JPH06273220A - 差動型天秤 - Google Patents
差動型天秤Info
- Publication number
- JPH06273220A JPH06273220A JP8921493A JP8921493A JPH06273220A JP H06273220 A JPH06273220 A JP H06273220A JP 8921493 A JP8921493 A JP 8921493A JP 8921493 A JP8921493 A JP 8921493A JP H06273220 A JPH06273220 A JP H06273220A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance
- electromagnets
- sample
- differential
- supporting rods
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で確実に固定することのできる拘
束機構を備えた差動型天秤を提供する。 【構成】 天秤の可動部１２ａ、１２ｂに強磁性体１３
ａ、１３ｂを固定し、その強磁性体１３ａ、１３ｂの近
傍に、非測定時に可動部１２ａ、１２ｂを固定するため
の電磁石１１ａ、１１ｂを設ける。 【効果】 機械的、電気的に構成が簡単となり、天秤の
小型化、低コスト化に寄与する。
束機構を備えた差動型天秤を提供する。 【構成】 天秤の可動部１２ａ、１２ｂに強磁性体１３
ａ、１３ｂを固定し、その強磁性体１３ａ、１３ｂの近
傍に、非測定時に可動部１２ａ、１２ｂを固定するため
の電磁石１１ａ、１１ｂを設ける。 【効果】 機械的、電気的に構成が簡単となり、天秤の
小型化、低コスト化に寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料と基準物質との間
の重量変化を精密に測定するために用いられる差動型天
秤に関する。
の重量変化を精密に測定するために用いられる差動型天
秤に関する。
【０００２】
【従来の技術】差動型天秤は、同一の２個の皿をリンク
機構により連結して上皿天秤を構成したものであり、最
初に天秤の平衡をとっておいた後、各皿に載せた試料の
間に生じる重量差を次のようにして検出する。各皿に載
せた試料の間に重量差が生じたとき、天秤が変位する
が、この変位をセンサにより検出し、その変位を打ち消
して、天秤が常に初期平衡状態を保つように、電磁コイ
ル等により天秤に力を付与する。この天秤の平衡状態を
保つための力の大きさを電磁コイルに流す電流等により
検出し、これを両者の重量変化として検出する。
機構により連結して上皿天秤を構成したものであり、最
初に天秤の平衡をとっておいた後、各皿に載せた試料の
間に生じる重量差を次のようにして検出する。各皿に載
せた試料の間に重量差が生じたとき、天秤が変位する
が、この変位をセンサにより検出し、その変位を打ち消
して、天秤が常に初期平衡状態を保つように、電磁コイ
ル等により天秤に力を付与する。この天秤の平衡状態を
保つための力の大きさを電磁コイルに流す電流等により
検出し、これを両者の重量変化として検出する。
【０００３】差動型天秤の一使用例として、示差熱分析
装置を図５に示す。これは、加熱により物理的変化や化
学的変化を生ずる試料について、その変化点の温度を測
定する装置であり、差動型天秤５０と加熱炉５１を用い
る。差動型天秤５０は、同一に構成された１対の支持棒
５２ａ、５２ｂと、両支持棒５２ａ、５２ｂを下部で連
結する連結棒５４とで構成される。各支持棒５２ａ、５
２ｂの上端には同一の皿が固定され、下端は、細いワイ
ヤ５５により、両支持棒５２ａ、５２ｂが所定角度以上
に離反しないように連結されている。連結棒５４は各支
持棒５２ａ、５２ｂに対して回転可能に連結され、その
中央５６で回転可能に保持される。
装置を図５に示す。これは、加熱により物理的変化や化
学的変化を生ずる試料について、その変化点の温度を測
定する装置であり、差動型天秤５０と加熱炉５１を用い
る。差動型天秤５０は、同一に構成された１対の支持棒
５２ａ、５２ｂと、両支持棒５２ａ、５２ｂを下部で連
結する連結棒５４とで構成される。各支持棒５２ａ、５
２ｂの上端には同一の皿が固定され、下端は、細いワイ
ヤ５５により、両支持棒５２ａ、５２ｂが所定角度以上
に離反しないように連結されている。連結棒５４は各支
持棒５２ａ、５２ｂに対して回転可能に連結され、その
中央５６で回転可能に保持される。
【０００４】使用方法は次の通りである。一方の支持棒
５２ａの皿に測定対象試料を載せ、他方の支持棒５２ｂ
の皿に重量が変化しない基準物質（α−アルミナ等）を
載せて、両者を加熱炉５１により等しく加熱してゆく。
加熱により試料の重量が変化すると、両支持棒５２ａ、
５２ｂのバランスが崩れ、連結棒５４が傾く。連結棒５
４にはシャッタ５７が固定されており、受光素子５８上
に投影されたシャッタ５７の影の動きにより連結棒５４
の傾きを検出する。そして、図示せぬ制御部が、この連
結棒５４の傾きを打ち消すように連結棒５４に力を加
え、回転させる。このときに加える力の大きさを、例え
ば電磁石により力を加えるのであれば電磁石に流す電流
の大きさ等により検出する。この力の大きさは試料と基
準物質との重量差に対応するものであるため、熱電対等
で測定した試料の温度に対する重量差をグラフ化するこ
とにより、試料の熱変化点が求められる。
５２ａの皿に測定対象試料を載せ、他方の支持棒５２ｂ
の皿に重量が変化しない基準物質（α−アルミナ等）を
載せて、両者を加熱炉５１により等しく加熱してゆく。
加熱により試料の重量が変化すると、両支持棒５２ａ、
５２ｂのバランスが崩れ、連結棒５４が傾く。連結棒５
４にはシャッタ５７が固定されており、受光素子５８上
に投影されたシャッタ５７の影の動きにより連結棒５４
の傾きを検出する。そして、図示せぬ制御部が、この連
結棒５４の傾きを打ち消すように連結棒５４に力を加
え、回転させる。このときに加える力の大きさを、例え
ば電磁石により力を加えるのであれば電磁石に流す電流
の大きさ等により検出する。この力の大きさは試料と基
準物質との重量差に対応するものであるため、熱電対等
で測定した試料の温度に対する重量差をグラフ化するこ
とにより、試料の熱変化点が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に試料の熱重量変
化は非常に微小であるため、示差熱分析等で用いられる
差動型天秤では最高１μｇもの高感度が要求される。こ
のような微小重量差を検出するために、差動型天秤の各
部は非常に高い精度で製作されている。従って、皿に試
料を載置する場合等、測定時以外の時に天秤に不要な力
やショックが加わると、精度が大きく低下する恐れがあ
る。そこで従来より、測定時以外の時は天秤の可動部分
を機械的にクランプして、回転軸部分等の精密な箇所に
力が加わらないようにしている。従来の差動型天秤のク
ランプ機構は、天秤５０の支持棒５２ａ、５２ｂ等を鋏
により機械的に挟んで固定するものであり、鋏の駆動は
手動やモータにより行なっていた。しかし、このような
従来の拘束機構は機械的、電気的に構造が複雑であり装
置全体が大がかりになるという欠点があった。
化は非常に微小であるため、示差熱分析等で用いられる
差動型天秤では最高１μｇもの高感度が要求される。こ
のような微小重量差を検出するために、差動型天秤の各
部は非常に高い精度で製作されている。従って、皿に試
料を載置する場合等、測定時以外の時に天秤に不要な力
やショックが加わると、精度が大きく低下する恐れがあ
る。そこで従来より、測定時以外の時は天秤の可動部分
を機械的にクランプして、回転軸部分等の精密な箇所に
力が加わらないようにしている。従来の差動型天秤のク
ランプ機構は、天秤５０の支持棒５２ａ、５２ｂ等を鋏
により機械的に挟んで固定するものであり、鋏の駆動は
手動やモータにより行なっていた。しかし、このような
従来の拘束機構は機械的、電気的に構造が複雑であり装
置全体が大がかりになるという欠点があった。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、簡単な
構成で確実に固定することのできる拘束機構を備えた差
動型天秤を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、簡単な
構成で確実に固定することのできる拘束機構を備えた差
動型天秤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る差動型天秤は、天秤の可動部に
強磁性体を固定し、該強磁性体の近傍に、非測定時に前
記可動部を固定するための電磁石を設けたことを特徴と
するものである。
に成された本発明に係る差動型天秤は、天秤の可動部に
強磁性体を固定し、該強磁性体の近傍に、非測定時に前
記可動部を固定するための電磁石を設けたことを特徴と
するものである。
【０００８】
【作用】差動型天秤の可動部（例えば支持棒又は連結
棒）に鉄板等の強磁性体を固定し、その近傍に、天秤か
らは独立した電磁石を設ける。測定を行なわないときは
電磁石に通電し、強磁性体を電磁石により固定する。こ
れにより、天秤の皿に試料を載せる際等に可動部に力が
加わっても、その力は電磁石（を通じて天秤外の固定部
分）により負担され、可動部の高精度な回転軸部分等に
は力が加わらない。なお、測定を行なうときは、電磁石
への通電を停止する。これにより天秤の可動部は自由と
なり、正確な測定を行なうことができる。
棒）に鉄板等の強磁性体を固定し、その近傍に、天秤か
らは独立した電磁石を設ける。測定を行なわないときは
電磁石に通電し、強磁性体を電磁石により固定する。こ
れにより、天秤の皿に試料を載せる際等に可動部に力が
加わっても、その力は電磁石（を通じて天秤外の固定部
分）により負担され、可動部の高精度な回転軸部分等に
は力が加わらない。なお、測定を行なうときは、電磁石
への通電を停止する。これにより天秤の可動部は自由と
なり、正確な測定を行なうことができる。
【０００９】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１により説明す
る。本実施例の差動型天秤１０では、両支持棒１２ａ、
１２ｂにアームを介して強磁性体（鉄板等）の固定板１
３ａ、１３ｂを固定し、その近傍にそれぞれ電磁石１１
ａ、１１ｂを設ける。両電磁石１１ａ、１１ｂは、可動
部分である両支持棒１２ａ、１２ｂや連結棒１４からは
独立させ、本差動型天秤１０本体のフレームに固定す
る。両電磁石１１ａ、１１ｂのコイルは、共通の電源１
６及びスイッチ１７に接続しておく。
る。本実施例の差動型天秤１０では、両支持棒１２ａ、
１２ｂにアームを介して強磁性体（鉄板等）の固定板１
３ａ、１３ｂを固定し、その近傍にそれぞれ電磁石１１
ａ、１１ｂを設ける。両電磁石１１ａ、１１ｂは、可動
部分である両支持棒１２ａ、１２ｂや連結棒１４からは
独立させ、本差動型天秤１０本体のフレームに固定す
る。両電磁石１１ａ、１１ｂのコイルは、共通の電源１
６及びスイッチ１７に接続しておく。
【００１０】天秤１０の皿に試料及び基準物質を載せる
ときはスイッチ１７を入れ、両電磁石１１ａ、１１ｂの
コイルに通電する。これにより両電磁石１１ａ、１１ｂ
は各支持棒１２ａ、１２ｂの固定板１３ａ、１３ｂを吸
引し、それらを固定する。なお、電磁石１１ａ、１１ｂ
と固定板１３ａ、１３ｂとの間に、両者が吸着したとき
のショックを和らげるための緩衝材（ゴム板等）を設け
ることが好ましい。両支持棒１２ａ、１２ｂはこれによ
り各電磁石１１ａ、１１ｂの方に傾いて所定の位置で固
定され、両支持棒１２ａ、１２ｂの下端を連結するワイ
ヤ１５はたるむ。各支持棒１２ａ、１２ｂがこのように
固定されることにより、その上端の皿の位置が定まるた
め、オートサンプラを用いて試料を自動的に天秤１０の
皿に載せることができる。
ときはスイッチ１７を入れ、両電磁石１１ａ、１１ｂの
コイルに通電する。これにより両電磁石１１ａ、１１ｂ
は各支持棒１２ａ、１２ｂの固定板１３ａ、１３ｂを吸
引し、それらを固定する。なお、電磁石１１ａ、１１ｂ
と固定板１３ａ、１３ｂとの間に、両者が吸着したとき
のショックを和らげるための緩衝材（ゴム板等）を設け
ることが好ましい。両支持棒１２ａ、１２ｂはこれによ
り各電磁石１１ａ、１１ｂの方に傾いて所定の位置で固
定され、両支持棒１２ａ、１２ｂの下端を連結するワイ
ヤ１５はたるむ。各支持棒１２ａ、１２ｂがこのように
固定されることにより、その上端の皿の位置が定まるた
め、オートサンプラを用いて試料を自動的に天秤１０の
皿に載せることができる。
【００１１】試料及び基準物質をそれぞれの皿に載せた
後スイッチ１７を切ると、各支持棒１２ａ、１２ｂは自
重と試料（及び基準物質）の重みにより各電磁石１１
ａ、１１ｂから離れ、図５に示したように、ワイヤ１５
が緊張した状態となる。この状態で、図示せぬアクチュ
エータで連結棒１４に力を加えることにより天秤１０の
初期平衡を取り、測定を開始する。
後スイッチ１７を切ると、各支持棒１２ａ、１２ｂは自
重と試料（及び基準物質）の重みにより各電磁石１１
ａ、１１ｂから離れ、図５に示したように、ワイヤ１５
が緊張した状態となる。この状態で、図示せぬアクチュ
エータで連結棒１４に力を加えることにより天秤１０の
初期平衡を取り、測定を開始する。
【００１２】なお、固定板１３ａ、１３ｂの電磁石１１
ａ、１１ｂからの離反を確実にするため、固定板１３
ａ、１３ｂには、磁場を除去したときには容易に磁化を
失う軟磁性材料を用いることが好ましい。
ａ、１１ｂからの離反を確実にするため、固定板１３
ａ、１３ｂには、磁場を除去したときには容易に磁化を
失う軟磁性材料を用いることが好ましい。
【００１３】本発明の第２の実施例を図２に示す。本実
施例の差動型天秤２０は、支持棒１２ａ、１２ｂや固定
板１３ａ、１３ｂ等の天秤本体の構造は図１に示した第
１実施例と同じであるが、電磁石２１ａ、２１ｂを完全
に天秤２０本体のフレームに固定するのではなく、バネ
２８ａ、２８ｂ及び必要に応じて緩衝用のダッシュポッ
ド２９ａ、２９ｂを介して本体フレームに固定する。こ
れにより、スイッチ２７を切ったときには両電磁石２１
ａ、２１ｂはバネ２８ａ、２８ｂにより天秤本体からよ
り遠くへ引き離されるようになり、熱重量分析で天秤本
体に加熱炉等を使用する場合に好都合である。なお、ダ
ッシュポッド２９ａ、２９ｂは、支持棒１２ａ、１２ｂ
と各電磁石２１ａ、２１ｂとの吸着・離反時のショック
を和らげるためのものである。
施例の差動型天秤２０は、支持棒１２ａ、１２ｂや固定
板１３ａ、１３ｂ等の天秤本体の構造は図１に示した第
１実施例と同じであるが、電磁石２１ａ、２１ｂを完全
に天秤２０本体のフレームに固定するのではなく、バネ
２８ａ、２８ｂ及び必要に応じて緩衝用のダッシュポッ
ド２９ａ、２９ｂを介して本体フレームに固定する。こ
れにより、スイッチ２７を切ったときには両電磁石２１
ａ、２１ｂはバネ２８ａ、２８ｂにより天秤本体からよ
り遠くへ引き離されるようになり、熱重量分析で天秤本
体に加熱炉等を使用する場合に好都合である。なお、ダ
ッシュポッド２９ａ、２９ｂは、支持棒１２ａ、１２ｂ
と各電磁石２１ａ、２１ｂとの吸着・離反時のショック
を和らげるためのものである。
【００１４】本発明の第３実施例を図３に示す。本実施
例の差動型天秤３０は、図３（ａ）に示すように、固定
板３３ａ、３３ｂを、両支持棒１２ａ、１２ｂで形成さ
れる平面内に設け、図３（ｂ）に示すように、各固定板
３３ａ、３３ｂの両側に１対の電磁石３１ａ１、３１ａ
２（紙面向こう側にももう１組の電磁石３１ｂ１、３１
ｂ２が設けられる）を設ける。電磁石３１ａ１、３１ａ
２はバネ３８ａ１、３８ａ２を介して天秤３０本体のフ
レームに固定される。なお、上記第２実施例と同様に、
ダッシュポッドを付加してもよい。本実施例の天秤３０
では、天秤を使用しない時は、固定板３３ａは両側から
電磁石３１ａ１、３１ａ２により固定される。
例の差動型天秤３０は、図３（ａ）に示すように、固定
板３３ａ、３３ｂを、両支持棒１２ａ、１２ｂで形成さ
れる平面内に設け、図３（ｂ）に示すように、各固定板
３３ａ、３３ｂの両側に１対の電磁石３１ａ１、３１ａ
２（紙面向こう側にももう１組の電磁石３１ｂ１、３１
ｂ２が設けられる）を設ける。電磁石３１ａ１、３１ａ
２はバネ３８ａ１、３８ａ２を介して天秤３０本体のフ
レームに固定される。なお、上記第２実施例と同様に、
ダッシュポッドを付加してもよい。本実施例の天秤３０
では、天秤を使用しない時は、固定板３３ａは両側から
電磁石３１ａ１、３１ａ２により固定される。
【００１５】なお、図４に示すように、電磁石４１を、
鋏４０を駆動するために用いてもよい。この場合、電磁
石４１に通電することにより鋏４０の先端４２ａ、４２
ｂを閉じて天秤の支持棒又は連結棒を挟み、天秤の可動
部を固定する（図４（ｂ））。電磁石４１への通電を遮
断すると、鋏４０はそれ自身に設けられたバネ４５によ
り先端４２ａ、４２ｂが開き、天秤は自由になる（図４
（ａ））。
鋏４０を駆動するために用いてもよい。この場合、電磁
石４１に通電することにより鋏４０の先端４２ａ、４２
ｂを閉じて天秤の支持棒又は連結棒を挟み、天秤の可動
部を固定する（図４（ｂ））。電磁石４１への通電を遮
断すると、鋏４０はそれ自身に設けられたバネ４５によ
り先端４２ａ、４２ｂが開き、天秤は自由になる（図４
（ａ））。
【００１６】
【発明の効果】本発明に係る差動型天秤では、天秤の可
動部を固定する機構に鉄芯とコイルから成る電磁石を使
用するため、機械的にも電気的にも構成が簡単となり、
天秤の小型化、低コスト化に寄与する。また、固定を迅
速に行なうことができる。
動部を固定する機構に鉄芯とコイルから成る電磁石を使
用するため、機械的にも電気的にも構成が簡単となり、
天秤の小型化、低コスト化に寄与する。また、固定を迅
速に行なうことができる。
【図１】 本発明の第１実施例である差動型天秤の構成
を示す正面図。
を示す正面図。
【図２】 本発明の第２実施例である差動型天秤の構成
を示す正面図。
を示す正面図。
【図３】 本発明の第３実施例である差動型天秤の構成
を示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）。
を示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）。
【図４】 鋏で天秤の可動部を固定する差動型天秤に用
いられる、電磁石を用いて開閉を駆動するタイプの鋏の
概略構成図。
いられる、電磁石を用いて開閉を駆動するタイプの鋏の
概略構成図。
【図５】 差動型天秤を用いた示差熱分析装置の概略構
成図。
成図。
１０、２０、３０、５０…差動型天秤 １１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ１、３１ａ２
…電磁石 １２ａ、１２ｂ、５２ａ、５２ｂ…支持棒 １３ａ、１３ｂ、３３ａ、３３ｂ…固定板 １４、５４…連結棒 １５、５５…ワ
イヤ ２８ａ、２８ｂ、３８ａ１、３８ａ２…バネ ２９ａ、２９ｂ…ダッシュポッド
…電磁石 １２ａ、１２ｂ、５２ａ、５２ｂ…支持棒 １３ａ、１３ｂ、３３ａ、３３ｂ…固定板 １４、５４…連結棒 １５、５５…ワ
イヤ ２８ａ、２８ｂ、３８ａ１、３８ａ２…バネ ２９ａ、２９ｂ…ダッシュポッド
Claims (1)
- 【請求項１】 天秤の可動部に強磁性体を固定し、該強
磁性体の近傍に、非測定時に前記可動部を固定するため
の電磁石を設けたことを特徴とする差動型天秤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8921493A JPH06273220A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 差動型天秤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8921493A JPH06273220A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 差動型天秤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273220A true JPH06273220A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13964475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8921493A Pending JPH06273220A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 差動型天秤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013137323A (ja) * | 2013-02-28 | 2013-07-11 | A & D Co Ltd | 水分計 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP8921493A patent/JPH06273220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013137323A (ja) * | 2013-02-28 | 2013-07-11 | A & D Co Ltd | 水分計 |
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