JP2005345314A - 風防付き天秤による計量方法及び風防付き天秤 - Google Patents

Abstract

【課題】風防付き電子天秤は、被測定物を個々に計量することを前提としているため、２個の電子天秤を用いて計量する場合、風防内の空気の収斂までに長い時間を要すると共に、バラツキを有しているために計量結果に正確さを欠き、計測効率も悪くなっている。
【解決手段】既知重量物用秤量皿を有する電子天秤と未知の被測定物用秤量皿を有する電子天秤を共通の風防内に収納して構成する。また、共通の風防内には、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿を収納する。また、共通の風防内に収納する各秤量皿は、複数としたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、同一風防内に複数の天秤または秤量皿を配置した計量方法および風防付き天秤に関するものである。

電子天秤を用いて重量を正確に計測しようとすると、電子天秤の傾き、温度や湿度の変化、振動をはじめ、様々な測定環境が影響するため、これを排除あるいは整備することが要求される。その一つに電子天秤周囲の空気の動き（流れ）が、測定結果に大きな影響を及ぼすことは、周知のところである。
このため電子天秤の秤量皿（被測定物を乗せるための皿で、計量皿とも言う。）の周囲を、開閉可能な扉を持つ密閉空間で取り囲み、外部との空気を遮断してその動きの影響を防ぎ、やがて内部の空気の動きが治まり重量表示が安定した段階で、正確な重量計測が行われている。これが一般的に電子天秤の付属品として使用されている風防である。
風防を備えた天秤に関する公知文献としては特許文献１〜特許文献５等があり、そのうち、特許文献１〜４は風防そのものの構成に関するものである。

ところで、何らかの測定原理により複数台の電子天秤を用いて、同一条件下で、同時に、重量計測を正確に行う必要がある場合、個々の電子天秤に付属した風防を利用して測定すると、風防内で舞う（対流する）空気の性質やその動き、治まり方の違い、治まるまでの時間差等、様々な要素が測定結果に大きな影響を及ぼすため、風防としての目的を達し得ない。
そこで、測定精度を向上させるものとして、特許文献５のように複数台の電子天秤を用いたものが知られている。すなわち、動揺のある物体上で精密な重量計測ができる動揺補正装置を備えた重量計測装置を提供するために、特許文献５に開示されている装置では、対象物の重量を計測する電子天秤と、動揺による電子天秤の計測値を補正する動揺補正装置とを備えている。動揺補正装置は、既知の重量ｍ₀を直接計測するダミー天秤と、電子天秤とダミー天秤の計測重量Ｆ_XとＦ₀から真の重量ｍ_Xを算出する演算器とからなり、この演算器により、ｍ_X＝（Ｆ_X／Ｆ₀）×ｍ₀として重量ｍ_Xを算出するものである。
実公平６−２０１１２号公報 実公平６−３５１４５号公報 実公平７−２５６３７号公報 実開平５−３０７３８号公報 特開平１１−１３２８３６号公報

上記のように、風防を備えた電子天秤や、複数台の電子天秤を備えたものは存在するが、しかし、従来のものは、風防を備えた電子天秤は被測定物を個々に測定することを前提としている。仮に風防を備えた電子天秤を複数台同時に使用しようとしても、風防内の空気の動きが収斂するまでの時間に大きなバラツキが生じ、同時測定が可能であっても全ての風防内の空気が収斂するまでに長い時間が必要となり、正確さが損なわれるだけでなく計測効率も悪くなっている。また、
特許文献５に開示される複数台の電子天秤を備えたものにおいては、各電子天秤周囲の空気の動き（流れ）をはじめとする様々な測定環境がそれら電子天秤に及ぼす影響については何ら言及していない。

本発明は、上記課題を解決し、何らかの測定原理により複数台の電子天秤を用いて、同一条件下で、同時に、重量計測を正確に行う必要がある場合でも、電子天秤周囲の様々な影響を受けずに正確に測定できる測定方法及びその測定方法を用いた装置を提供することを目的としている。

本発明の第１は、秤量皿を有する電子天秤にて計量するものにおいて、
前記電子天秤は複数の秤量皿を設け、共通の風防内に少なくとも複数の秤量皿を収納して計量を行うことを特徴としたものである。

本発明の第２は、前記複数の秤量皿は、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿であって、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿とを共通の風防内に収納して計量を行うことを特徴としたものである。

本発明の第３は、前記共通の風防内に収納する既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿の数を、複数にして計量を行うことを特徴としたものである。

本発明の第４は、前記電子天秤にての計量結果は、パソコンに導入されてパソコンの表示部にて表示することを特徴としたものである。

本発明の第５は、秤量皿を有する電子天秤にて計量するものにおいて、
前記電子天秤は複数の秤量皿を設け、共通の風防内に少なくとも複数の秤量皿を収納して構成したことを特徴としたものである。

本発明の第６は、前記複数の秤量皿は、既知重量物用の電子天秤の秤量皿と未知の被測定物用の電子天秤の秤量皿であって、これら既知重量物用秤量皿を有する電子天秤と未知の被測定物用秤量皿を有する電子天秤を共通の風防内に収納して構成したことを特徴としたものである。

本発明の第７は、前記共通の風防内には、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿を収納し、この風防を電子天秤本体に取付けたことを特徴としたものである。

本発明の第８は、前記共通の風防内に収納した秤量皿は、２個以上の複数であることを特徴としたものである。

本発明の第９は、前記共通の風防内に収納する複数の秤量皿は、未知の被測定物用秤量皿を囲繞するように配置したことを特徴としたものである。

以上のとおり、本発明によれば、電子天秤が、外部の空気の動きから遮断されるとともに、どの電子天秤（または秤量皿）も同じ性質の空気、つまり風防内環境条件下に置かれるので、風防内空気の動きの収斂もほぼ同時に行われる。その結果、従来の風防付き電子天秤を複数台使用する場合よりも格段に計測の正確さが向上するものである。
更に、従来の風防付き電子天秤を複数台同時に使用しようとしても、風防内空気の動きの収斂にバラツキがあり、全てが安定するのに時間がかかったが、本発明によれば同一風防内の環境なのでそのようなバラツキもなく、計測時間の短縮に寄与するものである。
また、本発明では、如何なる測定原理のものでも複数台の電子天秤を用いて、同一条件下で、しかも同時に、重量計測を正確に行う必要がある場合でも、電子天秤周囲の様々な影響を受けずに正確に測定できるものである。

図１は、本発明の実施例を示す概略構成図を示したものである。１は風防で、この風防１は、少なくともその１面部をガラスやプラスチック等の透明な板状部材を用いた立方体形状に形成され、その風防内には２個の電子天秤２，５が配置されている。各電子天秤２，５は、それぞれ天秤皿３，６及び表示部４，７を有しており、何れか一方の電子天秤，例えば電子天秤２が既知の重量物を測定する参照天秤となり、他方の電子天秤５が未知の被測定物を測定する測定天秤となっている。
なお、風防１は、図２（ａ）〜（ｃ）で示すような既知の構成となっている。すなわち、図２（ａ）は立方体形状の正面部材が扉１ａとなってガイドに沿って上下方に開閉される構造となっている。図２（ｂ）は正面部材１ｂ，１ｃがガイドに沿って左右に開閉されるよう構成され、また、図２（ｃ）のものは、正面部材が扉１ｄとなって蝶番等を介して下部より上部に向かって開けられるような構造となっている。風防構造については、正面扉のみの開閉ではなく、側面の開閉や上面の開閉等何れの手段による開閉構造であってもよい。

以上のように構成された本発明において、電子天秤２に既知の重量物を載置した状態で電子天秤５の秤量皿６上に被測定物を乗せる場合には、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような構造となっている扉を開けて行う。
測定にあたっては、一般的な風防付き電子天秤と同様に、測定時には風防扉を閉め、風防内部の空気の動きが治まって各々の電子天秤の重量表示が安定した段階で重量計測を行う。
本実施例によれば、一つの風防１内に、何らかの測定原理よりなる複数台の電子天秤２，５を収納し、同一条件下で、同時に、重量計測を正確に行うことができるので、電子天秤の傾き、温度や湿度の変化、及び振動等電子天秤周囲の様々な影響を受けることなく正確に測定することができる。
なお本実施例では、風防形状については立方体形状のものを用いて説明したが、風防の形状はこれに限られるものではなく、例えば特許文献２に開示されているような円筒状のものでも良く、その他ドーム状の形状等でも良いことは言うまでもない。

次に、他の実施例について図３〜５を用いて説明する。図１では、風防にて電子天秤の本体全てを覆った形状であったが、本実施例は、図３及び図４に示すように、主として電子天秤を構成する複数個の秤量皿の部分を風防によって被覆したものである。
すなわち、図３において、１１は電子天秤本体、１２は既知の重量物を載置する秤量皿、１３は被測定物を載置する秤量皿で、これら２個の秤量皿１２，１３は
電子天秤本体１１を共通のベースとして任意間隔を有して配設されている。したがって、電子天秤本体１１は、電磁式等の計量原理に基づくもので、２個の秤量皿１２，１３に乗せられた重量物を同時測定するか、若しくは図示省略された切換スイッチを介して個別に測定するための測定演算部や補正手段等、測定のために必要とする要素が収納されている。測定結果は電子天秤本体１１の任意部分に配設された表示部１４に表示される。１５は風防で、この風防１５は２個の秤量皿１２，１３を被覆して電子天秤本体上に取り付けられる。勿論、この風防１５の一部には、秤量皿への重量物の出し入れを可能とするための開閉部分が設けられている。
なお、この表示部１４は必ずしも必要とはしない。その場合、電子天秤本体１１の一部にインターフェースを設け、このインターフェースを介して外部のパソコン等に接続して所定の演算処理を行った後、その結果をパソコンのディスプレイ上に表示するようにしても良い。

図４は、図３の変形例を示したもので、共通の風防内に２個以上の秤量皿を収納したものである。前述した式に基づいて計量する場合には、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿との共通風防内への収納構成比は問わないが、図４では、例として、風防１５内に配置される秤量皿１２を、未知の重量物測定用の秤量皿１３を囲んで１２ａ〜１２ｎ（ここでは、１２ａ〜１２ｈの８個）を配置したものである。この配置パターンは同図のようにマトリックス状であってもよく、また、図５で示すように、その中心部に未知の試料を乗せる秤量皿１３を配置し、その円周上に既知の重量物を乗せる秤量皿１２ａ〜１２ｈを配置してもよく、秤量皿１２，１３の各個数や配置パターンは適宜選択される。
この様に配置することによって、電子天秤が置かれた環境から受ける影響、例えば、あらゆる方向の動揺や傾きの影響の排除、あるいは整備することが可能となる。さらに、風防を備えているのであらゆる方向の空気の動き等からの影響を排除あるいは整備することが可能となる。
計量時には、中心の秤量皿に未知の試料を乗せ、円周上に配置された複数の秤量皿には同一重量のおもりを乗せることが考えられる。このようにすることによって、動揺する物体の上で被測定物の重量を外部環境の影響を受けることなく正確に計量できる。
各実施例における秤量皿（または電子天秤）の配置は、排除あるいは整備したい外部環境の影響の種類によって最適な測定原理とともに適宜選択される。さらに、実施例では電子天秤を前提に説明しているが、通常の天秤等を用いても同様な効果が期待できることは言うまでもない。

本発明の実施形態を示す概略構成図。 風防の扉の開閉説明図で、（ａ）は上下ガイド方式、（ｂ）は左右ガ イド方式、（ｃ）は蝶番方式 本発明の他の実施形態を示す概略構成図。 本発明の他の実施形態を示す概略構成図。 秤量皿の配置パターン図。

符号の説明

１，１５…風防
２…電子天秤（既知用）
３，１２…秤量皿（既知用）
４，７，１４…表示部
５…電子天秤（未知用）
６，１３…秤量皿（未知用）
１１…電子天秤本体

Claims (9)

1. 秤量皿を有する電子天秤にて計量するものにおいて、
   前記電子天秤は複数の秤量皿を設け、共通の風防内に少なくとも複数の秤量皿を収納して計量を行うことを特徴とした風防付き天秤による計量方法。
2. 前記複数の秤量皿は、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿であって、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿とを共通の風防内に収納して計量を行うことを特徴とした請求項１記載の風防付き天秤による計量方法。
3. 前記共通の風防内に収納する既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿の数を、複数にして計量を行うことを特徴とした請求項２記載の風防付き天秤による計量方法。
4. 前記電子天秤にての計量結果は、パソコンに導入されてパソコンの表示部にて表示することを特徴とした請求項２又は３記載の風防付き天秤による計量方法。
5. 秤量皿を有する電子天秤にて計量するものにおいて、
   前記電子天秤は複数の秤量皿を設け、共通の風防内に少なくとも複数の秤量皿を収納して構成したことを特徴とした風防付き天秤
6. 前記複数の秤量皿は、既知重量物用の電子天秤の秤量皿と未知の被測定物用の電子天秤の秤量皿であって、これら既知重量物用秤量皿を有する電子天秤と未知の被測定物用秤量皿を有する電子天秤を共通の風防内に収納して構成したことを特徴とした請求項５記載の風防付き天秤。
7. 前記共通の風防内には、既知重量物用秤量皿と未知の被測定物用秤量皿を収納し、この風防を電子天秤本体に取付けたことを特徴とした請求項６記載の風防付き電子天秤。
8. 前記共通の風防内に収納した秤量皿は、２個以上の複数であることを特徴とした請求項６又は７記載の風防付き天秤。
9. 前記共通の風防内に収納する複数の秤量皿は、未知の被測定物用秤量皿を囲繞するように配置したことを特徴とした請求項８記載の風防付き天秤。
   

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