JPH05302847A

JPH05302847A - 電子天びん

Info

Publication number: JPH05302847A
Application number: JP10957592A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Muraoka; 孝敏村岡
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【目的】例えば多数個の試料を連続的に測定しつつ、
その都度風袋消去を行う必要があるような使用に際し、
操作ミス等による測定誤差を未然に防止し、作業性を向
上させ得る電子天びんを提供する。【構成】荷重データの安定判別手段ｄ、風袋基準値の
設定手段ｅ、風袋基準値に対する所定範囲内に作用荷重
が入っているか否かの判定手段ｆ、および警報手段ｇを
備え、データの非安定時、および、作用荷重が上記範囲
外のときには警報を発するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子天びんに関し、更に
詳しくは、風袋消去機能を有する電子天びんに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子天びんにおいては、一般に、荷重検
出部から刻々とサンプリングされる荷重データに平均化
処理等を施し、この荷重検出部への作用荷重を決定する
が、風袋消去機能を持つ電子天びんでは、風袋消去キー
の操作または外部機器からの信号に基づく風袋消去指令
が発生したとき、その時点における作用荷重を風袋値と
して風袋メモリ内に格納し、以後、作用荷重から風袋メ
モリの内容を減算した値を計量値として表示器に表示す
るようになっている。

【０００３】このような機能を有する電子天びんでは、
従来、風袋消去指令の発生時点における作用荷重を直ち
に風袋メモリに格納するもののほか、風袋消去指令が発
生したとき、荷重検出部からの荷重データが安定状態と
なるまで待機し、安定状態での作用荷重を風袋値として
格納するもの、あるいは、風袋消去指令の発生後、完全
には安定状態とはなっていないものの、安定状態と見な
し得る時点での作用荷重を風袋値として格納するもの、
更には、風袋消去指令が発生したとき、その発生時点よ
りも前で、かつ、その発生時点に最も近い時点における
データ安定状態での作用荷重を風袋値として格納するも
の等、風袋値の精度に重きを置くか、応答性に重きをお
くかによって、風袋値の格納のタイミングについての種
々の対策がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、試料の空中
重量と液中重量とからその試料の比重を算出する比重測
定装置等に用いられる電子天びんのように、特定の測定
皿に同一種類の試料を次々と載せ、各試料の比重を順次
測定していくような用途にあっては、測定を簡潔かつ効
率的に行うために、まず、測定皿の空気中および液中重
量ｗ₁ およびｗ₂を測定して記憶しておき、次いで測定
皿と各試料とを併せたものの空気中および液中重量Ｗ₁
およびＷ₂を順次測定して、両者の差Ｗ₁−ｗ₁ および
Ｗ₂−ｗ₂を用いて各試料の比重を算出する方法が多用
される。

【０００５】このような手順において、試料数が多数に
も及ぶと天びんのドリフトによって各試料についての上
記したＷ₁およびＷ₂が正しい値から逸脱してくるた
め、通常、各試料についてＷ₁およびＷ₂を測定する前
に、風袋消去を行っている。このような装置において、
電子天びんと水槽の上下駆動装置、およびパーソナルコ
ンピュータを接続して、試料の載せ降ろしを人手により
行い、他は自動的に行うようにした装置では、風袋消去
指令はパーソナルコンピュータからシーケンシャルに発
生するようにしたものが多い。

【０００６】以上のような動作において、風袋重量の格
納時に荷重データが安定していなければ正しく風袋消去
が行われないことは当然であり、応答性に重きを置いた
従来の電子天びんでは試料数が数百個等の多数に及ぶ場
合には、全ての試料について正確な測定を期することは
難しい。

【０００７】一方、従来の精度にを重きを置いた電子天
びんでは、風袋消去指令の発生後に荷重データが安定す
るまで静置しておけば確実に正しい風袋値が格納される
ことになるが、荷重データが安定するまでに試料を載せ
る等の次の動作を行った場合には正しい風袋値の格納は
なされない。従って、測定者は、各回の測定時に風袋消
去指令が発生した後、計量表示値が安定して零になった
ことを確認した後に次の動作に移行しなければならず、
数百個もの試料の測定に際しては煩雑な作業を強いられ
ることになる。

【０００８】また、いずれに重きを置いた従来の電子天
びんにおいても、上記のような多数の試料を一連のルー
チンワークにより測定している場合、各回の測定ごとに
風袋消去指令の発生に合わせたタイミングで作業をすれ
ば問題はないが、例えば荷重検出部に何も負荷しない状
態で風袋消去キーを操作しなければならないにも係わら
ず、誤って風袋消去指令の発生前に試料を負荷して気づ
かずに作業を続けたような場合には、正しい測定が行わ
れないことは言うまでもなく、従来の電子天びんではこ
れを防止することはできない。

【０００９】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、特に上記したような多数個の試料を連続的に測
定しつつ、都度風袋消去を行う必要があるような使用に
際して、その作業を軽減するとともに、操作ミス等によ
る測定誤差をも防止することのできる電子天びんの提供
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、図１に示す基本概念図を参照しつつ説明す
ると、本発明の電子天びんは、荷重検出部ａからの荷重
データに基づいて当該荷重検出部ａに対する作用荷重を
算出し、その値から風袋メモリｂの内容を減算して計量
表示値を算出する演算部ｃを有するとともに、風袋消去
指令の発生時点における作用荷重を風袋メモリｂに格納
するよう構成された天びんにおいて、荷重検出部ａから
の荷重データが安定状態にあるか否かを判別する安定判
別手段ｄと、風袋基準値の設定手段ｅと、設定されてい
る風袋基準値に対する所定の範囲内に作用荷重が入って
いるか否かを判定する判定手段ｆと、警報手段ｇを備
え、風袋消去指令の発生時に荷重データが安定していな
い場合、および、荷重データが安定していても作用荷重
が上記風袋基準値に対して上記範囲外にある場合には警
報手段ｇを作動させるよう構成したことによって特徴づ
けられる。

【００１１】

【作用】風袋消去指令の発生時点で、荷重データが変動
している場合、および、その時点での作用荷重があらか
じめ設定されている風袋基準値に対する所定の範囲内に
入っていない場合には、警報が発せられて測定者に報知
される。

【００１２】従って、前記したように多数個の試料の測
定時等において、定められた状態における荷重検出部へ
の作用荷重を風袋基準値として設定しておくことによ
り、作用荷重の変動状態、あるいは試料を載せたままの
状態で風袋消去指令が発生する等、その作業のタイミン
グを誤った場合には警報を発して測定者に知らしめるこ
とになり、測定者はこの警報が発生しない限り安心して
作業を続けることが可能となって所期の目的を達成でき
る。

【００１３】

【実施例】図２は本発明の電子天びんを比重測定装置に
適用した場合の外観図で、図３はその回路構成を示すブ
ロック図である。

【００１４】架台２上に載せられた電子天びん１は下皿
１１ａを有し、この下皿１１ａの下方には水槽３が配設
されている。水槽３は上下駆動装置４上に載せられてお
り、上下駆動装置４を上昇させた状態では下皿１１ａが
図２のように水槽３内の液体中に浸漬されるとともに、
下降させた状態では下皿１１ａは空気中に位置する状態
となる。

【００１５】電子天びん１および上下駆動装置４はパー
ソナルコンピュータ５に接続されている。このパーソナ
ルコンピュータ５は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ
５３、キーボード５４、表示器５５、入出力制御部５６
および入出力インターフェース５７等を備え、入出力制
御部５６を介して電子天びん１と接続され、また、入出
力インターフェース５７を介して上下駆動装置４、風袋
消去終了ランプ６、測定中ランプ７、比重測定終了ラン
プ８、および測定再開スイッチ９等が接続されている。

【００１６】そして、パーソナルコンピュータ５は、後
述するように上下駆動装置４を駆動制御しつつ、電子天
びん１による計量値を採り込み、試料の空気中重量およ
び液中重量等から試料の比重を算出するように構成され
ている。

【００１７】電子天びん１は、荷重検出部１１、Ａ−Ｄ
変換器１２、制御部１３、計量値表示器１４および警報
ブザー装置１５を有している。荷重検出部１１は例えば
電磁力平衡型の荷重検出機構を持つ公知のもので、皿１
１ａ上の荷重に対応する信号を出力する。この出力信号
はＡ−Ｄ変換器１２を介して制御部１３に採り込まれ
る。

【００１８】制御部１３はマイクロコンピュータを主体
とし、ＣＰＵ１３ａ、ＲＯＭ１３ｂおよびＲＡＭ１３ｃ
のほか、入出力インターフェース１３ｄおよび入出力制
御部１３ｅ等を有しており、ＲＯＭ１３ｂには後述する
ようなプログラムが書き込まれているとともに、ＲＡＭ
１３ｃには荷重検出部１１からの荷重データを複数個格
納するエリアや、風袋メモリとしてのエリア、および後
述する風袋基準値およびその範囲を記憶するエリア等が
設定されている。

【００１９】図４は電子天びん１のＲＯＭ１３ｂに書き
込まれたプログラムの内容を示すフローチャートで、図
５はパーソナルコンピュータ５によるシステム全体の制
御と測定者による各種操作のタイミングを示すタイムチ
ャートである。

【００２０】測定に先立って、システムの起動後、最初
の風袋消去指令が発生するまでの間に、パーソナルコン
ピュータ５のキーボード５４から、風袋基準値Ｔ_Rとそ
の範囲εを設定する。この例においては、電子天びん１
の荷重検出部１１に下皿１１ａも含めて全くなにも負荷
されていない状態での作用荷重、つまり零を風袋基準値
Ｔ_Rとし、範囲εは下皿１１ａの重量よりもはるかに小
さい任意の微小荷重とする。また、測定開始時には電子
天びん１には下皿１１ａを含めて何も負荷しない状態と
しておく。

【００２１】電子天びん１は、所定の微小時間ごとに荷
重検出部１１からの荷重データを採り込んで最新の所定
個数のデータについてＲＡＭ１３ｃ内に格納し、これら
を用いた平均化処理によって荷重検出部１１に対する作
用荷重を算出する。そして、風袋消去指令が発生してい
なければ、その作用荷重から風袋メモリの内容を減算し
て計量値を決定し、表示器１４に表示する。

【００２２】風袋消去指令が発生すると、その時点にお
いてＲＡＭ１３ｃ内に格納されている荷重データ相互の
ばらつき等から、荷重データが安定状態にあるか否かを
判別するとともに、その時点における作用荷重が風袋基
準値Ｔ_Rに対する±εの範囲内にあるか否かを判別す
る。

【００２３】そして、荷重データが安定しており、か
つ、作用荷重が上記範囲内にある場合に限り、その時点
の作用荷重を風袋値として風袋メモリの内容を更新して
パーソナルコンピュータ５に風袋消去終了の旨の通知を
行い、また、荷重データが安定していない場合、または
作用荷重が上記範囲内にない場合には、風袋メモリの内
容を更新せずに警報ブザー装置１５を駆動して、その旨
をパーソナルコンピュータ５に通知する。

【００２４】さて、パーソナルコンピュータ５では、シ
ステムの電源がＯＮになると、１０秒経過後に自動的に
風袋消去指令を発して電子天びん１に供給する（Ａ）。
また、この風袋消去指令の発生後、１０秒経過後に電子
天びん１からの計量値をサンプリングし（Ｂ）、その直
後に上下駆動装置４を駆動して水槽３を上昇させる。ま
た、Ｂから１０秒経過した時点で電子天びん１からの計
量値をサンプリングする（Ｃ）。測定者は、Ａ〜Ｂの間
に下皿１１ａのみを電子天びん１に負荷する。これによ
り、ＢおよびＣにおいて下皿１１ａの空中重量ｗ₁およ
び水中重量ｗ₂がパーソナルコンピュータ５に採取され
ることになる。

【００２５】さて、Ｃから１０秒経過した後、自動的に
風袋消去指令を発し（Ｄ）、その後１０秒経過した後に
電子天びん１からの計量値をサンプリングし（Ｅ）、そ
の直後に水槽３を上昇させる。また、Ｅから１０秒経過
後に計量値をサンプリングする（Ｆ）。測定者は、Ｃ〜
Ｄ間に下皿１１ａを電子天びん１から取り外し、これを
乾燥させるとともに、Ｄ〜Ｅ間で乾燥後の下皿１１ａに
試料をセットして電子天びん１に負荷する。これによ
り、ＥおよびＦにおいてパーソナルコンピュータ５には
下皿１１ａおよび試料の合計空中重量Ｗ₁と同じく水中
重量Ｗ₂が採取されることになり、Ｆの後にＷ₁と
Ｗ₂、およびｗ₁とｗ₂を用いて試料の比重を算出す
る。

【００２６】Ｆから１０秒経過した時点で、上記したＤ
〜Ｆと全く同様の動作を繰り返し行い、測定者は以降、
順次測定すべき試料を下皿にセットしたのもを同じタイ
ミングで掛け外していくことにより、多数個の試料の比
重が算出される。

【００２７】以上の動作において、風袋消去指令が発生
するごとに、電子天びん１ではその時点における荷重デ
ータが安定しているか、および作用荷重が風袋基準値Ｔ
_Rに対する±εの範囲内にあるか否かを判別し、いずれ
も満足している場合には風袋消去を実行し、いずれかが
満足されていない場合には警報ブザーを鳴らすから、測
定者が電子天びん１に対する下皿の掛け外しのタイミン
グ等を誤って、風袋消去指令の発生時点で荷重データが
安定していない場合、安定していても下皿１１ａが取り
外されていない場合等においては、測定者には異常であ
ることが認識されるので、比重測定誤差の発生を未然に
防止することができる。

【００２８】そして、このような警報が発生したときに
は、電子天びん１からの通知を受けて、パーソナルコン
ピュータ５は待機状態となる。測定者は、警報ブザーが
なったときに電子天びん１の状態を正しい状態、つまり
荷重感応部に全く何も負荷されていない静止静止状態と
し、測定再開スイッチ９を押すと、警報ブザーの奏鳴が
停止されプログラムが再開されて、１０秒後に自動風袋
消去指令が発生し、以後は上記したシーケンスが繰り返
される。

【００２９】また、電子天びん１からの風袋消去終了の
旨の通知に従って風袋消去終了ランプ６を点灯させ、各
タイミングで計量値のサンプリングが行われるまでは測
定中ランプ７を点灯させ、更に各試料についての比重算
出を終えると比重測定終了ランプ８を点灯させると、測
定者は必要に応じて測定動作をモニタしつつ作業を遂行
することができる。なお、このようなランプの点消灯に
代えて各タイミングで音声情報を発生するようにしても
効果的である。

【００３０】なお、本発明は以上の実施例に限定され
ず、電子天びん単体でも使用することができるととも
に、風袋消去指令は外部機器から自動的に供給される以
外に、風袋消去キーを操作する場合にも同様なルーチン
により警報を発するようにし得ることは勿論である。

【００３１】また、風袋基準値および範囲は、パーソナ
ルコンピュータ５等の外部機器から設定するほか、電子
天びん１に付設したキーボードから行うようにし得るこ
とは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
風袋消去指令の発生時に荷重データが安定していない場
合、および、荷重データが安定していても作用荷重があ
らかじめ設定された風袋基準値に対して所定の範囲外に
ある場合には警報を発するように構成しているので、操
作タイミングの誤り等に基づいて風袋消去時における電
子天びんの状態が正しい状態となっていない場合には、
測定者がこれを知るところとなり、誤った測定値を知ら
ずに用いることが未然に防止されるとともに、この警報
が発生しない場合には安心して作業を続行することが可
能となって、特に多数の試料を連続的に測定するような
作業にあってはその作業性を大幅に向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す基本概念図

【図２】本発明を比重測定装置に適用した場合の実施例
を示す外観図

【図３】本発明実施例のシステム構成を示すブロック図

【図４】本発明実施例の電子天びん１のＲＯＭ１３ｂに
書き込まれたプログラムの内容を示すフローチャート

【図５】本発明実施例のパーソナルコンピュータ５によ
るシステム全体の制御と測定者による各種操作のタイミ
ングを示すタイムチャート

【符号の説明】

１電子天びん１１荷重検出部１１ａ下皿１３制御部１５警報ブザー装置２架台３水槽４上下駆動装置５パーソナルコンピュータ９測定再開スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷重検出部からの荷重データに基づいて
当該荷重検出部に対する作用荷重を算出し、その値から
風袋メモリの内容を減算して計量表示値を算出する演算
部を有するとともに、風袋消去指令の発生時点における
作用荷重を風袋メモリに格納するよう構成された天びん
において、上記荷重検出部からの荷重データが安定状態
にあるか否かを判別する安定判別手段と、風袋基準値の
設定手段と、設定されている風袋基準値に対する所定の
範囲内に上記作用荷重が入っているか否かを判定する判
定手段と、警報手段を備え、上記風袋消去指令の発生時
に荷重データが安定していない場合、および、荷重デー
タが安定していても上記作用荷重が上記風袋基準値に対
して上記範囲外にある場合には、上記警報手段を作動さ
せるよう構成されていることを特徴とする電子天びん。