JPH05142018A - 電磁平衡式秤量装置 - Google Patents

電磁平衡式秤量装置

Info

Publication number
JPH05142018A
JPH05142018A JP32965991A JP32965991A JPH05142018A JP H05142018 A JPH05142018 A JP H05142018A JP 32965991 A JP32965991 A JP 32965991A JP 32965991 A JP32965991 A JP 32965991A JP H05142018 A JPH05142018 A JP H05142018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
annular magnet
electromagnetic
wall surface
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP32965991A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2948000B2 (ja
Inventor
Naoto Izumo
直人 出雲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A&D Holon Holdings Co Ltd
Original Assignee
A&D Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A&D Co Ltd filed Critical A&D Co Ltd
Priority to JP32965991A priority Critical patent/JP2948000B2/ja
Publication of JPH05142018A publication Critical patent/JPH05142018A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2948000B2 publication Critical patent/JP2948000B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electromagnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型のマグネットで高い磁束密度を実現し電
磁平衡式秤量装置の測定精度を向上させる。 【構成】 ヨーク3に対しては円筒形に形成された内側
環状マグネット2と、この内側環状マグネット2と軸心
を共通するように外側環状マグネット4が配置され、両
マグネットの対向する壁面2bと4aは異なる磁極とな
っている。内側環状マグネット2と外側環状マグネット
4の間の隙間6はフォースコイル5が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は秤量物の荷重と平衡する
電磁力発生機構を有する電磁平衡式の秤量装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電磁平衡式の秤量装置は磁界中に配置さ
れたフォースコイルに対して測定対象の荷重に見合う電
磁力を発生させ、この際に使用した電気量を測定するこ
とにより測定対象の重量または質量を測定する。
【0003】図4は電磁平衡式秤量装置の荷重測定原理
を示す。先ず電磁部50において、秤量物の荷重Wによ
るフォースコイル51の変位は位置センサ52により検
出される。永久磁石60によって形成された磁界中に配
置されたフォースコイル51はこの荷重Wに見合う電磁
力Fが発生するようサーボ増幅器53を介してフィード
バック制御される。その際にフォースコイル51に供給
された電流値(アナログ値)は電流・電圧変換回路5
4、A/D変換回路55を経て中央処理装置56に入力
され、ここにおいてA/D変換されたデジタル値は秤量
物の荷重に換算され、かつ換算された荷重は表示器57
により表示される。
【0004】図5は前記電磁平衡式秤量装置の電磁部の
構成の詳細を示す。
【0005】磁界を形成するための永久磁石(以下「マ
グネット」と称する)60はヨーク61の中央底部に配
置され、このマグネット60上には透磁性材料から成る
ポールピース62が配置され、これらポールピース62
およびヨーク61を介して矢印の如く磁界bが形成さ
れ、更にこの磁界b中に前記フォースコイル51が配置
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上の構成ではマグネ
ット60は軸方向に対して両極が形成されかつポールピ
ース62、ヨーク61を介して磁界bが形成されるよう
になっているため、マグネットの両極は磁力線の移動距
離から考えればかなり離れた構成となり、その分磁束密
度は低下する。また一つのマグネットで両極を近接させ
ても反磁界が大きくなり結局磁束密度は低下してしま
う。
【0007】ここで前記荷重Wとこれに見合うフォース
コイルの電磁力Fとは以下の式で示す関係を有する。な
お式中rはフォースコイルの半径、nはフォースコイル
巻き数、Bは前記磁界bの磁束密度、Iはフォースコイ
ルに供給される電流値である。
【0008】W=F=2πrnBI
【0009】上記式から明らかなようにマグネット60
により形成される磁界bの磁束密度Bが高ければその分
フォースコイル51に供給する電流値Iを低下させるこ
とが可能となる。因にフォースコイルに電流を供給すれ
ばジュール発熱し、この発熱は秤量装置にとって好まし
いものではない。即ち、発熱により秤量装置内の空気が
流動し、流動する空気により荷重伝達機構が不安定とな
ったり、秤量装置内の温度の不均一による測定誤差の発
生等の問題が生じる。従って電磁部における発熱は可能
な限り少なくする必要がある。然し、発熱量は電流Iの
二乗に比例し、またフォースコイル51に供給する電流
Iは上記式から明らかなとおり磁束密度Bと反比例する
ので磁束密度Bが低いと電磁力Fを得るための電流Iは
増加し、かつ電流Iの二乗に比例する前記発熱量は急激
に増大することになる。この点に関し、図5に示す構成
を前提として磁束密度を増大するためにはマグネット6
0を大型化する必要があるが、マグネット60の大型化
は秤量装置の大型化、重量増加を招き、現在努力が傾け
られている装置の小型化、軽量化と逆行する結果となっ
てしまう。
【0010】また、図5の構成では磁界bを形成する磁
力線の一部が符号b´で示す如くヨーク61に沿わずに
空間中に飛び出して、いわゆる磁力の漏れを生じ、この
漏れの分だけ磁束密度LBはさらに低下することにな
る。
【0011】さらにこの漏れた磁力により、測定誤差を
生じるおそれがある。測定誤差を生じる理由の一つは磁
力の漏れが一定でないため、結果的にフォースコイル5
1が位置する磁界bが不安定になることである。磁界b
の不安定即ち磁束密度Bの不安定は前記式の如くフォー
スコイル51の電磁力Fを出力させるための電流Iを不
安定にさせ、結果的に測定誤差を生じることになる。因
に磁力の漏れは、秤量装置を配置する場所、例えば机の
形成材料が木材等の非透磁性材料かまたは鉄等の透磁性
材料かにより、或いは秤量物の透磁性の如何によって変
化する。
【0012】また例えば秤量物が透磁性材料の場合、こ
の秤量物が漏れた磁力の影響を受けて測定誤差を生じた
り、さらには秤量装置を配置した場所が例えば鉄製の机
等、透磁性を有する場所であればやはり測定誤差を生じ
ることになる。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は以上に示した従
来技術の問題点に鑑み構成したものであり、マグネット
の形状を、円筒形に代表されるように、内周壁と、一定
の肉厚を介して形成される外周壁とを有する環状とし、
かつこの環状のマグネットは内周壁と外周壁とが両極を
成すよう磁化されており、大小の二つの環状のマグネッ
トが軸を共通し、かつ両マグネットの対向する壁面が異
なる磁極となるよう配置され、両マグネットの間に形成
された隙間にはフォースコイルが配置されるよう構成さ
れた電磁部を有する電磁平衡式秤量装置である。
【0014】
【作用】同軸の二つのマグネットの対向する壁面は異な
る磁極となっており、かつその構成上二つのマグネット
の異なる磁極が近接して配置されるため漏れ磁束は殆ど
無く、かつこの両マグネットの対向する壁面間には高い
磁束密度をもって磁力線が流れて磁界が形成される。こ
の形成された磁界中に配置されたフォースコイルには負
荷された荷重に対応する電磁力を発揮するための電流が
供給される。
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
【0016】図1及び図2は本発明の第1の実施例を示
す。矢印1は電磁平衡式秤量装置の電磁部を示す。2は
一対の環状マグネットのうちの内側環状マグネットであ
って円筒形に形成されている。内側環状マグネット2は
内壁面2aと外壁面2bとが両極を成すように、例えば
図示の構成では内壁面2aがN極に、外壁面2bがS極
となるように構成されている。この内側環状マグネット
2はヨーク3の中央凸部3aに嵌合することによりヨー
ク3の中央に固定されるようになっている。この場合中
央凸部3aに対して段部3a´を形成しておくことによ
り内側環状マグネット2の係止位置を正確に設定するこ
とができる。
【0017】4は前記内側環状マグネット2と相似形に
形成されたより大型の外側環状マグネットであり、内壁
面4aと外壁面4bが前記内側環状マグネット2と同じ
極となるように、即ち図示の構成では内壁面4aがN極
に、外壁面4bがS極になるよう磁化されている。この
外側環状マグネット4はヨーク3の円筒状の外壁3bの
内周壁面に対して前記内側環状マグネット2と軸心を同
じくするよう同心円状に配置される。なお、外側環状マ
グネット4の取り付けに際しても外壁3bの内周壁に段
部3b´を形成しておくことによりこの外側環状マグネ
ット4の係止位置を正確に設定できる。
【0018】ヨーク3内に内側環状マグネット2と外側
環状マグネット4とが軸心を共通にするよう配置される
ことにより、内側環状マグネット2の外壁面2bと外側
環状マグネット4の内周面4aとが対向位置し、かつ両
壁面は一方がS極(内側環状マグネット2の外壁面2
b)、他方がN極(外側環状マグネット4の内周面4
a)と異極が対向することになる。
【0019】5はボビン9に形成されたフォースコイル
であり、前記内側環状マグネット2と外側環状マグネッ
ト4との間に形成された環状の隙間6内にこれら内外の
環状マグネット2、4と軸心を等しくするように配置さ
れている。
【0020】以上の構成において、内側環状マグネット
2とこの内側環状マグネット2の外周部に位置する外側
環状マグネット4との間には符号bで示すような磁界が
形成される。この場合、フォースコイル5を挟んで近接
した位置にマグネットの異極が対向するため磁界bの磁
束密度は非常に高くなる。すなわち従来技術に比較して
同じ磁束密度であればマグネットを小型化でき、また従
来と同じ大きさのマグネットであれば磁束密度を高める
ことが可能となる。
【0021】また内側環状マグネット2および外側環状
マグネット4は異極が対向することによって磁束の湧き
出し口と磁束の吸い込み口が近接することとなり、磁界
bはほぼ完全にこれら内外のマグネット2および4を介
して形成され、磁力線が外部に漏れることは殆どない。
【0022】図3は第2の実施例を示す。
【0023】高い磁力を得るため内側環状マグネット2
および外側環状マグネット4は希土類を主原料とする焼
結材により形成されるのが一般的であるが、焼結材はそ
の構成上僅かではあるが全体的に見ると組成の不均一が
生じるのは避けられない。組成の不均一は磁力線の不均
一を生じ、秤量装置の測定精度に悪影響を及ぼす虞があ
る。本実施例はこれらマグネットの磁力線をより一層均
一化するよう構成されている。
【0024】図中符号7は内側環状マグネット2の外壁
面2bに対して嵌挿固定された円筒形の被覆体であり、
例えばヨーク3を形成する材料と同じ透磁性金属材料に
より形成されている。この被覆体7は内側環状マグネッ
ト2を形成する焼結材に比較すると遙に密度が高くかつ
均一な金属結晶体であるため、例え内側環状マグネット
2ら出る磁力線が不均一であってもこの被覆体7を透過
することにより磁束密度は均一化される。
【0025】外側環状マグネット4の両壁面のうち前記
内側環状マグネット2の外壁面2b側と対向する内壁面
4aに対しても前記被覆体と同様の材料から成る円筒形
の被覆体8が嵌挿固定され、より一層の磁力線の均一化
が達成されるようになっている。
【0026】以上内側環状マグネット2と外側環状マグ
ネット4の形状が円筒形である場合を例に説明したが、
必ずしも内外のマグネットをこの形状に限定する趣旨で
はない。即ち、マグネットの壁面に沿った方向において
形成される磁界は円筒形が最も均一であるが、秤量装置
内部の配置空間等により円筒形マグネットを配置するこ
とが困難な場合には、平面が正多角形のマグネットでも
ほぼ目的を達成することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上具体的に説明したように環
状のマグネットがその軸を共通するよう配置され、かつ
両マグネットの対向する壁面が異なる極となるよう構成
されているので、両マグネットにより形成される磁界の
磁束密度をマグネットの大きさに比較して大きくするこ
とができる。このため磁界中に配置されたフォースコイ
ルに対する電流を少なくすることが可能となり、従って
ジュール発熱を低減でき、秤量装置の測定精度を向上さ
せることが可能となる。
【0028】また電磁部から外部に漏出する磁力線を殆
ど無くすことができるので、フォースコイルが位置する
磁界の磁束密度が安定し、かつ秤量物が漏出した磁力に
影響を受けることもなく、しかも秤量装置の配置環境に
係わりなく常時高い測定精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す電磁部の断面図で
ある。
【図2】図1のA−A線による断面図である。
【図3】第2の実施例を示す電磁部の断面図である。
【図4】電磁平衡式秤量装置の測定原理を示すブロック
図である。
【図5】電磁平衡式秤量装置の従来型電磁部の概略図で
ある。
【符号の説明】
1 電磁部 2 内側環状マグネット 2a 内側環状マグネットの内壁面 2b 内側環状マグネットの外壁面 3 ヨーク 4 外側環状マグネット 4a 外側環状マグネットの内壁面 4b 外側環状マグネットの外壁面 5 フォースコイル 6 (内側環状マグネットと外側環状マグネットとの間
の)隙間 7 被覆体 8 被覆体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁部の磁界中に配置されたフォースコ
    イルに電流を供給して秤量物の荷重と平衡させることに
    より荷重を測定する電磁平衡式秤量装置において、大小
    二つの環状マグネットが軸心を共通するようヨーク内に
    配置されると共に、内側環状マグネットの外壁面の磁極
    とこれに対向位置する外側環状マグネットの内壁面の磁
    極とは異極となるよう構成され、内側環状マグネットと
    外側環状マグネットとの間に形成された隙間にはフォー
    スコイルが配置されていることを特徴とする電磁平衡式
    秤量装置。
  2. 【請求項2】 内側環状マグネットの外壁面と外側環状
    マグネットの内壁面のうち少なくとも一方に対しては透
    磁性の被覆体が密着形成されたことを特徴とする請求項
    1記載の電磁平衡式秤量装置。
JP32965991A 1991-11-20 1991-11-20 電磁平衡式秤量装置 Expired - Lifetime JP2948000B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32965991A JP2948000B2 (ja) 1991-11-20 1991-11-20 電磁平衡式秤量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32965991A JP2948000B2 (ja) 1991-11-20 1991-11-20 電磁平衡式秤量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05142018A true JPH05142018A (ja) 1993-06-08
JP2948000B2 JP2948000B2 (ja) 1999-09-13

Family

ID=18223825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32965991A Expired - Lifetime JP2948000B2 (ja) 1991-11-20 1991-11-20 電磁平衡式秤量装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2948000B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129383A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 新光電子株式会社 電磁力平衡式計量装置
KR101869345B1 (ko) * 2017-06-12 2018-06-21 아주대학교산학협력단 중량 측정장치
US11553279B1 (en) * 2021-11-01 2023-01-10 Seas Fabrikker As Electromagnetic transducer and loudspeaker

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129383A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 新光電子株式会社 電磁力平衡式計量装置
JPWO2013129383A1 (ja) * 2012-02-28 2015-07-30 新光電子株式会社 電磁力平衡式計量装置
KR101869345B1 (ko) * 2017-06-12 2018-06-21 아주대학교산학협력단 중량 측정장치
US11553279B1 (en) * 2021-11-01 2023-01-10 Seas Fabrikker As Electromagnetic transducer and loudspeaker

Also Published As

Publication number Publication date
JP2948000B2 (ja) 1999-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6850053B2 (en) Device for measuring the motion of a conducting body through magnetic induction
JPH01187424A (ja) トルクセンサ
JPH07171131A (ja) Mri磁石の改良
US5992006A (en) Method for passive control of magnet hemogeneity
JP4639948B2 (ja) 磁石装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置
US7293468B2 (en) Electromagnetic flowmeter
US2962636A (en) Magnetic filter
US5396208A (en) Magnet system for magnetic resonance imaging
US3124962A (en) hirtreiter
JPS5961763A (ja) 均一磁界発生装置
JPH04290407A (ja) 均等磁界磁石
US4494022A (en) Electromagnetic force-transducer
JPH05142018A (ja) 電磁平衡式秤量装置
US3395349A (en) Wide angle d'arsonval movement having core mounting means interfitted with the core ring
US3562687A (en) Variable-reluctance transducer and magnetic core
JP5004985B2 (ja) 磁気式位置センサ
JPH01318901A (ja) 磁気誘導式センサ
JPS63229037A (ja) 核磁気共鳴装置
JPH0121903B2 (ja)
JPH0738871Y2 (ja) 磁界勾配センサーコイルの補償装置
Ehtesham et al. Limitation of the Artifact-Based Definition of the Kilogram, its Redefinition and Realization Using Kibble Balance
JPS5999118A (ja) 磁気軸受装置
US2953727A (en) Generating of homogeneous static magnetic fields
RU15609U1 (ru) Датчик ускорения
JPH07139545A (ja) 磁気軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990622