JPH0754241B2 - 重量・変位測定装置 - Google Patents
重量・変位測定装置Info
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- JPH0754241B2 JPH0754241B2 JP3063590A JP6359091A JPH0754241B2 JP H0754241 B2 JPH0754241 B2 JP H0754241B2 JP 3063590 A JP3063590 A JP 3063590A JP 6359091 A JP6359091 A JP 6359091A JP H0754241 B2 JPH0754241 B2 JP H0754241B2
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/14—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing suspended loads
- G01G19/18—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing suspended loads having electrical weight-sensitive devices
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- G01—MEASURING; TESTING
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炉などの特殊雰囲気下
に置かれる被測定物の状態変化をモニタするために利用
される重量・変位測定装置に関するものである。
に置かれる被測定物の状態変化をモニタするために利用
される重量・変位測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、炉に置かれる被測定物として射
出成形体がある。射出成形体は原料にワックスを混合し
所定形状にバインドしたものであり、炉において先ずデ
ワックス処理され、しかる後、予備ないし本焼結工程が
行われる。デワックス処理工程は、真空排気した炉内で
射出成形体を加熱し、成形体中に含まれるワックスを徐
々に蒸発させて減圧除去する過程である。この際、温度
制御や圧力制御が早急に過ぎると、ワックスの抜けが速
く、したがって射出成形体の軽量化や収縮が予想以上に
速く進行し、射出成形体にひび割れ等を引き起こす原因
となる。しかして、従来では炉内における射出成形体の
変化を実際にモニタするのは困難であったため、焼結完
了後、炉から取り出された成形品のひび割れなどを検査
し、温度制御や圧力制御がいかにあるべきかを経験や感
に頼って評価するようにしてきた。
出成形体がある。射出成形体は原料にワックスを混合し
所定形状にバインドしたものであり、炉において先ずデ
ワックス処理され、しかる後、予備ないし本焼結工程が
行われる。デワックス処理工程は、真空排気した炉内で
射出成形体を加熱し、成形体中に含まれるワックスを徐
々に蒸発させて減圧除去する過程である。この際、温度
制御や圧力制御が早急に過ぎると、ワックスの抜けが速
く、したがって射出成形体の軽量化や収縮が予想以上に
速く進行し、射出成形体にひび割れ等を引き起こす原因
となる。しかして、従来では炉内における射出成形体の
変化を実際にモニタするのは困難であったため、焼結完
了後、炉から取り出された成形品のひび割れなどを検査
し、温度制御や圧力制御がいかにあるべきかを経験や感
に頼って評価するようにしてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような手
法では評価に客観性が乏しく、いつまでたっても作業が
熟練を積んだ特定作業者の技能の域を出ず、製品の歩留
まりを向上させることも難しい問題がある。
法では評価に客観性が乏しく、いつまでたっても作業が
熟練を積んだ特定作業者の技能の域を出ず、製品の歩留
まりを向上させることも難しい問題がある。
【０００４】そこで、近時になって、炉に重量測定機構
や変位測定機構を組み込み、これらにより射出成形体を
実際に懸吊して重量の絶対測定を行ったり、あるいは射
出成形体の上面の絶対位置を検出しそれと射出成形体を
載置する支持部の絶対位置との差から射出成形体の上下
寸法を測定すること等が考えられている。しかるに、こ
のような手段による場合には、２箇所に別途の機構が必
要になり、構造が複雑化するとともに、チャンバに懸吊
用プロ−ブを挿入するための孔および位置検出用プロ−
ブを挿入するための孔を設けなければならず、それらの
孔により炉温に悪影響が及ぶ問題を生じる。しかも、プ
ロ−ブは炉内にて高温にさらされることにより簡単に熱
膨脹し、本来固定であるはずの支持部の位置も炉床が上
昇又は沈降することがあるので、被測定物に対する絶対
位置検出は極めて誤差の大きい検出手法となりかねな
い。
や変位測定機構を組み込み、これらにより射出成形体を
実際に懸吊して重量の絶対測定を行ったり、あるいは射
出成形体の上面の絶対位置を検出しそれと射出成形体を
載置する支持部の絶対位置との差から射出成形体の上下
寸法を測定すること等が考えられている。しかるに、こ
のような手段による場合には、２箇所に別途の機構が必
要になり、構造が複雑化するとともに、チャンバに懸吊
用プロ−ブを挿入するための孔および位置検出用プロ−
ブを挿入するための孔を設けなければならず、それらの
孔により炉温に悪影響が及ぶ問題を生じる。しかも、プ
ロ−ブは炉内にて高温にさらされることにより簡単に熱
膨脹し、本来固定であるはずの支持部の位置も炉床が上
昇又は沈降することがあるので、被測定物に対する絶対
位置検出は極めて誤差の大きい検出手法となりかねな
い。
【０００５】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、これらの不具合を有効に解決するこ
とのできる重量・変位測定装置を提供することを目的と
している。
れたものであって、これらの不具合を有効に解決するこ
とのできる重量・変位測定装置を提供することを目的と
している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。
【０００７】すなわち、本発明に係る重量・変位測定装
置は、上向面上に被測定物を保持する受枠と、この受枠
が載置される支持部と、受枠と被測定物の間に相対変位
可能に配設し受枠を被測定物とともに持上げ支持部から
離間させるプロ−ブと、このプロ−ブが被測定物と受枠
の間で該受枠を持上げずに相対変位したときのプロ−ブ
上端部の相対変位量を検出する変位検出手段と、このプ
ロ−ブが受枠を持上げたときのプロ−ブ上端部に掛かる
重量を検出する重量検出手段とを具備してなり、変位検
出手段が検出した相対変位量から被測定物の上下寸法変
化を求め、重量検出手段が検出した重量から被測定物の
重量変化を求め得るようにしたことを特徴とする。
置は、上向面上に被測定物を保持する受枠と、この受枠
が載置される支持部と、受枠と被測定物の間に相対変位
可能に配設し受枠を被測定物とともに持上げ支持部から
離間させるプロ−ブと、このプロ−ブが被測定物と受枠
の間で該受枠を持上げずに相対変位したときのプロ−ブ
上端部の相対変位量を検出する変位検出手段と、このプ
ロ−ブが受枠を持上げたときのプロ−ブ上端部に掛かる
重量を検出する重量検出手段とを具備してなり、変位検
出手段が検出した相対変位量から被測定物の上下寸法変
化を求め、重量検出手段が検出した重量から被測定物の
重量変化を求め得るようにしたことを特徴とする。
【０００８】受枠内における熱歪による測定誤差をなく
すためには、最大可変量が、周囲の温度変化に伴う熱歪
に影響されず略一定となるように、プロ−ブの上下寸法
および受枠の上下寸法をそれらの線膨脹率との関係にお
いて規定していることが有効となる。あるいは他の手段
として、プロ−ブが変位する際に、プロ−ブと異なる線
膨脹率を持つ参照体をプロ−ブにより持ち上げ得るよう
に構成し、参照体とプロ−ブの線膨脹率の差が、プロ−
ブが参照体を持ち上げた以後受枠に当接するまでの変位
量に温度に応じた影響を与えることを利用して受枠の周
辺温度を求め、これにより相対変位量の熱歪による変動
を補償することが有効となる。
すためには、最大可変量が、周囲の温度変化に伴う熱歪
に影響されず略一定となるように、プロ−ブの上下寸法
および受枠の上下寸法をそれらの線膨脹率との関係にお
いて規定していることが有効となる。あるいは他の手段
として、プロ−ブが変位する際に、プロ−ブと異なる線
膨脹率を持つ参照体をプロ−ブにより持ち上げ得るよう
に構成し、参照体とプロ−ブの線膨脹率の差が、プロ−
ブが参照体を持ち上げた以後受枠に当接するまでの変位
量に温度に応じた影響を与えることを利用して受枠の周
辺温度を求め、これにより相対変位量の熱歪による変動
を補償することが有効となる。
【０００９】
【作用】この装置は、プロ−ブを昇降させることにより
間欠的に変位や重量を測定するものではあるが、一般的
な被測定物の変化はそのような操作に比べると極めて緩
やかに進行し、それらの測定は同時にしたと見なし得
る。このため、１つの機構のみで重量・寸法の両方を適
確に測定でき、プロ−ブを１本化したことによる構造の
簡略化や炉温への悪影響の低減化を有効に図り得る。ま
た、プロ−ブが熱歪で伸びたり支持部が設置される炉床
の位置が沈降したりしている場合にも、このものはプロ
−ブ下端部を受枠内で相対変位させたときのプロ−ブ上
端部の相対変位量から被測定物の上下寸法を求めるよう
にしているため、少なくとも１回の測定の間にそれらプ
ロ−ブの伸びや炉床の沈降程度が著しく変化しない限
り、プロ−ブ下端部の相対変位量とプロ−ブ上端部の相
対変位量とは正確に対応し、伸びや沈降に起因した誤差
をキャンセルできることになる。
間欠的に変位や重量を測定するものではあるが、一般的
な被測定物の変化はそのような操作に比べると極めて緩
やかに進行し、それらの測定は同時にしたと見なし得
る。このため、１つの機構のみで重量・寸法の両方を適
確に測定でき、プロ−ブを１本化したことによる構造の
簡略化や炉温への悪影響の低減化を有効に図り得る。ま
た、プロ−ブが熱歪で伸びたり支持部が設置される炉床
の位置が沈降したりしている場合にも、このものはプロ
−ブ下端部を受枠内で相対変位させたときのプロ−ブ上
端部の相対変位量から被測定物の上下寸法を求めるよう
にしているため、少なくとも１回の測定の間にそれらプ
ロ−ブの伸びや炉床の沈降程度が著しく変化しない限
り、プロ−ブ下端部の相対変位量とプロ−ブ上端部の相
対変位量とは正確に対応し、伸びや沈降に起因した誤差
をキャンセルできることになる。
【００１０】ところで、上述した変位誤差は受枠の外部
で生じるものであり、受枠内部において何らの手当ても
講じない場合には、受枠やプロ−ブ下端部が熱歪により
膨脹することでプロ−ブ下端部の最大可変量や相対変位
量に変動を来たし得る。しかして、このものはプロ−ブ
下端部の最大可変量を熱歪によらず一定に保ち、あるい
はプロ−ブ下端部の最大変位量および相対変位量の熱歪
による変動を補償できるようにもしている。このため、
受枠内部における誤差も有効にキャンセルすることがで
きる。
で生じるものであり、受枠内部において何らの手当ても
講じない場合には、受枠やプロ−ブ下端部が熱歪により
膨脹することでプロ−ブ下端部の最大可変量や相対変位
量に変動を来たし得る。しかして、このものはプロ−ブ
下端部の最大可変量を熱歪によらず一定に保ち、あるい
はプロ−ブ下端部の最大変位量および相対変位量の熱歪
による変動を補償できるようにもしている。このため、
受枠内部における誤差も有効にキャンセルすることがで
きる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の幾つかの実施例を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１２】＜第１実施例＞図１は、重量・変位測定装
置を真空焼結炉に適用した例を示している。このもの
は、チャンバ１内の断熱材２で囲繞された空間にタイト
ボックス３を配置し、そのタイトボックス３内に被測定
物たる試料Ａ（たとえば射出成形体）を収容している。
すなわち、試料Ａは箱状の受枠４の上向面４ａに保持さ
れ、支持部５を介してタイトボックス３の炉床３ａに支
持されている。受枠４の下向面４ｂにはスリット４ｃが
穿設され、チャンバ１、断熱材２およびタイトボックス
３を貫通して垂下させたプロ−ブ６をそのスリット４ｃ
を介して受枠４内に導いている。このプロ−ブ６の下端
には拡径部を形成するプロ−ブ６と同じ材質の部材６ａ
が懸吊され、被測定物Ａの上面と受枠４の下向面４ｂと
の間で相対変位可能とされている。また、その拡径部６
ａが下向面４ｂに当接した状態でプロ−ブ６が更に上方
に牽引されたとき、受枠４を被測定物Ａとともに持上げ
て支持部５から離間させ得るようになっている。
置を真空焼結炉に適用した例を示している。このもの
は、チャンバ１内の断熱材２で囲繞された空間にタイト
ボックス３を配置し、そのタイトボックス３内に被測定
物たる試料Ａ（たとえば射出成形体）を収容している。
すなわち、試料Ａは箱状の受枠４の上向面４ａに保持さ
れ、支持部５を介してタイトボックス３の炉床３ａに支
持されている。受枠４の下向面４ｂにはスリット４ｃが
穿設され、チャンバ１、断熱材２およびタイトボックス
３を貫通して垂下させたプロ−ブ６をそのスリット４ｃ
を介して受枠４内に導いている。このプロ−ブ６の下端
には拡径部を形成するプロ−ブ６と同じ材質の部材６ａ
が懸吊され、被測定物Ａの上面と受枠４の下向面４ｂと
の間で相対変位可能とされている。また、その拡径部６
ａが下向面４ｂに当接した状態でプロ−ブ６が更に上方
に牽引されたとき、受枠４を被測定物Ａとともに持上げ
て支持部５から離間させ得るようになっている。
【００１３】一方、チャンバ１の上端開口部１ａにはサ
ブチャンバ７が気密に接続され、このサブチャンバ７内
に挿入された前記プロ−ブ６の上端部６ｂを駆動機構８
により昇降可能に保持している。駆動機構８は、前記プ
ロ−ブ上端部６ｂを緩衝用コンプライアンス８ａ及びチ
ャック８ｂを介して測定端側に懸吊するロ−ドセル８ｃ
と、このロ−ドセル８ｃの固定端側を支持するア−ム８
ｄと、このア−ム８ｄからサブチャンバ７を貫通して上
方に突出するロッド８ｅと、このロッド８ｅを上方に付
勢して該ロッド８ｅに突設されたカムフォロア８ｆをカ
ム８ｇに圧接するカウンタスプリング８ｈと、カム８ｇ
を駆動してカムフォロア８ｆを適宜の位置にまで付勢す
ることにより前記ロッド８ｅを昇降駆動、位置決めする
ハ−モニックドライブ方式のステップ・モ−タ８ｉと、
その昇降動作を案内するリニアガイド８ｊとから構成さ
れる。そして、前記ロ−ドセル８ｃからプロ−ブ上端部
６ｂに掛かる重量を電気信号として連続的に取り出すよ
うにしている。また、前記ロッド８ｅの上端には変位計
たるマグネスケ−ル９が添接させてあり、このマグネス
ケ−ル９からロッド８ｅ上端の昇降変位（この昇降変位
はア−ム８ｄの剛性によってプロ−ブ上端部６ｂの昇降
変位に対応させられている）を電気信号として連続的に
取り出すようにしている。
ブチャンバ７が気密に接続され、このサブチャンバ７内
に挿入された前記プロ−ブ６の上端部６ｂを駆動機構８
により昇降可能に保持している。駆動機構８は、前記プ
ロ−ブ上端部６ｂを緩衝用コンプライアンス８ａ及びチ
ャック８ｂを介して測定端側に懸吊するロ−ドセル８ｃ
と、このロ−ドセル８ｃの固定端側を支持するア−ム８
ｄと、このア−ム８ｄからサブチャンバ７を貫通して上
方に突出するロッド８ｅと、このロッド８ｅを上方に付
勢して該ロッド８ｅに突設されたカムフォロア８ｆをカ
ム８ｇに圧接するカウンタスプリング８ｈと、カム８ｇ
を駆動してカムフォロア８ｆを適宜の位置にまで付勢す
ることにより前記ロッド８ｅを昇降駆動、位置決めする
ハ−モニックドライブ方式のステップ・モ−タ８ｉと、
その昇降動作を案内するリニアガイド８ｊとから構成さ
れる。そして、前記ロ−ドセル８ｃからプロ−ブ上端部
６ｂに掛かる重量を電気信号として連続的に取り出すよ
うにしている。また、前記ロッド８ｅの上端には変位計
たるマグネスケ−ル９が添接させてあり、このマグネス
ケ−ル９からロッド８ｅ上端の昇降変位（この昇降変位
はア−ム８ｄの剛性によってプロ−ブ上端部６ｂの昇降
変位に対応させられている）を電気信号として連続的に
取り出すようにしている。
【００１４】そして、前記ステップモ−タ８ｉ、マグネ
スケ−ル９およびロ−ドセル８ｃを図示しないマイクロ
コンピュ−タに接続している。このマイクロコンピュ−
タは、前記マグネスケ−ル９およびロ−ドセル８ｃとと
もに本発明の変位検出手段、重量検出手段を構成するも
ので、ロ−ドセル８ｃの検出値を参照し、その変化域か
らプロ−ブ下端拡径部６ａが被測定物Ａに添接したか否
か、受枠下向面４ｂに添接したか否か、あるいは受枠４
を被測定物Ａとともに持上げたか否か等を判断するよう
にしている。そして、プロ−ブ下端拡径部６ａが受枠４
を持上げたときと持上げないときでのプロ−ブ上端部６
ｂに掛かる相対重量差を割り出し、この相対重量差から
受枠４の重量を差し引くことによって被測定物Ａの重量
を算出するようにしている。また、ロ−ドセル８ｃの読
みとマグネスケ−ル９の読みとの対応関係からプロ−ブ
下端拡径部６ａが被測定物Ａと受枠下向面４ｂとの間で
該受枠４を持上げずに相対変位したときのプロ−ブ上端
部６ｂの相対変位量ε（図２参照）を割り出し、その相
対変位量εを、受枠４に被測定物Ａが保持されないと仮
定した場合のプロ−ブ下端拡径部６ａの最大可変量ｌ0
から差し引くことにより被測定物Ａの上下寸法を算出す
るようにしている。
スケ−ル９およびロ−ドセル８ｃを図示しないマイクロ
コンピュ−タに接続している。このマイクロコンピュ−
タは、前記マグネスケ−ル９およびロ−ドセル８ｃとと
もに本発明の変位検出手段、重量検出手段を構成するも
ので、ロ−ドセル８ｃの検出値を参照し、その変化域か
らプロ−ブ下端拡径部６ａが被測定物Ａに添接したか否
か、受枠下向面４ｂに添接したか否か、あるいは受枠４
を被測定物Ａとともに持上げたか否か等を判断するよう
にしている。そして、プロ−ブ下端拡径部６ａが受枠４
を持上げたときと持上げないときでのプロ−ブ上端部６
ｂに掛かる相対重量差を割り出し、この相対重量差から
受枠４の重量を差し引くことによって被測定物Ａの重量
を算出するようにしている。また、ロ−ドセル８ｃの読
みとマグネスケ−ル９の読みとの対応関係からプロ−ブ
下端拡径部６ａが被測定物Ａと受枠下向面４ｂとの間で
該受枠４を持上げずに相対変位したときのプロ−ブ上端
部６ｂの相対変位量ε（図２参照）を割り出し、その相
対変位量εを、受枠４に被測定物Ａが保持されないと仮
定した場合のプロ−ブ下端拡径部６ａの最大可変量ｌ0
から差し引くことにより被測定物Ａの上下寸法を算出す
るようにしている。
【００１５】しかして、この装置は、プロ−ブ６を昇降
させることにより間欠的に変位や重量を測定するもので
はあるが、射出成形体などの試料ａの状態変化はそのよ
うな操作に比べると極めて緩やかに進行し、それらの測
定は同時にしたと見なし得る。このため、１つの機構の
みで重量・寸法の両方を適確に測定でき、プロ−ブを１
本化したことによる構造の簡略化や炉温への影響の低減
化を有効に図り得る。また、プロ−ブ６が熱歪で伸びた
り支持部５が設置される炉床３ａの位置が沈降したりし
ている場合にも、このものはプロ−ブ下端拡径部６ａを
受枠４内で相対変位させたときのプロ−ブ上端部６ｂの
相対変位量から被測定物Ａの上下寸法を求めるようにし
ているため、少なくとも１回の測定の間にそれらプロ−
ブ６の伸びや炉床３ａの沈降程度が著しく変化しない限
り、プロ−ブ下端拡径部６ａの相対変位量εとプロ−ブ
上端部６ｂの相対変位量とは正確に対応し、伸びや沈降
に起因した誤差をキャンセルすることができる。さら
に、タイトボックス２内外に例えば図１に示すような圧
力差Ｐ1 −Ｐ2 があり、それに起因したガスの流れｘで
プロ−ブ６にフロ−フォ−スが及んでいるような場合等
には、プロ−ブ上端部６ｂに掛かる重量をロ−ドセル８
ｃで検出した値に誤差を含むことになるが、このものは
プロ−ブ６が受枠４を持ち上げる前後の相対重量差から
被測定物Ａを含んだ受枠４の重量を求め、そこから受枠
４の重量を差し引いて被測定物Ａの重量を割り出すよう
にしているため、少なくとも１回の測定の間にそのよう
な圧力差Ｐ1 −Ｐ2 やガスの流れｘなどが著しく変化し
ない限り、その誤差をキャンセルすることができる。
させることにより間欠的に変位や重量を測定するもので
はあるが、射出成形体などの試料ａの状態変化はそのよ
うな操作に比べると極めて緩やかに進行し、それらの測
定は同時にしたと見なし得る。このため、１つの機構の
みで重量・寸法の両方を適確に測定でき、プロ−ブを１
本化したことによる構造の簡略化や炉温への影響の低減
化を有効に図り得る。また、プロ−ブ６が熱歪で伸びた
り支持部５が設置される炉床３ａの位置が沈降したりし
ている場合にも、このものはプロ−ブ下端拡径部６ａを
受枠４内で相対変位させたときのプロ−ブ上端部６ｂの
相対変位量から被測定物Ａの上下寸法を求めるようにし
ているため、少なくとも１回の測定の間にそれらプロ−
ブ６の伸びや炉床３ａの沈降程度が著しく変化しない限
り、プロ−ブ下端拡径部６ａの相対変位量εとプロ−ブ
上端部６ｂの相対変位量とは正確に対応し、伸びや沈降
に起因した誤差をキャンセルすることができる。さら
に、タイトボックス２内外に例えば図１に示すような圧
力差Ｐ1 −Ｐ2 があり、それに起因したガスの流れｘで
プロ−ブ６にフロ−フォ−スが及んでいるような場合等
には、プロ−ブ上端部６ｂに掛かる重量をロ−ドセル８
ｃで検出した値に誤差を含むことになるが、このものは
プロ−ブ６が受枠４を持ち上げる前後の相対重量差から
被測定物Ａを含んだ受枠４の重量を求め、そこから受枠
４の重量を差し引いて被測定物Ａの重量を割り出すよう
にしているため、少なくとも１回の測定の間にそのよう
な圧力差Ｐ1 −Ｐ2 やガスの流れｘなどが著しく変化し
ない限り、その誤差をキャンセルすることができる。
【００１６】＜第２実施例＞この実施例は、前記実施例
では除去できない相対変位量に関する誤差を解消するた
めのものである。すなわち、前記実施例でキャンセルで
きる誤差は受枠４の外部で生じる誤差だけであり、受枠
４内部において該受枠４の縦枠やプロ−ブ下端拡径部６
ａの上下寸法が熱歪により膨脹することで最大可変量ε
に変動を来たし誤差を生じ得る。そこで、このものは図
３に示すように、プロ−ブ１０６の下端拡径部１０６ａ
の上下寸法ｌp および受枠１０４の縦枠寸法ｌs をそれ
らの線膨脹率αp 、αs との関係において、 αs ・ｌs ＝αp ・ｌp が成立するように規定している。この式は、材料の線膨
脹率α、長さｌの順で順次定めると容易に成立させるこ
とができる。例えば、 ｌs ＝（αp ／αs ）・ｌp なる式に沿って最後にｌs を決定するようにするとよ
い。
では除去できない相対変位量に関する誤差を解消するた
めのものである。すなわち、前記実施例でキャンセルで
きる誤差は受枠４の外部で生じる誤差だけであり、受枠
４内部において該受枠４の縦枠やプロ−ブ下端拡径部６
ａの上下寸法が熱歪により膨脹することで最大可変量ε
に変動を来たし誤差を生じ得る。そこで、このものは図
３に示すように、プロ−ブ１０６の下端拡径部１０６ａ
の上下寸法ｌp および受枠１０４の縦枠寸法ｌs をそれ
らの線膨脹率αp 、αs との関係において、 αs ・ｌs ＝αp ・ｌp が成立するように規定している。この式は、材料の線膨
脹率α、長さｌの順で順次定めると容易に成立させるこ
とができる。例えば、 ｌs ＝（αp ／αs ）・ｌp なる式に沿って最後にｌs を決定するようにするとよ
い。
【００１７】これによると、最大可変量εが周囲温度Ｔ
の変化に影響されず略一定に保たれることになる。その
結果、受枠４内における誤差を解消し、測定精度をより
一層向上させることが可能になる。
の変化に影響されず略一定に保たれることになる。その
結果、受枠４内における誤差を解消し、測定精度をより
一層向上させることが可能になる。
【００１８】＜第３実施例＞この実施例は、第１実施例
おける受枠４内で生じる熱歪に起因した誤差を第２実施
例とは異なる手法で補償するためのものである。すなわ
ち、図４に示すように、プロ−ブ下端拡径部２０６ａが
被測定物Ａから受枠下向面２０４ｂに向かって変位する
際に、プロ−ブ２０６と異なる線膨脹率を持つ参照体２
１７をプロ−ブ２０６に設けた段部２０６ｃに引掛けて
持ち上げ得るように構成し、プロ−ブ２０６の下端拡径
部２０６ａから段部２０６ｃまでの長さｌ1 、参照体２
１７の長さｌ2 、並びにそれらの線膨脹率α1 、α2 か
ら、参照体２１７とプロ−ブ２０６の相対線膨脹率差を
求め、これとプロ−ブ下端拡径部２０６ａが参照体２１
７を持ち上げた以後受枠下向面２０４ｂに当接するまで
の変位量δの変化の割合とにより、 Δδ＝（α1 ・ｌ1 −α2 ・ｌ2 ）・ΔＴ によって受枠２０４の周辺温度Ｔを求めるようにしてい
る。そして、この温度Ｔによって、下端拡径部２０６ａ
の最大可変量ｌ0 および相対変位量εの熱歪による変動
を補償するようにしている。Δδはロ−ドセル８ｃの検
出値の変化域をマグネスケ−ル９の検出値に対応させる
ことによって容易に求めることができる。
おける受枠４内で生じる熱歪に起因した誤差を第２実施
例とは異なる手法で補償するためのものである。すなわ
ち、図４に示すように、プロ−ブ下端拡径部２０６ａが
被測定物Ａから受枠下向面２０４ｂに向かって変位する
際に、プロ−ブ２０６と異なる線膨脹率を持つ参照体２
１７をプロ−ブ２０６に設けた段部２０６ｃに引掛けて
持ち上げ得るように構成し、プロ−ブ２０６の下端拡径
部２０６ａから段部２０６ｃまでの長さｌ1 、参照体２
１７の長さｌ2 、並びにそれらの線膨脹率α1 、α2 か
ら、参照体２１７とプロ−ブ２０６の相対線膨脹率差を
求め、これとプロ−ブ下端拡径部２０６ａが参照体２１
７を持ち上げた以後受枠下向面２０４ｂに当接するまで
の変位量δの変化の割合とにより、 Δδ＝（α1 ・ｌ1 −α2 ・ｌ2 ）・ΔＴ によって受枠２０４の周辺温度Ｔを求めるようにしてい
る。そして、この温度Ｔによって、下端拡径部２０６ａ
の最大可変量ｌ0 および相対変位量εの熱歪による変動
を補償するようにしている。Δδはロ−ドセル８ｃの検
出値の変化域をマグネスケ−ル９の検出値に対応させる
ことによって容易に求めることができる。
【００１９】これによると、最大可変量ｌ0 の周囲温度
Ｔの変化に伴う熱歪を有効に補償することができる。そ
の結果、受枠２０４内における誤差を解消し、測定精度
をより一層向上させることが可能になる。
Ｔの変化に伴う熱歪を有効に補償することができる。そ
の結果、受枠２０４内における誤差を解消し、測定精度
をより一層向上させることが可能になる。
【００２０】以上、本発明の幾つかの実施例について説
明したが、各部の構成は図示例に限定されるものではな
く、例えば図５のような構成によるなど、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
明したが、各部の構成は図示例に限定されるものではな
く、例えば図５のような構成によるなど、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２１】
【発明の効果】本発明に係る重量・変位測定装置は、以
上説明した構成であるから、１本のプロ−ブで間欠的な
がら連続的な測定と変らない精度で特殊雰囲気下に置か
れた被測定物の状態変化を有効にモニタすることができ
る。このため、機構的に簡略であり、炉温への悪影響も
小さい測定装置としての利用価値を有する。しかも、被
測定物の上下寸法をプロ−ブを昇降させたときの相対変
位量によって求めるようにしているため、プロ−ブ上下
端の間に熱歪に起因したプロ−ブ長の変化を生じている
場合にも、その誤差をキャンセルして正確な測定を行う
ことができる。また、このものは受枠内における熱歪に
起因した誤差も排除できるようにしているため、上述し
た測定精度をより一層向上させることも可能である。ま
た、被測定物に接触する時のプローブ圧力を設定できる
ため、脆弱な物も測定できる。
上説明した構成であるから、１本のプロ−ブで間欠的な
がら連続的な測定と変らない精度で特殊雰囲気下に置か
れた被測定物の状態変化を有効にモニタすることができ
る。このため、機構的に簡略であり、炉温への悪影響も
小さい測定装置としての利用価値を有する。しかも、被
測定物の上下寸法をプロ−ブを昇降させたときの相対変
位量によって求めるようにしているため、プロ−ブ上下
端の間に熱歪に起因したプロ−ブ長の変化を生じている
場合にも、その誤差をキャンセルして正確な測定を行う
ことができる。また、このものは受枠内における熱歪に
起因した誤差も排除できるようにしているため、上述し
た測定精度をより一層向上させることも可能である。ま
た、被測定物に接触する時のプローブ圧力を設定できる
ため、脆弱な物も測定できる。
【図１】本発明の一実施例を示す全体縦断面図。
【図２】同実施例の作用を説明するための部分拡大断面
図。
図。
【図３】本発明の他の実施例を示す部分断面図。
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す部分断面図。
【図５】本発明のさらに他の実施例を示す部分断面図。
Ａ…被測定物（試料） ｌ0 …最大可変量 ε…相対変位量 ４、１０４、２０４…受枠 ４ａ…上向面 ４ｂ、２０４ｂ…下向面 ４ｃ…スリット ５…支持部 ６、１０６、２０６…プロ−ブ ６ａ、１０６ａ、２０６ａ…下端拡径部 ６ｂ…上端部 ２１７…参照体
Claims (3)
- 【請求項１】上向面上に被測定物を保持する受枠と、こ
の受枠が載置される支持部と、受枠と被測定物の間に相
対変位可能に配設し受枠を被測定物とともに持上げ支持
部から離間させるプロ−ブと、このプロ−ブが被測定物
と受枠の間で該受枠を持上げずに相対変位したときのプ
ロ−ブ上端部の相対変位量を検出する変位検出手段と、
このプロ−ブが受枠を持上げたときのプロ−ブ上端部に
掛かる重量を検出する重量検出手段とを具備してなり、
被測定物の上下寸法の変化量を求め、ほぼ同時に重量の
変化量を求め得るようにしたことを特徴とする重量・変
位測定装置。 - 【請求項２】最大可変量が、周囲の温度変化に伴う熱歪
に影響されず略一定となるように、プロ−ブの下端部の
上下寸法および受枠の上下寸法をそれらの線膨脹率との
関係において規定していることを特徴とする請求項１記
載の重量・変位測定装置。 - 【請求項３】プロ−ブが変位する際に、プロ−ブと異な
る線膨脹率を持つ参照体をプロ−ブにより持ち上げ得る
ように構成し、参照体とプロ−ブの線膨脹率の差が、プ
ロ−ブが参照体を持ち上げた以後受枠に当接するまでの
変位量に温度に応じた影響を与えることを利用して受枠
の周辺温度を求め、これにより下端部の最大可変量およ
び相対変位量の熱歪による変動を補償するようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の重量・変位測定装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063590A JPH0754241B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 重量・変位測定装置 |
| CN92102073A CN1040910C (zh) | 1991-03-27 | 1992-03-25 | 监测物体物理状态的装置 |
| KR1019920004842A KR960015056B1 (ko) | 1991-03-27 | 1992-03-25 | 물체의 물리적상태 감시장치 |
| EP92105114A EP0506005B1 (en) | 1991-03-27 | 1992-03-25 | A device for measuring the dimension of an object |
| US07/857,431 US5251498A (en) | 1991-03-27 | 1992-03-25 | Device for measuring the physical state of an object |
| DE69204873T DE69204873T2 (de) | 1991-03-27 | 1992-03-25 | Vorrichtung zur Messung der Abmessung eines eines Körpers. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063590A JPH0754241B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 重量・変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297801A JPH04297801A (ja) | 1992-10-21 |
| JPH0754241B2 true JPH0754241B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=13233637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063590A Expired - Fee Related JPH0754241B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 重量・変位測定装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5251498A (ja) |
| EP (1) | EP0506005B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0754241B2 (ja) |
| KR (1) | KR960015056B1 (ja) |
| CN (1) | CN1040910C (ja) |
| DE (1) | DE69204873T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0674933U (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-21 | 株式会社島津製作所 | 重量測定装置 |
| DE10025480B4 (de) * | 1999-06-26 | 2010-04-29 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung des Gewichtes eines Tasters einer Koordinatenmeßmaschine |
| DE50213821D1 (de) * | 2002-12-11 | 2009-10-15 | Ipsen Int Gmbh | Verfahren zur Messung der von einem metallischen Werkstück bei einer thermochemischen Behandlung aufgenommenen Menge einer Komponente |
| DE102008024731B4 (de) | 2008-05-19 | 2020-08-20 | BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Verfahren und Vorrichtung zur Sinterung eines Objektes unter Bestimmung des geometrischen Oberflächenprofils des Objekts |
| TWI369809B (en) * | 2008-10-22 | 2012-08-01 | Iner Aec Executive Yuan | Load device for sofc stack and a high temperature using the same |
| CN102506650B (zh) * | 2011-10-09 | 2014-03-26 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 测量炭化室底部标高的方法及装置 |
| CN102944335B (zh) * | 2012-11-05 | 2014-10-15 | 三一汽车制造有限公司 | 工件位置检测系统及检测方法 |
| WO2017000972A1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | Knauf Gips Kg | Apparatus for simultaneously and continuously determining a change in length and a change in weight of heated samples and method therefore |
| KR102535752B1 (ko) * | 2016-11-08 | 2023-05-22 | 삼성전자주식회사 | 변형 측정 장치 및 이를 이용한 변형 평가 방법 |
| TWI706124B (zh) * | 2019-09-04 | 2020-10-01 | 國立中央大學 | 物性測量裝置及測量物性的方法 |
| JP7203312B2 (ja) * | 2020-04-30 | 2023-01-13 | 株式会社東京精密 | 測定装置 |
| CN114754920B (zh) * | 2022-03-23 | 2023-05-02 | 江苏海洋大学 | 一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB521101A (en) * | 1937-11-05 | 1940-05-13 | Walter Martens | Improvements in personal weighing and height measuring machines |
| US2699060A (en) * | 1954-01-07 | 1955-01-11 | Sinclair Refining Co | Catalyst testing apparatus |
| US3996669A (en) * | 1972-12-01 | 1976-12-14 | Finike Italiana Marposs-Soc. In Accomandita Semplice Di Mario Possati & C. | Wide-range device for measuring the linear sizes of mechanical workpieces |
| SE393188B (sv) * | 1975-08-28 | 1977-05-02 | Asea Ab | Vegningsutrustning |
| JPS5512485A (en) * | 1978-07-13 | 1980-01-29 | Shimadzu Corp | Weight and height meter of body |
| DE3019317A1 (de) * | 1980-05-21 | 1981-11-26 | Maatschappij van Berkel's, Patent N.V., Rotterdam | Haengewaage |
| US5002399A (en) * | 1987-07-23 | 1991-03-26 | Mufit Akinc | Thermoporosimeter |
| US4856335A (en) * | 1987-10-21 | 1989-08-15 | The Expert System Technologies, Inc. | Method of establishing standard composite material properties |
| US4976549A (en) * | 1989-05-12 | 1990-12-11 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus and method for direct measurement of coal ash sintering and fusion properties at elevated temperatures and pressures |
| US5133210A (en) * | 1990-02-06 | 1992-07-28 | The University Of Maryland | Thermal expansion driven indentation stress-strain system |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3063590A patent/JPH0754241B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-25 KR KR1019920004842A patent/KR960015056B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-03-25 CN CN92102073A patent/CN1040910C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-25 DE DE69204873T patent/DE69204873T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-25 EP EP92105114A patent/EP0506005B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-25 US US07/857,431 patent/US5251498A/en not_active Expired - Fee Related
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| US5251498A (en) | 1993-10-12 |
| KR960015056B1 (ko) | 1996-10-24 |
| CN1065331A (zh) | 1992-10-14 |
| EP0506005B1 (en) | 1995-09-20 |
| DE69204873D1 (de) | 1995-10-26 |
| CN1040910C (zh) | 1998-11-25 |
| EP0506005A3 (en) | 1992-10-21 |
| KR920018458A (ko) | 1992-10-22 |
| DE69204873T2 (de) | 1996-03-21 |
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