(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の計量ローラにてコンベヤを支持するとともに、これら計量ローラから伝達される負荷荷重を受けるロードセルをコンベヤの進行方向に向かって両側に２個ずつ配置し、これらロードセルから出力される荷重信号に基づいて前記コンベヤ上を搬送される被計量物の輸送量を算出するコンベヤスケールであって、
前記ロードセルのうち少なくとも１個のロードセルはストレインゲージ式ロードセルとされ、該ストレインゲージ式ロードセルは、起歪部に貼付した少なくとも４個のストレインゲージで構成されるホイートストーンブリッジ回路における２個の端子からの出力信号に基づいて２個のハーフブリッジ荷重信号を出力するものとされ、
前記コンベヤの進行方向に向かって左側又は右側に設けられた２個のロードセルのうち、１個のロードセルの荷重信号と、他の１個のストレインゲージ式ロードセルにおける２個のハーフブリッジ荷重信号の合計３個の荷重信号、又は、２個のストレインゲージ式ロードセルのそれぞれにおける２個のハーフブリッジ荷重信号の合計４個の荷重信号のそれぞれを、前記ロードセルへの同一の負荷荷重に対して略同じ大きさに変化するように調整して出力する荷重信号出力手段が設けられる
ことを特徴とするコンベヤスケール。
【請求項２】
前記荷重信号出力手段から出力される荷重信号の零点を個別に調整する個別零点調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤスケール。
【請求項３】
前記個別零点調整手段によって零点変動分を相殺できるように生成される少なくとも１個のハーフブリッジ荷重信号を表示するハーフブリッジ荷重信号表示手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のコンベヤスケール。
【請求項４】
前記荷重信号出力手段から出力される少なくとも３個の荷重信号を比較することによって前記ロードセルのうちで出力変動の異常なロードセルを検出する出力異常検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤスケール。
【請求項５】
前記出力異常検出手段によって検出された出力変動の異常なロードセルにおける荷重信号のうちで出力が異常なロードセルの荷重信号を自動的に特定する出力異常信号特定手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のコンベヤスケール。
【請求項６】
前記出力異常検出手段における荷重信号の比較は、前記荷重信号出力が異常であると特定されたロードセルにおいて前記荷重信号出力手段から出力される荷重信号に基づく前記コンベヤが所定距離だけ移動したときの輸送量の比較であることを特徴とする請求項４に記載のコンベヤスケール。
【請求項７】
前記コンベヤの進行方向に向かって左側又は右側に設けられた２個のストレインゲージ式ロードセルのそれぞれにおける２個のハーフブリッジ荷重信号の合計４個の荷重信号を出力する荷重信号出力手段を備えるものにおいて、前記出力異常検出手段によって２個のストレインゲージ式ロードセルのハーフブリッジ荷重信号のいずれもが異常でないとの判定の下で、ロードセル以外の計量部が異常であると判定する計量部判定手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のコンベヤスケール。
【請求項８】
前記コンベヤの稼働運転中において、前記出力異常信号特定手段により特定された前記ロードセルの荷重信号、又は、前記ストレインゲージ式ロードセルにおけるいずれかのハーフブリッジ荷重信号と異常判定の許容値に基づいて、前記荷重信号の異常な変動をスパン又は零点の変動とみなしてスパン又は零点補正する異常信号補正手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のコンベヤスケール。
【請求項９】
前記コンベヤの稼働運転中において、前記出力異常信号特定手段により特定された前記ロードセルの異常な荷重信号、又は、前記ストレインゲージ式ロードセルにおける異常なハーフブリッジ荷重信号を、正常なロードセルの荷重信号、又は、前記ストレインゲージ式ロードセルにおける正常なハーフブリッジ荷重信号と置き換える異常信号置換手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のコンベヤスケール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤの進行方向に向かう両側を２個ずつのロードセルで支持する構成の計量部を備えたコンベヤスケールにおいて、ロードセル及び計量部の故障を診断し、正常な計量に復帰させるようにしたコンベヤスケールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
計量装置の中核部品である荷重センサ（以下、「ロードセル」という。）が故障した場合に、その故障状態を計量装置の使用中に容易にかつ精確に判定し、容易に正常な状態に復帰させることによって、新たなロードセルと交換するまでの当面の間、計量作業を継続できるようにする機能は、重要な機能であるといえる。このため、ロードセルの異常判定はできるだけ異常の程度が小さい早期に行うことが求められる。また、特定のロードセルに異常があることを検出した際には、その異常なロードセルを新たなロードセルと交換するまでの間、異常なロードセルの出力を補正して正常な計量を継続できるようにすることが求められる。
【０００３】
ここで、ロードセルの出力が正常値から変動する要因としては、零点変動量が異常に大きくなることと、スパンの変動量が異常に大きくなることとがある。これら零点変動量及びスパン変動量の異常については、通常の計量作業中に特別な操作を必要とせずに判定し、異常があれば警報、表示することが求められる。また、計量装置の稼働運転を停止させずに、異常判定されたロードセルの出力を容易に補正し、ロードセルを交換するまでの間計量装置を使用できるようにすることが求められる。
【０００４】
ストレインゲージ式ロードセルの故障は、まず、ある１個のロードセルのブリッジ回路の一辺のストレインゲージから起きる場合がほとんどである。また、別の測定方式のロードセルが混在して使用されている場合でも、各ロードセルの間で、また、１個のロードセルの中の複数のストレインゲージ式ロードセルの間で、故障の程度が同じ程度に進行する確率は極めて小さい。
【０００５】
従来、ロードセルの異常検出による故障診断装置として、特許文献１〜３に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１７２６６１号公報
【特許文献２】特開平５−２６４３７５号公報
【特許文献３】特開平９−２８０９３９号公報
【０００７】
上記特許文献１に開示された故障診断装置は、ロードセルのフルブリッジ回路を構成する２つのハーフブリッジ回路のそれぞれの出力を予め定めた許容値と比較し、いずれかのハーフブリッジ回路の出力が許容値を超えていれば故障であると判定するように構成されたものである。
【０００８】
また、上記特許文献２，３に開示された故障診断装置は、１台の計量部を支持する３個以上のロードセルの出力を比較し、計量部の負荷荷重が各ロードセルにほぼ均等に配分されるものとして、各ロードセルの出力を所定の基準値と比較したとき、又は相互の出力同士を比較したとき、差の大きいものが１個あれば当該ロードセルが異常であると判定するように構成されたものである。
【０００９】
ところで、コンベヤスケールにおいて、コンベヤ上を搬送される被計量物の輸送量（輸送重量）を測定するため、コンベヤを支持する２台の計量ローラの両端にそれぞれロードセルを設け、各計量ローラのそれぞれ片側を支持する２個のロードセルのうち少なくとも１個のロードセルにストレインゲージ式ロードセルを用いたものがある。このようなコンベヤスケールでは、ロードセルに任意の大きさの負荷荷重がかかっている状態で、すなわち稼働運転中に、１個のロードセルの中で２個のハーフブリッジ出力のいずれかが異常であることを精確に検出するには、まずハーフブリッジ出力が正常な状態のときにそれぞれのハーフブリッジが個別に零点調整可能であって、個別に零点調整がなされ、予め設定された零点からの互いの零点の変化量の差が判定できるようになっていなければならない。また、他の１個のロードセルの零点調整、零点変化量の判定についても同様である。
【００１０】
また、スパンの変動に関して、ロードセルへの負荷荷重に対して両方のハーフブリッジ出力が同じ大きさに変化するようにスパンが設定されていなければ、任意の荷重が負荷される使用中に双方のハーフブリッジ出力を比較しても意味がない。しかし、上記特許文献１に開示された方法では、これらの問題への対策が明らかでなく、具体的な対処が施されていない。また、上述のように出力が処理されても、稼働運転中において、１個のロードセルの中で２個のハーフブリッジ出力のいずれかが故障と判定できても、いずれのハーフブリッジ出力が異常であるかを判定できないので、コンベヤ稼働運転中に正常な計量へ復帰させることができない。
【００１１】
一方、上記特許文献２，３に開示された方法は、基本的に使用されるロードセルが２個の場合には適用できない。また、各ロードセルの出力を相互に比較するに当たって、各ロードセルの負荷荷重が均等でない場合には適用できないか、あるいは不均等分を見込んで大きい許容値を設定せざるを得ない。したがって、バラツキを見込んで概略の大きい許容値を設定せざるを得ない。そして、許容値が見込みによる概略の大きい値に設定されると、精確な判定ができず、異常を判定できるタイミングが遅れ、異常判定が行われた時点ですぐにロードセルを交換しなければならない事態となる。
【００１２】
また、上記特許文献２，３に開示された方法では、故障したロードセルを正常なロードセルの出力で代替させているが、計量器の使用状態が各ロードセルに不均等な負荷が加わるものでは、特定の１個のロードセルの負荷荷重を他のロードセルの負荷荷重で精度良く代替させることができず精度の高い計量ができないという問題点がある。
【００１３】
さらに、ロードセル出力の正常な時点でも、周囲温度変化や計量部への付着物などによって各ロードセルは個別に零点が移動する。したがって、各ロードセルを個別に零点調整した後、使用中に出力を基準値と比較したり相互比較したりしなければならないが、特許文献３の段落〔００１４〕に各ロードセルの個別表示は記載されているものの、ロードセルを計量器本体に装着した状態で、各ロードセルを個別に零点調整する、すなわち零点重量を設定する手段が明らかでなく、使用時に精確に各ロードセル相互の出力信号の比較が行えない。つまり、異常を判定するための許容値として小さい値が設定できず、精確な異常判定ができないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、コンベヤの進行方向に向かう両側に２個ずつのロードセルを配置して構成される計量部を備えるとともに、少なくとも１個のロードセルにストレインゲージ式ロードセルを使用するコンベヤスケールにおいて、ロードセル及び計量部に故障が生じていることを稼働運転中に容易にかつ精確に判定し、容易に正常な計量に復帰させることのできるコンベヤスケールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明によるコンベヤスケールは、
２本の計量ローラにてコンベヤを支持するとともに、これら計量ローラから伝達される負荷荷重を受けるロードセルをコンベヤの進行方向に向かって両側に２個ずつ配置し、これらロードセルから出力される荷重信号に基づいて前記コンベヤ上を搬送される被計量物の輸送量を算出するコンベヤスケールであって、
前記ロードセルのうち少なくとも１個のロードセルはストレインゲージ式ロードセルとされ、該ストレインゲージ式ロードセルは、起歪部に貼付した少なくとも４個のストレインゲージで構成されるホイートストーンブリッジ回路における２個の端子からの出力信号に基づいて２個のハーフブリッジ荷重信号を出力するものとされ、
前記コンベヤの進行方向に向かって左側又は右側に設けられた２個のロードセルのうち、１個のロードセルの荷重信号と、他の１個のストレインゲージ式ロードセルにおける２個のハーフブリッジ荷重信号の合計３個の荷重信号、又は、２個のストレインゲージ式ロードセルのそれぞれにおける２個のハーフブリッジ荷重信号の合計４個の荷重信号のそれぞれを、前記ロードセルへの同一の負荷荷重に対して略同じ大きさに変化するように調整して出力する荷重信号出力手段が設けられる
ことを特徴とするものである（第１発明）。
【００１６】
本発明において、前記荷重信号出力手段から出力される荷重信号の零点を個別に調整する個別零点調整手段を備えるのが好ましい（第２発明）。
【００１７】
この場合、前記個別零点調整手段によって零点変動分を相殺できるように生成される少なくとも１個のハーフブリッジ荷重信号を表示するハーフブリッジ荷重信号表示手段を備えるのが好ましい（第３発明）。
【００１８】
また、前記荷重信号出力手段から出力される少なくとも３個の荷重信号を比較することによって前記ロードセルのうちで出力変動の異常なロードセルを検出する出力異常検出手段を備えるのが好ましい（第４発明）。
【００１９】
また、前記出力異常検出手段によって検出された出力変動の異常なロードセルにおける荷重信号のうちで出力が異常なロードセルの荷重信号を自動的に特定する出力異常信号特定手段を備えるのが好ましい（第５発明）。
【００２０】
前記出力異常検出手段における荷重信号の比較は、前記荷重信号出力が異常であると特定されたロードセルにおいて前記荷重信号出力手段から出力される荷重信号に基づく前記コンベヤが所定距離だけ移動したときの輸送量の比較であるのが良い（第６発明）。
【００２１】
また、前記コンベヤの進行方向に向かって左側又は右側に設けられた２個のストレインゲージ式ロードセルのそれぞれにおける２個のハーフブリッジ荷重信号の合計４個の荷重信号を出力する荷重信号出力手段を備えるものにおいて、前記出力異常検出手段によって２個のストレインゲージ式ロードセルのハーフブリッジ荷重信号のいずれもが異常でないとの判定の下で、ロードセル以外の計量部が異常であると判定する計量部判定手段を備えるのが良い（第７発明）。
【００２２】
前記コンベヤの稼働運転中において、前記出力異常信号特定手段により特定された前記ロードセルの荷重信号、又は、前記ストレインゲージ式ロードセルにおけるいずれかのハーフブリッジ荷重信号と異常判定の許容値に基づいて、前記荷重信号の異常な変動をスパン又は零点の変動とみなしてスパン又は零点補正する異常信号補正手段を備えるのが好ましい（第８発明）。
【００２３】
また、前記コンベヤの稼働運転中において、前記出力異常信号特定手段により特定された前記ロードセルの異常な荷重信号、又は、前記ストレインゲージ式ロードセルにおける異常なハーフブリッジ荷重信号を、正常なロードセルの荷重信号、又は、前記ストレインゲージ式ロードセルにおける正常なハーフブリッジ荷重信号と置き換える異常信号置換手段を備えるのが好ましい（第９発明）。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、コンベヤの同じ側にあるロードセルから出力される、１個のロードセルの荷重信号と、他の１個のストレインゲージ式ロードセルにおける２個のハーフブリッジ荷重信号、又は、２個のストレインゲージ式ロードセルのそれぞれにおける２個のハーフブリッジ荷重信号を互いに比較して、ロードセルの荷重信号出力又は２個のストレインゲージ式ロードセルの信号出力のいずれかに異常が生じているか否かを小さい許容値を設定することにより精確に判定することができる。また、コンベヤの同じ側にある２個のロードセルがいずれもストレインゲージ式ロードセルであってそれぞれハーフブリッジ信号を出力する構成の場合には、２個のロードセルのいずれのハーフブリッジ荷重信号も正常である判定の下で、２個のロードセルの間で信号を比較することによって、コンベヤスケールの計量部にロードセル以外の故障が生じているか否かを精確に判定して計量部におけるロードセル以外の箇所における点検作業の容易化を図ることができる。
【００２５】
また、１個のロードセル信号の出力、又は１個のロードセルの２個のハーフブリッジ出力に対してそれぞれ個別に零点調整ができるようにし（第２発明）、また作業者がすべての荷重信号の零点調整の状態を確認できるようにし（第３発明）、各ロードセルの単体での調整時には、１個のロードセル出力、又は２個のハーフブリッジ出力が同じ負荷荷重に対して同じ大きさの出力が変化するようにスパン係数を定めることで、零点調整及びスパン調整が可能となる。したがって、ロードセルに対して任意の大きさの負荷荷重がかかる場合に、言い換えればコンベヤの稼働運転中にコンベヤ上の物品の荷重分布が任意であっても、コンベヤの同じ側のロードセルの出力が精確に比較できるので、いずれか１個の出力のスパン又は零点変動の異常を多数決原理によって極めて精確に特定検出することができる。
【００２６】
また、コンベヤ上の物品重量の分布が如何様であっても、同列のロードセル間であればほぼ同じ荷重がかかるため、コンベヤの稼働運転中にいずれのロードセルの出力が異常であるか、または１個のロードセルにおいていずれの側のハーフブリッジの零点やスパン係数が変化した場合に、その変化を極めて精確に検出することができる。この結果、稼働運転中に故障の早期発見（故障の程度が小さい間での検出）を可能にすることができるので、故障したロードセルを正常なロードセルに交換するまで、故障したロードセル出力を正常なロードセル出力によって補償することによって、又は故障したロードセル出力を正常なロードセル出力によって代替することによって、コンベヤの稼働運転中に容易に正常な計量に復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンベヤスケールの構造を説明する斜視図
【図２】本発明の他の実施形態に係るコンベヤスケールの構造を説明する斜視図
【図３】本実施形態のコンベヤスケールにおいて、基準重量ローラを積載した状態を示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）及び（ａ）の部分拡大図（ｃ）
【図４】本実施形態のコンベヤスケールに用いられるロードセルの斜視図
【図５】本実施形態のロードセルの回路構成を示すブロック図
【図６】本実施形態のコンベヤスケールにおける故障診断回路図
【図７】シフトレジスタへのデジタル荷重信号の記憶態様を示す図
【図８】本実施形態のコンベヤスケールの全体システム構成図
【図９】他の実施形態に係るロードセルの回路構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明によるコンベヤスケールの故障診断装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
＜コンベヤスケールの概略説明＞
図１には、本発明の一実施形態に係るコンベヤスケールの構造を説明する斜視図が示されている。図示のように、コンベヤスケール本体１は、コンベヤベルト（以下、「コンベヤ」という。）２を支持する複数個の搬送ローラ３，４，５，６を備え、これら搬送ローラ３，４，５，６のうち２個の搬送ローラ４，５が計量ローラ（以下、「計量ローラ４，５」という。）にて構成されたものである。計量ローラ４は、両端ｍ１点，ｍ２点がそれぞれロードセル７，８にて支持され、計量ローラ５は、両端ｍ３点，ｍ４点がそれぞれロードセル９，１０にて支持され、これらロードセル７，８，９，１０によりコンベヤ２上を搬送される被計量物の搬送重量（以下、「輸送量」という。）を測定するようにされている。本実施形態においては、ロードセル７〜１０として、金属弾性体に設けた伸縮起歪部にストレインゲージを貼り付けてなるロバーバルロードセル（２本梁に２箇所起歪部が設けられた平行四辺形型ロードセル）が用いられている。
【００３０】
搬送ローラ３，６及び計量ローラ４，５は相互に間隔Ｌ（ｍ）を置いて設置されている。コンベヤ２上の被計量物の重量は、計量ローラ４の位置ｍ１点，ｍ２点を中心に左右に各Ｌ／２の距離の範囲ａ点〜ｂ点に分布するものが計量ローラ４のロードセル７，８にて検出される（ａ〜ｂ＝Ｌはコンベヤ２上の被計量物の荷重を検出できる範囲であり、「働長」と称される。）。同様に、計量ローラ５の位置ｍ３点，ｍ４点を中心に左右に各Ｌ／２の距離の範囲ｂ点〜ｃ点に分布するものが計量ローラ５のロードセル９，１０にて検出される（ｂ〜ｃ＝Ｌ；働長）。また、搬送ローラ３には連結機構（図示せず）を介してパルス発信器１１が連結され、コンベヤ２の移動距離、すなわち被計量物の搬送距離に比例したパルス数を発信するようにされている。
【００３１】
図２には、他の実施形態に係るコンベヤスケールの構造を説明する斜視図が示されている。この実施形態では、コンベヤ２の下方に計量台１２が設けられ、この計量台１２上に搬送ローラ４´，５´が設置され、計量台１２がそれぞれロードセル７，８，９，１０にて支持された構成となっている。
【００３２】
このような構成において、ロードセル７，８とロードセル９，１０への負荷荷重は、搬送ローラ４´と搬送ローラ５´から伝達されるので、いわば搬送ローラ４´，５´は計量ローラであるといえる。これら計量ローラ４´，５´がコンベヤ２上の被計量物を検出できる範囲（＝働長）は、それぞれａ´〜ｂ´＝Ｌ、ｂ´〜ｃ´＝Ｌである。
【００３３】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）には、ロードセル７，８の出力点検用の基準重量ローラ１５を積載した状態が示されている。ロードセル７，８によってＬ字形状の基準重量支持金具１３，１４がそれぞれ支持され、この基準重量支持金具１３，１４の水平部に基準重量ローラ（基準重量物品）１５の両端部が支持される。ここで、基準重量支持金具１３，１４と基準重量ローラ１５との係合部には、基準重量支持金具１３，１４側の突部１６ａと基準重量ローラ１５側の切欠き１６ｂとよりなる位置決め機構１６が設けられている。また、基準重量ローラ１５は既知の重量を有しており、ロードセルの異常が検出されたときなどに故障ロードセルの特定と出力補正に使用される。
【００３４】
計量ローラ５にも、計量ローラ４と同様にロードセル９，１０によって支持される基準重量支持金具１３，１４が取り付けられ、同じ基準重量ローラ１５を積載できるように構成されている。なお、上記基準重量ローラ１５の代わりに、重量が既知の１つの分銅を用い、左右の基準重量支持金具１３，１４を連結する支持棒を設け、この支持棒の中心付近の所定位置に位置決め機構を設け、この位置決め機構を介して前記分銅を吊り下げるように構成することもできる。
【００３５】
＜ロードセルの説明＞
図４に示されるように、ロードセル７〜１０は、取付部１７の先端側にロバーバル（平行四辺形）をなす起歪部を有するロバーバルロードセルである。本実施形態では、防水、防塵のため、起歪部を含む起歪体１８が金属蛇腹よりなるカバー（図示せず）で覆われたものが使用される。また、起歪体（ロードセル本体部）１８には以下に述べる測定回路基板（以下、「測定回路」という。）１９が一体的に装着されて、デジタルロードセルの構成をなしている。なお、測定回路１９は取付部１７の内部に設けられる場合もある。
【００３６】
起歪部は２つの梁（ビーム）１８ａ，１８ｂを有し、ビーム１８ａにはストレインゲージ２０，２１が、ビーム１８ｂにはストレインゲージ２２，２３（図４には図示せず）がそれぞれビーム１８ａ，１８ｂの長手方向に沿って貼り付けられている。また、起歪体１８の先端側には、計量ローラ４，５を吊り下げ支持するための荷重支持部（着力部）２４が結合されている。こうして、コンベヤ２上に被計量物が載置されると、その被計量物の重量に応じた荷重が起歪部１８に作用し、ストレインゲージ２１，２３は、ゲージ接着面が伸びる方向の曲げ応力を受け、ストレインゲージ２０，２２は、ゲージ接着面が縮む方向の曲げ応力を受ける。
【００３７】
図５に示されるように、ストレインゲージ２０，２１，２２，２３は、フルブリッジ回路２５を構成するように互いに接続されている。このフルブリッジ回路２５において、対向する２つの接続点２６，２７には、励磁用の直流電圧が印加され、これら接続点２６，２７と直角に位置する接続点２８，２９からは力又は荷重の検出電圧が取り出される。
【００３８】
上記フルブリッジ回路２５に対して、故障診断回路としての増幅・Ａ／Ｄ変換回路３０及び演算回路３１が設けられる。増幅・Ａ／Ｄ変換回路３０は、２つの電圧参照用の固定抵抗器３２，３３と、アナログ加算回路３４と、２つのアナログ−デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」と称する。）３５，３６とを備えている。ここで、固定抵抗器３２，３３は、互いに直列接続されるとともに、フルブリッジ回路２５の接続点２６，２７にそれぞれ接続されている。また、固定抵抗器３２，３３とストレインゲージ２１，２２とにより、ハーフブリッジ回路２５ａが形成され、固定抵抗器３２，３３とストレインゲージ２０，２３とにより、ハーフブリッジ回路２５ｂが形成されている。
【００３９】
アナログ加算回路３４は、第１演算増幅器３７と、第２演算増幅器３８と、第３演算増幅器３９と、第４演算増幅器４０とを備えて構成されている。
第１演算増幅器３７において、入力正端子３７ａはフルブリッジ回路２５の接続点２８に接続され、入力負端子３７ｂは出力端子３７ｃに接続され、出力端子３７ｃは抵抗器４４に接続されている。
第２演算増幅器３８において、入力正端子３８ａは２つの固定抵抗器３２，３３の接続点４５に接続され、入力負端子３８ｂは出力端子３８ｃに接続され、出力端子３８ｃは抵抗器４６，４７に接続されている。
第３演算増幅器３９において、入力正端子３９ａは回路のアース４８に接続され、入力負端子３９ｂは、抵抗器４４，４６に接続されるとともに、抵抗器４９を介して出力端子３９ｃに接続され、出力端子３９ｃはＡ／Ｄ変換器３５に接続されている。
第４演算増幅器４０において、入力正端子４０ａはフルブリッジ回路２５の接続点２９に接続され、入力負端子４０ｂは、抵抗器４７に接続されるとともに、抵抗器５０を介して出力端子４０ｃに接続され、出力端子４０ｃはＡ／Ｄ変換器３６に接続されている。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器３５，３６は、アナログ加算回路３４からのアナログ荷重信号をデジタル荷重信号に変換するものである。２組のハーフブリッジ回路２５ａ，２５ｂから出力されるアナログ荷重信号ｅｏａ，ｅｏｂは、アナログ加算回路３４を経てアナログ荷重信号ｅｏａ１１，ｅｏａ２１とされ、これらアナログ荷重信号ｅｏａ１１，ｅｏａ２１は、Ａ／Ｄ変換器３５，３６によってデジタル荷重信号Ｗａ１１´，Ｗａ２１´に変換される。これらデジタル荷重信号Ｗａ１１´，Ｗａ２１´は、演算回路３１に入力されて処理される。
【００４１】
図６に示されるように、演算回路３１は、入出力回路（Ｉ／Ｏ）５１と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２と、メモリブロック（ＭＥＭ）５３とを備えて構成されている。こうして、Ａ／Ｄ変換器３５，３６の出力信号は、入出力回路５１から中央演算処理装置５２を介してメモリブロック５３に読み込まれる。ここで、メモリブロック５３は、データを入力、出力、演算のために一次記憶するＲＡＭや設定データを継続記憶するＥＥＰＲＯＭや所定プログラムを継続記憶するＰＲＯＭなどの記憶素子（半導体素子）から成るものである。
【００４２】
本実施形態のロードセル（デジタルロードセル）７〜１０は、図５に示される増幅・Ａ／Ｄ変換回路３０と演算回路３１による測定回路１９と、ロードセル本体部（起歪体）１８とが一体的に装備され、シリアルラインｃにて後述する表示操作装置６０（図８参照）に接続される構成である。なお、ロードセルからハーフブリッジ回路２５ａ，２５ｂのアナログ荷重信号を表示操作装置６０の演算回路まで配線によって伝送し、表示操作装置６０の演算基板において測定、Ａ／Ｄ変換、演算を行わせても良いが、ロードセル単体毎に同一負荷に対して同一の出力変化するスパン調整やロードセルから表示操作装置６０への配線本数の削減の観点から、デジタルロードセルの構成とするのがより好適である。
【００４３】
ロードセル７〜１０へは、コンベヤ２が所定の距離移動する毎にパルス発信器１１から発信されるパルスが入出力回路５１を介して受信することによって、所定のパルス数で定める所定の区間毎の積算重量値を求めて区間輸送量とし、区間毎に輸送量がシリアルラインｃに出力される。
【００４４】
ところで、コンベヤ上を輸送される物品は、コンベヤの振動などの影響を受けて輸送中に分布が変化するが、図１、図２に示されるようなコンベヤスケールでは、働長ａ〜ｂと働長ｂ〜ｃ及び働長ａ´〜ｂ´と働長ｂ´〜ｃ´とは近接しており、この間でコンベヤ２上での被計量物の分布はほとんど変化しない。そうすると、コンベヤ２の移動に伴い、コンベヤ２上の距離Ｌを隔てて、すなわちコンベヤ２が距離Ｌを移動するのに要する時間Ｔｄだけの時間を隔てて、計量ローラ４にて重量検出された輸送物品と同じ物品がコンベヤ２上で同じ分布で計量ローラ５にて検出される。すなわち、コンベヤ２を支持するロードセル７とロードセル９には時間Ｔｄを隔てて（時間差Ｔｄでもって）連続的にほぼ同じ荷重が負荷される。ロードセル８，１０についても同様である。
【００４５】
パルス発信器１１からコンベヤ２がΔＬだけ移動する毎に１個のパルスが発信されるものとし、ロードセルが検出する働長Ｌ当たりの荷重をＷとすれば、１個のパルス当たりの荷重ΔWは、ΔＷ＝（ΔＬ／Ｌ）・Ｗとなる。そこで、コンベヤ２の進行方向に対して上流に設置されたロードセル７，８のハーフブリッジ信号出力を表すために、ロードセル７については、図７に示されるように、セルメモリの個数が（Ｌ／ΔＬ）個からなるシフトレジスタＳＲを用意し、Ａ／Ｄ変換器３５，３６から出力されたハーフブリッジ信号出力のデジタル荷重信号Ｗａ１１´，Ｗａ２１´を、１個のパルス毎にシフトレジスタＳＲの内容をシフトさせては記憶させるようにする。このようにすれば、シフトレジスタＳＲを経由したそのシフトレジスタＳＲの出口側セルメモリの値と、ロードセル７（ＬＣ１）のハーフブリッジ出力Ｗａ１１´，Ｗａ２１´と、ロードセル９（ＬＣ３）のハーフブリッジ出力Ｗａ１３´，Ｗａ２３´とはそれぞれほぼ一致する。
同様に、シフトレジスタＳＲを経由したロードセル８（ＬＣ２）のハーフブリッジ出力と、ロードセル１０（ＬＣ４）のハーフブリッジ出力とはそれぞれほぼ一致する。
【００４６】
なお、後述する動的計測モードの場合はシフトレジスタＳＲを経由させるが、静的計測モードの場合は経由させる必要はない。また、各ロードセルの出力信号に基づいて働長Ｌより十分長い移動距離だけの積算輸送量を算出し、この積算輸送量をもって各ロードセルの出力を比較する場合には、シフトレジスタの設置を不要とすることもできる。
【００４７】
以上の構成に加え、ロードセル７〜１０をさらに以下のように構成する。
【００４８】
ロードセル７（ＬＣ１）とロードセル９（ＬＣ３）のうちで少なくともいずれかのロードセルはハーフブリッジ荷重信号を出力できるようにする。同様に、ロードセル８（ＬＣ２）とロードセル１０（ＬＣ４）のうちで少なくともいずれかのロードセルはハーフブリッジ荷重信号を出力できるようにする。また、コンベヤ２を挟んで片側のロードセルについて、２個のハーフブリッジ信号を出力する１個のロードセルと、１個のフルブリッジ信号を出力する１個のロードセル、又は、２個のハーフブリッジ信号を出力するロードセルが２個、それぞれコンベヤ２の進行方向に並ぶ構成とする。
【００４９】
各ロードセルは、単体で調整する際に、フルブリッジ信号出力もハーフブリッジ信号出力も、同一荷重に対して同一量の荷重出力変化が生じるようにスパン調整し、零点もフルブリッジ信号のみを出力するロードセルにおいてはフルブリッジ信号出力に対して個別に、またハーフブリッジ信号を出力するロードセルにおいてはハーフブリッジ信号出力に対して個別に零点が調整できるようにする（個別零点調整手段）。
【００５０】
このようにすれば、コンベヤ２の片側に設置され、上述のように調整された２個のロードセルに対してコンベヤ２上を輸送される物品に応じて与えられる負荷荷重はほぼ同じであるので、稼働運転中に２個のロードセルにおいてスパンや零点の変動がなければ、コンベヤ２上で物品がどのような分布であっても、それぞれのフルブリッジ信号出力及びハーフブリッジ信号出力は、コンベヤ２が２個のロードセルの設置間隔を移動する時間差をおいてほぼ同じになる。
【００５１】
そこで、コンベヤ２の片側に配置されたロードセル７とロードセル９の組について、例えばロードセル７の２個のハーフブリッジ信号出力とロードセル９の２個のハーフブリッジ信号出力の計４個の信号を相互に比較すれば、いずれのロードセルも正常であればそれぞれの出力は時間差を見込めば等しくなる。しかし、４個の信号の中でいずれか一つのスパン又は零点が異常になれば、その一つが他の三つに比べて比較結果に差が生じるので、スパン又は零点が異常なフルブリッジ又はハーフブリッジ出力を特定することができる。ロードセル８とロードセル１０の組についても同様である。
また、ロードセル７の２個のハーフブリッジ信号出力とロードセル９のフルブリッジ信号出力とを比較すれば、３個の出力の中でいずれか一つのハーフブリッジ信号出力又はフルブリッジ信号出力の異常を特定することができる。ただし、スパン変動量の大小を評価する場合を考えると、あるロードセルの１個のハーフブリッジ信号出力又はフルブリッジ信号出力のスパンの異常による変動量はその時点の負荷荷重の大きさに応じた大きさで現れるので、後述する比較比率によって比較することが望ましい。
【００５２】
以上によれば、コンベヤスケールの構造上の特徴に基づいて、２個の計量ローラを使用する構成の計量部では、極めて精確に、しかも早期に、ロードセルのスパン又は零点異常を特定して判定できるようになり、異常なフルブリッジ信号出力又はハーフブリッジ信号出力を正常なものに置き換え、あるいは正常なものに補正し、正常な計量に復帰させることができる。
【００５３】
＜コンベヤスケール及び表示操作装置の回路構成の説明＞
図６、図８に示されるように、コンベヤスケール本体１の各ロードセル７〜１０（ＬＣ１〜ＬＣ４）は、表示操作装置６０の演算回路とシリアル信号通信用の共通のシリアルラインｃを介して接続され、表示操作装置６０側がマスターコントローラ、ロードセル７〜１０側がスレーブコントローラをなし、表示操作装置６０側からのポーリングによって双方向にデータが通信される。より具体的には、シリアルラインｃは、後述する基本区間の輸送量を表示操作装置６０へ出力するとともに、表示操作装置６０から零点調整時の零点記憶、初期重量記憶、スパン係数の算出記憶などの操作指令信号（コード）が伝送される。
【００５４】
表示操作装置６０は、コンベヤスケール本体１のロードセル７〜１０とシリアルラインｃを介して接続される入出力回路（Ｉ／Ｏ）６１と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）６２と、メモリブロック（ＭＥＭ）６３と、電源６４とを備えている。また、入出力回路６１には、表示器（ＤＩＳ）６５やキースイッチ（ＫＥＹ）６６などが接続されており、重量値等は表示器６５に表示され、データの設定や零点調整などの操作はキースイッチ６６によって行われる。
【００５５】
＜デジタルロードセルの動的計測、静止計測モードの説明＞
表示操作装置６０はキースイッチ６６によって稼働運転ＯＮ又はＯＦＦが設定される。表示操作装置６０で稼働運転ＯＮがキースイッチ６６によって設定されると、表示操作装置６０は動的計測モードになり、動的計測モード指令信号がコンベヤスケール本体１のロードセル７〜１０へ送られる。また、稼働運転ＯＦＦがキースイッチ６６によって設定されると、表示操作装置６０は静止計測モードになり、静止計測モード指令信号がコンベヤスケール本体１のロードセル７〜１０へ送られる。
【００５６】
図５に示されたデジタル荷重信号Ｗａ１１´，Ｗａ２１´は、後述するようにパルス発信器１１から発信される１パルス周期に比べ十分短い時間間隔Δｔ（例えばΔｔ＝１ｍｓｅｃ）でもってアナログ荷重信号ｅｏａ１１，ｅｏａ２１をＡ／Ｄサンプリングしたデジタル信号であって、演算回路３１にてコンベヤ移動による機械的振動などを減衰させるべく平滑フィルタリング処理され、逐次平滑フィルタよりＷａ１１，Ｗａ２１となって出力される。以上の演算操作は動的／静止計測いずれのモードでも実施される。
【００５７】
表示操作装置６０よりロードセル７に静的計測モードが指定されると、パルス発信器１１から演算回路３１に与えられる１パルスの時間間隔の間に上記平滑フィルタより出力された１個又は複数個のデジタル荷重信号を平均し、稼働運転時において後述するハーフブリッジ信号Ｗ１１を求める式へのＷａ１１として与え、荷重信号が算出される。ハーフブリッジ信号Ｗ２１についても同様である。また、ロードセル８のハーフブリッジ信号Ｗ１２，Ｗ２２、ロードセル９のハーフブリッジ信号Ｗ１３，Ｗ２３、ロードセル１０のハーフブリッジ信号Ｗ１４，Ｗ２４についても同様である。
【００５８】
このように、Ｗ１１〜Ｗ２４が、パルス発信器１１からのパルス１個当たりに測定されるハーフブリッジ荷重信号として表される。パルス１個当たりのコンベヤ２の移動距離をΔＬとすると、上述したようにロードセル７，８におけるハーフブリッジ信号出力に基づいて算出されるＷ１１，Ｗ２１とＷ１２，Ｗ２２はいずれも、稼働運転時すなわち動的計測モード時には図７に示されるシフトレジスタＳＲを経由させたＡ／Ｄ変換器出力に基づいて算出される。
【００５９】
表示操作装置６０よりロードセル７〜１０に動的計測モードが指定されると、ロードセル７〜１０は表示操作装置６０とともに動的計測モードになる。この動的計測モードにおいては、パルス発信器１１からの発信パルスに応じて、発信パルス数が後述する基本区間として定められたパルス数Ｎ０に到達する毎に、１パルス毎に算出されるＷ１１〜Ｗ２４に基づいて、パルス数Ｎ０間にコンベヤ２上を輸送される被計量物のハーフブリッジ出力１，２に対応する輸送量である基本区間輸送量Ｗ１１ｍｎ〜Ｗ２４ｍｎとして算出し、この算出した基本区間輸送量の値を基本区間の測定が完了する毎に、シリアルラインｃを通して出力する。稼働運転ＯＮ時には、動的計測モードを継続してロードセル７〜１０から出力された基本区間の輸送量に基づいて、表示操作装置６０において、後述するようにいずれかのロードセル出力の変動の異常があれば警報を発する。なお、２つのハーフブリッジ出力をそれぞれハーフブリッジ出力１，２と称する。
【００６０】
これに対して、表示操作装置６０で稼働運転ＯＦＦがキースイッチ６６によって設定されると、ロードセル７〜１０は表示操作装置６０とともに静止計測モードになる。この静止計測モードにおいては、サンプリング間隔Δｔ時間毎に出力されたＡ／Ｄ変換器３５，３６からのデジタル荷重信号は、例えばＴ１＝１００・Δｔ＝１００ｍｓｅｃ毎にＭ個の移動平均又はＭ個ずつの平均値を算出し、調整、表示用デジタル荷重信号Ｗａ１１〜Ｗａ２４としてロードセル７〜１０のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号Ｗ１１〜Ｗ２４を算出するために使用される。なお、この静止計測モードにおけるロードセル出力荷重信号Ｗ１１〜Ｗ２４はシリアルラインｃを通して表示操作装置６０へ伝送され、表示される。
【００６１】
＜ロードセル単体でのハーフブリッジ出力信号のスパン調整についての説明＞
ロードセル７〜１０のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号をそれぞれＷ１１，Ｗ２１，Ｗ１２，Ｗ２２，Ｗ１３，Ｗ２３，Ｗ１４，Ｗ２４とする。これら出力信号の処理には、それぞれ独立してスパン係数、零点重量記憶メモリ、初期重量記憶メモリを設ける。
ロードセル７〜１０単体の調整においては、ロードセル７〜１０のシリアルラインｃが、図８に示されるのと同じ構成のロードセル調整装置のシリアルラインｃと接続され、ロードセル７〜１０への供給電源がロードセル調整装置から供給される。ロードセル７〜１０は負荷荷重試験装置にセットされる。また、ロードセル調整装置には初期荷重記憶スイッチ、スパン係数設定スイッチ、調整モード計測スイッチが設けられる。
【００６２】
ロードセル調整装置において調整用静止計測モードが指定されると、調整モード計測スイッチを押すことにより調整用静止計測モード指令コードがシリアルラインｃを通じてロードセル７〜１０に伝送され、ロードセル７〜１０は静止計測モードの一つである調整用静止計測モードに指定される。
上述したように静止計測モードではロードセル７についてはＷａ１１がＴ１時間毎に生成される。ハーフブリッジ出力１の荷重信号Ｗ１１は、次式にて算出される。
Ｗ１１＝Ｋ１１・（Ｗａ１１−Ｗｉ１１´）
【００６３】
調整開始時点では、ロードセル７の演算回路３１内でスパン係数はＫ１１＝１に設定され、初期荷重記憶メモリＷｉ１１´にはロードセル７の無負荷時の出力値が記憶されている。Ｗ１１の値はＷａ１１の内容が更新される毎（Ｔ１毎）にＭ個の移動平均値又はＭ個単位毎の平均値が算出され、表示値としてコード付きでロードセル調整装置へ送られ、該ロードセル調整装置に表示される。
【００６４】
作業者がロードセル７を無負荷にし、上記表示値を観測しながら初期零点記憶キーを押すと、初期零点記憶操作指定信号がロードセル７の演算回路３１に送られる。このときＷ１１はロードセル７の無負荷時における零点移動である。また、Ｗ１１の表示値が初期零点量としてロードセル７のメモリブロック５３内の荷重記憶メモリＷｉ１１´に記憶される。ここで、Ｗｉ１１´＝Ｗａ１１になるから、上記式においてＷ１１はＷ１１＝０に変わる。
【００６５】
既知の荷重値Ｍｓは予めロードセル調整装置に設定される。Ｍｓの値が設定され、基準値記憶キーが押されると、基準重量Ｍｓを意味するコード付きでロードセル７へ送られる。
次に、既知の荷重値Ｍｓを持つ基準荷重をロードセル７に掛ける。すると、Ｗ１１は基準荷重だけ増加変化し、表示値もそれだけ増加する。Ｗ１１の表示値を観測しながら、作業者がロードセル調整装置にてスパン記憶スイッチを操作すると、スパン係数記憶指令コードがロードセル７へ伝送され、ロードセル７の演算回路３１にてＫ１１＝Ｍｓ／（Ｗａ１１−Ｗｉ１１´）と演算され、Ｋ１１の値がスパン係数として演算される。この算出されたスパン係数Ｋ１１は当該ロードセルのスパン係数としてロードセル６内のメモリブロック５３に登録される。こうして、Ｗ１１の表示値は、スパン係数が１よりＫ１１に置き換えられ、Ｍｓの値となる。
これ以降、ロードセルが調整用静止計測モードに指定されていれば、スパン係数Ｋ１１の値の定まったＷ１１＝Ｋ１１・（Ｗａ１１−Ｗｉ１１´）の値がロードセルよりＷａ１１の内容が更新され、Ｗ１１が更新される毎に出力される。
【００６６】
ハーフブリッジ出力２の荷重信号Ｗ２１も、ロードセル７の演算回路３１内でハーフブリッジ出力１の処理に続いて、初期零点記憶操作についても、スパン係数Ｋ２１の算出についても、全く同様に実施される。こうして、Ｗ２１もＷ１１と共にロードセル調整装置へ順次シリアルに送られ、ロードセル調整装置では２つのハーフブリッジ出力が同時に並列表示される。
【００６７】
ロードセル８〜１０についてのハーフブリッジ出力１，２の調整も同様に行われる。荷重信号Ｗ１２、Ｗ２２については、同じ基準荷重Ｍｓが使用され、この基準荷重Ｍｓに対してロードセル７の両方のハーフブリッジ出力１，２と同じ大きさに出力変化するように、ロードセル８のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号のスパン係数Ｋ１２，Ｋ２２が設定される。ロードセル９のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号のスパン係数Ｋ１３，Ｋ２３、ロードセル１０のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号のスパン係数Ｋ１４，Ｋ２４も同様に決定される。こうして、４つのロードセル７〜１０の２つのハーフブリッジ出力１，２は同じ負荷荷重に対して全て同じ大きさに出力変化するように、中央演算処理装置５２の中の荷重信号出力部（本発明における「荷重信号出力手段」に対応する。）において調整され、出力される。
【００６８】
＜ロードセル装着後の調整についての説明＞
次に、上述のように単体で調整されたデジタルロードセルをコンベヤスケールの計量ローラ４，５の両端に装着し、図８に示されるように、ロードセル７〜１０のシリアルラインｃを表示操作装置６０のシリアルラインｃと接続し、ロードセル７〜１０への供給電源も表示操作装置６０の電源６４から与える。なお、調整時点でロードセル７〜１０は正常な出力であるとする。
【００６９】
表示操作装置６０に接続されると電源ＯＮの立ち上がりで稼働運転ＯＦＦとなり、この稼働運転ＯＦＦに対応してロードセル７〜１０へ静止計測モード指令が伝送される。静止計測モード指令を受けると、ロードセル７〜１０の演算回路においてハーフブリッジ出力１，２の荷重信号Ｗ１１，Ｗ２１〜Ｗ１４，Ｗ２４は、上記式に零点記憶メモリＷｚ１１，Ｗｚ２１〜Ｗｚ１４，Ｗｚ２４と新たな初期荷重メモリＷｉ１１〜Ｗｉ２４の内容によって下記式（１）が設定される。
ロードセル７のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号：
Ｗ１１＝Ｋ１１・（Ｗａ１１−Ｗｉ１１）−Ｗｚ１１
Ｗ２１＝Ｋ２１・（Ｗａ２１−Ｗｉ２１）−Ｗｚ２１
ロードセル８のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号：
Ｗ１２＝Ｋ１２・（Ｗａ１２−Ｗｉ１２）−Ｗｚ１２
Ｗ２２＝Ｋ２２・（Ｗａ２２−Ｗｉ２２）−Ｗｚ２２
ロードセル９のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号：
Ｗ１３＝Ｋ１３・（Ｗａ１３−Ｗｉ１３）−Ｗｚ１３
Ｗ２３＝Ｋ２３・（Ｗａ２３−Ｗｉ２３）−Ｗｚ２３
ロードセル１０のハーフブリッジ出力１，２の荷重信号：
Ｗ１４＝Ｋ１４・（Ｗａ１４−Ｗｉ１４）−Ｗｚ１４
Ｗ２４＝Ｋ２４・（Ｗａ２４−Ｗｉ２４）−Ｗｚ２４          ・・・（１）
【００７０】
次に、コンベヤスケールとしての初期荷重値を記憶させる作業を実施する。その際、コンベヤ２を計量ローラ４から離脱させることを作業基準とする。
以下、ロードセル７について述べる。まず、静止計測モードに指定されたロードセルにおいて、上述のようにＷａ１１，Ｗａ２１がＴ１時間毎に生成されて表示操作装置６０へ伝送され、表示操作装置６０の中央演算処理装置６２でＷａ１１，Ｗａ２１の複数個の平均値が算出されて上記式（１）に入れられ、Ｗ１１，Ｗ２１の値として、Ｍ個の移動平均値又はＭ個単位毎の平均値が算出され、表示操作装置６０へ伝送され、表示器６５に表示される。
【００７１】
次いで、表示操作装置６０において初期荷重記憶モードＯＮを設定する。初期荷重記憶モードＯＮが指令されると、式（１）のＷ１１，Ｗ２１において零点記憶メモリＷｚ１１，Ｗｚ２１と初期荷重メモリＷｉ１１，Ｗｉ２１に０がセットされる。なお、初期荷重記憶モード時に、Ｋ１１，Ｋ２１としては１の値が使用される。こうして、コンベヤ２を計量ローラ４から離脱させた状態で表示操作装置６０の初期荷重記憶スイッチを押すと、表示操作装置６０の中でスイッチが操作された時点のＷ１１，Ｗ２１のＭ個の平均値でもってそれぞれロードセル本体の初期荷重Ｗｉ１１，Ｗｉ２１として決定され、ロードセル７の演算回路３１におけるメモリブロック５３の初期荷重メモリに登録される。
【００７２】
次に、表示操作装置６０にて初期荷重記憶モードをＯＦＦに設定する。そして、上記式（１）のＫ１１，Ｋ２１として、ロードセル単体調整時点でメモリブロック５３に登録されている値を呼び出し、１の値から置き換える。さらに、零点記憶メモリＷｚ１１，Ｗｚ２１からデータを呼び出し、Ｗ１１，Ｗ２１を求める式（１）に代入する操作を行う。
【００７３】
本体の初期荷重Ｗｉ１１，Ｗｉ２１を記憶させた後に、計量ローラ４への異物付着や周囲温度の大きい変化などによってコンベヤ２を計量ローラ４から離脱させた状態で表示操作装置６０の表示器６５のＷ１１，Ｗ２１に０でない数値が現れる場合は零点変動とみなし、表示操作装置６０の零点調整スイッチを押すと、零点調整指令が表示操作装置６０からシリアルラインｃを通じてロードセル７へ伝送される。ロードセル７の演算回路３１が零点調整指令信号コードを受け取ると、式（１）において、現在のＷ１１，Ｗ２１の値をそれぞれＷｚ１１，Ｗｚ２１に加算することによって、ロードセル７が個別に零点調整される（本発明における「個別零点調整手段」に対応する。）。なお、上記零点調整スイッチの操作は稼働運転ＯＦＦのときのみ有効である。
ロードセル８，９，１０についてもロードセル７と同様に実施される。
【００７４】
ロードセル７〜１０がそれぞれハーフブリッジ出力１，２を個別に零点調整できる構成は重要である。稼働運転に入る前にロードセル７〜１０の各ハーフブリッジが個別に零点調整され、稼働運転中に出力変動の異常が検出され、運転を停止してその原因を調べるとき、全てのハーフブリッジ出力を無負荷状態で表示させれば（本発明における「ハーフブリッジ荷重信号表示手段」に対応する。）、無負荷荷重の表示量が稼働運転中のハーフブリッジ別の零点変動量を表すことになるので、いずれのハーフブリッジ出力が稼働運転中にどれだけ零点移動したかを識別することができる。また、個別に零点調整が行えることによって、ハーフブリッジ別にスパン変動を調べることも可能になる。
【００７５】
次に、ロードセル７，８へ基準重量ローラ１５を負荷してそれぞれのロードセルの出力のスパン変化を調べるための操作を行う。図２に示されるように、基準重量ローラ１５を所定位置に所定の積載方向に積載する。このときできるだけ厳密な位置決め機構１６を有することが望ましい。
【００７６】
基準重量ローラ１５を負荷することによるロードセル７，８の出力値を基準重量参照値として記憶させるため、ロードセル７，８の演算回路のメモリブロック内に基準重量参照値記憶メモリを用意する。このメモリをそれぞれハーフブリッジ出力１，２別に、Ｗｓ１１，Ｗｓ２１；Ｗｓ１２，Ｗｓ２２とする。ロードセル７，８のハーフブリッジ出力Ｗ１１，Ｗ２１；Ｗ１２，Ｗ２２の値として、Ｍ個の平均値ｗｓ１１，ｗｓ２１；ｗｓ１２，ｗｓ２２が表示器６５に表示される。
【００７７】
作業者がその表示を確認して表示操作装置６０の基準重量登録スイッチを押すと、ロードセル７，８のスパンが正常な時の登録値としてそれらの値が各ロードセルの基準重量参照値記憶メモリＷｓ１１，Ｗｓ２１；Ｗｓ１２，Ｗｓ２２に登録される。この登録された値は、表示操作装置６０の基準重量参照値呼び出しスイッチを押すと、基準重量参照値呼び出し指令がロードセル７，８の演算回路へ出力され、指令を受けた演算回路から基準重量参照値記憶メモリＷｓ１１，Ｗｓ２１；Ｗｓ１２，Ｗｓ２２に登録された値が呼び出され、表示操作装置６０へ伝送され、表示器６５に表示される。なお、基準重量ローラ１５の重量を記憶させるときも、零点調整と同様、コンベヤ２を計量ローラ４から離脱させることを作業基準とする。また、基準重量参照値の登録が完了するとコンベヤ２を計量ローラ４に接触させる。
【００７８】
上記と同様に、ロードセル９，１０へ基準重量ローラ１５を負荷してそれぞれのロードセルのハーフブリッジ信号出力を登録するための操作を行う。この場合、スパンが正常な場合のハーフブリッジ出力Ｗ１３，Ｗ２３；Ｗ１４，Ｗ２４の値をそれぞれロードセル９，１０の基準重量参照値記憶メモリＷｓ１３，Ｗｓ２３；Ｗｓ１４，Ｗｓ２４に登録する。ただし、基準重量ローラ１５を基準重量支持金具１３，１４にセットする位置は、計量ローラ４，５で等しく、セットされる位置に再現性を持たせるようにする。
【００７９】
図２に示される方式の計量部においては、図示されていないが、計量台１２における計量ローラ４´，５´の中心ラインに基準重量ローラ１５の左右を結ぶ中心ラインを一致させて基準重量ローラ１５が積載されるように基準重量支持金具が取り付けられる。
【００８０】
＜稼働運転時の出力についての説明＞
働長をＬ（ｍ）とパルス発信器１１の１パルス当たりのコンベヤ移動距離ΔＬとを表示操作装置６０に設定する。なお、パルス発信器１１はコンベヤ２がΔＬ（ｍ）進む毎に１パルスを出力するものとする。ΔＬ（ｍ）は、働長Ｌ（ｍ）に比べて十分長い距離Ｌｙ（ｍ）の間をコンベヤ２を移動させその間にパルス発信器１１から発信されるパルス数Ｎｙを測定し、ΔＬ（ｍ）＝Ｌｙ／Ｎｙとして求められる。
コンベヤ重量などを初期荷重として差し引くものとし、Ｌ（ｍ）のコンベヤ働長部にＷ（ｋｇ）の負荷が積載されているとき、１本の計量ローラ４を支持するロードセル７の被計量物の負荷荷重による出力をＷ１とすると、コンベヤ２の単位長さ当たりのロードセル７への負荷荷重はＷ１／Ｌ（ｋｇ／ｍ）である。他のロードセルについても同様である。
【００８１】
コンベヤスケールの稼働運転時は、パルス発信器１１から１パルス発信される度にロードセル７の出力Ｗ１，Ｗ２を測定する。コンベヤ２は１パルス当たりΔＬ（ｍ）進むので、１パルス当たりの輸送量はロードセル７の負担分がＷ１・（ΔＬ／Ｌ）（ｋｇ）、ロードセル８の負担分がＷ２・（ΔＬ／Ｌ）（ｋｇ）となり、パルス数とコンベヤ移動距離は比例する。すなわち、所定のパルス数でもって輸送量を求めることは、コンベヤ２の所定の移動距離における輸送量を求めることを意味する。
【００８２】
表示操作装置６０において予め比較的短い距離の輸送量を規定するため、基本区間をパルス数Ｎ０の値として設定し、またコンベヤ２の無負荷輸送量（コンベヤ２に被計量物を積載していない状態での輸送量）を算出するためのコンベヤ移動距離をパルス数Ｎｚ（Ｎｚ＞Ｎ０）として設定する。これらＮ０，Ｎｚの値は表示操作装置６０のメモリブロック６３に登録されるとともに、ロードセル７，８の演算回路３１に伝送され、それぞれの演算回路３１のメモリブロック５３に登録される。
【００８３】
表示操作装置６０において稼働運転スイッチをＯＮにし、表示操作装置６０を動的計測モードにするとともに、ロードセル７〜１０へ動的計測モード指令を送ると、ロードセル７〜１０の演算回路は動的計測モード指令を受けて動的計測モードに切り替わる。この動的計測モードにおいても、ロードセル７，８の２個のハーフブリッジ信号出力のアナログ荷重信号はＡ／Ｄ変換され、フィルタを通してΔｔ＝１ｍｓｅｃの時間間隔で連続的にデジタル荷重信号Ｗａ１１，Ｗａ２１，Ｗａ１２，Ｗａ２２が生成されている。なお、パルス発信器１１の１パルスの時間間隔は、最も短くてもΔｔ＝１ｍｓｅｃ以上の長さ、すなわち１ｋＨｚより遅い周期であるような仕様にされる。
【００８４】
この動的計測モードにおいては、パルス発信器１１から受ける１パルス毎に、１パルスの間に検出したＷａ１１，Ｗａ２１；Ｗａ１２，Ｗａ２２を加算して平均値が算出され、その結果が式（１）のＷａ１１，Ｗａ２１；Ｗａ１２，Ｗａ２２に代入される。こうして、１パルス毎のＷ１１，Ｗ２１；Ｗ１２，Ｗ２２の値を求める処理が連続的に実施される。なお、動的計測モードであっても極めてコンベヤ速度が遅く、１パルスの時間間隔が極めて長くなる場合もあるので、加算回数はカウンタで計数されるとともに、予めロードセル７，８の演算回路には加算飽和回数が設定されている。
【００８５】
稼働運転における基本区間輸送量として、ロードセル７のハーフブリッジ出力１が演算回路３１にて上述のように１パルス毎にＷａ１１が求まる度にＷ１１がＷ１１１，Ｗ１１２，Ｗ１１３，・・・と算出され、パルス数ｑ＝Ｎ０個である基本区間輸送量Ｑ１１０´は、次式（２）にて求められる。
【数１】
0005777407.tif 000002
同様に、ロードセル７のハーフブリッジ出力２について、次式（３）にて求められる。なお、ロードセル８のハーフブリッジ出力１，２についても同様に求められる。
【数２】
0005777407.tif 000003
ここで、走行時のコンベヤ無負荷による基本区間輸送量（＝コンベヤ無負荷輸送量）を記憶させるメモリを、ロードセル７のハーフブリッジ出力１においてＷ１１ｄｚ、ハーフブリッジ出力２においてＷ２１ｄｚ（Ｗ１１ｄｚ，Ｗ２１ｄｚについては後述する。）とすると、基本区間におけるコンベヤ２上を輸送される被計量物のロードセル７，８についてのハーフブリッジ出力１，２毎の輸送量Ｑ１１０，Ｑ２１０；Ｑ１２０，Ｑ２２０は、次式（４）にて求められる。
Ｑ１１０＝Ｑ１１０´−Ｗ１１ｄｚ
Ｑ２１０＝Ｑ２１０´−Ｗ２１ｄｚ
Ｑ１２０＝Ｑ１２０´−Ｗ１２ｄｚ
Ｑ２２０＝Ｑ２２０´−Ｗ２２ｄｚ                      ・・・・・（４）
これらＱ１１０，Ｑ２１０の値はパルス数Ｎ０毎にロードセル７から、またＱ１２０，Ｑ２２０の値はパルス数Ｎ０毎にロードセル８から表示操作装置６０へ伝送される。一方、コンベヤ２としての基本区間輸送量Ｑｔ１２は、表示操作装置６０内の演算回路で次式（５）にて演算され、Ｑ１１０，Ｑ２１０，Ｑ１２０，Ｑ２２０とＱｔ１２の値が表示器６５に表示される。なお、ハーフブリッジ出力１，２に基づく輸送量の和を２で割るのは、ロードセル７，８への負荷荷重に相当する信号をハーフブリッジ出力１，２がそれぞれ単独で出力するように調整しているためである。
Ｑｔ１２＝（Ｑ１１０＋Ｑ２１０＋Ｑ１２０＋Ｑ２２０）／２・・・・・（５）
【００８６】
最初はＷ１１ｄｚ，Ｗ２１ｄｚ，Ｗ１２ｄｚ，Ｗ２２ｄｚが、コンベヤ走行時のコンベヤ２の荷重による輸送量がＱ１１０，Ｑ２１０，Ｑ１２０，Ｑ２２０及びＱｔ１２として表示される。表示操作装置６０において無負荷輸送量記憶モードスイッチを押すと、ロードセル７の演算回路にて、ハーフブリッジ出力１によるパルス数ｑ＝Ｎｚ個である基本区間の輸送量Ｑ１１０´´が、また、ハーフブリッジ出力２によるパルス数ｑ＝Ｎｚ個である基本区間の輸送量Ｑ２１０´´がそれぞれ次式（６）によって求められる。
【数３】
0005777407.tif 000004
引き続き、ロードセル７のハーフブリッジ出力１について基本区間のコンベヤ無負荷輸送量Ｗ１１ｄｚが、また、ハーフブリッジ出力２について基本区間のコンベヤ無負荷輸送量がそれぞれ次式（７）にて算出され、メモリＷ１１ｄｚ，Ｗ２１ｄｚの内容がそれら算出値に置き換えられる。ロードセル８のハーフブリッジ出力１，２について基本区間のコンベヤ無負荷輸送量Ｗ１２ｄｚ，Ｗ２２ｄｚについても同様にして内容が置き換えられる。
【数４】
0005777407.tif 000005
また、稼働運転時のロードセル７，８のハーフブリッジ出力１，２による基本区間輸送量は式（４）に応じて出力される。
【００８７】
この操作によって、基本区間輸送量Ｑ１１０，Ｑ２１０，Ｑ１２０，Ｑ２２０及びＱｔ１２は、コンベヤ２上が無負荷であれば、ほぼ零の値を連続的に表示するようになる。また、コンベヤ２上の物品重量に応じた基本区間輸送量を連続的に表示するようになる。
ロードセル９，１０のハーフブリッジ信号出力についても同じ演算がなされる。したがって、計量ローラ５によってもコンベヤ２としての基本区間輸送量Ｑｔ３４が求まるが、コンベヤ２としての基本輸送量Ｑｔは、次式でもって算出するのが好ましい。
Ｑｔ＝（１／２）・（Ｑｔ１２＋Ｑｔ３４）                ・・・・・（８）
【００８８】
＜ロードセルの出力異常検出及び計量部の異常診断についての説明＞
ロードセル信号の異常と、ロードセル以外の計量部の異常は、コンベヤ２の進行方向に向かって同じ側にある２個のロードセルの信号出力、すなわちロードセル７，９の信号の間での比較演算、及びロードセル８，１０の信号の間での比較演算でもって行う。なお、ロードセルの出力異常を検出するための演算処理は、表示操作装置６０の中央演算処理装置６２の中の出力異常検出部（本発明における「出力異常検出手段」に対応する。）において実行される。同様に、ロードセル以外の計量部が異常であると判定するための演算処理は、計量部判定部（本発明における「計量部判定手段」に対応する。）において実行される。
ここで、ロードセルの異常と計量部の異常を次のように定義する。
・ロードセルの異常：
ロードセルの異常とは、いずれか１個のロードセルに属する２個のハーフブリッジ信号のうちの１個のハーフブリッジ信号出力が異常である場合とする。また、フルブリッジ信号のみを出力するロードセルでは、ロードセルにかかる負荷荷重の値は正しいが、ロードセルの信号出力に正しくないものがある場合とする。
・計量部の異常：
計量部の異常とは、１個のロードセルのハーフブリッジ信号の間に差はないが、１個のロードセルのハーフブリッジ信号と他の１個のロードセルのハーフブリッジ信号との間に差が生じる場合、つまりロードセルにかかる負荷荷重の値が正しくない場合とする。
【００８９】
以下、同じ側の２個のロードセルがいずれもハーフブリッジ信号を出力する場合と、１個はハーフブリッジ信号を出力し、１個はフルブリッジ信号を出力する場合とに分けて、これらロードセルの異常および計量部の異常について説明する。
【００９０】
（１）同じ側の２個のロードセルがいずれもハーフブリッジ信号を出力する場合
ロードセル７，９のハーフブリッジ出力の比較である相対比率を次のように定義する。
Ｒ１１＝[Ｗ１１／{（Ｗ１３＋Ｗ２３）／２}]−１
Ｒ２１＝[Ｗ２１／{（Ｗ１３＋Ｗ２３）／２}]−１
Ｒ１３＝[Ｗ１３／{（Ｗ１１＋Ｗ２１）／２}]−１
Ｒ２３＝[Ｗ２３／{（Ｗ１１＋Ｗ２１）／２}]−１        ・・・・（９）
ロードセルの信号出力が正常で、かつ計量部に異常がなければＲ１１≒Ｒ２１≒Ｒ１３≒Ｒ２３≒０である。なお、Ｒ１１について、
Ｒ１１＝[Ｗ１１／｛（Ｗ２１＋Ｗ１３＋Ｗ２３）／３｝]−１
のように、同じロードセルの別のハーフブリッジ信号出力を含めるようにしても良い。Ｒ２１〜Ｒ２３についても同様である。あるいは、（Ｗ２１＋Ｗ１３＋Ｗ２３）／３に代えて、（Ｗ１１＋Ｗ２１＋Ｗ１３＋Ｗ２３）／４を用いても良い（Ｗ１１の変動量が分母に含まれていても比率の値にはほとんど影響しないため）。
【００９１】
１）ロードセルの異常（いずれか１個のハーフブリッジ信号出力の異常）
Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ１３，Ｗ２３はロードセル７，９が正常であればＷ１１≒Ｗ２１≒Ｗ１３≒Ｗ２３であるから、Ｒ１１≒Ｒ２１≒Ｒ１３≒Ｒ２３≒０であるので、異常判定値として、例えばＲｈ＝０．０５と、０より少し大きい値を設定することができる。
ロードセル７について｜Ｒ１１−Ｒ２１｜＞Ｒｈが成立するか、又はロードセル９について｜Ｒ１３−Ｒ２３｜＞Ｒｈが成立すると、成立した式に関するロードセルのハーフブリッジ信号が異常であると判定する。
仮にロードセル７について不等式｜Ｒ１１−Ｒ２１｜＞Ｒｈが成立したとすると、ロードセル７におけるハーフブリッジ信号Ｗ１１，Ｗ２１のいずれかが異常であり、｜Ｒ１１｜＞｜Ｒ２１｜、すなわち｜Ｒ１１｜が０から少し離れた値で、｜Ｒ２１｜が０付近であればＷ１１の異常、さらにＲ１１＞０であればＷ１１の増加変化、Ｒ１１＜０であればＷ１１の減少変化であると判定する。また、同様に、｜Ｒ２１｜＞｜Ｒ１１｜であればＷ２１の異常、さらにＲ２１＞０であればＷ２１の増加変化、Ｒ２１＜０であればＷ２１の減少変化であると判定する。ロードセル９についても同様である。
【００９２】
別の方法として、ロードセル７，９についてそれぞれ
Ｒ１＝（Ｗ１１／Ｗ２１）−１、Ｒ３＝（Ｗ１３／Ｗ２３）−１
と定義し、ロードセルの信号出力が正常である場合はＲ１≒Ｒ３≒０であるところ、ロードセル７について｜Ｒ１｜＞Ｒｈが成立するか、又はロードセル９について｜Ｒ３｜＞Ｒｈが成立すると、成立した式に関するロードセルのハーフブリッジ信号が異常であると判定する。
異常なハーフブリッジ信号の特定には、上記と同様に、仮にロードセル７について不等式｜Ｒ１｜＞Ｒｈが成立したとすると、｜Ｒ１１｜＞｜Ｒ２１｜であればＷ１１の異常、さらにＲ１１＞０であればＷ１１の増加変化、Ｒ１１＜０であればＷ１１の減少変化であると判定する。また、｜Ｒ２１｜＞｜Ｒ１１｜であればＷ２１の異常、さらにＲ２１＞０であればＷ２１の増加変化、Ｒ２１＜０であればＷ２１の減少変化であると判定する。ロードセル９についても同様である。
【００９３】
２）計量部の異常
ロードセル信号出力に異常がないとの判定の下で、すなわちＲ１１≒Ｒ２１、Ｒ１３≒Ｒ２３はいずれも成立するが（又はＲ１≒Ｒ３≒０が成立するが）Ｒ１１≒Ｒ２１≠Ｒ１３≒Ｒ２３であるとき、コンベヤ２の同じ側のロードセル７，９には同じ負荷荷重が掛かるはずであるにもかかわらずそうでないとして計量部の異常と判定する。
上記のロードセル信号出力に異常がないとの判定条件の下で、｜Ｒ１１｜、｜Ｒ２１｜、｜Ｒ１３｜、｜Ｒ２３｜のいずれか１個が許容値Ｒｈを超えるとき、計量部が異常であると判定する。
【００９４】
（２）同じ側の２個のロードセルのうち１個のハーフブリッジ信号を出力し、１個はフルブリッジ信号を出力する場合
仮にロードセル７が２個のハーフブリッジ信号Ｗ１１，Ｗ２１を出力し、ロードセル９がフルブリッジ信号Ｗ３を出力するものとする。
ロードセル７，９のハーフブリッジ出力の比較である相対比率を次のように定義する。
Ｒ１１´＝（Ｗ１１／Ｗ３）−１
Ｒ２１´＝（Ｗ２１／Ｗ３）−１
Ｒ３´＝Ｗ３／{（Ｗ１１＋Ｗ２１）／２}−１              ・・・・（１１）
ロードセルの信号出力が正常で、かつ計量部に異常がなければＲ１１≒Ｒ２１≒Ｒ３≒０である。
【００９５】
１）ロードセルの異常（ロードセル７のいずれかのハーフブリッジ信号出力又はロードセル９のフルブリッジ出力の異常）
ロードセル７について｜Ｒ１１−Ｒ２１｜＞Ｒｈが成立するか否かを検出し、｜Ｒ１１−Ｒ２１｜＞Ｒｈが成立したとすると、ロードセル７におけるハーフブリッジ信号Ｗ１１，Ｗ２１のいずれかが異常であり、｜Ｒ１１−Ｒ３｜＞ＲｈであればＷ１１が異常、｜Ｒ２１−Ｒ３｜＞ＲｈであればＷ２１が異常であると判定する。また、｜Ｒ１１−Ｒ２１｜＞Ｒｈが成立しないときには、｜Ｒ３−Ｒ１１｜＞Ｒｈ（又は｜Ｒ３−Ｒ２１｜＞Ｒｈ）が成立すればＷ３が異常であると判定する。
【００９６】
別の方法として、ロードセル７，９についてそれぞれ
Ｒ１＝（Ｗ１１／Ｗ２１）−１、Ｒ３＝Ｗ３／｛（Ｗ１１＋Ｗ２１）／２｝−１
・・・・・（１２）
と定義し、ロードセルの信号出力が正常である場合はＲ１≒Ｒ３≒０であるところ、ロードセル７について｜Ｒ１｜＞Ｒｈが成立すると、ロードセル７のいずれかのハーフブリッジ信号が異常、｜Ｒ１｜＞Ｒｈが成立しない条件の下で、｜Ｒ３｜＞Ｒｈが成立すると、ロードセル９の出力が異常であると判定する。
｜Ｒ１｜＞Ｒｈが成立する場合に、いずれのハーフブリッジ信号が異常であるかの判定は、上記のように｜Ｒ１１−Ｒ３｜＞Ｒｈ又は｜Ｒ２１−Ｒ３｜＞Ｒｈが成立するか否かを判定することにより行う。ただし、計量部のいずれかの異常によってロードセル７への負荷荷重とロードセル９への負荷荷重の大きさが異なると上記の比較は成り立たず、｜Ｒ１｜の大きさの評価によってロードセル７のいずれかのハーフブリッジ信号が異常であるか否かの判定が行えるのみになるので、計量部の異常は発生しないものとする。
【００９７】
ところで、短い時間のロードセル信号出力は同じロードセルの中のハーフブリッジ同士であっても電気的ノイズや機械的ノイズ信号の影響による差が生じる場合があるので、ハーフブリッジ信号出力のより精確な比較は、上述のようにコンベヤ２が所定の距離だけ移動したときの輸送量であるロードセルの信号出力に基づく基本区間輸送量でもって行うのが好ましい。
【００９８】
ロードセル７，９のハーフブリッジ信号出力Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ１３，Ｗ２３に基づいてコンベヤ２の稼働運転中に求まる基本区間輸送量をそれぞれＱ１１０，Ｑ２１０，Ｑ１３０，Ｑ２３０とし、相対比率として、次式を定義する。
Ｒ１１＝[Ｑ１１０／｛（１／２）・（Ｑ１３０＋Ｑ２３０）｝]−１
Ｒ２１＝[Ｑ２１０／｛（１／２）・（Ｑ１３０＋Ｑ２３０）｝]−１
Ｒ１３＝[Ｑ１３０／｛（１／２）・（Ｑ１１０＋Ｑ２１０）｝]−１
Ｒ２３＝[Ｑ２３０／｛（１／２）・（Ｑ１１０＋Ｑ２１０）｝]−１
・・・・・（１３）
【００９９】
また、図２に示される構成のコンベヤスケールの場合には、コンベヤ２上のａ´点とｃ´点の間に存在する物品重量がロードセル７，９によって検出されるが、構造的な要因によって荷重配分がロードセル７，９に精確に１：１に伝達されるとは限らないので、調整モードにおいてロードセルが正常なとき、ハーフブリッジの基本区間輸送量を採集し、次式（１４）による比率ｕを予め求めておく（なお、図１に示されるコンベヤスケールにも適用可能である。）。
（Ｑ１１０＋Ｑ２１０）／（Ｑ１３０＋Ｑ２３０）＝ｕ      ・・・・・（１４）
そして、ハーフブリッジ信号の相対比率を次式（１５）にて定義する。
Ｒ１１＝[Ｑ１１０／｛（ｕ／２）・（Ｑ１３０＋Ｑ２３０）｝]−１
Ｒ２１＝[Ｑ２１０／｛（ｕ／２）・（Ｑ１３０＋Ｑ２３０）｝]−１
Ｒ１３＝[ｕ・Ｑ１３０／｛（１／２）・（Ｑ１１０＋Ｑ２１０）｝]−１
Ｒ２３＝[ｕ・Ｑ２３０／｛（１／２）・（Ｑ１１０＋Ｑ２１０）｝]−１
・・・・・（１５）
上述のＲ１，Ｒ３についても同様に基本区間輸送量に置き換える。また、フルブリッジ信号出力Ｗ３についても、ハーフブリッジ信号出力と同様にして基本区間輸送量Ｑ３０を求め、Ｒ１１´，Ｒ２１´，Ｒ３´，Ｒ３におけるＷ３をＱ３０に置き換える。
【０１００】
表示操作装置６０へロードセル７，９についての基本区間輸送量Ｑ１１０，Ｑ２１０，Ｑ１２０，Ｑ２２０，Ｑ３０が伝送される毎に、上述のように定義した相対比率を表示操作装置６０にて算出し、予め設定された許容値Ｒｈと比較演算する。このように異常はハーフブリッジ信号の精確な特定は、計量部がコンベヤ２の進行方向に向かって片側に少なくとも２個以上のロードセルが設置される構成であれば、比較対照させるパラメータが３個以上になるので可能になる。
【０１０１】
稼働運転に入る前にロードセル７，８はハーフブリッジ別に無負荷状態で零点調整する。ロードセル７，８のハーフブリッジ出力１，２の零点、又はスパンが稼働運転中に変動すれば、基本区間輸送量はハーフブリッジ出力１，２に基づく積算値であるから比例しており、ハーフブリッジ出力１，２の変動率と同じ変動率が基本区間輸送量に現れる。同じロードセルにおけるハーフブリッジ出力の比較、及びコンベヤ２の進行方向に向かって同じ側のロードセルにおける信号出力の間での比較であるから、コンベヤ２上の物品の重量分布が不均一であっても精確に小さい異常変動を検出することができる。さらに、複数個の出力信号の積算値である輸送量をもって比較しているので、電気ノイズや機械振動ノイズの影響も減衰しており精確な比較を行うことができる。したがって、許容値Ｒｈとして小さい値を設定することができるので、稼働運転中に容易にかつ早期にロードセルの異常を自動検出することができる。
異常を検出すると、異常であることを警報出力し、サイン表示するとともに異常なロードセル及びハーフブリッジの番号を表示する。また、計量部の異常であれば、その旨警報出力し、サイン表示する。
【０１０２】
＜正常計量への復帰法についての説明＞
（１）稼働運転停止できないときの復帰法
まず、自己復帰操作可能サインが表示されたとき、稼働運転を停止せずに補正を実施する方法について述べる。なお、荷重信号のスパン又は零点補正のための演算処理は、表示操作装置６０の中央演算処理装置６２の中の異常信号補正部部（本発明における「異常信号補正手段」に対応する。）において実行される。
１）異常信号の補正
稼働運転が停止できないときにはロードセルに異常な出力変動があってもそれがスパンの異常によるものか、零点の異常によるものかを識別することができない。コンベヤスケールは長時間連続運転されるので、零点調整する機会がない。しかし、故障の確率からすれば、電気的には絶縁抵抗低下による起歪部に貼付されたストレインゲージのいずれかの等価抵抗値の変化や、機械的衝撃による起歪部のいずれかの歪みによる出力バランス変化による零点変動の方が、起歪部の腐食によるバネ定数の変化やゲージベースの吸湿によるスパン変動より高いので、基本区間の輸送量の変動率だけロードセルの零点が変動したものとして以下のように補正として異常な方のハーフブリッジ出力の零点補正を実施する。
【０１０３】
また、一般にコンベヤスケールは、例えば台秤のように重い物や軽い物をランダムに測定する使用法を採ることは少なく、ほぼ一定の重量の物品を連続計量するので、仮に異常の要因がスパン変動によるものであっても、変動分だけを当面零点補正することによって、稼働運転を停止させて調査するまで正常な計量へ戻して運転することができる。
【０１０４】
例えばＲ１１＞Ｒｈが成立し、ロードセル７のハーフブリッジ信号出力Ｗ１１がＲｈを超えて増加変動していると判定された場合には、同時に自己復帰操作可能サインが表示された条件の下で、表示操作装置６０において作業者が強制零点調整指令スイッチを押すと、ロードセル７から伝送される基本区間輸送量Ｑ１１０に対して一時零点補正メモリＷｚ１１ｑを設け、ハーフブリッジ信号出力Ｗ１１に基づく基本区間輸送量に対する零点補正量を次式（１６）にて算出する。
Ｗｚ１１ｑ＋Ｑ１１０・Ｒｈ→Ｗｚ１１ｑ                  ・・・・・（１６）
そして、基本区間輸送量Ｑ１１０に対して、
Ｑ１１０−Ｗｚ１１ｑ                                    ・・・・・（１７）
と補正し、補正した値を新たな基本区間輸送量とする。
なお、Ｑ１１０がバラツキの大きな値であることが問題になる場合には、Ｑ１１０について最新のｖ個を記憶するシフトレジスタを用意し、ｖ個の値をシフトレジスタに記憶されておいて零点補正時点でシフトレジスタの内容を加算してｖ個の平均値を求めてＱ１１０〜Ｑ２２０の代わりに使用するようにすると良い。
【０１０５】
上記一時零点補正メモリＷｚ１１ｑは初期値は０にセットされる。このＷｚ１１ｑの内容は０でない値が記憶されると、強制零点補正中のサインが表示される。内容を０にリセットする場合には、強制零点補正リセットスイッチを押すか、又はコンベヤの稼働運転停止にて零点調整スイッチを押す
【０１０６】
零点調整の代わりにスパン調整してもよい。スパン調整するものとして、一時スパン補正係数メモリＭ１１ｑを設け、このＭ１１ｑの内容を読み出し、次式
（１−Ｒｈ）・Ｍ１１ｑ→Ｍ１１ｑ                        ・・・・・（１８）
を演算し、Ｑ１１０を新たに算出したＭ１１ｑでもって、
Ｍ１１ｑ・Ｑ１１０                                      ・・・・・（１９）
と補正し、この補正した値を新たな基本区間輸送量Ｑ１１０とする。
ここで、Ｍ１１ｑの初期値は１にセットされている。Ｍ１１ｑの内容を１に戻すには、強制スパン補正リセットスイッチを押すか、又はコンベヤの稼働運転停止にて後述のスパン補正スイッチを押す。やはりＭ１１ｑに１でない内容が記憶されたときは強制スパン補正中のサインが表示される。
【０１０７】
２）正常な信号出力への置き換え
以上のように出力が異常なハーフブリッジ信号出力に基づく基本区間輸送量を補正する方法もあるが、同じロードセルの出力の正常な方のハーフブリッジ信号出力、又は同じ側のロードセルのハーフブリッジ信号出力若しくはフルブリッジ信号出力に置き換えることもできる。このような置き換えによっても、コンベヤ上の物品分布に影響を受けずに正常な計量を継続することができる。なお、正常なハーフブリッジ信号出力に基づく基本区間輸送量で代替させることもできる。この正常な荷重信号への置き換えのための演算処理は、表示操作装置６０の中央演算処理装置６２の中の異常信号置換部（本発明における「異常信号置換手段」に対応する。）において実行される。
例えば、ロードセル７のハーフブリッジ信号出力Ｗ１１が異常であれば、ロードセル７，８による基本区間輸送量Ｑｔ１２を、
Ｑｔ１２＝（Ｑ１１０＋Ｑ２１０＋Ｑ１２０＋Ｑ２２０）／２
＝（Ｑ２１０＋Ｑ２１０＋Ｑ１２０＋Ｑ２２０）／２
として、又はロードセル７と同じ側のロードセル９のいずれかのハーフブリッジ信号出力を用いて、
Ｑｔ１２＝（Ｑ１１０＋Ｑ２１０＋Ｑ１２０＋Ｑ２２０）／２
＝（Ｑ１３０＋Ｑ２１０＋Ｑ１２０＋Ｑ２２０）／２
として、正常な計量に回復させることができる。このような置き換えは、表示操作装置６０において異常ハーフブリッジ代替スイッチを押すことで行われるようにする。
【０１０８】
（２）稼働運転を停止して補正できるときの復帰法
ロードセルの異常警報が出力されたり、異常サインが表示された際に、コンベヤを停止できる状況の場合には、稼働運転を停止させて異常なロードセルの方の異常なハーフブリッジ又はフルブリッジ信号出力の零点又はスパンの異常変動をより精確に判定し、補正を実施する。
【０１０９】
異常警報が発せられると、作業者はコンベヤ２の稼働運転を停止させ、図１における少なくとも搬送ローラ３と搬送ローラ６との間に存在する被計量物をコンベヤ２から除去し、手動によって異常なロードセルを判定し、補正を実施する。仮にロードセル７のハーフブリッジ信号出力Ｗ１１に異常があると判定されたとする。
【０１１０】
ロードセルが正常な稼働運転前には、予めハーフブリッジ出力Ｗ１１，Ｗ２１の零点調整が実施され、零点が決定・記憶されている。ロードセルのスパンを検査するときや、零点調整時には、最初に定めた作業基準通りに計量ローラ４からコンベヤ２を浮かせて（非接触状態にして）その調整を実施する。この非接触状態でハーフブリッジ出力Ｗ１１の表示を見る。
【０１１１】
ハーフブリッジ出力Ｗ１１の零点が、稼働運転開始前に決定した零点より変動していれば表示値に０でない数値が稼働運転中の変動量として現れる。しかし、異物の付着や機構の故障によってロードセルが故障でないにも拘わらず、両方のハーフブリッジ出力に零点変動の生ずる場合があるので、Ｗ１１とＷ２１との差を見る。この差がＲｈより大きくなっている場合には、零点において０からの変動量の絶対値の大きい方のハーフブリッジが異常であると判定される。異常と判定されたハーフブリッジをもつロードセルは絶縁不良などの故障箇所がある。これを放置すればいずれ別のハーフブリッジも異常になるので交換する必要があるが、すぐにロードセルを交換できない事情のある場合には、許容値以上に大きい零点変動であっても零点調整スイッチを操作してＷ１１，Ｗ２１共に零点調整する。
【０１１２】
同時に、スパンの異常の発生もあり得るので、零点を調べた後にスパン変動の大小を調べる。スパン点検のために、図３に示されるように、基準重量ローラ１５を位置決め機構１６に応じるように基準重量支持金具１３，１４の所定位置に積載し、一定比率に配分された基準重量ローラ１５の荷重によるロードセル７の出力Ｗ１１＝ｗｓ１１´，Ｗ２１＝ｗｓ２１´を読み取る。
表示操作装置６０の基準重量参照値呼び出しスイッチを押すと、基準重量参照値呼び出し指令がロードセル７，８の演算回路へ出力され、指令を受けた演算回路から基準重量参照値記憶メモリＷｓ１１，Ｗｓ２１；Ｗｓ１２，Ｗｓ２２に登録された参照用重量値ｗｓ１１，ｗｓ２１；ｗｓ１２，ｗｓ２２が呼び出され、表示操作装置６０へ伝送され、表示器６５に表示される。
【０１１３】
こうして、ロードセル７のＷ１１，Ｗ２１についての表示値と参照値とを比較する。基準重量ローラ１５には所定の位置に積載する機構が設けられているので、双方のロードセル７，８のスパンが正常であれば、ロードセル７について、ｗｓ１１´＝ｗｓ１１，ｗｓ２１´＝ｗｓ２１と表示され、ロードセル８について、ｗｓ１２´＝ｗｓ１２，ｗｓ２２´＝ｗｓ２２と表示される。
ロードセル７について、現在の基準重量ローラ１５の荷重表示値ｗｓ１１´，ｗｓ２１´が、ロードセルが正常時に記憶された参照用重量値ｗｓ１１，ｗｓ２１と異なっていれば、スパン異常と判定できるので、現在の荷重表示値を参照値と比較することによっていずれのロードセルのいずれのハーフブリッジ出力がスパン異常であるかを判定することができる。
【０１１４】
スパン異常であるロードセルのハーフブリッジを特定すると、スパン補正したいロードセル番号１又は２とハーフブリッジ番号１又は２のそれぞれいずれかを設定し、スパン補正スイッチを押す。すると、指定されたいずれかのロードセル番号とハーフブリッジ番号についてのスパン補正指令がスパン補正手段から当該ロードセルに伝送される（スパン補正指令は双方のロードセルに伝送されるが、指令コードに付属するロードセル番号、ハーフブリッジ番号によって自身の演算回路で処理すべき指令か否かを判定して処理する。）。
【０１１５】
例えばスパン変動率は以下のように算出される。すなわち、ロードセル７のハーフブリッジ１，２について、ハーフブリッジ１のスパン変動率Ｓ１１、及びハーフブリッジ２のスパン変動率Ｓ２１はそれぞれ次式にて求められる。
Ｓ１１＝（ｗｓ１１´／ｗｓ１１）−１
Ｓ２１＝（ｗｓ２１´／ｗｓ２１）−１                    ・・・・・（２０）
ロードセル７のハーフブリッジ１のスパン補正指令であれば、演算回路内でＳ１１の値がスパン変動率メモリＭｅ１１に登録されるとともに、この指令を受けて以降はロードセル７の演算回路内ではＷ１１において、スパン係数Ｋ１１として、次式によって出力が算出される。
Ｗ１１＝Ｋ１１（１−Ｍｅ１１）・（Ｗａ１１−Ｗｉ１１）−Ｗｚ１１・・（２１）
【０１１６】
また、ロードセル７のハーフブリッジ１のスパン補正量をリセットしたい場合には、表示操作装置６０においてロードセル７、ハーフブリッジ１の番号を設定してスパン補正値リセットスイッチを押すと、ロードセル７、ハーフブリッジ１用スパン補正値リセット指令がロードセル７へ伝送され、Ｍｅ１１の内容がリセットされる。なお、Ｍｅｌｌの初期値は０に設定される。
なお、これら基準重量参照値の呼び出しやスパン補正操作は、異常検出の警報の有無に拘わらず、任意の時点でコンベヤ２の稼働運転を停止させて実施しても良い。
【０１１７】
以上のように、稼働運転を停止させれば、零点及びスパンの異常なロードセルのハーフブリッジが特定でき、零点、スパンのいずれか一方又は両方を精確に補正することができる。
【０１１８】
＜他の実施形態に係るロードセルについて＞
前記実施形態におけるロードセルでは、図５に示されるように、ハーフブリッジ毎の荷重信号を得るとともに、フルブリッジ出力は２つのハーフブリッジ出力を加算することにより得るものについて説明したが、このようなシステム構成に代えて、図９に示されているように、フルブリッジ出力をハーフブリッジ出力から独立させて検出するようなシステム構成とすることもできる。なお、本実施形態において、先の実施形態と同一又は共通する部分については図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては先の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。
【０１１９】
本実施形態においては、フルブリッジ回路２５に対して設けられる、アナログ加算回路３４Ａと、Ａ／Ｄ変換器７０と、演算回路３１とを備えている。ここで、フルブリッジ回路２５と演算回路３１は、先の実施形態で使用されたものと共通のものである。なお、本実施形態では、１つのＡ／Ｄ変換器７０が用いられているが、２つのハーフブリッジ出力と１つのフルブリッジ出力のそれぞれに３個のＡ／Ｄ変換器を用いても良い。
また、先の実施形態では、フルブリッジ回路２５における接続点２６の電位が＋Ｖで接続点２７の電位が零の直流電圧が印加されているが、本実施形態では、接続点２６の電位が＋Ｖで接続点２７の電位が−Ｖの直流電圧が印加されている。この場合、先の実施形態では必要とされる電圧参照用の固定抵抗２８，２９によるハーフブリッジ回路２５ａ，２５ｂは不要となる。
【０１２０】
アナログ加算回路３４Ａは、第１演算増幅器７１と、第２演算増幅器７２と、第３演算増幅器７３と、第４演算増幅器７４と、第５演算増幅器７５とを備えて構成されている。
第１演算増幅器７１において、入力正端子７１ａはフルブリッジ回路２５の接続点２８に接続され、入力負端子７１ｂは出力端子７１ｃに接続され、出力端子７１ｃは抵抗器７６，７７に接続されている。
第２演算増幅器７２において、入力正端子７２ａはフルブリッジ回路２５の接続点２９に接続され、入力負端子７２ｂは出力端子７２ｃに接続され、出力端子７２ｃは抵抗器７８及び第４演算増幅器７４の入力正端子７４ａにそれぞれ接続されている。
第３演算増幅器７３において、入力正端子７３ａは、抵抗器７８に接続されるとともに、抵抗器７９を介して回路のアース８０に接続され、入力負端子７３ｂは、抵抗器７６に接続されるとともに、抵抗器８１を介して出力端子７３ｃに接続され、出力端子７３ｃはアナログスイッチ８２を介してＡ／Ｄ変換器７０に接続されている。
第４演算増幅器７４において、入力正端子７４ａは第２演算増幅器７２の出力端子７２ｃに接続され、入力負端子７４ｂは、抵抗器８３を介して回路のアース８０に接続されるとともに、抵抗器８４を介して出力端子８４ｃに接続され、出力端子８４ｃはアナログスイッチ８５を介してＡ／Ｄ変換器７０に接続されている。
第５演算増幅器７５において、入力正端子７５ａは抵抗器８６を介して回路のアース８０に接続され、入力負端子７５ｂは、抵抗器７７に接続されるとともに、抵抗器８７を介して出力端子７５ｃに接続され、出力端子７５ｃはアナログスイッチ８８を介してＡ／Ｄ変換器７０に接続されている。
【０１２１】
本実施形態においては、計量器用のアナログ荷重信号は第３演算増幅器７３において合成される。接続点２８側のハーフブリッジ回路２５ａの出力荷重信号がｅｏｂ、接続点２９側のハーフブリッジ回路２５ｂの荷重信号がｅｏａであり、Ａ／Ｄ変換器７０は全ての信号に兼用して１個のみ設けられ、その入力がアナログスイッチ８２，８５，８８によって切り換えられる。このような構成に代えて、個別のＡ／Ｄ変換器を３個設けてそれぞれ個別に演算回路３１に出力するようにしても良い。
【０１２２】
この回路構成のようにフルブリッジ出力が独立して存在する構成であれば、ロードセル単体調整時点で同じ負荷荷重に対してフルブリッジ出力と２つのハーフブリッジ出力とが同一値となるようにスパン係数が設定され、初期重量記憶メモリ、零点重量記憶メモリが設けられる。
【０１２３】
なお、図１に示される２本の計量ローラにおいて、例えばロードセル７，８が図９のようにハーフブリッジ信号を出力し、式（１）のように演算され、ロードセル９，１０はアナログ信号の段階から図９において第３演算増幅器７３のみによるフルブリッジ信号のみ出力される構成で次式によってフルブリッジ信号出力のみが算出されるように構成されていても良い。
Ｗ３＝Ｋ３・（Ｗａ３−Ｗｉ３）−Ｗｚ３
Ｗ４＝Ｋ４・（Ｗａ４−Ｗｉ４）−Ｗｚ４
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明のコンベヤスケールの故障診断装置は、ロードセル及び計量部に故障が生じていることを稼働運転中に容易にかつ精確に判定することができるので、その実施効果が大である。
【符号の説明】
【０１２５】
１            コンベヤスケール本体
２            コンベヤ（ベルト）
４            計量ローラ
７，８        ロードセル（ロードセル）
１１          パルス発信器
１３，１４    基準重量支持金具
１５          基準重量ローラ
１６          位置決め機構
１８          起歪体
１９          測定回路
２０〜２３    ストレインゲージ
２４          荷重支持部
２５          ホイートストーンブリッジ回路
３０，３０Ａ  増幅・Ａ／Ｄ変換回路
３１          演算回路
５１          入出力回路
５２          中央演算処理装置
５３          メモリブロック
６０          表示操作装置
６１          入出力回路
６２          中央演算処理装置
６３          メモリブロック
６５          表示器
【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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【図９】
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