JP2020020713A - Static eliminator and electronic balance - Google Patents

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Abstract

To provide a static eliminator and an electronic balance that have a wide static elimination range and a small variation in ion balance.SOLUTION: A static elimination time determination unit 62 performs operation based on a predetermined ratio for a set static elimination time and thereby determines: a first static elimination time in which positive voltage and negative voltage are alternately applied to a discharge unit 3 at a first frequency; and a second static elimination time in which positive voltage and negative voltage are alternately applied to the discharge unit 3 at a second frequency higher than the first frequency. A static elimination control unit 63 alternately applies positive voltage and negative voltage to the discharge unit 3 at the first frequency for the first static elimination time; and after that, alternately applies positive voltage and negative voltage to the discharge unit 3 for the second static elimination time at the second frequency, thereby causing positive ions and negative ions to be discharged from the discharge unit 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、正イオン及び負イオンを放出する放電部を備えた除電装置、及び、これを備えた電子天秤に関するものである。   The present invention relates to a static eliminator provided with a discharge section for emitting positive ions and negative ions, and an electronic balance provided with the same.

電子天秤には、測定対象物が載置される秤量皿と、秤量皿に載置されている測定対象物の質量を測定する計量部とが備えられている。計量部において測定される測定対象物の質量は、静電気の影響により変動するため、除電装置を用いて測定対象物から静電気を除去することが好ましい(例えば、下記特許文献1参照)。   The electronic balance is provided with a weighing dish on which the measurement target is placed, and a weighing unit that measures the mass of the measurement target placed on the weighing dish. Since the mass of the measurement object measured by the measuring unit fluctuates due to the influence of static electricity, it is preferable to remove static electricity from the measurement object using a static eliminator (for example, see Patent Document 1 below).

除電装置としては、AC方式及びDC方式の2種類が知られている。AC方式の除電装置では、1本の電極(放電針)に交流電圧が印加されることにより、その電極から正イオン及び負イオンが等量放出される。一方、DC方式の除電装置では、正電極及び負電極にそれぞれ直流電圧が印加されることにより、正電極から正イオンが放出され、負電極から負イオンが放出される。   As the static eliminator, two types, an AC system and a DC system, are known. In an AC type static eliminator, when an AC voltage is applied to one electrode (discharge needle), positive and negative ions are emitted from the electrode in equal amounts. On the other hand, in the DC type static eliminator, when a DC voltage is applied to each of the positive electrode and the negative electrode, positive ions are emitted from the positive electrode and negative ions are emitted from the negative electrode.

DC方式の除電装置を用いた場合、正電極又は負電極のいずれか一方が劣化した場合などに、各電極から放出されるイオンの量にばらつきが生じ、イオンバランスが悪くなるという問題がある。そのため、より精度の高い測定が求められる電子天秤においては、DC方式ではなく、AC方式の除電装置を用いることが好ましい。   When a DC type static eliminator is used, when one of the positive electrode and the negative electrode is degraded, the amount of ions emitted from each electrode varies, resulting in a problem that the ion balance is deteriorated. For this reason, it is preferable to use an AC type static eliminator instead of a DC type in an electronic balance requiring more accurate measurement.

特開2016−170176号公報JP-A-2006-170176

AC方式の除電装置では、1本の電極から正イオン及び負イオンが放出されるため、正イオン及び負イオンが放出された直後に互いに結合しやすい。そのため、正イオン及び負イオンが遠くまで届きにくく、除電範囲が狭いという問題がある。   In the AC type static eliminator, positive ions and negative ions are emitted from one electrode, and thus are easily combined with each other immediately after the positive ions and negative ions are emitted. Therefore, there is a problem that it is difficult for the positive ions and the negative ions to reach far, and the charge removal range is narrow.

そこで、1本の電極に印加する交流電圧の周波数を下げれば、正イオン及び負イオンを遠くまで届きやすくすることができるため、除電範囲を広げることができる。しかしながら、この場合には、イオンバランスの変動が大きくなるため、計量部で測定される測定対象物の質量にばらつきが生じるという問題がある。   Therefore, if the frequency of the AC voltage applied to one electrode is reduced, the positive ions and the negative ions can be easily transmitted to a long distance, so that the charge removal range can be widened. However, in this case, since the fluctuation of the ion balance becomes large, there is a problem that the mass of the measurement object measured by the measuring unit varies.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、除電範囲が広く、かつ、イオンバランスの変動が小さい除電装置及び電子天秤を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a static eliminator and an electronic balance having a wide static elimination range and a small fluctuation in ion balance.

(1)本発明に係る除電装置は、放電部と、設定受付部と、除電時間決定部と、除電制御部とを備える。前記放電部は、正イオン及び負イオンを放出する。前記設定受付部は、除電時間の設定を受け付ける。前記除電時間決定部は、設定された除電時間に対して所定の比率に基づく演算を行うことにより、第1周波数で前記放電部に正電圧及び負電圧を交互に印加する第1除電時間、及び、前記第1周波数よりも高い第2周波数で前記放電部に正電圧及び負電圧を交互に印加する第2除電時間を決定する。前記除電制御部は、前記第1除電時間の間、前記放電部に正電圧及び負電圧を前記第1周波数で交互に印加した後、前記第2除電時間の間、前記放電部に正電圧及び負電圧を前記第2周波数で交互に印加することにより、前記放電部から正イオン及び負イオンを放出させる。 (1) A static elimination device according to the present invention includes a discharge unit, a setting reception unit, a static elimination time determination unit, and a static elimination control unit. The discharge unit emits positive ions and negative ions. The setting receiving unit receives a setting of a static elimination time. The static elimination time determining unit performs an arithmetic operation based on a predetermined ratio with respect to the set static elimination time, so that a first static elimination time in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit at a first frequency, and And determining a second static elimination time in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit at a second frequency higher than the first frequency. The static elimination control unit applies a positive voltage and a negative voltage to the discharge unit alternately at the first frequency during the first static elimination time, and then applies a positive voltage and a positive voltage to the discharge unit during the second static elimination time. By applying a negative voltage alternately at the second frequency, positive ions and negative ions are emitted from the discharge unit.

このような構成によれば、比較的低い第1周波数で放電部に正電圧及び負電圧を交互に印加する第1除電時間の間は、正イオン及び負イオンを遠くまで届きやすくすることができるため、除電範囲を広げることができる。また、その後に比較的高い第2周波数で放電部に正電圧及び負電圧を交互に印加する第2除電時間の間は、イオンバランスの変動を小さくすることができる。これにより、第1除電時間の間に短時間で広範囲に除電を行った後、第2除電時間の間はイオンバランスの変動を抑えて除電を行うことができるため、短時間で安定した除電を行うことが可能である。   According to such a configuration, during the first static elimination time in which the positive voltage and the negative voltage are alternately applied to the discharge unit at the relatively low first frequency, the positive ions and the negative ions can easily reach far. Therefore, the range of static elimination can be expanded. Further, during the second static elimination time after which the positive voltage and the negative voltage are alternately applied to the discharge unit at the relatively high second frequency, the fluctuation of the ion balance can be reduced. Thereby, after performing static elimination over a wide range in a short time during the first static elimination time, static elimination can be performed while suppressing fluctuations in the ion balance during the second static elimination time. It is possible to do.

(2)本発明に係る電子天秤は、前記除電装置と、前記除電装置から正イオン及び負イオンが放出される秤量室が形成された本体と、前記秤量室に設けられ、測定対象物が載置される秤量皿とを備える。 (2) The electronic balance according to the present invention is provided with the static eliminator, a main body having a weighing chamber from which positive ions and negative ions are released from the static eliminator, and the weighing chamber, on which the object to be measured is mounted. A weighing dish to be placed.

このような構成によれば、除電範囲が広く、かつ、イオンバランスの変動が小さい除電装置を用いて、秤量皿に載置されている測定対象物の除電を行い、その測定対象物の質量を測定することができる。これにより、測定対象物の質量をより高い精度で測定することができる。   According to such a configuration, the static elimination range is wide, and, using a static eliminator having a small variation in ion balance, static elimination of the measurement target placed on the weighing dish is performed, and the mass of the measurement target is reduced. Can be measured. Thereby, the mass of the measurement object can be measured with higher accuracy.

本発明によれば、第1除電時間の間は、除電範囲を広げることができ、その後の第2除電時間の間は、イオンバランスの変動を小さくすることができる。   According to the present invention, during the first static elimination time, the neutralization range can be expanded, and during the subsequent second static elimination time, the fluctuation of the ion balance can be reduced.

本発明の一実施形態に係る電子天秤の構成例を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic balance according to an embodiment of the present invention. 放電部に印加する電圧と放電部から放出されるイオンとの関係について説明するための図であり、比較的高い周波数で電圧を印加した場合を示している。FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a voltage applied to a discharge unit and ions emitted from the discharge unit, and shows a case where a voltage is applied at a relatively high frequency. 放電部に印加する電圧と放電部から放出されるイオンとの関係について説明するための図であり、比較的低い周波数で電圧を印加した場合を示している。FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a voltage applied to a discharge unit and ions emitted from the discharge unit, and shows a case where a voltage is applied at a relatively low frequency. 従来の除電の際の放電部に印加する電圧の制御について説明するための図である。It is a figure for explaining control of the voltage applied to the discharge part at the time of the conventional static elimination. 従来の除電により測定対象物の静電気が除去される際の測定対象物の表面電位の経時的変化を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a change over time of the surface potential of a measurement target when static electricity of the measurement target is removed by conventional static elimination. 本実施形態における除電の際の放電部に印加する電圧の制御について説明するための図である。It is a figure for explaining control of the voltage applied to the discharge part at the time of static elimination in this embodiment. 本実施形態における除電により測定対象物の静電気が除去される際の測定対象物の表面電位の経時的変化を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a change over time of a surface potential of a measurement target when static electricity of the measurement target is removed by static elimination in the present embodiment. 測定対象物の質量を測定する際の制御部による制御の一例を示したフローチャートである。9 is a flowchart illustrating an example of control by a control unit when measuring the mass of the measurement target.

1.電子天秤の全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る電子天秤の構成例を示したブロック図である。この電子天秤は、測定対象物Wの質量を測定するためのものであり、秤量皿1、荷重検出部2、放電部3、操作部4、表示部5及び制御部6などを備えている。
1. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an electronic balance according to an embodiment of the present invention. This electronic balance is for measuring the mass of the measurement object W, and includes a weighing dish 1, a load detection unit 2, a discharge unit 3, an operation unit 4, a display unit 5, a control unit 6, and the like.

秤量皿1には、その上面に測定対象物Wが載置される。本実施形態に係る電子天秤においては、粉体からなる試料の他、各種の測定対象物Wを秤量皿1に載置して質量を測定することができる。秤量皿1の周囲は、例えば開閉可能な風防ケース(図示せず)により覆われており、当該風防ケース内に秤量室8が形成されている。   An object W to be measured is placed on the upper surface of the weighing dish 1. In the electronic balance according to the present embodiment, in addition to the sample made of powder, various types of measurement objects W can be placed on the weighing dish 1 to measure the mass. The periphery of the weighing dish 1 is covered with, for example, an openable / closable windshield case (not shown), and a weighing chamber 8 is formed in the windshield case.

荷重検出部2は、秤量室8に設けられた秤量皿1に載置されている測定対象物Wの荷重を検出する。秤量皿1が測定対象物Wから受ける荷重を荷重検出部2で検出することにより、その荷重に基づいて測定対象物Wの質量を測定することができる。この荷重検出部2における荷重の検出方式としては、電磁式又はロードセル式などを例示することができる。   The load detection unit 2 detects the load of the measurement target W placed on the weighing dish 1 provided in the weighing chamber 8. By detecting the load that the weighing dish 1 receives from the measurement target W by the load detection unit 2, the mass of the measurement target W can be measured based on the load. As a method of detecting the load in the load detecting section 2, an electromagnetic method or a load cell method can be exemplified.

荷重検出部2が電磁式である場合には、例えば、マグネット及びコイルなどが荷重検出部2に備えられている。この場合、秤量皿1に載置される測定対象物Wの荷重と釣り合うように、コイルに電流を流して電磁力を作用させることにより、その際の電流量に基づいて測定対象物Wの荷重を検出することができる。   When the load detection unit 2 is an electromagnetic type, for example, a magnet, a coil, and the like are provided in the load detection unit 2. In this case, by applying a current to the coil to apply an electromagnetic force so as to balance the load of the measurement target W placed on the weighing dish 1, the load of the measurement target W is determined based on the current amount at that time. Can be detected.

荷重検出部2がロードセル式である場合には、例えばアルミなどにより形成された起歪体が荷重検出部2に備えられている。この場合、秤量皿1に測定対象物Wが載置されることにより起歪体が撓み、その撓み量が歪みゲージなどを用いて電気信号として検出されることにより、当該電気信号に基づいて測定対象物Wの荷重を検出することができる。ただし、荷重検出部2は、電磁式又はロードセル式に限らず、音叉式などの他の検出方式で荷重を検出するような構成であってもよい。   When the load detector 2 is a load cell type, the load detector 2 is provided with a strain body formed of, for example, aluminum or the like. In this case, when the object to be measured W is placed on the weighing dish 1, the flexure element flexes, and the amount of flexure is detected as an electric signal using a strain gauge or the like, so that measurement is performed based on the electric signal. The load on the object W can be detected. However, the load detection unit 2 is not limited to the electromagnetic type or the load cell type, and may be configured to detect the load by another detection method such as a tuning fork type.

放電部3は、秤量室8内に正イオン及び負イオンを放出することにより、秤量皿1に載置されている測定対象物Wの静電気を除去する。放電部3は、AC方式の除電器(イオナイザー)により構成されており、1本の電極(放電針)31を備えている。この電極31に交流電圧が印加されることにより、正イオン及び負イオンが電極31から等量放出される。放電部3から放出される正イオン及び負イオンにより、秤量皿1上の測定対象物Wの静電気を非接触で中和して除去することができる。   The discharge unit 3 removes static electricity of the measurement target W placed on the weighing dish 1 by emitting positive ions and negative ions into the weighing chamber 8. The discharge unit 3 is configured by an AC type static eliminator (ionizer), and includes one electrode (discharge needle) 31. When an AC voltage is applied to the electrode 31, positive ions and negative ions are emitted from the electrode 31 in equal amounts. By the positive ions and the negative ions released from the discharge unit 3, static electricity of the measurement object W on the weighing dish 1 can be neutralized and removed in a non-contact manner.

操作部4は、例えば複数のキーにより構成されている。ユーザは、操作部4を操作することにより、各種設定操作を行うことができる。表示部5は、例えば液晶表示器により構成されている。表示部5には、測定対象物Wの質量の測定結果など、各種情報が表示される。   The operation unit 4 includes, for example, a plurality of keys. The user can perform various setting operations by operating the operation unit 4. The display unit 5 is configured by, for example, a liquid crystal display. The display unit 5 displays various information such as the measurement result of the mass of the measurement target W.

制御部6は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含む構成である。制御部6には、荷重検出部2、放電部3、操作部4及び表示部5などの各部が電気的に接続されている。制御部6は、CPUがプログラムを実行することにより、設定受付部61、除電時間決定部62、除電制御部63及び表示処理部64などとして機能する。   The control unit 6 is configured to include, for example, a CPU (Central Processing Unit). The control unit 6 is electrically connected to the load detection unit 2, the discharge unit 3, the operation unit 4, the display unit 5, and other components. The control unit 6 functions as a setting receiving unit 61, a static elimination time determining unit 62, a static elimination control unit 63, a display processing unit 64, and the like when the CPU executes the program.

設定受付部61は、操作部4の操作により入力された設定情報を受け付ける。例えば、ユーザが操作部4を操作することにより、放電部3から正イオン及び負イオンを放出して除電を行う時間(除電時間)が設定された場合には、その除電時間の設定が設定受付部61により受け付けられる。   The setting receiving unit 61 receives setting information input by operating the operation unit 4. For example, when the user operates the operation unit 4 to set the time for discharging the positive ions and the negative ions from the discharge unit 3 to perform the charge elimination (the charge elimination time), the setting of the charge elimination time is accepted. Accepted by the unit 61.

除電時間決定部62は、設定受付部61により受け付けられた除電時間の設定に基づいて、第1除電時間及び第2除電時間を決定する。すなわち、設定された除電時間は、除電時間決定部62により2つの除電時間(第1除電時間及び第2除電時間)に分けられる。除電時間決定部62は、設定された除電時間に対して予め定められた所定の比率を乗算することにより、第1除電時間及び第2除電時間を算出する。ただし、除電時間決定部62は、設定された除電時間に対して所定の比率に基づく演算を行うような構成であれば、乗算以外の演算により第1除電時間及び第2除電時間を算出してもよい。また、上記比率は任意に設定変更できてもよい。   The static elimination time determining unit 62 determines a first static elimination time and a second static elimination time based on the setting of the static elimination time received by the setting receiving unit 61. That is, the set static elimination time is divided into two static elimination times (a first static elimination time and a second static elimination time) by the static elimination time determination unit 62. The static elimination time determining unit 62 calculates a first static elimination time and a second static elimination time by multiplying the set static elimination time by a predetermined ratio. However, if the static elimination time determination unit 62 is configured to perform an operation based on a predetermined ratio with respect to the set static elimination time, the first static elimination time and the second static elimination time are calculated by an operation other than multiplication. Is also good. Further, the ratio may be arbitrarily set and changed.

除電制御部63は、放電部3の電極31に印加する電圧を制御することにより、放電部3から正イオン及び負イオンを放出させる。除電制御部63は、第1除電時間と第2除電時間とで異なる態様により電極31への印加電圧を制御する。これにより、設定された除電時間中の第1除電時間と第2除電時間とで、放電部3から放出される正イオン及び負イオンを変化させることができる。   The static elimination control unit 63 causes the discharge unit 3 to emit positive ions and negative ions by controlling the voltage applied to the electrode 31 of the discharge unit 3. The charge removal control unit 63 controls the voltage applied to the electrode 31 in a different manner between the first charge removal time and the second charge removal time. Thereby, the positive ions and the negative ions released from the discharge unit 3 can be changed between the first static elimination time and the second static elimination time during the set static elimination time.

表示処理部64は、表示部5に対する表示を制御する。具体的には、表示処理部64は、荷重検出部2の検出信号に基づいて、測定対象物Wの質量の測定結果を表示部5に表示させる。また、表示処理部64は、除電制御部63による制御に応じて表示部5に対する表示を行うこともできる。   The display processing unit 64 controls display on the display unit 5. Specifically, the display processing unit 64 causes the display unit 5 to display the measurement result of the mass of the measurement target W based on the detection signal of the load detection unit 2. The display processing unit 64 can also perform display on the display unit 5 according to control by the charge removal control unit 63.

本実施形態における放電部3及び制御部6などは、測定対象物Wの静電気を除去するための除電装置を構成している。当該除電装置は、電子天秤の本体9に備えられており、本体9内に形成された秤量室8内に除電装置から正イオン及び負イオンが放出される。本体9は、上述した風防ケースを含む筐体により構成されている。   The discharge unit 3 and the control unit 6 in the present embodiment constitute a static eliminator for removing static electricity from the measurement target W. The static eliminator is provided in a main body 9 of the electronic balance, and positive ions and negative ions are emitted from the static eliminator into a weighing chamber 8 formed in the main body 9. The main body 9 is configured by a housing including the windshield case described above.

2.放電部の制御
放電部3の電極31に印加される電圧は、所定の周波数で正電圧及び負電圧に交互に切り替えられる。すなわち、測定対象物Wの静電気を除去する際、除電制御部63は、所定の周波数で放電部3に正電圧及び負電圧を交互に印加するよう制御を行う。除電制御部63は、上記周波数を変化させて電圧を印加することも可能である。
2. Control of Discharge Unit The voltage applied to the electrode 31 of the discharge unit 3 is alternately switched between a positive voltage and a negative voltage at a predetermined frequency. That is, when removing static electricity from the measurement target W, the charge removal control unit 63 performs control so that a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit 3 at a predetermined frequency. The neutralization control unit 63 can also apply a voltage by changing the frequency.

図2A及び図2Bは、放電部3に印加する電圧と放電部3から放出されるイオンとの関係について説明するための図である。図2Aは、比較的高い周波数で電圧を印加した場合を示しており、図2Bは、比較的低い周波数で電圧を印加した場合を示している。   2A and 2B are diagrams for explaining the relationship between the voltage applied to the discharge unit 3 and the ions emitted from the discharge unit 3. FIG. FIG. 2A shows a case where a voltage is applied at a relatively high frequency, and FIG. 2B shows a case where a voltage is applied at a relatively low frequency.

図2Aに示すように、比較的高い周波数で正電圧及び負電圧を交互に印加した場合には、比較的短い周期Tの間に放電部3から正イオン及び負イオンが放出される。この周期Tは、正イオンが放出される期間T/2と、負イオンが放出される期間T/2とに分けられる。本実施形態のようなAC方式の除電装置では、1本の電極31から正イオン及び負イオンが放出されるため、短い期間T/2で正イオン及び負イオンを切り替えて放出させると、正イオン及び負イオンが放出された直後に互いに結合しやすい。この場合、正イオン及び負イオンが遠くまで届きにくく、除電範囲が狭くなる。   As shown in FIG. 2A, when a positive voltage and a negative voltage are alternately applied at a relatively high frequency, positive ions and negative ions are emitted from the discharge unit 3 during a relatively short cycle T. This cycle T is divided into a period T / 2 in which positive ions are emitted and a period T / 2 in which negative ions are emitted. In the AC type static eliminator of the present embodiment, positive ions and negative ions are emitted from one electrode 31. Therefore, if positive ions and negative ions are switched and emitted in a short period T / 2, positive ions and negative ions are emitted. And easily bind to each other immediately after the negative ions are released. In this case, it is difficult for the positive ions and the negative ions to reach far, and the charge removal range is narrowed.

図2Bに示すように、比較的低い周波数で正電圧及び負電圧を交互に印加した場合には、比較的長い周期T´の間に放電部3から正イオン及び負イオンが放出される。この周期T´は、正イオンが放出される期間T´/2と、負イオンが放出される期間T´/2とに分けられ、各期間において図2Aの場合よりも多くの正イオン及び負イオンが放出される。このように、正イオン及び負イオンがそれぞれ放出される期間T´/2が長ければ、正イオン及び負イオンが放出された直後に互いに結合しにくくなるため、正イオン及び負イオンを遠くまで届きやすくすることができ、除電範囲を広げることができる。   As shown in FIG. 2B, when a positive voltage and a negative voltage are alternately applied at a relatively low frequency, positive ions and negative ions are emitted from the discharge unit 3 during a relatively long period T ′. This period T 'is divided into a period T' / 2 in which positive ions are released and a period T '/ 2 in which negative ions are released, and in each period, more positive ions and negative ions than in FIG. Ions are released. As described above, if the period T ′ / 2 in which the positive ions and the negative ions are respectively released is long, it is difficult to bond the positive ions and the negative ions to each other immediately after the positive ions and the negative ions are released. This makes it easier to extend the range of static elimination.

3.従来の除電
図3は、従来の除電の際の放電部3に印加する電圧の制御について説明するための図である。図4は、従来の除電により測定対象物Wの静電気が除去される際の測定対象物Wの表面電位の経時的変化を示した図である。
3. Conventional static elimination FIG. 3 is a diagram for explaining control of a voltage applied to the discharge unit 3 at the time of conventional static elimination. FIG. 4 is a diagram showing a change over time of the surface potential of the measurement target W when static electricity of the measurement target W is removed by conventional static elimination.

従来の除電の際には、図3に示すように、放電部3に印加する電圧が正電圧及び負電圧に一定周期で交互に切り替えられる。印加される正電圧及び負電圧の絶対値は同一であり、例えば正電圧が8kV、負電圧が−8kVである。   At the time of the conventional static elimination, as shown in FIG. 3, the voltage applied to the discharge unit 3 is alternately switched to a positive voltage and a negative voltage at a constant cycle. The absolute values of the applied positive voltage and negative voltage are the same, for example, the positive voltage is 8 kV and the negative voltage is -8 kV.

この場合、正イオン及び負イオンが放出された直後に互いに結合しやすく、正イオン及び負イオンが遠くまで届きにくい。そのため、図4に示すように、測定対象物Wの表面電位が十分に下がるまで比較的長い時間Aがかかる。そして、測定対象物Wの表面電位が十分に下がった後も継続して正イオン及び負イオンが交互に放出されるため、イオンバランスの変動が生じ、時間Aの経過後は測定対象物Wの表面電位が正電位及び負電位に周期的に変化する。   In this case, the positive ions and the negative ions are easily bonded to each other immediately after being released, and the positive ions and the negative ions are hard to reach far. Therefore, as shown in FIG. 4, it takes a relatively long time A until the surface potential of the measurement target W is sufficiently lowered. Then, even after the surface potential of the measurement object W is sufficiently lowered, the positive ions and the negative ions are continuously and alternately emitted, so that the ion balance fluctuates. The surface potential changes periodically to a positive potential and a negative potential.

4.本実施形態における除電
図5は、本実施形態における除電の際の放電部3に印加する電圧の制御について説明するための図である。図6は、本実施形態における除電により測定対象物Wの静電気が除去される際の測定対象物Wの表面電位の経時的変化を示した図である。
4. FIG. 5 is a diagram for explaining control of a voltage applied to the discharge unit 3 at the time of static elimination in the present embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a change with time of the surface potential of the measurement target W when static electricity of the measurement target W is removed by static elimination in the present embodiment.

本実施形態における除電の時間は、図5に示すように、比較的低い周波数(第1周波数)で放電部3に正電圧及び負電圧を交互に印加する時間(第1除電時間T1)と、比較的高い周波数(第2周波数)で放電部3に正電圧及び負電圧を交互に印加する時間(第2除電時間T2)とに分けられる。第1周波数は、図3に示す従来の除電の際の周波数よりも低く(例えば周期が2倍)、第2周波数は、図3に示す従来の除電の際の周波数よりも高い(例えば周期が1/3)。第1除電時間T1及び第2除電時間T2において、印加される正電圧及び負電圧の絶対値は同一であり、例えば正電圧が8kV、負電圧が−8kVである。   As shown in FIG. 5, the static elimination time according to the present embodiment includes a time (first static elimination time T1) in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit 3 at a relatively low frequency (first frequency). The period is divided into a period (second discharging time T2) in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit 3 at a relatively high frequency (second frequency). The first frequency is lower than the frequency at the time of the conventional static elimination shown in FIG. 3 (for example, the cycle is twice), and the second frequency is higher than the frequency at the time of the conventional static elimination shown in FIG. 1/3). In the first static elimination time T1 and the second static elimination time T2, the absolute values of the applied positive voltage and negative voltage are the same, for example, the positive voltage is 8 kV and the negative voltage is −8 kV.

第1周波数は、例えば50〜500Hzである。第2周波数は、例えば100〜1000Hzである。ただし、第1周波数及び第2周波数は、上記値に限られるものではない。   The first frequency is, for example, 50 to 500 Hz. The second frequency is, for example, 100 to 1000 Hz. However, the first frequency and the second frequency are not limited to the above values.

第1除電時間T1及び第2除電時間T2は、除電時間決定部62により決定される。例えば、設定受付部61により設定を受け付けた除電時間が5secであった場合、この除電時間に対して所定の比率に基づく演算が行われることにより、第1除電時間T1が4sec、第2除電時間T2が1secと決定される。この例では、第1除電時間T1の方が第2除電時間T2よりも長いが、これに限らず、第2除電時間T2の方が第1除電時間T1よりも長くてもよい。   The first charge elimination time T1 and the second charge elimination time T2 are determined by the charge elimination time determination unit 62. For example, if the neutralization time for which the setting is received by the setting receiving unit 61 is 5 sec, the first static elimination time T1 is set to 4 sec, and the second static elimination time is calculated by performing a calculation based on a predetermined ratio with respect to the neutralization time. T2 is determined to be 1 second. In this example, the first charge elimination time T1 is longer than the second charge elimination time T2. However, the present invention is not limited to this. The second charge elimination time T2 may be longer than the first charge elimination time T1.

本実施形態では、第1除電時間T1の間、放電部3に正電圧及び負電圧が第1周波数で交互に印加された後、第2除電時間T2の間、放電部3に正電圧及び負電圧が第1周波数よりも高い第2周波数で交互に印加される。これにより、設定された除電時間(T1+T2)の間、放電部3から正イオン及び負イオンが放出される。   In the present embodiment, after the positive voltage and the negative voltage are alternately applied to the discharging unit 3 at the first frequency during the first discharging time T1, the positive voltage and the negative voltage are applied to the discharging unit 3 during the second discharging time T2. The voltage is alternately applied at a second frequency higher than the first frequency. Thus, positive ions and negative ions are emitted from the discharge unit 3 during the set charge elimination time (T1 + T2).

この場合、比較的低い第1周波数で放電部3に正電圧及び負電圧を交互に印加する第1除電時間T1の間は、正イオン及び負イオンが放出された直後に互いに結合しにくく、正イオン及び負イオンが遠くまで届きやすい。そのため、図6に示すように、比較的短い時間Bで測定対象物Wの表面電位を十分に下げることができる。   In this case, during the first static elimination time T1 in which the positive voltage and the negative voltage are alternately applied to the discharge unit 3 at the relatively low first frequency, the positive ions and the negative ions are not easily combined with each other immediately after being released, and the positive ions are hardly combined. It is easy for ions and negative ions to reach far. Therefore, as shown in FIG. 6, the surface potential of the measuring object W can be sufficiently reduced in a relatively short time B.

また、その後に比較的高い第2周波数で放電部3に正電圧及び負電圧を交互に印加する第2除電時間T2の間は、イオンバランスの変動を従来の除電(図4参照)よりも小さくすることができる。これにより、第1除電時間T1の間に短時間で広範囲に除電を行った後、第2除電時間T2の間はイオンバランスの変動を抑えて除電を行うことができるため、短時間で安定した除電を行うことが可能である。その結果、測定対象物Wの質量をより高い精度で測定することができる。   During the second static elimination time T2 in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit 3 at a relatively high second frequency thereafter, the fluctuation of the ion balance is smaller than that of the conventional static elimination (see FIG. 4). can do. Thereby, after performing static elimination over a wide range in a short time during the first static elimination time T1, it is possible to perform static elimination while suppressing fluctuations in ion balance during the second static elimination time T2. It is possible to remove static electricity. As a result, the mass of the measuring object W can be measured with higher accuracy.

5.測定時の制御
図7は、測定対象物Wの質量を測定する際の制御部6による制御の一例を示したフローチャートである。ユーザは、測定対象物Wを秤量皿1に載置した後、操作部4を操作することにより除電時間の設定を行う。そして、除電時間が設定された場合には(ステップS101でYes)、その除電時間に対して所定の比率に基づく演算が行われることにより、第1除電時間T1及び第2除電時間T2が決定される(ステップS102)。
5. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of control by the control unit 6 when measuring the mass of the measurement target W. After placing the measurement target object W on the weighing dish 1, the user operates the operation unit 4 to set the static elimination time. When the charge elimination time is set (Yes in step S101), the first charge elimination time T1 and the second charge elimination time T2 are determined by performing a calculation based on a predetermined ratio with respect to the charge elimination time. (Step S102).

第1除電時間T1及び第2除電時間T2が決定された後、ユーザが操作部4を操作することにより除電が開始されると(ステップS103でYes)、除電中である旨が表示部5に表示されるとともに(ステップS104)、放電部3に対する制御が行われることにより除電が開始される(ステップS105)。除電中も測定対象物Wの質量の測定は行われているが、除電中は測定結果が表示部5に表示されないようになっている。   After the first static elimination time T1 and the second static elimination time T2 are determined, when the user operates the operation unit 4 to start static elimination (Yes in step S103), the display unit 5 indicates that static elimination is being performed. While being displayed (step S104), the control of the discharge unit 3 is performed to start the charge elimination (step S105). The measurement of the mass of the measurement object W is performed during the charge elimination, but the measurement result is not displayed on the display unit 5 during the charge elimination.

その後、設定された除電時間(第1除電時間T1及び第2除電時間T2)が経過すると(ステップS106でYes)、放電部3に対する制御が終了し、測定対象物Wの質量の測定結果が表示部5に表示される(ステップS107)。このとき、除電中である旨の表示は表示部5から消去される。   Thereafter, when the set static elimination time (the first static elimination time T1 and the second static elimination time T2) elapses (Yes in step S106), the control of the discharge unit 3 ends, and the measurement result of the mass of the measuring object W is displayed. It is displayed on the unit 5 (step S107). At this time, the display indicating that the charge is being removed is deleted from the display unit 5.

6.変形例
上記実施形態では、本発明に係る除電装置が電子天秤に適用される場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、本発明に係る除電装置は電子天秤以外の機器にも適用可能である。また、本発明に係る除電装置は、機器に組み込まれた構成に限らず、単品の除電装置として構成されてもよい。
6. Modification In the above embodiment, the case where the static eliminator according to the present invention is applied to an electronic balance has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the static eliminator according to the present invention can be applied to devices other than the electronic balance. Further, the static eliminator according to the present invention is not limited to the configuration incorporated in the device, and may be configured as a single static eliminator.

1 秤量皿
2 荷重検出部
3 放電部
4 操作部
5 表示部
6 制御部
8 秤量室
9 本体
31 電極
61 設定受付部
62 除電時間決定部
63 除電制御部
64 表示処理部
T1 第1除電時間
T2 第2除電時間
REFERENCE SIGNS LIST 1 weighing dish 2 load detection unit 3 discharge unit 4 operation unit 5 display unit 6 control unit 8 weighing room 9 main body 31 electrode 61 setting reception unit 62 static elimination time determination unit 63 static elimination control unit 64 display processing unit T1 first static elimination time T2 2 Static elimination time

Claims (2)

正イオン及び負イオンを放出する放電部と、
除電時間の設定を受け付ける設定受付部と、
設定された除電時間に対して所定の比率に基づく演算を行うことにより、第1周波数で前記放電部に正電圧及び負電圧を交互に印加する第1除電時間、及び、前記第1周波数よりも高い第2周波数で前記放電部に正電圧及び負電圧を交互に印加する第2除電時間を決定する除電時間決定部と、
前記第1除電時間の間、前記放電部に正電圧及び負電圧を前記第1周波数で交互に印加した後、前記第2除電時間の間、前記放電部に正電圧及び負電圧を前記第2周波数で交互に印加することにより、前記放電部から正イオン及び負イオンを放出させる除電制御部とを備えることを特徴とする除電装置。
A discharge unit that emits positive ions and negative ions,
A setting reception unit that receives the setting of the static elimination time;
By performing an operation based on a predetermined ratio with respect to the set static elimination time, a first static elimination time in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit at a first frequency, and a frequency higher than the first frequency. A static elimination time determining unit that determines a second static elimination time for alternately applying a positive voltage and a negative voltage to the discharge unit at a high second frequency;
A positive voltage and a negative voltage are alternately applied to the discharge unit at the first frequency during the first charge elimination time, and then a positive voltage and a negative voltage are applied to the discharge unit during the second charge elimination time. A static eliminator comprising: a static elimination controller configured to discharge positive ions and negative ions from the discharge unit by alternately applying a frequency.
請求項1に記載の除電装置と、
前記除電装置から正イオン及び負イオンが放出される秤量室が形成された本体と、
前記秤量室に設けられ、測定対象物が載置される秤量皿とを備えることを特徴とする電子天秤。
A static eliminator according to claim 1,
A main body in which a weighing chamber from which positive ions and negative ions are released from the static eliminator,
An electronic balance, comprising: a weighing dish provided in the weighing chamber, on which an object to be measured is placed.
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