(57)【要約】【課題】計測対象の下流側への供給を妨げることなく、基準値データの補正を行って計測した流量の正確度を高め得る衝撃式流量計を提供する。【解決手段】計測対象ｍが落下供給される流路に配される検出板１１を有した流量計本体１０と、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する演算処理部１９とを備えた衝撃式流量計１であって、前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させるための衝突回避手段２０を備えており、前記演算処理部は、前記衝突回避手段によって前記計測対象の衝突が回避された状態における前記物理量の値に基づいて、基準値を補正するようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象が落下供給される流路に配される検出板を有した流量計本体と、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する演算処理部とを備えた衝撃式流量計であって、
前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させるための衝突回避手段を備えており、前記演算処理部は、前記衝突回避手段によって前記計測対象の衝突が回避された状態における前記物理量の値に基づいて、基準値を補正することを特徴とする衝撃式流量計。
【請求項２】
請求項１において、
前記衝突回避手段は、前記検出板の上流側に配された遮蔽体と、該遮蔽体を、前記計測対象の衝突を回避させる遮蔽位置と待機位置とに選択的に移動させる遮蔽体駆動部とを備えていることを特徴とする衝撃式流量計。
【請求項３】
請求項２において、
前記遮蔽体は、前記遮蔽位置において、その基端側から先端側に向けて下流側に傾斜する遮蔽板であることを特徴とする衝撃式流量計。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記流量計本体は、設置対象に固定される固定部と、該固定部に一対の板バネ部を介して連結された可動部と、該可動部に連設されるとともに、前記検出板に連結されたアーム部とを備えていることを特徴とする衝撃式流量計。
【請求項５】
請求項４において、
前記流量計本体は、前記アーム部を前記計測対象の落下方向に略直交するように略水平に配し、前記検出板に前記計測対象が衝突することによって前記可動部が略水平方向に変位する構成とされており、その可動部の前記固定部に対する変位量を前記物理量として検出する変位計を備えていることを特徴とする衝撃式流量計。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の衝撃式流量計と、前記流路を形成する投入管と、該投入管の上流側に連設され、粉粒体材料を供給する供給部と、該投入管の下流側端に形成された粉粒体材料の排出口とを備えていることを特徴とする粉粒体材料供給装置。
【請求項７】
計測対象が落下供給される流路に検出板を配し、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する衝撃式流量計の基準値補正方法であって、
前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させ、その衝突が回避された状態における前記物理量の値に基づいて、基準値を補正することを特徴とする衝撃式流量計の基準値補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃式流量計、これを備えた粉粒体材料供給装置、及び衝撃式流量計の基準値補正方法に関し、詳しくは、計測対象が落下供給される流路に検出板を配し、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する衝撃式流量計、これを備えた粉粒体材料供給装置、及び衝撃式流量計の基準値補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉粒体や液体等の流体を計測対象とし、その計測対象が落下供給される流路に、落下方向に対して傾斜させた検出板を配した衝撃式流量計が知られている。
例えば、下記特許文献１では、上記のように流路に傾斜させて配された検出板に、計測対象が衝突することによって生じる衝撃力を所定の物理量に変換して流量を演算する衝撃式流量計が提案されている。
この衝撃式流量計は、流路に配される検出板と、該検出板に連結された水平ビームと、該水平ビームに連結された受力体と、ハウジング等の基体に固定される固定体と、該受力体と固定体とを連結し、垂直にかつ互いに平行に配された一組の板ばねと、該固定体に設けられるとともに、該固定体に対する該受力体の変位を検出する変位計とを備えている。
【０００３】
上記構成とされた衝撃式流量計においては、上記流路を落下供給される計測対象が検出板に衝突することによって、その衝撃力が水平ビーム及び受力体に水平分力として伝達される。この水平分力によって上記受力体は、上記一組の板ばねのばね力（弾性復元力）に抗して水平方向に変位する。この水平方向への変位量を、上記変位計で検出し、その検出値に基づいて流量を算出している。
【特許文献１】特開２００４−１３８５７４号公報（図５参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された衝撃式流量計では、検出板が受ける衝撃力が上記水平ビーム及び受力体に伝達され、その力を所定の物理量に変換して流量を演算するようにしているので、周囲の温度変化によって該水平ビーム、受力体及び上記板ばね等に熱膨張や熱収縮が生じたり、上記検出板や水平ビーム等に計測対象が付着したり、当該衝撃式流量計が設置対象に対して傾いて設置されたり、設置対象に振動等が生じたりして、経時変化や環境変化が生じた場合には、その物理量が適正な値として出力されない恐れがあった。すなわち、上記構成とされた衝撃式流量計では、一般的に、検出板を無負荷の状態（計測対象等が衝突していない状態）にし、その状態で上記変位計等によって検出された出力値を流量ゼロに対応させ、また、その変位計等の出力値と、実際に検出板に計測対象を衝突させて下流側に供給された計測対象の重量との対応関係から流量を算出するための基準値となるデータを予め設定している。
【０００５】
上記のように基準値データが設定された衝撃式流量計に、上記のような経時変化や環境変化が生じると、基準値データ設定時との条件が異なってしまい、上記出力値と流量との対応関係にズレが生じ（ドリフトが発生し）、その出力値に基づいて算出される流量が適正な値とならず、計測誤差が生じる恐れがあった。
このような計測誤差の補正方法としては、例えば、供給部等からの計測対象の供給を遮断して、検出板を無負荷の状態にし、その状態における出力値を、流量ゼロとして、上記基準値データのゼロ点補正を行う方法も考えられるが、計測対象の供給を遮断する必要があるので計測対象の供給が妨げられてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、計測対象の下流側への供給を妨げることなく、基準値データの補正を行って計測した流量の正確度を高め得る衝撃式流量計を提供することにある。また、この衝撃式流量計を備えた粉粒体材料供給装置、及び衝撃式流量計の基準値補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明に係る衝撃式流量計は、計測対象が落下供給される流路に配される検出板を有した流量計本体と、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する演算処理部とを備えた衝撃式流量計であって、前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させるための衝突回避手段を備えており、前記演算処理部は、前記衝突回避手段によって前記計測対象の衝突が回避された状態における前記物理量の値に基づいて、基準値を補正することを特徴とする。
【０００８】
ここに、上記計測対象は、粉体や粒体、液体等の流体を指すが、フレーク状のものやスラリー状のものでもよく、流路を落下供給されて、上記検出板に対して衝撃力を付与し得るものであればどのようなものでもよい。
【０００９】
本発明に係る前記衝撃式流量計においては、前記衝突回避手段を、前記検出板の上流側に配された遮蔽体と、該遮蔽体を、前記計測対象の衝突を回避させる遮蔽位置と待機位置とに選択的に移動させる遮蔽体駆動部とを備えた構成としてもよい。
上記構成とされた衝撃式流量計においては、前記遮蔽体を、前記遮蔽位置において、その基端側から先端側に向けて下流側に傾斜する遮蔽板としてもよい。
【００１０】
本発明に係る前記衝撃式流量計においては、前記流量計本体を、設置対象に固定される固定部と、該固定部に一対の板バネ部を介して連結された可動部と、該可動部に連設されるとともに、前記検出板に連結されたアーム部とを備えた構成としてもよい。
上記構成とされた衝撃式流量計においては、前記流量計本体を、前記アーム部を前記計測対象の落下方向に略直交するように略水平に配し、前記検出板に前記計測対象が衝突することによって前記可動部が略水平方向に変位する構成とし、その可動部の前記固定部に対する変位量を前記物理量として検出する変位計を備えたものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明では、前記目的を達成するために、前記いずれかの衝撃式流量計を備えた粉粒体材料供給装置を提供する。
すなわち、本発明に係る粉粒体材料供給装置は、前記いずれかの衝撃式流量計と、前記流路を形成する投入管と、該投入管の上流側に連設され、粉粒体材料を供給する供給部と、該投入管の下流側端に形成された粉粒体材料の排出口とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、合成樹脂材等の樹脂ペレットや樹脂繊維片等、或いは金属材料や半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
【００１３】
さらに、本発明では、前記目的を達成するために、衝撃式流量計の基準値補正方法を提供する。
すなわち、本発明に係る衝撃式流量計の基準値補正方法は、計測対象が落下供給される流路に検出板を配し、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する衝撃式流量計の基準値補正方法であって、前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させ、その衝突が回避された状態における前記物理量に基づいて、基準値を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る前記衝撃式流量計は、計測対象が落下供給される流路に配される検出板を有した流量計本体と、該検出板に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する演算処理部とを備えているので、流路を供給される計測対象の流量を直接的に計測することができ、信頼性の高いものとなる。すなわち、例えば、供給ホッパー等の風袋を含めた重量の減少を、ロードセル等によって検出し、その値から流量を演算するようなものと比べて、信頼性が高く、また、比較的小さい流量を計測することができる。
また、前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させるための衝突回避手段を備え、該衝突回避手段によって前記計測対象の衝突が回避された状態における前記物理量の値に基づいて、基準値を補正するようにしているので、該検出板への衝突の回避がなされた計測対象は、そのまま供給方向下流側に向けて落下供給される。これにより、計測対象の下流側への供給を妨げることなく、基準値を補正することができ、当該流量計の正確度を高めることができる。
さらに、計測対象の供給がなされている状態で、基準値を補正することができるので、計測時の条件にほぼ等しい条件下において基準値を補正することができ、例えば、計測対象の供給を遮断した状態で基準値の補正を行ったり、或いは当該衝撃式流量計を設置対象等から取り外して基準値の補正を行ったりする場合と比べて、より正確な補正を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る前記衝撃式流量計において、前記衝突回避手段を、前記検出板の上流側に配された遮蔽体と、該遮蔽体を、前記計測対象の衝突を回避させる遮蔽位置と待機位置とに選択的に移動させる遮蔽体駆動部とを備えた構成とすれば、遮蔽体を遮蔽位置に移動させることで、前記検出板への計測対象の衝突を回避させることができ、待機位置に移動させることで、該検出板に計測対象が衝突し、流量の計測が可能となる。
上記構成とされた衝撃式流量計において、前記遮蔽体を、前記遮蔽位置において、その基端側から先端側に向けて下流側に傾斜する遮蔽板とすれば、遮蔽体を簡易な構造にできるとともに、下流側に傾斜しているので、上記流路を落下供給される計測対象は、該遮蔽板に衝突して、下流側に向けてスムーズに供給される。
【００１６】
本発明に係る前記衝撃式流量計において、前記流量計本体を、設置対象に固定される固定部と、該固定部に一対の板バネ部を介して連結された可動部と、該可動部に連設されるとともに、前記検出板に連結されたアーム部とを備えた構成とすれば、固定部と可動部とが一対の板バネ部によって連結された構造となり、例えば、従来の十字板バネ支点等で水平ビームを回動可能に連結したインパクトライン流量計等と比べて簡易な構造となる。
上記構成とされた衝撃式流量計において、前記流量計本体を、前記アーム部を前記計測対象の落下方向に略直交するように略水平に配し、前記検出板に前記計測対象が衝突することによって前記可動部が略水平方向に変位する構成とし、その可動部の前記固定部に対する変位量を前記物理量として検出する変位計を備えたものとすれば、計測対象が落下供給される流路には、例えば、検出板とアーム部の一部とを配し、他の部位は、流路の外側に配置させることができる。これにより、流路を大径化する必要が生じず、また、検出板を小さくすることで、小さい流路にも配設することができる。
【００１７】
また、上記いずれかの衝撃式流量計を備えた本発明に係る前記粉粒体材料供給装置は、前記流路を形成する投入管と、該投入管の上流側に連設され、粉粒体材料を供給する供給部と、該投入管の下流側端に形成された粉粒体材料の排出口とを備えているので、上記衝撃式流量計によって計測された流量に基づいて、供給部を制御することができる。
また、上記基準値の補正の際にも、供給部より投入管に落下供給された粉粒体材料は、その下流側への供給が妨げられることなく供給され、下流側端の排出口から排出させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る前記衝撃式流量計の基準値補正方法では、前記検出板への前記計測対象の衝突を一時的に回避させ、その衝突が回避された状態における前記物理量の値に基づいて、基準値を補正するようにしているので、上記同様、計測対象の下流側への供給を妨げることなく、基準値の補正をすることができ、流量計の正確度を高めることができる。
また、計測対象の供給がなされている状態で、基準値を補正することができるので、計測時の条件にほぼ等しい条件下において基準値を補正することができ、上記同様、より正確な補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、いずれも本実施形態に係る衝撃式流量計を備えた粉粒体材料供給装置の一例を模式的に示し、図１（ａ）及び図２（ａ）は、概略構成図、図１（ｂ）及び図２（ｂ）は、同供給装置が備える投入管の概略平面図である。
図３（ａ）、（ｂ）は、いずれも同衝撃式流量計の流量計本体を模式的に示し、（ａ）は、概略縦断面図、（ｂ）は、概略正面図である。
図４は、同供給装置のブロック図である。
図５（ａ）、（ｂ）は、いずれも同衝撃式流量計に格納された基準値データの一例を説明するための説明図、図６は、同供給装置における動作の一例を説明するための動作タイムチャート図、図７は、同衝撃式流量計で実行される基準値補正方法の一例を示すフローチャート、図８は、同供給装置で実行される動作の一例を示すフローチャートである。
【００２０】
尚、本実施形態では、貯留部に貯留した粉粒体材料としての合成樹脂ペレットを、次の処理工程に向けて供給するための合成樹脂ペレット用の粉粒体材料供給装置を例示しているが、他の材料用としても適用可能である。
また、本実施形態では、粉粒体材料供給装置の供給先を、材料タンクとした例を示しているが、例えば、樹脂成形品の成形用の樹脂成形機（射出成形機や押出成形機等）や、他の材料用の加工機等を供給先としてもよい。
【００２１】
本実施形態に係る粉粒体材料供給装置１００は、図１（ａ）に示すように、大略的に、貯留した材料を供給する供給部３と、該供給部３からの材料が投入される投入管２と、該投入管２に配された衝撃式流量計１と、各部を制御する供給装置制御部４（図４参照）とを備えている。
また、上記投入管２の下流側には、衝撃式流量計１の計測流量に基づいて供給部３からの供給量を制御することで計量、配合された各材料を貯留するための材料タンク５が設けられている。
【００２２】
上記供給部３は、本実施形態では、３つの異なる材料ｍＡ，ｍＢ，ｍＣをそれぞれ貯留し、投入管２に向けて供給するＡ材供給部３１、Ｂ材供給部３２及びＣ材供給部３３と、これら各供給部３１，３２，３３の材料排出口に連通されたシュート部３０とを備えている。
上記各供給部３１，３２，３３は、上記各材料をそれぞれ貯留する貯留ホッパー３１ａ，３２ａ，３３ａと、該貯留ホッパーにそれぞれ連設された供給フィーダ３１ｃ，３２ｃ，３３ｃと、各供給フィーダを駆動する駆動部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂとを備えている。
これら各駆動部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂは、後記する供給装置制御部４（図４参照）の制御信号に基づいて駆動制御がなされる。
【００２３】
上記Ａ材供給部３１及びＢ材供給部３２は、供給フィーダをスクリューフィーダ３１ｃ，３２ｃとし、これらスクリューフィーダをそれぞれ駆動する駆動モータ３１ｂ，３２ｂを備えた構成としている。また、Ｃ材供給部３３は、振動フィーダ３３ｃと、該振動フィーダを振動させる振動発生部３３ｂとを備えた構成としている。
尚、これら各供給部３１，３２，３３の数は、本実施形態のように、それぞれ異なる材料を供給する３つの供給部からなるものに限られず、１つの供給部としてもよく、或いは、３つ以外の複数の供給部からなるものとしてもよい。
また、各供給フィーダの構成は、図例のものに限られず、例えば、ロータリーフィーダや、ターンテーブル上の材料をスクレイパーで掻きとるようにして微少量を供給するマイクロフィーダ等の他の材料切り出し装置としてもよい。
【００２４】
上記供給装置制御部４は、図４に示すように、後記する衝撃式流量計１の流量計制御部１９に伝送部４ｂ，１９ｂを介して接続されるとともに、上記各供給部３１，３２，３３の各駆動部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂに接続されている。この供給装置制御部４は、記憶部４ａに格納された供給プログラムに従って、或いは操作部等から入力されて設定された供給量等に応じて、後記する衝撃式流量計１の流量計制御部１９からの計測流量に基づいて、各駆動部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂを駆動制御する。すなわち、本実施形態では、衝撃式流量計１から受信した計測流量に基づいた供給部３のフィードバック制御が可能とされている。
【００２５】
上記投入管２は、図１及び図２に示すように、その上流側端部には、上記シュート部３０が連設された投入口２ａが形成されており、その下流側端部には、上記材料タンク５に連通された排出口２ｂが形成されている。
また、該投入管２には、後記する衝撃式流量計１が配設されており、該衝撃式流量計１の流量計本体１０を固定支持する支持部２ｃを外周壁に有している。この投入管２が上記シュート部３０からの粉粒体材料ｍが落下供給される流路を構成する。つまり、上記各供給部３１，３２，３３の材料排出口から排出された各材料ｍは、自重落下（自然落下）により、シュート部３０を介して、投入管２内の流路に至る。
【００２６】
上記衝撃式流量計１は、大略的に、上記投入管２内に配された検出板１１を有した流量計本体１０と、該検出板１１に作用する力を所定の物理量に変換して流量を演算する演算処理部を構成する流量計制御部１９（図４参照）と、上記検出板１１への粉粒体材料ｍの衝突を一時的に回避させるための衝突回避手段２０とを備えている。
【００２７】
上記衝突回避手段２０は、図１及び図２に示すように、後記する検出板１１の上流側に配された薄平板状の遮蔽板２１と、この遮蔽板２１を待機位置（図１に示す状態）と遮蔽位置（図２に示す状態）とに選択的に移動させる遮蔽体駆動部を構成する駆動伝達部２２及び遮蔽板駆動モータ部２３とを備えている。
上記駆動伝達部２２は、投入管２の外周壁に付設された遮蔽板駆動モータ部２３からの駆動を伝達し、上記遮蔽板２１をスイングさせて図１に示す待機位置と図２に示す遮蔽位置とに選択的に移動させる。
この駆動伝達部２２は、例えば、ラックとピニオンやプーリーとベルト、各種ギア等の公知の駆動伝達手段により構成されており、遮蔽板駆動モータ部２３に内蔵されたモータの回転力を伝達して、遮蔽板２１の基端軸部を回転させることで、遮蔽板２１をスイングさせるようにしている。
【００２８】
上記遮蔽板２１は、その基端側から先端側に向けて下流側に傾斜するように投入管２内に配されており、その基端軸部が投入管２内に水平方向に延びるように設けられた上記駆動伝達部２２に回動自在に連結されている。
この遮蔽板２１は、図２に示す遮蔽位置とされた状態では、上記投入管２の投入口２ａから投入された粉粒体材料ｍの略全量が、当該遮蔽板２１に衝突するよう、平面視において該投入口２ａよりも大きく形成されている。また、該遮蔽板２１は、この遮蔽位置とされた状態では、後記する流量計本体１０の検出板１１に粉粒体材料ｍが衝突しないよう、平面視において、該検出板１１の全体を隠蔽し得る大きさとされている。
このような構成により、当該遮蔽板２１が遮蔽位置とされた状態では、上記投入管２の投入口２ａから投入された粉粒体材料ｍは、図２（ａ）に示すように、傾斜した遮蔽板２１に衝突することによって、その下流側の検出板１１に衝突することなく回避されて、下流側へと落下供給される。
【００２９】
一方、上記遮蔽板２１が、図１に示す待機位置とされた状態では、後記する検出板１１の全体が平面視において露出し、投入管２の投入口２ａから投入された粉粒体材料ｍは、該遮蔽板２１によって回避されることなく、その略全量が該検出板１１に衝突する。
この遮蔽板２１の待機位置から遮蔽位置への駆動及び遮蔽位置から待機位置への駆動は、後記する流量計制御部１９（図４参照）の制御信号に基づいてなされる。すなわち、上記遮蔽板駆動モータ部２３を、記憶部１９ａ（図４参照）に格納された後記する基準値補正プログラムに従って駆動制御することで、遮蔽板２１の上記駆動がなされる。
【００３０】
上記流量計本体１０は、図１〜図３に示すように、上記投入管２の支持部２ｃに固定される固定ブロック１４と、上記投入管２の投入口２ａの下方に位置し、落下方向に対して傾斜して配された薄平板状の検出板１１と、該検出板１１に連結され、投入管２の周壁に設けられた開口（不図示）を介して該投入管２内に略水平に延びるように配されたアーム部１２と、該アーム部１２の基端側に連結された可動ブロック１３と、該可動ブロック１３と上記固定ブロック１４とを連結する一対の板バネ部１６，１７と、該可動ブロック１３の固定ブロック１４に対する変位量を検出する渦電流センサ（渦電流式変位センサ）１５とを備えている。
このように、粉粒体材料ｍが落下供給される流路を構成する投入管２内に、検出板１１とアーム部１２の一部とを配し、他の部位は、投入管２の外側に配置させた構造としているので、該投入管２の小径化が可能となる。
【００３１】
上記検出板１１は、図１に示すように、上記遮蔽板２１が上記待機位置とされた状態では、上記投入管２の投入口２ａから投入された粉粒体材料ｍの略全量が、当該検出板１１に衝突するよう、平面視において該投入口２ａよりも大きく形成されている。すなわち、上記遮蔽体２１が上記待機位置とされた状態では、上記投入管２の投入口２ａから投入された粉粒体材料ｍは、図１（ａ）に示すように、傾斜した検出板１１に衝突して、下流側へと落下供給される。
【００３２】
上記固定ブロック１４は、図３（ａ）に示すように、その基部からそれぞれ立設された前面側（検出板側）壁部１４ａ及び中間壁部１４ｂを有しており、該前面側壁部１４ａの上端の連結部に一方の板バネ部１６の上端部を連結固定し、また、上記中間壁部１４ｂの略中央部に設けられた開口部に渦電流センサ１５を貫通させるようにして固定保持している。
また、上記中間壁部１４ｂの後方側に設けられた連結部には、他方の板バネ部１７の下端部が連結固定されている。
上記可動ブロック１３は、図３（ａ）に示すように、その基部からそれぞれ垂設された前面側壁部１３ａ及び中間壁部１３ｂを有しており、該前面側壁部１３ａの下端の連結部に上記一方の板バネ部１６の下端部を連結固定し、また、上記中間壁部１３ｂが上記固定ブロック１４の中間壁部１４ｂに対面するよう、該中間壁部１４ｂの前方に配され、この中間壁部１３ｂが上記渦電流センサ１５の被検出部を構成する。
また、該可動ブロック１３の基部の後方側の連結部には、上記他方の板バネ部１７の上端部が連結固定されている。
【００３３】
上記一対の板バネ部１６，１７は、上記のように可動ブロック１３と固定ブロック１４とを連結しており、互いに略平行に配されるとともに、それぞれ略垂直に配されている。
これら一対の板バネ部１６，１７は、上記のように可動ブロック１３及び固定ブロック１４の各連結部に連結固定されることで、検出板１１が無負荷の状態では、それぞれに概ね引張応力のみが作用する連結構造とされている。このように一対の板バネ部１６，１７に、圧縮応力が殆ど作用しない連結構造とすることで、これら板バネ部１６，１７を、比較的、薄いものとしても座屈等が生じることなく、可動ブロック１３と固定ブロック１４との連結が可能となる。これにより、流量計本体１０自体の軽量化が図れるとともに、例えば、１００ｇ／ｈ程度の微少な流量の計測も可能となる。
【００３４】
上記構成とされた流量計本体１０においては、図３（ａ）に示すように、検出板１１に粉粒体材料ｍが衝突すると、その衝撃力の水平分力によって、上記アーム部１２が水平方向（白抜き矢印方向）に変位する。これにより、該アーム部１２に連結された可動ブロック１３が、上記一対の板バネ部１６，１７の弾性変形を伴って、固定ブロック１４に対して水平方向に変位する。この可動ブロック１３の水平方向への変位によって、該可動ブロック１３の上記中間壁部１３ｂが、固定ブロック１４に固定された上記渦電流センサ１５の検出部に対して、近接する方向へ変位し、この変位量を渦電流センサ１５によって検出している。例えば、該渦電流センサ１５で検出した渦電流の発振振幅を整流して直流電圧の変化として出力している。
この渦電流センサ１５にて出力された電圧値に基づいて、後記する流量計制御部１９において流量の演算がなされる。
上記のように、非接触式の変位センサによって変位量を検出し、該変位量に基づいて流量を演算するようにしているので、上記一対の板バネ部１６，１７による連結構造としたことと相俟って、応答特性に優れたものとなり、流量の微小変化の計測が可能となる。
【００３５】
上記構成とされた流量計本体１０及び衝突回避手段２０の各部は、図４に示すように、流量計制御部１９に接続されている。
すなわち、流量計制御部１９においては、上記のように渦電流センサ１５から出力された出力電圧値に基づいて流量を演算する。この流量の演算は、予め記憶部１９ａに格納された基準値データを参照してなされる。
この基準値データは、当該衝撃式流量計１を設置対象に設置した後の初期設定によって初期の基準値データとして予め設定される。例えば、検出板１１を無負荷の状態（計測対象等の衝突による荷重が作用していない状態）にし、その状態における上記渦電流センサ１５の出力電圧値を流量ゼロに対応させる。次いで、比較的少量で一定量の計測対象を実際に検出板１１に衝突させて、その下流側に供給された計測対象の所定時間当りの重量増加分から流量を算出し、その際の出力電圧値を当該流量値に対応させ、さらに、供給量を変えて、例えば多くして、同様に流量を算出して、その際の出力電圧値を当該流量値に対応させる。そして、これらの値から、図５（ａ）に示すように、出力電圧値と流量との対応関係を算出し、初期の基準値データとして記憶部１９ａに格納している。
【００３６】
上記渦電流センサ１５の出力電圧値、すなわち、可動ブロック１３の水平方向への変位量と流量とは、比例関係にあり、図５（ａ）に示すように、ほぼ直線性を有している。
この出力電圧値と流量との対応関係を示す、直線（検量線、校正曲線）の傾きは、供給される計測対象が同じであれば一義的に決定され、当該衝撃式流量計１及び供給される計測対象が同じであれば、傾きはほぼ一定となる。
例えば、上記流量計制御部１９においては、図５（ａ）に示すように、上記渦電流センサ１５の出力電圧値が約０．３Ｖであったときには、流量が２．０ｋｇ／ｈと判断し、伝送部１９ｂ，４ｂを介して上記供給装置制御部４に計測流量を送信するようにしている。
尚、図５（ａ）及び図５（ｂ）では、上記出力電圧値と流量との対応関係を、連続した直線データとして示しているが、実際には、上記出力電圧値と流量との対応関係を離散的なデータとして記憶部１９ａに格納している。
また、上記初期の基準値データは、当該衝撃式流量計１を設置する前に、予め初期データとして設定しておくようにしてもよい。
【００３７】
次に、上記構成とされた粉粒体材料供給装置１００の動作の一例を図６〜図８に基づいて説明する。
尚、以下では、上記各供給部のいずれかの供給フィーダによって略一定量の粉粒体材料ｍが投入管２に投入されている態様について説明する。すなわち、供給部３のいずれかが常時、ＯＮとなっている状態における各部の動作の一例について説明する。
また、図６では、後記する基準値補正プログラムの実行前の状態では、上記衝撃式流量計１の渦電流センサ１５の出力電圧値が約０．１５Ｖ、この出力電圧値に基づいて演算された計測流量が約１．０ｋｇ／ｈとして出力されている状態を示している。
【００３８】
まず、上記衝撃式流量計１においては、図６及び図７に示すように、以下のような基準値補正プログラムの実行がなされる。
補正トリガー信号が出力されると（ステップ１００）、遮蔽板駆動モータ制御信号を出力し、該駆動モータを正転させて、上記遮蔽板２１を上記待機位置から上記遮蔽位置に移動させる（ステップ１０１）。
上記補正トリガー信号の出力は、例えば、上記流量計制御部１９に設けられたクロックタイマ等によって所定時間経過する毎に出力させるようにしてもよく、或いは、操作部等からの操作入力を受け付けて出力させるようにしてもよい。
【００３９】
次いで、所定の遅延時間ｔが経過すると（ステップ１０２）、基準値データ補正信号を出力し、検出板１１を無負荷にした状態における渦電流センサ１５の出力電圧値と、予め初期設定された基準値データ（設置後に初めて基準値補正プログラムの実行がなされる場合）、或いは直前に格納された基準値データ（以下、これらをまとめて補正前基準値データという。）の流量ゼロ値に対応する出力電圧値とを比較し、基準値データを更新して記憶部１９ａに新たな基準値データとして格納する（ステップ１０３）。
上記所定の遅延時間ｔは、遮蔽板駆動モータ部２３の駆動がなされてから、遮蔽板２１が上記検出板１１を平面視において完全に隠蔽し得るまでの時間として適宜、設定するようにすればよい。
【００４０】
上記基準値データの更新は、例えば、上記補正前基準値データを図５（ａ）、更新後（補正後）の基準値データを図５（ｂ）として説明すれば、以下のようになされる。
図５（ａ）では、流量ゼロ値に対応する渦電流センサ１５の出力電圧値が０Ｖとされている。
上記基準値補正プログラムの実行により、上記遮蔽板２１を遮蔽位置とし、上記検出板１１への計測対象の衝突を回避させて、該検出板１１を無負荷にした状態における渦電流センサ１５の出力電圧値が、図６に示すように、０．０５ＶでありドリフトＤｖが発生していると、その計測流量にもドリフトＤｆ（図例では流量が０．３ｋｇ／ｈ程度の状態）が発生した状態となる。
このドリフトＤｖを補正するために、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）の出力電圧値と流量との対応関係を示す直線の傾きを保持したままで、流量ゼロ値に対応する出力電圧値を０．０５Ｖに補正して更新するようにしている。
【００４１】
上記基準値データの更新がなされると、遮蔽板駆動モータ制御信号を出力し、該駆動モータを逆転させて、上記遮蔽板２１を上記遮蔽位置から上記待機位置に移動させる（ステップ１０４）。
この状態では、上述のように基準値データの更新がなされているので、渦電流センサ１５の出力電圧値０．１５Ｖから演算された計測流量は、図６に示すように、補正前の１．０ｋｇ／ｈから補正され、０．７ｋｇ／ｈとして出力される。
また、上記流量計制御部１９では、遮蔽板駆動モータ制御信号を出力した後、補正完了信号を上記供給装置制御部４に送信するようにしている。
【００４２】
また、粉粒体材料供給装置１００においては、図６及び図８に示すように、以下のような動作がなされる。
上記供給装置制御部４では、上記衝撃式流量計１からの計測流量を受信して、供給部３からの供給量を積算している（ステップ２００）。
上記補正トリガー信号を受信すると（ステップ２０１）、直前の計測流量とみなして供給量を積算する（ステップ２０２）。
すなわち、図６に示すように、上記基準値補正プログラムの実行がなされている際には、計測流量がドリフトＤｆは生じているもののゼロに近い状態となるが、これを無視して、上記基準値補正プログラムの実行前に受信した計測流量で供給されているものとみなして、供給量を積算するようにしている。
【００４３】
次いで、上記流量計制御部１９からの補正完了信号を受信すると（ステップ２０３）、再び、衝撃式流量計１からの計測流量に基づいて供給量を積算するようにしている（ステップ２００）。
つまり、図６最下段の積算供給量のグラフに示すように、補正完了信号を受信するまでは、約１．０ｋｇ／ｈの流量として供給量を積算し、補正完了信号を受信した後は、約０．７ｋｇ／ｈの流量として供給量を積算している。
尚、上記動作例では、補正前の計測流量に、正のドリフトＤｆが発生している場合を例にとって説明したが、補正前の計測流量に、負のドリフトＤｆが発生している場合にも同様な補正が可能であることはいうまでもない。
【００４４】
また、上記動作例では、基準値データの補正の例として、図５（ａ）の出力電圧値と流量との対応関係を示す直線の傾きを保持したままで、流量ゼロ値に対応する出力電圧値を０．０５Ｖに補正して更新するようにした例を示したが、例えば、補正前の流量ゼロ値に対応する出力電圧値と、上記基準値補正プログラムの実行によって検出板１１を無負荷にした状態における渦電流センサ１５の出力電圧値とを比較して、その差分を補正データとして、基準値補正の実行がなされる度に、順次、記憶部１９ａに更新、格納しておき、その補正データと補正前基準値データとを参照して流量を演算するような態様としてもよい。すなわち、補正前基準値データを順次、更新するのではなく、上記補正データと補正前基準値データとを補正後の基準値データとして把握し、補正後に検出した出力電圧値から上記差分を減じることで、対応する流量を演算するような態様としてもよい。これによっても同様の補正が可能となる。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る粉粒体材料供給装置１００では、上述のように、衝撃式流量計１において基準値補正プログラムが実行された際にも、粉粒体材料ｍの下流側への供給は継続されるので、粉粒体材料ｍの供給を妨げることなく、当該衝撃式流量計１の基準値データを補正することができ、当該衝撃式流量計１の正確度を高めることができる。
また、粉粒体材料ｍの供給がなされている状態で、基準値データを補正することができるので、計測時の条件にほぼ等しい条件下において基準値データを補正することができ、例えば、粉粒体材料ｍの供給を遮断した状態で基準値データの補正を行ったり、或いは当該衝撃式流量計１を投入管２等から取り外して基準値データの補正を行ったりする場合と比べて、より正確な補正を行うことができる。
さらに、上記衝撃式流量計１は、本実施形態では、遮蔽位置と待機位置とに選択的に移動する傾斜した遮蔽板２１によって、上記検出板１１への計測対象の衝突を一時的に回避させるようにしているので、簡易な構造で衝突回避手段２０を構成できる。
【００４６】
尚、上記検出板１１への計測対象の衝突を一時的に回避させるための衝突回避手段としては、図例のようなスイング移動される遮蔽板２１に限られず、例えば、流路に対して伸縮されるスライド板を遮蔽板としてもよい。この場合は、該スライド板を伸縮させるシリンダやモータ駆動のネジ軸等によって遮蔽体駆動部を構成するようにしてもよい。
或いは、上記のような薄平板状の遮蔽体に代えて、略多角錐形状又は略円錐形状とされた傘形状のものや、縦断面形状が山形状とされた遮蔽体によって構成するようにしてもよい。この場合は、落下方向に対して傾斜させて配設しない態様としてもよい。
若しくは、上記のような遮蔽体に代えて、計測対象の流路を、検出板に対して移動させるような態様としてもよい。例えば、図例の粉粒体材料供給装置１００が備える上記シュート部３０を、検出板１１の上方位置と、該検出板１１への計測対象の衝突を回避させる回避位置とに移動可能な構成とすることで衝突回避手段を構成するようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施形態に係る上記衝撃式流量計１では、上記固定ブロック１４に対する可動ブロック１３の変位量を、渦電流センサ１５によって検出する態様を例示しているが、静電容量型変位センサ、光センサ、超音波センサ等の他の非接触式変位センサ、或いは差動トランス等の接触式変位センサ等によって、変位量を検出するようにしてもよい。
若しくは、検出板１１に作用する力を変位量に変換して流量を演算する態様に代えて、該検出板１１に作用する力を、圧電素子や他の圧力センサ或いはひずみゲージ等によって、圧力やひずみに変換して流量を演算するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、固定ブロック１４と可動ブロック１３とを一対の垂直に配された板バネ部１６，１７によって連結し、検出板１１に作用する力の水平分力を変位量として変換する態様に代えて、一対の水平に配された板バネ部として、検出板１１に作用する力の垂直分力を変位量として変換する態様としてもよい。
さらにまた、本実施形態では、水平に配されたアーム部１２を可動ブロック１３に連結した態様を例示しているが、該アーム部１２を垂直に配する態様としてもよい。この場合は、例えば、流量計本体１０を投入管２内に配設するような態様としてもよい。
若しくは、上記のような一対の板バネ部によって固定ブロックと可動ブロックとを連結した流量計本体に代えて、例えば、従来の十字板バネ支点等で水平ビームを回動可能に連結したインパクトライン流量計等、他の衝撃式流量計にも本発明の適用が可能である。
【００４９】
また、上記した動作例では、上記基準値補正プログラムの実行がなされている際に、粉粒体材料供給装置１００側では、直前に受信した計測流量とみなして、供給量を積算する態様を例示しているが、このような態様に代えて、上記基準値補正プログラム実行中に衝撃式流量計１において計測された流量に基づいて供給量を積算するような態様としてもよい。このような態様においても基準値補正プログラムは、数秒程度で実行がなされるので、大幅な供給量の積算誤差を生じる恐れがない。
さらに、上記した動作例では、供給部３のうちの１つの供給部をＯＮとした状態について説明したが、衝撃式流量計１からの計測流量に基づいて、各供給部３１，３２，３３からの供給を順次、制御する態様としてもよい。このような態様によれば、複数種の材料を適切な配合比で配合し、計量することも可能となる。
【００５０】
さらにまた、上記衝撃式流量計１において基準値データの補正がなされた際には、上記粉粒体材料供給装置１００側において、補正前の計測流量と補正後の計測流量とに基づいて、積算供給量が所定の目標供給量となるように、供給部３を制御するようにしてもよい。例えば、上記した例のように、補正前の計測流量に正のドリフトＤｆが発生していた場合には、実際には、目標供給量よりも少なく供給されているので、補正後の供給量が多くなるように供給部を制御するような態様としてもよい。これによれば、より正確な供給量の制御が可能となる。
このような制御は、上記基準値データの補正を定期的、例えば、所定時間経過する毎に行うことで、より正確な供給制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、いずれも本発明に係る衝撃式流量計の一実施形態を備えた粉粒体材料供給装置の一例を模式的に示し、（ａ）は、概略構成図、（ｂ）は、同供給装置が備える投入管の概略平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、いずれも同供給装置を示し、それぞれ図１（ａ）、（ｂ）に対応させた図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、いずれも同衝撃式流量計の流量計本体を模式的に示し、（ａ）は、概略縦断面図、（ｂ）は、概略正面図である。
【図４】同供給装置のブロック図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、いずれも同衝撃式流量計に格納された基準値データの一例を説明するための説明図である。
【図６】同供給装置における動作の一例を説明するための動作タイムチャート図である。
【図７】同衝撃式流量計で実行される基準値補正方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】同供給装置で実行される動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１          衝撃式流量計
１０        流量計本体
１１        検出板
１２        アーム部
１３        可動ブロック（可動部）
１４        固定ブロック（固定部）
１５        渦電流センサ（変位計）
１６        板バネ部
１７        板バネ部
１９        流量計制御部（演算処理部）
２０        衝突回避手段
２１        遮蔽板（遮蔽体、衝突回避手段）
２２        駆動伝達部（遮蔽体駆動部、衝突回避手段）
２３        遮蔽板駆動モータ部（遮蔽体駆動部、衝突回避手段）
１００      粉粒体材料供給装置
２          投入管
２ｂ        排出口
３          供給部
ｍ          粉粒体材料（計測対象）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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