专利名称:连续传送的长物体的连续测量方法
本发明涉及连续传送的长物体的体积或重量的测量，特别涉及测量从一个或多个传感器到在传送路径上连续传送的长物体表面不同点的距离，并计算出横截面积，从而得到单位长度之该物体的体积或重量的方法。本发明进一步涉及一种方法，这种方法测量从传感器到在生产面包或点心食品过程中连续地传送的长物体表面的距离，计算出该物体的横截面积，然后算出该物体的体积或重量，而无须使用常规的机械方法。
测量连续地传送的物体的重量，有好几种传统的方法，例如天平法，弹簧拉伸和压缩法以及应变计法。利用这些方法的测量仪器装在传送待测物体的传送机中途，将测得的单位长度该物体的重量求积分，以得到所要求长度的该物体的重量。
在一定程度上，在传送粉料或颗粒料时，这些机械方法被证明是令人满意的。但是，所有这些方法都不能得到精确的测量结果，因为由材料传送引起的，在传送方向上的转矩会影响重量的测量结果，而且，从理论上看，这些方法不能测量长的刚性物体。
日本专利早期出版物(公开的东京公报)第14128/85号介绍了一种测量块状材料重量的装置，在这种装置中，相对地放置了X射线发生器和对准的X射线线性传感器。将待测的块状物体相对于X射线发生器移动，X射线线性传感器检测出穿过该块状物体的X射线，由此计算出该块状物体的重量。这个装置所依据的理论是，透射的X射线的剂量取决于X射线通过的物体的质量，因此可望能迅速而精确地进行测量在这一先有技术出版物中，并没有说明该装置也能用于长物体的测量。而且，需要用特殊设计的盖来保护X射线发生器，以避免X射线的漏泄，而X射线性性传感器也应当放置在块状物体下面，并与X射线发生器对准。此外，考虑到安全问题，先有技术的这种装置不能用来测量食物，例如生面团或者糖果。
本发明的一个目的，是要提供连续传送的长物体的一种连续测量方法，该方法通过设置多个传感器来测量这些传感器与该物体表面之间的距离，来对该连续传送的长物体进行连续测量。本发明的另一个目的，是提供一种连续测量连续传送的长物体的方法，该方法通过在该物体的上方和侧面放置多个传感器，从而精确测出从这些传感器到该物体表面的距离，计算出该物体的截面积，体积和重量。
本发明的另一个目的是提供一种连续供料的长物体的测量方法，用这种方法能在制作面包或待蒸煮食品的过程中令人满意地进行操作，把面团状材料定量地供给分配站。本发明的再一个目的是提供一种连续供料的长物体的连续测量方法，用这种方法能测出原材料或细长固体料的重量，并把此材料分成具有所要求重量的部分。
从本发明的一个方面看，提供了连续传送的长物体的一种连续测量方法，这一方法包括在传送机传送路径上方，沿水平横向方向从一侧到另一侧来回移动传感器;用这个传感器测量从该传感器到正在传送机上传送着的长物体表面上多个不同点的距离;计算出每一测量点处该长物体的高度;计算出包括测量点在内的每一长物体截面的截面积;通过用该物体的某一部分的预定长度与此截面积相乘，计算出该部分物体的体积。
从本发明的另一方面看，提供了连续传送的长物体的一种连续测量方法，该方法包括用多个传感器测量这些传感器到正在传送机上传送着的长物体表面上多个不同点的距离，这多个传感器沿水平横向方向装在传送机传送路径上方，计算出每一测量点处该长物体的高度计算出包括测量点在内的每一长物体截面的截面积;通过用该物体的一部分的预定长度与此截面积相乘，而得到该部分物体的体积。
在本发明中能使用多种类型的传感器。例如，可以使用由红外线发生器和红外线敏感元件组成的红外线传感器。这种红外线传感器构成一个整体，因此它能无需任何其它的敏感元件而实现距离的测量。类似地，通过使用紫外线传感器，可见光传感器或激光束传感器，而这些传感器由光或光束发生器和光或光束敏感元件组成一个整体，就能用简单而精确的方法，测量这些传感器与连续传送的长物体表面之间的距离。
因此，按照本发明，不论传送的物体是粉料还是颗粒料，也不论该物体的形状是象一细长柱体那样的长的刚体，还是象做面包用的生面团或待蒸煮食品那样的面团状制品，都能够简单，连续而且高精度地测量长物体的体积或重量。
根据从传感器得到的距离信息，计算机能计算出该物体的截面积，并计算出单位长度该物体的体积或重量。将计算值与预定的控制值加以比较，计算机便能把指令发给例如生面团分割设备等等。
在本发明的一种方式中，位于传送路径上方的传感器适合于在待测长物体上方沿水平横向方向来回移动，它发出光线或光束，并接收从该物体表面来的反射光。因此，该传感器能检测出它到该物体表面上多个不同点的距离，并把作为距离信息的电信号传送给计算机，计算机随后计算出该物体的高度，该长物体的每一截面的截面积和物体的一部分的体积。
在长物体较厚或侧壁有凹坑时，不能得到精确的测量结果，因此，在传送路径的每一侧都装有附加的传感器。
此外，在本发明中也可以使用多个固定安装的传感器。这些传感器位于传送路径上方的水平横向方向，无需移动传感器，便能在固定条件下测量距离，从而得到更精确的测量结果。
由于本发明的方法能测量在传送机上连续传送的任何长物体的重量，所以这个方法能作为大规模生产过程中控制产品数量和质量的一种方法。
图1和2显示了移动一个(或几个)传感器的运动，该传感器测量从传感器到该长物体表面上多个不同点的距离。
图3和图4是平面图，显示了在长物体上方的传感器横向轨迹。
图5是说明本发明另一种实施方案的侧视图，在这一实施方案中，在连续传送的长物体上方安装有排列好的多个传感器。
图6是图5的实施方案的平面图，显示了空间间距为l的两行测量点，在这些点处，传感器测量由它们到长物体的距离。
现在参照附图来描述本发明的一种实施方案。
在图1中，在传送机皮带上传送有生面团2，传感器3位于其的上方。传感器3在生面团2上方沿水平横向方向来回移动，其移动方向由箭头m和m′表示。传感器3发射出光并检测出来自每一测量点的物体表面部分的其反射光，相邻两个测量点相距一确定距离m″。
由传感器3发射出的光和从生面团表面来的反射光用竖直线H表示。传感器3由一个发光元件和一个反射光敏感元件组成，这两个元件构成了作为一个整体工作的传感器。
由发光元件发出的光在生面团表面受到了反射，由反射光检测元件对该反射光进行检测。这一反射光包含相应于传感器3到生面团表面之距离的距离信息，并被转换成电信号。
传感器3在正被运送着的生面团2上方来回移动时，把在每一测量点处的电信号传送给计算机。计算机根据接到的信号，计算出每一测量点处的生面团高度，并且用距离值m″与此生面团高度值相乘，而得到分得很细的生面团截面积。当传感器3完成了其跨越由箭头m所示范围的横向运动时，对这个面积进行积分。从而得到一截面积，该截面积被称为“截面积A”。计算机用一个预定长度l与截面积A的值相乘，而长度l相应于单位时间间隔内生面团的传送距离，从而得到该生面团有关部分的体积，然后用生面团的比重P与它的体积相乘，从而得到单位长度l的生面团的重量。接着，传感器3如箭头m′所示移动到原来的位置上，同时用与上述相同的方法测出距离。因此，便得到由传感器3回来行程所复盖的生面团的截面积，这个截面积称为“截面积B”。然后用l与横截面积B相乘，再与P相乘，即得到下一个长度l的生面团部分的重量。如果把测得的各部分生面团的重量表示为X1，X2，……则它们可用下列式子来表示X1＝A×l×P，X2＝B×l×P如果生面团较厚，装在传送机1两侧的传感器4和5竖直地来回运动，从水平方向测量出从移动看的传感器4和5到生面团表面上的点的距离，由此用生面团每一侧的信息补充距离信息。所以需要这一方法，是因为如果生面团很高，则由上面的传感器3得到的测量结果可能会不够精确。传感器4和5的这种来回运动由图2中的箭头n和n′表示。
在图3和4中进一步说明上面的传感器3的横向运动。在这些图中，生面团2由传送机皮带1传送，传感器3的轨迹由线段J和K表示。在图3中，传感器3相对于生面团的移动速度比图4的情形快得多，在生面团每一侧的停留时间较长。因此，该停留时间基本上相应于距离l。传感器3的轨迹是由它的来回运动形成的，它从点a开始，连续通过点b，c，d，e……，线段J和K上的点是传感器进行测量的点。当传感器3的相对速度较低并且停留时间非常短时，轨迹可能会是如图4所示的。在这种情况下，必须对测量进行相应的调整。
在图5中显示了本发明的另一种实施方案，其中在传送机皮带1上方，沿水平横向方向装有排列成行的多个传感器6，每个传感器6同相邻的传感器都相距一短距离m″′。这多个传感器能同时测量距离，因此，这种装置能得到更精确的测量结果。在图6示出了这一实施方案的多个测量点如在该图中看到的，测量是在生面团每移动距离l时进行的，然后计算机用前面的实施方案中所述的类似方法计算出生面团的重量。在两个实施方案中，长度l越短，本发明的测量粘度就越高。
如上所述，本发明没有使用任何机械测量。所以，能够避免由外界原因引起的各种意外故障。在利用机械测量方法时，例如，如果把秤放置在传送机皮带下面，以便用机械方法测量由皮带传送的生面团2的重量，那么皮带的拉伸往往会干扰生面团2的重量测量结果，这样就不可能得到精确的重量测量。按照本发明，用传感器能连续测量正在连续传送的生面团的横截面积，从而能连续测量每一很小部分生面团的体积和重量，因此很容易用求积分方法算出一给规定长度的生面团重量。按照本发明，不需要诸如X射线保护器或X射线敏感元件之类的特殊的装置。
虽然本发明的实施方案主要论及生面团的体积或重量的测量，但是本发明决不只限于生面团测量，它也能用来测量塑性材料，粘弹性材料和长刚性材料。
权利要求
1.连续传送的长物体的一种连续测量方法，包括沿传送机传送路径上方的水平横向方向，从一侧到另一侧来回地移动传感器；用该传感器测量从该传感器到正在传送机上传送的长物体表面上多个不同点的距离；计算出每一测量点处该长物体的高度；计算出该长物体包括测量点在内的每一截面的截面积；通过用该物体某一部分的预定长度与此截面积相乘，计算出该部分物体的体积。
2.权利要求
1的方法，进一步包括在竖直方向上下移动装在传送路径每一侧的传感器，从而测量从每个传感器到正在传送机上传送的长物体每一侧表面上的多个不同点的距离;计算出该长物体在每一测量点处的宽度，由此得到所测量截面更精确的截面积。
3.一种连续测量连续传送的长物体的方法，包括用多个传感器测量从这些传感器到正在传送机上传送的长物体表面上的多个不同点的距离，这多个传感器沿水平横向方向设置在传送机传送路径上方;计算出该长物体在每一测量点处的高度，计算出包括测量点在内的每一长物体截面的截面积通过用该物体的某一部分的预定长度与此截面积相乘，计算出该部分物体的体积。
4.权利要求
3的方法，进一步包括采用沿垂直方向装在传送路径每一侧的多个传感器，从而测量从每个传感器到正在传送机上传送的该长物体之每一侧表面上的多个不同点的距离，计算出每一测量点处该长物体的宽度，从而得到被测截面更精确的截面积。
专利摘要
连续传送的长物体的连续测量方法。把光传感器安装在传送机传送路径的上方和侧面，用这些传感器测量从其到正在传送的长物体表面上多个不同点的距离。然后用计算机计算出该物体的截面积，进一步计算出该物体的重量。各种光传感器均可应用于本发明的方法。
文档编号G01G11/00GK85106686SQ85106686
公开日1987年3月25日 申请日期1985年9月5日
发明者林虎彦 申请人:雷恩自动机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan