JP3404945B2 - 重量測定器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、医用や薬品・合成化学
などの分野で、蒸気やガス雰囲気中で重量を量る必要の
ある場合に用いられる電子天びんなどの重量測定器に関
する。 【０００２】 【従来の技術】電子天びんをはじめとする重量測定器
を、蒸気やガス雰囲気の中で使用する場合、重量測定器
ケースの内部にそのガスなどが侵入して、重量測定器の
機構部分や電子回路などが錆びたり腐食したりすること
がある。それを防ぐために、従来は、図２（ａ）に示す
ように重量測定器内を乾燥空気２１などでガスパージし
たり、図２（ｂ）に示すように秤量皿の下の部分とケー
スとの間に膜３１を張り、重量測定器内部への外気の侵
入を防いでいた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】重量測定器ケースの内
部に雰囲気のガスなどが侵入しないようにするために、
ガスパージをする場合にはパージガスを供給できる場所
でしか使用できず、またガスパージを行ったとしても完
全には外気の流入を防ぐことができない。秤量皿の下の
部分とケースとの間に膜を張る場合には外気の圧力すな
わち大気圧と重量測定器内部の圧力の差によって膜に力
が作用し、測定重量値に誤差が生じる。 【０００４】本発明の目的は、設置場所に制約されず、
また大気圧の変動にも影響されないで、ガス雰囲気の中
で使用できる気密性の重量測定器を提供することであ
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、内部に荷重検出部を収容した密封ケー
スと、ケース外に設けられた荷重受部と、この荷重受部
に作用する負荷を前記ケース内の荷重検出部に伝達する
荷重伝達桿とを有する重量測定器において、前記荷重伝
達桿をケース内へ貫通させるためのケース開口部に対抗
して、ケースの反対側に略同一面積の第２の開口部を穿
設し、両開口部と前記荷重伝達桿とを柔軟性をもつ膜質
材を介してそれぞれ各別に気密にシールした。 【０００６】ここでいう荷重検出部は、電子天びんの場
合はロバーバル機構、平衡ビーム、電磁力平衡部などか
らなる荷重測定の心臓部をいいロードセル式はかりなど
にあっては負荷レバー、ロードセルなどからなる機構部
をいう。 【０００７】膜質材としては柔軟なゴム膜、伸縮性のあ
るプラスチック膜など、荷重伝達桿の動きに追従して伸
縮し、且つ開口部を気密に封鎖する部材であることが望
ましい。 【０００８】 【作用】ケースの上下にあけた荷重伝達桿が通過する開
口部以外は基本的にケースは気密にしてあり、その開口
部と荷重伝達桿の間は柔軟性のある膜で気密にふさいで
あるので雰囲気ガスはケース内部に侵入しない。この膜
には大気圧とケース内部の圧力の差によって力が働き、
荷重伝達桿を動かそうとするが、本発明では膜が対称的
に上下に設けられており、この上下の膜には全く同じ大
きさの反対向きの力がかかるのでその力は打ち消し合っ
て結果的に荷重伝達桿には大気圧による変位力は働か
ず、測定重量値に影響を与えない。したがって、大気圧
が変動したとしても測定重量値はその影響を受けず常に
正しい値を示す。 【０００９】 【実施例】図１は本発明の一実施例であり、電磁力平衡
部を持つ上皿式の電子天びんの場合を示す。重量測定の
基本的機構は公知の電子天びんと同様である。荷重伝達
桿１は固定柱２とロバーバル３によって連結され、その
固定柱２に対して平行に上下に動くようになっている。
一方、支点４に支えられた平衡ビーム５の一端は荷重伝
達桿１に固定され、他端には電磁力平衡部６が設けられ
ている。荷重伝達桿１の上には上皿７が設けられてお
り、重量を測定すべき試料はその上皿７に載せるように
なっている。試料の重量は、荷重伝達桿１にかかる重量
と電磁力平衡部６の電磁力を支点４のまわりで釣り合わ
せ、電磁力平衡部の電磁力を発生させるコイルに流れる
電流を計ることにより測定することができる。 【００１０】それらの機構をおおうケース８はおよそ箱
型形状で上と下の板はほぼ水平であり、荷重伝達桿１の
上と下に円形の開口部９と開口部１０があけられてい
る。その開口部以外ケースは気密につくられており、外
部にとり出す必要のある例えば電源コードなども、その
取りだし口に樹脂を充填するなどして密封してある。上
の開口部９にはゴムなどでできた柔軟性のある膜１１が
張られており、下の開口部１０には同様な膜１２が張ら
れている。それぞれの膜は膜おさえリング１３と膜おさ
えリング１４により気密にケース８に取り付けられてい
る。開口部９と開口部１０、および膜１１と膜１２はそ
れぞれ上下で同形状であり、かつ同面積としてある。 【００１１】荷重伝達桿１の縦方向の長さはほぼ膜１１
と膜１２との間の距離と同じにしてあり、膜１１の中央
部は上皿７が乗る荷重伝達桿１の上部に固定され、また
膜１２の中央部は荷重伝達桿１の下端に固定されてい
る。固定の方法は接着やねじ止めなど何でも良いが、そ
の固定部分も気密にしてある。荷重伝達桿１の上端には
試料を載せる上皿７が取り付けられている。 【００１２】以上のように構成すると、電子天びん内部
は外気と遮断されるので、蒸気やガス雰囲気の中でも電
子天びん内部の機構を錆や腐食から守れる。またケース
内部が密閉されているので、ケース内の圧力と外部の圧
力すなわち大気圧との間に差が生じる場合があるが、そ
の場合にも大気圧は外側から膜１１と膜１２に同じよう
にかかり、荷重伝達桿１に対してかかる内外圧力差によ
る上からの力と下からの力は相殺されるので測定重量値
には影響を与えない。膜１１と膜１２の張力は横方向に
かかっているので、上皿に試料が載って荷重伝達桿がわ
ずかに上下に動いた場合でも膜の張力による測定値への
影響はすくない。特に電子天びんでは上皿に試料を載せ
たときにも荷重伝達桿は電磁力平衡部とバランスするの
で上下の位置は変わらず、膜の張力による影響は全くな
い。 【００１３】図１の実施例では電子天びんの例を示した
が、荷重検出の方法としてロードセルを利用した重量測
定器でも本発明は有効である。ロードセル式の場合、荷
重伝達桿は荷重を載せることによって上下にわずかに動
くが、膜の張力の上下方向の分力は小さいので特に精密
な測定でない限り無視することができる。 【００１４】本発明は次のような構成も含むものであ
る。内部に荷重検出部を収容した密封ケースと、ケース
外に設けられた荷重受部と、この荷重受部に作用する負
荷を前記ケース内の荷重検出部に伝達する荷重伝達桿と
を有する電子天びんにおいて、前記荷重伝達桿をケース
内へ貫通させるためのケース開口部に対抗して、ケース
の反対側に略同一形状であり且つ同一面積の第２の開口
部を穿設し、両開口部と前記荷重伝達桿とを柔軟性をも
つ膜質材を介してそれぞれ各別に気密にシールしたこと
を特徴とする電子天びん。 【００１５】 【発明の効果】本発明の重量測定器はその内部がケース
および柔軟性を持つ膜によって気密性が保たれているの
で、蒸気やガス雰囲気中で重量を量る場合に用いること
ができる。しかもその柔軟性を持つ膜はケースの上下に
備わり、上下の膜は荷重伝達桿の上下の端にそれぞれ固
定されているので、大気圧はその膜を介して荷重伝達桿
に上下から均等に加わり、大気圧とケース内部の圧力の
差および大気圧の変動は測定重量値に影響しない。ま
た、本発明の重量測定器はパージガスを必要としないの
で、パージガスの供給源のないところでも設置すること
ができ、移動も簡単である。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例である。 【図２】雰囲気ガスの影響を少なくした従来の例であ
る。 【符号の説明】 １…荷重伝達桿 ２…固定柱 ３…ロバーバ
ル ４…支点 ５…平衡ビーム ６…電磁力平衡部 ７…上皿
８…ケース ９…開口部 １０…開口部 １１…膜
１２…膜 １３…膜おさえリング １４…膜おさえリング ２１…乾燥空気 ３１…膜

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内部に荷重検出部を収容した密封ケース
   と、ケース外に設けられた荷重受部と、この荷重受部に
   作用する負荷を前記ケース内の荷重検出部に伝達する荷
   重伝達桿とを有する重量測定器において、前記荷重伝達
   桿をケース内へ貫通させるためのケース開口部に対抗し
   て、ケースの反対側に略同一面積の第２の開口部を穿設
   し、両開口部と前記荷重伝達桿とを柔軟性をもつ膜質材
   を介してそれぞれ各別に気密にシールしたことを特徴と
   する重量測定器。