JP2973875B2 - 電子天びん - Google Patents

電子天びん

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JP2973875B2
JP2973875B2 JP7193212A JP19321295A JP2973875B2 JP 2973875 B2 JP2973875 B2 JP 2973875B2 JP 7193212 A JP7193212 A JP 7193212A JP 19321295 A JP19321295 A JP 19321295A JP 2973875 B2 JP2973875 B2 JP 2973875B2
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章 西尾
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子天びんに関し、
更に詳しくは、感度較正機能および感度チェック機能を
備えた電子天びんに関する。
【0002】
【従来の技術】電子天びんにおいては、一般に、感度較
正機能および感度チェック機能と称される機能を備えた
ものが多い。
【0003】感度較正機能とは、既知質量の分銅を荷重
感応部に負荷したときの計量値mFAと、その分銅負荷前
の無負荷状態での計量値m0A、および分銅質量WF を用
いて、通常の測定状態において荷重データに乗じて計量
値を算出するための係数であるスパン係数α′を、 α′=WF /(mFA−m0A) ・・(1) によって新たに算出し、その値α′をそれまでの値αと
更新する機能である。
【0004】一方、感度チェック機能とは、既知質量の
分銅を荷重感応部に負荷したときの計量値mFCと、その
分銅負荷前の無負荷状態での計量値m0c、分銅質量
F 、およびその時点におけるスパン係数αを用いて、 ΔW=WF −α(mFC−m0c) ・・(2) を算出し、その値ΔWを表示器に表示する機能である。
このΔWは、感度チェックに用いる分銅を負荷したとき
の正しい計量値に対し、現時点のスパン係数αを用いて
計量値を決定したときにどの程度の誤差が生じている
か、つまりスパン係数αのずれている程度を表す情報と
なり、言わば感度誤差量である。この感度チェックは、
最近では、ISO9000シリーズ等による品質保証上
の観点から、頻繁に実施される傾向にある。なお、一般
には感度チェックおよび感度較正に用いられる既知質量
の分銅は、天びんひょう量近傍のものが用いられるが、
例えば天びんひょう量近傍の“きり”のよい値(例えば
天びんひょう量が3200gである場合に、3000g
がこれに相当する)の1/Kの分銅を用いるようにした
天びんもあり、この場合には、 ΔW=K{WF −α(mFC−m0c)} ・・(3) によってΔWを算出する。
【0005】そして、これらの感度較正機能および感度
チェック機能は、それぞれに専用のキーを操作して指令
を与えることによって能動化され、指令発生時点におけ
る無負荷状態の計量値m0Aまたはm0cを採取し、その
後、操作者が皿上に規定の分銅を載せることによって、
その状態での計量値mFAまたはmFCを採取して、上記の
(1)または(2)等の演算を実行し、αの更新または
ΔWの表示を行うようになっている。
【0006】また、内蔵分銅とその加除機構を持つ天び
んにあっては、それぞれに専用のキーを操作することに
より、無負荷状態での計量値の採取、分銅負荷、負荷後
の計量値採取、いずれかの演算の実行、およびその結果
を用いたαの更新またはΔWの表示を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な感度較正機能および感度チェック機能を持った従来の
天びんによると、感度チェックによって感度のずれがあ
ることが判明した場合、その感度チェック動作の終了後
に、改めて感度較正を行う必要がある。
【0008】そのため、分銅の載せ下ろしを2回行う必
要があり、操作が煩雑であるとともに、実際の各計量値
の採取は、通常、指令を与えるためのキー操作や分銅の
載せ下ろしの際に生じる振動による計量値の変動が収ま
った後としているため、感度チェックおよび感度較正を
連続して行う場合には、その一連の動作に要する時間が
長くなるという問題があり、更に、天びんの使用状態に
よっては次のような問題が生じる。
【0009】すなわち、比較的ダイナミックレンジの大
きな天びん、例えばひょう量6200gで読み取り限度
0.01gの天びんを用いて、数g程度の物品の質量を
連続的に測定する作業を行っているような場合、ひょう
量近傍の質量を持つような分銅を載せると、電磁力平衡
型の天びんにあってはその電磁コイルに流れる電流が、
測定作業時における電流に比して極端に大となって発熱
量が急激に増大し、これによって電磁コイルが置かれる
静磁場を形成するための永久磁石の温度が変動して、計
量値にドリフトが生じる原因となる。このようなことは
電気抵抗式や静電式等の他の方式の天びんにおいても原
因は異なるが同様に生じる。従来のように感度チェック
を行った後に感度較正を行うと、このような状況が連続
して生じることになり、ドリフトの生じる確率がより多
くなるという問題がある。
【0010】また、同様な測定作業時において、感度チ
ェックを行った後に直ちに感度較正を実行すると、感度
チェック時に発生したドリフトが継続している場合に
は、図1に例示するように、感度較正時点におけるゼロ
点、つまり無負荷状態での計量値が採取された後、次い
で分銅を負荷してその状態での計量値を採取するまでの
間にも刻々とドリフト生じている可能性があり、正確な
感度較正を行えない可能性もある。
【0011】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、感度チェックとそれに続く感度較正のための操
作を簡素化し、また、ひょう量に比して軽量の物品の測
定作業時等において、分銅負荷による計量値のドリフト
に起因する感度較正エラーが生じにくい電子天びんの提
供を目的としている。
【0012】
【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、基本概念図である図2を参照しつつ説明す
ると、本発明の電子天びんは、指令を与える指令付与手
段aと、その指令の発生により動作して、荷重感応部b
に対して負荷された既知質量の分銅cの計量値mFCと、
その分銅負荷前の無負荷状態での計量値m0Cとを採取
し、その両採取値mFCとm0Cを用いて、当該天びんの感
度誤差量ΔWを算出して表示する感度誤差算出手段d
と、この感度誤差算出手段が算出した誤差量に基づき感
度較正の実行を指示する指示操作手段と、この指示操作
手段からの感度較正実行指示があった場合に、前記感度
誤差算出手段dによる算出結果ΔWもしくは上記両採取
値mFCとm0Cをそのまま用いて、スパン係数を更新する
感度較正手段eを備えていることによって特徴づけられ
る。
【0013】
【作用】指令付与手段aによって指令を与えることによ
り感度チェックが実行され、無負荷状態の計量値m0C
採取され、また、分銅cの負荷後の計量値mFCが採取さ
れ、これらを用いて感度誤差量ΔWが算出されて表示さ
れるとともに、これに続いて、感度チェックで算出され
た感度誤差量ΔW、あるいは先に採取した無負荷状態お
よび分銅負荷状態での計量値mFCおよびm0Cをそのまま
用いて感度較正が実行され、スパン係数が更新される。
【0014】従って、感度チェックおよび感度較正の双
方が、1回の分銅cの載せ下ろしによって行われるとと
もに、ひょう量に対して相当に軽量の物品の連続的な測
定作業時においても、分銅cを2回連続して負荷する必
要が皆無となり、1回の分銅負荷によって採取された計
量値mFCおよびm0Cを用いて新たなスパン係数α′が算
出されるため、分銅負荷による計量値のドリフトに起因
する感度較正エラーが生じない。
【0015】
【発明の実施の形態】図3は本発明の実施の形態の全体
構成を示すブロック図である。荷重感応部1は、例えば
電磁力平衡型の荷重センサを主体とし、皿2上に作用す
る荷重の大きさに応じた電気信号を発生する。この荷重
感応部1の出力は、A−D変換器3によってデジタル化
された後、所定の微小インターバルで制御部4に取り込
まれる。
【0016】制御部4は、CPU41,ROM42,R
AM43からなるマイクロコンピュータを主体としてお
り、この制御部4には、計量値や後述する感度誤差量Δ
Wを表示するための表示器5と、感度チェックないしは
感度較正を実行すべく指令を与えるためのキー6が接続
されている。ROM42には以下に示す感度チェック・
較正動作用のプログラムや通常の測定用のプログラム等
が書き込まれているとともに、RAM43には、A−D
変換器3からの刻々の荷重データを格納するエリアや、
感度チェック・較正動作時において採取される各計量m
0C,mFCを格納するエリア、およびスパン係数αを格納
するエリア等が設定されている。
【0017】図4はROM42に書き込まれたプログラ
ムに基づく、感度チェック・較正動作を示すフローチャ
ートで、以下、この図を参照しつつ、本発明の実施の形
態の作用を述べる。
【0018】まず、皿2上の荷重を0にした状態でキー
6を操作すると(ST1,2)、その無負荷状態での計
量値m0CがRAM43内に格納される(ST3)。次い
で皿2上に既知質量の規定の分銅を載せた後にキー6を
操作すると(ST4,5)、その状態での計量値mFC
RAM43内に格納される(ST6)。その後、RAM
43内の各計量値m0CおよびmFC、およびその時点での
スパン係数αを用いて、前記した(2)あるいは(3)
式の演算が実行され、感度誤差量ΔWが算出され(ST
7)、表示器5に表示される(ST8)。
【0019】次に、RAM43内の各計量値m0Cおよび
FCをそのまま用いて、前記した(1)式によってスパ
ン係数α′が算出される(ST9)。すなわち、(1)
式のmFAをmFCに、また、mOAをm0Cにそれぞれ置き換
えてスパン係数α′が算出され、その値α′がそれまで
RAM43内に格納されているスパン係数αに代えて記
憶される(ST10)。
【0020】以上の動作によれば、ひょう量に対して大
幅に軽い物品の連続測定作業中にこのような感度チェッ
ク・較正動作を実行したとき、感度チェック用の計量値
0CおよびmFCをそのまま用いてスパン係数α′が算出
されるため、図1に示したように分銅を2回連続して載
せ下ろしし、しかも2回目の分銅負荷前後の計量値によ
って感度較正を行う場合に比して、分銅負荷による電磁
コイルの発熱によって生じる、計量値のドリフトに起因
する感度較正エラーの生じる恐れは極めて少なくなる。
【0021】図5は本発明における感度チェック・較正
動作の部分を表すフローチャートである。ここでは、感
度チェック動作の後、別途定められたキー、例えば終了
キーまたは継続キーを操作することによって、続いて感
度較正を行うか否かを天びん使用者が任意に決定できる
ようにしている。
【0022】すなわち、図4と同様な動作によって感度
誤差量ΔWが表示されたとき(ST1〜ST8)、その
誤差量ΔWの表示値に基づき、天びん使用者が感度較正
を実行したい場合は継続キーを、実行する必要がないと
判断したときには終了キーを操作すると、そのキー操作
結果を判別し(ST20)、継続キーが操作された場合
には、ST9以下、図4と同様にRAM43内に格納さ
れている計量値m0CおよびmFCをそのまま用いて、スパ
ン係数α′の算出および更新が実行され、また、終了キ
ーが操作された場合にはST9以下をジャンプして動作
を終了する。
【0023】また、この図5の動作において、感度チェ
ックによって感度誤差量ΔWが算出されて表示された
後、そのΔWの絶対値と規定値を天びん自体が比較し、
感度誤差量ΔWが規定値を越えている場合に限って、S
T9以下の感度較正動作を実行するように構成すること
もできる。
【0024】更に、以上の各例においては、スパン係数
α′の算出に、感度チェックのために採取した計量値m
0CおよびmFCを用いたが、これに代えて、その計量値m
0CおよびmFCを元に算出された感度誤差量ΔWを用いて
もよい。
【0025】この場合、スパン係数α′は、 α′=αWF /(WF −ΔW) ・・(4) によって算出することができる。
【0026】また、以上の各例においては、既知質量の
分銅を天びん使用者が皿2の上に載せる、いわゆる外部
分銅を用いる場合について述べたが、本発明にこれに限
定されることなく、内蔵分銅とその加除機構を備えた天
びんにも等しく適用し得ることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無負荷状態において指令を与えて分銅を負荷することに
より、その負荷前後の計量値を採取し、その各採取値か
ら感度誤差量が算出されるとともに、その感度誤差量を
用いて、あるいは先に採取された各採取値をそのまま用
いて、引き続いてスパン係数が新たに算出されて感度較
正が実行されるから、感度チェックとそれに続く感度較
正のために2回の分銅載せ下ろしを行う必要が皆無とな
り、その分、操作が簡素化されるとともに時間を短縮す
ることができ、また、従来のように感度チェックのため
の分銅負荷によって計量値のドリフトが生じ、これによ
って続く感度較正にエラーが生じるといった不具合も解
消される。また、感度チェック動作の後、引き続いて感
度較正を行うか否かを天びん使用者が実行キー操作など
によって任意に決定できるから、多数の試料を次々に計
量する場合などに測定値の連続性を優先して感度較正を
あえて行わないという選択もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電子天びんによる感度チェックと感度較
正動作によって生じる可能性のある感度較正エラーの説
明図
【図2】本発明の構成を示す基本概念図
【図3】本発明の実施の形態の全体構成を示すブロック
【図4】そのROM42に書き込まれたプログラムに基
づく、感度チェック・較正動作を示すフローチャート
【図5】本発明の他の実施の形態における感度チェック
・較正動作を示すフローチャート
【符号の説明】
1 荷重感応部 2 皿 3 A−D変換器 4 制御部 5 表示器 6 キー

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指令を与える指令付与手段と、その指令
    の発生により動作し、荷重感応部に対して負荷された既
    知質量の分銅の計量値と、その分銅負荷前の無負荷状態
    での計量値とを採取し、その両採取値を用いて、当該天
    びんの感度誤差量を算出して表示する感度誤差算出手段
    と、この感度誤差算出手段が算出した誤差量に基づき感
    度較正の実行を指示する指示操作手段と、この指示操作
    手段からの感度較正実行指示があった場合に、前記感度
    誤差算出手段による算出結果もしくは上記両採取値を用
    いて、スパン係数を更新する感度較正手段を備えている
    ことを特徴とする電子天びん。
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