BRPI0918571B1

BRPI0918571B1 - método para monitorar a condição de um dispositivo de medida de força e dispositivo de medida de força

Info

Publication number: BRPI0918571B1
Authority: BR
Inventors: Trautweiler Christoph
Original assignee: Mettler Toledo Ag; Mettler Toledo Gmbh
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2019-11-26
Also published as: EP2159554A1; AU2009286667B2; EP2329236A1; ES2755743T3; RU2011111734A; MX2011001547A; CN102132135B; EP2329236B1; RU2503933C2; BRPI0918571A2; CA2734957C; US20110203857A1; US8258415B2; CA2734957A1; WO2010023287A1; PL2329236T3; AU2009286667A1; AU2009286667A2; CN102132135A

Abstract

método para monitorar a condição de um dispositivo de medida de força e dispositivo de medida de força a presente invenção refere-se a um método, bem como a um dispositivo, que é operável de acordo com o método, para monitorar a condição de um dispositivo de medida de força, especificamente um dispositivo de pesagem, com uma parte transmissora de força móvel, pela qual uma força, que age no dispositivo de medida de força, é transmitida a um transdutor de medida, que gera um sinal de medida, correspondente à força aplicada, em que o sinal é colocado na forma de uma indicação de visualização, ou passado para diante para processamento posterior. nos método e dispositivo da invenção, pelo menos um parâmetro é determinado, que caracteriza a mobilidade livre da parte transmissora de força, ou uma variação na mobilidade livre com o tempo. o parâmetro é então comparado com pelo menos um valor de limiar, e, com base no resultado da comparação, uma ação do dispositivo de medida de força é disparada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA MONITORAR A CONDIÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE MEDIDA DE FORÇA E DISPOSITIVO DE MEDIDA DE FORÇA.

[001] A presente invenção refere-se a um método de monitoramento de um dispositivo de medida de força, especificamente um dispositivo de pesagem, e também diz respeito a um dispositivo de medida de força e um módulo de medida de força, que são operáveis de acordo com o método.

[002] Para determinar a força agindo no dispositivo de medida de força, este é normalmente equipado com um receptor de força, uma parte transmissora de força e um transdutor de medida. Nessa disposição, a força de entrada é recebida por meio de um receptor de força e passada, por meio da parte transmissora de força, para o transdutor de medida. Por exemplo, em um dispositivo de pesagem, a força de entrada é representada pela força do peso do objeto sendo pesado. O receptor de força serve para aceitar a força de entrada, e é tipicamente feito na forma de uma placa de medida, uma estrutura de pesagem, ou uma plataforma de pesagem. A parte transmissora de força transporta a força do receptor de força para o transdutor de medida, e é configurada, por exemplo, como uma haste, um mecanismo de alavanca ou um dispositivo de suporte de carga.

[003] A rota adotada pela força do receptor de força, pela parte transmissora de força para o transdutor de medida, define uma rota de escoamento de força. No exemplo de uma balança, a rota de escoamento de força segue a direção da gravidade, isto é, se movimenta verticalmente das partes de topo para a de fundo.

[004] O transdutor de medida é um conversor mecânico - elétrico, que transforma a grandeza de entrada, isto é, uma força, em um sinal de medida elétrico correspondente.

[005] Consequentemente, em um dispositivo de pesagem, o

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 6/41

2/28 transdutor de medida produz um sinal de medida elétrico, que corresponde à força do peso exercida pelo objeto sendo pesado. Esse sinal de medida elétrico é normalmente passado por uma unidade de processamento de sinais para uma unidade indicadora, ou a um outro dispositivo de processamento, por exemplo, um controlador de sistema.

[006] Para atingir a mais alta precisão de medida possível, é importante que, até onde for possível, nada da força transportada pela parte transmissora de força seja perdida na transmissão. As perdas podem ocorrer em consequência de um curto-circuito mecânico, uma denominada derivação de força, se partes da força, que vai ser transmitida, forem drenadas pelas conexões mecânicas parasitas. Essas partes não vão ser consequentemente recebidas pelo transdutor de medida, de modo que podem ocorrer, consequentemente, erros de medida consideráveis.

[007] Uma derivação de força ocorre se partes móveis da parte transmissora de força entrarem em contato com outros objetos, ou com pessoas, de modo que a mobilidade livre da parte transmissora de força, na direção da rota de escoamento de força, fica limitada. Esse é o caso, por exemplo, se durante o processo de pesagem, a haste transmissora móvel entrar em contato com a borda estacionária de uma abertura de passagem para a haste transmissora.

[008] Os termos mobilidade e movimento da parte transmissora de força são distinguidos entre si pelo fato de que o primeiro se refere a uma relação mecânica, entre partes adjacentes, enquanto que o último se refere a uma variação em posição espacial. Por exemplo, em um dispositivo de pesagem, descrito na patente europeia EP 0 354 594, a mobilidade da transmissão de força é obtida por traves pivotadas por flexão. Um sensor, que é disposto em uma das traves, serve para detectar perturbações estranhas, como acelerações anormais. No

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 7/41

3/28 entanto, o que está sendo monitorado não é a mobilidade da trave, como a permitida, por exemplo, pela flexibilidade das suas conexões pivotantes. Em vez disso, esta é considerada como uma suposição, e, de acordo com os ensinamentos da patente europeia EP 0 254 594, os valores detectados mais baixos de aceleração são interpretados como um nível mais baixo de perturbações.

[009] Além do mais, os acúmulos de pó na parte transmissora de força e nas partes estacionárias podem provocar as denominadas pontes de pó. Essas pontes de pó podem se acumular com o tempo, e, sem qualquer aviso, podem levar a derivações de força, e, desse modo, a erros de medida.

[0010] O estado conhecido da técnica oferece uma variedade de métodos para evitar uma derivação de força. Por exemplo, em uma balança, descrita na patente DE 102 53 601, os erros de medida, devido que acúmulos de pó na área, entre o alojamento estacionário e o elemento transmissor de força móvel, vertical, podem ser impedidos por uma corrente de gás, dirigida para longe do elemento transmissor de força móvel, vertical.

[0011] Um dispositivo de medida de força é descrito na patente U.S. 4.804.053, no qual a força é transmitida por meio de denominados pinos de balancim ou escoras de autoalinhamento. Se forem projetadas com as dimensões adequadas, essas escoras de autoalinhamento têm a propriedade de que se autoposicionam na direção da rota de escoamento de força. Por exemplo, em uma estação de pesagem para veículos, essa propriedade de autoalinhamento tem o efeito de que a ponte de pesagem sempre se aninha em uma posição na qual fica livre para oscilar lateralmente, embora vá normalmente se chocar com os batentes laterais, quando o veículo, a ser pesado, é colocado na ponte de pesagem. Em virtude dos elementos transmissores de força sempre se autoalinharem, na direção do escoamento de força,

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 8/41

4/28 não há qualquer oportunidade para a ocorrência de forças transversais, e, consequentemente, um vazamento parasita da força de medida é evitado.

[0012] Os dispositivos mencionados acima funcionam bem sob condições normais, mas, sob diferentes condições operacionais, podem não mais evitar, ou não vão evitar suficientemente, a ocorrência de uma derivação de força, por exemplo, sob cargas que transmitem tensão ao dispositivo, nos seus limites, ou em condições anormais, tal como em uma instalação falha do dispositivo de medida de força, operação incorreta, ou um acúmulo excessivo de pó. Consequentemente, as derivações de força, com os seus erros de medida associados, podem ocorrer, a despeito das medidas preventivas mencionadas acima. [0013] É, portanto, o objeto da presente invenção propor um método de monitoramento das condições de um dispositivo de medida de força, especificamente uma balança, e propor ainda um dispositivo de medida de força adequado, com o qual um conceito de projeto e a operação do dispositivo de medida simples e efetivos em custo de medida ficam viáveis, enquanto que requisitos rigorosos, em relação as precisão e estabilidade de medida, são simultaneamente satisfeitos. [0014] Essa tarefa é resolvida por um método, um dispositivo de medida de força e um módulo de medida de força, que têm os aspectos mencionados nas reivindicações independentes. Vantajosamente, as concretizações desenvolvidas da invenção são apresentadas nas outras reivindicações dependentes.

[0015] A invenção diz respeito a um método, e a um dispositivo, que é adequado para operar de acordo com o dito método, para monitorar a condição de um dispositivo de medida de força, especificamente, um dispositivo de pesagem, com uma parte transmissora de força móvel, pela qual uma força, que está agindo no dispositivo de medida de força, é transmitida para um transdutor de medida, que gera um

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 9/41

5/28 sinal de medida correspondente à força aplicada, com o que o sinal é colocado na forma de uma indicação de visualização, ou transmitido para processamento posterior. No método e no dispositivo da invenção, pelo menos um parâmetro está sendo determinado, que caracteriza a mobilidade livre da parte transmissora de força, ou uma variação na mobilidade livre com o tempo. O parâmetro, que serve para detectar se uma condição normal de mobilidade livre, ou uma restrição de liberdade, existe na parte transmissora de força, é então comparado com pelo menos um valor de limiar, e, com base no resultado da comparação, isto é, no caso de uma restrição da mobilidade livre ser detectada, uma ação do dispositivo de medida de força é disparada. Isso abre a possibilidade, em particular, sob difíceis condições operacionais, de que as restrições da mobilidade livre da parte transmissora de força podem ser detectadas, transmitidas e chamadas à atenção do usuário, de uma maneira simples. Além do mais, o custo e o esforço necessários para conduzir a checagem manual intensa em tempo da mobilidade, regularmente, podem ser reduzidos ou mesmo inteiramente eliminados. Consequentemente, há vantagens em relação às precisão e estabilidade de medida do dispositivo de medida de força. Além do mais, erros e dano por desgaste podem ser apontados mais precisamente, e o trabalho de manutenção pode ser planejado menor e conduzido com mais eficiência. Em alguns casos, podem ser ainda necessárias outras vantagens em custo, resultantes, por exemplo, de requisitos adaptados adequadamente para o meio físico limpo do dispositivo de medida de força. A invenção leva, desse modo, a um projeto e a uma operação simples e efetivos em custo do dispositivo de medida de força.

[0016] Vantajosamente, a mobilidade da parte transmissora de força é determinada com um sensor de mobilidade adequado, que é, por um lado, conectado mecanicamente à parte transmissora de força,

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 10/41

6/28 e, por outro lado, conectado eletricamente a um comparador. O termo sensor de mobilidade, como usado no presente relatório descritivo, é mencionado para abranger todos os tipos de dispositivos de medida, que são adequados para medir a mobilidade, ou a variação em mobilidade, da parte transmissora de força. Desse modo, os movimentos de translação, rotação ou de dependência angular podem ser medidos. Consequentemente, o parâmetro pode caracterizar um movimento, ou uma variação de movimento, de translação, rotação ou de dependência angular da parte transmissora de força.

[0017] O sensor de mobilidade pode ser baseado em diferentes princípios de medida, e pode ser projetado em diferentes formas práticas. A mobilidade pode ser determinada, por exemplo, por uma medida de velocidade, um componente de velocidade, um deslocamento e/ou um ângulo, com um cálculo subsequente da derivada de tempo, uma medida de aceleração ou de um componente de aceleração.

[0018] Como uma outra possibilidade, o sensor de mobilidade pode ser baseado em uma medida de inércia, ou no princípio de medida da direção de uma força, que está agindo no sensor de mobilidade, especificamente a força da gravidade. Como um exemplo, a mobilidade pode ser determinada de uma medida de posição da deflexão de um pêndulo ou um líquido.

[0019] Após determinação do parâmetro, ele é comparado pelo comparador a pelo menos um valor de limiar. Um ou mais valores de limiar podem ser armazenados no comparador, ou podem estar disponíveis de uma outra unidade, por exemplo, uma unidade de memória ou um processador. Os valores de limiar podem ser tirados de códigos regulatórios, tais como padrões nacionais ou internacionais, ou podem ser especificados pelo fabricante do dispositivo de medida de força.

[0020] A invenção é de vantagem especial em dispositivos de medida de força, que são usados em meios operacionais difíceis, com um

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 11/41

7/28 alto risco de uma derivação de força imperceptível, por exemplo, devido a uma posição fora de nível, um ajuste instável, ou uma variação de posição do dispositivo de medida de força, em uma atmosfera poeirenta, com um grande acúmulo de pó no dispositivo de pesagem, ou devido a um contato não permitido entre as partes móveis, especificamente, da estrutura de pesagem, com objetos ou pessoas. O monitoramento de acordo com a invenção é particularmente vantajoso, se o risco de uma derivação de força for apenas temporário, de modo que seja dificilmente detectado em um cheque manual.

[0021] As grandes vantagens são ainda obtidas em aplicações externas, por exemplo, em sistemas de pesagem para veículos, porque o dispositivo de pesagem pode ser, neste caso, exposto a fatores ambientais, tais como variações de temperatura ou acúmulos de poeira, gelo e neve. Além disso, esses fatores ambientais podem variar bastante em um tempo muito curto, de modo que há um maior risco de que uma derivação de força possa escapar sem aviso, ou que possa ser avisada tardiamente. Com o método de acordo com a invenção, no entanto, uma derivação de força pode ser detectada de antemão e de uma maneira eficiente.

[0022] Com traves de autoalinhamento, pode ocorrer deterioração com o tempo, em consequência de desgaste das superfícies de contato. As traves de autoalinhamento não vão ser, nesse caso, mais capazes de autoalinhamento correto, de modo que forças transversais, e, desse modo, derivações de força, possam se autoestabelecer. Esses efeitos de desgaste podem também ser controlados com o método e o dispositivo correspondente, de acordo com a invenção.

[0023] Além do mais, as traves de autoalinhamento podem compensar as forças transversais apenas até um certo limite, isto é, até o ponto no qual o receptor de força satisfaz os amortecedores de batentes laterais, onde uma derivação de força vai ocorrer, a despeito das

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 12/41

8/28 traves de autoalinhamento. Essas situações podem ser detectadas com segurança com os método e dispositivo da invenção, sem a necessidade para um cheque manual contínuo do dispositivo de medida de força.

[0024] O método de acordo com a invenção pode ser também usado para uma ampla gama de diferentes dispositivos de medida de força, cujos transdutores de medida podem ser baseados em vários princípios, por exemplo, uma medida com calibres de esforço, com sensores capacitivos, indutivos ou piezelétricos, ou com uma medida da força de compensação em dispositivos de medida de compensação de força.

[0025] Em uma concretização vantajosa da invenção, a quantidade que está sendo caracterizada pelo parâmetro é, essencialmente, a velocidade de translação, e/ou a velocidade angular, e/ou a aceleração de translação, e/ou a aceleração angular, e/ou a energia cinética, em particular, a energia do movimento angular, da parte transmissora de força. De preferência, o sensor de mobilidade é projetado para medir diretamente as quantidades que são de interesse, pois isso vai permitir que o sinal do sensor de mobilidade seja reduzido a dados significativos, no estágio mais precoce possível. A transmissão de dados menos relevantes, por exemplo, o ângulo de inclinação da posição absoluta da parte transmissora de força, pode ser, nesse caso, evitada. Além do mais, o parâmetro que caracteriza a mobilidade pode também ser determinado de uma avaliação estatística do sinal do sensor de mobilidade, por exemplo, da variância do sinal medido.

[0026] Em uma concretização preferida da invenção, a mobilidade sendo caracterizada pelo parâmetro é a mobilidade, em pelo menos uma direção da rota de escoamento de força na parte transmissora de força. De preferência, o sensor de mobilidade é projetado para medir a mobilidade nessa direção. Com essa limitação de funcionalidade, um

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 13/41

9/28 projeto mais simples e mais efetivo em custo do sensor de mobilidade é possível.

[0027] Uma outra concretização vantajosa inclui o aspecto de que o valor de limiar é pré-ajustado e/ou uma ação do dispositivo de medida de força é disparada, no caso do valor de limiar não ser atingido ou ficar excessivo, ou ser atravessado na direção descendente. Isso garante que determinados critérios sejam sempre satisfeitos, por exemplo, que a parte transmissora de força tenha sempre um grau de mobilidade mínimo. Com uma seleção adequada do valor de limiar, o risco da ocorrência de uma derivação de força, sem ser notada, pode ser, desse modo, excluído de uma maneira significativa.

[0028] Em uma outra concretização da invenção, o sinal de medida do transdutor de medida, especificamente, um sinal indicativo da detecção de uma variação da força aplicada, é usado para a definição de um intervalo de tempo, durante o qual o parâmetro é medido e/ou comparado com o valor de limiar. Isso propicia que seja determinada a causa e o efeito dos movimentos da parte transmissora de força, e que seja usada uma determinação confiável dos sinais do sensor de mobilidade. Além do mais, por definição de um intervalo de tempo, a determinação do parâmetro pode ser mantida dentro de limites definidos e em evidência, propiciando eficientes coleta e análise dos dados.

[0029] Em uma outra concretização da invenção, a ação consiste de emitir um aviso e/ou alarme, e//ou de suspensão da exibição e/ou transmissão do sinal de medida (SF) e dos valores de medida gerados do sinal. Desse modo, o usuário é alertado para o risco de medidas errôneas, e/ou impedido de usar os resultados de medidas errôneas.

[0030] De acordo com uma outra concretização preferida da invenção, a parte transmissora de força inclui um receptor de força móvel, e ou uma haste ou um corpo deformável, em particular, uma trave de autoalinhamento. Nessa configuração, o método de acordo com a

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 14/41

10/28 invenção prova ser especialmente vantajoso, pois esse tipo de dispositivos de medida de força é frequentemente usado, sob condições operacionais difíceis.

[0031] Em um outro exemplo de uma concretização, a mobilidade da parte transmissora de força é determinada em referência a certas coordenadas cartesianas, ou a determinadas coordenadas esféricas, e o parâmetro é determinado com base na mobilidade, ou variação em mobilidade, como uma referência contra o determinado sistema de coordenadas. Com esse conceito, um alto grau de precisão pode ser obtido nas medidas, como a direção espacial de movimento, que é especialmente bem adequada para caracterizar a mobilidade, que pode ser determinada com precisão, com base no centro de rotação, que é um elemento conhecido do projeto. Como a liberdade de movimento do sistema é conhecida, o processo pode ser bastante simplificado com uma transformação de coordenadas.

[0032] Por exemplo, se a mobilidade for referida a um sistema de coordenadas esférico, no qual pelo menos uma coordenada é referida na vertical, o ângulo de inclinação momentâneo θ da parte transmissora de força pode ser facilmente calculado. O ângulo de inclinação θ é, neste caso, o ângulo entre a direção momentânea da parte transmissora de força e a direção vertical, em que esta é definida pela força da gravidade. Por determinação da mobilidade, com referência a essas coordenadas, é, portanto, possível construir um sensor preciso e confiável para a inclinação dinâmica da parte transmissora de força e/ou do módulo de medida de força.

[0033] Com base no ângulo de inclinação momentâneo θ, a velocidade angular νθ pode ser calculada como a derivada de tempo. Também, de forma análoga à variância de um sinal, a energia angular específica Εθ, associada com o ângulo de inclinação θ, é particularmente bem adequada para que seja usada como o parâmetro M, para

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 15/41

11/28 caracterizar o movimento da parte transmissora de força. A energia angular específica Ee é, nesse caso, proporcional ao quadrado da velocidade angular Ve:

Ee ~ Ve².

[0034] A transformação de coordenadas dos componentes do sinal pode ser feita de vários modos, por exemplo, como um programa aritmético em um microprocessador, por meio de um conjunto de circuitos analógico, ou na forma de módulos aritméticos pré-montados disponíveis comercialmente. Além disso, operações, tal como a diferenciação usada para determinar a velocidade do ângulo de inclinação ou a elevação ao quadrado, usada para determinar a energia angular específica, podem ser também conduzidas conjuntamente com as transformações. Finalmente, as operações mencionadas acima podem ser também incorporadas diretamente no processamento de sinais do sensor de mobilidade, de modo que o sinal de saída do sensor de mobilidade fique disponível diretamente na forma de um parâmetro, para caracterizar o movimento da parte transmissora de força e/ou do módulo de medida de força.

[0035] Naturalmente, o que foi mencionado acima sobre o processamento de sinais do sensor não é limitado a movimentos dependentes de ângulos da parte transmissora de força, mas também pode ser aplicado diretamente em movimentos de translação, tais como a velocidade de translação e/ou a aceleração de translação e/ou a energia cinética de translação da parte transmissora de força e/ou do módulo de medida de força.

[0036] Em vez de calcular a energia angular específica Ee como o parâmetro M, para caracterizar o movimento da parte transmissora de força e/ou do módulo de medida de força, é também possível, como uma aproximação, calcular a energia específica:

E* ~ (VVx)² + (Vy)²

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 16/41

12/28 [0037] com base na soma dos quadrados do componente de velocidade, Vx, na direção x, e do componente de velocidade, Vy, na direção y.

[0038] Em uma outra concretização preferida, o movimento da parte transmissora de força, em pelo menos uma direção, é medido com um sensor de mobilidade, e essa medida, em pelo menos uma direção, é depois convertida aritmeticamente, por exemplo, por uma transformação de coordenadas, de acordo com a orientação espacial do sensor de mobilidade a uma outra direção de movimento, com base em que o parâmetro M é determinado.

[0039] O sensor de mobilidade é projetado, de preferência, para ser sensível à direção em pelo menos uma determinada direção. Por meio de conversão aritmética ou transformação de coordenadas, é possível, mesmo sem uma orientação espacial específica do sensor de mobilidade, adaptar a medida da direção de movimento, de uma maneira simples, em uma outra direção de movimento, por exemplo, para a mobilidade espacial efetiva da parte transmissora de força.

[0040] A transformação de coordenadas é definida, de preferência, por meio de determinados parâmetros de configuração, que são baseados na orientação do sensor de mobilidade, no seu estado instalado. Isso tem a vantagem de que a transformação pode ser adaptada para qualquer orientação do sensor de mobilidade instalado no espaço, ou em plano, por meio de uma simples adaptação dos parâmetros de configuração. Consequentemente, a mobilidade da parte transmissora de força, por exemplo, em uma direção que é ortogonal à direção da rota de escoamento de força, pode ser determinada sem um grande ajuste do sensor de mobilidade.

[0041] Em uma outra concretização da invenção, o sensor de mobilidade é conectado rigidamente à parte transmissora de força. Isso permite que o movimento da parte transmissora de força seja detectaPetição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 17/41

13/28 do diretamente e com um alto grau de precisão.

[0042] Em uma outra concretização da invenção, o dispositivo de medida de força é configurado como um sistema modular, com pelo menos dois módulos de medida de força, cada um dos quais inclui um transdutor de medida. Com esse conceito, os sinais de medida dos módulos de medida de força individuais podem ser correlacionados entre si, o que oferece um modo particularmente simples de localizar fontes de erro. Cada módulo de medida de força inclui, de preferência, um sensor de mobilidade. No entanto, o sensor de mobilidade pode ter também uma conexão direta com o receptor de força, em particular, com a ponte de pesagem, e, além disso, os sinais de medida dos módulos de medida de força também podem ser usados no processamento dos sinais do sensor de mobilidade.

[0043] Em uma outra concretização da invenção, o módulo de medida de força tem um alojamento, que encerra o transdutor de medida, e o sensor de mobilidade é disposto no alojamento. Com essa disposição, o sensor de mobilidade é bem isolado dos componentes que estão envolvidos na medida de força, em particular, do transdutor de medida e do corpo deformável. Consequentemente, a possibilidade de que medidas essencialmente independentes tenham influência entre si pode ser evitada.

[0044] Os detalhes do dispositivo de medida de força, do módulo de medida de força e o método de acordo com a invenção são apresentados na descrição a seguir de exemplos de concretizações, que são ilustradas nos desenhos, em que:

[0045] a figura 1 representa um dispositivo de medida de força 1, de acordo com a invenção, na forma de uma balança de uma configuração exemplificativa com uma força de entrada F indicada simbolicamente, um receptor de força 3 e uma unidade indicadora 7 exibindo aviso de advertência 8;

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 18/41

14/28 [0046] a figura 2 representa um desenho simplificado esquematicamente de uma balança em uma vista seccional, com uma parte transmissora de força 40, e um sensor de mobilidade 50, que é conectado a um comparador 60, do qual um valor de saída é passado a uma unidade indicadora 70;

[0047] a figura 3 representa um desenho esquemático de um dispositivo de medida de força 200, na forma de um dispositivo de pesagem de tanque, com um módulo de medida de força móvel 201 mostrado em vista seccional, equipado com um sensor de mobilidade 250, que é adequado para a implementação do método de acordo com a invenção, e que é conectado a uma unidade de computação 206 por meio de uma linha de conexão 252;

[0048] as figuras 4a a 4c são outros desenhos esquemáticos do dispositivo de medida de força 200 da figura 3, servindo para determinar os pesos de veículos, em que pelo menos um dos módulos de medida de força 201 é equipado com um sensor de mobilidade 250, e em que a figura 4a mostra um outro sensor de mobilidade 250, preso na ponte de pesagem 230, a figura 4b mostra os acúmulos de pó entre as partes móvel e fixa da estrutura de balança, e a figura 4c mostra um deslocamento descendente do dispositivo de medida de força 200 por um ângulo α;

[0049] as figuras 5a e 5b são desenhos esquemáticos de um módulo de medida de força 201, de acordo com a figura 3, em que o sensor de mobilidade 250 tem a forma de um circuito integrado, mostrado na figura 5a, em uma vista seccional da parte lateral, e na figura 5b em um plano seccional definido pela linha A - A da figura 5a; e [0050] as figuras 6a a 6c representam gráficos de tempo dos sinais de medida de uma medida de peso com um módulo de medida de força 201, de acordo com a figura 5, em que a figura 6a mostra um sinal de medida Sf da medida de peso, e as figuras 6a e 6b mostram os

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 19/41

15/28 sinais correspondentes do sensor de mobilidade, expressos em termos do ângulo de inclinação θ e da energia angular específica Ee.

[0051] A figura 1 mostra um dispositivo de medida de força 1, de acordo com a invenção, na forma de uma balança de uma configuração exemplificativa com uma força de entrada F indicada simbolicamente, agindo em um receptor de força 3, na forma de uma placa de medida ou de uma estrutura de pesagem. A condição do dispositivo de medida de força 1 é monitorada com o método e o dispositivo de acordo com a invenção, e os fatores de interferência, que podem provocar erros no resultado de pesagem, são comunicados a um usuário por meio de uma unidade de indicação 7, por exemplo, por meio de um aviso de advertência 8, que aparece em um visor de cristal líquido.

[0052] A figura 2 representa um desenho esquematicamente simplificado de um dispositivo de medida de força 1, na forma de uma balança, com uma célula de medida de força 10 mostrada em seção transversal. A célula de medida de força 10 tem uma parte estacionária 11 e uma parte móvel, que são conectadas entre si por uma parte intermediária 13. Os movimentos da parte móvel 12 são recebidos pelos quatro conversores de medida 14 e convertidos em um sinal de medida, que corresponde à força de entrada F. Esse sinal de medida é então passado, diretamente ou por meio de um estágio de processamento de sinais, a uma unidade de indicação 70, ou a um outro dispositivo de processamento.

[0053] A célula de medida de força 10 é disposta no espaço interno de um alojamento 20, e a sua parte estacionária é conectada rigidamente ao alojamento 20, pelo suporte de base do alojamento 21. Um receptor de força 30, na forma de uma estrutura de pesagem, que é disposto fora do alojamento 20, é conectado por uma haste 31 na parte transmissora de força 12 da célula de medida de força 10, que é disposta no espaço interno. A haste 31 passa pelo alojamento 20, sem

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 20/41

16/28 tocar nele, por meio de uma abertura de passagem 22. A abertura de passagem 22 é configurada para evitar, ou pelo menos reduzir bastante, o risco de entrada de pó no alojamento. O receptor de força 30, a haste 31 e a parte móvel 12, na célula de medida de força 10, são partes da parte transmissora de força móvel 40 do dispositivo de medida de força 1.

[0054] Um sensor de mobilidade 50 é disposto na parte transmissora de força móvel 40, nesse caso, a haste 31, para monitorar um parâmetro M, que caracteriza a mobilidade da parte transmissora de força. Nesse exemplo, o parâmetro sendo determinado é a velocidade da haste 31 na direção horizontal. No entanto, o parâmetro M pode ser também a aceleração ou a energia cinética da parte transmissora de força 40. Um sinal SM do sensor de mobilidade 50, correspondente ao parâmetro M, que foi determinado, é enviado para processamento posterior, por meio de uma primeira linha condutora 51, para uma unidade de processamento de sinais, que inclui um comparador 60. No entanto, o sensor de mobilidade 50 pode ser também disposto no receptor de força 30, ou na célula de medida de força 10.

[0055] O comparador 60 é conectado, por uma segunda linha de conexão 52, à unidade indicadora 70, nesse caso, um diodo emissor de luz, e transmite os sinais de saída, gerados pelo comparador 60, à unidade indicadora 70. No entanto, o comparador 60 pode ser também incorporado ao sensor de mobilidade 50. Os sinais de saída, gerados pelo comparador 60, pode ser, nesse caso, enviados para a unidade indicadora 70 por meio de uma terceira linha condutora 53 (indicada por uma linha tracejada).

[0056] Tão logo o parâmetro M, nesse exemplo, a energia cinética da haste 31, é verificado como faltando, ou estando abaixo de um valor de limiar mínimo predefinido T, o comparador 60 dispara uma ação da balança. Nessa disposição, o comparador 60 pode ser também di

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 21/41

17/28 retamente incorporado nos componentes eletrônicos de medida e/ou processamento da balança, que processam os sinais dos conversores de medida 14. O comparador 60 pode ser ainda configurado como uma unidade aritmética digital, que é precedida na rota de processamento por um conversor analógico - digital.

[0057] A unidade indicadora 70 pode ser disposta diretamente na parte externa do alojamento 20, ou em um local separado dele, ou pode ser também montada dentro do alojamento 20, se este for transparente e/ou permeável a som, de modo que a indicação possa ser ainda vista ou ouvida. Os símbolos e alarmes, que são especialmente especificados para mensagem ou aviso, a ser emitido, podem aumentar o impacto em uma pessoa. Desse modo, é concebível usar pictogramas geralmente conhecidos, tais como, por exemplo, sinais de tráfego, ou símbolos criados especificamente para o aviso intencionado. Por uso de diferentes frequências de piscamento para uma indicação visual, ou por uso de diferentes níveis de intensidade de som e de altura de som, para uma indicação audível, é possível sinalizar o grau de importância do aviso ou mensagem. Cada uma das linhas conectoras 51, 52 e 53, na concretização da figura 2, pode ser uma conexão de cabo, tal como um cabo sinalizador, um sistema de barramento e assemelhados, ou uma conexão sem fio.

[0058] Nesse exemplo, um valor de limiar permissível mínimo T é predefinido para o parâmetro M, e, desse modo, para a energia cinética da haste 31. Se esse limiar mínimo não for atingido em uma variação de carga típica, o baixo nível de energia cinética pode ser interpretado como uma indicação de que a liberdade de movimento da parte transmissora de força 40 é limitada. Consequentemente, o comparador 60 dispara uma ação correspondente da balança, por exemplo, a indicação de uma mensagem de aviso 8 para o usuário.

[0059] Em um caso no qual o parâmetro não sobe, excede ou não

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 22/41

18/28 alcança o valor de limiar predefinido T, e uma medida da força de entrada está a ponto de ser tirada, uma ação da balança pode consistir de um movimento repetitivo, que é disparado pelo fato de que a balança interpreta o valor de medida como instável, ou ficando consideravelmente abaixo ou acima da faixa de pesagem. Uma medida pode ser também repetida mais de uma vez, pelo menos por um certo intervalo de tempo tolerável, mas apenas até que a energia cinética medida suba a um valor acima do valor de limiar T. Se o intervalo de tempo tolerável mencionado acima for excedido, ou o valor medido do parâmetro M continuar a ser tão baixo, o processo de medida pode ser interrompido e/ou bloqueado, e/ou uma indicação de prontidão pode ser desligada. Como uma etapa seguinte, o valor da energia cinética medida, conjuntamente com um marcador de tempo, é armazenado em um arquivo de registro na unidade de processamento de sinais, especificamente em uma unidade de armazenamento de memória, que é incorporada à unidade de processamento de sinais. Isso proporciona capacidade de rastreamento.

[0060] Como uma outra ação da balança, especificamente da unidade de processamento de sinais desta, o sinal SM do sensor de mobilidade 50, ou o sinal de saída do comparador 60, pode ser enviado para a unidade indicadora 70, na qual uma indicação correspondente pode ser exibida. Além disso, a unidade indicadora 70 pode emitir um alarme acústico, ou um aviso óptico, tal como uma luz piscante, ou o visor pode mostrar uma mensagem de aviso, informações, ou instruções de localização e reparo de defeitos.

[0061] A figura 3 mostra um dispositivo de medida de força 200, na forma de um dispositivo de pesagem de tanque, com um módulo de medida de força 201 mostrado em seção transversal, que é monitorado com o método de acordo com a invenção. Os dispositivos de pesagem de tanques são usados, em particular, em unidades industriais

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 23/41

19/28 para pesar o conteúdo de reservatórios, tanques, reatores e assemelhados. Normalmente, vários módulos de medida de força móveis 201 são usados por recipiente a ser pesado. São dispostos sob os pés do recipiente 232 ou sob um receptor de força 230, suportando os pés do recipiente, e são, por sua vez, suportados pela fundação 231. Desse modo, cada pé 232 do recipiente se apoia em um módulo de medida de força móvel 201. Para medir o peso do recipiente e/ou do seu conteúdo, os sinais de medida SF, gerados pelos módulos de medida de força 201, têm que ser adicionados, pois cada sinal representa uma massa parcial. Os módulos de medida de força 201 não têm, normalmente, suas próprias unidades indicadoras. Os sinais de medida dos módulos de medida de força individuais 201, de um recipiente, são transmitidos, por exemplo, a uma unidade de computação 206, que pode ser um controlador de sistema, no qual os sinais são processados e subsequentemente apresentados, mais comumente como parte de um resumo do sistema, na unidade indicadora 207, que é incorporada no controlador de sistema. Os sinais de medida SF podem ser sinais analógicos, mas têm, de preferência, a forma de sinais de medida digitais ou valores de medida digitais.

[0062] O módulo de medida de força 201 inclui um corpo deformável 210, que é envolvido em um alojamento 220. O alojamento 220 é normalmente soldado no corpo deformável 210 e selado hermeticamente do meio ambiente do módulo de medida de força 201. Durante uma medida, o corpo deformável 210, bem como o alojamento 220, é comprimido elasticamente. A influência que tem a rigidez do alojamento no sinal de medida SF pode ser compensada parcialmente, e a histerese do módulo de medida de força 201, em relação à faixa de medida, é desprezível.

[0063] O sensor de mobilidade 250 é conectado a uma unidade de computação 206 por meio de uma linha conectora 252, um transmissor

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 24/41

20/28

202, um acoplador de segmentos 204 e um sistema de barramento

205. O sinal de medida Sf do módulo de medida de força 201 pode ser transmitido para a unidade de computação 206, por meio dessas conexões ou por meio de uma conexão de sinal de medida dedicada 215.

[0064] O sensor de mobilidade 250 serve para determinar um parâmetro M, que caracteriza a mobilidade da parte transmissora de força 240. Esse parâmetro M é enviado para a unidade de computação

206, na forma de um sinal SM do sensor de mobilidade 250. A parte transmissora de força 240 inclui o elemento receptor de força móvel 230 e módulo de medida de força pivotado por oscilador 201. O módulo de medida de força 201 inclui, por sua vez, um corpo deformável 210, com o alojamento 220 preso. O sensor de mobilidade 250 é conectado mecanicamente no alojamento 220, de modo que os movimentos do módulo de medida de força 201, representados por uma seta dupla pontilhada, com um ângulo de inclinação θ, são compartilhados diretamente com o sensor de mobilidade 250.

[0065] A unidade de computação 206 é, por exemplo, o computador central de um sistema de controle de processo. Dependendo da configuração do dispositivo de medida de força 200 e da unidade de computação 206, o sensor de mobilidade 250 transmite automaticamente sinais SM do sensor de mobilidade 250 para a unidade de computação 206, continuamente ou a intervalos periódicos e/ou aleatórios, ou após ocorrência de uma variação. Naturalmente, a unidade de computação 206 pode também evocar os sinais do sensor de mobilidade continuamente, periodicamente ou em uma base aleatória. Uma vez que vários módulos de medida de força 201 são usados por recipiente, os sinais SM de cada sensor de mobilidade 250 podem ser verificados ou testados aceitavelmente, por comparação mútua com os respectivos sinais dos sensores de mobilidade dos outros módulos de

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 25/41

21/28 medida de força. No entanto, os valores predeterminados adequados para a verificação podem já ter sido armazenados no sensor de mobilidade 250, ou na unidade de computação 206. Esses valores armazenados podem ser baseados, por exemplo, por exemplo, em tabelas publicadas, que foram coletadas com outros instrumentos ou montadas de dados da internet. Por exemplo, os dados, que são específicos para a localização geográfica na qual o dispositivo de medida de força está sendo usado, tais como as faixas de pressão barométrica, temperatura e radiação, ou dados relativos a vibrações sísmicas, são prontamente disponíveis, e podem ser usados para verificação dos sinais Sm do sensor de mobilidade 250. Se uma parte desses sinais Sm for armazenada com o tempo na unidade de computação 206, no sentido de uma história, a análise dessa história de dados pode servir para obtenção de conhecimento adicional sobre a condição do módulo de medida de força 201, bem como da condição do sensor de mobilidade 250.

[0066] As figuras 4a a 4c são desenhos esquemáticos do dispositivo de medida de força 200, para pesos de veículos da figura 3, com vários módulos de medida de força 201. Dois módulos de medida de força são mostrados como exemplos representativos para um maior número de módulos de medida de força 201, pois o receptor de força 230 na forma de uma ponte de pesagem, é assentado tipicamente em quatro módulos de medida de força 210, e uma força de entrada 200 é constituído por várias pontes de pesagem. A fundação 231 é normalmente configurada como um poço, que é rebaixado na terra, de modo que os veículos podem facilmente acionar ou desligar a ponte de pesagem. No exemplo ilustrado, um sensor de mobilidade 250 é disposto em um módulo de medida de força individual 201. Para determinar a mobilidade do receptor de força 230, pode ser suficiente equipar um módulo de medida de força individual 201 com um sensor de mobilida

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 26/41

22/28 de 250. É vantajoso, no entanto, se vários módulos de medida de força 201 forem equipados com sensores de mobilidade 250, para obter mais resultados de medidas informativos e aperfeiçoar as possibilidades de apontar com precisão as fontes de erros.

[0067] A figura 4a mostra um exemplo no qual um sensor de mobilidade adicional 250 é disposto no receptor de força 230, este sendo configurado como uma ponte de pesagem. É também concebível usar apenas um único sensor de mobilidade 250, que é disposto no receptor de força 230. Nesse caso, igualmente, a mobilidade da parte transmissora de força, e, em particular, a mobilidade do receptor de força 230, pode ser determinada facilmente.

[0068] Uma possível fonte de erro é ilustrada na figura 4b. Dois exemplos são mostrados no presente relatório descritivo, em que pó se acumulou entre a fundação 231 e as partes móveis, isto é, no receptor de força 230 e em um dos módulos de medida de força 201. Todos esses acúmulos de pó limita a liberdade de movimento das partes móveis, como é indicado simbolicamente pelas setas, que são apontadas em apenas uma direção. O fato de que o movimento ocorre em apenas uma direção pode ser detectado e chamado atenção do usuário com o sensor de mobilidade 250 e os dados de processamento de sinais associados.

[0069] Uma outra fonte de erro é ilustrada na figura 4c, isto é, um afundamento em um lado da fundação 231 por, possivelmente, um ângulo α muito pequeno. Os módulos de medida de força 201 compensam automaticamente a posição inclinada da fundação 221 por alinhamento sempre deles paralelos à força agindo neles, isto é, a força de gravitação vertical. No entanto, isso faz com que o receptor de força 230 desloque a sua posição, de modo que a borda do receptor de força toca na fundação 231. Nesse caso, igualmente, a liberdade de movimento do receptor de força é limitada, como indicado pelas

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 27/41

23/28 setas apontando na direção remanescente de movimento livre. Nesse caso, de novo, a situação do problema é chamada atenção do usuário. [0070] As figuras 5a e 5b ilustram esquematicamente um módulo de medida de força 201, de acordo com a figura 3, em que o sensor de mobilidade 250 é feito na forma de um circuito integrado. A figura 5a representa uma vista seccional da parte lateral, e a figura 5b representa a vista do plano seccional, que é indicado pela linha A - A na figura 5a. Para o sensor de mobilidade 250, pode-se usar um sensor disponível comercialmente de um tipo que é adequado para medida de uma mobilidade ou movimento da parte transmissora de força 240, por exemplo, um sensor de aceleração. O sensor de mobilidade, na concretização ilustrada, é capaz de detectar movimentos nas direções espaciais x e y. As direções x e y definem um plano, que é essencialmente ortogonal à direção z, esta representando a direção da parte transmissora de força 240, isto é, a direção da rota de escoamento de força no corpo deformável 210.

[0071] Podem ser também usados sensores de mobilidade tridimensionais 250, para determinar a mobilidade do módulo de medida de força 201 e do corpo deformável 210, que é parte do módulo de medida de força. Os sensores tridimensionais geram, para cada uma das três coordenadas espaciais, um sinal correspondente. Desse modo, cada um dos sinais é correlacionado com um respectivo componente espacial do movimento.

[0072] Por uso de um sensor de mobilidade tridimensional 250, é possível conduzir uma transformação de coordenadas, para alterar a orientação do sistema de coordenadas, no qual os componentes do sinal do sensor são definidos. Isso tem a vantagem de que os resultados das medidas podem ser adaptados a qualquer posição de montagem do sensor de mobilidade 250, com um único conjunto de parâmetros de configuração, que definem a transformação de coordenadas.

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 28/41

24/28

Desse modo, a mobilidade do corpo deformável 210, relativa às direções x e y, que se estendem ortogonais à direção do corpo deformável 210, pode ser também determinada com precisão (diferentemente de uma determinação meramente aproximada), se o sensor de mobilidade não estiver alinhado com qualquer orientação especial.

[0073] Com base nos sinais dos sensores de mobilidade tridimensionais, o ângulo de inclinação θ momentâneo do corpo deformável 210 é calculado por meio de uma transformação em coordenadas esféricas. Desse ângulo de inclinação θ, a velocidade angular do ângulo de inclinação é determinada como a derivada de tempo d^dt do ângulo de inclinação θ, e da velocidade angular, a energia angular específica Eθ é calculada, de acordo com a fórmula:

Εθ ~ (d^dt)².

[0074] A energia angular específica Eθ do ângulo de inclinação θ, assim calculada, serve então como o parâmetro M para caracterizar o movimento do corpo deformável 210.

[0075] A seleção preferida para o sensor de mobilidade 250 é um sensor de mobilidade disponível comercialmente, por exemplo, do tipo SCA3000, feito pela VTI Technologies. Esse sensor é baseado em um elemento sensor capacitivo, com três massas sensíveis a aceleração, uma seção de processamento de sinais de base ASIC, e uma interface digital. Isso propicia um projeto muito compacto e efetivo em custo, que transmite sinais em um formato de saída adequado.

[0076] Como ilustrado esquematicamente na figura 5b, o sensor de mobilidade 250 é conectado a um comparador 260, que é disposto no módulo de medida de força 201. O sinal Sm do sensor de mobilidade 250, expresso, por exemplo, como a energia cinética Εθ, é passado diretamente para o comparador 260. Este compara o sinal SM do sensor de mobilidade 250 a um valor de limiar T pré-ajustado, e dispara uma ação do dispositivo de medida de força 200, se o valor para Εθ

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 29/41

25/28 não alcançar, exceder ou ficar abaixo do valor de limiar T. Consequentemente, em vez do sinal Sm ser transmitido continuamente, a transmissão é então limitada ao registro de eventos individuais específicos para a unidade de computação 206, com o que o fluxo de dados é fortemente reduzido.

[0077] Naturalmente, o que foi dito no presente relatório descritivo sobre o processamento dos sinais do sensor não é limitado aos movimentos angulares da parte transmissora de força, mas é também inteiramente aplicável aos movimentos de translação, tal como a velocidade de translação e/ou a aceleração de translação e/ou a energia cinética de translação da parte transmissora de força, de acordo com a figura 2.

[0078] As figuras 6a a 6c mostram exemplos de gráficos de tempo dos sinais de medida coletados em uma medida de peso, que foi feita com um módulo de medida de força 201, de acordo com a figura 5. O sinal de medida Sf da medida de peso é representado graficamente na figura 6a, enquanto que o sinal correspondente do sensor de mobilidade, para o ângulo de inclinação θ, é representado graficamente na figura 6b, e o sinal correspondente do sensor de mobilidade para a energia angular específica Eθ é representado graficamente em linha sólida na figura 6c.

[0079] Além do sinal da energia angular específica Ξθ, a figura 6c mostra, em um gráfico em linha pontilhada, o perfil de tempo de um sinal SD do apontador de arrasto, certos momentos, bloqueia um valor de medida momentâneo, nesse caso, o sinal da energia angular específica Ξθ, e se mantém constante nesse valor capturado por um intervalo de tempo específico. Isso possibilita registrar e avaliar com segurança mesmo os eventos transitórios, tais como os picos de sinais.

[0080] Entre os tempos t0 e t1, o dispositivo de medida de força fica em repouso, de modo que o sinal de medida SF e os sinais corres

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 30/41

26/28 pondentes do ângulo de inclinação θ e da energia angular específica Εθ ficam essencialmente constantes.

[0081] Entre os tempos t1 e t2, uma carga, na forma de um veículo, chega, que é acionada no receptor de força, como mostrado na figura 4. Isso faz com que o sinal de medida Sf, representando o peso incorporado do veículo, aumente a um nível mais alto. O sinal representativo do ângulo de inclinação θ apresenta flutuações relativamente fortes, que podem ser, possivelmente, ligadas a uma maior deflexão angular dos módulos de medida de força 201. Ainda mais, a energia angular específica E^ durante esse intervalo de tempo, se mantém a um valor relativamente baixo. Isso pode ser uma indicação de que a mobilidade livre da parte transmissora de força não é inteiramente assegurada, e que a parte transmissora de força é, portanto, parcialmente limitada, pelo menos nesse ponto no tempo específico.

[0082] O sinal do apontador de arrasto se mantém abaixo do valor de um valor de limiar T pré-estabelecido. Portanto, quando da comparação do sinal S0 do apontador de arrasto para o valor de limiar T, o comparador 260 da figura 5 vai detectar um desvio excessivo ou uma pequena queda e vai, consequentemente, disparar uma ação do dispositivo de medida de força.

[0083] O processo de pesagem efetivo ocorre entre os tempos t2 e t3. O dispositivo de medida de força fica em um estado de repouso, e os sinais são bem constantes.

[0084] Entre os tempos t3 e t4, o dispositivo de medida de força retorna para o estado livre de carga, por exemplo, quando o veículo é desligado. O sinal do ângulo de inclinação θ mostra flutuações menos intensas do que durante a fase de carga; o sinal da energia angular específica E^ por outro lado, atinge níveis significativamente mais altos. Isso leva à conclusão que a parte transmissora de força 240, nesse caso, parece ter mais provavelmente a sua mobilidade livre.

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 31/41

27/28 [0085] Em uma balança de veículo, como descrita nas figuras 4a a 4c, é particularmente vantajoso determinar, com base em outras informações disponíveis, se e a que grau os sinais representados nas figuras 6a a 6c são, de fato, indicativos de uma falta ou deterioração de mobilidade livre da parte transmissora de força. O parâmetro M, que caracteriza a mobilidade livre é afetado, por um lado, pela massa e, por outro lado, pela velocidade do veículo, na medida em que ele se movimenta para dentro e para fora da plataforma de pesagem. Para determinar a expressão que une conjuntamente as duas quantidades mencionadas acima, pode-se usar, por exemplo, o resultado da pesagem para suportar um diagnóstico relativo à mobilidade ou falta dela.

[0086] Com base nesses resultados, a decisão se a medida deve ser aceita como válida ou se deve ser rejeitada pode ser feita pelo usuário do dispositivo de medida de força, ou em uma unidade de processamento de sinais disposta a jusante na rota do sinal.

[0087] A invenção foi descrita e ilustrada nas concretizações preferidas. No entanto, com base nos conceitos ensinados pela invenção, aqueles versados na técnica vão ser capazes de conduzir outras concretizações relativas ao âmbito da invenção.

Listagem de referência

1,200 dispositivo de medida de força

3, 30, 230 receptor de força

7, 70, 207 unidade indicadora mensagem de aviso célula de medida de força parte estacionária parte móvel parte intermediária parte transmissora de força

14, 214 transdutor de medida

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 32/41

28/28

20, 220	alojamento
21	suporte
22	abertura de passagem no alojamento
31	haste
40, 240	parte transmissora de força
50, 250	sensor de mobilidade
51,52, 53, 252	linha de conexão
60, 260	comparador
201	módulo de medida de força
202, 204	acoplador de transmissor / segmento
205	sistema de barramento
206	unidade de computação / computador servidor
210	corpo deformável
215	conexão de sinal de medida
230	receptor de força
231	fundação
232	pé de recipiente
240	parte transmissora de força
θ	ângulo de inclinação
νθ	variação de velocidade do ângulo de inclinação
Εθ	energia de movimento angular específica
E*	energia cinética específica
F	força de entrada
M	parâmetro
Sd	sinal de apontador de arrasto
Sf	sinal de medida
Sm	sinal do sensor de mobilidade
T	valor de limiar
Vx, Vy	componente de movimento

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 33/41

Claims

1. Método para monitorar a condição de um dispositivo de medida de força (200), especificamente um dispositivo de pesagem, estruturado como um sistema modular com pelo menos dois módulos de medição de força (201), cada um dos quais compreende um transdutor de medida (214), com um receptor de força móvel (230), com uma parte transmissora de força móvel (40, 240) pelo qual uma força, que está agindo no dispositivo de medida de força (200) é transmitida os transdutores de medida (14, 214), que geram um sinal de medida (SF), correspondente à força aplicada, em que o sinal é colocado na forma de uma indicação de visualização, ou passado para diante para posterior processamento, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro (M) é determinado por um sensor de mobilidade (250), o que caracteriza a mobilidade livre da parte transmissora de força (240), ou uma variação na dita mobilidade livre com o tempo, que o parâmetro (M) é comparado com pelo menos um valor de limiar (T), e que, dependente do resultado da comparação, uma condição normal ou uma restrição da mobilidade livre da parte transmissora de força (40, 240) é detectada, e que, no caso em que uma restrição da mobilidade livre tiver sido detectada, uma ação do dispositivo de medida de força (200) é disparada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade, que é determinada pelo parâmetro (M), é, essencialmente, a velocidade de translação, e/ou a velocidade angular, e/ou a aceleração de translação, e/ou a aceleração angular, e/ou a energia cinética, em particular, a energia angular específica (Ee) da parte transmissora de força (240).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a quantidade, que é determinada pelo parâmetro (M), é a mobilidade em pelo menos uma direção, que é orientada es

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 34/41

2/4 sencialmente ortogonal à direção do caminho de fluxo de força, na parte transmissora de força (240).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o valor de limiar (T) é um dado valor predeterminado, e, se o dito valor de limiar (T) não é atingido, e/ou é excedido, e/ou é cruzado na direção descendente, uma ação do dispositivo de medida de força (200) é disparada.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sinal de medida (Sf) do transdutor de medida (214), em particular um sinal indicativo que foi detectada uma variação na força de entrada, é usado para definir um intervalo de tempo, durante o qual o parâmetro (M) é determinado, e/ou durante o qual o parâmetro (M) é comparado com o valor de limiar (T).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a ação, que é disparada, consiste em emitir um aviso, e/ou emitir um alarme, e/ou cancelar a exibição, e/ou parar de passar o sinal de medida (SF), ou os valores de medida gerados dele.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a mobilidade da parte transmissora de força (240) é determinada em referência a determinadas coordenadas cartesianas ou determinadas coordenadas esféricas, e que o parâmetro (M) é determinado com base na mobilidade, ou variação em mobilidade, expressa em termos de três coordenadas.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o movimento da parte transmissora de força (240), em pelo menos uma direção, é medido com o sensor de mobilidade (250), e que o dito movimento, em pelo menos uma direção, é então convertido aritmeticamente, de acordo com a orientação espacial do sensor de mobilidade (250), a uma outra dire

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 35/41

3/4 ção de movimento, relativa a que direção o parâmetro (M) é determinado, em que a dita conversão aritmética pode ser conduzida por meio de uma transformação de coordenadas.

9. Dispositivo de medida de força (200), especificamente um dispositivo de pesagem, com um receptor de força móvel (230) e uma parte transmissora de força móvel (240), pela qual uma força, que age no dispositivo de medida de força (200), é transmitida a um transdutor de medida (214), que gera um sinal de medida (Sf), correspondente à força aplicada, com o que o sinal pode ser transmitido a uma unidade indicadora (207), ou a um outro dispositivo de processamento, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de força (200) é estruturado como um sistema modular com pelo menos dois módulos de medição de força (201), cada um dos quais compreende um transdutor de medida (214), a parte transmissora de força móvel (240) é conectada mecanicamente a um sensor de mobilidade (250), que é adequado para determinar um parâmetro (M), que caracteriza a mobilidade livre da parte transmissora de força (240), ou uma variação na dita mobilidade livre com o tempo, que o sensor de mobilidade (250) é conectado mecanicamente a um comparador (260), que é operável para comparar o parâmetro (M) a pelo menos um valor de limiar (T), e que, dependendo do resultado da comparação, uma ação do dispositivo de medida de força (200) é disparada.

10. Dispositivo de medida de força (200) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sensor de mobilidade (250) é projetado para determinar a velocidade de translação, e/ou a velocidade angular, e/ou a aceleração de translação, e/ou a aceleração angular, e/ou a energia cinética da parte transmissora de força (240).

11. Dispositivo de medida de força (200) de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o sensor de mo-

Petição 870180158894, de 05/12/2018, pág. 36/41

4/4 bilidade (250) é projetado para determinar a mobilidade em pelo menos uma direção, que é substancialmente ortogonal à direção do caminho de fluxo de força na parte transmissora de força (240).

12. Dispositivo de medida de força (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a parte transmissora de força (240) compreende um receptor de força móvel (230) e um corpo deformável (210), em particular uma trave de autoalinhamento.

13. Dispositivo de medida de força (200) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sensor de mobilidade (250) é conectado diretamente no receptor de força móvel (230).

14. Dispositivo de medida de força (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o sensor de mobilidade (250) é conectado rigidamente à parte transmissora de força (240).

15. Dispositivo de medida de força (200) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos módulos de medida de força (201) compreende um alojamento (220), que encerra o transdutor de medida (214), e que o sensor de mobilidade (250) é disposto dentro do dito alojamento (220), ou no dito alojamento (220).