JPH0333622A

JPH0333622A - 電子計量装置の較正機構

Info

Publication number: JPH0333622A
Application number: JP16656389A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamada; 誠山田
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-13
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0795000B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、吸着平衡測定装置などで試料の経時的な重量
変化を自動測定するのに適した電子式計量装置に係わり
、その較正機構の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、所定の温度、所定の相対華気圧下で試料が含みう
る溶媒の吸着量を測定するために、吸着平衡測定装置な
るものが使用され、この吸着量の測定時には試料雰囲気
の温度、蒸気圧力を変えながら長時間にわたって試料の
重量変化を計測するようにしている。

また、吸着量を測定するためには試料重量のわずかな変
化を検出する必要があるため、−・殻に電子天秤等の電
子計量器が用いられている。

しかしながら、電子計量器は雰囲気の温度や圧力の変化
によって零点ドリフトあるいは較正値変動（スパン変動
）をきたすため、上記のように雰囲気の条件を変えなが
ら長時間にわたって計測するような試験においては、測
定誤差がつきまとうという問題がある。

これを解決するために、電子計量器の荷重検出部に対し
て試料を掛け外しする試料加除機構と較正分銅を掛け外
しする較正分銅加除機構とを設け、試料と較正分銅を交
互に掛＆Ｊ外しし、較正係数の算出・更新を行って経時
変化を補正するようにした電子計量装置が提案されてい
る（特開昭６２１６８０２５）。

上記の電子計量装置は、第４図に示した構成になってお
り、電子計量器１において、真空容器６内に収容された
荷重検出部１１で荷重量が検出されると、その荷重量に
応したデータがセンサ部１１２から演算部１２に人力さ
れ、演算部１２はこのデータから較正係数算出プログラ
ムあるいは計量値決定プロゲラＪ、に従って較正係数の
算出と負荷重量の算出を行う。

制御部４は上記演算部１２と双方向の情報伝送を行い、
所定の制御用プログラムと予め設定された制御条件のデ
ータに基づいて、演算部１２に対して較正係数算出プロ
グラムまたは計量値決定プログラムのいずれを実行する
かの指定を行うとともに、試料加除機構２と較正分銅加
除機構３の各モータ２１，３１に指令信号を出力して、
試料Ｓと分銅Ｃの掛け外しの制御を行う。

上記試料加除機構２と較正分銅加除機構３は、それぞれ
真空容器６の外部に設けられたモータ２１．３１を駆動
源としてリニア・＼ツｔ”　２２　、３２を上下方向に
変位させることにより、荷重検出部１１のさお機構１１
１に対して計量フック１３の懸垂・離脱と較正分銅Ｃの
加除を行うようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の試料加除機構２と較正分銅加
除機構３は、それぞれ個別の機構になっているため、試
料Ｓの掛け外しと較正分銅Ｃの加除を行うときに二つの
モータ２１，３１を独立に駆動しなければならず、駆動
範囲を個別に規制する必要があるなど、制御が複雑にな
るという問題がある。また、各加除機構２，３の動作範
囲はモータ２１，３１の回転量によって決まるため、電
気的なトラブルが生しるとリニアヘッド２２，３２が駆
動範囲を外れ、荷重検出部１１のさお機構１１１あるい
ば加除機構２，３そのものを破壊してしまうという問題
がある。

また、試料加除機構２と較正分銅加除機構３が個別に設
けられているため、リニアヘッド２２と３２の取付は位
置やモータ２１，３１に連結する構造を二組み要するた
め、占有スペースが大きくなるという問題がある。なお
、吸着平衡測定時には真空容器内を減圧するため、容器
内壁面からの放出ガスを少なくし、測定時間を短縮する
ためにも真空容器の容積を小さくする必要があり、真空
容器内の機構をコンパクトにすることが要求されている
。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するためになした本発明の電子計量装
置の較正機構は、試料容器をけん吊する水平の吊芯と較
正分銅とを、電子計量器の感知部の上方から当該感知部
に掛け換えるようにした電子計量装置の較正機構であっ
て、前記吊芯と前記較正分銅とを受ける一端が前記感知
部に隣接されて略水平に配されたロンド部材と、前記吊
芯を受ける一端が前記感知部に隣接されるとともに鉛直
方向と上記ロンド部材とに直角な回動軸を支点として支
持され、この支点に対して前記感知部の反対側で上記ロ
ッド部材によって押下される力点を有するテコ部材と、
」二記ロッド部相を一定範囲内で昇降させる昇降手段と
を備え、上記昇降手段で上記ロッド部材を昇降させて該
ロッド部材と上記テニ！部ＩＡとのｎ１１記感知部（ｊ
ｊｌＪの各端部をそれぞれ逆方向に上下動させ、上記ロ
ンド部刊を下降さ・せて前記較正分銅を該ロッド部材か
ら上記感知部に掛け離すとともに前記吊芯を上記テコ部
材で持ち上げ、また、上記ロッド部材に上記較較正分銅
を載置した状態で該ロッド部材を下降させて上記吊芯を
該ロッド部材から上記感知部に掛け離すようにしたこと
を特徴とする。

〔作　用〕

本発明の電子計量装置の較正機構において、昇降手段に
よってロッド部材は一定範囲内で昇降され、それにとも
なってテコ部材は揺動され、電子計量器の感知部側の各
端部は互いに反対方向に上下動する。

ロンド部祠が上昇されている状態では、ロッド部材の端
部によって較正分銅と吊芯とが持ち上げられる。

上記の状態からロッド部材が下降されるとその端部は較
正分銅を載置した状態で吊芯を感知部に掛け離し、この
とき感知部には吊芯による負荷だけが加えられて試料の
荷重量を計量することができる。

また、ロッド部材がさらに下降されるとその端部から較
正分銅が感知部に掛け離され、吊芯はテコ部材の端部に
よって持ち上げられ、このとき感知部には較正分銅によ
る負荷だけが加えられて較正を行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例の較正機構を適用した吸着平衡測
定装置の測定部を示す図であり、前記第４図に対応する
要素には同符号を付記しである。

真空チャンバ６は、基盤６１とペルジャー６２で構成さ
れ、この真空チャンバ６内には電子計量器１と掛換え機
構７が配設されており、電子計量器ｌは固定板６１ａの
位置で基盤６１に固定されている。この電子計量器１の
荷重検出軸１ａには受皿５が取付けられ、後述説明する
掛換え機構７によって較正分銅９と試料容器１４をけん
吊した吊芯１０が受皿５に掛け換えられる。

電子計量器１直下の基盤６１の一部には開口部６１ｂが
形成されており、その下側には筒状の連通管６３が取（
＝ｊけられ、この連通管６３の下：ＪＶにはパツキン６
４を配して吸着管６５が着脱自在に取付けられている。

そして、試料容器１４は、吊芯１０から連通管６３を通
して垂下されたフック１５によって懸垂され、吸着管６
５内に収容されている。

また、基盤６１の下面には掛換え機構７を駆動する駆動
機構部８が取付けられており、掛換え機構７のロッド７
１が基盤６１の開口部６１ｃを通して駆動機構部８に連
結されている。

駆動機構部８において、掛換え機構７のロッド７１の下
端は、開口部６１ｃの位置に取付けられた真空ベローズ
８１を介して駆動用ロッド８２に連結されており、この
真空ベローズ８１によって真空チャンバ６の気密性が保
持される。

駆動用ロッド８２は、下端に転子８２ａを有するととも
に軸受８３によって上下方向に摺動自在に保持され、さ
らに軸受８３と転子保持部８２ｂとの間に配設されたス
プリング８４によって下方に付勢されている。

また、駆動用ロッド８２の下方には図示しないモータ等
によって回転される偏芯ロータ８５が配設されており、
この偏芯ロータ８５の摺接面には駆動用ロッド８２の転
子８２ａが圧接されている。

そして、駆動用ロッド８２とロッド７Ｉは、偏芯ロータ
８５の回転に伴って一定範囲内で上下動される。

第２図は掛換え機構７を示す図であり、同図（ａ）は上
面図、同図（ｂ）は側面図である。なお同図（ａ）にお
いて較正分銅９と吊芯１０は仮想線で示しである。

掛換え機構７において、前記駆動機構部８に連結された
ロッド７１には、一端を受皿５側にした負荷加除ロッド
７３が固定ブロック７２によって水平に固定され、この
負荷加除ロッド７３の下に０は、一端を受皿５側にした試料加除用テコ７５が軸台７
４によって軸支されている。

試料加除用テコ７５は、同形状の二枚の側板７５ａを２
本のピン７５ｂ、７５ｃで接合したもので、中央位置の
ピン７５ｃを回動軸として軸台７４に軸支されており、
側板７５ａの受皿５側上辺には切欠部７５ｄが形成され
ている。なお、試料加除用テコ７５は自重によって第２
図（ｂ）における時計回り方向に回動する傾向になって
いる。

負荷加除ロッド７３において、試料加除用テコ７５の端
部のピン７５ｂの位置には、この負荷加除ロッド７３と
螺合して貫通する調整用ネジ７３ａが取付けられており
、この調整用ネジ７３ａの下端部が試料加除用テコ７５
のピン７５ｂに当接することにより、負荷加除ロッド７
３が一ヒ下動すると試料加除用テコ７５が揺動される。

また、負荷加除ロッド７３の受皿５側上面には吊芯１０
と平行方向に刻まれた谷部７３ｂが形成され、さらに、
この谷部７３ｂと直角方向には、吊芯１０からフック１
５に伸びる吊り糸が通されする切欠溝７３Ｃが形成されている。

受皿５において、荷重検出軸１ａとの連結部５ａから下
に伸びる側面部５ｂの下端には、試料加除用テコ７５と
負荷加除ロッド７３の間隙に伸びる２木の支持腕５１が
形成されており、この支持腕５１の中央部上面には、２
つの凸部を形成することによってその間に凹部５１ａが
形成されている。

試料加除用テコ７５の切欠部７５ｄ、負荷加除ロッド７
３の谷部７３ｂおよび受皿５の凹部５１ａは、それぞれ
吊芯１０の略直下の位置に形成されており、後述説明す
るように、各部の動作に応して吊芯１０は、切欠部７５
ｄ、谷部７３ｂおよび凹部５１によって受けられる。

較正分銅９は、長さが受皿５の２本の支持腕５１に掛け
渡される程度の「コ」の字型にされ、その凹部に吊芯１
０が配されるとともに、受皿５に掛けられるときは凸部
５１ａを跨ぐようにして支持腕５１に載置される。

第３図は掛換え機構７の動作を説明する図であす、図を
簡潔にするために試料加除用テコ７５と軸台７４は二点
鎖線で示しである。

前記駆動機構部８の偏芯ロータ８５が中立点Ｇこあると
きは、第３図（ａ）に示したように、負荷加除ロッド７
３の位置は中間点０になり、試料加除用テコ７５はわず
かに傾斜した状態になる。このとき、較正分銅９は負荷
加除ロッド７３によって下から支えられた状態で持ち上
げられる。一方、この状態で負荷加除ロッド７３の谷部
７３ｂの底は受皿５の支持腕５１に形成された凹部５１
ａの底より低くなり、吊芯１０は凹部５１ａに掛けられ
た状態になる。したがって、電子計量器ｌには、吊芯１
０に懸垂された試料による負荷Ｆが加えられる。

偏芯ロータ８５が下死点になったとき（第１図の二点鎖
線の状態）、第３図（ｂ）に示したように負荷加除ロッ
ド７３は最下点Ｐまで下降した状態になり、試料加除用
テコ７５は最大に傾斜される。

このとき、吊芯１０は試料加除用テコ７５の切欠部７５
ｄによって受皿５の支持腕５１から持ち上３げられた状態になる。一方、負荷加除ロッド７３が最下
点Ｐまで下降する間に較正分銅９は支持腕５１に載置さ
れた状態になり、電子計量器ｌには較正分銅９による負
荷Ｆｏのみが加えられる。

次に、偏芯ロータ８５が上死点になったとき（第１図の
実線の状態）、第３図（Ｃ）に示したように負荷加除ロ
ッド７３は最上点Ｑまで上昇した状態になり、較正分銅
９と吊芯１０は負荷加除ロッド７３によってともに持ち
上げられ、電子計量器１は無負荷の状態になる。なお、
調節ネジ７３ａを回すことによって、試料加除用テコ７
５の傾斜量を調節することができ、特に、第３図（ａ）
の状態での微調整を容易に行うことができる。

上記のように、偏芯ロータ８５を回転させて、較正分銅
が負荷された状態、吊芯１０が負荷された状態および無
負荷の状態をサイクリックに繰り返し、較正と計測が行
われる。なお、試料の荷重量の計測は、偏芯ロータ８５
が上死点から中立点に回転されたとき、すなわち、吊芯
１０が負荷加除ロソト７３によって受皿５に載置された
ときに４のみ行うようにする。このようにすると、吊芯１０は受
皿５に対して鉛直上方から垂直に負荷されるので、試料
が揺れることなく正確な計測が行える。

以上のように、第３図（ａ）〜（Ｃ）に示した動作（よ
、一つの偏芯ロータ８５の回転位置を制御することによ
り実現することができるため、掛け換え動作の制御が容
易になる。なお、このような掛け換え動作の制御は、例
えばブレーキ付きモーフ等によって偏芯ロータ８５を駆
動し、さらに、各種の位置検出器でロッド７１の昇降位
置あるいは偏芯ロータ８５の回動位置等を検出し、この
位置検出に基づいて偏芯ロータ８５の回転と停止を制御
することにより容易に行うことができる。

また、掛換え機構７は、負荷加除ロッド７３と試料加除
用テコ７５を略平行に配した１組みの構造にして高さも
低く、真空チャンバ６の小型化が実現されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の電子計量装置の較５正機構によれば、昇降手段によって一定範囲内で昇降さ
れるロッド部材と、このロッド部材の昇降によって一端
が逆方向に昇降するテコ部材とを用い、このロッド部材
とテコ部材の逆方向に昇降する端部によって、試料容器
を吊った吊芯と較正分銅とを電子計量器の感知部に掛け
換えるようにしたので、昇降手段の一定範囲の動作によ
って掛け換え動作を行うことができ、制御が簡単になる
ばかりか、動作範囲は一定範囲に規制されるため、装置
の破壊等を防止することができる。

また、掛換え機構がコンパクトになるため、吸着平行測
定装置に使用した場合に、真空容器を小さくすることが
でき、測定時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の較正機構を適用した吸着平衡測
定装置の測定部を示す図、第２図は実施例における掛換え機構を示す図、第３図は
実施例における掛換え機構の動作を説明する因、第４図は本発明に係わる電子計量装置の従来例を示す図
である。１・・・電子計量器、５・・・受皿、７・・・掛換え機
構、８・・・駆動機構部、９・・・較正分銅、１０・・
・吊芯、１４・・・試料容器、５１・・・支持腕、５１
ａ・・・凹部、７１・・・ロッド、７３・・・負荷加除
ロッド、７３ａ・・・調節ネジ、７３ｔ）・・・谷部、
７５・・・試料加除用テコ、７５ｄ・・・切欠部、８２
・・・駆動用ロッド、８５・・・偏芯ロータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）試料容器をけん吊する水平の吊芯と較正分銅とを
、電子計量器の感知部の上方から当該感知部に掛け換え
るようにした電子計量装置の較正機構であって、前記吊芯と前記較正分銅とを受ける一端が前記感知部に
隣接されて略水平に配されたロッド部材と、前記吊芯を受ける一端が前記感知部に隣接されるととも
に鉛直方向と上記ロッド部材とに直角な回動軸を支点と
して支持され、この支点に対して前記感知部の反対側で
上記ロッド部材によって押下される力点を有するテコ部
材と、上記ロッド部材を一定範囲内で昇降させる昇降手
段とを備え、上記昇降手段で上記ロッド部材を昇降させて該ロッド部
材と上記テコ部材との前記感知部側の各端部をそれぞれ
逆方向に上下動させ、上記ロッド部材を下降させて前記
較正分銅を該ロッド部材から上記感知部に掛け離すとと
もに前記吊芯を上記テコ部材で持ち上げ、また、上記ロ
ッド部材に上記較正分銅を載置した状態で該ロッド部材
を下降させて上記吊芯を該ロッド部材から上記感知部に
掛け離すようにしたことを特徴とする電子計量装置の較
正機構。
（２）前記昇降手段は、前記ロッド部材を垂直の往復杆
で保持するとともに偏芯ロータの回転によって該往復杆
を昇降させるようにしたものであることを特徴とする請
求項１記載の電子計量装置の較正機構。