JP6668849B2 - Powder or analysis sample supply device and powder supply method - Google Patents

Powder or analysis sample supply device and powder supply method Download PDF

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Description

本発明は、粉体又は分析試料の供給装置、及び粉体供給方法に関する。   The present invention relates to a powder or analysis sample supply apparatus and a powder supply method.

従来より、小麦粉等の粉体を袋詰めする袋詰め装置では、空の袋を装置にセットして計量し、ホッパーから小麦粉を切り出しながら、袋と該袋内に投入された小麦粉との総重量を計量し、空の袋の重量を差し引いて袋内に投入された小麦粉の重量を算出する。算出された小麦粉の重量が規定の量に達したときに小麦粉の切り出しを停止する。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a bagging device for bagging powder such as flour, an empty bag is set in the device, weighed, and while flour is cut out from a hopper, the total weight of the bag and the flour put into the bag is measured. , And subtract the weight of the empty bag to calculate the weight of the flour put into the bag. When the calculated weight of the flour reaches the specified amount, the cutting of the flour is stopped.

一方、焼却灰等の一定量の粉体の試料を水に溶かし成分・性状(アルカリ度等)を分析する分析装置においては、試料を計量用容器により秤量して溶解槽内に投入して試料溶液を作製する。しかしながら、この方法では、計量用容器を使い回すことにより、前回以前に測定のために計量用容器に入れた試料の残りが混入する虞がある。そのため、分析毎に計量用容器の洗浄乾燥を行わなければならず、操作が煩雑となる。試料を精度よく計量するためには、計量容器を介さずに試料の切り出し量を計量し、計量された試料を直接溶解槽へ供給するのが好ましい。   On the other hand, in an analyzer that dissolves a certain amount of powdered sample such as incinerated ash in water and analyzes the components and properties (such as alkalinity), the sample is weighed in a measuring container and put into a melting tank. Make a solution. However, in this method, by reusing the measuring container, there is a possibility that the remainder of the sample put in the measuring container for the measurement before the previous time may be mixed. For this reason, the washing and drying of the measuring container must be performed for each analysis, which complicates the operation. In order to accurately measure the sample, it is preferable that the cut-out amount of the sample is measured without passing through the measuring container, and the measured sample is directly supplied to the dissolution tank.

粉体の試料の切り出し量を計量する方法としては、試料が投入されている間の溶解槽の重量の増加分を、投入された試料の重量とする方法が考えられる。しかしながら、溶解槽は、給水用及び排水用のホースにより他の装置と連結されており、溶解槽単独の重量を精度よく計量することは不可能である。   As a method of measuring the cut-out amount of the powder sample, a method in which an increase in the weight of the dissolving tank while the sample is charged is used as the weight of the charged sample can be considered. However, since the dissolving tank is connected to other devices by water supply and drainage hoses, it is impossible to accurately measure the weight of the dissolving tank alone.

これに対し、粉体の切り出し量を計量する方法として、ロスインウェイト式供給装置、コンスタントフィードウェア、粉体流量計方式等が知られている。これらの手法は、粉体供給装置を溶解槽から独立させることができるため、粉体の切り出し量を計量することが可能となる。   On the other hand, as a method for measuring the amount of powder cut out, a loss-in-weight type feeding device, a constant feedware, a powder flow meter type, and the like are known. In these methods, since the powder supply device can be made independent of the melting tank, it is possible to measure the amount of powder cut out.

中でも、ロスインウェイト式の粉体供給装置は、ロードセルを取り付けた原料供給機全体を秤(はかり)として減量計量方式で計量して原料の補給と切り出しを行うものである(特許文献1参照)。ロスインウェイト式の粉体供給装置は、他の供給形式に比べて粉体を定量供給する精度に優れるとされており、高い精度が求められる場合に広く用いられる。   Above all, a powder feeder of a loss-in-weight type performs replenishment and cutout of raw materials by weighing the whole raw material feeder equipped with a load cell by a weight reduction method using a scale (scale) (see Patent Document 1). . The loss-in-weight type powder supply device is said to have excellent precision in quantitatively supplying powder compared to other supply types, and is widely used when high precision is required.

図10は、一般に広く知られるロスインウェイト式の粉体供給装置100を正面視したときの概略断面図である。粉体供給装置100は、粉体を収容する粉体収容部110と、この粉体収容部110に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部120と、粉体送出部120から加わる荷重を測定する荷重測定部130と、粉体送出部120及び荷重測定部130と電気的に接続され、粉体収容部110に収容されている粉体の外部への送り出し量を制御する制御部140とを備える。   FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a generally widely known loss-in-weight type powder supply device 100 when viewed from the front. The powder supply device 100 receives the powder from the powder storage unit 110 that stores the powder, the powder delivery unit 120 that sends out the powder stored in the powder storage unit 110, and the powder delivery unit 120. A load measuring unit 130 for measuring a load, a control unit electrically connected to the powder sending unit 120 and the load measuring unit 130, and controlling an amount of the powder housed in the powder housing unit 110 to be sent out. 140.

粉体送出部120は、粉体収容部110に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部材121と、粉体送出部材121を駆動する駆動部材122とを有する。   The powder delivery section 120 has a powder delivery member 121 for delivering the powder stored in the powder storage section 110 to the outside, and a driving member 122 for driving the powder delivery member 121.

また、制御部140は、荷重測定部130に対して、荷重測定部130の風袋引きを指令する風袋引き指令手段141と、風袋引きの指令に応じて、駆動部材122に対して、粉体送出部材121の駆動の開始を指令する開始指令手段142と、所定のタイミングで、駆動部材122に対して、粉体送出部材121の駆動の停止を指令する停止指令手段143とを有する。   Further, the control unit 140 sends a tare cancellation command unit 141 for instructing the load measurement unit 130 to tare the load measurement unit 130, and sends the powder to the driving member 122 in response to the tare cancellation command. It has a start command means 142 for commanding the start of driving of the member 121 and a stop command means 143 for instructing the drive member 122 to stop driving the powder feeding member 121 at a predetermined timing.

また、図11は、ロスインウェイト式の粉体供給装置100を用いて所定量の粉体を分析装置に供給する粉体供給方法の一例を示すフローチャートである。風袋引き指令手段141は、予め記憶部に記憶されているプログラムに基づき、又は外部から入力された情報に基づき、粉体の計量の開始が指示されると(ステップS101)、荷重測定部130の風袋引きを行う(ステップS102)。開始指令手段142は、風袋引き指令手段141からの指令に応じて、粉体送出部材121の駆動を開始し、粉体収容部110から粉体の切り出しを開始する(ステップS103)。荷重測定部130は、粉体供給装置100全体(粉体収容部110及び粉体送出部120)の重さを計量する(ステップS104)。停止指令手段143は、荷重測定部130で測定される計量値(減少値)が所定量以上になった判定した場合に(ステップS105でYes)、粉体送出部材121の回転を停止させて切り出し動作を停止し(ステップS106)、粉体供給装置100による粉体の計量を終了するとともに、分析装置に粉体計量完了信号を送信して待機する(ステップS107)。そして、制御部140は、分析装置から分析工程終了の信号を受信したら(ステップS108でYes)、粉体送出部120から残粉体を排出し(ステップS109)、次の粉体の計量を開始するか、一連の動作を終了する。   FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a powder supply method for supplying a predetermined amount of powder to the analyzer using the powder supply device 100 of the loss-in-weight type. When the start of powder weighing is instructed based on a program stored in the storage unit in advance or based on information input from the outside (step S101), the tare instruction unit 141 sets the load measurement unit 130 Tare is performed (step S102). The start instruction unit 142 starts driving the powder sending member 121 and starts cutting out the powder from the powder storage unit 110 in response to the instruction from the tare instruction unit 141 (step S103). The load measuring unit 130 measures the weight of the entire powder supply device 100 (the powder storage unit 110 and the powder sending unit 120) (Step S104). When it is determined that the weighing value (decrease value) measured by the load measuring unit 130 is equal to or more than the predetermined amount (Yes in step S105), the stop command unit 143 stops the rotation of the powder feeding member 121 and cuts out. The operation is stopped (Step S106), the powder measurement by the powder supply device 100 is terminated, and a powder measurement completion signal is transmitted to the analyzer to stand by (Step S107). Then, when receiving the signal indicating the end of the analysis process from the analyzer (Yes in step S108), the control unit 140 discharges the remaining powder from the powder sending unit 120 (step S109), and starts measuring the next powder. Or end a series of operations.

しかしながら、ロスインウェイト式の粉体供給装置100では、開始指令手段142による粉体送出部材121の駆動の開始から、停止指令手段143による該駆動の停止までの間に、粉体収容部110に収容される粉体の量が少なくなると、粉体収容部110に向けて粉体を落下させることで粉体収容部110に粉体を補給する。粉体を補給する際、粉体の補給によって生じる本来の荷重に、粉体の落下によって生じる衝撃の荷重が加わる。そのため、比較的精度が高いとされているロスインウェイト式の粉体供給装置100であっても、測定精度の向上に課題が残っている。   However, in the powder feeder 100 of the loss-in-weight type, the powder storage unit 110 is provided between the start of the driving of the powder feeding member 121 by the start command unit 142 and the stop of the driving by the stop command unit 143. When the amount of the stored powder decreases, the powder is supplied to the powder storage unit 110 by dropping the powder toward the powder storage unit 110. When powder is replenished, an impact load generated by dropping the powder is added to an original load generated by replenishing the powder. Therefore, even with the loss-in-weight type powder supply device 100 which is considered to have relatively high accuracy, there remains a problem in improving the measurement accuracy.

そこで、粉体の落下によって生じる衝撃に起因する外乱を最小限に抑えるため、種々の手法が提案されている(特許文献2参照)。   Therefore, various techniques have been proposed to minimize disturbance caused by impact caused by falling of the powder (see Patent Document 2).

また、ロスインウェイト式供給装置において、供給装置(移送排出装置)を駆動するモーターの重量が荷重測定部であるロードセルに検知できないように設置してなることも提案されている(特許文献3参照)。この供給装置は、一体化したモーターと駆動装置をスクリューフィーダーから分離してモーターと駆動装置の重量がロードセルに掛からないように、ロードセルを載せているコモンベースに取付け、回転力が荷重としてロードセルに作用しないよう非接触の磁石カップリングによって回転力をスクリューフィーダーに伝えることを特徴とする。   It has also been proposed that a loss-in-weight type feeding device is installed such that the weight of a motor driving a feeding device (transport and discharge device) cannot be detected by a load cell serving as a load measuring unit (see Patent Document 3). ). This supply unit is attached to the common base on which the load cell is mounted so that the motor and drive unit are separated from the screw feeder and the weight of the motor and drive unit is not applied to the load cell. The rotation force is transmitted to the screw feeder by a non-contact magnet coupling so as not to act.

実用新案登録第3035058号公報Utility Model Registration No. 3035058 特開2015−225018号公報JP 2015-225018 A 特開2012−168147号公報JP 2012-168147 A

しかしながら、ロスインウェイト式の粉体供給装置100を採用し、荷重測定部130に対して、粉体供給装置100全体(駆動モータ等も含む)の荷重がかかるようにした場合、粉体を補給するときだけでなく、開始指令手段142によって、駆動部材122に対して、粉体送出部材121の駆動開始が指令されたときにおいても、荷重測定部130に対して本来の荷重とは異なる荷重が加わり、計量誤差が生じ得ることが判明した。   However, when the powder supply device 100 of the loss-in-weight type is adopted and the load of the entire powder supply device 100 (including the drive motor and the like) is applied to the load measuring unit 130, the powder is supplied. In addition to the above, even when the start command unit 142 instructs the driving member 122 to start driving the powder feeding member 121, a load different from the original load is applied to the load measuring unit 130. In addition, it has been found that weighing errors can occur.

特許文献1に記載されるように、粉体供給装置100が原料を袋詰めする袋詰め装置であれば、計量の操作間隔が空けられず計量が行われるため、開始指令手段142によって、駆動部材122に対して、粉体送出部材121の駆動開始が指令される頻度が少なく、駆動開始時の計量誤差を無視できる。   As described in Patent Literature 1, if the powder supply device 100 is a bag filling device that packs raw materials, weighing is performed without an interval between weighing operations. The frequency at which the start of the driving of the powder feeding member 121 is instructed to the powder feeding member 121 is low, and the measurement error at the start of the driving can be ignored.

一方、計量対象が、焼却灰等のように分析装置に供給される粉体である場合には、一計量動作毎に切り出し装置が停止され、一計量動作毎に分析に要する時間分のインターバルが設けられる。そのため、駆動部材122に対して、粉体送出部材121の駆動開始が指令される頻度が多く、駆動開始時の計量誤差を無視できない。   On the other hand, when the object to be measured is a powder supplied to the analyzer such as incineration ash, the cutting device is stopped at each weighing operation, and an interval corresponding to the time required for analysis is performed at each weighing operation. Provided. Therefore, the drive member 122 is frequently instructed to start driving the powder delivery member 121, and the measurement error at the start of driving cannot be ignored.

また、焼却灰等は、水に溶かして成分・性状(アルカリ度等)を分析する用途に用いられるため、分析結果の精度を高めるという点においても、駆動開始時の計量誤差を無視できない。   In addition, incineration ash and the like are used for analyzing components and properties (such as alkalinity) by dissolving in water, so that the measurement error at the start of driving cannot be ignored in terms of improving the accuracy of the analysis result.

なお、特許文献3に記載の装置では、駆動モーターの荷重が荷重測定部であるロードセルによって検知されないため、駆動開始時における計量誤差が生じないと考えられるが、装置の機械的構造そのものを更新する必要があり、高コストになり得る。低コストで提供するためには、装置の機械的構造そのものについては更新せず、制御部140に記憶されているプログラムの変更によって高い分析精度を得られることが好ましい。   In the device described in Patent Document 3, since the load of the drive motor is not detected by the load cell serving as the load measuring unit, it is considered that no weighing error occurs at the start of driving. However, the mechanical structure itself of the device is updated. Required and can be costly. In order to provide the apparatus at low cost, it is preferable to obtain high analysis accuracy by changing the program stored in the control unit 140 without updating the mechanical structure itself of the apparatus.

また、荷重測定部130の形状は、特に限定されないが、粉体供給装置100のコストを抑えるため、一端が粉体送出部120から加わる荷重を測定可能に設けられ、他端が片持ち梁状に固定されている片持ち梁状ロードセルがよく用いられる。   The shape of the load measuring unit 130 is not particularly limited. However, in order to suppress the cost of the powder supply device 100, one end is provided to be able to measure a load applied from the powder sending unit 120, and the other end is cantilever-shaped. A cantilever-shaped load cell fixed to the main body is often used.

計量誤差を回避する手法として、荷重測定部130の形状を、片持ち梁状ではなく、両持ち状にすることも考えられる。しかしながら、形状を両持ち状にすると、形状が片持ち梁状である場合に比べて粉体供給装置100のコストが高コストになる。   As a method of avoiding the measurement error, it is conceivable that the shape of the load measuring unit 130 is not a cantilever beam but a doubly supported shape. However, when the shape is made to be a two-sided shape, the cost of the powder supply device 100 becomes higher than when the shape is a cantilever shape.

本発明は以上の実情に鑑みてなされたものであり、対象が分析装置に供給される粉体であっても、粉体送出部材の駆動開始時の計量誤差にかかわらず、粉体の供給量を精度よく計量することが可能な粉体供給装置を低コストで提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if the target is powder to be supplied to the analyzer, regardless of the measurement error at the start of driving the powder delivery member, the supply amount of powder It is an object of the present invention to provide a low-cost powder supply device capable of accurately measuring the amount of powder.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、粉体送出部材121の駆動開始の際に計量誤差が生じ得る理由が、以下の通りと推察された。   The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problem. As a result, it is presumed that the reason why a measurement error may occur when the driving of the powder feeding member 121 is started is as follows.

図10で説明した通り、一般に、粉体供給装置100は、粉体を収容する粉体収容部110の重力方向の下方に、スクリュー等の回転部材からなる粉体送出部材121を有する粉体送出部120を備え、粉体送出部材121の回転により粉体収容部110内の粉体を切り出している。   As described with reference to FIG. 10, in general, the powder supply device 100 includes a powder delivery member 121 including a rotating member such as a screw below the powder storage unit 110 that stores powder. A part 120 is provided, and the powder in the powder storage part 110 is cut out by the rotation of the powder delivery member 121.

図12は、図10に示す粉体供給装置を左側面視したときの駆動部材122及び荷重測定部130の内部構成の示す模式図の一例である。駆動部材122は、粉体送出部材121の回転軸121Aを収容する軸受部123と、軸受部123の側方に配置され、駆動モーターが収容される駆動部124と、軸受部123と駆動部124とを連結するベルトチェーン125とを有する。   FIG. 12 is an example of a schematic diagram illustrating the internal configuration of the driving member 122 and the load measuring unit 130 when the powder supply device illustrated in FIG. 10 is viewed from the left side. The driving member 122 includes a bearing portion 123 that accommodates the rotating shaft 121A of the powder delivery member 121, a driving portion 124 that is disposed on a side of the bearing portion 123, and that accommodates a driving motor, a bearing portion 123, and a driving portion 124. And a belt chain 125 connecting the two.

駆動部材122の駆動を開始しようとすると、ベルトチェーン125が締まるとともに、駆動モーターの本体から延出される駆動軸126が図中矢印A方向に回転を開始し、この駆動軸126の回転がベルトチェーン125を介して回転軸121Aに伝達され、粉体送出部材121が回転駆動される。しかしながら、このとき、回転軸121Aと駆動軸126との間の距離Xが矢印B方向にわずかに縮まり、粉体送出部120の重心位置が図中矢印Cで示すように移動し、粉体送出部120に歪みが生じてしまう。   When the driving of the driving member 122 is to be started, the belt chain 125 is tightened, and the driving shaft 126 extending from the main body of the driving motor starts to rotate in the direction of arrow A in the drawing. The powder is transmitted to the rotation shaft 121A via the rotation shaft 125, and the powder delivery member 121 is driven to rotate. However, at this time, the distance X between the rotating shaft 121A and the drive shaft 126 is slightly reduced in the direction of arrow B, and the position of the center of gravity of the powder delivery unit 120 moves as shown by arrow C in the figure, and the powder delivery is performed. The portion 120 is distorted.

そして、荷重測定部130の一態様であるロードセルは、一端130Aが、粉体送出部120から加わる荷重を測定可能に設けられ、他端130Bが、片持ち梁状に固定されている。そのため、荷重測定部130は、長手方向で重心位置の移動があるとこれを検知して計量値が変動してしまう。   The load cell, which is one mode of the load measuring unit 130, has one end 130 </ b> A capable of measuring a load applied from the powder sending unit 120, and the other end 130 </ b> B fixed in a cantilever shape. Therefore, the load measuring unit 130 detects the movement of the position of the center of gravity in the longitudinal direction, and changes the weighed value by detecting the movement.

そして、本発明者らは、荷重測定部130の風袋引きを行うタイミングを、駆動部材122の駆動を開始する前でなく、いったん駆動部材122の駆動を開始し、荷重測定部130によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるタイミングよりも後のタイミングにすることで、駆動部材122の駆動開始時の計量誤差にかかわらず、粉体の供給量を精度よく計量できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。   Then, the present inventors start the driving of the driving member 122 once, not before the driving of the driving member 122 is started, and the timing for performing the tare of the load measuring unit 130 is measured by the load measuring unit 130. By setting the timing after the timing at which the amount of change in the load becomes the maximum for the first time, it is found that the supply amount of the powder can be accurately measured regardless of the measurement error at the start of driving of the driving member 122. It was completed. More specifically, the present invention provides the following.

(1)本発明は、粉体を収容する粉体収容部と、前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部と、片持ち梁状に固定され、前記粉体送出部から加わる荷重を測定する荷重測定部と、前記粉体送出部及び前記荷重測定部と電気的に接続され、前記粉体収容部に収容されている粉体の外部への送り出し量を制御する制御部とを備え、前記粉体送出部は、前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部材と、前記粉体送出部材を駆動する駆動部材とを有し、前記制御部は、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の開始を指令する開始指令手段と、前記粉体送出部材の駆動の開始を指令してから、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が経過した場合に、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の停止を指令する停止指令手段と、前記開始指令手段による駆動の開始、及び前記停止指令手段による駆動の停止が行われた場合に、前記荷重測定部に対して、前記荷重測定部の風袋引きを指令する風袋引き指令手段と、前記風袋引きの指令に応じて、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の開始を再び指令する開始再指令手段とを有する、粉体供給装置である。   (1) The present invention provides a powder accommodating section for accommodating a powder, a powder delivering section for delivering the powder contained in the powder accommodating section to the outside, A load measuring unit that measures a load applied from the body sending unit, and an amount of the powder that is electrically connected to the powder sending unit and the load measuring unit and that is sent out of the powder stored in the powder storing unit. A control unit for controlling the power supply unit, wherein the powder delivery unit includes a powder delivery member that delivers the powder stored in the powder storage unit to the outside, and a driving member that drives the powder delivery member. The control unit may further include a start command unit that instructs the drive member to start driving the powder delivery member, and a start command unit that starts drive of the powder delivery member. Time longer than the time required for the change in load measured by When the time has elapsed, stop command means for instructing the drive member to stop driving the powder feeding member, start of drive by the start command means, and stop of drive by the stop command means are performed. In this case, the load measuring unit, tare instructing means for instructing the tare of the load measuring unit, and, in response to the tare instruction, the powder sending member with respect to the drive member And a start re-instruction means for instructing the start of driving of the powder supply again.

(2)また、本発明は、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が予め記憶されている記憶部をさらに備える、(1)に記載の粉体供給装置である。   (2) Further, the present invention further includes a storage unit in which a predetermined time equal to or longer than a time required until a change amount of the load measured by the load measuring unit reaches a local maximum for the first time is further stored. It is a powder supply apparatus of description.

(3)また、本発明は、(1)又は(2)のいずれかに記載の粉体供給装置と、溶媒が収容されており、前記粉体送出部から送り出される粉体を溶解する溶解部と、前記粉体の前記溶媒による溶解物を分析試料として取り出す分析試料取出部とをさらに備え、前記制御部は、前記荷重測定部の測定結果から、前記粉体送出部から前記溶解部に送り出された前記粉体の重量を計測する重量計測手段と、前記開始再指令手段による前記粉体送出部材の駆動の開始を再び指令してから、前記重量計測手段によって計測される重量が所定値に達した場合に、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の停止を再び指令する停止再指令手段とを有する、分析試料供給装置である。   (3) Further, the present invention provides a powder supply device according to any one of (1) and (2), and a dissolving unit that contains a solvent and dissolves the powder sent from the powder sending unit. And an analysis sample take-out unit for taking out a dissolved substance of the powder by the solvent as an analysis sample, wherein the control unit sends the powder from the powder sending unit to the melting unit from the measurement result of the load measurement unit. Weight measuring means for measuring the weight of the powder obtained, and again instructing the start of the driving of the powder feeding member by the start re-instruction means, so that the weight measured by the weight measuring means becomes a predetermined value. An analysis sample supply device having stop re-instruction means for instructing the drive member to again stop the driving of the powder delivery member when the drive member is reached.

(4)また、本発明は、前記粉体送出部材は、所定の回転軸を軸として回転するスクリューを含み、前記制御部は、前記駆動部材に対し、前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す方向とは反対の方向に前記スクリューを回転するよう指令し、前記粉体送出部材の内部に残っている粉体を前記溶解部とは別の場所に排出する粉体排出手段をさらに有し、前記開始指令手段による前記スクリューの回転開始の指令から、前記停止指令手段による前記スクリューの回転停止の指令までの間の前記スクリューの回転速度をR(回/秒)とし、その間の前記スクリューの回転時間をT(秒)とし、前記粉体排出手段による前記粉体の排出が行われている間の前記スクリューの逆回転速度をR(回/秒)とし、その間の前記スクリューの逆回転時間をT(秒)とするとき、下記式(1)を充足する、(3)に記載の分析試料供給装置である。
0.01≦T≦R×T÷R ・・・(1)
(4) Further, according to the present invention, the powder delivery member includes a screw that rotates around a predetermined rotation axis, and the control unit is housed in the powder housing unit with respect to the drive member. A powder discharger that instructs the screw to rotate in a direction opposite to a direction in which the powder is sent out, and discharges the powder remaining inside the powder delivery member to a location different from the melting section. Means, wherein the rotation speed of the screw from a command to start rotation of the screw by the start command means to a command to stop rotation of the screw by the stop command means is R 1 (times / second). The rotation time of the screw during that time is T 1 (second), and the reverse rotation speed of the screw is R 2 (times / second) while the powder is being discharged by the powder discharging means, The said desk in the meantime When the reverse rotation time of-menu to T 2 (seconds), satisfy Formula (1), an analytical sample supply apparatus according to (3).
0.01 ≦ T 1 ≦ R 2 × T 2 ÷ R 1 (1)

(5)また、本発明は、前記粉体排出手段により、前記粉体送出部材の内部に残っている粉体を全て排出するのに要する前記スクリューの逆回転時間をT20(秒)とするとき、下記式(2)を充足する、(4)に記載の分析試料供給装置である。
≦T20 ・・・(2)
(5) In the present invention, the reverse rotation time of the screw required for discharging all the powder remaining inside the powder delivery member by the powder discharging means is T 20 (seconds). The analytical sample supply device according to (4), wherein the following expression (2) is satisfied.
T 2 ≦ T 20 (2)

(6)また、本発明は、所定量の粉体を粉体供給装置から供給する粉体供給方法であって、前記粉体供給装置は、粉体を収容する粉体収容部と、前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部と、片持ち梁状に固定され、前記粉体送出部から加わる荷重を測定する荷重測定部とを備え、
前記方法は、前記粉体送出部材の駆動を開始する駆動開始工程と、前記粉体送出部材の駆動の開始後、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が経過した場合に、前記粉体送出部材の駆動を停止する駆動停止工程と、前記荷重測定部の風袋引きを行う風袋引き工程と、前記風袋引きの後、前記粉体送出部材の駆動を再び開始する駆動再開始工程とを含む、粉体供給方法である。
(6) The present invention is also a powder supply method for supplying a predetermined amount of powder from a powder supply device, wherein the powder supply device includes: a powder storage unit for storing powder; A powder delivery unit that sends out powder stored in the body storage unit, and a load measurement unit that is fixed in a cantilever shape and measures a load applied from the powder delivery unit,
The method requires a driving start step of starting driving of the powder feeding member, and a start of driving of the powder feeding member until the amount of change in the load measured by the load measuring unit reaches a local maximum for the first time. When a predetermined time equal to or longer than a predetermined time has elapsed, a drive stopping step of stopping the driving of the powder feeding member, a taring step of taring the load measuring unit, and after the taring, the powder feeding is performed. And a drive restarting step of restarting the driving of the member.

(7)また、本発明は、前記駆動開始工程に先立ち、前記粉体送出部材の駆動を開始し、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量の経時変化を測定し、該測定の結果から前記所定時間を予め設定する設定工程をさらに含む、(6)に記載の粉体供給方法である。   (7) Further, in the present invention, prior to the driving start step, the driving of the powder feeding member is started, and a change with time of a load change measured by the load measuring unit is measured. The powder supply method according to (6), further comprising: a setting step of setting the predetermined time in advance from the above.

本発明によると、対象が分析装置に供給される粉体であっても、粉体送出部材の駆動開始時の計量誤差にかかわらず、粉体の供給量を精度よく計量することが可能な粉体供給装置を提供できる。そして、荷重測定部の形状は、片持ち梁状であり、また、既存の装置構成を変更することなく、制御部による制御動作の態様を変更するにとどまるため、本発明は、上記粉体供給装置を低コストで提供できるという効果も奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the object is a powder supplied to an analyzer, it is possible to accurately measure the supply amount of the powder regardless of a measurement error at the time of starting the driving of the powder delivery member. A body supply device can be provided. The shape of the load measuring section is a cantilever shape, and the mode of the control operation by the control section is changed without changing the existing apparatus configuration. Another effect is that the apparatus can be provided at low cost.

本実施形態に係る粉体供給装置を正面視したときの断面図の一例である。It is an example of a sectional view when the powder supply device concerning this embodiment is seen from the front. 同粉体供給装置を左側面視したときの駆動部材及び荷重測定部の内部構成の示す模式図の一例である。It is an example of the schematic diagram which shows the drive member and the internal structure of a load measuring part when the same powder supply apparatus is seen on the left side surface. 同粉体供給装置における粉体送出部、荷重測定部及び制御部の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a powder sending unit, a load measuring unit, and a control unit in the powder supply device. 本実施形態に係る分析試料供給装置を正面視したときの模式図の一例である。It is an example of a schematic diagram when the analysis sample supply device according to the present embodiment is viewed from the front. 飛灰(サンプル)を分析試料供給装置により分析装置へ供給する粉体供給方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the powder supply method which supplies fly ash (sample) to an analyzer by an analysis sample supply device. 粉体送出部の駆動を開始してから約15分が経過するまでの間のロードセルの計量値の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the weighing value of the load cell until about 15 minutes have passed since the drive of a powder delivery part started. 図6において、粉体送出部の駆動を開始する直前及び直後の状態を示す拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view showing a state immediately before and immediately after driving of a powder feeding section is started in FIG. 6. 粉体供給装置の粉体送出部材を2秒間駆動させた場合の荷重測定部の測定値の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the measured value of a load measurement part when a powder delivery member of a powder supply apparatus is driven for 2 seconds. 実施例と比較例との変動係数を示すグラフである。6 is a graph showing a coefficient of variation between an example and a comparative example. 一般に広く知られるロスインウェイト式の粉体供給装置を正面視したときの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a generally known loss-in-weight type powder supply device when viewed from the front. ロスインウェイト式の粉体供給装置を用いて所定量の粉体を分析装置へ供給する粉体供給方法の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a powder supply method for supplying a predetermined amount of powder to an analyzer using a loss-in-weight type powder supply device. 図10に示す粉体供給装置を左側面視したときの駆動部材及び荷重測定部の内部構成の示す模式図の一例である。It is an example of the schematic diagram which shows the internal structure of a drive member and a load measurement part when the powder supply apparatus shown in FIG. 10 is left side view.

以下、本発明の実施形態を説明するが、これが本発明を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but this does not limit the present invention.

<粉体供給装置>
図1は、本実施形態に係る粉体供給装置を正面視したときの断面図の一例である。図2は、粉体供給装置を左側面視したときの駆動部材及び荷重測定部の内部構成の示す模式図の一例である。図1に示すように、本実施形態に係る粉体供給装置1は、粉体を収容する粉体収容部10と、粉体収容部10に収容されている粉体を切り出して外部に送り出す粉体送出部20と、粉体収容部10と粉体送出部20との荷重を測定する荷重測定部30と、粉体送出部20及び荷重測定部30と電気的に接続され、粉体収容部10に収容されている粉体の外部への送り出し量を制御する制御部40とを備える。
<Powder supply device>
FIG. 1 is an example of a cross-sectional view when the powder supply device according to the present embodiment is viewed from the front. FIG. 2 is an example of a schematic diagram showing an internal configuration of a driving member and a load measuring unit when the powder supply device is viewed from the left side. As shown in FIG. 1, a powder supply device 1 according to the present embodiment includes a powder storage unit 10 that stores powder, and a powder that cuts out powder stored in the powder storage unit 10 and sends the powder to the outside. A body sending section 20, a load measuring section 30 for measuring a load between the powder containing section 10 and the powder sending section 20, and a powder containing section electrically connected to the powder sending section 20 and the load measuring section 30; And a control unit 40 for controlling the amount of the powder contained in the sheet 10 to be sent out.

粉体供給装置1は、荷重測定部30によって粉体収容部10と粉体送出部20との荷重を測定し、粉体送出部20によって外部に送り出される粉体の減少量を測定して、粉体供給量を算出するロスインウェイト式である。   The powder supply device 1 measures the load between the powder storage unit 10 and the powder sending unit 20 by the load measuring unit 30 and measures the reduction amount of the powder sent out to the outside by the powder sending unit 20. It is a loss-in-weight formula for calculating a powder supply amount.

本実施形態に係る粉体供給装置1において、対象となる粉体の種類は、特に限定されない。例えば、小麦粉、セメント、粉末状の分析試料、粉末状の薬剤等が挙げられる。   In the powder supply device 1 according to the present embodiment, the type of the target powder is not particularly limited. For example, flour, cement, a powdery analysis sample, a powdery drug and the like can be mentioned.

〔粉体収容部10〕
粉体収容部10は、図1に示すように、漏斗状に形成され、重力方向の上方に向けて開口10Aが形成されるとともに、下方が粉体送出部20と連通する。開口10Aから投入された粉体は、重力に従って落下し、粉体送出部20に向けて所定量切り出される。
[Powder container 10]
As shown in FIG. 1, the powder storage unit 10 is formed in a funnel shape, has an opening 10 </ b> A facing upward in the direction of gravity, and communicates with the powder delivery unit 20 below. The powder introduced from the opening 10A falls according to gravity and is cut out by the predetermined amount toward the powder delivery unit 20.

〔粉体送出部20〕
粉体送出部20の種類は特に限定されるものでなく、スクリューフィーダー、オーガ式フィーダー等が挙げられる。中でも、粉体を一定流量で連続的に搬送でき、搬送方向を容易に変更できることから、粉体送出部20は、スクリューフィーダーであることが好ましい。
[Powder delivery unit 20]
The type of the powder delivery section 20 is not particularly limited, and examples thereof include a screw feeder and an auger-type feeder. In particular, the powder delivery unit 20 is preferably a screw feeder because the powder can be continuously transported at a constant flow rate and the transport direction can be easily changed.

以下では、粉体送出部20がスクリューフィーダーである場合について説明する。図1に示すように、粉体送出部20は、筒体21と、筒体21に収容されるスクリュー22と、スクリュー22を駆動する駆動部材23とを有する。   Hereinafter, a case where the powder delivery unit 20 is a screw feeder will be described. As shown in FIG. 1, the powder delivery unit 20 includes a cylinder 21, a screw 22 housed in the cylinder 21, and a driving member 23 that drives the screw 22.

[筒体21]
筒体21は、L字と逆L字を組み合わせた形状をしており、長手方向が水平方向になるように形成される。L字状となっている箇所の端部では、重力方向の上方に向けて入口21Aが形成され、重力方向の上方が粉体収容部10と連通する。そして、逆L字状となっている箇所の端部では、下方に向けて出口21Bが形成され、筒体21の内部を通過した粉体の筒体21の外部への送り出しを可能にする。
[Cylinder 21]
The cylindrical body 21 has a shape in which an L-shape and an inverted L-shape are combined, and is formed such that the longitudinal direction is horizontal. At the end of the L-shaped portion, an inlet 21A is formed upward in the direction of gravity, and the upper side in the direction of gravity communicates with the powder container 10. An outlet 21 </ b> B is formed downward at the end of the inverted L-shaped portion, so that the powder that has passed through the inside of the cylinder 21 can be sent out of the cylinder 21.

[スクリュー22]
スクリュー22は、回転軸221と、回転軸221を中心軸としてらせん状に形成される羽部222とを有する。スクリュー22は、駆動部材23が作動すると回転駆動を開始し、入口21Aから流入した粉体を羽部222に押しつけながら、粉体を筒体21の出口21Bに向けて一定流量で連続的に送り出す。
[Screw 22]
The screw 22 has a rotating shaft 221 and a wing portion 222 formed in a spiral with the rotating shaft 221 as a central axis. The screw 22 starts to rotate when the driving member 23 operates, and continuously feeds the powder toward the outlet 21B of the cylindrical body 21 at a constant flow rate while pressing the powder flowing from the inlet 21A against the wing portion 222. .

本実施形態では、スクリュー22が正回転すると、スクリュー22が粉体を入口21Aから出口21Bに向けて搬送し、スクリュー22が逆回転すると、スクリュー22が粉体を出口21Bから入口21Aに向けて搬送するものとして説明する。   In this embodiment, when the screw 22 rotates forward, the screw 22 conveys the powder from the inlet 21A to the outlet 21B, and when the screw 22 rotates reversely, the screw 22 moves the powder from the outlet 21B to the inlet 21A. The description will be made assuming that they are transported.

本実施形態において、スクリュー22は、1本であるものとして説明しているが、これに限るものではない。スクリュー22の本数は、複数であってもよい。図示は省略するが、粉体送出部20は、粉体収容部10にある粉体を入口21Aから筒体21の内部に向けて切り出す切り出しスクリューと、切り出しスクリューの下方に設けられ、切り出しスクリューによって切り出された粉体を回収して出口21Bに向けて搬送する回収スクリューとを有していてもよい。また、粉体送出部20は、粉体収容部10とスクリュー22との間に粉体を分散させるための角状フレーム形の回転部材等が設置されていてもよい。   In the present embodiment, the screw 22 is described as having one screw, but is not limited to this. The number of screws 22 may be plural. Although not shown, the powder delivery unit 20 is provided with a cutting screw that cuts out the powder in the powder storage unit 10 from the inlet 21A toward the inside of the cylindrical body 21, and is provided below the cutting screw. A recovery screw that recovers the cut powder and conveys the powder toward the outlet 21B may be provided. The powder delivery unit 20 may be provided with a rectangular frame-shaped rotating member or the like for dispersing the powder between the powder storage unit 10 and the screw 22.

[駆動部材23]
図2は、図1に記載の粉体供給装置1を左側面視したときの駆動部材23等の内部構成を示す模式図の一例である。駆動部材23は、スクリュー22の回転軸221を収容する軸受部231と、軸受部231の側方に配置され、駆動モーター(図示せず)が収容される駆動部232と、軸受部231と駆動部232とを連結するベルトチェーン233とを有する。
[Drive member 23]
FIG. 2 is an example of a schematic diagram illustrating an internal configuration of the driving member 23 and the like when the powder supply device 1 illustrated in FIG. 1 is viewed from the left side. The driving member 23 includes a bearing portion 231 that accommodates the rotation shaft 221 of the screw 22, a driving portion 232 that is disposed on a side of the bearing portion 231, and that accommodates a driving motor (not shown), and a driving portion that drives the bearing portion 231. And a belt chain 233 connecting the first and second parts 232 to each other.

駆動部材23は、制御部40から駆動開始の指令を受けると、駆動モーターの動作を開始する。そうすると、ベルトチェーン233が締まるとともに、駆動モーターの本体から延出される駆動軸234の回転を開始し、この駆動軸234の回転がベルトチェーン233を介して回転軸221に伝達され、スクリュー22が回転駆動される。   When the drive member 23 receives a drive start command from the control unit 40, the drive member 23 starts operating the drive motor. Then, the belt chain 233 is tightened, and the rotation of the drive shaft 234 extending from the main body of the drive motor is started. The rotation of the drive shaft 234 is transmitted to the rotation shaft 221 via the belt chain 233, and the screw 22 rotates. Driven.

〔荷重測定部30〕
荷重測定部30は、粉体送出部20から加わる荷重を測定する。荷重測定部30として、ロバーバル型、シャー型(せん断型)等が挙げられる。中でも、精度の点から、ロバーバル型ロードセルであることが好ましい。
[Load measuring unit 30]
The load measuring unit 30 measures a load applied from the powder sending unit 20. Examples of the load measuring unit 30 include a Roberval type and a shear type (shear type). Above all, a Roberval load cell is preferable from the viewpoint of accuracy.

以下では、荷重測定部30がロバーバル型ロードセルである場合について説明する。図2に示すように、荷重測定部30は、アルミ合金やステンレス鋼等の金属を含んで構成され、角棒状又は厚板状の起歪体31と、起歪体31に生じた歪みを測定する歪ゲージ32とを有する。   Hereinafter, a case where the load measuring unit 30 is a Roberval type load cell will be described. As shown in FIG. 2, the load measuring unit 30 is configured to include a metal such as an aluminum alloy or stainless steel, and measures a square rod-shaped or thick plate-shaped strain-generating body 31 and a strain generated in the strain-generating body 31. And a strain gauge 32.

[起歪体31]
起歪体31は、長手方向が水平方向であり、短手方向が重力方向であるように構成される。起歪体31の一端31Aは、重力方向の上方に向けて延出し、粉体送出部20に接する。起歪体31の他端31Bは、重力方向の下方に向けて延出し、片持ち梁状に固定されている。そして、起歪体31の両長辺の略中央には、凹み31Cが設けられている。
[Strain body 31]
The strain element 31 is configured such that the longitudinal direction is the horizontal direction and the short direction is the direction of gravity. One end 31 </ b> A of the strain body 31 extends upward in the direction of gravity and contacts the powder delivery unit 20. The other end 31B of the flexure element 31 extends downward in the direction of gravity and is fixed in a cantilever shape. A recess 31 </ b> C is provided substantially at the center of both long sides of the strain body 31.

起歪体31の略中央であって、上方及び下方に凹み31Cが設けられている箇所には、ロバーバル機構310が形成される。ロバーバル機構310は、起歪体31の長手方向に延在する長孔310Aと、長孔310Aの長手方向両端に形成され、起歪体31の短手方向の孔の大きさが同じ方向における長孔310Aの大きさよりも大きい略楕円形の楕円孔310B、310Cとを含んで構成される。   A roberval mechanism 310 is formed at a location substantially at the center of the strain body 31 where the upper and lower recesses 31C are provided. The roberval mechanism 310 is formed at both ends in the longitudinal direction of the elongated hole 310A and the elongated hole 310A extending in the longitudinal direction of the strain body 31, and the length of the hole in the short direction of the strain body 31 is the same in the same direction. It is configured to include substantially elliptical elliptical holes 310B and 310C larger than the size of the hole 310A.

起歪体31の略中央には、凹み31C、長孔310A及び楕円孔310B、310Cが設けられているため、起歪体31の長手方向略中央の短手方向における金属の肉厚は、起歪体31の長手方向両側方の短手方向における金属の肉厚よりも短い。中でも、起歪体31の短手方向における楕円孔310B、310Cの大きさは、同じ方向における長孔310Aの大きさよりも大きいため、楕円孔310B、310Cが設けられている箇所の短手方向における金属の肉厚は、起歪体31全体の中で最も小さい。また、起歪体31の他端31Bは、片持ち梁状に固定されている。そのため、片持ち支持された起歪体31の一端31Aに荷重が加わると、起歪体31は、一端31Aが下がる方向に弾性的に撓み変形し、起歪体31の上面及び下面、特にロバーバル機構310の近傍に引張歪又は圧縮歪が生じる。   Since the recess 31C, the long hole 310A, and the elliptical holes 310B and 310C are provided substantially at the center of the strain body 31, the thickness of the metal in the short direction substantially at the center of the strain body 31 in the longitudinal direction is reduced. It is shorter than the thickness of the metal in the lateral direction on both sides in the longitudinal direction of the strain body 31. In particular, since the size of the elliptical holes 310B and 310C in the short direction of the strain element 31 is larger than the size of the long hole 310A in the same direction, the position of the elliptical holes 310B and 310C in the short direction is provided. The thickness of the metal is the smallest in the entire strain body 31. The other end 31B of the flexure element 31 is fixed in a cantilever shape. Therefore, when a load is applied to one end 31A of the cantilever-supported flexure element 31, the flexure element 31 elastically bends and deforms in the direction in which the one end 31A goes down, and the upper and lower surfaces of the flexure element 31, particularly Roberval. A tensile strain or a compressive strain occurs near the mechanism 310.

[歪ゲージ32]
歪ゲージ32は、起歪体31の略中央に設けられた凹み31Cのうち、ロバーバル機構310の楕円孔310B、310Cによって最も薄肉状に形成された箇所に貼着される。
[Strain gauge 32]
The strain gauge 32 is affixed to the thinnest portion formed by the elliptical holes 310 </ b> B and 310 </ b> C of the roberval mechanism 310 in the recess 31 </ b> C provided substantially at the center of the strain body 31.

上述した通り、片持ち支持された起歪体31の一端31Aに荷重が加わると、特にロバーバル機構310の近傍に引張歪又は圧縮歪が生じる。そして、引張歪又は圧縮歪は、歪ゲージ32A、32B、32C、32Dによって検出される。そしてその歪の大きさが、加えられた荷重に対応する。よって、荷重測定部30は、粉体送出部20から加わる荷重の測定を可能にする。   As described above, when a load is applied to one end 31 </ b> A of the cantilever-supported strain generating element 31, a tensile strain or a compressive strain is generated particularly near the roberval mechanism 310. Then, the tensile strain or the compressive strain is detected by the strain gauges 32A, 32B, 32C, 32D. And the magnitude of the strain corresponds to the applied load. Therefore, the load measuring unit 30 enables measurement of the load applied from the powder sending unit 20.

なお、起歪体31を両持ち支持するようにした両持ち梁状タイプのロードセルも知られており、このような両持ち梁状タイプのロードセルであれば、粉体送出部20の歪みによる影響は少ないと考えられるが、コストや精度の点から好ましくない。   In addition, a load cell of a doubly supported type in which the flexure element 31 is supported at both ends is also known. Is considered to be small, but is not preferable in terms of cost and accuracy.

また、上述したように、本実施形態では、粉体送出部20の歪みによる粉体送出部20の重心位置の移動方向が、荷重測定部30(ロードセル)の長手方向と同一方向であるため、スクリュー22の駆動時に、荷重測定部30が粉体送出部20の歪みによる影響を受けやすい。一方、粉体送出部20の重心位置の移動方向が、荷重測定部30(ロードセル)の長手方向と直交する場合には、荷重測定部30は粉体送出部20の歪みによる影響を受けにくいと考えられる。しかし、このような構成にすると、粉体送出部20の長手方向(スクリュー22の回転軸方向)端部にある出口21Bから粉体を排出するたびに、その反動により発生する振動が荷重測定部30の測定精度に影響を与える恐れがある。よって、本実施形態に係る粉体供給装置1のように、粉体送出部20の長手方向と荷重測定部30(ロードセル)の長手方向とが同一でないことが好ましい。   As described above, in the present embodiment, the direction of movement of the position of the center of gravity of the powder delivery unit 20 due to the distortion of the powder delivery unit 20 is the same as the longitudinal direction of the load measurement unit 30 (load cell). When the screw 22 is driven, the load measuring unit 30 is easily affected by the distortion of the powder sending unit 20. On the other hand, when the moving direction of the center of gravity of the powder delivery unit 20 is orthogonal to the longitudinal direction of the load measurement unit 30 (load cell), the load measurement unit 30 is not easily affected by the distortion of the powder delivery unit 20. Conceivable. However, with such a configuration, every time powder is discharged from the outlet 21B at the end of the powder delivery unit 20 in the longitudinal direction (the rotation axis direction of the screw 22), the vibration generated by the reaction is generated by the load measurement unit. 30 may affect the measurement accuracy. Therefore, it is preferable that the longitudinal direction of the powder delivery unit 20 and the longitudinal direction of the load measuring unit 30 (load cell) are not the same as in the powder supply device 1 according to the present embodiment.

〔制御部40〕
図1に戻る。制御部40は、粉体送出部20及び荷重測定部30と電気的に接続されて信号のやり取りを行い、粉体収容部10に収容されている粉体の外部への送り出し量等を制御する。制御部40は、CPU(Central Processing Unit)41、記憶部42、タイマ43等を含む演算処理装置を含んで構成されている。
[Control unit 40]
Return to FIG. The control unit 40 is electrically connected to the powder sending unit 20 and the load measuring unit 30 to exchange signals, and controls the amount of the powder stored in the powder storage unit 10 to be sent out. . The control unit 40 includes an arithmetic processing unit including a CPU (Central Processing Unit) 41, a storage unit 42, a timer 43, and the like.

[CPU41]
CPU41は、中央演算処理装置であり、プログラムにしたがって種々の処理を実行する。
[CPU 41]
The CPU 41 is a central processing unit, and executes various processes according to a program.

[記憶部42]
記憶部42には、CPU41により実行される各種処理の制御プログラム等が記憶される。
[Storage unit 42]
The storage unit 42 stores control programs and the like for various processes executed by the CPU 41.

荷重測定部130の風袋引きを行うタイミングを定めるため、記憶部42には、制御プログラムのほか、粉体送出部20の駆動の開始を指令してから、駆動部材23に対して、粉体送出部20の駆動をいったん停止することを指令するまでの所定時間が予め記憶されていることが好ましい。   In order to determine the timing at which the load measurement unit 130 performs taring, the storage unit 42 is instructed to start driving the powder feeding unit 20 in addition to the control program. It is preferable that a predetermined time until a command to temporarily stop the driving of the unit 20 is stored in advance.

上述したように、スクリュー22の駆動が開始すると、粉体送出部20に歪みが生じ、荷重測定部30によって測定される荷重が変化する。そのため、粉体供給装置1の利用に先立って、この荷重測定部30によって測定される変化量の経時変化を測定し、該測定の結果から、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間を見出し、その時間以上の所定時間が予め記憶部42に記憶されているのが好ましい。   As described above, when the driving of the screw 22 is started, the powder delivery unit 20 is distorted, and the load measured by the load measurement unit 30 changes. Therefore, prior to using the powder supply device 1, the change with time of the change measured by the load measuring unit 30 is measured, and from the measurement result, the change in the load measured by the load measuring unit 30 is determined. It is preferable that a time required for the first time to reach the maximum be found, and a predetermined time longer than that time be stored in the storage unit 42 in advance.

所定時間の下限は、粉体送出部20の駆動の開始を指令してから、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上であれば特に限定されない。所定時間が短すぎると、粉体の供給量を精度よく計量できない可能性があるため、好ましくない。   The lower limit of the predetermined time is not particularly limited as long as it is equal to or longer than the time required until the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30 reaches a local maximum for the first time after the start of driving of the powder feeding unit 20 is instructed. If the predetermined time is too short, the supply amount of the powder may not be accurately measured, which is not preferable.

所定時間の上限は、特に限定されない。とはいうものの、風袋引き前に筒体21内の粉体が出口21Bから排出されてしまうのを防ぐため、変化量が初めて極大になるタイミングからの時間が短いほど好ましく、変化量が初めて極大になるタイミング直後であることが特に好ましい。   The upper limit of the predetermined time is not particularly limited. However, in order to prevent the powder in the cylindrical body 21 from being discharged from the outlet 21B before taring, it is preferable that the time from the timing when the variation first reaches a maximum is shorter, and the variation first reaches a maximum. It is particularly preferable that the timing be immediately after the timing.

[タイマ43]
タイマ43は、CPU41が粉体送出部20の駆動の開始を指令してからの経過時間を計測可能に設けられる。タイマ43の計測値によって、CPU41が粉体送出部20の駆動の開始を指令してからの経過時間が記憶部42に記憶されている所定時間を経過したか否かを判別できる。
[Timer 43]
The timer 43 is provided so as to be able to measure an elapsed time from when the CPU 41 instructs the start of the driving of the powder feeding section 20. Based on the value measured by the timer 43, it can be determined whether or not the elapsed time since the CPU 41 instructed the start of the driving of the powder feeding section 20 has exceeded a predetermined time stored in the storage section 42.

図3に移り、粉体供給装置1における粉体送出部20、荷重測定部30及び制御部40の電気的構成のブロック図を参照しながら、制御部40の機能について説明する。   Turning to FIG. 3, the function of the control unit 40 will be described with reference to a block diagram of the electrical configuration of the powder sending unit 20, the load measuring unit 30, and the control unit 40 in the powder supply device 1.

制御部40は、開始指令手段40Aと、停止指令手段40Bと、風袋引き指令手段40Cと、開始再指令手段40Dとして機能する。その他、制御部40は、重量計測手段40E、停止再指令手段40F、粉体排出手段40Gとしても機能することが好ましい。重量計測手段40E、停止再指令手段40F、粉体排出手段40Gについては、後に説明する。   The control unit 40 functions as a start command unit 40A, a stop command unit 40B, a tare cancellation command unit 40C, and a start re-command unit 40D. In addition, it is preferable that the control unit 40 also functions as a weight measuring unit 40E, a stop re-instruction unit 40F, and a powder discharging unit 40G. The weight measuring means 40E, the stop re-instruction means 40F, and the powder discharging means 40G will be described later.

[開始指令手段40A]
開始指令手段40Aは、粉体供給装置1の管理者からの指令操作等に応じて、駆動部材23に対して、スクリュー22の駆動の開始を指令する。指令操作の態様は特に限定されるものでなく、例えば、キーボード(図示せず)の操作、マウス(図示せず)の操作、タッチパネル(図示せず)の操作等が挙げられる。キーボード等が操作されると、その操作をセンサ(図示せず)が検知し、センサからCPU41に向けて、管理者が指令操作したことをセンサが検知したことを示す指令信号が送信される。そして、CPU41は、その指令信号を受信したことに応じて、駆動部材23に対して、スクリュー22の駆動の開始を指令する開始指令信号を送信する。
[Start command means 40A]
The start instruction unit 40A instructs the drive member 23 to start driving the screw 22 in response to a command operation or the like from the administrator of the powder supply device 1. The mode of the command operation is not particularly limited, and includes, for example, operation of a keyboard (not shown), operation of a mouse (not shown), operation of a touch panel (not shown), and the like. When a keyboard or the like is operated, a sensor (not shown) detects the operation, and a command signal is transmitted from the sensor to the CPU 41 indicating that the sensor has detected that the administrator has performed a command operation. Then, in response to receiving the command signal, the CPU 41 transmits a start command signal for instructing the drive member 23 to start driving the screw 22.

[停止指令手段40B]
開始指令手段40Aが開始指令信号を送信すると、タイマ43による時間の計測を開始する。停止指令手段40Bは、タイマ43の計測時間が、予め記憶部42に記憶されている所定時間に達した時点で、駆動部材23に対してスクリュー22の駆動の停止を指令する停止指令信号を送信し、スクリュー22の駆動を停止させる。「所定時間」については、後に説明する。
[Stop command means 40B]
When the start command means 40A transmits the start command signal, the timer 43 starts measuring time. The stop command means 40B transmits a stop command signal for commanding the driving member 23 to stop driving the screw 22 when the time measured by the timer 43 reaches a predetermined time stored in the storage unit 42 in advance. Then, the driving of the screw 22 is stopped. The “predetermined time” will be described later.

[風袋引き指令手段40C]
停止指令手段40Bが停止指令信号を送信すると、風袋引き指令手段40Cは、荷重測定部30に対して風袋引きを指令する風袋引き指令信号を送信する。なお、風袋引き指令手段40Cが風袋引き信号を送信するとき、粉体供給装置1の筒体21の内部には若干の粉体が存在するが、粉体が外部に排出されることはない。
[Tare instruction unit 40C]
When the stop command unit 40B transmits the stop command signal, the tare cancellation command unit 40C transmits a tare cancellation command signal for instructing the load measuring unit 30 to tare. When the taring instruction unit 40C transmits the tare signal, a small amount of powder exists inside the cylindrical body 21 of the powder supply device 1, but the powder is not discharged to the outside.

[開始再指令手段40D]
風袋引き指令手段40Cが風袋引き指令信号を送信すると、開始再指令手段40Dは、駆動部材23に対してスクリュー22の駆動の開始を再び指令する駆動開始再指令信号を送信し、スクリュー22の駆動を開始する。
[Start re-instruction means 40D]
When the tare cancellation command unit 40C transmits the tare cancellation command signal, the start re-instruction unit 40D transmits a drive start re-instruction signal for instructing the drive member 23 to start driving the screw 22 again, and drives the screw 22. To start.

ところで、従来技術において図12を参照しながら説明したように、駆動部材23(スクリュー22)が駆動を開始すると、粉体送出部20に歪みが生じる。そして、駆動部材23が駆動を停止すると、粉体送出部20の歪みが収まるものの、荷重測定部30の計量値が安定するまでには、長時間(例えば、15分程度)を要する。   By the way, as described in the related art with reference to FIG. 12, when the driving member 23 (the screw 22) starts driving, the powder delivery unit 20 is distorted. When the driving member 23 stops driving, although the distortion of the powder feeding section 20 is reduced, it takes a long time (for example, about 15 minutes) until the measured value of the load measuring section 30 is stabilized.

そのため、停止指令手段40Bが停止指令信号を送信してから、風袋引き指令手段40Cが風袋引き指令信号を送信するまでの間の制御部40の処理時間は、駆動部材23及び荷重測定部30の動作に影響を及ぼさない限りにおいて、可能な限り短いことが好ましい。具体的に、停止指令手段40Bが停止指令信号を送信してから、風袋引き指令手段40Cが風袋引き指令信号を送信するまでの間の制御部40の処理時間は、10秒以下であることが好ましく、1秒以下であることがより好ましい。   Therefore, the processing time of the control unit 40 between the time when the stop command means 40B transmits the stop command signal and the time when the tare cancellation command means 40C transmits the tare cancellation command signal is equal to the processing time of the drive member 23 and the load measurement unit 30. Preferably, it is as short as possible, as long as it does not affect operation. Specifically, the processing time of the control unit 40 between the time when the stop command means 40B transmits the stop command signal and the time when the tare cancellation command means 40C transmits the tare cancellation command signal may be 10 seconds or less. Preferably, it is 1 second or less.

このように、粉体供給装置1では、スクリュー22が駆動され、粉体送出部20の歪みが生じた状態で風袋引きが行われるので、粉体送出部20の歪みによる荷重測定部30の計量値への影響を相殺でき、荷重測定部30は粉体供給装置1の減量を精度よく測定することができる。よって、本実施形態に係る粉体供給装置1は、対象が分析装置に供給される粉体であっても、スクリュー22の駆動開始時の計量誤差に関わらず、粉体の供給量を精度よく計量することができる。そして、粉体供給装置1においては、荷重測定部30の形状が片持ち梁状であり、また、制御部40による制御動作の態様を変更することで、粉体送出部20の歪みによる荷重測定部30の計量値への影響を相殺しているため、既存の装置構成を変更する場合に比べ低コストである。   As described above, in the powder supply device 1, the screw 22 is driven, and the taring is performed in a state in which the powder delivery unit 20 is distorted. The influence on the value can be offset, and the load measuring unit 30 can accurately measure the weight loss of the powder supply device 1. Therefore, the powder supply device 1 according to the present embodiment can accurately supply the powder amount regardless of the measurement error at the time of starting the driving of the screw 22, even if the target is the powder supplied to the analysis device. Can be weighed. In the powder supply device 1, the shape of the load measuring unit 30 is a cantilever shape, and by changing the mode of the control operation by the control unit 40, the load measurement by the distortion of the powder sending unit 20 is performed. Since the influence of the unit 30 on the measured value is offset, the cost is lower than in the case where the existing device configuration is changed.

<分析試料供給装置50>
本実施形態に係る粉体供給装置1は、スクリュー22の駆動開始が指令される頻度が多い場合に用いることが好適である。
<Analysis sample supply device 50>
The powder supply device 1 according to the present embodiment is preferably used when the driving start of the screw 22 is frequently instructed.

例えば、供給対象となる粉体が分析装置に供給される分析試料である場合、一計量動作毎にスクリュー22が停止され、一計量動作毎に分析に要する時間分のインターバルが設けられる。そのため、スクリュー22の駆動開始が指令される頻度が多く、駆動開始時の計量誤差を無視できない。   For example, when the powder to be supplied is an analysis sample to be supplied to the analyzer, the screw 22 is stopped at each weighing operation, and an interval corresponding to the time required for analysis is provided at each weighing operation. For this reason, the start of driving of the screw 22 is frequently instructed, and the measurement error at the start of driving cannot be ignored.

そのため、供給対象となる粉体は、分析装置に供給される分析試料であることが好ましい。   Therefore, the powder to be supplied is preferably an analysis sample supplied to the analyzer.

分析試料である粉体としては、飛灰等が挙げられる。一般に、都市ごみ廃棄物焼却炉、産業廃棄物焼却炉、発電ボイラ、炭化炉、民間工場等の燃焼施設において発生する塩化水素や硫黄酸化物を含む排ガスは、水酸化カルシウム等のアルカリ剤で処理された後、バグフィルター等の集塵機を経由して煙突から排出される。一方、集塵機で集塵された飛灰は、有害な鉛、銅等の重金属を含有しており、重金属固定剤によって重金属の安定化処理がなされ、その後、埋立処分される。飛灰中の重金属の性状(種類や含有量)は、焼却される廃棄物の種類によって変わるので、飛灰中に添加される重金属固定材の量も変える必要がある。このため、所定量の飛灰を試料として取り出してこれを分析装置に供給し、全体の飛灰に対する重金属固定材の適正な添加量を決定している。   Fly ash and the like are examples of the powder that is the analysis sample. In general, exhaust gas containing hydrogen chloride and sulfur oxides generated in combustion facilities such as municipal solid waste incinerators, industrial waste incinerators, power boilers, carbonization furnaces, and private factories is treated with an alkaline agent such as calcium hydroxide. After that, it is discharged from the chimney via a dust collector such as a bag filter. On the other hand, the fly ash collected by the dust collector contains harmful heavy metals such as lead and copper. The heavy metals are stabilized by a heavy metal fixing agent, and then disposed of in landfill. Since the properties (type and content) of heavy metals in fly ash vary depending on the type of waste to be incinerated, it is necessary to change the amount of heavy metal fixing material added in fly ash. For this reason, a predetermined amount of fly ash is taken out as a sample, supplied to the analyzer, and the appropriate amount of the heavy metal fixing material added to the entire fly ash is determined.

以下、図4を参照しながら、本実施形態に係る分析試料供給装置50の一例について説明する。図4は、本実施形態に係る分析試料供給装置50を正面視したときの模式図の一例である。なお、図4中、上述した部材と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。   Hereinafter, an example of the analysis sample supply device 50 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an example of a schematic diagram when the analysis sample supply device 50 according to the present embodiment is viewed from the front. In FIG. 4, the same members as those described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

分析試料供給装置50は、上述した粉体供給装置1のほか、溶媒が収容されており、粉体送出部20から送り出される試料となる粉体を溶解する溶解部51と、溶解部51内の試料溶液を分析試料として取り出す分析試料取出部52とを含んで構成される。   The analysis sample supply device 50 includes, in addition to the powder supply device 1 described above, a dissolving unit 51 that accommodates a solvent and dissolves powder serving as a sample that is sent from the powder sending unit 20, An analysis sample extracting unit 52 that extracts a sample solution as an analysis sample.

〔溶解部51〕
上記溶解部51は、溶媒が収容され、粉体送出部20から送り出される粉体を受け入れる溶解槽51Aと、溶解槽51Aに収容されている溶媒と粉体送出部20から送り出される粉体とを撹拌する撹拌機51Bとを有する。
(Melting part 51)
The dissolving section 51 includes a dissolving tank 51A that contains a solvent and receives the powder sent from the powder sending section 20, and the solvent contained in the dissolving tank 51A and the powder sent from the powder sending section 20. And a stirrer 51B for stirring.

粉体供給装置1と溶解部51との位置関係は特に限定されないが、溶解槽51Aにおいて、粉体送出部20から送り出される粉体を容易に受け入れ可能にするため、溶解槽51Aの開口が粉体送出部20の出口21Bの直下にあることが好ましい。そして、必要に応じて、粉体供給装置1が架台60の上に配置されていてもよい。   The positional relationship between the powder supply device 1 and the dissolving section 51 is not particularly limited. However, in the dissolving tank 51A, the opening of the dissolving tank 51A is set in order to easily receive the powder sent from the powder sending section 20. It is preferable that it is immediately below the outlet 21B of the body sending section 20. And the powder supply apparatus 1 may be arrange | positioned on the gantry 60 as needed.

溶解部51は、粉体送出部20から出口21Bを介して溶解槽51A内に供給された所定量の試料と、図示しない水供給部から溶解槽51A内に供給された所定量の純水とを撹拌機51Bにより撹拌混合し、試料溶液を調製する。必要に応じて、溶解部51には、溶解槽51A内の試料溶液の溶解還元電位やpHを測定する測定器等が設置される。   The dissolving section 51 includes a predetermined amount of the sample supplied from the powder sending section 20 into the dissolving tank 51A via the outlet 21B, and a predetermined amount of pure water supplied into the dissolving tank 51A from a water supply section (not shown). Are stirred and mixed by a stirrer 51B to prepare a sample solution. If necessary, the dissolving section 51 is provided with a measuring instrument or the like for measuring the dissolution-reduction potential and pH of the sample solution in the dissolving tank 51A.

〔分析試料取出部52〕
分析試料取出部52は、例えばポンプであり、溶解槽51A内の試料溶液を所定量取り出す機能を有する。分析試料取出部52によって取り出された試料溶液は、分析装置70に供給される。
[Analysis sample removal unit 52]
The analysis sample extracting unit 52 is, for example, a pump and has a function of extracting a predetermined amount of the sample solution in the dissolving tank 51A. The sample solution taken out by the analysis sample taking out section 52 is supplied to the analyzer 70.

[分析装置70]
分析装置70では、試料溶液の分析が行われる。分析装置70の種類は、特に限定されるものではなく、試料の性状によって適宜選択されればよい。試料が飛灰であれば、アルカリ度分析装置、蛍光X線分析装置、誘導結合プラズマ発光分光分析装置、高分解能ガスクロマトグラフ質量分析装置等が挙げられる。
[Analyzer 70]
In the analyzer 70, the analysis of the sample solution is performed. The type of the analyzer 70 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the properties of the sample. If the sample is fly ash, an alkalinity analyzer, a fluorescent X-ray analyzer, an inductively coupled plasma emission spectrometer, a high-resolution gas chromatograph mass spectrometer, or the like can be used.

〔制御部40〕
続いて、図3及び図4を参照しながら、粉体供給装置1を分析試料供給装置50の一構成要素とした場合における制御部40の構成について説明する。制御部40は、粉体送出部20及び荷重測定部30のほか、溶解部51及び分析装置70とも電気的に接続されて信号のやり取りを行う。これにより、制御部40は、溶解部51における試料溶液の溶解還元電位、pH等の測定結果を示す信号や、分析装置70における分析の進行状況及び分析データを示す信号を受信できる。
[Control unit 40]
Next, the configuration of the control unit 40 in the case where the powder supply device 1 is one component of the analysis sample supply device 50 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The control section 40 is electrically connected to the melting section 51 and the analyzer 70 in addition to the powder sending section 20 and the load measuring section 30 to exchange signals. Thereby, the control unit 40 can receive a signal indicating the measurement result of the dissolution-reduction potential, pH, and the like of the sample solution in the dissolving unit 51, and a signal indicating the progress of the analysis in the analyzer 70 and the analysis data.

制御部40は、開始指令手段40A、停止指令手段40B、風袋引き指令手段40C、及び開始再指令手段40Dに加え、重量計測手段40E及び停止再指令手段40Fを有する。また、必須の構成ではないが、制御部40は、粉体排出手段40Gを有することが好ましい。   The control unit 40 has a weight measuring unit 40E and a stop re-instruction unit 40F in addition to the start instruction unit 40A, the stop instruction unit 40B, the tare cancellation instruction unit 40C, and the start re-instruction unit 40D. Although not an essential component, the control unit 40 preferably has a powder discharging means 40G.

[重量計測手段40E]
荷重測定部30が測定結果を制御部40に送信し、制御部40がその測定結果を受信したことに応じて、重量計測手段40Eは、荷重測定部30の測定結果から、粉体が粉体送出部20から溶解部51に送り出された重量を計測する。
[Weight measuring means 40E]
The load measuring unit 30 transmits the measurement result to the control unit 40, and in response to the control unit 40 receiving the measurement result, the weight measuring unit 40E determines from the measurement result of the load measurement unit 30 that the powder is The weight sent from the sending section 20 to the melting section 51 is measured.

[停止再指令手段40F]
停止再指令手段40Fは、開始再指令手段40Dによってスクリュー22の駆動の開始が再び指令されてから、重量計測手段40Eによって計測される重量が所定値(溶解部51において試料溶液を調製するために必要な粉体の重量)に達した場合に、駆動部材23に対して、スクリュー22の駆動の停止を再び指令する停止再指令信号を送信する。
[Stop re-instruction means 40F]
The stop re-instruction means 40F sets the weight measured by the weight measuring means 40E to a predetermined value (for preparing the sample solution in the dissolving section 51) after the start re-instruction means 40D instructs the start of driving of the screw 22 again. When the required powder weight has been reached, a stop re-command signal is sent to the driving member 23 to stop driving the screw 22 again.

上記構成の分析試料供給装置50では、上述したように、制御部40によって精度よく計量された所定量の試料が溶解部51に供給されるので、分析装置70により試料の性状を精度よく分析することが可能である。   In the analytical sample supply device 50 having the above-described configuration, as described above, a predetermined amount of the sample accurately measured by the control unit 40 is supplied to the dissolving unit 51, so that the analysis device 70 accurately analyzes the properties of the sample. It is possible.

[粉体排出手段40G]
粉体排出手段40Gは、駆動部材23に対し、粉体収容部10に収容されている粉体を外部に送り出す方向とは反対の方向にスクリュー22を回転するよう指令し、筒体21の内部に残っている粉体を溶解部51とは別の場所に排出する機能を有する。
[Powder discharging means 40G]
The powder discharging means 40G instructs the driving member 23 to rotate the screw 22 in a direction opposite to the direction in which the powder stored in the powder storing unit 10 is sent out, and the inside of the cylindrical body 21 is controlled. Has a function of discharging the powder remaining in the container to a place different from the melting section 51.

上記構成の分析試料供給装置50では、風袋引き指令手段40Cによって荷重測定部30の風袋引きが指令される前に、溶解部51へ試料が供給されると、重量計測手段40Eによって試料の重量を精度よく計測することが困難である。そこで、制御部40は、粉体排出手段40Gをさらに有することが好ましい。   In the analytical sample supply device 50 having the above configuration, if the sample is supplied to the dissolving unit 51 before the taring of the load measuring unit 30 is instructed by the taring instruction unit 40C, the weight of the sample is reduced by the weight measuring unit 40E. It is difficult to measure accurately. Therefore, it is preferable that the control unit 40 further includes a powder discharging unit 40G.

別の場所とは、出口21Bとは別の箇所であれば、特に限定されない。例えば、粉体収容部10であってもよいし、筒体21に別途設けられた図示しない排出口であってもよい。   The different location is not particularly limited as long as it is different from the exit 21B. For example, it may be the powder container 10 or a discharge port (not shown) separately provided in the cylindrical body 21.

そして、制御部40は、開始指令手段40Aによるスクリュー22の回転開始の指令から、停止指令手段40Bによるスクリュー22の回転停止の指令までの間のスクリュー22の回転速度をR(回/秒)とし、その間のスクリュー22の回転時間をT(秒)とし、粉体排出手段40Gによる飛灰の排出が行われている間のスクリュー22の逆回転速度をR(回/秒)とし、その間のスクリュー22の逆回転時間をT(秒)とするとき、下記式(1)を充足するように、駆動部材23を制御することが好ましい。
0.01≦T≦R×T÷R ・・・(1)
Then, the control unit 40 sets the rotation speed of the screw 22 to R 1 (times / second) from a command to start the rotation of the screw 22 by the start command unit 40A to a command to stop the rotation of the screw 22 by the stop command unit 40B. The rotation time of the screw 22 during that time is T 1 (second), and the reverse rotation speed of the screw 22 during the discharge of fly ash by the powder discharge means 40G is R 2 (times / second), When the reverse rotation time of the screw 22 during that time is T 2 (seconds), it is preferable to control the driving member 23 so as to satisfy the following expression (1).
0.01 ≦ T 1 ≦ R 2 × T 2 ÷ R 1 (1)

また、制御部40は、粉体排出手段40Gにより、筒体21内に残っている試料を全て排出するのに要するスクリュー22の逆回転時間をT20(秒)とするとき、下記式(2)を充足するようにすることがより好ましい。
≦T20 ・・・(2)
Further, when the reverse rotation time of the screw 22 required to discharge all the sample remaining in the cylindrical body 21 by the powder discharging means 40G is set to T 20 (seconds), the control unit 40 uses the following equation (2). ) Is more preferably satisfied.
T 2 ≦ T 20 (2)

これにより、風袋引き指令手段40Cによって荷重測定部30の風袋引きが指令される前に、開始指令手段40Aによってスクリュー22が正回転しても、粉体送出部20内の試料が送出口24から溶解漕3に供給されることを防止する。これにより、重量計測手段40Eによって試料の重量を精度よく計測することができる。   Thus, even if the screw 22 is rotated forward by the start command unit 40A before the tare cancellation of the load measuring unit 30 is commanded by the tare command unit 40C, the sample in the powder delivery unit 20 is transmitted from the delivery port 24. It is prevented from being supplied to the melting tank 3. Thus, the weight of the sample can be accurately measured by the weight measuring unit 40E.

<粉体供給方法>
次に、本実施形態に係る粉体供給方法について説明する。
<Powder supply method>
Next, a powder supply method according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る粉体供給方法は、所定量の粉体を上述した粉体供給装置1から供給する粉体供給方法であって、粉体送出部材であるスクリュー22の駆動を開始する駆動開始工程と、スクリュー22の駆動の開始後、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が経過した場合に、スクリュー22の駆動を停止する駆動停止工程と、荷重測定部30の風袋引きを行う風袋引き工程と、風袋引きの後、スクリュー22の駆動を再び開始する駆動再開始工程とを含む。   The powder supply method according to the present embodiment is a powder supply method for supplying a predetermined amount of powder from the powder supply device 1 described above, and includes a drive start that starts driving a screw 22 that is a powder delivery member. After the start of the process and the driving of the screw 22, the driving for stopping the driving of the screw 22 when a predetermined time equal to or longer than the time required for the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30 to reach the maximum for the first time has elapsed. The method includes a stopping step, a taring step for taring the load measuring unit 30, and a driving restarting step for restarting the driving of the screw 22 after taring.

また、本実施形態に係る粉体供給方法は、駆動開始工程に先立ち、スクリュー22の駆動を開始し、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量の経時変化を測定し、測定の結果から、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間を予め定める設定工程をさらに含むことが好ましい。   Further, the powder supply method according to the present embodiment starts the driving of the screw 22 prior to the driving start step, measures the time-dependent change in the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30, and obtains the measurement result. Preferably, the method further includes a setting step of setting a predetermined time equal to or longer than a time required until the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30 reaches a local maximum for the first time.

本実施形態に係る粉体供給方法によれば、上述したように、対象が分析装置70に供給される粉体であっても、スクリュー22の駆動開始時の計量誤差に関わらず、粉体の供給量を精度よく計量することができる。   According to the powder supply method according to the present embodiment, as described above, even if the target is the powder to be supplied to the analyzer 70, regardless of the measurement error at the start of driving the screw 22, the powder is supplied. The supply amount can be accurately measured.

以下、粉体である飛灰(試料)を溶解部51へ供給し、分析装置70による分析を行う粉体供給方法について、図5に示すフローチャートを基に説明する。   Hereinafter, a powder supply method for supplying fly ash (sample) as powder to the melting unit 51 and performing analysis by the analyzer 70 will be described based on a flowchart shown in FIG.

まず、制御部40は、予め記憶部42に記憶されているプログラムに基づき、又は外部から入力された情報に基づき、試料の計量の開始に関する指示信号を受信する(ステップS1)。   First, the control unit 40 receives an instruction signal regarding the start of the measurement of a sample based on a program stored in the storage unit 42 in advance or based on information input from the outside (step S1).

次いで、開始指令手段40Aは、駆動部材23に対してスクリュー22の駆動(正回転)の開始を指令する駆動開始信号を送信し、試料を収容する粉体収容部10から試料の切り出しを開始する(駆動開始工程・ステップS2)。   Next, the start instruction means 40A transmits a drive start signal for instructing the drive member 23 to start driving (forward rotation) of the screw 22, and starts cutting out the sample from the powder storage unit 10 that stores the sample. (Driving start step / step S2).

次いで、制御部40は、タイマ43の計測値を参照し、駆動部材23の駆動の開始を指令してから、記憶部42に記憶されている所定時間が経過したか否かを判別する(ステップS3)。ステップS3の処理において、所定時間が経過したと制御部40が判別した場合(ステップS3でYES判定の場合)、制御部40は、処理をステップS4に移す。一方、ステップS3の処理において、所定時間が経過していないと制御部40が判別した場合(ステップS3でNO判定の場合)、制御部40は、ステップS3の処理を繰り返す。   Next, the control unit 40 refers to the measured value of the timer 43, and determines whether or not a predetermined time stored in the storage unit 42 has elapsed after instructing the start of driving of the drive member 23 (step S3). In the process of step S3, if the control unit 40 determines that the predetermined time has elapsed (YES in step S3), the control unit 40 shifts the process to step S4. On the other hand, when the control unit 40 determines that the predetermined time has not elapsed in the process of step S3 (NO in step S3), the control unit 40 repeats the process of step S3.

ステップS3でYES判定の場合、停止指令手段40Bは、駆動部材23に対してスクリュー22の駆動の停止を指令する駆動停止信号を送信し、試料の切り出しを停止させる(駆動停止工程・ステップS4)。   In the case of a YES determination in step S3, the stop command means 40B transmits a drive stop signal for instructing the drive member 23 to stop driving the screw 22, and stops cutting out the sample (drive stop step / step S4). .

次いで、風袋引き手段40Cは、荷重測定部30に対して風袋引き指令信号を送信し、荷重測定部30に対し、風袋引きを行うことを指令する(風袋引き工程・ステップS5)。   Next, the taring means 40C transmits a tare cancellation command signal to the load measuring unit 30 and instructs the load measuring unit 30 to perform a tare subtraction (tare subtraction step / step S5).

次いで、開始再指令手段40Dは、風袋引き手段40Cからの風袋引き指令信号に応じて、駆動部材23に対してスクリュー22の駆動の開始を再び指令する開始再指令信号を送信する(駆動再開始工程・ステップS6)。これにより、粉体収容部10からの試料の切り出しが再び開始され、粉体収容部10から切り出された試料が溶解部51へ一定の流量で供給される。   Next, the start re-instruction means 40D transmits a start re-instruction signal for instructing the drive member 23 to start driving the screw 22 again in accordance with the tare cancellation instruction signal from the tare cancellation means 40C (drive restart). Process / Step S6). Thus, the cutting of the sample from the powder storage unit 10 is started again, and the sample cut from the powder storage unit 10 is supplied to the melting unit 51 at a constant flow rate.

次いで、荷重測定部30は、粉体送出部20から加わる荷重を測定し、測定結果を示す信号を制御部40に送信する。そして、制御部40は、荷重測定部30にから送信された信号を受信する(ステップS7)。   Next, the load measuring unit 30 measures the load applied from the powder sending unit 20 and transmits a signal indicating the measurement result to the control unit 40. And the control part 40 receives the signal transmitted from the load measuring part 30 (step S7).

次いで、制御部40は、荷重測定部30の計量値(減少値)が所定量以上になったか否かを判別する(ステップS8)。所定量は、予め定められた設定値であれば特に限定されるものでない。例えば、粉体が分析試料である場合は、所定量は、試料の分析を行うために必要な粉体の重量である。   Next, the control unit 40 determines whether or not the weighing value (decrease value) of the load measuring unit 30 is equal to or more than a predetermined amount (step S8). The predetermined amount is not particularly limited as long as it is a predetermined setting value. For example, when the powder is an analysis sample, the predetermined amount is the weight of the powder required for analyzing the sample.

ステップS8の処理において、荷重測定部30の計量値(減少値)が所定量以上になったと制御部40が判別した場合(ステップS8でYES判定の場合)、制御部40は、処理をステップS9に移す。一方、ステップS8の処理において、荷重測定部30の計量値(減少値)が所定量以上になっていないと制御部40が判別した場合(ステップS8でNO判定の場合)、制御部40は、処理をステップS7に移し、ステップS7及びステップS8の処理を繰り返す。   In the process of step S8, when the control unit 40 determines that the weighed value (decrease value) of the load measuring unit 30 is equal to or more than the predetermined amount (YES in step S8), the control unit 40 proceeds to step S9. Transfer to On the other hand, in the process of step S8, when the control unit 40 determines that the weighed value (decrease value) of the load measuring unit 30 is not equal to or more than the predetermined amount (in the case of NO determination in step S8), the control unit 40 The process proceeds to step S7, and the processes in steps S7 and S8 are repeated.

ステップS8でYES判定の場合、停止再指令手段40Fは、駆動部材23に対してスクリュー22の駆動の停止を再び指令する停止再指令信号を送信する(ステップS9)。駆動部材23は、停止再指令信号を受信したことに応じて、切り出し動作を停止する。   In the case of a YES determination in step S8, the stop re-instruction means 40F transmits a stop re-instruction signal for instructing the drive member 23 to stop driving the screw 22 again (step S9). The driving member 23 stops the cutting operation in response to receiving the stop re-command signal.

次いで、制御部40は、溶解部51に対して試料計量完了信号を送信して、試料の計量を一旦終了し、待機する(ステップS10)。   Next, the control unit 40 transmits a sample weighing completion signal to the dissolving unit 51, temporarily ends the sample weighing, and stands by (step S10).

次いで、制御部40は、分析装置70での分析が終了したか否かを判別する(ステップS11)。この処理は、制御部40が分析装置70から分析終了信号を受信したか否かを判別することによって行われる。ステップS11の処理において、分析装置70での分析が終了したと制御部40が判別した場合(ステップS11でYES判定の場合)、制御部40は、処理をステップS12に移す。一方、ステップS11の処理において、分析装置70での分析が終了していないと制御部40が判別した場合(ステップS11でNO判定の場合)、制御部40は、ステップS11の処理を繰り返す。   Next, the controller 40 determines whether or not the analysis by the analyzer 70 has been completed (step S11). This process is performed by the control unit 40 determining whether or not an analysis end signal has been received from the analyzer 70. In the process of step S11, when the control unit 40 determines that the analysis by the analysis device 70 has been completed (YES in step S11), the control unit 40 shifts the process to step S12. On the other hand, in the process of step S11, when the control unit 40 determines that the analysis by the analyzer 70 has not been completed (NO in step S11), the control unit 40 repeats the process of step S11.

ステップS11でYES判定の場合、粉体排出手段40Gは、駆動部材23に対して逆回転指令信号を送信して、スクリュー22を逆回転させ、筒体21から残試料を排出する(残試料排出工程・ステップS12)。   In the case of a YES determination in step S11, the powder discharging means 40G transmits a reverse rotation command signal to the driving member 23, rotates the screw 22 in the reverse direction, and discharges the residual sample from the cylinder 21 (remaining sample discharge). Process / Step S12).

ステップS12の処理後、次の試料の計量を開始するために、制御部40は、上述したステップS1〜ステップS12の工程に進むか、一連の工程を終了する。   After the processing in step S12, the control unit 40 proceeds to the above-described steps S1 to S12 or ends a series of steps in order to start measurement of the next sample.

制御部40は、残試料を排出する工程(ステップS12)において、上述したように、粉体排出手段40Gによる飛灰の排出が行われている間のスクリュー22の逆回転速度をR(回/秒)とし、その間のスクリュー22の逆回転時間をT(秒)とするとき、上記式(1)を充足するように、駆動部材23を制御することが好ましい。なお、図5中、上述した設定工程は、省略しているが、駆動開始工程(ステップS1及びステップS2)に先だって予め行われている。 In the step of discharging the remaining sample (step S12), the control unit 40 sets the reverse rotation speed of the screw 22 to R 2 (times) while the fly ash is being discharged by the powder discharging means 40G as described above. / Sec), and when the reverse rotation time of the screw 22 during that time is T 2 (sec), it is preferable to control the driving member 23 so as to satisfy the above equation (1). In FIG. 5, the above-described setting step is omitted, but is performed in advance of the driving start step (Step S1 and Step S2).

図5のフローチャートには図示しないが、ステップS8でYES判定の場合、溶解部51では、予め設定された条件(試料濃度、温度等)により、試料を純水に溶解させて試料溶液を調製する。溶解部51で試料溶液の調製が終わると、溶解部51から試料溶液調製終了信号が送信される。試料溶液調製終了信号が送信されると、分析試料取出部52は、所望の条件に応じて溶解部51から所定量の試料溶液を取り出し、分析装置70に所定量の試料溶液を投入し、残りの試料溶液を排水する。そして、分析試料取出部52は、分析工程開始信号を送信する。分析装置70に対して分析工程開始信号が送信されると、分析装置70は、所望の条件に応じて、試料の性状の分析を開始し、その結果を表示装置に表示する。分析装置70は、試料の分析を終えると、制御部40に対し、分析工程終了信号を送信する。   Although not shown in the flowchart of FIG. 5, in the case of a YES determination in step S8, the dissolving unit 51 dissolves the sample in pure water under a preset condition (sample concentration, temperature, etc.) to prepare a sample solution. . When the preparation of the sample solution is completed in the dissolving section 51, a sample solution preparation end signal is transmitted from the dissolving section 51. When the sample solution preparation end signal is transmitted, the analysis sample take-out unit 52 takes out a predetermined amount of the sample solution from the dissolving unit 51 according to desired conditions, puts a predetermined amount of the sample solution into the analyzer 70, and Drain the sample solution. Then, the analysis sample removing unit 52 transmits an analysis process start signal. When the analysis process start signal is transmitted to the analyzer 70, the analyzer 70 starts analyzing the properties of the sample according to desired conditions, and displays the result on the display device. After completing the analysis of the sample, the analyzer 70 transmits an analysis process end signal to the controller 40.

溶解部51、分析試料取出部52、分析装置70による一連の工程は、図示しない表示装置に表示されてもよい。また、これら溶解部51、分析試料取出部52、及び分析装置70による一連の工程は、制御部40とは別の制御部による制御によって行われてもよく、また、粉体供給装置1の管理者からの指令操作等に応じて行われてもよい。   A series of steps by the dissolving unit 51, the analysis sample removing unit 52, and the analyzer 70 may be displayed on a display device (not shown). Further, a series of steps by the dissolving section 51, the analysis sample removing section 52, and the analyzer 70 may be performed under the control of a control section different from the control section 40. It may be performed in response to a command operation or the like from the user.

<予備試験>粉体送出部材20による駆動の開始後における、荷重測定部(ロードセル)30によって測定される荷重の変化量の測定 <Preliminary Test> Measurement of the amount of change in the load measured by the load measuring unit (load cell) 30 after the start of driving by the powder delivery member 20

〔予備試験1〕
図1に記載の粉体供給装置1において、粉体送出部20による駆動の開始後における、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量を測定した。試料は、都市ゴミの焼却飛灰とした。また、粉体送出部材20におけるスクリュー22の回転速度Rを25rpmとした。
[Preliminary test 1]
In the powder supply device 1 illustrated in FIG. 1, the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30 after the start of the driving by the powder sending unit 20 was measured. The sample was incinerated fly ash of municipal waste. Further, the rotation speed R 1 of the screw 22 in the powder delivery member 20 was set to 25 rpm.

結果を図6に示す。図6の横軸は、粉体送出部20による駆動を開始してから経過した経過時間(単位:分)であり、縦軸は、荷重測定部30の計量値(単位:g)である。図7の横軸は、粉体送出部20による駆動を開始してから経過した経過時間(単位:秒)であり、縦軸は、荷重測定部30の計量値(単位:g)である。図6及び図7から、スクリュー22の駆動を開始すると、荷重測定部30の計量値が上昇し、スクリュー22の駆動から2秒が経過すると、荷重測定部30の計量値が極大に達することが確認された。   FIG. 6 shows the results. The horizontal axis in FIG. 6 is the elapsed time (unit: minute) elapsed since the start of the driving by the powder feeding unit 20, and the vertical axis is the weighed value (unit: g) of the load measuring unit 30. The horizontal axis in FIG. 7 is the elapsed time (unit: second) elapsed since the start of the driving by the powder feeding unit 20, and the vertical axis is the weighed value (unit: g) of the load measuring unit 30. From FIGS. 6 and 7, when the driving of the screw 22 is started, the measured value of the load measuring unit 30 increases, and after 2 seconds from the driving of the screw 22, the measured value of the load measuring unit 30 reaches a maximum. confirmed.

〔予備試験2〕
図1に記載の粉体供給装置1において、粉体送出部20による駆動を開始した。試料及び駆動条件は、予備試験1と同じである。その後、粉体送出部20による駆動を開始してから2秒後に、粉体送出部20による駆動を停止した。そして、粉体送出部20による駆動の開始後における、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量を測定した。
[Preliminary test 2]
In the powder supply device 1 illustrated in FIG. 1, the driving by the powder delivery unit 20 has been started. The sample and the driving conditions are the same as in the preliminary test 1. Then, two seconds after the start of the driving by the powder sending section 20, the driving by the powder sending section 20 was stopped. Then, the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30 after the start of the driving by the powder feeding unit 20 was measured.

結果を図8に示す。図8の横軸は、粉体送出部20による駆動を開始してから経過した経過時間(単位:分)であり、縦軸は、荷重測定部30の変化量である。図12から、スクリュー22の駆動を開始状態から停止状態に切り換えると、その後の荷重測定部30の計量値に揺らぎが生じ、荷重測定部30の計量値が安定するまでには、およそ15分程度を要することが確認された。   FIG. 8 shows the results. The horizontal axis in FIG. 8 is the elapsed time (unit: minute) elapsed from the start of the driving by the powder feeding unit 20, and the vertical axis is the change amount of the load measuring unit 30. From FIG. 12, when the driving of the screw 22 is switched from the start state to the stop state, the measured value of the load measuring unit 30 fluctuates thereafter, and it takes about 15 minutes until the measured value of the load measuring unit 30 is stabilized. Is required.

荷重測定部30の計量値に揺らぎが生じるのは、以下の通りであると推察される。
駆動部材23の駆動を開始しようとすると、スクリュー22の回転軸221と駆動モーターの駆動軸234とを連結するベルトチェーン233が締まり、矢印A方向に回転する。他方、スクリュー22の回転軸221と駆動モーターの駆動軸234との間の距離Xが図矢印B方向にわずかに縮まり、粉体送出部20の重心位置が矢印Cで示すように移動する。その結果、粉体送出部20に歪みが生じる。
It is presumed that the fluctuation of the measured value of the load measuring unit 30 occurs as follows.
When the driving of the driving member 23 is to be started, the belt chain 233 connecting the rotating shaft 221 of the screw 22 and the driving shaft 234 of the driving motor is tightened, and rotates in the direction of arrow A. On the other hand, the distance X between the rotation shaft 221 of the screw 22 and the drive shaft 234 of the drive motor is slightly reduced in the direction of arrow B in the drawing, and the position of the center of gravity of the powder delivery unit 20 moves as shown by arrow C. As a result, distortion occurs in the powder delivery unit 20.

一方、駆動部材23の駆動を停止すると、スクリュー22の回転軸221と駆動モーターの駆動軸234とを連結するベルトチェーン233が緩みスクリュー22の回転軸221と駆動モーターの駆動軸234との間の距離Xが矢印B方向とは反対方向に戻り、粉体送出部20の重心位置が元の位置に戻るが、粉体送出部20に歪みがその反動から元に戻るまでにはおおよそ15分程度かかる。   On the other hand, when the driving of the driving member 23 is stopped, the belt chain 233 connecting the rotating shaft 221 of the screw 22 and the driving shaft 234 of the driving motor becomes loose, and the belt chain 233 between the rotating shaft 221 of the screw 22 and the driving shaft 234 of the driving motor is loosened. The distance X returns in the direction opposite to the direction of the arrow B, and the center of gravity of the powder feeding unit 20 returns to the original position. Take it.

そして、荷重測定部30は、片持ち梁状に固定されている。そのため、荷重測定部30は、粉体送出部20の駆動状態が切り換えられる際、長手方向で重心位置の移動があることを検知する。   The load measuring unit 30 is fixed in a cantilever shape. Therefore, when the driving state of the powder feeding section 20 is switched, the load measuring section 30 detects that the position of the center of gravity has moved in the longitudinal direction.

よって、荷重測定部30の計量値に揺らぎが生じると推察される。   Therefore, it is inferred that the measured value of the load measuring unit 30 fluctuates.

<本試験>風袋引きのタイミングの比較
〔実施例〕
図4に記載の分析試料供給装置50において、図5に示すフローチャートにしたがって飛灰(試料)の計量を行い、分析装置70により分析を行った。本実施例において、各条件は、下記の通りである。
<Main test> Comparison of tare timing [Example]
In the analysis sample supply device 50 shown in FIG. 4, fly ash (sample) was measured according to the flowchart shown in FIG. In this example, each condition is as follows.

(1)試料は、都市ゴミの焼却飛灰である。
(2)1回の計量で、15gの飛灰を計量した。
(3)駆動開始工程(ステップS2)では、スクリュー22の回転速度Rを25rpmとし、回転方向を正回転(スクリュー22が粉体を入口21Aから出口21Bに向けて搬送する方向)とした。
(4)予備試験より、スクリュー22の駆動を開始してから、荷重測定部30によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間は、2秒であることが確認された。そこで、駆動開始工程(ステップS2)におけるスクリュー22の回転時間Tは、2秒間とした。
(5)駆動再開始工程(ステップS6)では、スクリュー22の回転速度を25rpmとし、回転方向を正回転とした。
(6)分析装置は、アルカリ度分析装置である。分析に必要なインターバル時間は、30分であった。
(7)分析の終了に応じて、残試料排出工程(ステップS12)を行った。残試料排出工程(ステップS12)では、スクリュー22の回転速度Rを25rpmとし、回転方向を逆回転(スクリュー22が粉体を出口21Bから入口21Aに向けて搬送する方向)とした。スクリュー22の回転時間Tは、2秒間とした。
(8)残試料排出工程(ステップS12)の後、再び、上記(1)〜(7)を繰り返した。繰り返し回数は、20回とした。
(1) The sample is incinerated fly ash of municipal waste.
(2) In one measurement, 15 g of fly ash was measured.
(3) In the driving start step (step S2), and the rotational speed R 1 of the screw 22 and 25 rpm, and the rotation direction and forward rotation (direction of the screw 22 conveys the powder from the inlet 21A to the outlet 21B).
(4) From the preliminary test, it was confirmed that the time required from when the driving of the screw 22 was started to when the amount of change in the load measured by the load measuring unit 30 became the maximum for the first time was 2 seconds. Therefore, the rotation time T 1 of the screw 22 in the driving start step (step S2) was set for 2 seconds.
(5) In the drive restarting step (step S6), the rotation speed of the screw 22 was set to 25 rpm, and the rotation direction was set to normal rotation.
(6) The analyzer is an alkalinity analyzer. The interval time required for the analysis was 30 minutes.
(7) Upon completion of the analysis, a residual sample discharging step (Step S12) was performed. In the remaining sample discharge step (step S12), the rotation speed R 2 of the screw 22 and 25 rpm, was the rotation direction reverse rotation (the direction in which the screw 22 conveys the powder from the outlet 21B to the inlet 21A). Rotation time T 2 of the screw 22 was set to 2 seconds.
(8) After the residual sample discharging step (Step S12), the above (1) to (7) were repeated again. The number of repetitions was 20 times.

〔比較例〕
図4に記載の分析試料供給装置50において、図11に示すフローチャートにしたがって飛灰(試料)の計量を行い、分析装置70により分析を行った。実施例と比較例とを対比すると、荷重測定部30の風袋引きのタイミングが異なり、他の条件は、同じである。
(Comparative example)
In the analysis sample supply device 50 shown in FIG. 4, fly ash (sample) was weighed according to the flowchart shown in FIG. Comparing the example with the comparative example, the tare timing of the load measuring unit 30 is different, and other conditions are the same.

〔結果及び考察〕
実施例における、測定結果を下記の表1に示す。
[Results and discussion]
The measurement results in the examples are shown in Table 1 below.

Figure 0006668849
Figure 0006668849

表1の結果から、実施例における測定結果の平均値は14.96gであり、変動係数は4.60%であった。実施例及び比較例の変動係数を図9に示す。
なお、標準偏差は、測定結果の平均値をX、n回目の測定結果をxとして、下式により算出した。変動係数は標準偏差を平均値で割った値である。
標準偏差=(Σ(x−X)/n)1/2
From the results in Table 1, the average value of the measurement results in the examples was 14.96 g, and the coefficient of variation was 4.60%. FIG. 9 shows the variation coefficients of the example and the comparative example.
Note that the standard deviation was calculated by the following equation, with the average value of the measurement results as X and the n-th measurement result as xn . The coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation by the average value.
Standard deviation = (Σ (x n −X) 2 / n) 1/2

図9の結果から、スクリュー22の駆動を開始し該駆動を停止した後に、風袋引きを行った実施例では、スクリュー22の駆動を開始する前に風袋引きを行った比較例に比べ試料を精度よく計量することができ、結果にばらつきが少ないことが確認された。   From the results of FIG. 9, it is found that in the embodiment in which the driving of the screw 22 is started and the driving is stopped, the sample is tared before the driving of the screw 22 is started. It was confirmed that the weight was well measured and that the results had little variation.

粉体供給装置1が小麦粉等の原料を袋詰めする袋詰め装置であれば、計量の操作間隔が空けられず計量が行われるため、粉体送出部20の駆動開始及び駆動停止を切り換える頻度は、1日数回程度と少ない。そして、いったん粉体送出部20の駆動を停止したら、次に粉体送出部20の駆動を開始するのは、粉体送出部20の駆動を停止してから15分以上後である。そのため、粉体送出部20の駆動状態の切り換え後、荷重測定部30の計量値に揺らぎが生じるとしても、次に粉体送出部20の駆動を開始するのは、荷重測定部30の計量値が安定した後であるため、荷重測定部30の計量値の揺らぎを無視できる。   If the powder supply device 1 is a bagging device that packs raw materials such as flour, weighing is performed without an interval between weighing operations. , Few times a day. Once the driving of the powder feeding section 20 is stopped, the driving of the powder feeding section 20 is started next 15 minutes or more after the driving of the powder feeding section 20 is stopped. Therefore, even if the measured value of the load measuring unit 30 fluctuates after the driving state of the powder sending unit 20 is switched, the driving of the powder sending unit 20 is started next only when the measured value of the load measuring unit 30 is changed. Is stable, the fluctuation of the measured value of the load measuring unit 30 can be ignored.

しかしながら、計量対象が、焼却灰等のように分析装置に供給される粉体である場合、一計量動作毎に切り出し装置が停止され、一計量動作毎に分析に要する時間分のインターバルが設けられる。そして、一計量動作毎に分析に要する時間が、荷重測定部30の計量値の揺らぎが収まるのに要する時間よりも短い場合もある。そのため、次に粉体送出部20の駆動を開始するのは、荷重測定部30の計量値が安定した前であることもあり、分析を効率よく行うには、荷重測定部30の計量値の揺らぎを無視できない。   However, when the object to be measured is a powder supplied to the analyzer such as incineration ash or the like, the cutting-out device is stopped for each measuring operation, and an interval corresponding to the time required for analysis is provided for each measuring operation. . The time required for the analysis for each weighing operation may be shorter than the time required for the fluctuation of the weighed value of the load measuring unit 30 to stop. Therefore, the next drive of the powder delivery unit 20 is started before the measured value of the load measuring unit 30 is stabilized. Fluctuation cannot be ignored.

また、焼却灰等は、水に溶かして成分・性状(アルカリ度等)を分析する用途に用いられるため、分析結果の精度を高めるという点においても、荷重測定部30の計量誤差を無視できない。   Further, incineration ash and the like are used for analyzing components and properties (eg, alkalinity) by dissolving in water, so that the measurement error of the load measuring unit 30 cannot be ignored in terms of improving the accuracy of the analysis result.

実施例の粉体供給装置1であれば、計量対象が、焼却灰等のように分析装置に供給される粉体であり、計量動作の間隔が短い場合であっても、高い精度で粉体を計量できる。   In the case of the powder supply device 1 according to the embodiment, the object to be measured is the powder to be supplied to the analyzer, such as incineration ash, and even if the interval between the measurement operations is short, the powder is accurately measured. Can be weighed.

1 粉体供給装置
10 粉体収容部
20 粉体送出部
21 筒体
22 スクリュー
23 駆動部材
231 軸受部
232 駆動部
233 ベルトチェーン
234 駆動軸
30 荷重測定部(ロードセル)
31 起歪体
32 歪ゲージ
40 制御部
50 分析試料供給装置
51 溶解部
52 分析試料取出部
60 架台
70 分析装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder supply apparatus 10 Powder accommodating part 20 Powder sending part 21 Cylindrical body 22 Screw 23 Drive member 231 Bearing part 232 Drive part 233 Belt chain 234 Drive shaft 30 Load measuring part (load cell)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 Flexure element 32 Strain gauge 40 Control part 50 Analytical sample supply device 51 Melting part 52 Analytical sample take-out part 60 Stand 70 Analysis device

Claims (7)

粉体を収容する粉体収容部と、
前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部と、
片持ち梁状に固定され、前記粉体送出部から加わる荷重を測定する荷重測定部と、
前記粉体送出部及び前記荷重測定部と電気的に接続され、前記粉体収容部に収容されている粉体の外部への送り出し量を制御する制御部とを備え、
前記粉体送出部は、
前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部材と、
前記粉体送出部材を駆動する駆動部材とを有し、
前記制御部は、
前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の開始を指令する開始指令手段と、
前記粉体送出部材の駆動の開始を指令してから、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が経過した場合に、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の停止を指令する停止指令手段と、
前記開始指令手段による駆動の開始、及び前記停止指令手段による駆動の停止が行われた場合に、前記荷重測定部に対して、前記荷重測定部の風袋引きを指令する風袋引き指令手段と、
前記風袋引きの指令に応じて、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の開始を再び指令する開始再指令手段とを有する、粉体供給装置。
A powder storage unit for storing the powder,
A powder delivery unit that delivers the powder stored in the powder storage unit to the outside,
A load measuring unit fixed in a cantilever shape and measuring a load applied from the powder sending unit,
A control unit that is electrically connected to the powder delivery unit and the load measurement unit, and controls a sending amount of the powder stored in the powder storage unit to the outside,
The powder sending section,
A powder delivery member that delivers the powder stored in the powder storage unit to the outside,
A driving member for driving the powder delivery member,
The control unit includes:
Start command means for instructing the drive member to start driving the powder delivery member,
After instructing the start of the driving of the powder feeding member, when a predetermined time equal to or longer than the time required until the amount of change in the load measured by the load measuring unit reaches a local maximum for the first time, the driving member is On the other hand, stop command means for commanding the stop of the driving of the powder sending member,
Start of drive by the start command means, and when the stop of the drive by the stop command means is performed, to the load measuring unit, tare instruction means for instructing the tare of the load measuring unit,
A powder supply device, comprising: a start re-instruction unit for instructing the drive member to start driving the powder delivery member again in response to the tare cancellation command.
前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が予め記憶されている記憶部をさらに備える、請求項1に記載の粉体供給装置。   2. The powder supply device according to claim 1, further comprising: a storage unit in which a predetermined time equal to or longer than a time required until a change amount of the load measured by the load measurement unit reaches a maximum for the first time is stored in advance. 請求項1又は2のいずれかに記載の粉体供給装置と、
溶媒が収容されており、前記粉体送出部から送り出される粉体を溶解する溶解部と、
前記粉体の前記溶媒による溶解物を分析試料として取り出す分析試料取出部とをさらに備え、
前記制御部は、
前記荷重測定部の測定結果から、前記粉体が前記粉体送出部から前記溶解部に送り出された重量を計測する重量計測手段と、
前記開始再指令手段による前記粉体送出部材の駆動の開始を再び指令してから、前記重量計測手段によって計測される重量が所定値に達した場合に、前記駆動部材に対して、前記粉体送出部材の駆動の停止を再び指令する停止再指令手段とを有する、分析試料供給装置。
A powder supply device according to claim 1 or 2,
A solvent is contained therein, and a dissolving unit that dissolves the powder sent from the powder sending unit,
Further comprising an analysis sample take-out unit for taking out a solution of the powder by the solvent as an analysis sample,
The control unit includes:
From the measurement result of the load measuring unit, a weight measuring unit that measures the weight that the powder is sent from the powder sending unit to the melting unit,
After instructing the start of the driving of the powder delivery member by the start re-instruction unit again, when the weight measured by the weight measurement unit reaches a predetermined value, the powder is transmitted to the driving member. An analysis sample supply device having stop re-instruction means for instructing again to stop driving of the sending member.
前記粉体送出部材は、所定の回転軸を軸として回転するスクリューを含み、
前記制御部は、前記駆動部材に対し、前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す方向とは反対の方向に前記スクリューを回転するよう指令し、前記粉体送出部材の内部に残っている粉体を前記溶解部とは別の場所に排出する粉体排出手段をさらに有し、
前記開始指令手段による前記スクリューの回転開始の指令から、前記停止指令手段による前記スクリューの回転停止の指令までの間の前記スクリューの回転速度をR(回/秒)とし、その間の前記スクリューの回転時間をT(秒)とし、前記粉体排出手段による前記粉体の排出が行われている間の前記スクリューの逆回転速度をR(回/秒)とし、その間の前記スクリューの逆回転時間をT(秒)とするとき、下記式(1)を充足する、請求項に記載の分析試料供給装置。
0.01≦T≦R×T÷R ・・・(1)
The powder delivery member includes a screw that rotates about a predetermined rotation axis,
The control unit instructs the driving member to rotate the screw in a direction opposite to a direction in which the powder stored in the powder storage unit is sent to the outside. Further comprising a powder discharging means for discharging the powder remaining in the melting part to a different place,
The rotation speed of the screw from a command to start the rotation of the screw by the start command means to a command to stop the rotation of the screw by the stop command means is R 1 (times / second), The rotation time is T 1 (second), the reverse rotation speed of the screw during discharge of the powder by the powder discharge means is R 2 (times / second), and the reverse rotation of the screw during the discharge is R 2 (times / second). when the rotation time T 2 (sec), satisfy formula (1), analytical sample supply apparatus according to claim 3.
0.01 ≦ T 1 ≦ R 2 × T 2 ÷ R 1 (1)
前記粉体排出手段により、前記粉体送出部材の内部に残っている粉体を全て排出するのに要する前記スクリューの逆回転時間をT20(秒)とするとき、下記式(2)を充足する、請求項4に記載の分析試料供給装置。
≦T20 ・・・(2)
When the reverse rotation time of the screw required for discharging all the powder remaining inside the powder delivery member by the powder discharging means is T 20 (seconds), the following expression (2) is satisfied. The analysis sample supply device according to claim 4, which performs the analysis.
T 2 ≦ T 20 (2)
所定量の粉体を粉体供給装置から供給する粉体供給方法であって、
前記粉体供給装置は、
粉体を収容する粉体収容部と、
前記粉体収容部に収容されている粉体を外部に送り出す粉体送出部と、
片持ち梁状に固定され、前記粉体送出部から加わる荷重を測定する荷重測定部とを備え、
前記方法は、
前記粉体送出部材の駆動を開始する駆動開始工程と、
前記粉体送出部材の駆動の開始後、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量が初めて極大になるまでに要する時間以上の所定時間が経過した場合に、前記粉体送出部材の駆動を停止する駆動停止工程と、
前記荷重測定部の風袋引きを行う風袋引き工程と、
前記風袋引きの後、前記粉体送出部材の駆動を再び開始する駆動再開始工程とを含む、粉体供給方法。
A powder supply method for supplying a predetermined amount of powder from a powder supply device,
The powder supply device,
A powder storage unit for storing the powder,
A powder delivery unit that delivers the powder stored in the powder storage unit to the outside,
Fixed to a cantilever beam, comprising a load measuring unit for measuring the load applied from the powder delivery unit,
The method comprises:
A driving start step of starting driving the powder delivery member,
After the start of the driving of the powder delivery member, when a predetermined time equal to or longer than the time required for the amount of change in the load measured by the load measurement unit to reach a maximum for the first time has elapsed, the drive of the powder delivery member is performed. A drive stop process for stopping,
Tare step of performing a tare of the load measuring unit,
And a drive restarting step of restarting the driving of the powder delivery member after the taring.
前記駆動開始工程に先立ち、前記粉体送出部材の駆動を開始し、前記荷重測定部によって測定される荷重の変化量の経時変化を測定し、該測定の結果から前記所定時間を予め定める設定工程をさらに含む、請求項6に記載の粉体供給方法。   Prior to the driving start step, the driving of the powder feeding member is started, a time-dependent change in the amount of change in the load measured by the load measuring unit is measured, and the predetermined time is set in advance from the measurement result. The powder supply method according to claim 6, further comprising:
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