商取引に適したアプリケーションのための自動計量機器:満たすべき要件および指令

計量技術は、例えばバルク材の流通などを含む多くの産業アプリケーションで重要な役割を果たしています。使用するアプリケーションによって、タイプの異なる自動計量機器が使用されています。商取引に適したアプリケーションで使用する計量機器は、EU計量器指令(MID)に適合していなければなりません。また、国際法定計量機関(OIML)は、様々なタイプの計量機器を対象として正確な要件と定義を定めています。

最近の工業用途向け計量機器は、以下に示すように基本的にすべて似通った構造になっています。力センサが重量を計測して生成した信号がアンプで処理され、ディスプレイ上での視覚化や、計量電子機器を使用した後続処理を行うために送られます。工業用途では、さらに計量プロセスを制御する目的で追加的な制御装置が使用されます。こうしたセットアップは、一般に自動計量機器(AWI)と呼ばれています。ストレインゲージ(SG)を使用したロードセルは、通常はセンサとして使用されます。

異なるタイプの自動計量機

商取引に適した用途では、タスクによって様々なタイプの自動計量機器が指定されます。対応するOIML指令には、タイプごとの機能と計量プロセスが指定されています。

計量機器の第1のタイプは「自動定重充填機器(Automatic Gravimetric Filling Instrument)」と呼ばれるものです。このタイプは、予め決められたほぼ一定の容積を持つ容器に、大量貯蔵施設から製品を充填する時に使用されます。このタイプの典型的な用途として袋詰め作業があります。できるだけ高速で容器に詰めるために、多くの場合、大量充填と微調整充填に分けられた特殊な注入装置が使用されています。この「自動定重充填装置」は、OIML指令R61に適合しています。

第2のタイプは、「不連続式積算自動計重機器(Discontinuous Totalizing Automatic Weighing Instrument)」と呼ばれています。このタイプでは、不連続なそれぞれの荷重を順番に計量しその結果を加算することによって合計質量を決定します。このタイプの計量機器の典型的な用途としては、船舶から大量の積み荷を降ろす作業などがあります。風袋計量などを含む詳細は、OIML指令R107に指定されています。

最後の第3のタイプは、「自動捕捉式計重機器(Automatic Catchweighing Instrument)」と呼ばれており、OIML指令R51に適合しています。このタイプは、プロセス毎に変化する可能性のある単一の荷重を計量します。こうした機器が使用されるのは、例えば容器から空けられたバルク材料の重量を、商取引に適した計量方法で決定するホイールローダーなどの用途です。

ロードセル、アンプ、電子スケール機器

工業用途で使用する商取引に適した計量機器は、EU計量器指令(MID 2004/22/EC)に適合していなければなりません。この指令は、ドイツ度量衡法(Eichgesetz)において国内法に移項されています。

最近の計量機器は、例えばHBM製のFITロードセル(高速インテリジェント変換器)のようなデジタルロードセルを組み込むケースが次第に増えています。計測値は、ロードセル内で直接デジタル化されてディスプレイや解析装置に送信されます。計測値を暗号化することで、転送中にデータが不正操作されるのを効果的に防ぐことができます。

HBM製のDIS2116およびDWS2103電子スケール機器をデジタルロードセルと組み合わせて使用することで、商取引に適した、不正操作耐性をもつ計量機器を構成することが可能になります。データは、ロードセルからスケール電子機器に暗号化された状態で送信されます。

しかし、アナログロードセルでも商取引に適した自動計量機器を実行することは可能です。この目的のため、HBMではAED変換器エレクトロニクスを提供しています。この変換器は、アナログロードセルによって供給された信号をデジタル化し、その信号を計量用電子機器または上位の制御機器に送信します。この場合も、確実に暗号化された計測機器へのデータ転送により、不正操作に対する保護と商取引に適した性能の両方を実現することができます。

変換器エレクトロニクスは、さらに多くのメリットをもたらしてくれます。オプションで利用可能な幅広いフィールドバスインターフェースにより、例えばPLCに基づいた計量機器などをオートメーション環境に簡単に組み込むことができます。現時点でサポートされているインターフェースは、CANopen、Profibus DP、DeviceNetです。さらに、シリアルのRS232またはRS485インターフェースを使用することも可能です。これによってシステム統合における高い柔軟性が実現し、商取引に適した計量技術を既存のアプリケーションに組み込むことができます。

こうした用途では、変換器エレクトロニクスが制御タスクを直接実行することができます。その結果、2段階のデータ通信が関わるソリューション(まず計量電子機器を通過して次にPLCを通過する)と比較して、処理速度が大幅に向上します。特に充填機の場合は、投入装置の直接制御が可能となるため充填プロセスを加速することができます。

一言でいうなら「有能なシステムパートナー」

HBMは、計測技術分野の専門知識に大きな自信を持つ、計量技術システムの有能なパートナーです。アナログまたはデジタルロードセルから、アンプ、電子変換器、電子スケールに至るまで、商取引に適した産業アプリケーション用のすべてのコンポーネントを提供しています。タイプの異なる数多くのアナログまたはデジタルロードセルにより、ほとんどすべてのタイプの産業用計量アプリケーションが実行可能です。AED電子変換器とDWS2103/2116電子スケールが提供する広範なオプションにより、特に通信において、計量機器を上位のPLCベースの制御アーキテクチャに統合する作業が容易になります。また、オープンインターフェースにより、様々なアプリケーションを迅速かつ柔軟に実行することができます。

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