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원심력을 이용하여 피측정물의 질량을 측정하는 질량 측정 시스템에 있어서,상기 피측정물과 회전 중심으로부터의 반경이 상이하게 설치되는 표준질량(m1);상기 피측정물과 상기 표준질량을 회전시키는 회전구동장치;상기 피측정물 또는 상기 표준질량이 결합되어 회전운동에 의한 원심력을 감지하여 감지신호를 출력하되, 상기 회전구동장치에 회전 중심으로부터의 반경이 서로 상이하게 설치되는 제1로드셀과 제2로드셀;상기 피측정물이 고정되는 상기 제1로드셀과 상기 표준질량이 고정되는 상기 제2로드셀에 의해 검출되는 원심력(s1, s2)과, 상기 표준질량이 고정되는 상기 제1로드셀과 상기 피측정물이 고정되는 상기 제2로드셀에 의해 검출되는 원심력(s'1, s'2)을 이용하여 상기 피측정물의 질량(m2)을 연산하는 신호처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 관계는 식 에 의해 연산되며,여기서 상기 m1,m2는 표준질량 및 피측정물의 질량, 상기 s1, s2 는 상기 표준질량과 피측정물이 각각 고정되는 상기 제1,2로드셀에 의해 검출되는 원심력 , 상기 r1,r2는 상기 제1로드셀 및 제2로드셀의 회전중심으로부터의 반경, 상기 δ1, δ2는 각 로드셀표면으로부터 상기 표준질량 및 피측정물의 무게중심까지의 거리, 상기 s'2,s'1은 상기 표준질량과 피측정물의 위치를 바꾸어 상기 표준질량이 고정되는 상기 제2로드셀과 상기 피측정물이 고정되는 상기 제1로드셀에 의해 검출되는 원심력을 나타내는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 회전구동장치는,상기 피측정물, 상기 표준질량, 상기 제1로드셀, 및 상기 제2로드셀이 상면에 설치되는 턴테이블; 상기 턴테이블을 회동시키는 모터; 및상기 모터를 조정하여 상기 턴테이블의 회전속도를 조절하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 회전구동장치는,제1로드셀 및 제2로드셀에 상기 표준질량 또는 상기 피측정물을 고정하는 고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 회전구동장치는,상기 모터의 회전축에 연결되어 회전속도를 변경하여 턴테이블에 전달하는 변속기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 모터는,상기 구동 직류모터와 토크모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 시스템에 발생하는 토크를 상쇄하는 토크 상쇄장치을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템
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피측정물과 표준질량을 회전시키는 회전구동장치; 상기 회전구동장치의 회전 중심으로부터의 반경이 상이하게 설치되며 상기 피측정물 또는 상기 표준질량이 결합되어 회전운동에 의한 원심력 감지신호를 출력하는 제1로드셀과 제2로드셀; 및 상기 제1로드셀과 상기 제2로드셀에 의해 검출되는 원심력을 이용하여 상기 피측정물의 질량(m2)을 연산하는 신호처리장치;로 구성된 질량 측정 시스템을 이용하여 질량을 측정하는 방법에 있어서, (a)상기 피측정물을 상기 제1로드셀에 고정하고, 상기 표준질량을 상기 제2로드셀에 고정하는 단계; (b)상기 회전구동장치를 제어하여 상기 피측정물과 표준질량을 회전시키는 단계;(c)상기 (b)단계의 회전에 의한 원심력(s1,s2)을 검출하는 단계;(d)상기 피측정물과 상기 표준질량의 위치를 교환하는 단계;(e)상기 회전구동장치를 제어하여 상기 피측정물과 표준질량을 회전시키는 단계;(f)상기 (e)단계의 회전에 의한 원심력(s'1, s'2)을 검출하는 단계; 그리고,(g)상기 (c)단계의 원심력(s1, s2)과 상기 (f)단계의 원심력(s'1, s'2), 그리고, 식 을 이용하여 상기 피측정물의 질량(m2)을 산출하는 단계;를 포함하여 질량을 측정하며,여기서 상기 m1은 표준질량, 상기 s1, s2 는 상기 표준질량과 피측정물이 각각 고정되는 상기 제1,2로드셀에 의해 검출되는 원심력 , 상기 r1,r2는 상기 제1로드셀 및 제2로드셀의 회전중심으로부터의 반경, 상기 δ1, δ2는 각 로드셀표면으로부터 상기 표준질량 및 피측정물의 무게중심까지의 거리, 상기 s'2,s'1은 상기 표준질량과 피측정물의 위치를 바꾸어 상기 표준질량이 고정되는 상기 제2로드셀과 상기 피측정물이 고정되는 상기 제1로드셀에 의해 검출되는 원심력인 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템 제어 방법
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제 8항에 있어서,상기 피측정물이 회전 시 무게중심이 변화하는 경우, 상기 (b)단계와 상기 (e)단계의 회전 속도를 일치시키는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템 제어방법
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제 8항에 있어서,상기 (b)단계와 상기 (e)단계의 회전 속도를 변화시켜 가며 상기 (c), (f), (g) 단계를 반복하여 피측정물 질량의 평균을 산출하여 질량을 측정하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템 제어방법
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제 8항에 있어서, (b)단계와 상기 (e)단계의 회전 속도를 변화시켜 가며 상기 (c), (f), (g) 단계를 반복하여 상기 원심력 s1 증가에 대한 원심력 s2의 증가를 플로팅하여 선형 최소자승법을 이용하여 피측정물 질량m2을 산출하는 것을 특징으로 하는 질량 측정 시스템 제어방법
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