JPH0641878B2 - 高感度電子秤の調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、測定結果に影響を及ぼす温度、大気圧等の
パラメータが変化した場合における高感度電子秤の調整
時期を決定する方法に関する。

〔従来の技術とその課題〕

高感度性の秤の場合には、温度や大気圧の変化、構成部
材の老化等によって、表示重量が負荷重量と一致しなく
なる。したがって秤は反復して調整することが不可欠で
ある。

高感度の電子秤の誤差補償方法は公知であり、既にそれ
に関する刊行物も存在する。

西ドイツ特許公告公報第３１０６５３４号によれば、外
乱量として実際の大気圧を検出し、この検出値を、秤量
値の電子評価の際に連続的に考慮に入れることが公知で
ある。

また測定器の補償方法として、測定結果に影響を及ぼす
可能性のある複数の構成要素の修正値を検出して、その
基準量を記憶する方法が公知である（スイス国特許第６
２４７７３号明細書）。この方法ではそのほかに、温度
係数、および老化によってひき起こされる基準量の変化
の幅も、装置の使用開始後、一定の時間ごとに検出さ
れ、それらは測定結果の算出の際、コンピュータによっ
て斟酌される。

この公知の誤差補償方法は、算出した測定結果を連続的
に修正するために、測定結果に影響を及ぼす因子の変動
値を利用している。しかし高感度秤において、測定結果
に影響を及ぼす最も基本的な因子の変動を、測定結果の
修正に絶えず関与させようとすると、しばしば秤のコス
トがきわめて高くなる。なぜなら、たとえば外乱量（温
度など）の検出の場合であれば、それに必要なセンサー
は、連続的な検出のためにきわめて正確に作動し、しか
も再現性のある値を出力するものでなければならず、従
って調整法が余りにも高価なものになりすぎるからであ
る。

更に別の公知の方法（ヨーロッパ特許公報第００４４７
０７号）では、一定の時間が経過した際に、または秤量
を所定回数行った場合に、あるいはそれぞれの風袋の秤
量後に、新たな構成が毎回自動的に始まるようになって
いる。しかし、このような画一的な方法では、客観的に
全く必要がない場合または有害な場合にも校正が行れ
る。したがって、秤量時にしばしば無用の障害が生ず
る。この公知の方法では調整に関する問題のわずかな部
分が解消されているだけである。

この発明の課題は、上記のような調整が実際に必要な場
合にのみ、または確実を期するためこのような調整を行
わなければならない場合にのみ調整が行われるようにす
ることである。

〔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、この発明は、測定結果に
影響を及ぼす複数のパラメータの変化を検出し、パラメ
ータの各々についてその変化量を点数化し、この点数の
合計が所定の開始点数Ｘ_ａに達した時に調整を行うよう
にしたのである。

〔作用〕

上記の手段により、複数のパラメータが変化しても、そ
の都度調整は行われず、実際に調整を必要とする時にの
み調整を行うことができる。

〔実施例〕

次にこの発明を、校正の場合について具体例に従って詳
述するが、線形化の場合も同じような経過になる。

図面では、測定結果に影響を及ぼす外乱量を検出するこ
とができるセンサーを、円で囲んだＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとい
う文字によって表わしてある。

秤１は垂直方向に移動可能な支柱１０を備えており、こ
の支柱の上端には秤量皿１２が固定されている。支柱
は、秤枠１８のブラケット１６に固定した永久磁石機構
１４の中心孔を間隙をおいて貫通している。ストッパ２
０は、支柱１０が許容できない程大きく偏移することを
防止するためのものである。

秤枠１８の側壁２４に固定した三角形の二つの曲げロッ
ド２２と２２′は、支柱１０を平行移動させる。位置発
信器２８は秤量皿１２の負荷時に、支柱１０が無負荷時
の静止位置からどれだけ偏移したかを表わす信号を発す
る。この信号は、コイルに流れる電流を調整する役目を
する。コイルに流れる電流は、電気的な解析回路３０で
処理され、表示装置３４に重量単位でデジタル表示され
る。マイクロプロセッサー３３−秤１の内側まは外側に
設置する−は、秤１の内外に設置したセンサーの信号を
処理して評価するために使用する。このマイクロプロセ
ッサー３３は、解析回路３０のマイクロプロセッサーに
接続されている。このマイクロプロセッサーは解析回路
３０のマイクロプロセッサーと同じように構成すること
ができる。

マイクロプロセッサー３３では、センサーからの値を個
別に所定の方法で計算して、点数Ｘ_ｅに変換する。最近
１回分、２回分、３回分またはそれ以上の回数の校正ま
たは線形化またはその両者の際に得られた値もまた、一
つの点数の中で斟酌する。

パラメータ（温度、圧力など）の変化と点数Ｘ_ｅの間の
関係は、一般的な関数によって表わすことができる。こ
の関数には、個々のパラメータをそのままの形で入れる
ほか、それらの第１次導関数またはそれよりも高次の導
関数と積分も含めることができる。点数Ｘ_ｅはたとえば
次のような関数にすることができる。すなわち、Ｘ_ｅ＝
ｆ｛Ｔ１（ｔ），Ｔ２（ｔ），ΔＴ１（ｔ）／Δｔ，Δ
Ｔ２（ｔ）／Δｔ，Ｐ（ｔ）……，∫^t2 _t1Ｔ１（ｔ′）
ｄｔ′，……，等｝，ここでＰ＝圧力、Ｔ１、Ｔ２はセ
ンサーによって検出された温度、ｔ＝は時間である。

線形化の場合には、関数は一般に校正の場合のそれとは
異なる。

パラメータ（外乱量）の組分け、または個々のパラメー
タの変化量の評価は個別に行う必要はない。複合した関
係も公式で表わすことができ、その際には、関数の二つ
またはそれ以上のパラメータを結合して点数にする。

パラメータの変化量が、あらかじめ入力してあった開始
点数（Ｘ_ａ）もしくは総計値、またはあらかじめ入力し
てあった点数（Ｘ_ｅ）に達するやいなや、秤１の校正、
線形化あるいはその両者がいつなんどきでも始められる
状態になったことがたとえば光学的にまたは音響で表示
される。またはそれらが自動的に行われる。校正と線形
化は相互関連させて行うことができるし、校正または線
形化またはその両者の技術は、この発明の対象ではない
ので、詳述はしない。この校正や線形化は公知の方法で
行うことができる。しばしば校正は、秤に組込んだ１個
または複数個の、好ましくはモータ駆動式の校正用のお
もりを用いて行われる。線形化は一般に、秤に組込んだ
２個以上の好ましくはモータ駆動式のおもりによって行
う。このおもりは、校正用のおもりと同一に構成するこ
とができる。

以下の例においては、説明を明瞭にするため、便宜上パ
ラメータと点数の間に直線関係を持たせてある。

参照記号Ａは、秤１のケースの内側に設けられた温度セ
ンサー（Ｔ１）を示し、Ｂはケースの外側に設けられた
温度センサー（Ｔ２）を示す。Ｃは大気圧センサー
（Ｐ）、Ｄは秤１の垂直線に対する傾斜（Ｎ）を測定す
ることができるセンサーである。

校正の場合の実施例 一般に線形化の場合には、重みづけ値と点数Ｘ_ｅとは異
なる。これは線形化の場合の両者の存在関係が、構成の
場合の両者の依存関係と一致しないからである。これに
対して処理手順そのものは、線形化の場合も校正の場合
も同じである。

それと同時に、この例では、パラメータの変化量が、あ
らかじめ設定しておいた2.0という開始点数Ｘ_ａに既に
達しているか、またはそれを越えており、従って校正が
開始されるか、または校正が必要であることが表示され
る。

この例では、あらかじめ設定しておいた2.0という点数
（Ｘ_ａ）の７０％ほどが温度変化（Ｔ１）によってひき
起こされ、温度変化（Ｔ２）は点数（Ｘ_ａ）の５％を占
めるに過ぎない。

この例に挙げたパラメータよりも少ないあるいはより多
いパラメータを用いてもよい。たとえば相対湿度や絶対
湿度、たとえばバッファーガスまたは汚染空気の中で秤
量を行う際のガス組成、空気密度がガス密度、電界や磁
界、振動またはそれが秤に対して及ぼす影響、あらゆる
種類の放射線、校正部材の老化、月や太陽の位置および
潮の干満などをパラメータとして用いてもよい。

この例では校正の開始点数Ｘ_ａ＝2.0と設定している
が、この点数Ｘ_ａ＝2.0以外に、好ましい値として実証
されたその秤固有の経験的な値があれば、それを用いて
もよい。

秤の設定時にまず一旦経験値、たとえば2.0を開始点数
Ｘ_ａとして入力した後、最後の二以上の校正値の変化か
ら得られる値をその経験値の代りに設定することができ
る。簡単にする場合には、前述の二つの校正の点数から
平均値を計算する。

校正および／または線形化の自動的なスタートは、一般
に、秤が「０」の領域にあるとともに重量の変化（ｄＧ
／ｄｔ）が所定の範囲内にあることを前提している。長
い時間続く秤量中においても、校正および／または線形
化の必要性を操作員に気付かせるために、たとえば光学
的または音響的表示器を設けてもよい。秤量の中止また
は中断の決定は、その秤を使用している者にゆだねれば
よい。

パラメータの変化量に、重みづけの値として、表Ｉの中
で挙げてある値は、単に例示的なものにすぎず任意のも
のである。もちろんこれは、秤の種類、感度および設置
範囲ならびに設置位置に基づいて選択するものであり、
せいぜい補足的な調節の役目をするにとどまるものでな
ければならない。

校正および／または線形化は、特に、開始点数Ｘ_ａに達
した場合だけでなく、各パラメータの所定の点数Ｘ_ｅに
達した場合にも開始されたり表示させたりすることがで
き、その時後者の点数Ｘ_ｅを開始点数Ｘ_ａよりも低くし
てもよい。

もちろん個々のパラメータの変化量の総計は、正の値と
負の値から成立っていることもあり得るので、若干のパ
ラメータが変化しても校正および／または線形化が必要
ない場合も、しばしばある。なぜなら、変化量が互いに
相殺されるからである。

この方法では、（たとえば温度検出用などの）センサー
は、誤差を直接補償する場合に要求されるような高い感
度を持つ必要はない。

この方法は、上記に説明した通りであるからすべての電
子秤において、それらの電子秤に応用されている測定原
理が何であれ、それとは無関係に使用することができ
る。

〔発明の効果〕

この発明によって得られる利点は、主として、いずれか
のパラメータに値の変化が生じても、それを逐一、測定
結果の修正のために利用しなければならないわけではな
いという点にある。誤差の累計が、確かに修正を必要と
する程の値に達して初めて、校正および／または線形化
が開始される。しかもそれは、たいてい秤量が進行中で
ない時に行われる。特に本発明の方法では、測定結果算
出の際に不可能でさえあるような外乱量をも斟酌するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の自動調整方法の一実施例を示す図であ
る。 １……秤、１０……支柱、 １２……秤量皿、１６……ブラケット、 ２０……ストッパー、３０……解析回路、 ３３……マイクロプロセッサー、 ３４……表示装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定結果に影響を及ぼす複数のパラメータ
   の変化を検出し、パラメータの各々についてその変化量
   を点数化し、この点数の合計が所定の開始点数Ｘ_ａに達
   した時に調整を行う高感度電子秤の調整方法。
2. 【請求項２】上記パラメータが、秤の内部温度、外部温
   度、大気圧、秤の傾斜、相対湿度、絶対湿度、ガス組
   成、周囲の空気もしくはガスの密度、電界または磁界、
   最後の秤量以後の振動、放射能の変化、校正部材の老
   化、月または太陽の位置、潮汐の一つ以上の組合せから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高感
   度電子秤の調整方法。
3. 【請求項３】最後または最後の二つ、最後の三つまたは
   それ以上の校正値もしくは線形化値、または一つ以上の
   外乱量のパラメータから開始点数Ｘ_ａを計算または設定
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の高感度電子秤の調整方法。
4. 【請求項４】開始点数Ｘ_ａを、関数に基づくパラメータ
   から計算または設定することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の高感度電子秤
   の調整方法。
5. 【請求項５】ある点数Ｘ_ｅがある単一のパラメータに関
   連せしめられており、かつその点数Ｘ_ｅが上記の点数Ｘ
   _ａよりも小さい場合において、上記の単一パラメータの
   変化量がその点数Ｘ_ｅに達したときに、自動校正まは線
   形化を開始することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の高感度電子秤の調整方法。
6. 【請求項６】いかなる時にも、開始点数Ｘ_ａもしくは点
   数Ｘ_ｅを新たに設定することができ、いかなる時にもパ
   ラメータを考慮に入れた関数を新たに定めることができ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項
   のいずれかの項に記載の高感度電子秤の調整方法。