NL1043561B1

NL1043561B1 - Weighing system for use on moving vehicles.

Info

Publication number: NL1043561B1
Application number: NL1043561A
Authority: NL
Inventors: Van Doesburg Gijsbert
Original assignee: Penko Eng B V
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2021-09-13

Abstract

6 UITTREKSEL De uitvinding betreft een weegsysteem dat gebruikt kan worden bij het automatisch wegen, doseren en verpakken van 5 charges, bijvoorbeeld van vis op een vissersboot op zee. Door een nauwkeurige bepaling van de massa van de charge volstaat reeds een klein overgewicht om er zeker van te zijn dat de verpakking de gegarandeerde hoeveelheid vis bevat. Het weegsysteem bepaalt in een hoog tempo gelijktijdig de 10 krachten die een vaste massa, de referentie massa, en de charge uitoefenen in de richting loodrecht op de weegapparatuur alsmede de helling van het weegsysteem. De software berekent met die meetgegevens de massa van de charge. Bij het weegsysteem wordt het aantal metingen, waarvan het 15 gemiddelde wordt bepaald, afgestemd op de onrust (bewegingen, versnellingen en vertragingen in alle richtingen) van het schip. De standaard, niet gemodificeerde, krachtopnemers en de hellingmeter zijn in de fabriek samengevoegd tot een unit die zich, wat de montage ervan op de boot betreft, niet anders 20 gedraagt dan een enkele krachtopnemer. 10435616 EXTRACT The invention relates to a weighing system which can be used in the automatic weighing, dosing and packaging of batches, for example of fish on a fishing boat at sea. By accurately determining the mass of the batch, even a small excess weight is sufficient to ensure that the packaging contains the guaranteed amount of fish. The weighing system rapidly determines simultaneously the forces exerted by a fixed mass, the reference mass, and the charge in the direction perpendicular to the weighing equipment, as well as the inclination of the weighing system. The software calculates the mass of the batch with these measurement data. In the weighing system, the number of measurements, of which the average is determined, is adjusted to the unrest (movements, accelerations and decelerations in all directions) of the ship. The standard unmodified load cells and inclinometer are assembled at the factory into a unit that behaves no differently from a single load cell when it comes to mounting it on the boat. 1043561

Description

Weegsysteem voor het gebruik op bewegende voertuigen.Weighing system for use on moving vehicles.

Ten eerste wordt, zonder daarmee het toepassingsgebied van de octrooiaanvraag te beperken, de werking van de moderne weegapparatuur volgens de uitvinding, toegepast op vissersboten, beschreven.First, without limiting the scope of the patent application, the operation of the modern weighing equipment according to the invention applied to fishing boats is described.

Op vissersboten wordt steeds vaker de vangst (automatisch) gewogen (en verpakt). Door nauwkeurig te wegen is er weinig overgewicht nodig om er zeker van te zijn dat de verpakking steeds de gegarandeerde massa aan vis bevat, verder charge genoemd.The catch is increasingly weighed (and packed) on fishing boats (automatically). By weighing accurately, little excess weight is required to ensure that the packaging always contains the guaranteed mass of fish, hereinafter referred to as charge.

Een weeginstrument bepaalt de massa met behulp van de zwaartekracht.A weighing instrument determines mass using gravity.

Moderne weeginstrumenten zijn voorzien van krachtopnemers die nauwkeurig en snel volautomatisch de kracht bepalen die de charge op de weegapparatuur uitoefent.Modern weighing instruments are equipped with force transducers that accurately and quickly determine, fully automatically, the force that the charge exerts on the weighing equipment.

Op de vissersboot zit de weegapparatuur aan de boot vast en beweegt mee met de vissersboot.On the fishing boat, the weighing equipment is attached to the boat and moves with the fishing boat.

De kracht die de charge uitoefent op de weegopstelling is daardoor afhankelijk van de helling van het schip (in twee richtingen) en versnellingen (in drie richtingen) van het weegapparaat.The force that the charge exerts on the weighing rig therefore depends on the inclination of the ship (in two directions) and accelerations (in three directions) of the weighing device.

De mate van deze bewegingen van de vissersboot wordt de onrust genoemd.The degree of these movements of the fishing boat is called the unrest.

In figuur 1 is weergegeven hoe de krachtopnemer, weergegeven in zijaanzicht (1) en in vooraanzicht (2), wordt gemonteerd op de | constructie van het schip (4). De te wegen charge (3) is | verbonden met de linkerkant van de krachtopnemer (1). De | connector (5) is verbonden, voor de overdracht van de data, met | de computer. | Bij een enkele krachtmeting moet, om de massa te kunnen | bepalen, de versnelling van de zwaartekracht bekend zijn. | Vissersboten reizen over zee, waar deze versnelling van de | zwaartekracht niet overal gelijk is. | Om, ondanks de onrust van de vissersboot en ondanks de | wisselende versnelling van de zwaartekracht, de massa van de charge te bepalen is bij moderne weegsystemen een voorwerp, dat verder referentie massa wordt genoemd, ingebouwd, waarvan de massa exact bekend is. Gelijktijdig worden de krachten, die deze referentie massa en de charge loodrecht op de weegapparatuur uitoefenen, met twee onafhankelijke krachtopnemers gemeten. De computer vergelijkt de gemeten krachten en berekent, door het gemiddelde van een groot aantal waarnemingen te berekenen, de massa van de charge (die hierna het meetresultaat wordt genoemd) . Moderne weegsystemen kunnen in een korte tijd vaak, tot wel 1600 keer per seconde, de kracht bepalen. Hoe groter de onrust van de vissersboot hoe meer metingen er nodig zijn om voldoende nauwkeurig de massa van de charge te berekenen. In figuur 2 is weergegeven hoe twee krachtopnemers (2) bijvoorbeeld naast elkaar zijn gemonteerd op de constructie van het schip (4). Op de linkse krachtopnemer is de charge (3) gemonteerd en op de rechter krachtopnemer is de referentiemassa gemonteerd. De hartlijn (10) van de linker krachtopnemer bevindt zich naast de hartlijn van de rechter krachtopnemer (11), beide lopen evenwijdig. Er zijn, ondanks deze grote hoeveelheid waarnemingen, twee bronnen die de nauwkeurigheid van het meetresultaat nadelig beïnvloeden.Figure 1 shows how the force transducer, shown in side view (1) and in front view (2), is mounted on the | construction of the ship (4). The charge (3) to be weighed is | connected to the left side of the force transducer (1). The | connector (5) is connected, for the transfer of the data, to | the computer. | In a single force measurement, in order to be able to measure the mass | determine, the acceleration of gravity is known. | Fishing boats travel by sea, where this acceleration of the | gravity is not the same everywhere. | Om, despite the turmoil of the fishing boat and despite the | alternating acceleration of gravity, the mass of the charge can be determined in modern weighing systems, an object, hereinafter referred to as reference mass, of which the mass is exactly known. Simultaneously, the forces exerted by this reference mass and the charge perpendicular to the weighing equipment are measured with two independent force transducers. The computer compares the measured forces and calculates, by calculating the average of a large number of observations, the mass of the charge (hereinafter referred to as the measurement result). Modern weighing systems can often determine the force in a short time, up to 1600 times per second. The greater the unrest of the fishing boat, the more measurements are needed to calculate the mass of the batch with sufficient accuracy. Figure 2 shows how two force transducers (2) are mounted side by side on the construction of the ship (4), for example. The charge (3) is mounted on the left load cell and the reference mass is mounted on the right load cell. The centerline (10) of the left-hand force transducer is located next to the centerline of the right-hand force transducer (11), both are parallel. Despite this large amount of observations, there are two sources that adversely affect the accuracy of the measurement result.

Een eerste bron voor onnauwkeurigheid is de krachtopnemer zelf. De waarneming wordt (vanwege de dwarskracht die in de krachtopnemer optreedt) enigszins afhankelijk van de helling | waarin de krachtopnemer zich bevindt. En de grootte van de | afwijking is niet voor alle krachtopnemers gelijk. Om afwijkingen | te verkleinen worden krachtopnemers toegepast van hetzelfde type | en draagvermogen, met een nagenoeg, maar desondanks niet exact, gelijke gevoeligheid voor dwarskracht, torsie en vergelijkbare | eigen frequentie. |A first source of inaccuracy is the force transducer itself. The observation becomes (because of the transverse force acting in the force transducer) somewhat dependent on the slope | where the force transducer is located. And the size of the | deviation is not the same for all load cells. For deviations | to be reduced, force transducers of the same type | . are used and load-carrying capacity, with substantially, but nevertheless not exactly, equal susceptibility to shear, torsion and comparable | own frequency. |

3 | De uitvinding beoogt deze afwijking verder te verkleinen | door (in twee richtingen) de helling van de meetinrichting te | meten. Omdat de helling gevoeligheid is bepaald, en in de | computer wordt opgeslagen, kan de software de hellinggevoeligheid | van de krachtopnemers corrigeren. | In figuur 3 is de hellingmeter (6) weergegeven, die zich bij | het weegsysteem volgens de uitvinding tussen de twee | krachtopnemers (7) en (8) bevindt of met een der krachtopnemers | geïntegreerd wordt. | Een tweede bron van onnauwkeurigheid komt voort uit het feit | dat de referentie massa zich niet exact in de zelfde assen | bevindt als de charge. De dynamische bewegingen van de charge en | van de referentie massa zijn daardoor niet identiek. î Het weegsysteem volgens de uitvinding beoogt deze bron van | onnauwkeurigheid weg te nemen of te minimaliseren door de twee | krachtopnemers exact in een lijn te plaatsen. De bovenste ; krachtopnemer meet de kracht die de charge uitoefent. De onderste | krachtopnemer meet de kracht die de charge uitoefent plus de ; kracht die de bovenste krachtopnemer uitoefent. Het gewicht van de bovenste krachtopnemer en het dode gewicht, de vaste massa van de weegopstelling, maakt deel uit van de referentie massa. | In figuur 3 is de mogelijke opbouw van het totale weegsysteem weergeven. De twee krachtopnemers hebben dezelfde | hartlijn of wel werkingslijn (12). De connectoren van de twee krachtopnemers (7) en (8) worden verbonden met de hellingmeter (6). De data van de twee | krachtopnemers en van de hellingmeter worden via een en dezelfde connector (13) met de computer verbonden.3 | The object of the invention is to further reduce this deviation | by (in two directions) the slope of the measuring device | to measure. Since the slope sensitivity is determined, and in the | computer, the software can adjust the slope sensitivity | of the force transducers. | Figure 3 shows the inclinometer (6), which is located at | the weighing system according to the invention between the two | load cells (7) and (8) or with one of the load cells | being integrated. | A second source of inaccuracy arises from the fact | that the reference mass is not exactly in the same axes | located as the charge. The dynamic movements of the charge and | of the reference mass are therefore not identical. î The weighing system according to the invention aims at this source of | eliminate or minimize inaccuracy by using the two | load cells exactly in line. The upper ; force transducer measures the force exerted by the charge. The lower | force transducer measures the force exerted by the charge plus the ; force exerted by the top force transducer. The weight of the upper load cell and the dead weight, the fixed mass of the weighing arrangement, is part of the reference mass. | Figure 3 shows the possible structure of the total weighing system. The two force transducers have the same | centerline or line of action (12). The connectors of the two force transducers (7) and (8) are connected to the inclinometer (6). The dates of the two | force transducers and the inclinometer are connected to the computer via one and the same connector (13).

Het modificeren van krachtopnemers is een kostbare en tijdrovende zaak. Door de beperkte markt voor weegsystemen op schepen is dit geen haalbare zaak.Modifying load cells is a costly and time-consuming matter. Due to the limited market for weighing systems on ships, this is not feasible.

Het weegsysteem volgens de uitvinding beoogt gebruik te kunnen maken van standaard, dus niet gemodificeerde, krachtopnemers.The object of the weighing system according to the invention is to be able to use standard, i.e. unmodified, load cells.

Het samenbouwen en installeren van een weegsysteem (met twee krachtopnemers, een referentiemassa en een of meer hellingmeters) op de boot of in de werkplaats van het montagebedrijf is tijdrovend en kostbaar en gevoelig voor uitvoeringsfouten.Assembling and installing a weighing system (with two load cells, a reference mass and one or more inclinometers) on the boat or in the workshop of the assembly company is time-consuming and expensive and prone to execution errors.

Het verbinden van de drie datakabels met de computer maakt het geheel extra kwetsbaar.Connecting the three data cables to the computer makes the whole thing extra vulnerable.

Het weegsysteem volgens de uitvinding beoogt het mogelijk te maken om het samenbouwen naar de fabriek van de leverancier terug te brengen.The object of the weighing system according to the invention is to make it possible to return the assembly to the supplier's factory.

Alle componenten worden ingebouwd in een enkele unit (inclusief de bekabeling) . De montage van de unit op het schip wordt eenvoudig, alsof het om een enkele krachtopnemer gaat. | | | | 1043561 |All components are built into a single unit (including cabling). Mounting the unit on the ship becomes simple, as if it were a single load cell. | | | | 1043561 |

Claims

| CONCLUSIONS |

1. Weighing system, for use in automatic weighing of batches on a moving vehicle (such as a fishing boat at sea), | 5 with which in a short time multiple simultaneously with individual | force transducers the two forces are measured (applied perpendicular to # the measuring equipment) exerted by | a reference mass (of which the weight is known) and the batch, to determine the mass of the batch, characterized in that | simultaneously also the slope, in two directions perpendicular to the | direction of action of the load cells and the vehicle is | measured and the results are used to compensate for the slope sensitivity of the load cells.

2. Weighing system according to claim 1, characterized in that the two | force transducers exactly in the same line, perpendicular to the ground plane | of the charge, are fitted and the upper load cell | measures the force exerted by the charge. |

Weighing system according to claim 1 and or 2, characterized in that the two load cells are of the same type and have the same | have weighing/carrying capacity. |

4. Weighing system as claimed in claim 1, 2 and or 3, characterized in that the reference mass consists inter alia of that of the upper load cell and the superstructure of the weighing arrangement.

5. Weighing system according to claim 1, 2, 3 and or 4, characterized in that the inclinometer is combined with the two standard force transducers in a unit which, in terms of installation, does not differ from a single force transducer.