一种组合式称重装置和称重方法与流程

本发明涉及一种组合式称重装置和称重方法，属于衡器称重技术领域。

背景技术：

衡器是利用重力原理确定物体质量的称重设备，与经济民生息息相关，广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器准确度、可靠性是衡量最重要的技术指标，但现有的衡器设备在使用过程中常出现称重异常，其中，称重装置(包括称重传感器和称重仪表)所带来的称重异常是衡器的主要故障源头。

由于称重传感器是一种综合性技术产品，使得其产生故障的缘由也十分复杂，如弹性体变形、网络线路和电桥故障、制造工艺不当等，从而使得故障的诊断十分困难；衡器的故障通常通过终端仪表的显示表现出来，仪表一旦显现出故障现象，相关人员在检测排查和诊断衡器故障工作中就要对系统的各个环节进行精确的判别，如检测仪表、系统中间接线盒、机械安装、传输电缆以及多个传感器等，非常的麻烦。

因此，为了诊断和预防的故障，现在传统的做法是相关技术人员定期对衡器机械安装状态进行检查，定期打开称重传感器的中间接线盒对对每只称重传感器的工作状态进行检测，定期采用标准信号源对称重仪表进行检测，不仅费时费力，还不能及时预测和排除故障，不利于生产效率的提高及防止经济损失。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种组合式称重装置和称重方法，该称重装置能在线监测衡器的工作状态以及进行故障预测，确保衡器计量的精度和设备运行的可靠性；该称重方法能够及时检测出称重的异常状态，保证称重的准确性。

为了实现上述目的，本发明提供一种组合式称重装置，包括多个称重模块、一个秤台和一个智能边缘计算器，多个称重模块置于秤台下端，每个称重模块均作为一个支承点对秤台进行支承，并通过无线连接方式分别与智能边缘计算器进行连接；

所述的每个称重模块均进行独立称重，均包括称重传感器和称重仪表，称重传感器用于采集其所在支承点上方的重量数据，传送至称重仪表进行显示的同时还将采集到的重量数据作为局部重量数据信号传送至智能边缘计算器；

所述的智能边缘计算器用于接收多个称重模块传送的局部重量数据信号，并对接收到的局部重量数据信号进行分析和处理，最终得到物体的总体重量；当发现接收到的局部重量数据信号存在异常时，发出示警，提醒工作人员对相关称重模块进行调整。

进一步地，所述的无线连接的方式为蓝牙、红外、wifi、zigbee和lora中的任意一种。

进一步地，所述的智能边缘计算器为电脑终端、平板电脑、手机移动终端或用户自行设计的计算设备。

一种组合式称重方法，包括如下步骤：

步骤一，进行秤台空载称量，称量前输入称重异常偏差限值p；

步骤二，秤台空载称量状态判别，w1p为1#称重模块秤台空载重量，w2p为2#称重模块秤台空载重量，······,wnp为n#称重模块秤台空载重量，边缘计算器所计算的秤台空载总重量wp等于n个称重模块的秤台空载重量之和，即：wp＝w1p+w2p+···+wnp，当|(w1p-wp/n)/(wp/n)|<p，且|(w2p-wp/n)/(wp/n)|<p，······且|(wnp-wp/n)/(wp/n)|<p，表示各称重模块工作状态正常，可进一步进行称量，否则发出相应称重模块的称重异常示警，提示操作人员调整相应超差的称重模块，直至各称重模块均处于正常的工作状态；

步骤三，进行装载称量，w1g为1#称重模块所称物体重量，w2g为2#称重模块所称物体重量，······,wng为n#称重模块所称物体重量，经智能边缘计算器计算得到称重物体重量wg＝w1g+w2g+···+wng。

进一步地，对于超差称重模块的调整包括检查称重模块的安装是否符合安装要求、调整称重仪表的参数、检查电气接线、查看称重模块是否有损坏，在有损坏的情况下更换损坏部件。

本发明通过在秤台下端设置多个用于支撑秤台的称重模块，各称重模块作为一个支撑点均可实现局部重量的独立称重，并将称得的局部重量数据信号传送至称重仪表进行显示的同时还将采集到的重量数据作为局部重量数据信号传送至智能边缘计算器，不仅能在称重仪表上直观显示处各称种模块称得的局部重量，而且能通过智能边缘计算器的计算实现对各称重仪表显示的准确性进行校验；智能边缘计算器还能根据设定的程序对各称重模块的工作状态进行预警，当发现接收到的局部重量数据信号存在异常时，发出示警，提醒工作人员对相关称重模块进行调整，实现了在线监测衡器的工作状态以及进行故障预测，确保乐衡器计量的精度和设备运行的可靠性；称重方法通过在物体称量前先对秤台进行空载称量，并确定称重异常的偏差限制，然后通过对各称重模块的空载称量与偏差限制通过设定的公式进行判定，在保证各称重模块均处于正常称量状态的前提下，最后才进行装载称量，得到称重物体的重量，保证了称重的准确性。

附图说明

图1是本发明的称重系统工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种组合式称重装置，包括多个称重模块、一个秤台和一个智能边缘计算器，多个称重模块置于秤台下端，每个称重模块均作为一个支承点对秤台进行支承，并通过无线连接方式分别与智能边缘计算器进行连接；

所述的每个称重模块均进行独立称重，均包括称重传感器和称重仪表，称重传感器用于采集其所在支承点上方的重量数据，传送至称重仪表进行显示的同时还将采集到的重量数据作为局部重量数据信号传送至智能边缘计算器；

所述的智能边缘计算器用于接收多个称重模块传送的局部重量数据信号，并对接收到的局部重量数据信号进行分析和处理，最终得到物体的总体重量；当发现接收到的局部重量数据信号存在异常时，发出示警，提醒工作人员对相关称重模块进行调整。

具体地，所述的无线连接的方式为蓝牙、红外、wifi、zigbee和lora中的任意一种。

具体地，所述的智能边缘计算器为电脑终端、平板电脑、手机移动终端或用户自行设计的计算设备。

一种组合式称重方法，包括如下步骤：

步骤一，进行秤台空载称量，称量前输入称重异常偏差限值p；

步骤二，秤台空载称量状态判别，w1p为1#称重模块秤台空载重量，w2p为2#称重模块秤台空载重量，······,wnp为n#称重模块秤台空载重量，边缘计算器所计算的秤台空载总重量wp等于n个称重模块的秤台空载重量之和，即：wp＝w1p+w2p+···+wnp，当|(w1p-wp/n)/(wp/n)|<p，且|(w2p-wp/n)/(wp/n)|<p，······且|(wnp-wp/n)/(wp/n)|<p，表示各称重模块工作状态正常，可进一步进行称量，否则发出相应称重模块的称重异常示警，提示操作人员调整相应超差的称重模块，直至各称重模块均处于正常的工作状态；

步骤三，进行装载称量，w1g为1#称重模块所称物体重量，w2g为2#称重模块所称物体重量，······,wng为n#称重模块所称物体重量，经智能边缘计算器计算得到称重物体重量wg＝w1g+w2g+···+wng。

对于超差称重模块的调整包括检查称重模块的安装是否符合安装要求、调整称重仪表的参数、检查电气接线、查看称重模块是否有损坏，在有损坏的情况下更换损坏部件。

实施例：

称重模块为4个，分别固定安装于秤台底部四个角的下端作为支承点，称重方法为：

步骤一，进行秤台空载称量，称量前输入称重异常偏差限值0.15；

步骤二，秤台空载称量状态判别，w1p为1#称重模块秤台空载重量0.5t，w2p为2#称重模块秤台空载重量0.4t，w3p为3#称重模块秤台空载重量0.4t，w4p为4#称重模块秤台空载重量0.5t，边缘计算器所计算的秤台空载总重量wp等于4个称重模块的秤台空载重量之和，即：wp＝w1p+w2p+w3p+w4p＝0.5+0.4+0.4+0.5＝1.8t；当|(w1p-wp/4)/(wp/4)|<p，即：|(0.5-1.8/4)/(1.8/4)|＝0.11<0.15，且|(w2p-wp/4)/(wp/4)|<p，即：|(0.4-1.8/4)/(1.8/4)|＝0.11<0.15，且|(w3p-wp/4)/(wp/4)|<p，即：|(0.4-1.8/4)/(1.8/4)|＝0.11<0.15，且|(w4p-wp/4)/(wp/4)|<p，即：|(0.5-1.8/4)/(1.8/4)|＝0.11<0.15，称量工作正常，可以进行下一步的称量；

当任一称重模块称重偏差超出系统设定的称重异常偏差限值，则发出相应称重模块的称重异常告警，提示操作人员调整相应超差的称重模块；

步骤三，装载称量，实时显示被称物体重量wg，即wg＝w1g+w2g+w3g+wng；本实施例中w1g为1#称重模块所称物体重量8.2t，w2g为2#称重模块所称物体重量7.6t，w3g为3#称重模块所称物体重量8.9t,w4g为4#称重模块所称物体重量7.8t,得到称重物体重量wg＝8.2+7.6+8.9+7.8＝32.5t。