JPH04250323A - 電子天びん - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】　　本発明は自動感度校正機能を
備えた電子天びんに関する。

【０００２】

【従来の技術】　　電子天びんでは、一般に、荷重検出
部からのデジタルデータを校正係数を用いて質量値に換
算し、表示すべき計量値を決定している。このような電
子天びんにおいて、あらかじめ設定された時間経過や、
天びん機構部の温度等の環境が規定値以上に変化した場
合に、自動的に天びんの内蔵分銅を荷重検出部に負荷し
、その状態での荷重データと基準質量値とを用いて、校
正係数を更新する機能、いわゆる自動感度校正機能を持
ったものがある。

【０００３】このような自動感度校正機能を持つ電子天
びんにおいては、測定中に突然感度校正動作が開始され
る不具合を解消することを目的として、従来、自動感度
校正動作が開始される数分前に、その旨を表示する予告
機能を持つものが実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】　　上述のような予告
機能を持つ自動感度校正機能つきの電子天びんでは、自
動感度校正動作が始まる数分前を除いて、使用している
電子天びんの感度校正の必要性、つまり、自動感度校正
が行われるまでには感度が変化してはいないものの、ど
の程度まで正規の感度から逸脱しているのかが不明であ
る。このことは、例えば特に高精度の測定を行おうとす
る場合には、自動感度校正動作が行われるまでには感度
が変化していないものの、スイッチ入力等によって感度
校正を行った直後に測定を行うことが望ましい場合もあ
り、従来の予告表示ではこのような要求には対応できな
い。

【０００５】本発明はこのような不都合を解消し、使用
者に対して、現時点での感度の変化程度を常に目安的に
知らせることのできる電子天びんの提供を目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】　　上記の目的を達成す
るため、本発明の電子天びんでは、天びん機構部の環境
情報および前回の感度校正時点からの経過時間から、次
回の自動感度校正開始時点までの時間を予測する演算手
段と、その演算結果を刻々と表示する表示手段を設けて
いる。

【０００７】

【作用】　　自動感度校正機能を持つ電子天びんにおけ
る天びん機構部の環境の測定機能および計時機能を利用
し、前回の感度校正時点からの環境変化情報や経過時間
情報から、次回の自動感度校正時点を予測し、現時点か
らその時点までの予測時間を刻々と表示する。この表示
により、現時点での感度の正規状態からの変化の程度を
目安的に知ることができ、所期の目的を達成できる。

【０００８】

【実施例】　　図１は本発明実施例の全体構成を示すブ
ロック図である。天びん機構部１は、電磁力平衡機構等
の公知の天びん機構であって、皿１ａ上の荷重に対応す
るアナログ信号である力検出信号を出力することができ
る。この力検出信号はＡ−Ｄ変換器２によってデジタル
化された後、制御部３に採り込まれる。

【０００９】この天びん機構部１内には温度センサ４が
配設されており、その温度センサ４の出力はもう一つの
Ａ−Ｄ変換器５によってデジタル化された後、同じく制
御部３に採り込まれる。制御部３はマイクロコンピュー
タを主体として構成され、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、Ｒ
ＡＭ３３および入出力インターフェース３４等を備えて
いるとともに、前記した二つのＡ−Ｄ変換器のほかに、
手動により感度校正を指令するための感度校正スイッチ
や風袋引き指令を与えるためのスイッチ等を有するスイ
ッチ部６、計量値を表示するための質量表示部７、およ
び後述する予測時間表示部８が接続されている。

【００１０】また、天びん機構部１には、公知の感度校
正用の機構、すなわち質量既知の内蔵分銅１０およびそ
の加除機構１１が隣接して配設されており、制御部３に
おいて自動感度校正ルーチンが選択された場合には、そ
の内蔵分銅１０が天びん機構部１に負荷され、その状態
での力検出データと内蔵分銅１０の質量値とから、公知
の手法によって感度係数が更新される。この自動感度校
正ルーチンは、前回の感度校正実行時からの経過時間が
あらかじめ設定された時間となった場合と、温度センサ
４からの温度データが前回の感度校正実行時からあらか
じめ設定された値以上変化した場合に自動的に選択され
るとともに、スイッチ部６の操作によって随時に選択す
ることが可能となっている。

【００１１】予測時間表示部８は、後述するプログラム
によって推測される、次回の自動感度校正開始時点まで
の予測時間を表示するためのもので、例えば図２に正面
図を示すような構成となっている。すなわち、この例で
は、複数の表示素子を一列状に連続的に配列して全体と
してアナログ的にバーグラフ表示により予測時間を表示
するように構成されているとともに、自動感度校正開始
直前部分ａは例えば１分刻み等の細かい表示が可能で、
その時点よりも離れるほど一つの表示素子で表す時間が
長くなるようなデザインとなっており、例えばｂの部分
は５分、ｃの部分は１０分、そしてｄの部分では２０分
刻みでの表示を行うようになっている。

【００１２】制御部３のＲＯＭ３２には、Ａ−Ｄ変換器
２を介して採り込んだ力検出データから、皿１ａ上の試
料質量を算出し、計量値として質量表示部７に表示する
通常の測定ルーチンと、前記した感度校正ルーチンのほ
か、Ａ−Ｄ変換器５を介して採り込んだ温度検出データ
と、内蔵するクロック機能を用いて、以下に示すような
自動感度校正開始時点までの時間を予測して予測時間表
示部８に表示する予測時間演算・表示ルーチンに関する
プログラムが書き込まれている。

【００１３】図３はこの予測時間演算・表示ルーチンの
プログラム例を示すフローチャートである。この予測時
間演算・表示ルーチンは、通常の測定ルーチンの実行状
態において例えば１秒おきに実行され、その都度タイマ
レジスタＴＩＭＥの値が１カウントづつ減算される（Ｓ
Ｔ３）。ここで、このタイマレジスタＴＩＭＥの内容は
、自動もしくは手動による感度校正が実行された時点で
あらかじめ設定された時間（秒単位）にリセットされ、
また、このとき同時にその時点での温度データがＲＡＭ
３３内に記憶される。

【００１４】タイマレジスタＴＩＭＥとは別に設定され
、同じく秒単位での時間情報を格納する残り時間レジス
タＲＴは、その内容を予測時間表示部８に表示するため
に設けられたもので、同時に、この残り時間レジスタＲ
Ｔの内容が０になった時点で自動感度校正ルーチンがス
タートするようになっている（ＳＴ１、ＳＴ２）。この
例においては、残り時間レジスタＲＴの内容が１０分以
下になれば、このルーチンの実行ごとに、つまり１秒ご
とにこのＲＴの値が１カウントづつ減算され（ＳＴ４，
ＳＴ５）、その値に基づく時間が残り時間表示部８に表
示される（ＳＴ６）。

【００１５】ＲＴの内容が１０分を越えている場合には
、ＳＴ４からＳＴ７以下へと進み、その時点の温度デー
タを読み込み（ＳＴ７）、次の手法によって、前回の感
度校正時点からの経過時間と、前回の感度校正時点から
の温度変化量とのいずれが先にあらかじめ設定された自
動感度校正条件に達するかを推定し、その結果に基づい
て自動感度校正動作の開始時点までの時間を予測する。

【００１６】すなわち、読み込まれた温度データから、
前回の感度校正時点での温度に対する温度変化量ΔＴの
絶対値を求め、その値ΔＴとあらかじめ設定されている
自動感度校正動作開始のための温度変化量ＤＴとの比に
、別途設定された係数αを乗じた値Ｘを算出する（ＳＴ
８）。 Ｘ＝α×（ＤＴ／ΔＴ）　　　　　　　　・・・・（１
）この式から明らかなように、Ｘの値は、前回の感度校
正時点からの温度変化量ΔＴが小さいほど大きな値とな
り、温度変化量ΔＴがＤＴに近づくにつれて小さな値と
なる。この係数αの値を適当なものに設定しておくこと
により、Ｘの値は温度変化による自動感度校正の開始ま
での予測時間となる。

【００１７】次に、このような意味を持つ値Ｘとタイマ
レジスタＴＩＭＥとの大小を比較し（ＳＴ９）、Ｘの方
が小さい場合にはＸの値を、またＸがＴＩＭＥを越えて
いる場合にはＴＩＭＥの値を、それぞれＹとする（ＳＴ
１０，ＳＴ１１）。つまり、温度変化による自動感度校
正の開始が早い場合にはその開始までの予測時間Ｘを、
また、経過時間による自動感度校正の開始が早い場合に
はその開始までの時間を、それぞれＹとするわけである
。

【００１８】そして、このように定められたＹの値を、
前回までのＲＴの値と比較し（ＳＴ１２）、ＹがＲＴよ
りも大きい場合にはＲＴの値を更新せずにそのまま予測
時間として表示し（ＳＴ６）、ＹがＲＴ以下の場合には
ＲＴの値をこのＹに更新して予測時間として表示する（
ＳＴ１３，ＳＴ６）。以上のような動作によって残り時
間ＲＴを推定したのは、温度変化は設置環境の変化等に
によって単調に増加するとは限らず、一旦大きくなった
温度変化量が次第に小さくなることもあるからで、１０
分前までは常に経過時間との関連において、いずれのフ
ァクターが次の自動感度校正開始条件となり得るかを判
定しつつ、早い方の推定時間を表示するようにしたため
である。

【００１９】以上のプログラムにより、予測時間表示部
８には、常に温度または時間のいずれか早い方の自動感
度校正開始までの予測時間が表示されることになり、天
びん使用者は、この表示値が大きい場合は感度はさほど
正規の状態から狂っていないことを知り、逆にこの表示
値が小さい場合は、自動感度校正動作が開始されるまで
には到っていないものの、感度はある程度以上狂ってい
る旨を、目安的に知ることができる。

【００２０】なお、温度変化量ΔＴに基づく次回の自動
感度校正開始までの推定方法は、上記した例のほか、例
えば何点かの経時的温度変化量を記憶しておき、その各
時点における温度変化量から温度変化曲線を演算によっ
て推定し、設定変化量に到達するまでの時間を予測する
ような推定方法を採用することができ、この推定結果と
経過時間との早い方を予測時間として表示するように構
成してもよい。

【００２１】また、自動感度校正を開始する環境条件と
して、上記のような温度変化のみならず、湿度変化等を
も採用することができる。

【００２２】

【発明の効果】　　以上説明したように、本発明によれ
ば、自動感度校正開始されるまでの時間を、環境情報お
よび時間データから予測し、常時表示するように構成し
たので、使用者にとっては、この表示を見ることによっ
て、随時に感度変化の程度を知ることができることにな
り、例えば高精度の測定を要する場合には、自動感度校
正が行われるほどではないものの、必要と判断したとき
には手動による感度校正を行うことで、より正確な計量
を行うことが可能となって、測定の信頼性の向上にも繋
がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明実施例の全体構成を示すブロック図

【図２】　　その予測時間表示部８の構成例を示す正面
図

【図３】　　本発明実施例のＲＯＭ３２に書き込まれ
た予測時間演算・表示ルーチンのプログラム例を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１・・・・天びん機構 １ａ・・・・皿 ２・・・・Ａ−Ｄ変換器 ３・・・・制御部 ３１・・・・ＣＰＵ ３２・・・・ＲＯＭ ３３・・・・ＲＡＭ ４・・・・温度センサ ５・・・・Ａ−Ｄ変換器 ６・・・・スイッチ部 ７・・・・質量表示部 ８・・・・予測時間表示部 １０・・・・内蔵分銅 １１・・・・分銅加除機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　天びん機構部の環境があらかじめ設定
   されている状態以上に変化したとき、および、前回の感
   度校正からの経過時間があらかじめ設定された時間以上
   となったときの少なくともいずれか一方の条件が満たさ
   れた時点で、自動的に感度校正を行う手段を有する天び
   んにおいて、上記天びん機構部の環境情報および上記経
   過時間から、次回の自動感度校正開始時点をまでの時間
   を刻々と予測する演算手段と、その演算結果を表示する
   表示手段を備えたことを特徴とする電子天びん。