JPH11211551A - 計量装置におけるロ−ドセル取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、減圧又は加圧下での計測するロ−ド
セルに圧力補償機構を組み込んだ計量技術に関する。 【請求項１】貫通孔のあるロ−ドセルを用い、減圧又は
加圧状態になる室内から隔離して大気圧下に配置し、貫
通孔にセットされたロ−ドセル加圧具の上下にロッドを
備え、上ロッドは室内にて容器受台を受け、かつ、上ロ
ッドの周りにベロ−ズを配してなり、下ロッドは下受圧
板に接続され、かつ通気管にベロ−ズを介して連結さ
れ、通気管の先端は前記室内に解放されているロ−ドセ
ル取付構造。 １‥被計量物を納める室内、６‥ロ−ドセル、７‥ロ−
ドセルの貫通孔、８‥加圧具、９‥上ロッド、１０‥下
ロッド、１２‥上受圧板、１３‥金属ベロ−ズ、１４‥
下受圧板、１５‥通気管、１７‥金属ベロ−ズ、１８‥
通気管の先端、Ａ、Ｂ‥上、下受圧板の受圧面積。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として歪みゲ−ジ
を利用したロ−ドセルによる計量法の改良に関するもの
で、更に言えば、減圧又は加圧下（以下、単に減圧状態
という表現で代表する）での被計量物を重量検知ロ−ド
セルに圧力補償機構を組み込んで高精度で計量する技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来から行われているロ−ドセル
を利用した計量法を示すが、一般にはロ−ドセルと室内
にある被計量物が収容される容器をロッドで連結してい
るだけであった。図中、４１は減圧状態となる室内、４
２はこれに設置されたハウジング、４３はロ−ドセル、
４４は加圧具、４５はロッド、４６は容器、４７はベロ
−ズである。この例でも分るようにロ−ドセル４３の配
置されている場所は被計量物を化学的又は物理的に処理
する室内４１から隔離されており、これは大気圧下Ｐ₁
にある。しかるに、室内４１が大気圧下にある場合に
は、ロッド４５と容器４６の重量と容器４６内の被計量
物の重量がロ−ドセル４３に負荷されており精度よく計
量される。

【０００３】ところが室内４１を減圧下にして例えば被
計量物を脱泡処理する場合、即ち、室内４１を圧力が非
常に低い状態Ｐ₀ に設定した場合には、ロ−ドセル４３
の設置してある個所と室内４１とに圧力差（Ｐ₁ −Ｐ
₀ ）を生じてしまう。従って、この圧力差Ｐ₁ −Ｐ₀ と
ロ−ドセル４３の受圧面積Ａの積、Ｆ＝Ａ（Ｐ₁ −
Ｐ₀）の力が負荷を上方へ引き上げる方向に働き、この
分だけロ−ドセル４３に負荷される重量が減じられるこ
ととなる。言い換えれば、減圧状態にする前後ではロ−
ドセル４３の計量値にＦ＝Ａ（Ｐ₁ −Ｐ₀ ）分に相当す
る誤差が生じてしまうこととなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はロ−ドセルと
被計量物との間に圧力差を生じた場合であっても、被計
量物の重量を精度よく計量できる計量法を提供すること
を課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を達
成するためになされたものであって、その要旨は、減圧
状態の室内で容器に入った被計量物をその容器受台の下
に配置したロ−ドセルで計量する計量装置であって、荷
重受部に貫通孔のあるロ−ドセルを用い、当該ロ−ドセ
ルは、減圧状態になる室内から隔離してハウジング内に
て大気圧下に配置し、荷重受部の貫通孔にセットされた
ロ−ドセル加圧具の上下にロッドを備え、上ロッドは室
内にて上受圧板に接続しこれを介して容器受台を受け、
かつ、室内の上ロッドの周りにベロ−ズを配してなり、
下ロッドは下受圧板に接続され、かつ、前記ハウジング
に固定された通気管にベロ−ズを介して連結され、当該
通気管の先端は減圧状態とされる室内にその先端が解放
されていることを特徴とするロ−ドセルの取付構造にか
かるものである。

【０００６】そして、特に好ましくは、上ロッドにおけ
る上受圧板の受圧面積と、下ロッドにおける下受圧板に
おける受圧面積とを、同一面積として一義的に減圧下に
おける圧力差による誤差を相殺したロ−ドセルの取付構
造を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は以上のようなロ−ドセル
取付構造であって、被計量物を常圧下に置かれた場合で
も減圧下に置かれた場合でもいずれの状態にあってもロ
−ドセルにかかる圧力差に基づく影響を相殺させて被計
量物を精度よく計量することができることとなったもの
である。

【０００８】更に具体的に言えば、ロ−ドセルの貫通孔
を通って上下にロッドを連結し、上ロッドは室内にて上
受圧板に固定され、かつこの上ロッドが減圧下に晒され
る室内における周囲をベロ−ズにて取り囲む。一方、下
ロッドに接続された下受圧板はベロ−ズを介して通気管
を配し、ベロ−ズの下端は動かないように固定し、通気
管の先端は室内に配置し、ベロ−ズ内の圧力と室内の圧
力を同じとする。そして上受圧板の受圧面積即ち室内と
等圧となる上受圧板の受圧面積Ａと下受圧板の受圧面積
Ｂを等しくしておくものである。

【０００９】このことにより、面積Ａの部分では上ロッ
ドへはＦの力で引き上げられるが、面積Ｂの部分では同
様にＦの力で下ロッドが下方へ引っ張られることとな
る。従って、圧力差によって発生する力同士が相殺さ
れ、ロ−ドセルにはいずれの圧力状態にあっても常に正
確な重量のみが伝えられることとなり誤差は発生しない
という特徴を備えたものである。

【００１０】尚、本発明にあって上ロッドを上受圧板に
固定したが、これは被計量物を入れた容器を受台に移送
してくる場合を主として想定したもので、場合によって
は容器受け台或いは容器そのものに固定されてもよく、
本発明にはこれらを含むものである。

【００１１】尚、ロ−ドセルに用いられる歪みゲ−ジ５
１の一例としては、図６に示すようにひとつの波形をな
す抵抗線Ｒを備えたものが使用され、これが荷重によっ
て変形を受ける梁の上下に一対づつ設けられ、圧縮と引
っ張りを受けて抵抗線が伸び縮みし、電気抵抗（Ｒ₁ 、
Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、Ｒ₄ ）が変化することになる。このような
歪みゲ−ジ５１を多数結線した例としては図７に示すよ
うなホイ−トストンブリッジ結線が採用され、一定の電
圧が歪みゲ−ジ５１に印加されていて、荷重が作用する
と各歪みゲ−ジ５１から出力される電圧の総和の平均値
が図示しない増幅器で増幅されて重量が計測されること
になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例をもって具体的に説明
する。図１は本発明の計量装置におけるロ−ドセル取付
構造の概念図を示すものであり、１は減圧状態となる室
内であり、この室を構成する区画壁２に貫通孔３が形成
され、これを囲んでロ−ドセルハウジング４が備えられ
る。そして、このハウジング４内のフランジ５にロ−ド
セル６がセットされる。かかるロ−ドセル６には中央に
貫通孔７が開けられており、ここに加圧具８が嵌め込ま
れ、この加圧具８の上下に上ロッド９及び下ロッド１０
が備えられる。そして、上ロッド９は区画壁２に備えた
貫通孔３より室内に挿入され、容器１１を受ける上受圧
板１２に固定されるものである。そして、この室内にお
ける上ロッド９を囲んで金属ベロ−ズ１３が備えられて
おり、ここに圧力的に室内１とは区画されたロ−ドセル
６側の空域が形成される。この例では上受圧板１２上に
容器１１が直接載せられるものである。

【００１３】一方、下ロッド１０は下受圧板１４に連結
され、更にこの下受圧板１４の下側はハウジング４に固
定された通気管１５の基端１６を囲んで金属ベロ−ズ１
７が備えられている。そして、この通気管１５はその先
端１８が区画壁２を貫通して室内１にて解放されている
ものである。このような構造とすることにより、室内１
の圧力とロ−ドセル６がセットされたハウジング４内の
圧力は完全に区画されたものとなる。

【００１４】そして、ロ−ドセル６に関して言えば、ロ
−ドセル６をはさんでなる上ロッド９が固定された上受
圧板１２と下ロッド１０が固定された下受圧板１４とが
室内１の圧力と同じ圧力にて対峙する構造とされてい
る。

【００１５】即ち、かかる構造とすることにより、上ロ
ッド９における上受圧板１２の受圧面積Ａと、下ロッド
１０における下受圧板１４の受圧面積Ｂとを同一面積と
すれば、室内１の圧力に変化がもたらされても、ロ−ド
セル６にかかる負荷が相殺され、ここに被計量物の重量
が精確に計量できることとなったものである。

【００１６】図２は本発明の計量装置におけるロ−ドセ
ル取付構造を取り付けた更に具体例の全体図であって、
テ−ブル２０上に固定された底受壁２１に減圧釜２２が
着脱可能に配置されており、底受壁２１には４つのハウ
ジング２３（図では２つを示す）が備えられ、このハウ
ジング２３に圧縮型ロ−ドセル２４が設置される。そし
て、減圧釜２２内には被計量物の入った容器２５が移送
され、圧縮ロ−ドセル２４上にこれを載置して計量する
ものである。この際、減圧釜２２内を減圧状態として例
えば液体状の被計量物より脱泡処理を施しつつ計量する
ことができるものである。

【００１７】図３はこの圧縮型ロ−ドセル２４近傍の拡
大図であり、球面状の底受壁２１に対して減圧釜２２側
に箱状のハウジング２３が設置されており、ハウジング
２３内のフランジ部２３₁ にロ−ドセル２４が大気圧下
にてセットされる。そしてロ−ドセル２４の中央の貫通
孔２４₁ に加圧具２４₂ が嵌め込まれ、これに上下にロ
ッド２６₁ 、２６₂ が連結されている。上ロッド２６₁
はロ−ドセル接合用ブッシュ２６₃ とこれに嵌め合わさ
れたシャフト２６₄ とよりなっており、このシャフト２
６₄ はハウジング２３を貫いて減圧釜２２内にてその上
端に上受圧板２７が嵌め込まれている。そして、上受圧
板２７とハウジング２３との間をシャフト２６₄ を囲ん
で金属製の減圧用ベロ−ズ２８₁ が配置されている。従
って、この減圧用ベロ−ズ２８₁ にて減圧釜２２側とロ
−ドセル２４がセットされているハウジング２３側とを
区画している。

【００１８】一方、下ロッド２６₂ にはロ−ドセル接合
用ブッシュ２６₅ を介して下受圧板２９が固定され、こ
の下受圧板２９の下には金属製の減圧用ベロ−ズ２８₂
が配置されている。そして、フランジ部２３₁ に下ハウ
ジング３０が備えられ、これに通気管３１が固定されて
いる。即ち、通気管３１の基端３１₁ が固定され、その
先端３１₂ がハウジング２３を貫通して減圧釜２２内に
達し、先端３１₂ が下向きにされた通気管３１であっ
て、前記した減圧用ベロ−ズ２８₂ がこの通気管３１の
基端３１₁ を囲んで取り付けられている。従って、この
減圧用ベロ−ズ２８₂ にて減圧釜２２側とロ−ドセル２
４がセットされているハウジング２３側とを区画してい
る。

【００１９】そして、好ましくは上受圧板２７における
減圧用ベロ−ズ２８₁ にて囲まれた面積と、下受圧板２
９における減圧用ベロ−ズ２８₂ にて囲まれた面積とを
同一としたものであって、減圧釜２２内を減圧状態（Ｐ
₀ ）とした場合には、ロ−ドセル２４がセットされてい
る気圧Ｐ₁ との間に圧力に差を生じ、このため上ロッド
２６₁ はＡ（Ｐ₁ −Ｐ₀ ）なる力で引き上げられるが、
一方、下ロッド２６₂はこれとは逆にＢ（Ｐ₁ −Ｐ₀ ）
にて引き下げられる力が働く。従って、上受圧板２７に
おける受圧面積Ａと下受圧板２９における受圧面積Ｂと
を同一としておけばこれらは相互に打ち消されることに
なり、ここで減圧釜２２内の圧力がどう変わろうとも被
計量物の重量を精確に計測することができることとなっ
たものである。

【００２０】図４は圧縮型ロ−ドセル２４近傍の他の例
の拡大図であり、底受壁２１の内側にハウジング２３が
設置されており、フランジ部２３₁ にロ−ドセル２４が
セットされている。そして、特に下ロッド２６₂ におけ
る下受圧板２９の下には下ハウジング３０との間に減圧
用ベロ−ズ２８₂ が配置されているが、通気管３１は下
ハウジング３０を貫通するだけの長さとするものであっ
て、下ハウジング３０そのものが減圧釜２２に通じて圧
力を同一としたものである。このため、図例にあって
は、ロ−ドセル２４がセットされている空間より外部の
大気に通じるパイプ３２が配置された例である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のようなロ−ドセル取付構
造であって、被計量物を常圧下に置かれた場合でも減圧
下に置かれた場合でもいずれの状態にあっても、ロ−ド
セルにかかる圧力差に基づく影響を相殺させて被計量物
を精度よく計量することができることとなったものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の計量装置におけるロ−ドセル取
付構造の概念図を示すものである。

【図２】図２は本発明の計量装置におけるロ−ドセル取
付構造を取り付けた更に具体例の全体図である。

【図３】図３はこの圧縮型ロ−ドセル２４近傍の拡大図
である。

【図４】図４は圧縮型ロ−ドセル２４近傍の別例の拡大
図である。

【図５】図５は従来から行われているロ−ドセルを利用
した計量法を示す。

【図６】図６は一個の歪みゲ−ジの図である。

【図７】図７は歪みゲ−ジを結線した状態図である。

【符号の説明】

１‥‥被計量物を納める室内、 ２‥‥区画壁、 ３‥‥区画壁の貫通孔、 ４‥‥ロ−ドセルハウジング、 ５‥‥ハウジング内のフランジ、 ６‥‥ロ−ドセル、 ７‥‥ロ−ドセルの中央の貫通孔、 ８‥‥加圧具、 ９‥‥上ロッド、 １０‥‥下ロッド、 １１‥‥被計量物を納める容器、 １２‥‥上受圧板、 １３‥‥金属ベロ−ズ、 １４‥‥下受圧板、 １５‥‥通気管、 １６‥‥通気管の基端、 １７‥‥金属ベロ−ズ、 １８‥‥通気管の先端、 ２０‥‥テ−ブル、 ２１‥‥底受壁、 ２２‥‥減圧釜、 ２３‥‥ハウジング、 ２３₁ ‥‥ハウジング内のフランジ部、 ２４‥‥圧縮型ロ−ドセル、 ２４₁ ‥‥ロ−ドセルの中央の貫通孔、 ２４₂ ‥‥加圧具、 ２５‥‥被計量物の入った容器、 ２６₁ ‥‥上ロッド、 ２６₂ ‥‥下ロッド、 ２６₃ ‥‥ロ−ドセル接合用ブッシュ、 ２６₄ ‥‥シャフト、 ２６₅ ‥‥ロ−ドセル接合用ブッシュ、 ２７‥‥上受圧板、 ２８₁ ‥‥シャフトを囲む減圧用ベロ−ズ、 ２８₂ ‥‥下受圧板に連なる減圧用ベロ−ズ、 ２９‥‥下受圧板、 ３０‥‥下ハウジング、 ３１‥‥通気管、 ３１₁ ‥‥通気管の基端、 ３１₂ ‥‥通気管の先端、 ３２‥‥パイプ、 Ａ‥‥上受圧板の受圧面積、 Ｂ‥‥下受圧板の受圧面積。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 修 東京都日野市さくら町１番地 コニカ 株 式会社内 (72)発明者 増子 俊哉 東京都日野市さくら町１番地 コニカ 株 式会社内 (72)発明者 井上 武紀 東京都日野市さくら町１番地 コニカ 株 式会社内 (72)発明者 立川 光良 東京都日野市さくら町１番地 コニカ 株 式会社内 (72)発明者 原田 久 東京都日野市さくら町１番地 コニカ 株 式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧又は加圧状態の室内で容器に入った
   被計量物をその容器受台の下に配置したロ−ドセルで計
   量する計量装置であって、荷重受部に貫通孔のあるロ−
   ドセルを用い、当該ロ−ドセルは、減圧又は加圧状態に
   なる室内から隔離してハウジング内にて大気圧下に配置
   し、荷重受部の貫通孔にセットされたロ−ドセル加圧具
   の上下にロッドを備え、上ロッドは室内にて上受圧板に
   接続し、これを介して容器受台を受け、かつ、室内の上
   ロッドの周りにベロ−ズを配してなり、下ロッドは下受
   圧板に接続され、かつ、前記ハウジングに固定された通
   気管にベロ−ズを介して連結され、当該通気管の先端は
   減圧又は加圧状態とされる室内にその先端が解放されて
   いることを特徴とするロ−ドセルの取付構造。
2. 【請求項２】 上ロッドにおける上受圧板の受圧面積
   と、下ロッドにおける下受圧板における受圧面積とを、
   同一面積とした請求項第１項記載のロ−ドセルの取付構
   造。