JP2008082861A - Thermal analysis device - Google Patents

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Norihiro Tanaka
宣弘 田中
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Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
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Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal analysis device having a balance beam replaceable easily with safety. <P>SOLUTION: The thermal analysis device includes: the balance beam 23b composed of a first beam 24b and a second beam 25b connected to each other; a fulcrum 22b supporting the first beam 24b inclinably rockably; and a housing 18 housing the fulcrum 22b and the first beam 24b and having an opening 19. The second beam 25b is inserted into the housing 18 through the opening 19 to be connected to the first beam 24b, extends externally outside the housing 18, and supports a sample S at the end on the connection side and that on the opposite side. The housing 18 has a transparent cover 17 disposed on the upper side thereof enabling the visual recognition of the connection portion of the first beam 24b and the second beam 25b. The second beam 25b is detachable without removing the upper side plate of the housing 18. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、天秤ビームの一部をハウジングに格納した状態で熱分析測定を行う構成の熱分析装置に関する。   The present invention relates to a thermal analysis apparatus configured to perform thermal analysis measurement in a state where a part of a balance beam is stored in a housing.

天秤ビームを用いる熱分析装置としてTG(Thermogravimetry:熱重量測定)装置、TG−DTA(Thermogravimetry−Differential Thermal Analysis:熱重量測定−示差熱分析)装置が知られている。TG装置は、温度変化あるいは時間の経過に対して試料の重量変化を測定する装置である。TG−DTA装置はTG装置の機能以外にDTA装置の機能を併せて有する装置である。DTA装置は、熱的に安定な基準物質と試料とを同時に加熱して試料が熱に反応した際に両者の間に現れた温度差を測定し、その温度差から試料に発生した熱変化を知る装置である。   TG (Thermogravimetry: Thermogravimetry) apparatus and TG-DTA (Thermogravimetry-Differential Thermal Analysis) apparatus are known as thermal analyzers using a balance beam. The TG device is a device that measures a change in weight of a sample with respect to a temperature change or a lapse of time. The TG-DTA device is a device having a function of the DTA device in addition to the function of the TG device. The DTA device measures the temperature difference that occurs between the thermally stable reference material and the sample at the same time and reacts to the heat of the sample. A device to know.

天秤ビームを用いる熱分析装置において、その天秤ビームの試料支持側と反対側の部分は、一般に、支点、傾き検知機構、ビーム駆動機構等といった付帯機器と共にハウジングの中に格納されている。天秤機構は極めて精密な機構であり、天秤ビームの微妙な動きが測定に影響を与えるため、天秤ビームはできるだけ外部雰囲気から隔絶する必要があるからである。   In a thermal analysis apparatus using a balance beam, the portion of the balance beam opposite to the sample support side is generally stored in a housing together with auxiliary equipment such as a fulcrum, an inclination detection mechanism, and a beam drive mechanism. This is because the balance mechanism is a very precise mechanism, and the delicate movement of the balance beam affects the measurement, so that the balance beam needs to be isolated from the external atmosphere as much as possible.

また、天秤ビームは、試料を支持する部分と支点によって支持される部分との2つに分割された上で、両部分を互いに接続して1つの天秤ビームとして用いられることが多い(例えば、特許文献1参照)。このように天秤ビームを分割するのは、試料を支持する部分を試料に応じて交換したり、試料を支持する部分が損傷又は消耗した場合にその部分を新しいものと交換したりする必要があるからである。   In addition, the balance beam is often divided into two parts, a part that supports the sample and a part that is supported by a fulcrum, and is used as one balance beam by connecting both parts to each other (for example, patents). Reference 1). In order to divide the balance beam in this way, it is necessary to replace the part supporting the sample according to the sample, or to replace the part with a new one when the part supporting the sample is damaged or worn out. Because.

特開平8−184545号公報(第4頁、図1)JP-A-8-184545 (page 4, FIG. 1)

天秤ビームの一部分をハウジングに格納する構造の熱分析装置において、分割構造の天秤ビームを用いる場合には、一般に、2つのビーム要素はハウジングの内部において互いに接続されている。そして、2つのビーム要素を接続したり、分離したりする作業は、ハウジングの上蓋をハウジング基体から取り外して、2つのビーム要素の接続部分を視認で切る状態にした上でその接続又は分離の作業を行っていた。   In a thermal analyzer having a structure in which a part of a balance beam is stored in a housing, when a split-structure balance beam is used, generally, two beam elements are connected to each other inside the housing. Then, the operation of connecting or separating the two beam elements is performed by removing the upper lid of the housing from the housing base and visually cutting the connecting portion of the two beam elements, and then connecting or separating the two beam elements. Had gone.

しかしながら、天秤ビームの試料支持部分を着脱するたびにハウジングの上蓋を着脱するという作業は非常に面倒であった。また、上蓋の着脱作業の際に上蓋やハウジング基体の内部を損傷するおそれがあった。特に、ハウジングが気密構造に形成されている場合には、上蓋の着脱作業によってその気密構造が損傷するおそれがある。また、上蓋の着脱の際に天秤機構及びその付属機器が損傷するおそれもある。   However, the operation of attaching and detaching the top cover of the housing every time the sample support portion of the balance beam is attached and detached is very troublesome. In addition, there is a risk of damaging the inside of the upper lid or the housing base during the attaching / detaching operation of the upper lid. In particular, when the housing is formed in an airtight structure, the airtight structure may be damaged by the attaching / detaching operation of the upper lid. Moreover, there is a possibility that the balance mechanism and its attached devices may be damaged when the upper lid is attached or detached.

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、天秤ビームの交換を容易且つ安全に行うことができる熱分析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a thermal analyzer capable of easily and safely exchanging a balance beam.

本発明に係る第1の熱分析装置は、第1ビームと第2ビームとを接続して成る天秤ビームと、前記第1ビームを傾斜揺動可能に支持する支点と、該支点及び前記第1ビームを格納し開口を有するハウジングとを有し、前記第2ビームは、前記開口を通して前記ハウジングの内部に挿入されて前記第1ビームに接続されて前記ハウジングの外部に延在し、接続側の端部と反対側の端部で試料を支持し、前記第1ビームと前記第2ビームとの接続部を視認可能領域とする透明部を前記ハウジングに設けたことを特徴とする。   A first thermal analysis apparatus according to the present invention includes a balance beam formed by connecting a first beam and a second beam, a fulcrum that supports the first beam so as to be tilted and swingable, the fulcrum, and the first A housing for storing a beam and having an opening, wherein the second beam is inserted into the housing through the opening and connected to the first beam and extends to the outside of the housing. The housing is provided with a transparent portion that supports a sample at an end opposite to the end and uses a connection portion between the first beam and the second beam as a visible region.

この熱分析装置によれば、透明部を通して天秤ビームを観察しながら第1ビームと第2ビームとの着脱作業を行うことができるので、第2ビームの交換又は着脱作業の際にハウジングの上蓋をいちいち取り外す必要がない。このため、第2ビームの着脱作業が非常に簡単であり、しかも、ハウジングの内部構造及び天秤機構を損傷することもない。   According to this thermal analysis apparatus, the first beam and the second beam can be attached / detached while observing the balance beam through the transparent part. There is no need to remove it one by one. For this reason, the attaching / detaching operation of the second beam is very simple, and the internal structure of the housing and the balance mechanism are not damaged.

次に、上記第1の熱分析装置において、第1ビーム及び第2ビームのいずれか一方は挿入されるプラグを有し、それらの他方は挿入を受けるソケットを有し、第1ビームと第2ビームはプラグとソケットとの嵌合によって互いに接続されることが望ましい。この構成により、第1ビームと第2ビームとを簡単且つ確実に接続できる。本発明のように上蓋を取り外さない状態で第1ビームと第2ビームとを着脱する構造の場合には、複雑な着脱構造を採用することはできない。従って、上記のような抜き差し構造のプラグとソケットの構造は本発明にとって好適な構造である。   Next, in the first thermal analysis apparatus, one of the first beam and the second beam has a plug to be inserted, and the other of them has a socket for receiving the insertion, and the first beam and the second beam The beams are preferably connected to each other by fitting the plug and socket. With this configuration, the first beam and the second beam can be easily and reliably connected. In the case of the structure in which the first beam and the second beam are attached / detached without removing the upper lid as in the present invention, a complicated attaching / detaching structure cannot be adopted. Therefore, the plug / socket structure having the above described insertion / removal structure is suitable for the present invention.

次に、上記第1の熱分析装置において、前記第1ビームが具備するプラグ又はソケットは前記透明部の視認可能領域内にマークを有し、前記第2ビームが具備するソケット又はプラグは前記第1ビームのマークに対応するマークを有することが望ましい。試料に関して熱分析測定を行う際には試料の温度を測定する必要がある。これに応えるため、第2ビームの内部に熱電対線が挿通され、プラグ又はソケットの内部にその熱電対線につながる端子が設けられ、プラグとソケットとを嵌合させたときに端子同士が接続して熱電対の電気的な導通がとられる、という構造が採用されることがある。このような構造が採用される場合には、プラグとソケットとの嵌合は両者の相対位置が正しい状態において行わなければならない。このことに関し、プラグとソケットにマークを設けるという本発明態様によれば、作業者は、第1ビーム側のマークと第2ビーム側のマークとを位置合わせすることにより、第1ビームと第2ビームとを常に正しい位置関係で接続することができる。   Next, in the first thermal analyzer, the plug or socket included in the first beam has a mark in a visible region of the transparent portion, and the socket or plug included in the second beam is the first beam. It is desirable to have a mark corresponding to one beam mark. When performing thermal analysis measurement on a sample, it is necessary to measure the temperature of the sample. In order to respond to this, a thermocouple wire is inserted inside the second beam, a terminal connected to the thermocouple wire is provided inside the plug or socket, and the terminals are connected when the plug and socket are fitted together. Thus, a structure in which the thermocouple is electrically connected may be employed. When such a structure is adopted, the plug and the socket must be fitted in a state where the relative positions of both are correct. In this regard, according to the aspect of the present invention in which a mark is provided on the plug and the socket, the operator aligns the mark on the first beam side and the mark on the second beam side, so that the first beam and the second beam are aligned. The beam can always be connected in the correct positional relationship.

次に、上記第1の熱分析装置において、ハウジングは、上面が開放された箱形状のハウジング基体と、該ハウジング基体の上面に固定された透明カバーとを有し、前記透明部は該透明カバーによって形成されることが望ましい。この構成によれば、透明部材をハウジング基体にネジ止め等によって固定するだけという簡単な作業だけで所望の透明部を形成することができる。なお、例えば、ハウジング基体はアルミニウムによって形成でき、透明カバーはアクリル系樹脂によって形成できる。   Next, in the first thermal analysis apparatus, the housing has a box-shaped housing base whose upper surface is opened, and a transparent cover fixed to the upper surface of the housing base, and the transparent portion is the transparent cover. It is desirable to be formed by. According to this configuration, a desired transparent portion can be formed only by a simple operation of fixing the transparent member to the housing base by screwing or the like. For example, the housing base can be made of aluminum, and the transparent cover can be made of acrylic resin.

次に、本発明に係る第2の熱分析装置は、
(1)試料を包囲して該試料の温度を制御する試料温度制御手段と、
(2)該試料温度制御手段に結合する位置と該試料温度制御手段から離れる位置との間を移動する天秤ユニットとを有し、
(3)該天秤ユニットは、
(a)第1ビームと第2ビームとを接続して成る天秤ビームと、
(b)前記第1ビームを傾斜揺動可能に支持する支点と、
(c)該支点及び前記第1ビームを格納し開口を有するハウジングとを有し、
(d)前記第2ビームは、前記開口を通して前記ハウジングの内部に挿入されて前記第1ビームに接続されて前記ハウジングの外部に延在し、接続側の端部と反対側の端部で試料を支持し、
(e)前記第1ビームと前記第2ビームとの接続部を視認可能領域とする透明部が前記ハウジングに設けられ、
(4)前記ハウジングの外部に延在する部分の前記第2ビームは、前記ハウジングが前記試料温度制御手段に結合したときに前記試料温度制御手段の内部に配置される
ことを特徴とする。
Next, the second thermal analyzer according to the present invention is:
(1) Sample temperature control means for surrounding the sample and controlling the temperature of the sample;
(2) a balance unit that moves between a position coupled to the sample temperature control means and a position away from the sample temperature control means;
(3) The balance unit is
(A) a balance beam formed by connecting the first beam and the second beam;
(B) a fulcrum supporting the first beam so as to be capable of tilting and swinging;
(C) a housing housing the fulcrum and the first beam and having an opening;
(D) The second beam is inserted into the housing through the opening, is connected to the first beam, extends to the outside of the housing, and is at the end opposite to the end on the connection side. Support
(E) a transparent portion having a connection portion between the first beam and the second beam as a visible region is provided in the housing;
(4) The portion of the second beam that extends outside the housing is disposed inside the sample temperature control means when the housing is coupled to the sample temperature control means.

この第2の熱分析装置は、天秤ユニットに加えて試料温度制御手段を有する熱分析装置である。試料温度制御手段は、例えば、試料が収容される保護管と、該保護管の外周周囲に設けられたヒータとによって構成される。天秤ユニットは試料温度制御手段に結合する位置とそれから離れる位置との間を移動する。このような移動構造を採用するのは、天秤ビームによって支持する試料を交換する際に、天秤ビームの試料支持部を試料温度制御手段の外部へ持ち出すためである。   This second thermal analyzer is a thermal analyzer having a sample temperature control means in addition to the balance unit. The sample temperature control means includes, for example, a protective tube that accommodates the sample and a heater provided around the outer periphery of the protective tube. The balance unit moves between a position coupled to the sample temperature control means and a position away from the position. The reason for adopting such a moving structure is to bring the sample support portion of the balance beam out of the sample temperature control means when exchanging the sample supported by the balance beam.

天秤ビームを備えた天秤ユニットを移動させるためには天秤ユニットを適宜の移動機構に載せる必要がある。天秤ユニットが移動機構に載せられている場合、その天秤ユニットに対して何等かの力がかかると、移動機構を損傷するおそれがある。天秤ビームの第2ビームを第1ビームに対して着脱する際に、従来のように、天秤ユニットのハウジングの上蓋をいちいちハウジング基体に対して着脱するとした場合には、その着脱作業を行っている間に移動機構に外力が加わってその移動機構に損傷が生じるおそれがある。これに対し、ハウジングに透明部を設けた本発明によれば、第2ビームの着脱の際にハウジングの上蓋を着脱する必要がないので、移動機構を損傷することがない。   In order to move the balance unit including the balance beam, it is necessary to place the balance unit on an appropriate moving mechanism. When the balance unit is placed on the movement mechanism, if any force is applied to the balance unit, the movement mechanism may be damaged. When attaching / detaching the second beam of the balance beam to / from the first beam, if the upper cover of the housing of the balance unit is attached / detached to / from the housing base body as in the prior art, the attaching / detaching operation is performed. In the meantime, an external force may be applied to the moving mechanism to cause damage to the moving mechanism. On the other hand, according to the present invention in which the housing is provided with the transparent portion, it is not necessary to attach or detach the upper cover of the housing when attaching or detaching the second beam, so that the moving mechanism is not damaged.

本発明によれば、透明部を通して天秤ビームを観察しながら第1ビームと第2ビームとの着脱作業を行うことができるので、第2ビームの交換又は着脱作業の際にハウジングの上蓋をいちいち取り外す必要がない。このため、第2ビームの着脱作業が非常に簡単であり、しかも、ハウジングの内部構造及び天秤機構を損傷することもない。   According to the present invention, the first beam and the second beam can be attached / detached while observing the balance beam through the transparent portion. Therefore, the upper cover of the housing is removed one by one when the second beam is exchanged or attached. There is no need. For this reason, the attaching / detaching operation of the second beam is very simple, and the internal structure of the housing and the balance mechanism are not damaged.

以下、本発明に係る熱分析装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これ以降の説明では図面を参照するが、その図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。   Hereinafter, a thermal analyzer according to the present invention will be described based on embodiments. Of course, the present invention is not limited to this embodiment. In the following description, the drawings are referred to. In the drawings, the components may be shown in different ratios from the actual ones in order to show the characteristic parts in an easy-to-understand manner.

図1は本発明に係る熱分析装置の一例であるTG−DTA装置の全体の構造を示している。図1において、熱分析装置1は、本体カバー2と、その本体カバー2の上に取り付けられた3つのカバー3a、3b、3cと、それらのカバー3a〜3cの前面部であって本体カバー2の上部に取り付けられた操作部カバー4とを有する。熱分析測定を行うための機器はそれらのカバー2,3a〜3c,4によって囲まれた内部空間内に格納されている。各カバーは金属、合成樹脂等によって形成される。各カバーの連結は任意の連結手法、例えば、ネジ止め、係合部と被係合部との係合等によって行われる。   FIG. 1 shows the overall structure of a TG-DTA apparatus which is an example of a thermal analysis apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the thermal analysis apparatus 1 includes a main body cover 2, three covers 3 a, 3 b, 3 c attached on the main body cover 2, and front surfaces of the covers 3 a to 3 c, and the main body cover 2. And an operation unit cover 4 attached to the top of the. A device for performing thermal analysis measurement is stored in an internal space surrounded by the covers 2, 3 a to 3 c, 4. Each cover is made of metal, synthetic resin, or the like. Each cover is connected by an arbitrary connection method such as screwing, engagement between the engaging portion and the engaged portion, or the like.

図2は、図1に示す熱分析装置1から上カバー3a,3b,3c及び操作部カバー4を取り外した状態を示している。図3は、熱分析装置1の正面断面構造を示している。図4は、熱分析装置1の平面断面構造を示している。図2において、カバー2の内部に、天秤ユニット6、試料移動装置7、試料温度制御装置8が設けられている。   FIG. 2 shows a state in which the upper covers 3a, 3b, 3c and the operation unit cover 4 are removed from the thermal analyzer 1 shown in FIG. FIG. 3 shows a front cross-sectional structure of the thermal analysis device 1. FIG. 4 shows a planar cross-sectional structure of the thermal analysis apparatus 1. In FIG. 2, a balance unit 6, a sample moving device 7, and a sample temperature control device 8 are provided inside the cover 2.

試料温度制御装置8は、図3及び図4に示すように、保護管14、ヒータ12、冷却フィン9、送風ダクト10を有している。ヒータ12は試料S及び基準物質Rを加熱する加熱装置として作用する。冷却フィン9及び送風ダクト10は試料温度制御装置8を冷却する冷却装置として作用する。冷却フィン9は試料S等を冷却する作用をも成す。ヒータ12は、例えば、円筒形状のヒータボビンにヒータ線を巻き付けることによって形成されている。ヒータ12のヒータ線には図4に示すように温度制御回路13が接続されている。温度制御回路13は、自身に格納された温度制御プログラム又はホストコンピュータ(図示せず)に格納された温度制御プログラムに従ってヒータ12のヒータ線に供給する電流を制御する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the sample temperature control device 8 includes a protective tube 14, a heater 12, a cooling fin 9, and a blower duct 10. The heater 12 functions as a heating device that heats the sample S and the reference material R. The cooling fin 9 and the air duct 10 act as a cooling device for cooling the sample temperature control device 8. The cooling fin 9 also functions to cool the sample S and the like. The heater 12 is formed by, for example, winding a heater wire around a cylindrical heater bobbin. A temperature control circuit 13 is connected to the heater wire of the heater 12 as shown in FIG. The temperature control circuit 13 controls the current supplied to the heater wire of the heater 12 in accordance with a temperature control program stored in itself or a temperature control program stored in a host computer (not shown).

保護管14は、例えばセラミックによって円筒形状に形成され、ヒータ12の内部に設けられている。保護管14は、主に、試料Sから発生するガスからヒータ12を保護する。保護管14の右側部分は大径の円筒部分となっており、その左側部分は小径の円筒部分となっている。ヒータ12の内部の加熱領域には保護管14の大径部分が納められている。保護管14はヒータ12の右側の外部へ延び出ており、その延び出た部分の保護管14の外周に冷却フィン9が設けられている。保護管14の右端面は開口となっている。   The protective tube 14 is formed in a cylindrical shape from ceramic, for example, and is provided inside the heater 12. The protective tube 14 mainly protects the heater 12 from the gas generated from the sample S. The right side portion of the protective tube 14 is a large diameter cylindrical portion, and the left side portion thereof is a small diameter cylindrical portion. A large-diameter portion of the protective tube 14 is accommodated in the heating area inside the heater 12. The protective tube 14 extends to the outside on the right side of the heater 12, and the cooling fin 9 is provided on the outer periphery of the protective tube 14 in the extended portion. The right end surface of the protective tube 14 is an opening.

天秤ユニット6は、金属製又は合成樹脂製で箱形状のハウジング基体16の上面に板形状の透明カバー17をネジ止めその他の任意の固定手法によって固着して成るハウジング18を有している。ハウジング基体16は、例えばアルミニウムによって形成されている。透明カバー17は例えば透光性の合成樹脂、例えばアクリル系樹脂によって形成されている。ハウジング基体16の左側側板の略中央には天秤ビームを挿通させるための開口19が設けられている。ハウジング18の開口19以外の部分は気密構造となっている。ハウジング18の上蓋を透明カバー17によって形成する理由は、後で詳しく説明するが、開口19の所で行われる測定者による天秤ビームの交換作業をハウジング18の上蓋を取り外すことなく行うことを可能にするためである。   The balance unit 6 has a housing 18 made of metal or synthetic resin and having a plate-shaped transparent cover 17 fixed to the upper surface of a box-shaped housing base 16 by screws or other fixing methods. The housing base 16 is made of aluminum, for example. The transparent cover 17 is formed of, for example, a translucent synthetic resin, such as an acrylic resin. An opening 19 for inserting the balance beam is provided in the approximate center of the left side plate of the housing base 16. A portion other than the opening 19 of the housing 18 has an airtight structure. The reason why the upper cover of the housing 18 is formed by the transparent cover 17 will be described in detail later. However, it is possible to perform the exchange operation of the balance beam by the measurer at the opening 19 without removing the upper cover of the housing 18. It is to do.

図5は、天秤ユニット6の平面構造を示している。図6は、天秤ユニット6の内部に設けられた天秤機構の側面構造及びその天秤機構に付随する電気回路を示している。図6において、2つの天秤機構のうちの奥側の一方は本来であれば手前側の天秤機構に隠れて見えないのであるが、図6ではそれらの天秤機構を便宜的に上下に並べて描いている。   FIG. 5 shows a planar structure of the balance unit 6. FIG. 6 shows a side structure of a balance mechanism provided inside the balance unit 6 and an electric circuit associated with the balance mechanism. In FIG. 6, one of the two balance mechanisms on the back side is originally hidden behind the near-side balance mechanism, but in FIG. 6, these balance mechanisms are drawn side by side for convenience. Yes.

図5において、ハウジング18の内部に基準側天秤機構21a及び試料側天秤機構21bの2本の天秤機構が設けられている。これらの天秤機構21a,21bは、支点として機能するトーションワイヤ22a,22b(以下、単に支点22a,22bと呼ぶことがある)によって傾斜揺動可能に支持された天秤ビーム23a,23bを有している。これらの天秤ビーム23a,23bはトーションワイヤ22a,22bによって支持された第1ビーム24a,24bに第2ビーム25a,25bを連結することによって形成されている。   In FIG. 5, two balance mechanisms, a reference-side balance mechanism 21a and a sample-side balance mechanism 21b, are provided inside the housing 18. These balance mechanisms 21a and 21b have balance beams 23a and 23b supported so as to be tilted and swingable by torsion wires 22a and 22b (hereinafter simply referred to as fulcrums 22a and 22b) that function as fulcrums. Yes. These balance beams 23a and 23b are formed by connecting the second beams 25a and 25b to the first beams 24a and 24b supported by the torsion wires 22a and 22b.

第1ビーム24a,24bの左端にはL字形状のソケット部26a,26bが設けられ、第2ビーム25a,25bの右端にはプラグ部27a,27bが設けられ、プラグ部27a,27bを補足図(a)及び(b)に示すようにソケット部26a,26bへはめ込むことにより、第1ビーム24a,24bと第2ビーム25a,25bとが連結されて天秤ビーム23a,23bが形成されている。本実施形態では、試料側天秤ビーム23bが試料Sを支持するための試料支持手段を構成している。なお、補足図(a)及び(b)に符号29a,29bで示すマークはプラグ部27a,27bのソケット部26a,26bへの取り付け角度を間違えないようにするための確認用マークである。   L-shaped socket portions 26a and 26b are provided at the left ends of the first beams 24a and 24b, plug portions 27a and 27b are provided at the right ends of the second beams 25a and 25b, and the plug portions 27a and 27b are supplementary views. As shown in (a) and (b), the first beams 24a, 24b and the second beams 25a, 25b are connected by fitting into the socket portions 26a, 26b to form the balance beams 23a, 23b. In the present embodiment, the sample-side balance beam 23b constitutes a sample support means for supporting the sample S. The marks 29a and 29b in the supplementary figures (a) and (b) are confirmation marks for preventing the mounting angles of the plug portions 27a and 27b from the socket portions 26a and 26b from being mistaken.

第2ビーム25a,25bの先端には試料皿(TG−DTAの場合は感熱板であり、以下、感熱板という)30a,30bが固定されている。基準側感熱板30a上には熱的に安定な基準物質Rが載置され、試料側感熱板30bには測定対象の試料Sが載置される。なお、基準物質Rも試料Sも所定形状の容器に入れられた状態で感熱板30a,30b上に載置されるものとする。詳しい図示は省略するが、感熱板30a,30bの底面には熱電対を構成する複数の熱電対線が溶接等によって固着されており、それらの熱電対線は第2ビーム25a,25bの内部を通ってプラグ部27a,27bまで延びて端子となっている。他方、ソケット部26a,26bにはDTA測定回路31が接続されている。DTA測定回路31から延びる入出力線はソケット部26a,26bまで延びて端子となっている。DTA測定回路31は図2においてカバー2によって囲まれる空間内の適所に設けられている。   Sample dishes (a heat sensitive plate in the case of TG-DTA, hereinafter referred to as a heat sensitive plate) 30a, 30b are fixed to the tips of the second beams 25a, 25b. A thermally stable reference material R is placed on the reference side thermal plate 30a, and a sample S to be measured is placed on the sample side thermal plate 30b. It is assumed that both the reference substance R and the sample S are placed on the heat sensitive plates 30a and 30b in a state of being placed in a container having a predetermined shape. Although not shown in detail, a plurality of thermocouple wires constituting the thermocouple are fixed to the bottom surfaces of the heat sensitive plates 30a and 30b by welding or the like, and these thermocouple wires are disposed inside the second beams 25a and 25b. It extends to the plug portions 27a and 27b and serves as a terminal. On the other hand, a DTA measurement circuit 31 is connected to the socket portions 26a and 26b. Input / output lines extending from the DTA measurement circuit 31 extend to the socket portions 26a and 26b and serve as terminals. The DTA measurement circuit 31 is provided at an appropriate position in the space surrounded by the cover 2 in FIG.

プラグ部27a,27bをソケット部26a,26bへ差し込むことにより、それらの内部の端子同士が電気的に接触し、感熱板30a,30bから延びる熱電対線がDTA測定回路31の入出力ポートに接続される。DTA測定回路31は、試料側感熱板30bの基準側感熱板30aに対する温度差の経時的な変化を検出する。この検出された温度差変化に基づいて試料Sに発生した熱的変化を知ることができる。なお、プラグ部27a,27bとソケット部26a,26bとの接続構造は特開平8−184545号公報に開示された構造を採用することができる。   By inserting the plug portions 27a and 27b into the socket portions 26a and 26b, their internal terminals are in electrical contact with each other, and the thermocouple wires extending from the heat sensitive plates 30a and 30b are connected to the input / output ports of the DTA measurement circuit 31. Is done. The DTA measurement circuit 31 detects a change over time in the temperature difference between the sample-side thermal plate 30b and the reference-side thermal plate 30a. The thermal change generated in the sample S can be known based on the detected temperature difference change. In addition, the structure disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 8-184545 can be employ | adopted for the connection structure of the plug parts 27a and 27b and socket part 26a, 26b.

プラグ部27a,27bをソケット部26a,26bに着脱することによって天秤ビーム23a,23bの第1ビーム24a,24bと第2ビーム25a,25bとを連結したり、分離したりするという作業は、主に、第2ビーム25a,25bを交換するために行われる作業である。測定者がこの交換作業を行う際には、測定者はプラグ部及びソケット部を視認しながらその作業を行わなければならない。本実施形態では、ハウジング18の上蓋17を透明部材によって形成したので、測定者はその上蓋17をハウジング基体16から取り外さなくてもプラグ部及びソケット部を視認しながら第2ビーム25a,25bの交換作業を行うことができ、非常に便利である。   The operation of connecting or separating the first beams 24a, 24b and the second beams 25a, 25b of the balance beams 23a, 23b by attaching and detaching the plug portions 27a, 27b to the socket portions 26a, 26b is mainly performed. In addition, this is an operation performed for exchanging the second beams 25a and 25b. When the measurer performs this replacement work, the measurer must perform the work while visually checking the plug portion and the socket portion. In the present embodiment, since the upper lid 17 of the housing 18 is formed of a transparent member, the measurer replaces the second beams 25a and 25b while visually confirming the plug portion and the socket portion without removing the upper lid 17 from the housing base body 16. Can work and is very convenient.

図6において、基準側天秤ビーム23aの第1ビーム24aの支点22aに近い部分に第1電磁コイル33aが付設されている。この第1電磁コイル33aを貫通して磁石34aが設けられている。試料側天秤ビーム23bの第1ビーム24bの支点22bに近い部分に第2電磁コイル33b及び第3電磁コイル33cが付設されている。第2電磁コイル33bと第3電磁コイル33cは1つのコイルボビンの片側に1つずつ巻かれたり、1つのコイルボビンに互いに重ねて巻かれたりしている。第2電磁コイル33b及び第3電磁コイル33cを貫通して磁石34bが設けられている。磁石34a,34bは図5においてハウジング基体16に固定されている。   In FIG. 6, the 1st electromagnetic coil 33a is attached to the part close | similar to the fulcrum 22a of the 1st beam 24a of the reference | standard side balance beam 23a. A magnet 34a is provided through the first electromagnetic coil 33a. A second electromagnetic coil 33b and a third electromagnetic coil 33c are attached to a portion of the sample-side balance beam 23b near the fulcrum 22b of the first beam 24b. The second electromagnetic coil 33b and the third electromagnetic coil 33c are wound one by one on one side of one coil bobbin, or are wound around one coil bobbin. A magnet 34b is provided through the second electromagnetic coil 33b and the third electromagnetic coil 33c. The magnets 34a and 34b are fixed to the housing base 16 in FIG.

図6において、第1電磁コイル33aと磁石34aは、支点22aを中心として天秤ビーム23aを傾斜移動させるビーム駆動装置28aとして作用する。また、第2電磁コイル33bと第3電磁コイル33cと磁石34bは、支点22bを中心として天秤ビーム23bを傾斜移動させるビーム駆動装置28bとして作用する。各第1ビーム24a,24bの途中にバランス分銅35a,35bがネジ止めによって位置可変に固定されている。これらのバランス分銅35a,35bのビーム上の位置を適宜に調節することにより、天秤ビーム23a,23bを初期の平衡状態に設定できる。   In FIG. 6, the first electromagnetic coil 33a and the magnet 34a act as a beam driving device 28a that tilts and moves the balance beam 23a around the fulcrum 22a. The second electromagnetic coil 33b, the third electromagnetic coil 33c, and the magnet 34b act as a beam driving device 28b that tilts and moves the balance beam 23b around the fulcrum 22b. Balance weights 35a and 35b are fixed to the middle of each of the first beams 24a and 24b in a variable manner by screws. By appropriately adjusting the positions of the balance weights 35a and 35b on the beam, the balance beams 23a and 23b can be set to an initial equilibrium state.

各第1ビーム24a,24bの右端に傾き検知機構37a,37bが設けられている。傾き検知機構37a,37bは、第1ビーム24a,24bの後端に形成されたスリット38a,38bと、スリット38a,38bの一方の側に配置された光源39a,39bと、スリット38a,38bの他方の側に配置された受光素子40a,40bとを有する。光源39a,39bは例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)によって構成できる。受光素子40a,40bは例えばフォトダイオードによって構成できる。   Tilt detection mechanisms 37a and 37b are provided at the right ends of the first beams 24a and 24b. The tilt detection mechanisms 37a and 37b include slits 38a and 38b formed at the rear ends of the first beams 24a and 24b, light sources 39a and 39b disposed on one side of the slits 38a and 38b, and slits 38a and 38b. It has the light receiving elements 40a and 40b arranged on the other side. The light sources 39a and 39b can be configured by, for example, LEDs (Light Emitting Diodes). The light receiving elements 40a and 40b can be constituted by photodiodes, for example.

傾き検知機構37a,37bとビーム駆動機構28a,28bとの間にはフィードバック制御回路42が設けられている。フィードバック制御回路42は、天秤ビーム23a.23bを水平状態に維持するための制御を行う。また、試料側のビーム駆動装置28b内の第3電磁コイル33cの通電下流側端子にTG測定回路43が接続されている。TG測定回路43は、第3電磁コイル33cを流れる電流値に基づいて試料Sに発生した重量変化を演算する。フィードバック制御回路42及びTG測定回路43は図2においてカバー2によって囲まれる空間内の適所に設けられている。   A feedback control circuit 42 is provided between the tilt detection mechanisms 37a and 37b and the beam driving mechanisms 28a and 28b. The feedback control circuit 42 includes a balance beam 23a. Control for maintaining 23b in a horizontal state is performed. In addition, a TG measurement circuit 43 is connected to a current-carrying downstream terminal of the third electromagnetic coil 33c in the beam drive device 28b on the sample side. The TG measurement circuit 43 calculates the weight change generated in the sample S based on the value of the current flowing through the third electromagnetic coil 33c. The feedback control circuit 42 and the TG measurement circuit 43 are provided at appropriate positions in the space surrounded by the cover 2 in FIG.

フィードバック制御回路42及びTG測定回路43は特開平8−292142号公報に開示された回路構成と同じ回路構成とすることにする。以下、これらの回路について簡単に説明する。フィードバック制御回路42は、基準側天秤機構21a内の受光素子40aの出力端子に接続された基準物質側制御回路44を有する。基準物質制御回路44は例えばPID(Proportional Integral Derivative:比例・積分・微分)回路を用いて構成されており、その出力は2方向に並列に取り出され、一方の出力信号は増幅回路45aを介して基準側天秤機構21a側のビーム駆動装置28a内の第1電磁コイル33aの入力端子に伝送される。基準物質制御回路44の他方の出力信号はゲイン設定器46及び増幅回路45bを介して試料側天秤機構21b側のビーム駆動装置28b内の第2電磁コイル33bの入力端子に伝送される。   The feedback control circuit 42 and the TG measurement circuit 43 have the same circuit configuration as that disclosed in JP-A-8-292142. Hereinafter, these circuits will be briefly described. The feedback control circuit 42 includes a reference material side control circuit 44 connected to the output terminal of the light receiving element 40a in the reference side balance mechanism 21a. The reference material control circuit 44 is configured by using, for example, a PID (Proportional Integral Derivative) circuit, the output of which is taken out in parallel in two directions, and one output signal is passed through the amplifier circuit 45a. It is transmitted to the input terminal of the first electromagnetic coil 33a in the beam driving device 28a on the reference side balance mechanism 21a side. The other output signal of the reference material control circuit 44 is transmitted to the input terminal of the second electromagnetic coil 33b in the beam driving device 28b on the sample side balance mechanism 21b side via the gain setting unit 46 and the amplification circuit 45b.

フィードバック制御回路42は、さらに、試料側天秤機構21b内の受光素子40bの出力端子に接続された試料側制御回路47を有する。試料側制御回路47も例えばPID回路を用いて構成されており、その出力信号は増幅回路45cを介して試料側天秤機構21b側のビーム駆動装置28b内の第3電磁コイル33cの入力端子に伝送される。そして、第3電磁コイル33cの出力端子にTG測定回路43が接続されている。TG測定回路43は第3電磁コイル33cに投入された電流値に基づいて試料Sの重量変化を演算によって求める。   The feedback control circuit 42 further includes a sample side control circuit 47 connected to the output terminal of the light receiving element 40b in the sample side balance mechanism 21b. The sample side control circuit 47 is also configured using, for example, a PID circuit, and its output signal is transmitted to the input terminal of the third electromagnetic coil 33c in the beam driving device 28b on the sample side balance mechanism 21b side via the amplifier circuit 45c. Is done. The TG measurement circuit 43 is connected to the output terminal of the third electromagnetic coil 33c. The TG measurement circuit 43 calculates the weight change of the sample S by calculation based on the current value input to the third electromagnetic coil 33c.

基準側天秤機構21a内の天秤ビーム23aが何等かの原因によって傾くと、スリット38aの位置が変化するので受光素子40aの受光量が変化してその出力信号が変化する。基準物質側制御回路44はその出力信号の変化に基づいて補償信号を生成して出力し、その出力信号が増幅回路45aを介して基準側ビーム駆動装置28a内の第1電磁コイル33aへ供給される。こうして第1電磁コイル33aに電流が流れ、磁石34aとの相互作用により力が発生し、この力により天秤ビーム23aの傾きと反対方向に回転モーメントが発生してその傾きが補償され、基準側天秤ビーム23aが水平状態に維持される。   If the balance beam 23a in the reference-side balance mechanism 21a is tilted for some reason, the position of the slit 38a changes, so that the amount of light received by the light receiving element 40a changes and the output signal changes. The reference substance side control circuit 44 generates and outputs a compensation signal based on the change in the output signal, and the output signal is supplied to the first electromagnetic coil 33a in the reference side beam driving device 28a via the amplifier circuit 45a. The In this way, a current flows through the first electromagnetic coil 33a, and a force is generated by the interaction with the magnet 34a. This force generates a rotational moment in a direction opposite to the inclination of the balance beam 23a, thereby compensating for the inclination. The beam 23a is maintained in a horizontal state.

一方、基準物質側制御回路44から出力された補償信号はゲイン設定器46及び増幅回路45bを介して試料側ビーム駆動装置28b内の第2電磁コイル33bへも供給される。これにより、試料側天秤ビーム23bに基準側天秤ビーム23aと同じ量の補償モーメントが付与される。これに加え、試料側天秤機構21bでは、天秤ビーム23bの傾きに応じて受光素子40bの出力信号に変化が発生し、この変化に応じて試料側制御回路47が補償信号を生成して出力し、その出力信号が増幅回路45cを介して試料側ビーム駆動装置28b内の第3電磁コイル33cへ供給される。以上により、試料側ビーム駆動装置28b内の第2電磁コイル33b及び第3電磁コイル33cに電流が流れ、磁石34bとの相互作用により力が発生し、この力により天秤ビーム23bの傾きと反対方向に回転モーメントが発生してその傾きが補償され、試料側天秤ビーム23bが水平状態に維持される。このとき、第3電磁コイル33cを流れた電流に基づいてTG測定回路43により試料Sの重量変化が演算によって求められる。   On the other hand, the compensation signal output from the reference substance side control circuit 44 is also supplied to the second electromagnetic coil 33b in the sample side beam driving device 28b via the gain setting unit 46 and the amplification circuit 45b. Thereby, the same amount of compensation moment as that of the reference side balance beam 23a is applied to the sample side balance beam 23b. In addition, in the sample side balance mechanism 21b, a change occurs in the output signal of the light receiving element 40b according to the inclination of the balance beam 23b, and the sample side control circuit 47 generates and outputs a compensation signal in accordance with this change. The output signal is supplied to the third electromagnetic coil 33c in the sample side beam driving device 28b through the amplification circuit 45c. Thus, a current flows through the second electromagnetic coil 33b and the third electromagnetic coil 33c in the sample-side beam driving device 28b, and a force is generated by the interaction with the magnet 34b, and this force causes a direction opposite to the inclination of the balance beam 23b. Rotational moment is generated in the lens, the inclination is compensated, and the sample-side balance beam 23b is maintained in a horizontal state. At this time, the weight change of the sample S is calculated by the TG measurement circuit 43 based on the current flowing through the third electromagnetic coil 33c.

本実施形態では、基準側天秤ビーム23aの傾きに対する補償信号を基準側天秤ビーム23aそれ自身にフィードバックすることに加え、試料側天秤ビーム23bへもフィードバックすることにしたので、2つの天秤ビームが試料Sの重量変化以外の影響を受けた場合に、その直後の過渡的な制御状態において不要なノイズが発生することを防ぐことができ、信頼性の高いTG測定が可能となっている。   In this embodiment, in addition to feeding back the compensation signal for the inclination of the reference-side balance beam 23a to the reference-side balance beam 23a itself, it is also fed back to the sample-side balance beam 23b. When an influence other than the weight change of S is received, it is possible to prevent unnecessary noise from being generated in a transient control state immediately after that, and TG measurement with high reliability is possible.

なお、図5において、支点22a,22b、傾き検知機構37a,37b、ビーム駆動機構28a,28b、及びそれら各部に対応する部分の天秤ビーム23a,23b(実質的には、第1ビーム24a,24bに相当する部分)は、ハウジング18内に格納されている。そして、天秤ビーム23a,23bのそれ以外の部分(実質的には、第2ビーム25a,25bに相当する部分)はハウジング18の側板に設けた開口19を通して外部へ延び出ている。   In FIG. 5, fulcrums 22a and 22b, tilt detection mechanisms 37a and 37b, beam drive mechanisms 28a and 28b, and balance beams 23a and 23b (substantially, first beams 24a and 24b) corresponding to the respective parts. The portion corresponding to (1) is stored in the housing 18. The other portions of the balance beams 23 a and 23 b (substantially the portions corresponding to the second beams 25 a and 25 b) extend outside through an opening 19 provided in the side plate of the housing 18.

本実施形態では、試料側天秤機構21bに支持された試料Sを交換する際、天秤ユニット6を移動させることにより試料Sを図4の保護管14の外部へ持ち出した後にその試料Sの交換を行うことにしている。以下、天秤ユニット6をそのように移動させるための構成について説明する。   In this embodiment, when exchanging the sample S supported by the sample-side balance mechanism 21b, the sample S is exchanged after the sample S is taken out of the protective tube 14 of FIG. 4 by moving the balance unit 6. To do. Hereinafter, a configuration for moving the balance unit 6 in such a manner will be described.

図3において、試料移動装置7がハウジング18の下部に設けられている。試料移動装置7は、フレーム50上に固定されたレール51と、レール51の上をスライド移動するスライダ52と、スライダ52の上に固定されたユニット基板53とを有する。ハウジング18のハウジング基体16は、その後部の歯車部材56の中心を通って上下方向に延びる軸線X0を中心として旋回移動可能にユニット基板53上に設けられている。ハウジング基体16をユニット基板53上にそのように旋回可能に設けるための構成は任意に選定できるが、例えば、ハウジング基体16と基板53とを軸線X0において軸部材によって回転可能に連結したり、ハウジング基体16を適宜のガイド部材によってガイドすることによって基板53上で軸線X0を中心として旋回可能としたりできる。   In FIG. 3, the sample moving device 7 is provided in the lower part of the housing 18. The sample moving device 7 includes a rail 51 fixed on the frame 50, a slider 52 that slides on the rail 51, and a unit substrate 53 fixed on the slider 52. The housing base 16 of the housing 18 is provided on the unit substrate 53 so as to be pivotable about an axis line X0 extending in the vertical direction through the center of the gear member 56 at the rear portion. The configuration for providing the housing base 16 on the unit substrate 53 so as to be rotatable can be arbitrarily selected. For example, the housing base 16 and the substrate 53 are rotatably connected to each other by a shaft member on the axis X0, By guiding the base body 16 with an appropriate guide member, the base body 16 can be turned around the axis line X0.

図3において、試料移動装置7は回転速度を制御可能な電動モータ54、例えばパルスモータ、ステッピングモータを有している。モータ54の出力軸はスライダ52に駆動連結しており、モータ54が作動してその出力軸が回転するとスライダ52がレール51に沿ってスライド移動する。このようなスライド機構は、例えば、モータ54の出力軸にネジ軸を固定し、そのネジ軸に噛み合う雌ネジをスライダ52に設け、それらのネジを噛み合わせて成る機構によって構成できる。レール51は直線状に延びており、従って、スライダ52は矢印A−A’で示すように図の左右方向へ直線スライド移動する。スライダ52がスライド移動すると、それに固定されたハウジング18も一体にスライド移動する。   In FIG. 3, the sample moving device 7 has an electric motor 54 capable of controlling the rotation speed, for example, a pulse motor or a stepping motor. The output shaft of the motor 54 is drivingly connected to the slider 52, and when the motor 54 operates and the output shaft rotates, the slider 52 slides along the rail 51. Such a slide mechanism can be configured by a mechanism in which a screw shaft is fixed to the output shaft of the motor 54, a female screw meshing with the screw shaft is provided in the slider 52, and these screws are meshed with each other. The rail 51 extends in a straight line, and therefore the slider 52 linearly slides in the left-right direction in the drawing as indicated by an arrow A-A ′. When the slider 52 slides, the housing 18 fixed thereto also slides together.

図3及び図4はハウジング18が最もA’方向(図の左方向)へ移動した状態を示しており、この状態でハウジング18の左端側板が保護管14の右端面に当接している。この状態で保護管14の右側開口とハウジング基体16の左側側板の開口19とが連通している。図4に示すように、ハウジング18内の基準側天秤機構21aの天秤ビーム23aによって支持された基準物質R及び試料側天秤機構21bの天秤ビーム23bによって支持された試料Sは保護管14の内部、従ってヒータ12の内部に置かれている。   3 and 4 show a state in which the housing 18 has moved most in the A ′ direction (left direction in the figure), and in this state, the left end side plate of the housing 18 is in contact with the right end surface of the protective tube 14. In this state, the right opening of the protective tube 14 and the opening 19 of the left side plate of the housing base 16 communicate with each other. As shown in FIG. 4, the reference material R supported by the balance beam 23a of the reference side balance mechanism 21a in the housing 18 and the sample S supported by the balance beam 23b of the sample side balance mechanism 21b are placed inside the protective tube 14, Therefore, it is placed inside the heater 12.

このようにしてヒータ12の内部に置かれた試料Sの位置が測定位置Psである。また、試料Sをその測定位置Psに置いている試料側天秤ビーム23bの位置が天秤ビームの第1位置である。なお、これ以降の説明では、試料Sが測定位置Psに置かれているときの基準物質Rの位置を測定位置ということがある。また、基準物質Rをその測定位置に置いている基準側天秤ビーム23aの位置を天秤ビームの第1位置ということがある。   Thus, the position of the sample S placed inside the heater 12 is the measurement position Ps. Further, the position of the sample-side balance beam 23b where the sample S is placed at the measurement position Ps is the first position of the balance beam. In the following description, the position of the reference material R when the sample S is placed at the measurement position Ps may be referred to as a measurement position. Further, the position of the reference-side balance beam 23a where the reference material R is placed at the measurement position may be referred to as a first position of the balance beam.

保護管14の小径部の左端と天秤ユニット6のハウジング基体16の右側側壁との間には配管62が施され、その配管62の途中に排気装置63が設けられている。排気装置63は、例えば排気ポンプによって構成される。試料側天秤機構21b等が上記の第1位置にあるとき、ハウジング基体16の左側側壁と保護管14の右側開口は気密につながっている。この状態で排気装置63を作動することにより、保護管14及びハウジング18の内部を真空状態又は減圧状態に設定できる。保護管14及びハウジング18の内部を真空状態又は減圧状態に設定するのは、真空状態等の下での試料Sの熱特性を測定したい場合、及び目的のガス雰囲気に置換したい場合があるからである。   A pipe 62 is provided between the left end of the small diameter portion of the protective tube 14 and the right side wall of the housing base 16 of the balance unit 6, and an exhaust device 63 is provided in the middle of the pipe 62. The exhaust device 63 is configured by, for example, an exhaust pump. When the sample side balance mechanism 21b or the like is in the first position, the left side wall of the housing base 16 and the right side opening of the protective tube 14 are connected in an airtight manner. By operating the exhaust device 63 in this state, the inside of the protective tube 14 and the housing 18 can be set to a vacuum state or a reduced pressure state. The reason why the inside of the protective tube 14 and the housing 18 is set to a vacuum state or a reduced pressure state is that there is a case where it is desired to measure the thermal characteristics of the sample S under a vacuum state or the like, and there is a case where it is desired to replace the target gas atmosphere. is there.

本実施形態の熱分析装置1においては、天秤機構21a及び21bを上記の第1位置に置いた状態で、必要に応じて保護管14の内部を真空状態に設定した上で、基準物質R及び試料Sをヒータ12によって加熱することによって所定の昇温プログラムに従って昇温させながら、基準物質Rに対する試料Sの重量変化を測定する。   In the thermal analysis device 1 of the present embodiment, with the balance mechanisms 21a and 21b placed in the first position, the inside of the protective tube 14 is set to a vacuum state as necessary, and then the reference substance R and The sample S is heated by the heater 12 and the weight change of the sample S relative to the reference material R is measured while the temperature is raised according to a predetermined temperature raising program.

図3において試料移動装置7が作動してハウジング18が矢印A方向(図の右方向)へ直線スライド移動すると、図7に示すように、ハウジング18が矢印A方向へ直線軌跡L0に沿って直線スライド移動してハウジング基体16の左側側板が保護管14の右端面から離れる。ハウジング18が第2ビーム25a,25bの長さ以上の距離だけ直線スライド移動すると、それらのビーム25a,25bの先端に支持された基準物質R及び試料Sが保護管14の外側、従って試料温度制御装置8の外側へ持ち出される。   In FIG. 3, when the sample moving device 7 is operated and the housing 18 is linearly slid and moved in the direction of arrow A (rightward in the figure), the housing 18 is linearly moved along the straight line L0 in the direction of arrow A as shown in FIG. By sliding, the left side plate of the housing base 16 is separated from the right end surface of the protective tube 14. When the housing 18 is linearly slid by a distance equal to or longer than the length of the second beams 25a and 25b, the reference material R and the sample S supported at the tips of the beams 25a and 25b are outside the protective tube 14, and thus the sample temperature control. It is taken out of the device 8.

ハウジング基体16の底板の後端部の側面には歯車部材56が設けられている。この歯車部材56はその一部分がハウジング基体16の外側へ張り出している。また、歯車部材56はハウジング基体16に回転不能に固定されている。カバー2の内部の右隅部分にはラック57が位置不動に設けられている。このラック57の歯面は歯車部材56の歯面の直線移動軌跡上に設けられている。従って、ハウジング18が矢印A方向へ所定距離だけ直線スライド移動すると、歯車部材56の歯面がラック57の歯面に噛み合う。   A gear member 56 is provided on the side surface of the rear end portion of the bottom plate of the housing base 16. A part of the gear member 56 projects to the outside of the housing base 16. The gear member 56 is fixed to the housing base 16 so as not to rotate. A rack 57 is provided in a fixed position at the right corner inside the cover 2. The tooth surface of the rack 57 is provided on the linear movement locus of the tooth surface of the gear member 56. Therefore, when the housing 18 is linearly slid and moved in the direction of arrow A by a predetermined distance, the tooth surface of the gear member 56 meshes with the tooth surface of the rack 57.

歯車部材56はハウジング基体16に相対回転不能に固定されており、さらにハウジング基体16の底板は軸線X0を中心として基板53に対して旋回可能であるので、歯車部材56とラック57とが噛み合った状態でハウジング18が矢印A方向(右方向)へさらに直線スライド移動すると、ハウジング18は図8に示すように、ユニット基板53に対して軸線X0を中心として矢印B方向(反時計方向)へ旋回スライド移動を行う。   Since the gear member 56 is fixed to the housing base 16 so as not to rotate relative to the housing base 16, and the bottom plate of the housing base 16 can pivot with respect to the substrate 53 about the axis X0, the gear member 56 and the rack 57 are engaged with each other. When the housing 18 further linearly slides in the direction of arrow A (rightward) in this state, the housing 18 turns in the direction of arrow B (counterclockwise) about the axis X0 with respect to the unit substrate 53 as shown in FIG. Move the slide.

ハウジング18が図8の反時計方向へ所定角度だけ旋回スライド移動すると、ハウジング18内の基準側天秤機構21aの天秤ビーム23aによって支持された基準物質R及び試料側天秤機構21bの天秤ビーム23bによって支持された試料Sは保護管14の外部、従って試料温度制御装置8の外部に置かれる。より具体的には、試料Sは、図7に矢印L0で示す直線軌跡から横方向(図の下方向)へ外れた位置に置かれる。このようにして試料温度制御装置8の外部に置かれた試料Sの位置が離隔位置Prであり、試料Sをそのような離隔位置Prに置く試料側天秤ビーム23bの位置が天秤ビームの第2位置である。離隔位置Prは、場合によっては、直線軌跡L0それ自身の上に設定することもできるのであるが、本実施形態では離隔位置Prを直線軌跡L0から横方向へ外れた位置に設定している。   When the housing 18 turns and moves counterclockwise by a predetermined angle in FIG. 8, the reference material R in the housing 18 supported by the balance beam 23a of the reference side balance mechanism 21a and the balance beam 23b of the sample side balance mechanism 21b are supported. The prepared sample S is placed outside the protective tube 14 and thus outside the sample temperature control device 8. More specifically, the sample S is placed at a position that deviates laterally (downward in the figure) from the linear locus indicated by the arrow L0 in FIG. The position of the sample S placed outside the sample temperature control device 8 in this way is the separation position Pr, and the position of the sample-side balance beam 23b that places the sample S at such a separation position Pr is the second position of the balance beam. Position. The separation position Pr can be set on the straight line locus L0 itself in some cases, but in this embodiment, the separation position Pr is set at a position deviating from the straight line locus L0 in the lateral direction.

試料側天秤ビーム23bが第2位置にあるとき、その試料側天秤ビーム23bによって支持されて離隔位置Prにある試料S、及び基準側天秤ビーム23aによって支持された基準物質Rは、操作部カバー4の中に入り込むようになっている。そして、操作部カバー4の上面であって基準物質R及び試料Sに対応する面に開口部59が設けられている。開口部59は単なる開口であっても構わないが、本実施形態では、開口部59に開閉シャッタ60が備え付けられている。この開閉シャッタ60は操作部カバー4の前面に設けられたスライドツマミ61に連動しており、ツマミ61を右側の閉位置に置くとシャッタ60が閉じ、ツマミ61を補足図(a)に示す左側の開位置に置くとシャッタ60が開く。試料側天秤ビーム23bが第2位置にあるときにシャッタ60を開くと、開口部59の下に基準物質R及び試料Sを視認することができる。この状態で、測定者はピンセット等といった交換器具を用いて試料Sを交換することができる。また、必要に応じて、基準物質Rを交換することもできる。   When the sample-side balance beam 23b is in the second position, the sample S supported by the sample-side balance beam 23b and at the separation position Pr, and the reference material R supported by the reference-side balance beam 23a are transferred to the operation unit cover 4 It is supposed to go inside. An opening 59 is provided on the upper surface of the operation unit cover 4 and corresponding to the reference material R and the sample S. The opening 59 may be a simple opening, but in this embodiment, the opening 59 is provided with an opening / closing shutter 60. The opening / closing shutter 60 is interlocked with a slide knob 61 provided on the front surface of the operation unit cover 4. When the knob 61 is placed at the right closed position, the shutter 60 is closed, and the knob 61 is moved to the left as shown in the supplementary diagram (a). When the shutter 60 is placed in the open position, the shutter 60 opens. If the shutter 60 is opened when the sample-side balance beam 23b is in the second position, the reference substance R and the sample S can be visually recognized under the opening 59. In this state, the measurer can exchange the sample S using an exchange device such as tweezers. Further, the reference substance R can be exchanged as necessary.

以上の説明から、図3の試料移動装置7の働きにより、図4の基準側天秤機構21a及び試料側天秤機構21bを図4に示す第1位置から図8に示す第2位置までスライド移動できることが理解された。この後、試料側天秤機構21b等が図8の第2位置にある状態からユニット基板53を矢印A’方向へ直線スライド移動させると、歯車部材56とラック57の働きにより天秤ユニット6は矢印B’方向へ旋回スライド移動する。そして、試料Sが図7に示すように直線軌跡L0上に達すると、その後は、基板53の直線スライド移動に追従して天秤ユニット6が矢印A’方向へ直線スライド移動し、最終的に図4に示す第1位置へ到達する。この状態で、試料Sに対してTG−DTA測定を行うことができる。   From the above description, the reference-side balance mechanism 21a and the sample-side balance mechanism 21b in FIG. 4 can be slid from the first position shown in FIG. 4 to the second position shown in FIG. 8 by the function of the sample moving device 7 in FIG. Was understood. Thereafter, when the unit substrate 53 is slid linearly in the direction of arrow A ′ from the state where the sample-side balance mechanism 21 b and the like are in the second position in FIG. 8, the balance unit 6 is moved to the arrow B by the action of the gear member 56 and the rack 57. 'Turn and slide in the direction. Then, when the sample S reaches the linear locus L0 as shown in FIG. 7, the balance unit 6 then linearly slides in the direction of arrow A ′ following the linear slide movement of the substrate 53, and finally the figure S The first position shown at 4 is reached. In this state, TG-DTA measurement can be performed on the sample S.

図3において、カバー2の内部空間の左端部領域に送風ファン64が設置されており、この送風ファン64の送気口が送風ダクト10につながっている。送風ファン64が作動すると、送風ダクト10からヒータ12へ送風が成され、ヒータ12が強制的に冷却される。冷却フィン9はその冷却を補助する。この冷却処理は、熱分析測定中に行われるものではなく、測定後に試料温度制御装置8を早く冷却するために行われるものである。ハウジング基体16の側面に対向して設けられたガイド部材65は、ハウジング18の矢印A−A’方向への直線スライド移動を案内するガイド部材である。   In FIG. 3, the blower fan 64 is installed in the left end region of the internal space of the cover 2, and the air supply port of the blower fan 64 is connected to the blower duct 10. When the blower fan 64 is activated, air is blown from the blower duct 10 to the heater 12, and the heater 12 is forcibly cooled. The cooling fins 9 assist the cooling. This cooling process is not performed during the thermal analysis measurement, but is performed in order to quickly cool the sample temperature control device 8 after the measurement. The guide member 65 provided to face the side surface of the housing base body 16 is a guide member that guides the linear slide movement of the housing 18 in the arrow A-A ′ direction.

以下、上記構成より成る熱分析装置1の動作を説明する。
まず、図8において、天秤ユニット6を図示の第2位置にセットする。この状態で試料側天秤ビーム23bの先端の感熱板30bは試料温度制御装置8の外部の位置である離隔位置Pr、すなわち操作部カバー4の開口部59の下方に置かれている。このとき、基準側天秤ビーム23aの先端の感熱板30aも開口部59の下方に置かれている。開口部59のシャッタ60をツマミ61を操作して開くと(補足図(a)参照)、その開口部59から感熱板30a,30bが視認できるので、測定者はそれらの感熱板30a,30bのそれぞれに基準物質R及び試料Sをピンセット等を用いて載置する。
Hereinafter, the operation of the thermal analyzer 1 having the above configuration will be described.
First, in FIG. 8, the balance unit 6 is set at the second position shown. In this state, the heat sensitive plate 30 b at the tip of the sample-side balance beam 23 b is placed at a separation position Pr that is a position outside the sample temperature control device 8, that is, below the opening 59 of the operation unit cover 4. At this time, the heat sensitive plate 30 a at the tip of the reference side balance beam 23 a is also placed below the opening 59. When the shutter 60 of the opening 59 is opened by operating the knob 61 (see supplementary figure (a)), the heat sensitive plates 30a and 30b can be visually recognized from the opening 59, so that the measurer can detect the heat sensitive plates 30a and 30b. A reference substance R and a sample S are placed on each using tweezers or the like.

次に、シャッタ60を閉じて、所定のスタートボタンを押すと、図3の試料移動装置7のモータ54が作動して図8のユニット基板53が矢印A’方向へ直線スライド移動する。このとき、歯車部材56とラック57との噛み合いの働きにより、天秤ユニット6が基板53上で矢印B’方向へ旋回スライド移動して、図7に示すように試料Sが直線軌跡L0上に載る所まで移動する。   Next, when the shutter 60 is closed and a predetermined start button is pressed, the motor 54 of the sample moving device 7 in FIG. 3 is activated, and the unit substrate 53 in FIG. 8 is linearly slid and moved in the arrow A ′ direction. At this time, due to the meshing action of the gear member 56 and the rack 57, the balance unit 6 pivots and slides in the direction of the arrow B ′ on the substrate 53, and the sample S is placed on the linear locus L0 as shown in FIG. Move to the place.

その後、ユニット基板53の矢印A’方向への直線スライド移動が継続して行われ、天秤ユニット6が追従して矢印A’方向へ移動する。この移動により、基準側天秤ビーム23aに支持された基準物質R及び試料側天秤ビーム23bに支持された試料Sは保護管14の内部へ挿入される。そして、最終的に天秤ユニット6内の基準側天秤ビーム23a及び試料側天秤ビーム23bが図4に示す第1位置まで移動して停止する。この状態で、基準物質R及び試料Sが試料温度制御装置8のヒータ12の内部の測定位置Psに置かれる。   Thereafter, the linear slide movement of the unit substrate 53 in the arrow A ′ direction is continuously performed, and the balance unit 6 follows and moves in the arrow A ′ direction. By this movement, the reference material R supported by the reference side balance beam 23 a and the sample S supported by the sample side balance beam 23 b are inserted into the protective tube 14. Finally, the reference-side balance beam 23a and the sample-side balance beam 23b in the balance unit 6 move to the first position shown in FIG. 4 and stop. In this state, the reference material R and the sample S are placed at the measurement position Ps inside the heater 12 of the sample temperature control device 8.

次に、温度制御回路13によって所定の昇温プログラムに従ってヒータ12を発熱させて基準物質R及び試料Sを加熱する。この加熱時に試料Sの物性に変化が生じてその重量が変化すると、図6において、試料Sを支持する試料側天秤ビーム23bと、物性変化を生じない基準物質Rを支持する基準側天秤ビーム23aとの間で傾き角度に相違が生じ、この相違に基づいてフィードバック制御回路42及びTG測定回路43によって重量変化が測定される。また、同時に、図5のDTA測定回路31によって基準物質Rに対する試料Sの温度変化が測定される。これにより、TG−DTA線図の元になる測定データが得られる。   Next, the reference material R and the sample S are heated by causing the heater 12 to generate heat according to a predetermined temperature raising program by the temperature control circuit 13. When the physical property of the sample S changes during this heating and its weight changes, in FIG. 6, the sample-side balance beam 23b that supports the sample S and the reference-side balance beam 23a that supports the reference material R that does not cause any physical property change. A difference in inclination angle occurs between the feedback control circuit 42 and the TG measurement circuit 43 based on this difference. At the same time, the temperature change of the sample S relative to the reference substance R is measured by the DTA measurement circuit 31 of FIG. Thereby, the measurement data used as the origin of a TG-DTA diagram are obtained.

測定が終了すると、図1の熱分析装置1の適所に設けた表示装置(図示せず)にその旨が表示され、それを見た測定者は試料Sを回収するための処理を指示するボタン(図示せず)を操作する。これにより、図3のモータ54が作動して天秤ユニット6が矢印A方向へ直線スライド移動する。天秤ユニット6が所定距離だけ移動すると、図7に示すように、基準物質R及び試料Sが保護管14の外部へ持ち出される。天秤ユニット6の直線スライド移動がさらに継続して行われると、図8に示すように歯車部材56とラック57との係合により天秤ユニット6が矢印B方向へ旋回スライド移動し、この移動により天秤ユニット6内の基準側天秤ビーム23a及び試料側天秤ビーム23bが図示の第2位置まで移動する。   When the measurement is completed, a message indicating that is displayed on a display device (not shown) provided at an appropriate position of the thermal analyzer 1 in FIG. 1, and the measurer who sees it displays a button for instructing a process for recovering the sample S (Not shown) is operated. Thereby, the motor 54 of FIG. 3 operates and the balance unit 6 linearly slides in the arrow A direction. When the balance unit 6 moves by a predetermined distance, the reference material R and the sample S are taken out of the protective tube 14 as shown in FIG. When the linear slide movement of the balance unit 6 is further continued, as shown in FIG. 8, the balance unit 6 pivots and slides in the direction of arrow B due to the engagement between the gear member 56 and the rack 57, and this movement causes the balance to move. The reference-side balance beam 23a and the sample-side balance beam 23b in the unit 6 are moved to the illustrated second position.

天秤ビーム23a,23bが第2位置に置かれると、それらによって支持された基準物質R及び試料Sは操作部カバー4の開口部59の下方位置、すなわち離隔位置Prに置かれる。このとき、熱分析装置1の所定位置に設けられた表示装置(図示せず)にその旨が表示され、その表示を見た測定者が試料Sの取り出し又は試料Sの交換を希望する場合には、ツマミ61を補足図(a)に矢印Cで示すように操作してシャッタ60を開く。測定者は開いたシャッタ60を通して試料Sを取り出したり、別の試料Sに交換する。   When the balance beams 23a and 23b are placed at the second position, the reference material R and the sample S supported by the balance beams 23a and 23b are placed below the opening 59 of the operation unit cover 4, that is, at the separation position Pr. At this time, when a display device (not shown) provided at a predetermined position of the thermal analysis device 1 displays that fact and the measurer who has seen the display desires to take out the sample S or replace the sample S. Operates the knob 61 as shown by the arrow C in the supplementary figure (a) to open the shutter 60. The measurer takes out the sample S through the opened shutter 60 or replaces it with another sample S.

図1に示すように操作部カバー4の下部に引出しテーブル67が設けられている。この引出しテーブル67は補足図(a)に示すように外部へ引き出すことができる。図8においてシャッタ60が開いている開口部59を通して試料Sや基準物質Rを出し入れする際、誤って試料S等を落下させてしまうことが考えられる。この場合、落下した試料S等は操作部カバー4の内部でテーブル67に受け取られるので、補足図(a)のようにテーブル67を外部へ引き出せば、落下した試料S等を簡単に回収できる。   As shown in FIG. 1, a drawer table 67 is provided below the operation unit cover 4. The drawer table 67 can be pulled out as shown in the supplementary diagram (a). In FIG. 8, when the sample S and the reference material R are taken in and out through the opening 59 where the shutter 60 is open, it is conceivable that the sample S or the like is accidentally dropped. In this case, since the dropped sample S and the like are received by the table 67 inside the operation unit cover 4, the dropped sample S and the like can be easily recovered by pulling the table 67 to the outside as shown in the supplementary diagram (a).

以上のように、本実施形態の熱分析装置1によれば、図4に示す試料Sを試料温度制御装置8の外部へ持ち出す際には、試料温度制御装置8を動かすのではなく、ハウジング18をスライド移動させることにより試料側天秤ビーム23bをスライド移動させ、この天秤ビーム23bのスライド移動により試料Sを試料温度制御装置8の外部位置である離隔位置Prへ搬送することにした。このため、試料温度制御装置8が重くなったり、試料温度制御装置8にガス搬送用チューブ等といった付帯機器が設けられる場合でも、試料Sの交換を行うための構造、本実施形態の場合は図3の試料移動装置7を非常に小型で且つ簡単に構築できる。   As described above, according to the thermal analysis device 1 of the present embodiment, when the sample S shown in FIG. 4 is taken out of the sample temperature control device 8, the sample temperature control device 8 is not moved, but the housing 18 The sample-side balance beam 23b is slid to move the sample S, and the sample S is transported to the separation position Pr that is an external position of the sample temperature control device 8 by the slide movement of the balance beam 23b. For this reason, even when the sample temperature control device 8 is heavy or when the sample temperature control device 8 is provided with auxiliary equipment such as a gas transfer tube, the structure for exchanging the sample S is shown in the case of this embodiment. 3 sample moving device 7 is very small and can be constructed easily.

図4において天秤ビーム23a,23bが図示の第1位置から矢印A方向への直線スライド移動を開始する際、又は図8において天秤ビーム23a,23bが図示の第2位置から矢印B’方向へ旋回スライド移動を開始する際、天秤ビーム23a,23bの移動速度は所定速度に向けて徐々に上げることが望ましい。つまり、いわゆるスロースタートを行うことが望ましい。また、天秤ビーム23a,23bをそれらの第1位置(図4)又は第2位置(図8)で停止させる際には、天秤ビーム23a,23bの移動速度は徐々に下げることが望ましい。つまり、いわゆるスローストップを行うことが望ましい。これらの速度制御により、天秤ビームの損傷及び変形や、天秤ビームからの試料等の落下を防止できる。これらの速度制御は、例えばモータの回転速度の制御によって行うことができる。   In FIG. 4, when the balance beams 23a and 23b start linear sliding movement from the first position shown in the figure to the arrow A direction, or in FIG. 8, the balance beams 23a and 23b turn from the second position shown in the figure to the arrow B ′ direction. When starting the slide movement, it is desirable to gradually increase the moving speed of the balance beams 23a and 23b toward a predetermined speed. That is, it is desirable to perform a so-called slow start. Further, when the balance beams 23a and 23b are stopped at the first position (FIG. 4) or the second position (FIG. 8), it is desirable to gradually decrease the moving speed of the balance beams 23a and 23b. That is, it is desirable to perform a so-called slow stop. These speed controls can prevent the balance beam from being damaged or deformed, and the sample or the like from falling off the balance beam. These speed controls can be performed, for example, by controlling the rotational speed of the motor.

図7において、矢印A方向への直線スライド移動を終えた天秤ビーム23a,23bが図8において矢印B方向へ旋回スライド移動を開始するとき、及び矢印B’方向への旋回スライド移動を終えた天秤ビーム23a,23bが矢印A’方向への直線スライド移動を開始するとき、天秤ビーム23a,23bの移動速度は所定の速度に向けて徐々に上げることが望ましい。これらの速度制御により、天秤ビームの損傷及び変形や、天秤ビームからの試料等の落下を防止できる。これらの速度制御も、例えばモータの回転速度の制御によって行うことができる。また、歯車部材56とラック57の歯形形状に変化を持たせることによってそれらの速度制御を行うこともできる。   In FIG. 7, when the balance beams 23a and 23b that have finished the linear slide movement in the direction of arrow A start the swivel slide movement in the direction of arrow B in FIG. 8, and the balance that has finished the swivel slide movement in the direction of arrow B ′. When the beams 23a and 23b start linear sliding movement in the direction of arrow A ′, it is desirable that the moving speed of the balance beams 23a and 23b is gradually increased toward a predetermined speed. These speed controls can prevent the balance beam from being damaged or deformed, and the sample or the like from falling off the balance beam. These speed controls can also be performed, for example, by controlling the rotational speed of the motor. Further, by changing the tooth profile shapes of the gear member 56 and the rack 57, the speed control thereof can be performed.

図1に示すように、熱分析測定を行うための機構の全ては、カバー2,カバー3a〜3c,及び操作部カバー4によって囲まれる空間内に設置されるので、天秤ビーム等が大気雰囲気に曝されることがなく、正確な重量測定を行うことができる。また、図8に示したように試料Sの離隔位置Prに対応して操作部カバー4に開口部59を設けたので、この開口部59を通して試料S等の出し入れを容易に行うことができる。   As shown in FIG. 1, since all the mechanisms for performing thermal analysis measurement are installed in a space surrounded by the cover 2, the covers 3a to 3c and the operation unit cover 4, the balance beam or the like is brought into the atmosphere. Accurate weighing can be performed without exposure. Further, as shown in FIG. 8, since the opening 59 is provided in the operation unit cover 4 corresponding to the separation position Pr of the sample S, the sample S and the like can be easily taken in and out through the opening 59.

本実施形態では、図8に示すように、試料Sの直線軌跡L0から横方向(図の下方向)へ外れた位置を試料Sの離隔位置Prとした。この構成により、仮に試料Sを天秤ビーム23bから落とした場合でも、その試料Sが熱分析装置1内の主要な機構部分に当たってその機構部分に損傷を与えることを防止できる。また、試料Sの直線軌跡L0から横方向へ外れた位置を試料Sの離隔位置Prとすることにより、試料Sを測定者の近くまで持ち運ぶことが可能となり、試料交換を簡単に行うことが可能となった。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the position that deviates from the linear locus L0 of the sample S in the lateral direction (downward in the figure) is defined as the separation position Pr of the sample S. With this configuration, even if the sample S is dropped from the balance beam 23b, the sample S can be prevented from hitting the main mechanism portion in the thermal analyzer 1 and damaging the mechanism portion. In addition, by setting the position deviated from the linear locus L0 of the sample S in the lateral direction as the separation position Pr of the sample S, the sample S can be carried near to the measurer, and the sample can be easily exchanged. It became.

図5において、天秤ビーム23a,23bを構成する第2ビーム25a,25bは第1ビーム24a,24bに対して着脱可能である。この着脱は補足図(b)に示すように、第2ビーム25a,25b側のプラグ部27a,27bを第1ビーム24a,24b側のソケット部267a,26bへ装着したり、取り外したりすることによって行われる。従来の熱分析装置においては、ハウジング18が不透明な金属材料又は不透明な樹脂材料によって形成されていたため、上記のようなプラグ部とソケット部の着脱を行う際には、ハウジング18の上蓋を取り外してハウジング18の内部を視認できるように開放した状態でその着脱を行っていた。この上蓋の着脱作業は非常に面倒であった。これに対し、本実施形態では、ハウジング18の上蓋17を透明な材料によって形成したので、天秤ビーム23a,23bの接続部分を上蓋17を通して視認できるようになった。このため、第1ビーム24a,24bと第2ビーム25a,25bの着脱を上蓋17を取り外すことなく行うことができるようになり、第2ビーム25a,25bの着脱を非常に容易に行うことができるようになった。   In FIG. 5, the second beams 25a and 25b constituting the balance beams 23a and 23b are detachable from the first beams 24a and 24b. As shown in the supplementary figure (b), this attachment / detachment is performed by attaching or removing the plug portions 27a, 27b on the second beam 25a, 25b side to the socket portions 267a, 26b on the first beam 24a, 24b side. Done. In the conventional thermal analyzer, since the housing 18 is formed of an opaque metal material or an opaque resin material, the upper lid of the housing 18 is removed when the plug portion and the socket portion are attached and detached as described above. The housing 18 was attached and detached in an open state so that the inside of the housing 18 was visible. The work of attaching and detaching the upper lid was very troublesome. On the other hand, in this embodiment, since the upper lid 17 of the housing 18 is formed of a transparent material, the connection portions of the balance beams 23a and 23b can be visually recognized through the upper lid 17. For this reason, the first beams 24a and 24b and the second beams 25a and 25b can be attached and detached without removing the upper lid 17, and the second beams 25a and 25b can be attached and detached very easily. It became so.

本実施形態によれば、図5において、透明カバー17を通して天秤ビーム23a,23bを観察しながら第1ビーム24a,24bと第2ビーム25s,25bとの着脱作業を行うことができるので、第2ビーム25a,25bの交換又は着脱作業の際にハウジング18の上蓋をいちいち取り外す必要がない。このため、第2ビーム25a,25bの着脱作業が非常に簡単であり、しかも、ハウジング18の内部構造及び天秤機構21a,21bを損傷することもない。   According to the present embodiment, the first beam 24a, 24b and the second beam 25s, 25b can be attached and detached while observing the balance beams 23a, 23b through the transparent cover 17 in FIG. It is not necessary to remove the top cover of the housing 18 every time the beams 25a and 25b are exchanged or detached. For this reason, the attaching / detaching operation of the second beams 25a and 25b is very simple, and the internal structure of the housing 18 and the balance mechanisms 21a and 21b are not damaged.

(その他の実施形態)
上記の実施形態では、図5に示したように、ハウジング18の上面に透明カバー17を固着することにより、ハウジング18の上面の全面を透明部とした。これに代えて、ハウジング18の上面側板の一部分を透明部とすることもできる。もちろん、この場合の透明部は天秤ビーム23a,23bにおける第1ビーム24a,24bと第2ビーム25a,25bとの接続部分を視認可能領域とする透明部である。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, the transparent cover 17 is fixed to the upper surface of the housing 18 so that the entire upper surface of the housing 18 is a transparent portion. Alternatively, a part of the upper side plate of the housing 18 can be a transparent portion. Of course, the transparent part in this case is a transparent part in which the connection part of the first beam 24a, 24b and the second beam 25a, 25b in the balance beam 23a, 23b is a visible region.

なお、透明カバー17をアクリル系樹脂によって形成する場合には、視認角度(作業者が見る角度)によっては反射光が発生してハウジング18の内部の視認が損なわれるおそれがある。この光反射現象を回避するため、天秤ビームの接続部分の近傍に対応する部分の透明カバー17の表面又は裏面にAR(Anti-Reflection:反射防止)フィルムを貼ったり、ARコートを施したりすることが望ましい。   When the transparent cover 17 is formed of an acrylic resin, reflected light may be generated depending on the viewing angle (the angle viewed by the operator), and the visibility inside the housing 18 may be impaired. In order to avoid this light reflection phenomenon, an AR (Anti-Reflection) film or an AR coating is applied to the front or back surface of the transparent cover 17 corresponding to the vicinity of the connecting portion of the balance beam. Is desirable.

また、必要があれば、天秤ビームの接続部分に対応する部分の透明カバー17をレンズ形状に成形加工したり、当該部分にレンズ(例えば、フレネルレンズ)を貼付することができる。こうすれば、天秤ビームの接続部分を拡大状態で視認できるようになり、天秤ビームの着脱作業をより正確に行うことができる。   If necessary, the transparent cover 17 corresponding to the connecting portion of the balance beam can be molded into a lens shape, or a lens (for example, a Fresnel lens) can be attached to the portion. If it carries out like this, the connection part of a balance beam can be visually recognized now in an expanded state, and the attachment or detachment work of a balance beam can be performed more correctly.

また、必要があれば、ハウジング18の内部又は外部の適所に照明装置を設けることができる。これにより、熱分析装置が置かれた場所が暗い状態であっても、照明装置を点灯することにより天秤ビームの着脱作業を正確に行うことができる。特に、ハウジング18の上面の一部分に透明部を設けた場合には、この照明方法が有利である。   Further, if necessary, a lighting device can be provided at a suitable position inside or outside the housing 18. Thereby, even if the place where the thermal analyzer is placed is in a dark state, it is possible to accurately attach and detach the balance beam by turning on the illumination device. In particular, this illumination method is advantageous when a transparent portion is provided on a part of the upper surface of the housing 18.

上記実施形態では、図8に示したように、試料Sの直線軌跡L0から横方向へ外れた位置を試料Sの離隔位置Prとした。これに代えて、直線軌跡L0上の適宜の位置を試料Sの隔離位置Prとすることもできる。この場合でも、試料温度制御装置8を動かすことなく、天秤ビーム23bの方を動かすことによって試料交換を可能にする、という本発明の目的を達成できる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 8, the position deviated laterally from the linear locus L0 of the sample S is set as the separation position Pr of the sample S. Instead, an appropriate position on the linear locus L0 can be set as the isolation position Pr of the sample S. Even in this case, it is possible to achieve the object of the present invention to enable the sample exchange by moving the balance beam 23b without moving the sample temperature control device 8.

上記実施形態では、図5に示すように、試料Sのための天秤機構21bに加えて基準物質Rのための天秤機構21aを用いることにした。しかしながら、本発明は、基準物質Rのための天秤機構21aを用いることなく、試料Sのための1つの天秤機構21bだけを用いる構成のTG装置にも適用できる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 5, in addition to the balance mechanism 21b for the sample S, the balance mechanism 21a for the reference material R is used. However, the present invention can also be applied to a TG device configured to use only one balance mechanism 21b for the sample S without using the balance mechanism 21a for the reference substance R.

本発明に係る熱分析装置の一実施形態の全体の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the overall appearance of an embodiment of a thermal analyzer according to the present invention. 図1に示す熱分析装置の上カバーを外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the upper cover of the thermal analyzer shown in FIG. 図2に示す熱分析装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the thermal analyzer shown in FIG. 図2に示す熱分析装置の平面断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view of the thermal analyzer shown in FIG. 2. 図4に示す熱分析装置の要部である天秤ユニットを示す平面断面図である。FIG. 5 is a plan sectional view showing a balance unit that is a main part of the thermal analysis apparatus shown in FIG. 4. 図5に示す天秤ユニットの側面構造及び付随する電気回路を示す図である。It is a figure which shows the side structure and accompanying electric circuit of the balance unit shown in FIG. 図4に示す構造の動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the structure shown in FIG. 図4に示す構造の他の動作状態を示す図である。It is a figure which shows the other operation state of the structure shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1.熱分析装置、 2.本体カバー、 3a〜3c.上カバー、 4.操作部カバー、
6.天秤ユニット、 7.試料移動装置、 8.試料温度制御装置、 9.冷却フィン、
10.送風ダクト、 12.ヒータ、 14.保護管、 16.ハウジング基体、
17.透明カバー、 18.ハウジング、 19.開口、 21a.基準側天秤機構、
21b.試料側天秤機構、 22a,22b.トーションワイヤ(支点)、
23a.基準側天秤ビーム、 23b.試料側天秤ビーム、
24a,24b.第1ビーム、 25a,25b.第2ビーム、
26a,26b.ソケット部、 27a.27b.プラグ部、
28a,28b.ビーム駆動装置、 29a,29b.マーク、
30a,30b.感熱板、 33a.第1電磁コイル、 33b.第2電磁コイル、
33c.第3電磁コイル、 34a,34b.磁石、 35a,35b.バランス分銅、
37a,37b.傾き検知機構、 38a,38b.スリット、
39a,39b.光源、 40a,40b.受光素子、
42.フィードバック制御回路、 50.フレーム、 51.レール、
52.スライダ、 53.ユニット基板、 54.電動モータ、 56.歯車部材、
57.ラック、 59.開口部、 60.開閉シャッタ、 61.スライドツマミ、
62.配管、 63.排気装置、 64.送風ファン、 65.ガイド部材、
67.引出しテーブル、 R.基準物質、 S.試料、 L0.直線軌跡
1. 1. Thermal analysis device Body cover, 3a-3c. Upper cover, 4. Operation unit cover,
6). 6. Balance unit Sample moving device, 8. 8. Sample temperature control device, Cooling fins,
10. Air duct, 12. Heater, 14. Protection tube, 16. Housing base,
17. Transparent cover, 18. Housing, 19. Opening, 21a. Reference side balance mechanism,
21b. Sample-side balance mechanism, 22a, 22b. Torsion wire (fulcrum),
23a. Reference side balance beam, 23b. Sample-side balance beam,
24a, 24b. First beam, 25a, 25b. The second beam,
26a, 26b. Socket part, 27a. 27b. Plug part,
28a, 28b. Beam driving device, 29a, 29b. mark,
30a, 30b. Heat sensitive plate, 33a. First electromagnetic coil, 33b. A second electromagnetic coil,
33c. 3rd electromagnetic coil, 34a, 34b. Magnets 35a, 35b. Balance weight,
37a, 37b. Tilt detection mechanism 38a, 38b. slit,
39a, 39b. Light source, 40a, 40b. Light receiving element,
42. Feedback control circuit, 50. Frame, 51. rail,
52. Slider, 53. Unit substrate, 54. Electric motor, 56. Gear members,
57. Rack, 59. Opening, 60. Open / close shutter, 61. Slide knob,
62. Piping, 63. Exhaust device, 64. Blower fan, 65. Guide members,
67. Drawer table, R.D. Reference substance, S. Sample, L0. Linear trajectory

Claims (5)

第1ビームと第2ビームとを接続して成る天秤ビームと、
前記第1ビームを傾斜揺動可能に支持する支点と、
該支点及び前記第1ビームを格納し開口を有するハウジングとを有し、
前記第2ビームは、前記開口を通して前記ハウジングの内部に挿入されて前記第1ビームに接続されて前記ハウジングの外部に延在し、接続側の端部と反対側の端部で試料を支持し、
前記第1ビームと前記第2ビームとの接続部を視認可能領域とする透明部を前記ハウジングに設けた
ことを特徴とする熱分析装置。
A balance beam formed by connecting the first beam and the second beam;
A fulcrum that supports the first beam so as to be capable of tilting and swinging;
A housing containing the fulcrum and the first beam and having an opening;
The second beam is inserted into the housing through the opening, connected to the first beam, extends to the outside of the housing, and supports the sample at an end opposite to the end on the connection side. ,
The thermal analysis apparatus according to claim 1, wherein a transparent portion having a connection portion between the first beam and the second beam as a visible region is provided in the housing.
請求項1記載の熱分析装置において、前記第1ビーム及び前記第2ビームのいずれか一方は挿入されるプラグを有し、それらの他方は挿入を受けるソケットを有し、前記第1ビームと前記第2ビームはプラグとソケットとの嵌合によって互いに接続されることを特徴とする熱分析装置。   2. The thermal analysis apparatus according to claim 1, wherein one of the first beam and the second beam has a plug to be inserted, and the other has a socket for receiving the insertion, and the first beam and the The second beam is connected to each other by fitting a plug and a socket. 請求項2記載の熱分析装置において、前記第1ビームが具備するプラグ又はソケットは前記透明部の視認可能領域内にマークを有し、前記第2ビームが具備するソケット又はプラグは前記第1ビームのマークに対応するマークを有することを特徴とする熱分析装置。   3. The thermal analysis apparatus according to claim 2, wherein the plug or socket included in the first beam has a mark in a visible region of the transparent portion, and the socket or plug included in the second beam is the first beam. A thermal analyzer having a mark corresponding to the mark. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の熱分析装置において、前記ハウジングは上面が開放された箱形状のハウジング基体と、該ハウジング基体の上面に固定された透明カバーとを有し、前記透明部は該透明カバーによって形成されることを特徴とする熱分析装置。   4. The thermal analysis apparatus according to claim 1, wherein the housing includes a box-shaped housing base whose upper surface is opened, and a transparent cover fixed to the upper surface of the housing base. 5. The thermal analysis apparatus is characterized in that the transparent part is formed by the transparent cover. 試料を包囲して該試料の温度を制御する試料温度制御手段と、
該試料温度制御手段に結合する位置と該試料温度制御手段から離れる位置との間を移動する天秤ユニットとを有し、
前記天秤ユニットは、
第1ビームと第2ビームとを接続して成る天秤ビームと、
前記第1ビームを傾斜揺動可能に支持する支点と、
該支点及び前記第1ビームを格納し開口を有するハウジングとを有し、
前記第2ビームは、前記開口を通して前記ハウジングの内部に挿入されて前記第1ビームに接続されて前記ハウジングの外部に延在し、接続側の端部と反対側の端部で試料を支持し、
前記第1ビームと前記第2ビームとの接続部を視認可能領域とする透明部が前記ハウジングに設けられ、
前記ハウジングの外部に延在する部分の前記第2ビームは、前記ハウジングが前記試料温度制御手段に結合したときに前記試料温度制御手段の内部に配置される
ことを特徴とする熱分析装置。
Sample temperature control means for surrounding the sample and controlling the temperature of the sample;
A balance unit that moves between a position coupled to the sample temperature control means and a position away from the sample temperature control means;
The balance unit is
A balance beam formed by connecting the first beam and the second beam;
A fulcrum that supports the first beam so as to be capable of tilting and swinging;
A housing containing the fulcrum and the first beam and having an opening;
The second beam is inserted into the housing through the opening, connected to the first beam, extends to the outside of the housing, and supports the sample at an end opposite to the end on the connection side. ,
A transparent portion having a connection portion between the first beam and the second beam as a visible region is provided in the housing,
The thermal analysis apparatus according to claim 1, wherein the second beam in a portion extending to the outside of the housing is disposed inside the sample temperature control means when the housing is coupled to the sample temperature control means.
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