JPH10307096A - 水分計用電子天秤 - Google Patents
水分計用電子天秤Info
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- JPH10307096A JPH10307096A JP11466597A JP11466597A JPH10307096A JP H10307096 A JPH10307096 A JP H10307096A JP 11466597 A JP11466597 A JP 11466597A JP 11466597 A JP11466597 A JP 11466597A JP H10307096 A JPH10307096 A JP H10307096A
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Abstract
測定できる水分計用の電子天秤の提供を目的とする。 【解決手段】 水分計はキャリアガスを導入し測定試料
を加熱する加熱部と、加熱部から流出されるキャリアガ
スから気化水分を吸着する水分吸着部と、水分吸着部の
増加質量を検知する電子天秤部6とを備えている。電子
天秤部6は、電子天秤ユニット6dの計量アーム6aに
測定試料計量部6bと補集された気化水分質量検知部6
cとを有している。
Description
に関する。更に詳しくは、測定試料中の水分量を測定す
るとともに測定試料自体の質量をも測定できるようにし
た水分計用の電子天秤に関するものである。
定する高精度の水分定量法として、カールフィッシャー
法(KF法)が広く知られている。KF法は、ヨウ素、
二酸化硫黄、ピリジン、メタノールを成分とするカール
フィッシャー試薬が水と定量的に反応することを利用す
るものである。しかしながら、KF法による水分量の測
定では、測定対象物によっては各種の修正が必要にな
り、正確な水分量を求めるには、相当な熟練を必要とし
ていた。また、測定においては、特殊な試薬やガラス容
器が必要になるという問題もあった。
型の水分計が開発されてきた。このような加熱乾燥型の
水分計は、例えば、特開平7−12696号公報に記載
されているもののように、キャリアガスを生成する気体
導入部と、この気体導入部からキャリアガスを導入して
被測定物を加熱する加熱部と、この加熱部から導出され
るキャリアガスから気化水分を補集する水分収集部と、
前記水分収集部の増加質量を検出する電子天秤ユニット
とを備えており、被測定物を加熱して、被測定物中の水
分を気化させ、この気化させた水分を補集、計量するこ
とで被測定物の水分量を測定するという作用を有するも
のである。
乾燥型水分計の電子天秤では、気化水分量の測定は可能
なものの試料質量自体を測定することはできなかったた
め、試料質量を水分計の器外で正確に測定しなければな
らず、結果的に水分計と同精度の電子天秤が別個必要で
あった。また、このような従来の電子天秤を有する水分
計においては、測定試料の質量を器外に設置された電子
天秤で測定した後に測定試料を水分計内に移動させるこ
とが必要であり、その結果、測定試料移動等の際に外気
湿気等の吸着若しくは測定試料中の水分の放出が生じて
しまい、測定環境による誤差及び測定における個人差が
生じ易く、高精度の測定を行うことができないというこ
とも問題となっていた。更に、水分量の計算の際には、
器外で計量した測定試料の質量を測定者が水分計に入力
する等の操作が必要であり、また水分計と同精度の電子
天秤を別個必要とするため、操作性及びコスト上の問題
もあった。
だけでなく試料質量自体をも測定することができる水分
計用の電子天秤の提供を目的とする。
め、本発明は、測定試料中の水分を加熱により気化さ
せ、キャリアガスと共に携行し、この気化水分のみを補
集し検知することで測定試料中の水分量を測定する水分
計用の電子天秤であって、該電子天秤に設けられた電子
天秤ユニットの計量アームに測定試料計量部と補集され
た気化水分質量検知部とを備えることを特徴としたもの
である。(請求項1)
り、測定試料に含まれる水分量のみならずその試料自体
の質量も測定できるようになるので、器外に高精度天秤
を別個備える必要がなく、また、水分量測定の際に測定
試料を移動させることもないため、外気湿気等の測定環
境による誤差が防止されることとなる。
を詳細に説明する。図1は、本発明にかかる水分計用電
子天秤の一実施例であって、本発明の電子天秤が適用さ
れる水分計における流体系の経路及び機能ブロック図で
ある。この図において、1はキャリアガスをコントロー
ルするコントロール部、2はコントロールされたキャリ
アガスを2方向に分ける分岐部、3は分岐部2からのキ
ャリアガスを導入して測定試料を加熱乾燥する加熱部、
4は加熱部3から流出する加熱により発生する気化水分
及びガスを携行するキャリアガスのうち気化水分以外の
ガスを除去するフィルター部、5はフィルター部4から
流出した気化水分を携行するキャリアガスから気化水分
のみを吸着する水分吸着部、6は電子天秤部であり、必
要によりコントロール部1の前段にキャリアガス中の水
分を乾燥させるドライユニット1cを備える。又、キャ
リアガス等が流れるチューブはテフロン製であることが
好ましい。
ム等の不活性ガス又は空気を乾燥したドライエアーから
なるキャリアガスの流量を調整するニードルバルブ1a
と、加熱部へ送り出されるキャリアガスの流量を検知す
るフローセンサー1bとから構成されている。なお、空
気を乾燥させたドライエアーをキャリアガスとして用い
る場合には、ドライユニット1cがニードルバルブ1a
の前段に設けられる。
用される水分計において必ずしも必要ではないが、測定
試料表面に正確にキャリアガスを送り込み、気化水分等
を完全に水分吸着部5へと携行するためには、キャリア
ガスを少なくとも2方向、好ましくは2方向又は3方向
に分岐し加熱部3へ導入することが好ましい。
3は、その概略平面図である。これらの図において、前
記電子天秤部6は、電子天秤ユニット6dの計量アーム
6aに測定試料計量部6bと補集された気化水分質量検
知部6cとを備えている。測定試料計量部6b及び気化
水分質量検知部6cの位置については、特に制限はない
が、計量アーム6aの先端部に測定試料計量部6bが設
けられている方が構造上好ましい。そして、測定試料の
計量は、測定試料計量部6bの上部に設けられた天秤シ
ャフト6eがサンプル皿3hの底面と接し、測定試料計
量部6bが測定試料裁置前後のサンプル皿3hの質量を
検知し測定することで行われる。また、気化水分質量検
知部6cの上部には、水分吸着部5が設置されていて、
水分吸着部中の吸着剤の質量の増加を、測定試料の気化
水分量として検出する。
部4のホルダー4aについて示した図である。ここで、
図2及び図3は、加熱部3及びフィルター4のホルダー
4aの断面図であって、加熱部3は、縦置きにされた中
空筒状の加熱管3aを備え、その上部には、2方向のキ
ャリアガス導入口3b及び前記フィルター部4と連絡す
るキャリアガス流出口3cが設けられている。また、加
熱管3aの外周にはヒーターが蒸着されており、加熱管
3a内部の様子を簡単に確認できるようにするため、加
熱管3a及び蒸着されるヒーターは透明であることが好
ましく、特に、加熱管3aは耐熱性等の点からガラス製
であることが好ましい。なお、キャリアガス導入口3b
は、必ずしも2方向とする必要はなく1方向でも良い
が、前述のように分岐部2によりキャリアガスが分岐さ
れた場合には、分岐数に応じて導入口が設けられること
になる。また、キャリアガス導入口3bと前記テフロン
製チューブとの接続部分はナイロン製のチューブにする
ことが望ましい。更に、図4及び図5に示すように、加
熱管3aの下部にはシール材3dが加熱管の底断面3e
に沿って取付けられている。ここで、シール材3dの材
料としては、耐熱性で且つ水分を吸収しない材料であれ
ば特に制限はないが、優れた耐熱性及び密着性を有し且
つ水分の吸収がないという点でフッ素系のゴムであるこ
とが好ましい。なお、図4は非測定時における加熱部の
状態を示しており、加熱管3aの底は加熱管蓋3fで密
閉されている。加熱管蓋3fには、円周上に突起3gが
設けられており、接合時には突起3gがシール材3dを
突き上げることにより、加熱管を密閉することが可能と
なる。一方、図6は測定時における、加熱部3及びフィ
ルター4の断面図であり、加熱管3aの底にはサンプル
皿3hが設置され、サンプル皿3hのフランジ部3iが
シール材3dを突き上げることにより、非測定時同様に
加熱管を密閉することが可能となる。
ず、加熱管蓋3fが矢印イ方向にわずかに動き、その後
矢印ロ方向に移動する。この状態において加熱管を加熱
し且つキャリアガスを流入させておくと、内外圧力差で
外気の進入を遮断することができるので、外気湿気の影
響を全く受けることなく測定試料の挿入が可能となる。
次いで、サンプル皿3hが矢印ハ方向から突き上げら
れ、サンプル皿3hのフランジ部3iが加熱管3a下部
のシール材3dに密着することになる。
図である。ここで、サンプル皿3hの突き上げは、突き
上げ用のシャフト3jにより行われる。突き上げ用のシ
ャフト3jは、ねじ3oによって円盤3pに取付けられ
ており、円盤3pはスクリュー3qの回転により上下で
きるような構造となっている。シャフト3jは、ベース
シャフト3kと、ベースシャフト3kの内部をスライド
するシャフト軸3mと、ばね3nで構成されている。こ
のシャフト3jはばね3nを有することにより、突き上
げ位置の停止精度がばらついていても密閉に必要な荷重
がサンプル皿にかかるように設定することができ、ま
た、突き上げ圧力を大きくした場合には、ねじ3oのね
じ長さを変更することで簡単に圧力を変更することが出
来る。
この図において、フィルター4は、ホルダー4aと挿入
部4bとフィルター本体4cとフィルター本体4cに充
填された活性炭4dとを有している。フィルター本体4
cには、挿入部4bと連通する穴4eが空いており、フ
ィルター本体4cの底にはメッシュ板4fが設置されて
いる。ホルダー4aの外周にはヒーター4qが蒸着され
ている。ホルダー4a及びヒーター4qの材質は、フィ
ルターの汚れ等の確認を容易にするという点よりガラス
製であることが好ましい。なお、高精度の測定を可能と
するためには、活性炭を毎日交換することが望ましい。
ホルダー4aの上部には蓋4gがあり、蓋4gの上部に
はキャリアガスを通すためのチューブ継ぎ手4o及びチ
ューブ4pが設けられている。なお、フィルター本体の
交換は、図9に示すように行われ、ホルダー4aと蓋4
gとの取付けによるフィルター本体4cの固定は、図1
0のようにホルダー4a上部にある突起4hと蓋4gの
側面に設けられたリード溝4iとを噛合わすことにより
行われる。このような固定方法を採用するため、フィル
ター本体4cの交換を非常に簡単に行うことが出来、ま
た交換時における蓋4g取り外しの際、チューブ4pが
ねじられることもないのでチューブ4p表面のねじれに
よる亀裂等による痛みもなく、チューブ4pを蓋4gに
取付けたままで、蓋4gをホルダー4aから取り外すこ
とが可能となり、作業性が大幅に改善される。蓋4gの
裏側にはO−リング4jを取付けるための溝4kがあ
る。フィルター本体4cの上部はフランジ形状になって
おりこのフランジ部4nと蓋4gの裏の溝4kに取付け
るO−リング4jが密着する。フィルター本体4cの上
部にはフランジ部4nと蓋4gの隙間にはメッシュ板4
mがあり、4aと4cの間にはO−リング4rがある。
図12は水分吸着部5が計量アーム6aに取付けられた
状態を示す斜視図である。この水分吸着部5は、キャリ
アガス導入用チューブ5aが接続される台5bと、気化
水分を吸着する吸着剤5cが充填されるセル本体5dと
を有している。台5bには、チューブ5a装着用のコネ
クタ部5eと、孔部5fと、円錐状突起部5gとが設け
られ、円錐状突起部5gがセル本体5dに嵌められる。
また、突起部5gを備える台5bは、電子天秤部6にお
ける計量アーム6aに取付けられている。セル本体5d
には、円錐状突起部5gと嵌合するための凹み5hがあ
り台5bに取付けられる。更に、セル本体5dには、テ
フロン製の円盤5iが取付けられており、テフロン製の
円盤5iには、キャリアガスがセル本体5dに流入でき
るように穴が空いている。セル本体5dの上部には、キ
ャップ5jが装着されている。キャップ5jには、水平
方向に対称に配置された複数の排出口5kが設けられて
おり、本体上部凹み部5mに設けられた排出口5oと連
通するよう構成されている。なお、排出口5oはキャリ
アガス導入チューブ5aと垂直方向となるように取付け
られることが好ましい。キャップ5jとセル本体5dと
の取付けは、本体上部凹み部5mとキャップ5jの下部
の円錐状の突起部5nとが嵌合することによって行われ
る。なお、図13は測定時及び非測定時における水分吸
着部の状態を示す図であり、キャップ5jの排出口5k
と本体上部凹み部5mの排出口5oとの連通を、キャッ
プ5jの90度の回転により容易に切り替えることがで
き、結果として、容易にキャリアガスの流出及び外気の
遮断を行うことができる。このように、セル本体5dと
台5bもしくはキャップ5jとの取付けが、円錐状の凹
凸のみの嵌合だけで可能となり、又チューブ5aは台5
bに取付けてあるため、セル本体交換時等に、電子天秤
部6に大きな外力を与えることがなく、電子天秤の破損
等を防ぐことが出来る。また、セル本体5d及び吸着剤
5cの材質としては特に制限はないが、吸着剤の交換時
期の判断を容易にするため、セル本体5dはガラス製で
あることが望ましく、また吸着剤5cは水分補集量によ
って色が変化するような性質を有するものが好ましい。
かかる吸着剤5cの中でもモレキュラーシーブがより好
ましく、最も好ましいものとしてはモレキュラーシーブ
3Aが挙げられる。またここで、台5b及びキャップ5
jの突起部5g及び5nの材質は、取り外しの容易性及
び密着性の点でテフロン製であることが好ましい。
用電子天秤を気化水分量だけでなく測定試料自体の質量
をも測定できるように構成したため、高精度天秤を別個
水分計外に設置する必要が無く、また測定の際に測定試
料自体を移動させることも不要となるので、設備的な面
での簡略化が可能となり、且つ測定環境による誤差を防
止できるという効果がある。特に、外気湿気の影響を受
けない状態で水分量測定が出来るという点で測定精度の
大幅な改善が達成が可能となり、微量な水分量において
も高い精度で測定試料中の水分量の測定が可能となる。
ブロック図である。
る。
る。
図である。
ある。
である。
示す断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 測定試料中の水分を加熱により気化さ
せ、キャリアガスと共に携行し、この気化水分のみを補
集し検知することで測定試料中の水分量を測定する水分
計用の電子天秤であって、該電子天秤に設けられた電子
天秤ユニットの計量アームに、測定試料計量部と補集さ
れた気化水分質量検知部とを備えることを特徴とする水
分計用電子天秤。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11466597A JP3779419B2 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 水分計用電子天秤 |
GB9807914A GB2329718B (en) | 1997-05-02 | 1998-04-14 | Electronic weighing machine for a moisture meter |
KR1019980014172A KR19980086629A (ko) | 1997-05-02 | 1998-04-21 | 수분계, 및 수분계용 전자천칭, 수분계용 필터, 수분계용 수분 흡착장치 |
US09/066,666 US6279387B1 (en) | 1997-05-02 | 1998-04-28 | Moisture meter, electronic weighing machine for moisture meter, filter for moisture meter, and moisture adsorption unit for moisture meter |
TW087106584A TW432214B (en) | 1997-05-02 | 1998-04-29 | Moisture meter, electronic weighing machine for moisture meter, filter for moisture meter, and moisture adsorption unit for moisture meter |
DE19819513A DE19819513B4 (de) | 1997-05-02 | 1998-04-30 | Feuchtemesser, elektronische Wägemaschine für Feuchtemesser, Filter für Feuchtemesser und Feuchteadsorptionseinheit für Feuchtemesser |
FR9805486A FR2767385B1 (fr) | 1997-05-02 | 1998-04-30 | Machine electronique de pesee, appareil de mesure d'humidite, filtre et unite d'adsorption d'humidite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11466597A JP3779419B2 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 水分計用電子天秤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10307096A true JPH10307096A (ja) | 1998-11-17 |
JP3779419B2 JP3779419B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=14643529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11466597A Expired - Lifetime JP3779419B2 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 水分計用電子天秤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3779419B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108844869A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-20 | 山西省环境科学研究院 | 一种烟尘在线采样及称重装置及方法 |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP11466597A patent/JP3779419B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108844869A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-20 | 山西省环境科学研究院 | 一种烟尘在线采样及称重装置及方法 |
CN108844869B (zh) * | 2018-06-06 | 2024-04-12 | 山西省生态环境监测和应急保障中心(山西省生态环境科学研究院) | 一种烟尘在线采样及称重装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3779419B2 (ja) | 2006-05-31 |
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