JP4433354B2

JP4433354B2 - 分銅誤差測定装置

Info

Publication number: JP4433354B2
Application number: JP2000190756A
Authority: JP
Inventors: 英樹鈴木
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Co Ltd
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: JP2002005734A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、秤に使用する分銅の誤差を測定する分銅誤差測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の分銅の誤差測定は、１つの計量皿をもつ計量手段を用い、人手によって、被校正分銅と標準分銅を計量皿の上に交互に載せ換えて、いちいち計量値をメモし、被校正分銅と標準分銅の計量値の差を計算して被校正分銅の誤差を求めていた。しかし、この方法は、作業者の負担が大きく、作業効率が良くないという問題があった。
【０００３】
そこで、作業者の負担を軽減するため、人手によらず自動誤差測定装置により、自動的に分銅の載せ換えを行うとともに、被校正分銅と標準分銅の計量値の差から被校正分銅の誤差を求めることも行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、自動誤差測定装置は、計量皿に分銅を自動的に載せ換えるための装置が複雑で高価になってしまい、また、分銅の載せ換えを容易にするため、分銅の形状にも種々の制限があるという問題があった。
【０００５】
そこで、前記問題を解決するため、作業者の負担を大幅に軽減し、どのような形状の分銅でも誤差測定が可能で、しかも簡単な構成で安価な分銅誤差測定装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明の分銅誤差測定装置では、被校正分銅又は標準分銅を個別に載せる同等の２つの計量皿と、各計量皿からの荷重を受けて計量する電子式の計量手段と、被校正分銅又は標準分銅の各々の計量値を記憶する記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された両計量値から被校正分銅の誤差を算出する演算手段と、被校正分銅の誤差を＋又は−の符号を付して表示する表示手段とを備えた分銅誤差測定装置において、前記被校正分銅と標準分銅を搭載した計量皿を、前記計量手段から突き出した乗載台に対して個別に載せ換える交換台が設けられ、前記記憶手段は、被校正分銅を一方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第１記憶手段と、標準分銅を他方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第２記憶手段と、被校正分銅を他方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第３記憶手段と、標準分銅を一方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第４記憶手段とからなり、前記演算手段は、前記第１記憶手段と前記第２記憶手段の夫々に記憶されている計量値から１回目中間誤差を算出する第１演算手段と、前記第３記憶手段と前記第４記憶手段の夫々に記憶されている計量値から２回目中間誤差を算出する第２演算手段と、前記両中間誤差の平均を算出する第３演算手段とからなり、
前記表示手段は、前記第３演算手段が算出した両中間誤差の平均値を表示することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照にして詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。本実施例による分銅誤差測定装置１００は、質量を特に高精度に計量できる専用の計量手段又は高精度の電子天秤等の計量手段２と、被校正分銅Ａ又は標準分銅Ｂを載せる質量が同等な２枚の計量皿Ｃ、Ｄ、これらの計量皿Ｃ、Ｄを交互に計量手段２の乗載台３に載せ換えるための交換手段１０と、計量手段２の計量値を記憶する記憶手段１４、１６、１８、２０と、この記憶手段１４、１６、１８、２０に記憶された計量値から被校正分銅Ａの誤差を算出する演算手段２２、２４、２６と、この誤差を表示する表示手段２８と、交換手段１０と記憶手段１４、１６、１８、２０と演算手段２２、２４、２６と表示手段２８に指令信号を送る制御手段１２を備えている。
【０００９】
交換手段１０は、交換台４と、制御手段１２からの指令信号によって交換台４を上下方向と水平方向夫々に移動可能で適宜位置に停止できるようにした移動手段１１とからなっている。
【００１０】
記憶手段１４、１６、１８、２０は、被校正分銅Ａを一方の計量皿Ｃに載せて計量したときの計量値を記憶する第１記憶手段１４と、標準分銅Ｂを他方の計量皿Ｄに載せて計量したときの計量値を記憶する第２記憶手段１６と、被校正分銅Ａを他方の計量皿Ｄに載せて計量したときの計量値を記憶する第３記憶手段１８と、標準分銅を一方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第４記憶手段２０からなっている。
【００１１】
演算手段２２、２４、２６は、第１記憶手段１４と第２記憶手段１６に記憶された計量値から１回目中間誤差を算出する第１演算手段２２と、第３記憶手段１８と第４記憶手段２０に記憶された計量値から２回目中間誤差を算出する第２演算手段２４と、両演算手段２２、２４の算出値を平均する第３手段２６からなっている。ここで、制御手段１２、記憶手段１４、１６、１８、２０、演算手段２２、２４、２６は、１つのマイクロコンピュータ１１０によって実現され、交換手段１０とは別に置かれている。
【００１２】
交換台４は、図２に示したように、２つの貫通孔５、６が設けられており、これらの貫通孔５、６は円孔で、その直径は、計量皿Ｃ、Ｄの直径よりは小さく、計量手段２の乗載台３の直径よりは大きくされていて、計量皿Ｃ、Ｄはこの貫通孔５、６を通過できないが、計量手段２の乗載台３はこの貫通孔５、６を通過できるようになっている。もちろん、この貫通孔５、６は、計量皿Ｃ、Ｄは通過できないが、計量手段２の乗載台３は通過できるようにした貫通孔であれば、円孔に限らず、どのような形状の貫通孔にしてもよい。
【００１３】
ここで、図３に示した交換台４の移動手順と、図４に示したフローチャートに従って、本実施例の分銅誤差測定装置１００を用いて、被校正分銅Ａの誤差を測定する方法を述べる。ここで、被校正分銅Ａの質量をＡ、標準分銅Ｂの質量をＢ、計量皿Ｃの質量をＣ、計量皿Ｄの質量をＤとする。
【００１４】
最初に、ステップ１（Ｓ１）として、作業者は、２つの計量皿Ｃ、Ｄ夫々を交換台２の各貫通孔５、６の上に載せ、さらに、計量皿Ｃの上に被校正分銅Ａを載せ、計量皿Ｄの上に標準分銅Ｂを載せる。両分銅Ａ、Ｂ及び両計量皿Ｃ，Ｄのセットが終われば、図示しないスタートスイッチを入れて、分銅誤差測定装置１００を始動させ、ステップ２（Ｓ２）へ進める。
【００１５】
ステップ２（Ｓ２）に進むと、制御手段１２は、移動手段１１に指令を送り、図３の（１）のように、計量皿Ｃ即ち貫通孔５を計量手段２の乗載台３の真上に移動させる。そして、図３の（２）のように、乗載台３が貫通孔５から上方へ突出するまで、交換台４を静かに下方へ下げる。すると、被校正分銅Ａを載せた計量皿Ｃが計量手段２の乗載台３に載るので、このとき、制御手段１２は、第１記憶手段１４に指令信号を送り、計量手段２から出力された計量値ｘ１すなわち被校正分銅Ａと計量皿Ｃの質量の和Ａ＋Ｃを第１記憶手段１４に記憶させる。
【００１６】
次に、ステップ３（Ｓ３）に進み、制御手段１２は、移動手段１０に指令信号を送り、図３の（３）のように、交換台４を静かに元の高さまで持ち上げ、さらに計量皿Ｄ即ち貫通孔６が乗載台３の真上になるように水平に移動させる。そして、図３の（４）のように、乗載台３が貫通孔６から上方へ突出するまで、交換台４を静かに下方へ下げる。すると、標準分銅Ｂを載せた計量皿Ｄが計量手段２の乗載台３に載るので、このとき、制御手段１２は、第２記憶手段１６に指令信号を送り、計量手段２から出力された計量値ｙ１すなわち標準分銅Ｂと計量皿Ｄの質量の和Ｂ＋Ｄを第２記憶手段１６に記憶させる。計量値ｙ１を求めたら、制御手段１２は、移動手段１１に指令信号を送り、図３の（５）に示したように、交換台４を元の高さまで静かに戻す。
【００１７】
次に、ステップ４（Ｓ４）に進み、何回計量したかを数え、所定のｎ回未満のときは、ステップ２（Ｓ２）に戻る。こうして、ステップ２（Ｓ２）からステップ４（Ｓ４）までを所定のｎ回繰り返して、計量値ｘ１、ｙ１、ｘ２、ｙ２、ｘ３、ｙ３、 - - - - ｘｎ、ｙｎを計量して記憶する。ｎ回の計量が終わると、ステップ５（Ｓ５）に進む。
【００１８】
ステップ５（Ｓ５）に進むと、制御手段１２は、両記憶手段１４、１６に指令信号を送り、夫々が記憶している計量値を第１演算手段２２に送り、次に示すような手順で１回目中間誤差を算出する。
【００１９】
以下、ｎ＝４の場合を例にして説明する。第１記憶手段１４には、被校正分銅Ａと計量皿Ｃの質量の和Ａ＋Ｃの計量値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４が記憶され、第２記憶手段１６には、標準分銅Ｂと計量皿Ｄの質量の和Ｂ＋Ｄの計量値ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４が記憶されている。そこで、これらの計量値から、中間誤差αｉ（ただし、ｉ＝１、２、３、- - ６）を順次、次のように求めていく。
α１＝（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｙ１
α２＝ｘ２−（（ｙ１＋ｙ２）／２）
α３＝（（ｘ２＋ｘ３）／２）−ｙ２
α４＝ｘ３−（（ｙ２＋ｙ３）／２）
α５＝（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｙ３
α６＝ｘ４−（（ｙ３＋ｙ４）／２）
これらの中間誤差αｉの平均値を１回目中間誤差αとする。すなわち、
α＝（α１＋α２＋α３＋α４+α５+α６）／６
となる。このように、一方の分銅に係る計量値を、これを計量した直前と直後に計量した他方の分銅に係る計量値の平均値と減算して中間誤差αｉを求めることにより、気温、気圧、湿度等の変化により時間とともに変化していく計量値の誤差の影響を極力小さくしている。
【００２０】
１回目中間誤差αが求まったら、ステップ６（Ｓ６）に進み、制御手段１２は、表示手段２８に分銅交換要求を表示させるとともに、分銅誤差測定装置１００を停止させる。分銅交換要求があったときは、作業者は、被校正分銅Ａを計量皿Ｄの上に、標準分銅Ｂを計量皿Ｃの上に置き換える。この置き換えを終えると、再び、図示しないスタートスイッチを入れて、分銅誤差測定装置１００を再始動させる。この再始動時には、計量皿Ｄ即ち貫通孔６が図３の（５）のように乗載台３の真上になっている。
【００２１】
分銅誤差測定装置１００が再始動すると、ステップ７（Ｓ７）に進み、制御手段１２は、移動手段１１に指令信号を送り、図３の（６）のように、乗載台３が貫通孔６から上方に突出するまで、交換台４を静かに下方へ下げる。すると、被校正分銅Ａを載せた計量皿Ｄが計量手段２の乗載台３に載るので、このとき、制御手段１２は、第３記憶手段１８に指令信号を送り、計量手段２から出力された計量値ｕ１すなわち被校正分銅Ａと計量皿Ｄの質量の和Ａ＋Ｄを第３記憶手段１８に記憶させる。
【００２２】
次に、ステップ８（Ｓ８）に進み、制御手段１２は、移動手段１１に指令信号を送り、図３の（７）のように、交換台４を静かに元の高さまで持ち上げ、さらに計量皿Ｃ即ち貫通孔５が乗載台３の真上になるように水平に移動させる。そして、図３の（８）のように、乗載台３が貫通孔５から上方に突出するまで、交換台４を静かに下方へ下げる。すると、標準分銅Ｂを載せた計量皿Ｄが計量手段２の乗載台３に載るので、このとき、制御手段１２は、第４記憶手段２０に指令信号を送り、計量手段２から出力された計量値ｖ１すなわち標準分銅Ｂと計量皿Ｃの質量の和Ｂ＋Ｃを第４記憶手段２０に記憶させる。計量値ｖ１を求めたら、交換台４を図１の（１）のように元の高さまで静かに戻す。
【００２３】
次に、ステップ９（Ｓ９）に進み、何回計量したかを数え、所定のｎ回未満のときは、ステップ７（Ｓ７）に戻る。こうして、ステップ７（Ｓ７）からステップ９（Ｓ９）を、所定のｎ回繰り返して、計量値ｕ１、ｖ１、ｕ２、ｖ２、ｙ３、ｖ３、- - - - ｕｎ、ｖｎを求める。ｎ回の計量が終わると、ステップ１０（Ｓ１０）に進む。
【００２４】
ステップ１０（Ｓ１０）に進むと、制御手段１２は、両記憶手段１８、２０に指令信号を送り、夫々が記憶している計量値を第２演算手段２４へ送り、次に示すような手順で２回目中間誤差を算出する。
【００２５】
第３記憶手段１８には、被校正分銅Ａと計量皿Ｄの質量の和Ａ＋Ｄの計量値ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４が記憶され、第２記憶手段２０には、標準分銅Ｂと計量皿Ｃの質量の和Ｂ＋Ｃの計量値ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４が記憶されている。そこで、これらの計量値から中間誤差βｉ（ただし、ｉ＝１、２、３、- - ６）を順次、ステップ５（Ｓ５）と同様に、次のように求めていく。
β１＝（（ｕ１＋ｕ２）／２）−ｖ１
β２＝ｕ２−（（ｖ１＋ｖ２）／２）
β３＝（（ｕ２＋ｕ３）／２）−ｖ２
β４＝ｕ３−（（ｖ２＋ｖ３）／２）
β５＝（（ｕ３＋ｕ４）／２）−ｖ３
β６＝ｕ４−（（ｖ３＋ｖ４）／２）
これらの中間誤差βｉの平均値を２回目中間誤差βとする。すなわち、
β＝（β１＋β２＋β３＋β４+β５+β６）／６
となる。
【００２６】
２回目中間誤差βが求まったら、ステップ１１（Ｓ１１）へ進み、制御手段１２は、両演算手段２２、２４に指令信号を送り、両中間誤差α、βを第３演算手段２６へ送る。両中間誤差α、βは、
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝α （１）
（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）＝β （２）
とも表わせるため、第３演算手段２６は、前記（１）式と（２）式と加え、
２Ａ−２Ｂ＝α＋β （３）
を演算し、さらに２で除算し、即ち、両中間誤差α、βを平均し、
Ａ−Ｂ＝（α＋β）／２（４）
により、被校正分銅Ａの最終的な誤差を算出する。この誤差は、表示手段２８に送られて表示される。これで、分銅の校正を完了する。
【００２７】
前述した分銅誤差測定においては、交換台４の移動と停止の制御、計量値の読み取り及びこれらの計量値から誤差の算出は、すべてマイクロコンピュータ１１０によって自動的に行われるが、最初に計量皿Ｃ、Ｄに分銅Ａ、Ｂを載せるときと、被校正分銅Ａと標準分銅Ｂを互いに他方の計量皿に載せ換えるときと、最後に計量皿Ｃ、Ｄから分銅Ａ、Ｂを降ろすときのみ人手によって行う。
【００２８】
この実施例によれば、移動手段１１は、大きさや形状が一定でないうえ取り扱いに細心の注意が要求される分銅Ａ、Ｂの載せ換えを行わず、形状が一定で扱い易い計量皿Ｃ、Ｄを、分銅を載せたまま載せ換えるようにしたから、本実施例の分銅誤差測定装置は、簡単な構成で安価に製造でき、しかも、どのような形状の分銅でも使用できるので便利で経済的である。また、分銅Ａ、Ｂを計量皿Ｃ、Ｄへ人手によって載せ下ろしと載せ換えする作業が少しあるものの、計量皿Ｃ、Ｄの載せ換えと計量値の読み取りと誤差の算出は自動的に行なわれるので、作業者の負担は大幅に軽減される。さらに、計量皿Ｃ、Ｄの載せ換えは、交換台４を単純に上下方向及び水平方向に移動させるという簡単な動作をさせることにより、計量皿Ｃ、Ｄを掴むことなく容易に行うことができるので、分銅誤差測定装置をいっそう簡単な構成で安価にすることができ、しかも、計量皿Ｃ、Ｄに傷を付けにくくしている。
【００４３】
分銅誤差測定における精度は、空気による浮力を考慮することにより、より高精度とすることができる。たとえば、図１に示した実施例においては、浮力による誤差をＦ（ｋｇ）とすると、分銅誤差（Ａ−Ｂ）（ｋｇ）は、
Ａ−Ｂ＝（α＋β）／２＋Ｆ（ｋｇ）
となる。ただし、被校正分銅の体積をＶａ（ｍ³）、標準分銅の体積をＶｂ（ｍ³）、計量皿Ｃの体積をＶｃ（ｍ³）、計量皿Ｄの体積をＶｄ（ｍ³）とすると、１回目中間誤差測定時の空気密度をρ１（ｋｇ／ｍ³）、２回目中間誤差測定時の空気密度をρ２（ｋｇ／ｍ³）とすると、
Ｆ＝（（ρ１＋ρ２）（Ｖａ−Ｖｂ）／２）
＋（（ρ１＋ρ２）（Ｖｃ−Ｖｄ）／２）（ｋｇ）
となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に係る発明によれば、分銅を載せた計量皿を計量手段への載せ換えることや計量値の読み取りや誤差の算出は分銅誤差測定装置が自動的に行うので、作業者の負担は大幅に減る。しかも、記憶手段と演算手段は、既存のマイクロコンピュータで簡単に実現でき、計量手段内に内蔵できるので、便利で安価な分銅誤差測定装置が容易に得られる。また、計量皿を計量手段への載せ換える交換台は、大きさや形状が一定でないうえ取り扱いに細心の注意が要求される分銅の載せ換えを行わず、形状が一定で扱い易い計量皿を、分銅を載せたまま載せ換えるようにしたから、本発明の分銅誤差測定装置は、簡単な構成で安価に製造でき、しかも、どのような形状の分銅でも使用できるので便利で経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の分銅誤差測定装置の主要部を示すブロック図である。
【図２】前記分銅誤差測定装置が備える交換台の平面図である。
【図３】前記交換台の移動手順を示す図である。
【図４】前記分銅誤差測定装置を用いた分銅誤差測定方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２計量手段
３乗載台
４交換台
５、６貫通孔
Ａ被校正分銅
Ｂ標準分銅
Ｃ、Ｄ計量皿

Claims

被校正分銅又は標準分銅を個別に載せる同等の２つの計量皿と、
各計量皿からの荷重を受けて計量する電子式の計量手段と、
被校正分銅又は標準分銅の各々の計量値を記憶する記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された両計量値から被校正分銅の誤差を算出する演算手段と、
被校正分銅の誤差を＋又は−の符号を付して表示する表示手段とを備えた分銅誤差測定装置において、
前記被校正分銅又は標準分銅を搭載した計量皿を、前記計量手段から突き出した乗載台に対して個別に載せ換える交換台が設けられ、
前記記憶手段は、被校正分銅を一方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第１記憶手段と、標準分銅を他方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第２記憶手段と、被校正分銅を他方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第３記憶手段と、標準分銅を一方の計量皿に載せて計量したときの計量値を記憶する第４記憶手段とからなり、
前記演算手段は、前記第１記憶手段と前記第２記憶手段の夫々に記憶されている計量値から１回目中間誤差を算出する第１演算手段と、前記第３記憶手段と前記第４記憶手段の夫々に記憶されている計量値から２回目中間誤差を算出する第２演算手段と、前記両中間誤差の平均を算出する第３演算手段とからなり、
前記表示手段は、前記第３演算手段が算出した両中間誤差の平均値を表示することを特徴とする分銅誤差測定装置。