JPH08122129A - 天びん - Google Patents
天びんInfo
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- JPH08122129A JPH08122129A JP26515094A JP26515094A JPH08122129A JP H08122129 A JPH08122129 A JP H08122129A JP 26515094 A JP26515094 A JP 26515094A JP 26515094 A JP26515094 A JP 26515094A JP H08122129 A JPH08122129 A JP H08122129A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance
- electromagnetic force
- pans
- hanging
- displacement
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定者の感覚に頼ることなく、重量表示値を
読み取るタイミングを定量的に決めることができ、測定
値の信頼性を向上させることのできるガス天びんを提供
する。 【構成】 支点１１を挟んで両側に吊り皿２１，２２が
つり下げられるビーム１と、そのビーム１の変位検出手
段３およびその変位検出結果に従いビーム１をバランス
させる電磁力発生装置４を備え、その電磁力発生装置４
による発生電磁力の大きさから吊り皿２１，２２上の試
料の相対重量を求める天びんにおいて、各吊り皿２１，
２２の振れをそれぞれ検出するセンサ１０３，１０４
と、その各センサ１０３，１０４による検出結果を表示
する表示手段１０７を設け、各吊り皿２１，２２の振れ
量を定量的に表示可能とする。
読み取るタイミングを定量的に決めることができ、測定
値の信頼性を向上させることのできるガス天びんを提供
する。 【構成】 支点１１を挟んで両側に吊り皿２１，２２が
つり下げられるビーム１と、そのビーム１の変位検出手
段３およびその変位検出結果に従いビーム１をバランス
させる電磁力発生装置４を備え、その電磁力発生装置４
による発生電磁力の大きさから吊り皿２１，２２上の試
料の相対重量を求める天びんにおいて、各吊り皿２１，
２２の振れをそれぞれ検出するセンサ１０３，１０４
と、その各センサ１０３，１０４による検出結果を表示
する表示手段１０７を設け、各吊り皿２１，２２の振れ
量を定量的に表示可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は天びんに関し、更に詳し
くは、重量の比較的大きなボンベ内への、気体等の比較
的重量の小さいものの充填量を精度良く測定するための
天びん、いわゆるガス天びん等と称される天びんに関す
る。
くは、重量の比較的大きなボンベ内への、気体等の比較
的重量の小さいものの充填量を精度良く測定するための
天びん、いわゆるガス天びん等と称される天びんに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ボンベ内への気体等の充填量を高精度で
測定する天びんとして、いわゆるガス天びんが知られて
いる。このガス天びんは等比天びんであり、中間部分が
支点で支えられたビームの両側に、ボンベ搭載用の２つ
の吊り皿がそれぞれ支点から等距離の位置につり下げら
れ、一方の皿に測定対象のボンベが載せられ、他方の皿
には測定対象ボンベと同じ材質・形状のボンベがバラン
ス用ボンベとして載せられる。そしてそのビームの一端
部には電磁力発生装置の可動部が装着され、その電磁力
発生装置が発生する電磁力の作用によって、支点を中心
とするビームの回動変位が０となるように制御される。
測定する天びんとして、いわゆるガス天びんが知られて
いる。このガス天びんは等比天びんであり、中間部分が
支点で支えられたビームの両側に、ボンベ搭載用の２つ
の吊り皿がそれぞれ支点から等距離の位置につり下げら
れ、一方の皿に測定対象のボンベが載せられ、他方の皿
には測定対象ボンベと同じ材質・形状のボンベがバラン
ス用ボンベとして載せられる。そしてそのビームの一端
部には電磁力発生装置の可動部が装着され、その電磁力
発生装置が発生する電磁力の作用によって、支点を中心
とするビームの回動変位が０となるように制御される。
【０００３】すなわち、支点を中心とするビームの回動
変位量は変位センサで検出され、その検出値に基づいて
電磁力発生装置のフォースコイルに流れる電流が制御さ
れ、ビームの変位が０となるバランス状態において電磁
力発生装置が発生している電磁力の大きさ、つまりフォ
ースコイルに流れる電流の大きさから、ビーム両側の各
吊り皿上のボンベの相対重量が測定され、表示される。
なお、ビームには、その左右両端または一端に、大まか
なバランスを取る目的で加除可能な複数の分銅が配設さ
れることもある。また、一般に、各吊り皿は高精度を保
つために板バネ等の弾性体を介してビームにつり下げら
れる。
変位量は変位センサで検出され、その検出値に基づいて
電磁力発生装置のフォースコイルに流れる電流が制御さ
れ、ビームの変位が０となるバランス状態において電磁
力発生装置が発生している電磁力の大きさ、つまりフォ
ースコイルに流れる電流の大きさから、ビーム両側の各
吊り皿上のボンベの相対重量が測定され、表示される。
なお、ビームには、その左右両端または一端に、大まか
なバランスを取る目的で加除可能な複数の分銅が配設さ
れることもある。また、一般に、各吊り皿は高精度を保
つために板バネ等の弾性体を介してビームにつり下げら
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なガス天びんにおいては、各吊り皿に負荷されるボンベ
は、それ自体背が高く、重心も高いため、皿に対して垂
直に載せなければ偏心が生じ、吊り皿の横振れが発生す
る。皿とビームとの間に介在する前記した弾性体は、垂
直方向以外の力に対してはそれを抑えることができない
ことから、上記のような吊り皿の横振れの発生を抑制す
ることはできない。
なガス天びんにおいては、各吊り皿に負荷されるボンベ
は、それ自体背が高く、重心も高いため、皿に対して垂
直に載せなければ偏心が生じ、吊り皿の横振れが発生す
る。皿とビームとの間に介在する前記した弾性体は、垂
直方向以外の力に対してはそれを抑えることができない
ことから、上記のような吊り皿の横振れの発生を抑制す
ることはできない。
【０００５】吊り皿が大きく横振れしている状態では、
フォースコイルに流れる電流が刻々と変動することもあ
って高精度の測定ができず、正確な測定値を得るために
は振れがある程度以下に収まった後に測定表示値を読み
取る必要があり、従来のこの種の天びんでは、どの時点
で表示値を読み取れば正確な測定値が得られるのかが必
ずしも明確でなく、皿の振れ具合から測定者が感覚的に
表示値の読み取りタイミングを決めており、また、それ
が故に、測定値の信頼性が低いという問題があった。
フォースコイルに流れる電流が刻々と変動することもあ
って高精度の測定ができず、正確な測定値を得るために
は振れがある程度以下に収まった後に測定表示値を読み
取る必要があり、従来のこの種の天びんでは、どの時点
で表示値を読み取れば正確な測定値が得られるのかが必
ずしも明確でなく、皿の振れ具合から測定者が感覚的に
表示値の読み取りタイミングを決めており、また、それ
が故に、測定値の信頼性が低いという問題があった。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、測定者の感覚に頼ることなく、重量表示値を読み
取るタイミングを定量的に決めることができ、ひいては
測定値の信頼性を向上させることのできる天びんの提供
を目的としている。
ので、測定者の感覚に頼ることなく、重量表示値を読み
取るタイミングを定量的に決めることができ、ひいては
測定値の信頼性を向上させることのできる天びんの提供
を目的としている。
【０００７】
【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、実施例図面である図１を参照しつつ説明す
ると、本発明の天びんは、支点（支点バネ）１１を挟ん
でその両側に吊り皿２１，２２がつり下げられるビーム
１と、そのビーム１の変位検出手段（バランスセンサ）
３と、その変位検出結果を用いてビーム１をバランスさ
せる電磁力を発生する電磁力発生装置４を備え、その電
磁力発生装置４による発生電磁力の大きさからビーム１
の両側の吊り皿２１，２２上の試料の相対重量を求める
天びんにおいて、各吊り皿２１，２２の振れをそれぞれ
検出するセンサ１０３，１０４と、そのセンサ１０３，
１０４による各検出結果を表示する表示手段（振れ量表
示部）１０７を備えていることによって特徴づけられ
る。
めの構成を、実施例図面である図１を参照しつつ説明す
ると、本発明の天びんは、支点（支点バネ）１１を挟ん
でその両側に吊り皿２１，２２がつり下げられるビーム
１と、そのビーム１の変位検出手段（バランスセンサ）
３と、その変位検出結果を用いてビーム１をバランスさ
せる電磁力を発生する電磁力発生装置４を備え、その電
磁力発生装置４による発生電磁力の大きさからビーム１
の両側の吊り皿２１，２２上の試料の相対重量を求める
天びんにおいて、各吊り皿２１，２２の振れをそれぞれ
検出するセンサ１０３，１０４と、そのセンサ１０３，
１０４による各検出結果を表示する表示手段（振れ量表
示部）１０７を備えていることによって特徴づけられ
る。
【０００８】
【作用】各吊り皿２１，２２の振れがセンサ１０３，１
０４で検出されて表示され、定量的に把握できるため、
測定者はその振れの表示を見ることによって、重量の測
定表示値の読み取りタイミングを定量的に決めることが
可能となり、例えばあらかじめ定められた振れ以下とな
った時点で重量の測定表示値を読み取ることで、測定値
の信頼性が向上する。
０４で検出されて表示され、定量的に把握できるため、
測定者はその振れの表示を見ることによって、重量の測
定表示値の読み取りタイミングを定量的に決めることが
可能となり、例えばあらかじめ定められた振れ以下とな
った時点で重量の測定表示値を読み取ることで、測定値
の信頼性が向上する。
【０００９】
【実施例】図１は本発明実施例の全体構成図で、機構図
と電気的構成のブロック図とを併記して示す図である。
と電気的構成のブロック図とを併記して示す図である。
【００１０】ビーム１は支点バネ１１によって支承され
ており、その両側には、それぞれ支点バネ１１から等距
離の位置に、それぞれ吊り皿２１，２２がつり下げられ
ている。各吊り皿２１，２２はそれぞれ吊りバネ２１
ａ，２２ａを介してビーム１につり下げられている。
ており、その両側には、それぞれ支点バネ１１から等距
離の位置に、それぞれ吊り皿２１，２２がつり下げられ
ている。各吊り皿２１，２２はそれぞれ吊りバネ２１
ａ，２２ａを介してビーム１につり下げられている。
【００１１】一方の吊り皿２１には基準となるバランス
用ボンベＷr が載せられ、他方の吊り皿２２には測定対
象であるボンベＷが載せられる。ビーム１の一端部に
は、支点バネ１１を中心とするビーム１の回動変位量を
検出するためのバランスセンサ３と電磁力発生装置４が
配設されており、これらと力制御部５によって、ビーム
１の変位が常に０となるようにバランスさせるサーボ機
構を構成している。すなわち、電磁力発生装置４は、永
久磁石を主体とする磁気回路が作る静磁場中に可動のフ
ォースコイルを配した公知のもので、そのフォースコイ
ルがビーム１に固着されている。バランスセンサ３によ
るビーム１の変位検出結果は力制御部５に供給され、こ
の力制御部５では、ビームの変位検出結果が常に０とな
るように電磁力発生装置４のフォースコイルに流れる電
流の大きさを制御する。
用ボンベＷr が載せられ、他方の吊り皿２２には測定対
象であるボンベＷが載せられる。ビーム１の一端部に
は、支点バネ１１を中心とするビーム１の回動変位量を
検出するためのバランスセンサ３と電磁力発生装置４が
配設されており、これらと力制御部５によって、ビーム
１の変位が常に０となるようにバランスさせるサーボ機
構を構成している。すなわち、電磁力発生装置４は、永
久磁石を主体とする磁気回路が作る静磁場中に可動のフ
ォースコイルを配した公知のもので、そのフォースコイ
ルがビーム１に固着されている。バランスセンサ３によ
るビーム１の変位検出結果は力制御部５に供給され、こ
の力制御部５では、ビームの変位検出結果が常に０とな
るように電磁力発生装置４のフォースコイルに流れる電
流の大きさを制御する。
【００１２】電磁力発生装置４のフォースコイルに流れ
る電流は、従って、ビーム１をバランスさせるのに要す
る力、つまりビーム１のアンバランス量に比例すること
になり、そのコイル電流は抵抗（図示せず）を介して電
圧信号に変換された後、Ａ−Ｄ変換器６によってデジタ
ル化され、ＣＰＵを主体とする演算制御部７に取り込ま
れる。
る電流は、従って、ビーム１をバランスさせるのに要す
る力、つまりビーム１のアンバランス量に比例すること
になり、そのコイル電流は抵抗（図示せず）を介して電
圧信号に変換された後、Ａ−Ｄ変換器６によってデジタ
ル化され、ＣＰＵを主体とする演算制御部７に取り込ま
れる。
【００１３】ここで、電磁力発生装置４により発生可能
な電磁力の大きさの範囲は限られているため、ビーム１
のアンバランス量がその範囲に収まるよう、ビームの他
端部に配置された分銅加除機構８の操作によって、ビー
ム１のおおまかなバランスを取るようになっている。
な電磁力の大きさの範囲は限られているため、ビーム１
のアンバランス量がその範囲に収まるよう、ビームの他
端部に配置された分銅加除機構８の操作によって、ビー
ム１のおおまかなバランスを取るようになっている。
【００１４】演算制御部７では、Ａ−Ｄ変換器６を介し
て供給された電流データと、あらかじめ設定されている
電磁力発生装置４における磁場の強さやフォースコイル
の巻き数等、および吊り皿２１，２２と電磁力発生装置
４の位置関係等の定数とから、ビーム１をバランスさせ
るために必要な力を、吊り皿２１または２２上での重量
値に換算して重量表示部９に表示する。
て供給された電流データと、あらかじめ設定されている
電磁力発生装置４における磁場の強さやフォースコイル
の巻き数等、および吊り皿２１，２２と電磁力発生装置
４の位置関係等の定数とから、ビーム１をバランスさせ
るために必要な力を、吊り皿２１または２２上での重量
値に換算して重量表示部９に表示する。
【００１５】以上の構成によると、測定者は、重量表示
部９の表示値と、分銅加除機構８により負荷されている
分銅重量値とから、両側の吊り皿２１，２２上への負荷
の相対重量、すなわちバランス用ボンベＷr に対する被
測定ボンベＷの重量差を知ることができる。
部９の表示値と、分銅加除機構８により負荷されている
分銅重量値とから、両側の吊り皿２１，２２上への負荷
の相対重量、すなわちバランス用ボンベＷr に対する被
測定ボンベＷの重量差を知ることができる。
【００１６】さて、各吊り皿２１および２２の下面に
は、下向きに突出する円錐形の検出対象１０１および１
０２が固着されているとともに、各吊り皿２１および２
２の下方には、各検出対象１０１および１０２の変位を
検出するための非接触変位センサ１０３および１０４が
配設されている。各非接触変位センサ１０３および１０
４は、それぞれレーザ光を用いた比較的広い領域での変
位を検出可能な光電式の非接触変位センサであって、各
センサ１０３または１０４から該当の検出対象１０１ま
たは１０２までの距離に応じた出力信号を刻々と出力す
ることができる。従って、各吊り皿２１もしくは２２が
横振れした場合、該当の皿の下方のセンサ１０３または
１０４に対する検出対象１０１あるいは１０２の距離が
その振れに同期して変化することになり、該当のセンサ
からの出力が吊り皿の振れの大きさにほぼ比例した振幅
のもとに変化することになる。
は、下向きに突出する円錐形の検出対象１０１および１
０２が固着されているとともに、各吊り皿２１および２
２の下方には、各検出対象１０１および１０２の変位を
検出するための非接触変位センサ１０３および１０４が
配設されている。各非接触変位センサ１０３および１０
４は、それぞれレーザ光を用いた比較的広い領域での変
位を検出可能な光電式の非接触変位センサであって、各
センサ１０３または１０４から該当の検出対象１０１ま
たは１０２までの距離に応じた出力信号を刻々と出力す
ることができる。従って、各吊り皿２１もしくは２２が
横振れした場合、該当の皿の下方のセンサ１０３または
１０４に対する検出対象１０１あるいは１０２の距離が
その振れに同期して変化することになり、該当のセンサ
からの出力が吊り皿の振れの大きさにほぼ比例した振幅
のもとに変化することになる。
【００１７】各非接触変位センサ１０３および１０４か
らの出力は、それぞれＡ−Ｄ変換器１０５および１０６
を介してデジタル化された後、各皿の振れ量データとし
て演算制御部７に刻々と取り込まれる。演算制御部７で
は、各センサ１０３および１０４からの出力データに従
い、各吊り皿２１および２２の振れ量に関する表示値を
決定して、振れ量表示部１０７に個別に表示する。
らの出力は、それぞれＡ−Ｄ変換器１０５および１０６
を介してデジタル化された後、各皿の振れ量データとし
て演算制御部７に刻々と取り込まれる。演算制御部７で
は、各センサ１０３および１０４からの出力データに従
い、各吊り皿２１および２２の振れ量に関する表示値を
決定して、振れ量表示部１０７に個別に表示する。
【００１８】振れ量表示部１０７における表示態様とし
ては、各吊り皿２１および２２に関する振れ量データの
一定期間中での最大値と最小値との差から、各吊り皿２
１，２２の振れ量をデジタル表示するほか、図２に正面
図を例示するように、複数の表示素子ｅ・・ｅを直線状に
連続的に配置して目盛りを付するとともに、刻々の振れ
量データの大きさに応じて各表示素子ｅ・・ｅのうち点灯
すべきものを決定することにより、各吊り皿２１，２２
の振れ位置を刻々と表示することにより、点灯状態の表
示素子ｅの振れから吊り皿２１，２２の振れ量を報知す
るような態様等を採用することができる。
ては、各吊り皿２１および２２に関する振れ量データの
一定期間中での最大値と最小値との差から、各吊り皿２
１，２２の振れ量をデジタル表示するほか、図２に正面
図を例示するように、複数の表示素子ｅ・・ｅを直線状に
連続的に配置して目盛りを付するとともに、刻々の振れ
量データの大きさに応じて各表示素子ｅ・・ｅのうち点灯
すべきものを決定することにより、各吊り皿２１，２２
の振れ位置を刻々と表示することにより、点灯状態の表
示素子ｅの振れから吊り皿２１，２２の振れ量を報知す
るような態様等を採用することができる。
【００１９】以上の本発明実施例によると、測定者は振
れ量表示部１０７の表示から各吊り皿２１，２２の横振
れ量を定量的に把握することができ、これらの振れ量か
ら現時点における重量表示値の正確度の程度を知ること
が可能となるとともに、例えば両方の吊り皿２１および
２２の振れ量がともに５ｍｍ以内に収まっている状態で
のみ、重量表示部９の表示を読み取る等の規定を設ける
ことにより、定量的に重量値の読み取りタイミングを決
定することができる。
れ量表示部１０７の表示から各吊り皿２１，２２の横振
れ量を定量的に把握することができ、これらの振れ量か
ら現時点における重量表示値の正確度の程度を知ること
が可能となるとともに、例えば両方の吊り皿２１および
２２の振れ量がともに５ｍｍ以内に収まっている状態で
のみ、重量表示部９の表示を読み取る等の規定を設ける
ことにより、定量的に重量値の読み取りタイミングを決
定することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、左右の
吊り皿の振れ量が個別に検出されて表示されるから、従
来のこの種の天びんのように測定者の感覚に頼ることな
く、定量的な基準のもとに、正確な重量値を得るための
重量表示値の読み取りタイミングを決定することがで
き、常に人為差のない重量値を得ることができ、ひいて
は重量測定値の信頼性を向上させることができる。
吊り皿の振れ量が個別に検出されて表示されるから、従
来のこの種の天びんのように測定者の感覚に頼ることな
く、定量的な基準のもとに、正確な重量値を得るための
重量表示値の読み取りタイミングを決定することがで
き、常に人為差のない重量値を得ることができ、ひいて
は重量測定値の信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明実施例の機構図と電気的構成のブロック
図とを併記して示す全体構成図
図とを併記して示す全体構成図
【図２】その振れ量表示部１０７の構成例を示す正面図
１ ビーム １１ 支点バネ ２１，２２ 吊り皿 ２１ａ，２２ａ 吊りバネ ３ バランスセンサ ４ 電磁力発生装置 ５ 力制御部 ６ Ａ−Ｄ変換器 ７ 演算制御部 ８ 分銅加除機構 ９ 重量表示部 １０１，１０２ 検出対象 １０３，１０４ 非接触変位センサ １０５，１０６ Ａ−Ｄ変換器 １０７ 振れ量表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｇ 23/37 Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 支点を挟んでその両側に吊り皿がつり下
げられるビームと、そのビームの変位検出手段と、その
変位検出結果を用いて上記ビームをバランスさせる電磁
力を発生する電磁力発生装置を備え、その電磁力発生装
置による発生電磁力の大きさから上記ビームの両側の吊
り皿上の試料の相対重量を求める天びんにおいて、上記
各吊り皿の振れをそれぞれ検出するセンサと、そのセン
サによる各検出結果を表示する表示手段を備えているこ
とを特徴とする天びん。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26515094A JPH08122129A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 天びん |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26515094A JPH08122129A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 天びん |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122129A true JPH08122129A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17413334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26515094A Pending JPH08122129A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 天びん |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122129A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105253371A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-20 | 王金玉 | 一种药品自动称重分装装置 |
| CN108195458A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 山东省计量科学研究院 | 一种大砝码自动检定装置 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP26515094A patent/JPH08122129A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105253371A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-20 | 王金玉 | 一种药品自动称重分装装置 |
| CN105253371B (zh) * | 2015-10-15 | 2017-05-17 | 日照市中医医院 | 一种药品自动称重分装装置 |
| CN108195458A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 山东省计量科学研究院 | 一种大砝码自动检定装置 |
| CN108195458B (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 山东省计量科学研究院 | 一种大砝码自动检定装置 |
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