JP2003156386A - 電子天びん - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 扉の開閉による対流によって生じたずれがあ
ってもゼロ点の変動を防止し、正確な計量結果を得るこ
とができる電子天びんを提供する。 【解決手段】 被測定物を計量するため、操作者が風防
１の扉２を開けると、扉開閉検知センサ４は扉開信号を
制御・演算部９に出力する。すると、制御・演算部９で
はゼロトラッキング機能を働かせない。したがって、対
流や温度変動の少ない状況で被測定物を計量皿に載せよ
うと電子天びんの風防の扉を開けた場合、対流等の影響
によって荷重データは増加または減少するが、その値が
トラッキング作動範囲を越えても、ゼロ点補償値の値は
変化せず、真の計量値を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子天びんに関
し、特にゼロトラッキング機能を有する電子天びんに関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子天びんにおいては、一般に、計量皿
の荷重が荷重検出部に伝達され、その荷重検出部による
荷重データにスパン係数（感度係数）を乗じることによ
って計量皿上の被測定物の質量値を求め、計量値として
表示器に表示している。そして、非常に細かな最小読取
値を有する電子天びん、すなわち、高分解能の電子天び
んでは、外部からの風による対流や温度変化による影響
が誤差要因となるため、これらの誤差要因の影響を妨げ
るために一般に風防を備えている。このような風防を備
えていても、荷重検出部や天びんメカニズムの温度変化
によって、計量皿上の荷重の変化がないにもかかわら
ず、計量表示値のゼロ点が徐々に移動する、いわゆるゼ
ロドリフト現象が生じる。このようなゼロドリフトを解
消するため、従来、荷重検出データの変化量が予め設定
された判断基準値（ゼロトラッキング幅）を超えない場
合には、その変化はゼロドリフトに起因するものである
と判断して計量表示値のゼロ点を移動させないゼロトラ
ッキング機能を有するものが実用化されている。

【０００３】図５はこのゼロトラッキング機能を説明す
るためのフローチャートである。図５に示すように、電
子天びんの制御・演算部では、荷重データの採取を行う
たびに、それまでに得られた複数個の荷重データの平均
値を算出するとともに、その平均値の変化量を算出す
る。そして、その平均値の変化量があらかじめ設定され
ている時間内において判断基準値（設定値）を超えてい
るか否かを判定する。平均値の変化量が判断基準値を超
えていない場合には、計量表示値は更新せず、再び荷重
データを採取する。一方、平均値の変化量が判断基準値
を超えている場合には、最新の平均値を荷重値Ｗとして
メモリに取り込むとともに、ゼロ点補償値Ｗ0を最小単
位（ゼロトラッキング幅の半分）だけ増加または減少さ
せ、Ｗ−Ｗ0を演算して表示部に表示する。したがっ
て、表示器による計量表示値がゼロである状態におい
て、荷重検出データの平均値が判断基準値以下において
変化しても、表示器はゼロの状態を継続し、また、被測
定物が計量皿に載せられていない状態でゼロトラッキン
グ幅を越えて変動しても、ゼロトラッキング幅を越える
たびにゼロ点補償値Ｗ0が増加されるので、表示器の値
はゼロのままで変動しない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のゼロトラッキン
グ機能を有する電子天びんは上記のような動作を行う
が、ゼロ点の変動の状況を表す図６（ａ）に示すよう
に、対流や温度変動の少ない状況で被測定物を計量皿に
載せようと電子天びんの風防の扉を開けた（ｔ１）場
合、対流等の影響によって荷重データは増加または減少
し、その値がトラッキング作動範囲を越えると、ゼロ点
補償値Ｗ0はそのたびに増加または減少する。その後、
被測定物を計量皿に載せ、風防の扉を閉める（ｔ２）
と、対流等の影響でゼロ点補償値Ｗ0は再び変動する
が、表示が安定するまでには、扉を閉めた後のゼロ点補
償値Ｗ0の変動分はほぼなくなる。しかし、扉を閉める
までに変動したゼロ点補償値Ｗ0の変化分はそのまま残
ることになる。したがって、扉を開けた後、扉を閉める
までに、例えば、ゼロ点補償値が最小単位を３単位分増
加した場合には、最小単位を0.001ｇとすると、正確な
重量が100.000ｇであるにもかかわらず、表示器に表示
される値は99.997ｇとなり、誤った値で計量してしまう
こととなる。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解決するた
めに創案されたものであり、扉の開閉による対流によっ
て生じたずれがあってもゼロ点の変動を防止し、正確な
計量結果を得ることができる電子天びんを提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電子天びんは、荷重検出部からの荷重検出デー
タに基づいて計量表示値を決定するとともに、その荷重
検出データの変化量があらかじめ設定されている判断基
準値を超えない範囲で変化した場合には、計量表示値の
ゼロ点を移動させないゼロトラッキング機能を備えた電
子天びんにおいて、電子天びんの風防の扉の開閉の有無
を検知する扉開閉検知手段、例えば扉に設けられた扉開
閉検知センサ、あるいは扉の開閉ボタンと、この扉開閉
検知手段の出力を受けて風防の扉が開いているときには
前記ゼロトラッキング機能を無効とする手段を備えたこ
とを特徴とする。また、このゼロトラッキング機能を無
効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示する手段
を設けたものである。

【０００７】本発明の電子天びんは上記のように構成さ
れているので、風防の扉の開閉の有無を検知する扉開閉
検知手段により風防の扉が開けられたことが検知される
と、ゼロトラッキング機能が無効にされるので、扉の開
閉による対流によって生じたずれがあってもゼロ点の変
動を防止することができ、風防の扉を閉めて表示が安定
したときには真の重量値を得ることができる。また、こ
のゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果た
させるか否かを指示する手段を設けたので、風防を少し
開けたまま、ピペットで計り取りをしたり、調合したり
する計量も行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子天びんの実施
例を図１から図３を用いて説明する。図１は電子天びん
の概観図、図２は電子天びん内部の構成を示すブロック
図、図３は計量動作を行う際のフローチャートである。
図１、図２において、１は風防、２は風防の扉、３は計
量皿、４は扉２に設けられた扉２の開閉を検知するセン
サ、５は扉２に設けられた取っ手、６は風防１の扉２の
開閉を指示するボタン、７は計量値表示器、８は計量皿
３に接続された荷重検出部、９は扉開閉検知センサ４、
扉開閉ボタン６及び荷重検出部８からの信号が入力され
るとともに、計量皿３に載せられた被測定物の重量値を
演算して表示器７に出力する制御・演算部、１０は解除
ボタンである。なお、扉開閉検知センサとしては、機械
的な接触センサ、容量センサ、光センサ等任意のセンサ
を使用することができる。

【０００９】次に、図１、図２の電子天びんの動作を図
３のフローチャートを用いて説明する。電子天びんの電
源をオンにすると、制御・演算部９は荷重検出部８から
の出力を取り込むとともに、扉開閉検知センサ４からの
扉開閉信号を取り込む。そして、制御・演算部９は扉開
閉検知センサ４の出力から扉が開いているか否かを判別
し、扉の開閉に応じて、トラッキング機能を継続するか
否か判断する。すなわち、制御・演算部９は、荷重デー
タの採取を行うたびに、扉開閉検知センサ４の出力から
扉が開いているか否かを判別し、扉が閉まっていると、
それまでに得られた複数個の荷重データの平均値を算出
するとともに、その平均値の変化量を算出する。そし
て、その平均値の変化量があらかじめ設定されている時
間内において判断基準値（設定値）を超えているか否か
を判定する。平均値の変化量が判断基準値を超えていな
い場合には、計量表示値は更新せず、再び荷重データを
採取する。一方、平均値の変化量が判断基準値を超えて
いる場合には、最新の平均値を荷重値Ｗとしてメモリに
取り込むとともに、ゼロ点補償値Ｗ0を最小単位（ゼロ
トラッキング幅の半分）だけ増加または減少させ、Ｗ−
Ｗ0を演算して表示部に表示する。したがって、温度変
化等の影響によりゼロ点が変動しても、荷重検出データ
の平均値の変化量が判断基準値以下であれば、表示器の
表示値は変動せず、また、荷重検出データの平均値がゼ
ロトラッキング幅を越えて変動しても、ゼロトラッキン
グ幅を越えるたびにゼロ点補償値Ｗ0が増加されるの
で、表示器の表示値は変化しない。

【００１０】一方、被測定物を計量するため、操作者が
風防１の扉２の取っ手５を持って扉２を開けると、扉開
閉検知センサ４は扉開信号を制御・演算部９に出力す
る。すると、制御・演算部９では荷重データの採取を行
うたびに、扉開閉検知用センサ４の出力から扉が開いて
いるか否かを判別しているので、扉が開いていると、ゼ
ロトラッキング機能を働かせず、したがって、表示器の
値も変動させずに、新たな荷重データの採取まで動作を
行わない。

【００１１】したがって、ゼロ点の変動の状況を表す図
６（ｂ）に示すように、対流や温度変動の少ない状況で
被測定物を計量皿に載せようと電子天びんの風防の扉を
開けた（ｔ１）場合、対流等の影響によって荷重データ
は増加または減少するが、たとえ、その変化量がトラッ
キング作動範囲を越えても、ゼロ点補償値の値は変化し
ない。そして、被測定物を計量皿に載せ、扉２を閉める
（ｔ２）と、再びゼロトラッキング機能が働くが、扉２
を閉めた後、ゼロ点の変動がゼロトラッキング作動範囲
内であれば、扉２の開閉による対流によって生じたずれ
があってもゼロ点補償値Ｗ0は変動せず、また、風防１
の扉２を閉めた後、多少のゼロ点補償値Ｗ0の変動があ
っても、最終的にゼロ点補償値Ｗ0の値は安定した値に
収束し、表示が安定したときには真の重量値を得ること
ができる。

【００１２】次に、本発明の電子天びんの他の実施例を
説明する。上記の実施例では扉に設けた扉開閉検知セン
サにより扉の開閉を判別したが、図１に示すように、電
子天びんの表示器７の近くに扉開閉ボタン６を設け、扉
の開閉をボタン操作により自動的に行うタイプの電子天
びんでは、扉開閉ボタン６の押圧状態から扉の開閉状態
を判別することができる。すなわち、このような、電子
天びんでは、扉開閉ボタン６を押すたびに、扉開→扉閉
→扉開→扉閉がくり返されるので、制御・演算部９に扉
開閉ボタンが押圧されるたびに、状態が変動する扉開閉
メモリを設け、このメモリの状態から扉の開閉状態を判
別することができる。

【００１３】一方、薬の調剤等を行う場合には、風防の
扉を開けた状態で少量の追加やすくい取りを行う必要が
あるが、上記の実施例のように、扉が開いている状態で
は常にゼロトラッキング機能を無効にすると、このよう
な調剤を行うことができない。図４のフローチャートは
このようなことを避けるための他の実施例を示してい
る。この場合は、図１に示すように、天びんの表示器７
の近くにさらにトラッキング機能を無効にするか否かを
決定する解除ボタン１０を設ける。そして、解除ボタン
１０がオンの場合には、ゼロトラッキング機能を無効に
しないことにより、扉１を開けた状態で計量を行うこと
ができる。

【００１４】すなわち、図４のフローチャートに示すよ
うに、制御・演算部９は、荷重データを採取するたび
に、解除ボタン１０がオンになっているかどうかを判別
し、オンになっていれば、ゼロトラッキング機能を働か
せて計量値の演算を行う。一方、解除ボタン１０がオフ
であれば、図３のフローチャートで説明したのと同様
に、扉２が開いているか否かを判別し、扉が開いていれ
ばゼロトラッキング機能を無効にする。

【００１５】したがって、解除ボタン１０をオンにする
ことにより、扉２を開いた状態で被測定物のすくい取
り、少量追加等を行うことができるので、調剤等の計量
を容易に行うことができる。

【００１６】なお、上記図１の実施例では、扉開閉検知
センサ４及び扉開閉ボタン６の両方を設けているが、い
ずれか一方があればよいので、扉開閉ボタン６を有する
電子天びんの場合は、扉開閉検知センサ４を設ける必要
はなく、また、手動開閉式で扉開閉ボタン６がない電子
天びんでは扉開閉センサ４を設ける必要がある。また、
ゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果たさ
せるか否かを指示する解除ボタン１０は必須ではなく、
必要に応じて設ければよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明の電子天びんは上記のように構成
されており、風防の扉の開閉を検知できるセンサにより
風防の扉が開けられたことが検知されると、ゼロトラッ
キング機能が無効にされるので、扉の開閉による対流に
よって生じたずれがあってもゼロ点の変動を防止するこ
とができ、風防を閉めて表示が安定したときには真の重
量値を得ることができる。また、このゼロトラッキング
機能を無効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示
する手段を設ければ、風防を少し開けたまま、ピペット
で計り取りをしたり、調合したりする計量も行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子天びんの概観図である。

【図２】本発明の電子天びんの内部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図１の電子天びんの計量動作を行う際のフロー
チャートである。

【図４】本発明の電子天びんの他の実施例を示すフロー
チャートである。

【図５】従来のゼロトラッキング機能を示すフローチャ
ートである。

【図６】電子天びんのゼロ点の変動状況を表す図であ
る。

【符号の説明】

１ 風防 ２ 扉 ３ 計量皿 ４ 扉開閉検知センサ ５ 取っ手 ６ 扉開閉ボタン ７ 表示器 ８ 荷重検出部 ９ 制御・演算部 １０解除ボタン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷重検出部からの荷重検出データに基づ
   いて計量表示値を決定するとともに、その荷重検出デー
   タの変化量があらかじめ設定されている判断基準値を超
   えない範囲で変化した場合には、計量表示値のゼロ点を
   移動させないゼロトラッキング機能を備えた電子天びん
   において、電子天びんの風防の扉の開閉の有無を検知す
   る扉開閉検知手段と、この扉開閉検知手段の出力を受け
   て風防の扉が開いているときには前記ゼロトラッキング
   機能を無効とする手段を備えたことを特徴とする電子天
   びん。
2. 【請求項２】 前記扉開閉検知手段が風防の扉に設けら
   れたセンサであることを特徴とする、請求項１記載の電
   子天びん。
3. 【請求項３】 前記扉開閉検知手段が扉の開閉を行う開
   閉ボタンであることを特徴とする、請求項１記載の電子
   天びん。
4. 【請求項４】 前記ゼロトラッキング機能を無効とする
   手段の機能を果たさせるか否かを指示する手段を備えた
   ことを特徴とする、請求項１、請求項２あるいは請求項
   ３記載の電子天びん。