JPS60211322A - 重量測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明は重量測定方法および装置に関する。特に水中か
ら引上げられた物の重量を測定するために、経時的に重
量測定を行いその漸近値からその物自体の重量をめる重
量測定方法および装置に関する。

船舶に取付けられたクレーン等によって水中から引上げ
られた物（例えば魚）の重量を測定するとき、引上げの
直後にはその物と海水の合計重量が計測されるのでその
物自体の重量測定が困難である。

本発明に係る重量測定装置は、このようなときに被測定
物をクレーン等で懸下しながらその物自体の重量を能率
的に測定することに利用することができる。

ｂ、従来技術 洋上における魚（例えば養殖魚）の取引きのために海水
とともに引上げられた魚の重量を測定する場合、魚の重
量を測定するために海水が網目から落ちるのを待って重
量測定をすることが行われている。このとき重量測定手
段として天秤が用いられるのが普通であるので、この方
法は能率が悪くまた自動化が困難である。

他方工業用重量測定において近年ロードセルを用いる装
置が使われている。この装置は、固定点から垂下したケ
ーブルにロードセルを改付け、さらにそのロードセルの
下端に重量を測定すべき物体を懸下し、該ロードセルの
歪みから物体の重量を測定するものである。

上記装置を用いてロードセルの出力から負荷重量をめる
ことが出来るためには、上記固定点が加速度を持たずか
つ上記ケーブルが揺動しないことが必要である。したが
ってロードセルを用いる重量測定装置を、揺動する船舶
に取付けられたクレーンに懸下された物体の重量の測定
に適用することはできなかった。

Ｃ６発明の目的 本発明は、水から引上げられた物について経時的に重量
測定を行いその漸近値からその物自体の重量をもとめる
漸近重量測定装置であって、船舶に取付けられたクレー
ンの先端のように揺動する点から垂下されたケーブルに
懸下された物（例えば養殖魚）の重量を、船舶の揺動お
よケーブルの揺動による加速度に影響されることなく、
能率的に測定することを可能とする装置を提供すること
を目的とする。

すなわち船舶の揺動またはケーブルの揺動が存在しても
、ケーブルに懸下された物自体の重量を正確に測定する
ことができる重量測定方法および装置を提供することを
目的とする。

ｄ０発明の構成 本発明に係る重量測定方法は、水中から引上げられた物
体の重量を測定する方法であって次の過程からなること
を特徴とする。

イ）重量を測定すべき物をケーブルで懸下して水中から
引上げる。

口）ケーブルに懸下された上記物体の重量を経時的にロ
ードセルと加速度針を用いて測定する。

ハ）各回重量測定値についてぞれぞれの前回重量測定値
との差をめる。

二）ハ）の過程で得られた差値を予め定められた値とそ
の大小を比較し、上記差値の方が大きい場合には口）の
過程に戻る。

ホ）上記差値の方が小さくなった時、その時の重量測定
値から予めめられている風袋重量を減算してその物体自
体の重量を得る。

他方、本発明に係る重量測定装置は、水中から引上げら
れた物体の重量を該物体をケーブルで懸下しながら測定
する装置であって、該物体の上方部に付設されたロード
セルと加速度針からなる重量測定用センサーと、該重量
測定用センサーの出力に基づいて該物体自体の重量と水
の重量と風袋重量の和を測定する重量測定部と、該重量
測定部によって経時的に測定された重量測定値および風
袋重量を記憶する記憶部と、各同側定値と記憶部に記憶
された前回測定値の差を計算する減算部と、予め参照用
差値が大刀されそれを保持する参照用差値保持部と、上
記減算部の出力の上記参照差値保持部の保持内容に対す
る差を計算する比較部と、該比較部の出方が正値のとき
には測定を続行し、それが負値のときにはその時点にお
ける上記重量測定値から風袋重量を減算する漸近重量計
算部とを備えることを特徴とする特 ｅ、実施例 本発明に係る重量測定方法および装置を第３図を用いて
説明する前に、本発明において使用される重量測定部に
ついて説明する。

第１図は、本発明で使用される重量測定部の概念図であ
る。

第１図概念図に図示するように、洋上の船舶１に装備さ
れたクレーンの先端Ｐに重量を測定すべき物体２をケー
ブル３で懸下し、物体２の上方にロードセル４を、また
ロードセル４に隣接して加速度計５を配設し、該ロード
セル４と該加速度計５の出力の比率から物体２の重量力
＜　Ｉす定される。

次にその測定原理を第２図を用いて説明する。

第２図は第１図のクレーンの先端Ｐ、ロードセル４．加
加速度計５電 概念図である。

以下の説明において、クレーンの先端Ｐは鉛直軸に対し
て角度αをなす座標軸上にありその座標軸上における点
Ｐの座標をξとする。また点Ｐを中心とする物体（重量
被測定物）２の鉛直軸に対する揺動角をθとする。

第２図の配位状態においてロードセル４にかかる力Ｆは
、物体２に作用する重力と、点Ｐの運動により物体２に
働く加速度に基づく力と、物体２の点Ｐを中心とする揺
動運動に伴う加速度に基づく力のベクトル和のケーブル
方向成分である。すなわち物体２の質量をＭ１重力加速
度を９．Ｐ点から物体２の重心までの距離をり．Ｐ点の
加速度をξ，Ｐ点を中心とする揺動運動の角速度をθと
するとき、Ｆの第１次近似式は１１１式である。

Ｆ＝Ｍ（（？ｃｏｓ　θ−ξｃｏｓ　（α−θ）＋Ｌｂ
２）　−−−−（１）このとき、ロードセル４の出力Ｗ
は比例定数をａとすると（２）式で表わされる。

Ｗ　＝　ａ　−　Ｆ　−−−−−＋２１またロードセル
４に隣接して加速度計脱感軸方向をロードセル入力軸方
向と平行にして付設された加速度計５の脱感部質量ｍに
作用する力は、該脱感部質量に作用する重力と、点Ｐの
運動により該脱感部質量に働く加速度に基づく力と、該
脱感部質量の点Ｐを中心とする揺動運動に伴う加速度に
基づく力のベクトル和である。上記ベクトル和のケーブ
ル方向成分を加速度計５で検出すると、その出力Ａは（
３）式で与えられる。

Ａ＝ｂ−ｍ（９ｃｏｓθ−ξｃｏｓ　（α−θ）　＋Ｊ
　６　’　）　−−−−＋３１ここで、ｂは比例定数、
ｌは点Ｐから該脱感部質量の重心までの距離を表わす。

したがって物体２の重量ＭＱは、＋１１．　＋２１，　
１３１式から（４）式としてめられる。

Ｍ９　−（ｂ／ａ）　（Ｗ／Ａ）　（ｍ（７）／　（１
＋δ）−−−−−ｆ４まただし δ＝　（Ｌ−Ｊ）　ｔｊ’　／　（ｇｃｏｓ　θ−ξｃ
ｏｓ　（α−θ）＋１６’）−一ーーー・（５） （４）式中のδがδ（１であるとき、重量ＭＯは（６）
式でめることができる。

Ｍ９＝　（ｂ／ａ）（Ｗ／Ａ）（ｍｐ）−−−−−（６
１第３図は本発明に係る重量測定方法のフローチャート
の一例である。

第３図のフローチャートの方法で、水中から引上げられ
た物体自体の重量は次のように測定される。

ステップ６： クレーン等で重量を測定すべき物体２（例えば養殖魚）
をケーブルで懸下して水中から引とげる（第１図参照）
。

ステップ７： 例えば第１図、第２図を用いて説明した重量測定方法、
すなわちロードセル４の出力の加速度計５の出力に対す
る比率から重量を測定する方法を用いて風袋および物体
２の重量を経時的に測定する。

物体２は水をふくんでいるので、その水が分離して落下
するにしたがって重量測定値は時間とともに減少する。

ステップ８： 各口重量測定値についてそれぞれの前回重量測定値との
差をめる。物体２に含まれる水は有限であるので、この
差は時間とともに減少しゼロに近づく。

ステップ９： 上記差は、水がほとんど落下するとほぼゼロになる。水
の落下がほぼ完了したことを確認するために、上記差を
予め設定された参照用差値と比較し、上記差が上記参照
用差値より大きいときフローチャート上のし２点に戻り
さらに水が落下するのを待ち、小さい時にはステップ１
０に進む。

ステップ１０： 水の落下がほぼ完了したことが確認されているので、そ
の時点における重量測定値から予めめられている風袋重
量を減算することにより物体２自体の重量を得る。なお
該物体２に水が残存していることが経験的に知られてい
るときには、適宜係数α（α≦１）を乗することにより
該物体２自体の重量をより正確にめることができる。

ステップ１０で得られた重量を適宜記録した後、フロー
チャート上のし３点に戻り再び測定を開始する。

第４図は本発明に係る重量測定装置の好ましい実施例の
電気回路部の主要部のブロックダイヤグラムである。

第４図の重量測定装置を用いて、水中から引上げられた
物体（例えば魚）自体の重量は次のように測定される。

ケーブル３の下部にロードセル４と加速度計５を取付け
、該ロードセル４の下に風袋または水中（例えば海１１
）から引上げられた物体２を懸下する。該ロードセル４
と該加速度計５の出力に基づいてロードセル４の下に懸
下された物体の重量を、具体的には水中から引上げられ
た物体（例えば魚）と水と風袋の重量の和または風袋だ
けの重量を経時的に測定する。該重量は第１図と第２図
を用いて説明した方法によってすなわち該ロードセル４
の出力と該加速度針の出力の比率からめられる。

この目的のために該ロードセル４と該加速度計５の出力
は、それぞれプリアンプＰＡＭ＋　、ＰＡＭ　、で増幅
された後、割算回路ＤＩＶの２つの入力信号となる。な
おＳ／Ｎ比を向上するためにそれぞれローパスフィルタ
Ｆ、、Ｆ、およびバ、、ファ回路（図示せず）を経由し
て上記割算回路ＤＩＶに結合することが好ましい。

上記割算回路ＤＩｖで計算された上記ロードセル４の出
力の上記加速度計の出力に対する比率（重量測定値）を
記憶部ＭＥＭで記憶させ（なお風袋重量もＭＥｉＨの一
部に記憶される）、各回重量測定値と該記憶部ＭＥＭに
記憶された前回重量測定値の差を減算部ＤＩＦで計算す
る。水１２が落下するにしたがってこの差は漸近的にゼ
ロに近づく。予め参照用差値保持部ＲＥＦに入力されか
つ保持されている参照用差値と上記減算部ＤＩＰの出力
の差を比較部ＣＭＰで計算する。この差値は漸近的に正
の側からゼロに近づく。

該比較部ＣＭＰの出力が正値のときには重量測定を続行
する。それが負値になるとその時点における割算回路Ｄ
ＩＶの出力（重量測定値）から上記記憶部ＭＥＭに記憶
された風袋重量を漸近重量計算部ＣＡＬで減算する。

第５図は、割算回路ＤＩＶの出力（Ｗ）の時間（１）に
対する変化を示すグラフである。第５図に図示されてい
るように、水の落下により時間の経過（ｉ＋、ｊｓ、ｊ
ｓ・・・）にともなって重量測定値（Ｗｌ　、Ｗ、、Ｗ
、・・・）が減少する。また減算部ＤＩＦの出力である
その減少量（ＷＩ　Ｗ−。

Ｗ、Ｗｌ、ＷＩ　ＷＩ・・・）は漸近的にゼロに近づく
。減少量がほぼゼロになった時は水の落下がほぼ終った
時である。したがって参照差値保持部ＲＥＰに入力され
ている参照用差値と上記減算部の出力を比較することに
より水の落下の終了を確認することができる。水の落下
が確認された後、その時点の割算回路ＤＩＶの出力であ
る重量測定値から記憶部ＭＥＭに記憶されている風袋重
量ＷＯを減じることによって、水中から引上げられた物
体の重量をめることができる。すなわち上記漸近重量計
算部ＣＡＬの出力は、水から引上げられた物体自体の重
量である。

１０発明の効果 本発明の重量測定方法および装置は、船上のクレーンに
よって水中から引上げられ物体の海水を含まない重量を
必要最小限の時間で測定することを可能とする。したが
って計量時間の短縮に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用される重量測定部の概念図、第２
図は第１図のクレーンの先端Ｐ、ロードセル４゜加速度
５１重重量測定装置運動を示す概念図、第３図は本発明
に係る積算重量測定方法のフローチャートの一例、第４
図は本発明に係る重量測定装置の好ましい実施例の電気
回路部の主要部のブロックダイヤグラム、第５図は割算
回路ＤＴＶの出力の時間に対する変化を示すグラフであ
る。 １、・・・船体、　２・・・重量被測定物、３・・・ケ
ーブル、　４・・・ロードセル、５・・・加速度計、 ＰＡＭ　、　、ＰＡＭ、・・・プリアンプ、ＤＩＶ・・
・割算回路、　Ｆ、、Ｆ、・・・フィルタ、ＭＥＭ・・
・記憶部、　ＤＩＦ・・・減算部、ＲＥＦ・・・参照用
差値保持部、 ＣＭＰ・・・比較部、　ＣＡＬ・・・漸近重量計算部。 第５図 手続補正書印釦 昭和５９年９月２５日 １、　事件の表示 昭和５９年特許願第６８２８２号 ２、発明の名称 重量測定方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（３３Ｂ　）株式会社　東　京　針　器４、代理
人　〒１０７ 補正の内容 １）表題部の下に下記を加える。 記 加える。 記

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）′水中から引上げられた物体の重量を測定する方
   法であって次の過程からなることを特徴とする重量測定
   方法。 イ）重量を測定すべき物を水中から引上げ、ケーブルで
   懸下する。 口）ケーブルに懸下された上記物体の重量を経時的にロ
   ードセルと加速度計を用いて測定する。 ハ）各面重量測定値についてそれぞれの前回重量測定値
   との差をめる。 二）ハ）の過程で得られた差値を予め定められた値とそ
   の大小を比較し、上記差値の方が大きい場合には口）、
   の過程に戻る。 ホ）上記差値の方が小さくなった時、その時の重量測定
   値から予めめられている風袋重量を減算してその物体自
   体の重量を得る。
2. （２）　水中から引上げられた物体の重量を該物体をケ
   ーブルで懸下しながら測定する装置であって、該物体の
   上方部に付設されたロニドセルと加速度計からなる重量
   測定用センサーと、該重量測定用センサーの出力に基づ
   いて該物体自体の重量と水の重量と風袋重量の和を測定
   する重量測定部と、該重量測定部によって経時的に測定
   された重量測定値および風袋重量を記憶する記憶部と、
   各目測定値と記憶部に記憶された前回測定値の差を計算
   する減算部と、予め参照用差値が入力されそれを保持す
   る参照用差値保持部と、上記減算部の出力の上記参照用
   差値保持部の保持内容に対する差を計算する比較部と、
   該比較部の出力が正値のときには測定を続行し、それが
   負値のときにはその時点における上記重量測定値から風
   袋重量を減算する漸近重量計算部とを備えることを特徴
   とする重量測定装置。