DE19813644A1

DE19813644A1 - Arrangement for determining measurement values, for weighing vehicles or aircraft

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Publication number: DE19813644A1
Application number: DE1998113644
Authority: DE
Inventors: Ludger Wissing
Original assignee: Pfreundt GmbH and Co KG
Current assignee: Pfreundt GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-09-30

Abstract

The arrangement has a signal line formed by a radio link. A receiving station is also equipped as a transmitter for transmitting a request signal. Each sensor is assigned a transmitter and a receiver.This receiver is designed for receiving the request signal, and the transmitter for emitting the measurement value, and also in certain cases for emitting a specific identification for the sensor

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an arrangement according to the preamble of Claim 1.

Beispielsweise aus dem Bereich der Wägetechnik ist es be kannt, z. B. LKW's oder Flugzeuge mit Hilfe mobiler Rad lastmesser zu wiegen. Zu diesem Zweck werden die plattenarti gen Radlastmesser vor die Räder gelegt und das Flugzeug bzw. der LKW anschließend auf die Radlastmesser aufgefahren. Das Gesamtgewicht des jeweiligen Objektes kann nur durch die ge meinsame Auswertung sämtlicher einzelner Radlastmesser ermittelt werden.For example, it is from the area of weighing technology knows, e.g. B. trucks or planes using a mobile wheel to weigh the load meter. For this purpose the plate art wheel load meter in front of the wheels and the aircraft or the truck then hit the wheel load meter. The Total weight of the respective object can only by the ge joint evaluation of all individual wheel load meters be determined.

Weiterhin ist es aus der Praxis bekannt, z. B. bei Absetzkippern die Mulde an zwei Stellen zu wiegen, nämlich an den beiden Fahrzeugauslegern, an denen sie aufgehängt ist. Auch bei Kra nen, bei denen der Haken, der Elektromagnet oder ein ähnli ches Greifwerkzeug an einem horizontalen Balken befestigt ist, wird das Gewicht üblicherweise an den beiden Aufhängungs punkten dieses Balkens bestimmt. Auch bei der Bestimmung der Nutzlast, beispielsweise an einem Gabelstapler, wird die Nutz last häufig mit Hilfe von zwei oder mehreren Gewichtssensoren ermittelt.Furthermore, it is known from practice, for. B. with skip loaders to weigh the trough in two places, namely the two Vehicle arms on which it is suspended. Even with Kra NEN, where the hook, the electromagnet or the like the gripping tool is attached to a horizontal bar, the weight is usually on the two suspension points of this bar. Even when determining the Payload, for example on a forklift, becomes the payload often with the help of two or more weight sensors determined.

In diesen Anwendungsfällen, in denen die Auswertung von zwei oder mehreren Meßwertaufnehmern erforderlich ist, ist vielfach die drahtgebundene Signalübertragung hinderlich: Bei dem Ga belstapler beispielsweise muß das Kabel notwendigerweise über die Umlenkrollen laufen, wo es außer dem regulären Ver schleiß erheblichen Beschädigungsgefahren ausgesetzt ist. Das gleiche gilt für die Kabelführung zu den exponierten oberen Be reichen der beiden Ausleger eines Absetzkippers. In these use cases where the evaluation of two or several transducers is required is multiple wired signal transmission is a hindrance: With the Ga For example, the stacker must have the cable run over the pulleys, where there is in addition to the regular Ver wear is exposed to considerable risk of damage. The the same applies to the cable routing to the exposed upper parts range of the two arms of a skip loader.

Die unter freiem Himmel eingesetzten Radlastmesser können, insbesondere in der Dunkelheit, ebenfalls leicht und versehent lich im Bereich ihrer Signalleitungen beschädigt werden. Insbe sondere wenn ähnliche Meßwertaufnehmer, wie sie beispiels weise als Plattformwaagen im Bereich von Gießereien bekannt sind, extremen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, z. B. flüssi gem Metall, stellen die Signalleitungen einen unerwünschten Schwachpunkt derartigen Wiegeanordnungen dar.The wheel load meters used in the open air can especially in the dark, also light and accidental Lich damaged in the area of their signal lines. In particular especially if similar transducers, as for example known as platform scales in the field of foundries are exposed to extreme environmental influences, e.g. B. liquid gem metal, the signal lines represent an undesirable The weak point of such weighing arrangements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge mäße Anordnung dahingehend zu verbessern, daß ein mög lichst störungsfreier Betrieb und eine korrekte Ermittlung der Meßergebnisse ermöglicht wird.The invention has for its object a genus moderate arrangement to improve that a possible trouble-free operation and a correct determination of the Measurement results is made possible.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object of the invention is achieved by a Arrangement with the features of claim 1 solved.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die Signale per Funk zu übermitteln. Überraschend hat sich herausgestellt, daß diese im Vergleich zur Verwendung einer drahtgebundenen Signalleitung vergleichsweise komplizierter erscheinende Ein richtung erheblich robuster und störunanfälliger ist: Die elektro nischen Komponenten können in SMD-Technik klein und robust erstellt sein, so daß insgesamt etwa zigarettenschachtelgroße Komponenten vorhanden sind, die problemlos an geschützter Stelle untergebracht werden können oder die problemlos mit einem entsprechend stabilen Schutzmantel geschützt werden können.In other words, the invention proposes that the signals per To transmit radio. It has surprisingly been found that this compared to using a wired one Signal line comparatively more complicated on direction is considerably more robust and less susceptible to faults: the electro nical components can be small and robust in SMD technology be created so that a total of about cigarette box size Components are present that are easily protected Place can be accommodated or the problem with be protected with a suitably stable protective jacket can.

Die Präzision der Meßwerterfassung wird dadurch unterstützt, daß auf ein Aufforderungssignal der Empfangsstation hin sämt liche Meßwertaufnehmer ihren momentanen Meßwert an die Empfangsstation übermitteln. Auf diese Weise ist eine Syn chronisation der Meßwertaufnehmer gewährleistet, ohne daß ein komplizierter Abgleich bestimmter Uhrzeiten od. dgl. erforderlich wäre. Insbesondere bei einer Gewichtsbestimmung ist es wesentlich, daß sämtliche angeschlossene Wägezellen gleich zeitig die Meßergebnisse erfassen.The precision of the measured value acquisition is supported by that all on a request signal from the receiving station Liche transducers their current measured value to the Send the receiving station. In this way, a syn Chronization of the transducers guaranteed without a complicated adjustment of certain times or the like required would. It is particularly important when determining weight essential that all connected load cells are the same record the measurement results in good time.

Das anschließende Übersenden der Meßergebnisse an die Empfangsstation kann entweder mit einer vorgegebenen Zeit verzögerung erfolgen, die für jeden Meßwertaufnehmer indivi duell anders sein kann, so daß die Empfangsstation nacheinan der die einzelnen Meßwerte erhält und auswerten kann. Alter nativ kann jedem Meßwertaufnehmer eine eigene, spezifische Kennung zugeordnet sein, so daß auch bei gleichzeitiger Da tenübertragung die einzelnen Meßwerte klar differenziert und den einzelnen Meßstellen zugeordnet werden können.The subsequent sending of the measurement results to the Receiving station can either with a predetermined time delay take place, which is indivi. for each transducer duel can be different, so that the receiving station one after the other who receives and can evaluate the individual measured values. Dude natively, each transducer can have its own specific one Identifier must be assigned so that even with simultaneous Da transmission clearly differentiates the individual measured values and can be assigned to the individual measuring points.

Außer der Meßgenauigkeit, die durch das Aufforderungssignal und die damit verbundene Synchronisierung bewirkt wird, wird insbesondere eine erhebliche Verlängerung der Funktionsdauer der einzelnen Meßwertaufnehmer ermöglicht: Grundsätzlich können diese in einem Ruhestatus verbleiben und lediglich in relativ kurzen Intervallen auf das Eintreffen eines Aufforde rungssignals achten. Sobald ein derartiges Aufforderungssignal vorliegt, wird die Messung durchgeführt und anschließend der Meßwert übertragen. Im Anschluß daran kann der Meßwertauf nehmer und die ihm zugeordnete Elektronik wieder in den Ruhezustand übergehen, der lediglich einen Bruchteil der Sen deenergie verbraucht. In der Praxis können so Energieverbräu che im Bereich der einzelnen Meßwertaufnehmer erzielt werden, die im Durchschnitt noch unter den Selbstentladewerten der Energiespeicher liegen.In addition to the measurement accuracy caused by the prompt signal and the associated synchronization is effected in particular, a significant extension of the term of office of the individual sensors enables: Basically can remain in a idle state and only in relatively short intervals when a request arrives attention signal. As soon as such a prompt signal the measurement is carried out and then the Transfer measured value. The measured value can then be and the electronics assigned to it To go into sleep mode, which is only a fraction of the sen deenergy consumed. In practice, this allows energy consumption in the area of the individual sensors, which on average is still below the self-discharge values of the Energy storage.

Besonders vorteilhaft und preisgünstig kann die Anordnung da durch realisiert werden, daß sowohl im Bereich der Empfangs station als auch im Bereich der Meßwertaufnehmer die Sender und Empfänger als baugleiche Module ausgestaltet sind. Hier durch wird bei geringer erforderlicher Lagerhaltung eine schnelle und preisgünstige Reparatur einzelner Komponenten durch Austausch der entsprechenden Module begünstigt und weiterhin durch entsprechend große Stückzahlen eine preis günstige Herstellung der Elemente ermöglicht.The arrangement can be particularly advantageous and inexpensive be realized by both in the area of reception station as well as in the area of the sensors and receiver are designed as identical modules. Here through with a low required inventory quick and inexpensive repair of individual components favored by exchanging the corresponding modules and a price due to the correspondingly large quantities allows inexpensive manufacture of the elements.

Vorteilhaft ist dabei nicht je ein Modul zum Senden und ein Mo dul zum Empfangen vorgesehen, sondern Sende- und Emp fangselektronik sind in einem einzigen Modul kombiniert vorge sehen, so daß Lagerhaltung und Reparaturaufwand noch weiter vereinfacht werden können. Derartige Module weisen Anschlüs se für einen Sensor auf und/oder für einen Meßverstärker, so daß derartige Module wahlweise als Empfangsstation oder im Bereich eines Meßwertaufnehmers eingesetzt werden können.It is not advantageous to have a module for sending and a Mo each dul intended for receiving, but sending and emp capture electronics are combined in a single module see, so that warehousing and repair costs even further can be simplified. Such modules have connections se for a sensor and / or for a measuring amplifier, so that such modules either as a receiving station or in Range of a transducer can be used.

Die Empfangsstation kann vorteilhaft eine serielle Datenschnitt stelle aufweisen. Auf diese Weise ist die neuerungsgemäße An ordnung in nahezu jeder Umgebung einsetzbar, indem z. B. die an der Empfangsstation erhaltenen Daten mit Hilfe eines tragba ren Computers ausgelesen werden können. Zudem läßt sich auf diese Weise die neuerungsgemäße Anordnung in nahezu jede beliebige, bereits vorhandene Datenstruktur in Firmen, Behör den u. dgl. einbinden.The receiving station can advantageously use a serial data interface have job. In this way the innovation is to can be used in almost any environment, e.g. B. the Data received at the receiving station using a tragba computer can be read out. You can also on this way the new arrangement in almost every Any existing data structure in companies, authorities the u. Include.

Vorteilhaft kann die neuerungsgemäße Anordnung als Wiege anordnung ausgestaltet sein. Die eingangs genannten Einsatz bedingungen gattungsgemäßer Anordnungen weisen jeweils er hebliche funktionelle Nachteile bei der Verlegung von Kabeln auf. Neuerungsgemäß kann sowohl für die Energieversorgung als auch für die Datenübermittlung auf derartige Kabel verzichtet werden, so daß insgesamt eine störungsfreie und sehr betriebs sichere Anordnung geschaffen wird.The arrangement according to the innovation can be advantageous as a cradle arrangement be designed. The use mentioned at the beginning conditions of generic arrangements have it significant functional disadvantages when laying cables on. According to the innovation, both for energy supply as well as for the transmission of data on such cables be, so that overall a trouble-free and very operational safe arrangement is created.

Alternativ zu derartigen Anordnungen, bei denen mehrere Ge wichtssensoren ihre Daten zur gemeinsamen Empfangsstation übermitteln, kann auch eine Meßanordnung vorgesehen sein, in der ausschließlich unterschiedliche Meßwertaufnehmer vorge sehen sind, z. B. zur Erfassung von Temperatur, Druck, elektri schem Strom und elektrischer Spannung od. dgl.
Vorteilhaft kann eine kombinierte Erfassung mehrerer Werte im Bereich eines jeden Meßwertaufnehmers erfolgen: Bei Ausge staltung als Wiegeeinrichtung kann außer der Gewichtsermitt lung vorgesehen sein, die Spannung des Energiespeichers zu messen sowie die Umgebungstemperatur. Wenn diese beiden Meßwerte ebenfalls per Funk an die Empfangsstation übermittelt werden, so kann beispielsweise der Temperaturwert dazu be nutzt werden, Fehlmessungen auszuschließen, wenn beispiels weise der Temperaturbereich über- oder unterschritten wird, innerhalb dessen die Gewichtsmessung geeicht ist. Weiterhin kann ggf. aufgrund der Umgebungstemperatur ein Korrekturfak tor berücksichtigt werden, um die Meßergebnisse noch präziser zu machen. Schließlich kann die Umgebungstemperatur Auf schluß über die Kapazität des Energiespeichers liefern, so daß abhängig beispielsweise von der Ermittlung der Spannung die ses Energiespeichers und der anhand der Umgebungstempera tur ermittelten Kapazität dieses Energiespeichers ggf. eine Mit teilung an den Benutzer ausgegeben werden kann, den Ener giespeicher auszutauschen oder aufzuladen.As an alternative to such arrangements, in which several Ge weight sensors transmit their data to the common receiving station, a measuring arrangement can also be provided in which only different sensors are provided, e.g. B. od or the like to detect temperature, pressure, electrical current and electrical voltage.
A combined acquisition of several values in the area of each transducer can advantageously be carried out: When configured as a weighing device, in addition to the weight determination, provision can be made to measure the voltage of the energy store and the ambient temperature. If these two measured values are also transmitted by radio to the receiving station, the temperature value can be used, for example, to rule out incorrect measurements if, for example, the temperature range is exceeded or undershot, within which the weight measurement is calibrated. Furthermore, due to the ambient temperature, a correction factor can be taken into account in order to make the measurement results even more precise. Finally, the ambient temperature can provide information about the capacity of the energy storage device, so that depending on, for example, the determination of the voltage of this energy storage device and the capacity of this energy storage device determined on the basis of the ambient temperature, a message can be output to the user, the energy storage device exchange or recharge.

Vorteilhaft kann ein fotovoltaisches Solarmodul vorgesehen sein, also ein Solarmodul, welches elektrische Energie liefert, so daß dessen Energie dem Energiespeicher zugeführt werden kann, so daß sich dessen Betriebsdauer erheblich verlängern läßt und ein Austausch der Batterie bzw. ein Aufladen eines Akkumulators erheblich seltener durchgeführt werden muß.A photovoltaic solar module can advantageously be provided be a solar module that supplies electrical energy, so that its energy is supplied to the energy store can, so that its operating life is extended considerably lets and an exchange of the battery or a charging Accumulator must be performed much less often.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß nicht nur im Bereich der einzelnen Meßwertaufnehmer eine spezielle Kennung dieses Meßwertaufnehmers übermittelt wird, sondern daß auch die Empfangsstation eine eigene Kennung ausstrahlt. Insbesondere wenn mehrere gleichartige Anordnungen nahe benachbart be trieben werden, beispielsweise bei zwei nebeneinander befind lichen LKW's, kann auf diese Weise sichergestellt werden, daß lediglich die Meßwertaufnehmer reagieren und Meßwerte lie fern, deren zugeordnete Empfangsstation das Aufforderungs signal ausgegeben hat. Auf diese Weise werden einerseits die Möglichkeiten falscher Datenzuordnungen verringert und zum zweiten wird die Betriebsdauer der einzelnen Meßwertaufneh mer dadurch verlängert, daß die ihnen zugeordneten Sende- und Empfangsmodule nicht übermäßig häufig Signale aussen den, wie dies der Fall wäre, wenn die Sende- und Empfangsmo dule der Meßwertaufnehmer auf die Aufforderungssignale vieler Empfangsstationen reagieren würden.It can advantageously be provided that not only in the area of individual transducers have a special identifier for this Transmitter is transmitted, but that also Receiving station broadcasts its own identifier. In particular if several similar arrangements are close adjacent are driven, for example when two are next to each other Lichen trucks can be ensured in this way that only the transducers react and the measured values lie far, the assigned receiving station the request signal. In this way, the Possibilities of incorrect data assignments reduced and for the second is the operating time of the individual measured values mer extended that the assigned to them Transmit and receive modules do not use signals too often as would be the case if the transmission and reception mo dule the transducer to the request signals of many Receiving stations would react.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich nung im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is based on the drawing tion explained in more detail below.

Dabei zeigt die Darstellung nicht eine komplette Anordnung zur Meßwerterfassung, sondern lediglich den Bereich eines einzel nen Meßwertaufnehmers: Mit 1 ist ganz allgemein ein Aufhän gungspunkt am oberen Ende des Auslegers eines Absetzkip pers bezeichnet. Im Bereich dieses Aufhängungspunktes 1 ist ein Lastanschluß 2 vorgesehen, in den beispielsweise ein Kettengehänge eingehängt werden kann, wobei auf beiden Seiten des Absetzkippers derartige Aufhängungspunkte 1 vor gesehen sind und zwischen diesen eine an den Kettenge hängen aufgehängte Mulde vorgesehen sein kann.The representation does not show a complete arrangement for measured value acquisition, but only the area of a single NEN transducer: 1 generally denotes a suspension point at the upper end of the cantilever of a skip. In the area of this suspension point 1 , a load connection 2 is provided, in which, for example, a chain sling can be hung, such suspension points 1 being seen on both sides of the skip loader and a trough suspended from the chain can be provided between them.

Zwischen zwei etwa kreisausschnittsförmigen Platten 3 ist ein Wiegestab vorgesehen, an dem letztlich der Lastanschluß 2 hängt und dessen Verformung beispielsweise mittels Deh nungsmeßstreifen ermittelt wird. Die vom Wiegestab gelieferten Meßwerte werden durch eine geschützt zwischen den Platten 3 verlegte Leitung zu einem Meßverstärker 4 übermittelt, wobei diese Meßsignale in Form einer elektrischen Spannung dem Meßverstärker stets abhängig von der momentanen Durchbie gung des Wiegestabes anliegen, unabhängig davon, ob der Meßverstärker 4 arbeitet oder nicht.Between two approximately circular-section-shaped plates 3 , a weighing rod is provided, on which ultimately the load connection 2 hangs and whose deformation is determined, for example, by means of strain gauges. The measured values supplied by the weighing rod are transmitted to a measuring amplifier 4 through a line which is protected between the plates 3 , these measuring signals in the form of an electrical voltage always being applied to the measuring amplifier depending on the momentary deflection of the weighing rod, regardless of whether the measuring amplifier 4 is working or not.

Rein beispielhaft sind Meßverstärker 4 und ein Funkmodul 5 als zwei einzelne, flache Gehäuse dargestellt. In der Praxis können beide Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse unterge bracht sein.Measuring amplifier 4 and a radio module 5 are shown as two individual, flat housings purely by way of example. In practice, both components can be housed in a common housing.

Die Energieversorgung für den Meßverstärker 4 und das Funk modul 5 ist ebenfalls zwischen den beiden Platten 3 in einem als Batteriefach 6 bezeichneten Hohlraum vorgesehen. Ein fest in stalliertes Kabel zwischen dem Batteriefach 6 und dem ähnlich ausgestalteten Fach zur Aufnahme des Meßverstärkers 4 und des Funkmoduls 5 läuft geschützt zwischen den beiden Platten 3. Die Energieversorgung ist als handelsüblicher Energiespei cher, z. B. als Batterie oder, wiederaufladbar, als Akkumulator oder Kondensator ausgebildet. Ein zusätzliches fotovoltaisches Solarmodul kann vorgesehen sein, um den Energiespeicher regelmäßig nachzuladen. Ein derartiges Solarmodul kann bei spielsweise innerhalb des Deckels des Batteriefaches 6 vorge sehen sein.The power supply for the measuring amplifier 4 and the radio module 5 is also provided between the two plates 3 in a cavity 6 called a battery compartment. A firmly installed cable between the battery compartment 6 and the similarly configured compartment for receiving the measuring amplifier 4 and the radio module 5 runs protected between the two plates 3 . The energy supply is as commercially available Energiespei cher, z. B. designed as a battery or, rechargeable, as an accumulator or capacitor. An additional photovoltaic solar module can be provided in order to regularly recharge the energy store. Such a solar module can be seen for example within the lid of the battery compartment 6 .

Der am Absetzkipper vorgesehene zweite Lastanschluß 2 im Bereich des zweiten Auslegers ist mit einer vergleichbaren Meßwerterfassung ausgestattet. Eine Empfangsstation zur Aus wertung der beiden gelieferten Meßwerte kann beispielsweise im Fahrerhaus des Fahrzeuges vorgesehen sein.The second load connection 2 provided on the skip loader in the area of the second boom is equipped with a comparable measurement value acquisition. A receiving station for evaluating the two measured values supplied can be provided, for example, in the driver's cab of the vehicle.

Abweichend von dem anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel können mehr als zwei Meßwertaufnehmer mit derselben Empfangsstation zusammenwirkend vorgesehen sein. Insbesondere können zusätzliche Sensoren vorgesehen sein, z. B. zur Messung der elektrischen Spannung des Ener giespeichers und für die Ermittlung der Umgebungstemperatur.Deviating from that described with reference to the drawing Embodiment can more than two transducers intended to cooperate with the same receiving station be. In particular, additional sensors can be provided be, e.g. B. for measuring the electrical voltage of the Ener memory and for determining the ambient temperature.

Claims

1. Arrangement for measured value acquisition, with at least two transducers, and with a receiving station which has an electronic circuit for evaluating the signals supplied by the transducers and with a signal line between the transducers and the receiving station, characterized in that the signal line through a radio link is formed, and that the receiving station is also designed as a transmitter for sending a request signal, and that each transducer is assigned a transmitter and a receiver, this receiver being designed to receive the request signal, and this transmitter for transmitting the measured values and, if necessary, is designed to emit an identifier which is specific to the measurement transducer.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the receiving station and the transducers assigned transmitter and receiver as identical Mo are designed.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that each module to send and receive from is designed and connections for a sensor and / or egg NEN measuring amplifier.

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving station a has serial data interface.

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by design for weight recording th sensor.

6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving station for Broadcasting a specific identifier is formed.

7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by a photovoltaic solar module, which is connected to the energy storage.