b), the axial force F actually transmitted to the tuning fork vibrator 9 with respect to the load W to be measured
The characteristics of the ratio F/W, that is, the equation (3) itself, is shown, and it can be seen that it increases linearly as the load W increases. The characteristic straight line of the transmissibility F/W for linearizing the relationship between the load W and the change in frequency Δf of the tuning fork vibrator is shown in Figure 3(b).
Another major feature of the present invention is that it is not limited to the one example shown in FIG. To facilitate understanding and calculation (6)
If equation (3) is rewritten using equation (7), equation (7) is obtained. F/W=(a/K) ・(1+Δf/(2-ro)
)・(7) Figure 3(c) uses this equation (7) and plots Δf/fo on the horizontal axis to calculate the F/W at the zero point, that is, Δf=o.
= For the case where a/K is 0.5 to 1.0, F/
This is an example of the W characteristic line, qualitatively shown in Figure 3 (
0 that has the same content as b) For example, 2 of Af/fO
Setting 0% as the measurement range, the force transmission rate F/W near the zero point
It can be seen that if = a / K is selected as 80%, the F/W at the maximum load should be 88%, and the value obtained by connecting the two with a straight line should be taken at the midpoint. -As a crotch, (7)
As can be easily seen from the formula, if the F/W at the zero point is taken as the standard, the F/W is increased by 5% for every 10% of Δf/fo.
You can increase it by increments. Based on the above considerations, the force distribution within the load measuring device of the present invention is as follows: Load W = (-y to the force absorbed by the link mechanism) +
(Axial force F transmitted to the tuning fork vibrator). The ring spring 11 is easy to stretch at first, but as the applied force F increases and the ring spring 11 becomes longer in the direction of the force F, as illustrated in FIG. F becomes smaller. Qualitatively, as the measured load W increases, the relative displacement y/W with respect to the load W similarly decreases. This is shown in the F-W curve in Figure 5,
As the load W increases, the rate of increase of -Y in the force absorbed by the link mechanism decreases, but on the other hand, the transmission rate F/W of the force to the tuning fork vibrator 9 increases. The FW curve in FIG. 5 corresponds to the theoretical characteristic curve in FIG. 3(a), and if they match, the linearity error ε of the embodiment becomes zero. As a result of a modification experiment, the linear error (/Δfm is Δfm/fo
When the range is 10%, it reaches a high accuracy of ±0.01%,
It has been proven that the size can be reduced to less than 1/100 of the conventional mechanism. In addition to the elliptical ring springs 11 illustrated in FIGS. 1, 2, and 4, the nonlinear ring springs 11 used in the load measuring device of the present invention are illustrated in FIGS. 6(a) to 6(g). It is also possible to use a variety of other shapes. Simply put, it is sufficient to use a spring whose spring coefficient increases as it expands. Figures 6(f) and 6(g) are essentially a combination of two types of springs, large and small, and are sometimes effective when fine linear accuracy is sought. FIG. 7(a) shows another embodiment in which the vibration type sensor described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-10122 by the present applicant is incorporated into a load measuring device. The tuning fork vibrator 9 is a lever 12,
The base 13 and the tension piece 14 are integrally formed, and the base 13 is attached to the arm 7, and the lower end of the tension piece 14 is attached to the protrusion 8, respectively. A ring spring 11 having nonlinear characteristics, which is the basis of the present invention, is provided in the middle of the tension piece 14. Regarding the functions and effects related to linearization, there is no fundamental difference from the embodiment shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted. Regarding the installation location of the ring spring 11, it is of course possible to provide it in connection with the tuning fork vibrator 9, similar to the embodiment shown in FIG. - As the crotch part, the ring spring 11 may be provided either between the tuning fork vibrator 9 and the fixed part or in the force transmission path between the tuning fork vibrator 9 and the movable part. In the embodiment shown in FIG. 7(b), a plate spring 11° having nonlinear characteristics is used in place of the ring spring 11 shown in FIG. 7(a). The base of the leaf spring 11° is fixed to the lever 12, and the tension piece 14 is attached to the tip. However, at least one of the opposing surfaces of the lever 12 and the leaf spring 11' is curved, so that both sides are curved. The spacing increases non-linearly towards the tip. In such a leaf spring 11°. As the deflection y of the tip increases, the fixed point changes and the effective length of the leaf spring 11'' becomes shorter, so the spring coefficient increases as the tensile force increases. This characteristic is completely similar to that of the nonlinear ring spring 11 shown in FIG. 4, and the measuring mechanism of FIG. 7(b) can also achieve the purpose of linearization in the same way as the mechanism of FIG. 7(a). FIG. 8 shows an embodiment in which the present invention is applied not to a load measuring device but to a pressure measuring device. A bellows 21 attached to the bottom plate 20 is configured to introduce a fluid whose pressure is to be measured through a hole 22, and a bellows is attached to a lever 25 extending from a flexible portion 24 at the top of the column 23. 21 upper end and tuning fork vibrator 9
The upper end of the tuning fork vibrator 9 is attached, and the lower end of the tuning fork vibrator 9 is attached to the bottom plate 20 via a ring spring 11. If the measured pressure of the fluid increases, the bellows 21 and ring spring 11 will expand, and the flexible portion 24 will rotate slightly. As in the previous embodiment, since the increase in pressure is not proportional to the elongation of the ring spring 11, the ratio of the force absorbed by the drag force of the bellows 21 and the flexible portion 24 to the pressure decreases as the pressure increases. do. On the other hand, since the tension applied to the tuning fork vibrator 9 increases more than the rate of increase in pressure, a change in frequency proportional to the measured pressure is obtained as a result. FIG. 9 shows a principle diagram of yet another embodiment. The tuning fork vibrator 9 is attached between the end of the lever 31 on one side of the fulcrum 30 and the fixed part, and the measurement load W is attached to the lever 32 on the other side of the fulcrum 30, which is inclined at an angle θ with respect to the horizontal direction. end 3 of
3 is added vertically downward. In the middle of lever 32,
A ring spring 34 that can be easily expanded and contracted only in the longitudinal direction of the lever 32 is provided. In a load measuring mechanism using such a lever 32, a is the length of the lever 31 on the tuning fork vibrator side, and b is
When is the length of the lever 32 on the load side, the ratio of the tension F applied to the tuning fork vibrator 9 and the measurement load W is given by the following equation. F/W= (b/a) a cosθ
・(8) By the way, the length b of the load side of the lever 32 is not constant, and when the load W is applied, the component force Wasi in that direction
Due to the action of nO, when bo is the length of the lever 32 when W=O and C is the spring coefficient of the ring spring 34 regarding the extension of the lever 32, the length b of the lever 32 is calculated by the load as shown in the following equation. It expands in proportion to W. b=bO* (1+clIW* sinθ)
−(9) Furthermore, combining equations (8) and (9), we get the following (
10) Equation is obtained. F/W= (bO/a) a cosθ++ (
1+caW* 5jnO) −・−(10) This (
10) On the right side of the equation, everything except the load W is a constant, so the ratio of the tension F transmitted to the tuning fork vibrator 9 to the load W increases at a constant ratio according to the increase in the load W, and the tuning fork vibrator It can be seen that the object of the present invention, which is to make the change in the frequency of vibration 9 proportional to the load W, has been achieved. [Effects of the Invention] As explained above, the vibratory load measuring device according to the present invention has the following advantages. (1) By simply inserting an extremely simple nonlinear spring, such as a ring spring or an arcuate spring, between the vibrating force sensor and the fixed part or into the force transmission path, the nonlinearity of the vibrating force sensor can be virtually eliminated. (2) Linear output force can be measured without using a microprocessor.If linear compensation is performed using a microprocessor or other electronic circuit Even when used together, the compensator becomes simpler and the linear accuracy after compensation is significantly improved. (3) Due to the non-linearity of the vibrating force sensor, the frequency change range ΔFm/fO that can be used for measurement is However, what was previously limited to approximately 10% can now be expanded to 20% or more as constraints on linearization are relaxed.This means that zero point drift, creep, hysteresis, reproducibility, etc. This means that various errors are relatively small, and accuracy other than linearity is also improved. 4. Brief description of the drawings The drawings show an embodiment of the vibratory load measuring device according to the present invention, and FIG. Its configuration diagram, Figure 2 is an operation explanatory diagram of Figure 1,
Figure 3 is a basic theoretical characteristic diagram, Figure 4 is a characteristic diagram of a ring spring, Figure 5 is a graph of the relationship between load and axial force in the example of Figure 1, and Figure 6 is a shape of various nonlinear springs. 7 is a block diagram of another embodiment, FIG. 8 is a block diagram of a vibrating pressure measuring device, FIG. 9 is a principle diagram of still another embodiment, and FIG. 10 is a conventional vibrating pressure measuring device. The configuration diagram of the load measuring device and FIG. 11 are characteristic diagrams of the tuning fork vibrator. 1 is a fixed column, 2 is a movable column, 3.4 is a link, 5 is a flexible part, 9 is a tuning fork vibrator, 11.34 is a ring spring, 14
is a tension piece, 21 is a bellows, 25.31.32 is a lever,
30 is a fulcrum. Procedural amendment June 19, 1988 Commissioner of the Patent Office Black 1) Akio Yu Tono 2 Name of the invention Vibrating load measuring device 3 Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address 3-chome Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo No. 9-11 Name: Shinko Denshi Co., Ltd. Representative: Yuzuru Nishiguchi 4, Agent: C-104 6, Umejima High Town, 2-17-3 Umejima, Adachi-ku, Tokyo 121 Subject of amendment: Filed on March 13, 1988 Procedural amendment 7, content of amendment (1) as shown in the attached sheet. (2) Delete (1) in the content of correction column. Proceedings 1 official document (spontaneous) March 13, 1988 Commissioner of the Japan Patent Office Kuro 1) Akio Yu 1, Indication of the incident 1986 Patent Application No. 115424 2, Name of the invention Vibrating load measuring device 3, Amendment Patent applicant address: 3-9-11 Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo Name: Shinko Denshi Co., Ltd. Representative: Yuzuru Nishiguchi 4, agent: 2-17-3 Umejima, Adachi-ku, Tokyo 121 Hightown C-104 廿03 (852)3111■ 5. Specification subject to amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、加えられた力に応じて振動数が変化する振動式力セ
ンサを用い、測定すべき荷重を前記振動式力センサに伝
達する比率を力の増加に応じ一定比率で非線形ばねによ
って増減させることにより、得られる振動数の変化が測
定すべき力に比例するように構成したことを特徴とする
振動式力測定装置。 2、前記振動式力センサと固定部の間又は測定すべき力
を前記振動式力センサに伝達する径路中に、ばね係数が
引張力又は圧縮力の増大につれて増加又は減少する前記
非線形ばねを設け、測定すべき力に応じて測定機構内に
発生する弾性変形に基づき機構内に吸収されて前記振動
式力センサには伝達されない力の測定荷重に対する比率
を、力の増大につれ減少するようにした特許請求の範囲
第1項に記載の振動式力測定装置。
[Claims] 1. Using a vibrating force sensor whose frequency changes according to the applied force, the ratio of transmitting the load to be measured to the vibrating force sensor is set at a constant rate as the force increases. 1. A vibrating force measuring device characterized in that the vibration frequency is increased or decreased by a nonlinear spring so that a change in the obtained vibration frequency is proportional to the force to be measured. 2. Providing the non-linear spring whose spring coefficient increases or decreases as the tensile force or compressive force increases, between the vibrating force sensor and the fixed part or in a path that transmits the force to be measured to the vibrating force sensor. , the ratio of the force absorbed within the mechanism and not transmitted to the vibrating force sensor to the measurement load is reduced as the force increases, based on elastic deformation occurring within the measurement mechanism in response to the force to be measured. A vibrating force measuring device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009121950A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Shinko Denshi Kk Tuning-fork vibration type load sensor
WO2011001875A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 新光電子株式会社 Platform scale and load detection unit
JP2018128438A (en) * 2017-02-11 2018-08-16 新光電子株式会社 Load detection sensor including tuning-fork vibrator

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4856602A (en) * 1988-01-07 1989-08-15 Pitney Bowes Inc. Apparatus and method of weighing articles based upon harmonic motion
GB8903320D0 (en) * 1989-02-14 1989-04-05 Mahgerefteh Haroun Particle sizer
CA2018064C (en) * 1989-06-08 1996-04-16 Kaspar Saner Force transducer and method of producing it
CA2075816C (en) * 1990-12-17 1996-10-01 Johannes Wirth Container scale
GB9219074D0 (en) * 1992-09-09 1992-10-21 Gec Avery Technology Improvements in or relating to weighing machines
DE4305425B4 (en) * 1993-02-22 2008-06-26 Mettler-Toledo Ag Force measuring device, in particular balance
GB2303450B (en) * 1993-08-03 1997-07-09 Univ Brunel Detf load cell
DE19921177A1 (en) * 1999-05-07 2000-11-16 Hesse & Knipps Gmbh Ultrasonic wire bonding device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55149818A (en) * 1979-05-11 1980-11-21 Yokogawa Hokushin Electric Corp Power conversion mechanism
JPS6010122A (en) * 1983-06-30 1985-01-19 Shinko Denshi Kk Load converting mechanism

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897681A (en) * 1971-06-23 1975-08-05 Mettler Instrumente Ag Force measuring apparatus of the vibratory string type
GB1322871A (en) * 1971-06-23 1973-07-11 Mettler Instrumente Ag Force-measuring apparatuses
CH573103A5 (en) * 1973-11-16 1976-02-27 Wirth Gallo & Co
CH623928A5 (en) * 1978-02-02 1981-06-30 Wirth Gallo & Co
DE2967371D1 (en) * 1979-03-24 1985-03-14 Wirth Gallo Patent Ag Device for measuring masses and forces

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55149818A (en) * 1979-05-11 1980-11-21 Yokogawa Hokushin Electric Corp Power conversion mechanism
JPS6010122A (en) * 1983-06-30 1985-01-19 Shinko Denshi Kk Load converting mechanism

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009121950A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Shinko Denshi Kk Tuning-fork vibration type load sensor
WO2011001875A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 新光電子株式会社 Platform scale and load detection unit
JPWO2011001875A1 (en) * 2009-06-30 2012-12-13 新光電子株式会社 Platform scale and load detection unit
US8853568B2 (en) 2009-06-30 2014-10-07 Shinko Denshi Co., Ltd. Platform scale and load detection unit
JP2018128438A (en) * 2017-02-11 2018-08-16 新光電子株式会社 Load detection sensor including tuning-fork vibrator

Also Published As

Publication number Publication date
DE3716786A1 (en) 1987-11-26
GB8711377D0 (en) 1987-06-17
GB2190748A (en) 1987-11-25

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