JP2526116Y2 - 自動比重測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、液浸法に基づいて試料
の空中重量と液中重量とから自動的に比重を測定する装
置に関し、特に、繊維や多孔質等の、液中で空気を含み
やすい試料の比重を測定するのに適した自動比重測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維や多孔質の試料の比重を液浸法に基
づいて測定するに当たっては、空中から液中に移送され
た試料内に空気が含まれており、そのままで液中重量を
測定すると浮力によって大きな誤差が生じる。

【０００３】このような試料に含まれる空気を除去する
ため、従来の自動比重測定装置においては、液中で試料
に超音波を照射する方法や、試料を浸漬した状態で液を
減圧することにより脱泡する方法等が採用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、従来の対策の
うち、超音波を照射する方法では、試料に付着している
空気を完全に取り去ることは困難で、逆にキャビテーシ
ョンによって発生する気泡が試料に付着してしまうこと
もあるという欠点がある。

【０００５】また、液の減圧により脱泡する方法では、
液中重量測定用の媒液容器とは別に用意された容器内で
試料を液中に浸漬し、その容器内で減圧することによっ
て試料の脱泡を行った後、一旦空気中に出してから測定
用の媒液容器内に移送するため、この移送時において空
気が再付着してしまうという問題がある。

【０００６】本考案はこのような実情に鑑みてなされた
もので、液中重量の測定に際して確実に試料から空気を
除去することができ、常に誤差のない測定値を得ること
のできる自動比重測定装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例図面である図１を参照しつつ説明す
ると、本考案の自動比重測定装置は、被測定試料Ｗを懸
吊するためのフック（液中秤量用フック）２ｂを下部に
備えた電子天びん２と、その電子天びん２の下方に設け
られ、フック２ｂに懸吊された被測定試料Ｗを液中に浸
漬させるための媒液容器３と、被測定試料Ｗを順次移送
してフック２ｂに吊り下げるアーム（液中用アーム）４
１ｂおよびその駆動装置４２と、被測定試料Ｗの空中重
量と液中重量から当該試料の比重を演算する演算手段
（コンピュータ）８を備えた装置において、アーム４１
ｂに振動を与える振動機構６を有し、このアーム４１ｂ
には、被測定試料Ｗを支承して媒液容器３内に位置した
状態で、被測定試料Ｗをフック２ｂに吊り下げる前に振
動が与えられるよう構成されていることによって特徴づ
けられる。

【０００８】

【作用】液中で空気を含む繊維等に対して数Ｈｚ程度の
周波数の振動を所定時間以上与えると、繊維等に含まれ
ている空気は有効に除去される。本考案はこの点を利用
したものであり、液中重量を測定すための媒液容器３内
で、液中重量測定前の試料Ｗを支承したアーム４１ｂに
振動を与えることにより、試料Ｗに含まれる空気は有効
に除去され、また、この空気を除去した後に空気中に出
さずにそのまま液中重量を測定することができることか
ら、空気の再付着の問題も生じない。

【０００９】なお、媒液容器３の内容量を十分に大きく
しておくことで、アーム４１ｂの振動による影響が電子
天びん２に及ぶことを防ぐことができる。

【００１０】

【実施例】図１は本考案実施例の構成図である。架台１
上に載せられた電子天びん２は、その受感部に対して上
側に空中秤量用フック２ａが、また、下側には液中秤量
用フック２ｂが装着されている。

【００１１】電子天びん２の下方には、液中秤量用フッ
ク２ｂを液中に浸漬させるための媒液容器３が配設され
ており、この媒液容器３は昇降装置３０によって昇降さ
れるとともに、後述するアーム４１ｂの動作により電子
天びん２に影響が生じないような十分な容量を持ってい
る。

【００１２】電子天びん２および媒液容器３に隣接して
試料移送装置４が設けられているとともに、この試料移
送装置４を挟んで電子天びん２と反対側には、比重を測
定すべき試料Ｗを吊り下げて保持する試料ホルダ５が設
けられている。

【００１３】試料移送装置４は、軸４０を挟んで互いに
反対側に位置する空中用アーム４１ａと液中用アーム４
１ｂおよびその駆動装置４２を備え、駆動装置４２は、
軸４０を中心としてアーム４１ａと４１ｂを水平面上で
回転させる回転機構４２ａ、軸４０ごとアーム４１ａと
４１ｂを水平方向に変位させる水平方向移動機構４２
ｂ、および、同じく軸４０ごとアーム４１ａと４１ｂを
上下方向に変位させる昇降機構４２ｃを含んでいる。空
中用アーム４１ａおよび液中用アーム４１ｂの先端部に
は、それぞれ試料を懸吊支持するための空中用試料フッ
ク４１０ａおよび液中用試料フック４１０ｂが取り付け
られている。

【００１４】回転機構４２ａと水平方向移動機構４２ｂ
の間には、例えばエアシリンダ等を駆動源として、軸４
０を介して各アーム４１ａ，４１ｂに対して上下方向へ
の振動を与える振動機構６が設けられており、この振動
機構６の駆動により、アーム４１ａおよび４１ｂは数Ｈ
ｚの周波数で１〜数ｃｍ程度の振幅の上下振動が与えら
れるようになっている。

【００１５】試料移送装置４の各駆動機構および振動機
構６は、制御回路７からの制御信号により所定のシーケ
ンスのもとに制御されるとともに、この制御回路７およ
び電子天びん２はコンピュータ８の制御下にあり、コン
ピュータ８では、試料移送装置４の駆動により以下に示
すような手順で試料ホルダ５上の被測定試料Ｗを順次空
中秤量用フック２ａおよび液中秤量用フック２ｂに吊り
下げ、その空中重量および液中重量の測定値を採り込ん
だ後、その各測定値から試料Ｗの比重を算出する。

【００１６】図２はコンピュータ８に書き込まれたプロ
グラムに基づく各部の動作を表すフローチャートで、以
下、この図を参照しつつ本考案実施例の作用を述べる。
まず、試料移送装置４の水平方向移動機構４２ｂおよび
昇降機構４２ｃを駆動し、試料ホルダ５上の試料Ｗを空
中用アーム４１ａの試料フック４１０ａに採取した後、
回転機構４２ａを駆動してアーム４１ａを１８０°回転
させ、試料Ｗを電子天びん２の空中秤量用フック２ａに
吊り下げる。この状態で電子天びん２の出力データがコ
ンピュータ８にサンプリングされ、空中重量データとし
て記憶される。このとき、液中秤量用フック２ｂは媒液
容器３内に浸漬された状態となっている。

【００１７】次に、昇降機構４２ｃ、回転機構４２ａお
よび水平方向移動機構４２ｂを順次駆動して、空中秤量
用フック２ａ上の試料Ｗを、液中用アーム４１ｂの先端
の試料フック４１０ｂに採取した後、アーム４１ｂを下
降させ、試料Ｗを媒液容器３中に浸漬する。前記した図
１はこの状態を示している。

【００１８】この状態で振動機構６に起動指令が与えら
れ、試料Ｗを吊り下げたアーム４１ｂが液中で上下方向
に振動する。試料Ｗの種類にもよるが、例えば繊維状の
試料であっても、この状態を２０〜３０秒間程度継続さ
せることにより、試料Ｗに含まれている気泡が除去され
る。

【００１９】その後、容器３内の媒液が安定するまで待
機し、水平方向移動機構４２ｂおよび昇降機構４２ｃを
駆動して、試料Ｗを液中に浸漬させた状態を維持したま
ま、その試料を液中秤量用フック２ｂに吊り下げる。そ
してこの状態で電子天びん２の出力データがコンピュー
タ８に液中重量データとしてサンプリングされる。

【００２０】コンピュータ８は、この液中重量データと
先にサンプリングした空中重量データとから、試料Ｗの
比重を算出して記憶し、あるいは表示する。なお、液中
重量データには液中秤量用フック２ｂの浮力や媒液の表
面張力による影響が含まれるが、これは、前記したよう
に空中重量の測定時に液中秤量用フック２ｂを浸漬させ
ておくことによりキャンセルされ、得られた比重値には
影響が及ばない。

【００２１】以上の一連の測定動作を終了すると、液中
秤量用フック２ｂ上の試料Ｗが液中用アーム４２ｂによ
って採取され、試料Ｗを容器３外に置かれた廃却容器
（図示せず）内に廃却し、次の試料の測定に移行する。

【００２２】なお、以上の試料移送装置４の各部の動作
において、媒液容器３と各アーム４１ａ，４１ｂ等とが
干渉しあうことを防ぐため、昇降装置３０により適宜に
媒液容器３の上下位置の調整を行う。

【００２３】以上のような本考案実施例によると、試料
Ｗは、十分な内容量を持つ媒液容器３内での振動により
空気が除去され、その後に空気中に出されることなく直
ちに液中重量の測定が行われるため、得られる液中重量
測定値は常に気泡の影響のない正確なものとなることか
確かめられた。

【００２４】すなわち、以上の本考案実施例を用いて、
空気の付着しやすい試料として炭素繊維を選んで従来の
測定法との比較実験を行ったところ、２０〜３０秒の振
動を付与する本考案実施例による液中重量測定結果に比
して、従来方法では平均値で０．５〜１．０ｍｇ程度軽
い測定結果が得られ、本考案によってより完全に気泡が
除去されることが確認された。

【００２５】なお、振動機構６による振動方向として
は、以上の実施例のように上下方向のほか、水平面上で
の任意の方向、あるいはこれらを合成した方向でもよ
く、更には１個の試料に対して振動の方向を時系列的に
変化させてもよい。

【００２６】また、この振動の周波数は１〜１０Ｈｚ程
度が好ましいが、本考案は特にこの周波数範囲に限定さ
れることなく、被測定試料の種類等に応じて任意の周波
数を選択し得ることは勿論である。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
被測定試料を媒液容器内の液中秤量用フックに懸吊する
直前に、この試料を支承するアームを媒液容器内で振動
させるよう構成したから、試料に付着している気泡が確
実に除去されるとともに、再び空気中に戻すことなく液
中重量を測定することから、空気の再付着の問題も生じ
ず、常に正確な液中重量を得ることができ、繊維状の試
料等に対しても安定して高精度の比重を自動的に測定す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の構成図

【図２】そのコンピュータ８に書き込まれたプログラム
の内容に基づく各部の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１ 架台 ２ 電子天びん ２ａ 空中秤量用フック ２ｂ 液中秤量用フック ３ 媒液容器 ４ 試料移送装置 ４１ａ 空中用アーム ４１ｂ 液中用アーム ４２ａ 回転機構 ４２ｂ 水平方向移動機構 ４２ｃ 昇降機構 ５ 試料ホルダ ６ 振動機構 ７ 制御回路 ８ コンピュータ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定試料を懸吊するためのフックを下
   部に備えた電子天びんと、その電子天びんの下方に設け
   られ、上記フックに懸吊された被測定試料を液中に浸漬
   させるための媒液容器と、被測定試料を順次移送して上
   記フックに吊り下げるアームおよびその駆動装置と、被
   測定試料の空中重量と液中重量から当該試料の比重を演
   算する演算手段を備えた装置において、上記アームに振
   動を与える振動機構を有し、このアームには、被測定試
   料を支承して上記媒液容器内に位置した状態で、被測定
   試料を上記フックに吊り下げる前に振動が与えられるよ
   う構成されていることを特徴とする自動比重測定装置。