JP3788327B2 - 電子天びん - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子天びんに関し、特にゼロトラッキング機能を有する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、計量皿の荷重が荷重検出部に伝達され、その荷重検出部による荷重データにスパン係数（感度係数）を乗じることによって計量皿上の被測定物の質量値を求め、計量値として表示器に表示している。
そして、非常に細かな最小読取値を有する電子天びん、すなわち、高分解能の電子天びんでは、外部からの風による対流や温度変化による影響が誤差要因となるため、これらの誤差要因の影響を妨げるために一般に風防を備えている。このような風防を備えていても、荷重検出部や天びんメカニズムの温度変化によって、計量皿上の荷重の変化がないにもかかわらず、計量表示値のゼロ点が徐々に移動する、いわゆるゼロドリフト現象が生じる。このようなゼロドリフトを解消するため、従来、荷重検出データの変化量が予め設定された判断基準値（ゼロトラッキング幅）を超えない場合には、その変化はゼロドリフトに起因するものであると判断して計量表示値のゼロ点を移動させないゼロトラッキング機能を有するものが実用化されている。
【０００３】
図５はこのゼロトラッキング機能を説明するためのフローチャートである。図５に示すように、電子天びんの制御・演算部では、荷重データの採取を行うたびに、それまでに得られた複数個の荷重データの平均値を算出するとともに、その平均値の変化量を算出する。そして、その平均値の変化量があらかじめ設定されている時間内において判断基準値（設定値）を超えているか否かを判定する。平均値の変化量が判断基準値を超えていない場合には、計量表示値は更新せず、再び荷重データを採取する。一方、平均値の変化量が判断基準値を超えている場合には、最新の平均値を荷重値Ｗとしてメモリに取り込むとともに、ゼロ点補償値Ｗ0を最小単位（ゼロトラッキング幅の半分）だけ増加または減少させ、Ｗ−Ｗ0を演算して表示部に表示する。したがって、表示器による計量表示値がゼロである状態において、荷重検出データの平均値が判断基準値以下において変化しても、表示器はゼロの状態を継続し、また、被測定物が計量皿に載せられていない状態でゼロトラッキング幅を越えて変動しても、ゼロトラッキング幅を越えるたびにゼロ点補償値Ｗ0が増加されるので、表示器の値はゼロのままで変動しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゼロトラッキング機能を有する電子天びんは上記のような動作を行うが、ゼロ点の変動の状況を表す図６（ａ）に示すように、対流や温度変動の少ない状況で被測定物を計量皿に載せようと電子天びんの風防の扉を開けた（ｔ１）場合、対流等の影響によって荷重データは増加または減少し、その値がトラッキング作動範囲を越えると、ゼロ点補償値Ｗ0はそのたびに増加または減少する。その後、被測定物を計量皿に載せ、風防の扉を閉める（ｔ２）と、対流等の影響でゼロ点補償値Ｗ0は再び変動するが、表示が安定するまでには、扉を閉めた後のゼロ点補償値Ｗ0の変動分はほぼなくなる。しかし、扉を閉めるまでに変動したゼロ点補償値Ｗ0の変化分はそのまま残ることになる。したがって、扉を開けた後、扉を閉めるまでに、例えば、ゼロ点補償値が最小単位を３単位分増加した場合には、最小単位を0.001ｇとすると、正確な重量が100.000ｇであるにもかかわらず、表示器に表示される値は99.997ｇとなり、誤った値で計量してしまうこととなる。
【０００５】
本発明は上記のような問題点を解決するために創案されたものであり、扉の開閉による対流によって生じたずれがあってもゼロ点の変動を防止し、正確な計量結果を得ることができる電子天びんを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の電子天びんは、荷重検出部からの荷重検出データに基づいて計量表示値を決定するとともに、その荷重検出データの変化量があらかじめ設定されている判断基準値を超えない範囲で変化した場合には、計量表示値のゼロ点を移動させないゼロトラッキング機能を備えた電子天びんにおいて、電子天びんの風防の扉の開閉の有無を検知する扉開閉検知手段、例えば扉に設けられた扉開閉検知センサ、あるいは扉の開閉ボタンと、この扉開閉検知手段の出力を受けて風防の扉が開いているときには前記ゼロトラッキング機能を無効とする手段を備えたことを特徴とする。
また、このゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示する手段を設けたものである。
【０００７】
本発明の電子天びんは上記のように構成されているので、風防の扉の開閉の有無を検知する扉開閉検知手段により風防の扉が開けられたことが検知されると、ゼロトラッキング機能が無効にされるので、扉の開閉による対流によって生じたずれがあってもゼロ点の変動を防止することができ、風防の扉を閉めて表示が安定したときには真の重量値を得ることができる。
また、このゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示する手段を設けたので、風防を少し開けたまま、ピペットで計り取りをしたり、調合したりする計量も行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子天びんの実施例を図１から図３を用いて説明する。図１は電子天びんの概観図、図２は電子天びん内部の構成を示すブロック図、図３は計量動作を行う際のフローチャートである。
図１、図２において、１は風防、２は風防の扉、３は計量皿、４は扉２に設けられた扉２の開閉を検知するセンサ、５は扉２に設けられた取っ手、６は風防１の扉２の開閉を指示するボタン、７は計量値表示器、８は計量皿３に接続された荷重検出部、９は扉開閉検知センサ４、扉開閉ボタン６及び荷重検出部８からの信号が入力されるとともに、計量皿３に載せられた被測定物の重量値を演算して表示器７に出力する制御・演算部、１０は解除ボタンである。なお、扉開閉検知センサとしては、機械的な接触センサ、容量センサ、光センサ等任意のセンサを使用することができる。
【０００９】
次に、図１、図２の電子天びんの動作を図３のフローチャートを用いて説明する。電子天びんの電源をオンにすると、制御・演算部９は荷重検出部８からの出力を取り込むとともに、扉開閉検知センサ４からの扉開閉信号を取り込む。そして、制御・演算部９は扉開閉検知センサ４の出力から扉が開いているか否かを判別し、扉の開閉に応じて、トラッキング機能を継続するか否か判断する。すなわち、制御・演算部９は、荷重データの採取を行うたびに、扉開閉検知センサ４の出力から扉が開いているか否かを判別し、扉が閉まっていると、それまでに得られた複数個の荷重データの平均値を算出するとともに、その平均値の変化量を算出する。そして、その平均値の変化量があらかじめ設定されている時間内において判断基準値（設定値）を超えているか否かを判定する。平均値の変化量が判断基準値を超えていない場合には、計量表示値は更新せず、再び荷重データを採取する。一方、平均値の変化量が判断基準値を超えている場合には、最新の平均値を荷重値Ｗとしてメモリに取り込むとともに、ゼロ点補償値Ｗ0を最小単位（ゼロトラッキング幅の半分）だけ増加または減少させ、Ｗ−Ｗ0を演算して表示部に表示する。したがって、温度変化等の影響によりゼロ点が変動しても、荷重検出データの平均値の変化量が判断基準値以下であれば、表示器の表示値は変動せず、また、荷重検出データの平均値がゼロトラッキング幅を越えて変動しても、ゼロトラッキング幅を越えるたびにゼロ点補償値Ｗ0が増加されるので、表示器の表示値は変化しない。
【００１０】
一方、被測定物を計量するため、操作者が風防１の扉２の取っ手５を持って扉２を開けると、扉開閉検知センサ４は扉開信号を制御・演算部９に出力する。すると、制御・演算部９では荷重データの採取を行うたびに、扉開閉検知用センサ４の出力から扉が開いているか否かを判別しているので、扉が開いていると、ゼロトラッキング機能を働かせず、したがって、表示器の値も変動させずに、新たな荷重データの採取まで動作を行わない。
【００１１】
したがって、ゼロ点の変動の状況を表す図６（ｂ）に示すように、対流や温度変動の少ない状況で被測定物を計量皿に載せようと電子天びんの風防の扉を開けた（ｔ１）場合、対流等の影響によって荷重データは増加または減少するが、たとえ、その変化量がトラッキング作動範囲を越えても、ゼロ点補償値の値は変化しない。
そして、被測定物を計量皿に載せ、扉２を閉める（ｔ２）と、再びゼロトラッキング機能が働くが、扉２を閉めた後、ゼロ点の変動がゼロトラッキング作動範囲内であれば、扉２の開閉による対流によって生じたずれがあってもゼロ点補償値Ｗ0は変動せず、また、風防１の扉２を閉めた後、多少のゼロ点補償値Ｗ0の変動があっても、最終的にゼロ点補償値Ｗ0の値は安定した値に収束し、表示が安定したときには真の重量値を得ることができる。
【００１２】
次に、本発明の電子天びんの他の実施例を説明する。
上記の実施例では扉に設けた扉開閉検知センサにより扉の開閉を判別したが、図１に示すように、電子天びんの表示器７の近くに扉開閉ボタン６を設け、扉の開閉をボタン操作により自動的に行うタイプの電子天びんでは、扉開閉ボタン６の押圧状態から扉の開閉状態を判別することができる。すなわち、このような、電子天びんでは、扉開閉ボタン６を押すたびに、扉開→扉閉→扉開→扉閉がくり返されるので、制御・演算部９に扉開閉ボタンが押圧されるたびに、状態が変動する扉開閉メモリを設け、このメモリの状態から扉の開閉状態を判別することができる。
【００１３】
一方、薬の調剤等を行う場合には、風防の扉を開けた状態で少量の追加やすくい取りを行う必要があるが、上記の実施例のように、扉が開いている状態では常にゼロトラッキング機能を無効にすると、このような調剤を行うことができない。
図４のフローチャートはこのようなことを避けるための他の実施例を示している。この場合は、図１に示すように、天びんの表示器７の近くにさらにトラッキング機能を無効にするか否かを決定する解除ボタン１０を設ける。そして、解除ボタン１０がオンの場合には、ゼロトラッキング機能を無効にしないことにより、扉１を開けた状態で計量を行うことができる。
【００１４】
すなわち、図４のフローチャートに示すように、制御・演算部９は、荷重データを採取するたびに、解除ボタン１０がオンになっているかどうかを判別し、オンになっていれば、ゼロトラッキング機能を働かせて計量値の演算を行う。一方、解除ボタン１０がオフであれば、図３のフローチャートで説明したのと同様に、扉２が開いているか否かを判別し、扉が開いていればゼロトラッキング機能を無効にする。
【００１５】
したがって、解除ボタン１０をオンにすることにより、扉２を開いた状態で被測定物のすくい取り、少量追加等を行うことができるので、調剤等の計量を容易に行うことができる。
【００１６】
なお、上記図１の実施例では、扉開閉検知センサ４及び扉開閉ボタン６の両方を設けているが、いずれか一方があればよいので、扉開閉ボタン６を有する電子天びんの場合は、扉開閉検知センサ４を設ける必要はなく、また、手動開閉式で扉開閉ボタン６がない電子天びんでは扉開閉センサ４を設ける必要がある。
また、ゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示する解除ボタン１０は必須ではなく、必要に応じて設ければよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の電子天びんは上記のように構成されており、風防の扉の開閉を検知できるセンサにより風防の扉が開けられたことが検知されると、ゼロトラッキング機能が無効にされるので、扉の開閉による対流によって生じたずれがあってもゼロ点の変動を防止することができ、風防を閉めて表示が安定したときには真の重量値を得ることができる。
また、このゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示する手段を設ければ、風防を少し開けたまま、ピペットで計り取りをしたり、調合したりする計量も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子天びんの概観図である。
【図２】本発明の電子天びんの内部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の電子天びんの計量動作を行う際のフローチャートである。
【図４】本発明の電子天びんの他の実施例を示すフローチャートである。
【図５】従来のゼロトラッキング機能を示すフローチャートである。
【図６】電子天びんのゼロ点の変動状況を表す図である。
【符号の説明】
１ 風防
２ 扉
３ 計量皿
４ 扉開閉検知センサ
５ 取っ手
６ 扉開閉ボタン
７ 表示器
８ 荷重検出部
９ 制御・演算部
１０解除ボタン

Claims (2)

1. 荷重検出部からの荷重検出データに基づいて計量表示値を決定するとともに、その荷重検出データの変化量があらかじめ設定されている判断基準値を超えない範囲で変化した場合には、計量表示値のゼロ点を移動させないゼロトラッキング機能を備えた電子天びんにおいて、電子天びんの風防の扉の開閉の有無を、扉の開閉を行う開閉ボタンにより検知する扉開閉検知手段と、この扉開閉検知手段の出力を受けて風防の扉が開いているときには前記ゼロトラッキング機能を無効とする手段を備えたことを特徴とする電子天びん。
2. 荷重検出部からの荷重検出データに基づいて計量表示値を決定するとともに、その荷重検出データの変化量があらかじめ設定されている判断基準値を超えない範囲で変化した場合には、計量表示値のゼロ点を移動させないゼロトラッキング機能を備えた電子天びんにおいて、電子天びんの風防の扉の開閉の有無を検知する扉開閉検知手段と、この扉開閉検知手段の出力を受けて風防の扉が開いているときには前記ゼロトラッキング機能を無効とする手段と、前記ゼロトラッキング機能を無効とする手段の機能を果たさせるか否かを指示する手段とを備えたことを特徴とする電子天びん。

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