KR20120050701A - 글로브박스 내의 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울 - Google Patents

글로브박스 내의 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울 Download PDF

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Abstract

본 발명은 글로브박스와 같이 밀폐된 공간 내의 기압이 시시각각 변화하는 환경에서도 측정대상물의 무게를 정확하게 측정할 수 있는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 내부기압 측정센서를 포함하는 전자저울이 제공되며, 그것에 의해, 글로브박스 내부와 같이 기압이 변화하는 환경에서도 측정대상물의 무게를 보정할 수 있는 기능을 제공함으로써, 기압이 시시각각 변화하는 환경에서도 시료의 무게를 정확하게 측정할 수 있다.

Description

글로브박스 내의 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울{An electronic balance with a function to compensate air pressure changes in the glovebox}
본 발명은 전자저울에 관한 것으로, 더 상세하게는, 글로브박스와 같이 내부기압이 쉽게 변화하는 환경에서 있어서도 무게를 정확하게 측정할 수 있도록 기압변화에 따른 보정기능을 가지는 전자저울에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 접시상의 하중에 대항하는 전자력 등을 발생시키고, 그 발생된 전자력 등의 크기로부터 접시상의 하중을 검출하는 전자저울뿐만 아니라, 로드셀(load cell)을 포함하는 하중 센서를 구비한 전자식 무게측정 장치에도 적용할 수 있는, 기압 보정기능을 구비한 전자저울에 관한 것이다.
일반적으로, 전자저울에 있어서는, 하중검출부에 측정접시가 부합되고, 그러한 하중검출부에 의해 측정접시에 작용하는 하중이 검출된다.
또한, 평균화처리와 디지털 필터처리를 실시하기 위하여, 검출데이터는 마이크로 컴퓨터 등의 데이터 처리장치에 시시각각 입력되며, 이와 같이 입력된 데이터는 중량치로 변환되고, 변환된 중량치가 계량치로서 표시부에 표시된다.
상기한 바와 같은 종래의 전자저울의 예로서, 예를 들면, 한국 등록실용신안공보 제20-0419363호(2006.06.13. 등록)에 개시된 바와 같은 "전자저울"이 있다.
즉, 상기한 등록실용신안공보 제20-0419363호의 전자저울은, 계랑되고 있는 재료의 무게가 감소되는 것을 검출하는 방식으로 설정치에 도달시 신호를 보낼 수 있는 전자저울에 관한 것으로, 더 상세하게는, 검출센서에서 설정된 하중 이하로 검출할 때 신호를 발생하여 IC 회로부에 신호를 전달하고, 이때의 신호를 IC 회로부에서 연산처리하여 경고등이나 점멸등과 같은 신호를 발생시키는 시스템을 구현함으로써, 분말이나 액체 등의 재료를 주기적으로 보충하고 지속적으로 공급하는 시스템을 갖춘 설비 등에서 재료가 계속적으로 소모되어 그 양이 점차 줄어들면 적절한 시기, 예를 들면, 재료가 다 떨어지기 전에 작업자에게 신호를 보내줄 수 있고, 이에 따라 적당한 시기에 재료를 효과적으로 보충할 수 있는 등 설비의 운전과 관련한 관리나 취급을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 전자저울을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 상기한 바와 같은 종래의 전자저울의 다른 예로서는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2009-0123724호(2009.12.02. 공개)에 개시된 바와 같은 "전자저울 및 그의 제어방법"이 있다.
즉, 공개특허 제10-2009-0123724호에 개시된 전자저울은, 백분율이나 중량% 또는 사용자가 입력한 비율에 따른 중량값이 표시되는 전자저울 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 사용자로부터 비율 정보가 입력되는 입력부와, 재료의 중량을 측정하는 측정부와, 상기 입력부로 입력된 비율 정보에 따라 상기 측정부에서 측정된 중량을 변환하는 마이크로프로세서와, 상기 마이크로프로세서의 제어를 받아 상기 변환된 중량값을 표시하는 표시부를 포함한 것을 특징으로 한다.
더 상세하게는, 상기한 공개특허 제10-2009-0123724호는, 요리나 제과, 제빵 레시피(recipe)는 특정 인원(예를 들면, 4인)을 기준으로 재료들의 양이 표시되어 있으나, 종래의 전자저울은 물건의 절대적인 중량을 측정하는 것에 불과하였으므로, 사용자가 기준량에 비해 더 많은 양의 요리를 해야 할 경우나 더 적은 양의 요리를 해야 할 경우에는 그 비율에 맞추어 모든 재료들의 양을 따로 계산해야 했던 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 다수의 재료들의 상대적인 양인 중량% 또는 백분율을 표시하거나, 사용자가 입력한 비율에 따른 중량값이 표시되는 전자저울을 제공하기 위한 것이다.
그러나 상기한 등록실용신안공보 제20-0419363호의 전자저울 및 상기한 공개특허 제10-2009-0123724호의 전자저울은, 여러 가지 내, 외부적 요인에 의해 발생할 수 있는 오차를 보상할 수 있는 방법에 대하여는 전혀 언급되어 있지 않다.
이에 대하여, 종래기술의 또 다른 예로서, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-0388940호(2003.06.12. 등록)에 개시된 바와 같은 "편심 및 경사에 의한 오차의 보상이 가능한 전자저울"이 있다.
즉, 상기한 등록특허 제10-0388940호의 "편심 및 경사에 의한 오차의 보상이 가능한 전자저울"은, 피계량물체의 편심을 보상함과 동시에 피계량물체가 놓여지는 플레이트가 경사진 경우에 이로 인해 발생하는 측정상의 오차가 보상되어 정확한 하중을 측정할 수 있는 전자저울에 관한 것이다.
이를 위해, 상기한 등록특허 제10-0388940호는, 베이스플레이트, 상기 베이스플레이트의 상부에 배치되며 피계량물체가 놓여지는 상부플레이트, 상기 베이스플레이트와 상기 상부플레이트 사이에 배치되어 상기 피계량물체가 놓여진 상기 상부플레이트에 의해 중력방향의 하중이 가해지며 상기 하중에 의해 발생되는 외형의 변화에 의해 그 저항치가 가변되는 적어도 하나의 수직분력센서를 구비한 복수의 수직분력로드셀, 각각의 상기 수직분력센서를 포함하여 구성된 수직분력브리지회로, 상기 브리지회로 내의 소정 위치에서 출력된 수직분력전압에 기초하여 상기 피계량물체의 하중을 산출하는 하중출력부, 상기 상부플레이트의 측방에 배치되어 수평방향에 대해 기울어진 상기 상부플레이트에 의해 상기 상부플레이트의 판면방향으로 수평분력이 가해지며, 상기 수평분력에 의해 발생되는 외형의 변화에 의해 그 저항치가 가변되는 적어도 하나의 수평분력센서를 구비한 복수의 수평분력로드셀 및 상기 수평분력센서들 중 적어도 일부를 포함하여 구성된 적어도 하나의 수평분력브리지회로를 포함하며, 상기 하중출력부는 상기 수평분력브리지회로 내의 소정 위치에서 출력된 수평분력전압 및 상기 수직분력브리지회로 내의 소정 위치에서 출력된 수직분력전압에 기초하여 상기 피계량물체의 하중을 산출하는 것을 특징으로 하는 전자저울을 개시하고 있다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 전자저울들은, 일반적으로 측정대상물이 하중검출 센서에 주는 압력변화로부터 무게를 산출하기 때문에, 주변 기압의 변화가 발생하면 전자저울의 무게측정에 영향을 줄 수 있으나, 이러한 점에 대하여는 전혀 고려하지 않고 있다.
여기서, 일반적인 대기압 환경에서는, 무게를 측정하는 짧은 시간 동안의 기압 변화는 극히 미미하므로 특별히 고려할 필요가 없다.
그러나 예를 들면, 글로브박스(glovebox)와 같이 부피가 작고 밀폐된 공간에서는, 작업자가 글로브를 사용함에 따라 내부 압력이 시시각각 변화한다.
따라서 이러한 환경에서는 기압의 차이로 인해 측정대상물의 무게가 변화하므로, 종래의 일반적인 전자저울을 사용하게 되면 정확한 무게를 측정하는 것이 불가능하여 측정오차가 증가하게 된다.
즉, 글로브박스와 같이 밀폐된 공간에서는 쉽게 내부기압이 변화하므로, 종래의 전자저울에 있어서 이러한 기압변화는 곧 전자저울에 측정오차로 작용하게 된다.
따라서 이러한 오차를 억제하기 위하여는, 무게를 측정하는 동안 밀폐공간 내부의 공기 압력변화를 최소화해야 하나, 글로브가 장착된 좁은 공간에서는 이를 달성하기가 어려웠다.
아울러, 종래의 일반적인 전자저울은, 기압의 변화를 감지하여 그 변화량에 따른 무게의 차이를 보상하는 기능이 없기 때문에, 예를 들면, 글로브박스와 같이 내부기압이 변화하는 환경에서는 전자저울을 이용한 무게 측정에 큰 오차가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 전자저울은, 예를 들면, 상기한 바와 같이 기압이 시시각각 변화하는 환경에서 측정되는 무게값 또한 시시각각으로 변화하게 되면 표시부에 표시되는 값 또한 시시각각으로 변화하여 사용자가 육안으로 측정값을 파악하기가 매우 곤란하였던 문제점도 있는 것이었다.
따라서 상기한 바와 같은 종래의 전자저울을 이용한 무게측정의 문제점을 해결하기 위하여는, 글로브박스와 같이 내부기압이 변화하는 환경에서 기압의 변화를 감지하여 그 변화량에 따른 무게의 차이를 보상하는 기능을 가지도록 함으로써, 기압이 수시로 변화하는 환경에서도 항상 정확한 무게를 측정할 수 있는 동시에, 측정되는 무게값이 시시각각으로 변화하더라도 표시부에 표시되는 값은 사용자가 파악하기 용이하도록 일정 시간 유지되도록 하는 전자저울을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 전자저울은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 전자저울의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 대기압 측정센서를 이용하여 공기의 압력변화를 보정함으로써, 글로브박스와 같이 내부 기압이 시시각각 변화하는 환경에서도 측정대상물의 무게를 간편하게 보정하여 측정대상물의 무게를 항상 정확하게 측정하고 표시할 수 있는 전자저울을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 측정 주변압력이 시시각각 변화하는 환경에서는 측정되는 무게값 또한 시시각각으로 변화하므로 사용자가 측정값을 파악하기가 곤란하였던 문제점을 해결하여, 무게측정값 표시를 지연시키거나 정지하는 장치를 도입하여 사용자의 편리를 도모한 전자저울을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울에 있어서, 측정대상이 위치되는 측정접시와, 상기 측정대상의 무게를 검출하는 하중검출부와, 상기 하중검출부에서 상기 측정대상의 무게를 검출할 때의 기압을 측정하는 기압측정부와, 각각의 검출신호를 디지털신호로 A/D 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부로부터의 신호에 근거하여 영점측정시의 기압과 측정대상의 무게 측정시의 기압차를 산출하는 기압보정 연산부와, 상기 기압보정 연산부에서 산출된 기압값을 반영하여 측정된 무게값을 보정하는 계량치 연산부 및 상기 계량치 연산부에 의해 최종적으로 산출된 측정값을 표시하고, 상기 전자저울 전체의 동작을 제어하는 표시제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울이 제공된다.
여기서, 상기 전자저울은, 상기 측정값의 표시를 정지시키기 위한 표시정지버튼 또는 상기 측정값의 표시시간을 지연시키기 위한 표시지연버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 표시정지버튼 또는 상기 표시지연버튼은, 개폐식 또는 토글(toggle) 기능을 가지는 버튼인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시지연버튼의 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전자력을 발생시키고, 그러한 발생전자력의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 전자력평형기구인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 힘이 가해지는 로드셀인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 파장을 발생시키고, 그러한 파장의 주파수 변화로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 파장발생기구인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전기신호를 발생시키고, 그러한 전기신호의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전기신호는, 전기저항, 전압, 전류신호 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기압측정부는, 전자식 압력측정센서, 전자력식 압력센서, 반도체 압력센서, 수은을 이용한 측정센서 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기압측정부는, 상기 하중검출부와 동일한 구조의 감지기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 기압보정 연산부는, 영점측정 시의 기압에 대한 압력변화를 무게변화로 환산하여 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 기압변화에 따른 측정오차를 보정하기 위한 측정방법에 있어서, 전자저울의 영점조정 버튼을 활성화하여 상기 전자저울의 영점을 조정하는 단계와, 상기 전자저울의 측정접시의 무게에 대한 데이터를 수집하는 단계와, 측정접시의 무게에 대한 데이터와 함께 영점조정시의 기압데이터를 측정하여 수집하는 단계와, 측정대상물을 상기 측정접시 위에 올려놓고 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계와, 측정된 상기 측정대상의 무게데이터로부터 상기 측정접시의 무게데이터를 감산하여 상기 측정대상의 실제 무게데이터를 산출하는 단계와, 상기 영점조정시와 상기 측정대상의 측정시의 각각의 기압데이터로부터 기압의 변화량을 산출하는 단계와, 상기 기압의 변화량을 산출하는 단계에서 산출된 변화량에 근거하여, 기압변화에 따른 표시무게값을 산출하고 이를 표시하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 측정방법이 제공된다.
여기서, 상기 표시하는 단계는, 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는지 확인하는 단계와, 상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는 것으로 확인되면, 해당하는 만큼 표시시간을 지연 또는 정지시켜 무게값을 표시하는 단계와, 상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 없는 것으로 확인되거나, 요청된 지연시간이 경과하면, 상기 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계로 되돌아가 이후의 처리를 반복하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따르면, 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울에 있어서, 측정대상이 위치되는 측정접시와, 상기 측정대상의 무게를 검출하는 하중검출부와, 상기 하중검출부에서 상기 측정대상의 무게를 검출할 때의 기압을 측정하는 기압측정부와, 각각의 검출신호를 디지털신호로 A/D 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부로부터의 신호에 근거하여 영점측정시의 기압과 측정대상의 무게 측정시의 기압차를 산출하는 기압보정 연산부와, 상기 기압보정 연산부에서 산출된 기압값을 반영하여 측정된 무게값을 보정하는 계량치 연산부 및 상기 계량치 연산부에 의해 최종적으로 산출된 측정값을 표시하고, 상기 전자저울 전체의 동작을 제어하는 동시에, 상기 측정값의 표시를 정지시키기 위한 표시정지버튼 또는 상기 측정값의 표시시간을 지연시키기 위한 표시지연버튼을 구비한 표시제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울이 제공된다.
여기서, 상기 표시정지버튼 또는 상기 표시지연버튼은, 개폐식 또는 토글(toggle) 기능을 가지는 버튼인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시지연버튼의 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전자력을 발생시키고, 그러한 발생전자력의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 전자력평형기구인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 힘이 가해지는 로드셀인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 파장을 발생시키고, 그러한 파장의 주파수 변화로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 파장발생기구인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전기신호를 발생시키고, 그러한 전기신호의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전기신호는, 전기저항, 전압, 전류신호 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기압측정부는, 전자식 압력측정센서, 전자력식 압력센서, 반도체 압력센서, 수은을 이용한 측정센서 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기압측정부는, 상기 하중검출부와 동일한 구조의 감지기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 기압보정 연산부는, 영점측정 시의 기압에 대한 압력변화를 무게변화로 환산하여 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 기압변화에 따른 측정오차를 보정하기 위한 측정방법에 있어서, 전자저울의 영점조정 버튼을 활성화하여 상기 전자저울의 영점을 조정하는 단계와, 상기 전자저울의 측정접시의 무게에 대한 데이터를 수집하는 단계와, 측정접시의 무게에 대한 데이터와 함께 영점조정시의 기압데이터를 측정하여 수집하는 단계와, 측정대상물을 상기 측정접시 위에 올려놓고 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계와, 측정된 상기 측정대상의 무게데이터로부터 상기 측정접시의 무게데이터를 감산하여 상기 측정대상의 실제 무게데이터를 산출하는 단계와, 상기 영점조정시와 상기 측정대상의 측정시의 각각의 기압데이터로부터 기압의 변화량을 산출하는 단계와, 상기 기압의 변화량을 산출하는 단계에서 산출된 변화량에 근거하여, 기압변화에 따른 표시무게값을 산출하고 이를 표시하는 단계와, 상기 표시하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는지 확인하는 단계와, 상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는 것으로 확인되면, 해당하는 만큼 표시시간을 지연 또는 정지시켜 무게값을 표시하는 단계와, 상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 없는 것으로 확인되거나, 요청된 지연시간이 경과하면, 상기 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계로 되돌아가 이후의 처리를 반복하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 측정방법이 제공된다.
여기서, 상기 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기압측정부와 기압보정 연산부를 포함하여 기압이 시시각각 변화하는 환경에서도 기압변화에 대한 영향을 보정하는 기능을 가지는 전자저울을 제공함으로써, 글로브박스와 같이 내부기압이 변화하는 환경에서도 측정대상물의 무게를 항상 정확하게 측정하고 표시할 수 있는 전자저울을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 측정값의 표시를 지연시키거나 정지하는 기능을 구비하도록 구성함으로써, 측정되는 무게값이 빠르게 변화하면 표시되는 표시값도 동시에 변화하여 사용자가 측정값을 파악하기가 곤란하였던 종래의 전자저울의 문제점을 해결하여, 사용자의 편리를 도모한 전자저울을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울의 구체적인 실시예로서의 전자저울의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울의 중량측정 동작의 처리과정을 나타내는 플로차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울의 상세한 내용에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 하중 검출부, 기압 측정부, 신호변환부, 기압보정 연산부, 계량치 연산부 및 무게측정값 표시정지 또는 지연버튼을 구비한 표시제어부를 포함하여, 내부 공기 압력변화를 정확하게 보정하는 기능을 가지는 무게측정장치를 제공하고자 하는 것이다.
계속해서, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울의 상세한 구성에 대하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 압력변화에 따른 무게 보정방법을 도입한 전자저울(10)은, 측정대상의 무게를 검출하는 하중검출부(11)와, 하중검출부(11)에서 측정대상의 무게를 검출할 때의 기압을 측정하는 기압측정부(12)와, 각 검출신호를 디지털신호로 A/D 변환하는 신호변환부(13)와, 신호변환부(13)로부터의 신호에 근거하여 영점측정시의 기압과 측정대상의 무게 측정시의 기압차를 산출하는 기압보정 연산부(14)와, 기압보정 연산부(14)에서 산출된 기압값을 반영하여 측정된 무게값을 보정하는 계량치 연산부(15) 및 계량치 연산부(15)에 의해 최종적으로 산출된 측정값을 표시하고 전자저울(10) 전체의 동작을 제어하며, 측정값의 표시정지 또는 지연버튼이 설치된 표시제어부(16)를 포함하여 구성되어 있다.
더 상세하게는, 일반적으로, 전자저울은 측정대상물의 무게를 측정하기 전에 영점버튼을 활성화하여 측정접시 등 측정에 소요되는 물체의 무게값을 제거하게 되며, 이에 더하여, 본 발명에서는, 영점보정시뿐만 아니라 실제 측정대상의 무게측정시에, 기압의 변화를 보정하기 위하여 전자저울이 놓인 공간의 기압도 함께 측정하여 수집한다.
이후, 측정대상물의 무게를 표시할 시점까지의 기압을 연속적으로 측정하여, 영점측정시의 기압에 대하여 표시 시점에서 변화된 기압차이를 기압보정 연산부(14)를 통하여 산출하고, 무게측정값 표시에 반영한다.
여기서, 하중검출부(11)는, 측정접시상의 하중에 대응하는 전자력을 발생시키고, 그러한 발생전자력의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 전자력 평형기구를 이용할 수 있다.
또는, 하중검출부(11)는, 측정접시상의 하중에 대응하는 힘이 가해지는 로드셀을 이용하여 구성할 수 있다.
또한, 하중검출부(11)는, 측정접시상의 하중에 대응하는 파장을 발생시키고, 그 파장의 주파수 변화로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 파장발생기구를 이용하여, 수정진동자의 파장변화를 이용하는 방법으로 구성할 수도 있다.
아울러, 하중검출부(11)는, 측정접시상의 하중에 대응하는 전기신호를 발생시키고, 그 전기신호의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 것과 같이, 압전소자의 전기신호를 이용하는 방법을 이용할 수도 있으며, 여기서, 상기한 전기신호는, 전기저항, 전압, 전류신호 중 하나 이상을 포함한다.
또한, 기압측정부(12)는, 전자식 압력측정센서, 전자력식 압력센서, 반도체 압력센서, 수은을 이용한 측정센서 중 하나 이상을 포함하여 구성할 수 있다.
아울러, 측정 정확도를 유지하는 동시에 장치를 단순화하기 위해서는, 하중검출부(11)와 기압측정부(12)에 각각 동일한 장치를 이용하는 것이 바람직하다.
또, 기압보정 연산부(14)는, 예를 들면, 영점조정시의 기압에 대한 압력변화를 무게변화로 환산하여 보정하는 장치를 이용하여 구성할 수 있다.
또한, 표시제어부(16)는, 전자저울(10) 전체의 동작을 제어하는 것이며, 계량치 연산부(15)에 의해 최종적으로 산출된 측정값을 표시하는 동시에, 무게값표시 지연 또는 정지버튼을 구비하여, 즉, 실제 측정값이 표시부에 표시되는 표시시간을 조절 가능하도록 구성함으로써, 연속적으로 측정되는 무게값을 일정 간격으로 표시하여 관찰자가 무게값을 손쉽게 판독할 수 있도록 구성된다.
여기서, 측정값의 표시 간격은, 일반적으로, 인간의 시각 반응속도를 고려하여 0.5초 이상 10초 이내의 간격으로 무게값을 표시하도록 하면, 측정의 정확도를 유지하면서도 관찰자가 측정값을 손쉽게 판독할 수 있다.
또한, 무게값표시 지연 또는 정지버튼의 형태는, 개폐식 또는 토글(toggle) 기능을 포함하는 버튼으로 구성할 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 상기한 바와 같이 하여 구성된 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울(10)의 구체적인 동작에 대하여 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울(10)의 구체적인 동작은, 먼저, 저울의 영점조정 버튼을 활성화하여 저울의 영점을 조정한다(단계 S1).
이때, 측정접시의 무게에 대한 데이터를 수집하여 이후의 측정에 반영하도록 하는 동시에, 영점조정시의 기압데이터를 함께 측정하여 수집한다.
다음으로, 측정대상물을 측정접시 위에 올려놓고 측정대상의 무게데이터와 함께, 측정시의 기압데이터를 수집한다(단계 S2).
계속해서, 상기한 단계(S2)에서 측정된 측정대상의 무게데이터에서 상기한 단계(S1)에서 측정한 측정접시의 무게데이터를 감산하여 실제의 측정대상의 무게데이터를 산출하고, 동시에 영점조정시와 실제 측정시의 기압데이터의 변화량을 산출한다(단계 S3).
이어서, 상기한 단계(S3)에서 산출된 기압데이터의 변화량을 반영하여, 기압변화에 따른 표시무게값을 산출하고, 이를 표시부에 표시하도록 한다(단계 S4).
이때, 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는 것으로 확인되면, 해당하는 만큼 표시시간을 지연 또는 정지시켜 무게값을 표시한다(단계 S5).
또한, 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 없는 것으로 확인되거나, 요청된 지연시간이 경과하면, 계속해서 처리는 단계(S2)로 되돌아가고, 이후의 처리를 반복한다.
따라서 상기한 바와 같이 하여, 예를 들면, 글로브박스와 같이, 밀폐된 공간에서 내부 기압이 시시각각 변화하는 환경에서도 측정대상물의 무게를 항상 정확하게 측정하고 표시할 수 있는 동시에, 측정값의 표시를 지연시키거나 정지하는 기능을 구비하도록 함으로써, 측정값이 빠르게 변화하면 표시값도 동시에 변화하여 사용자가 측정값을 파악하기가 곤란하였던 종래의 전자저울의 문제점을 해결하고, 사용자의 편리를 도모할 수 있는 전자저울을 제공할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 전자저울 11. 하중검출부
12. 기압측정부 13. 신호변환부
14. 기압보정 연산부 15. 계량치 연산부
16. 표시제어부

Claims (28)

  1. 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울에 있어서,
    측정대상이 위치되는 측정접시와,
    상기 측정대상의 무게를 검출하는 하중검출부와,
    상기 하중검출부에서 상기 측정대상의 무게를 검출할 때의 기압을 측정하는 기압측정부와,
    각각의 검출신호를 디지털신호로 A/D 변환하는 신호변환부와,
    상기 신호변환부로부터의 신호에 근거하여 영점측정시의 기압과 측정대상의 무게 측정시의 기압차를 산출하는 기압보정 연산부와,
    상기 기압보정 연산부에서 산출된 기압값을 반영하여 측정된 무게값을 보정하는 계량치 연산부 및
    상기 계량치 연산부에 의해 최종적으로 산출된 측정값을 표시하고, 상기 전자저울 전체의 동작을 제어하는 표시제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전자저울은, 상기 측정값의 표시를 정지시키기 위한 표시정지버튼 또는 상기 측정값의 표시시간을 지연시키기 위한 표시지연버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 표시정지버튼 또는 상기 표시지연버튼은, 개폐식 또는 토글(toggle) 기능을 가지는 버튼인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 표시지연버튼의 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전자력을 발생시키고, 그러한 발생전자력의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 전자력평형기구인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 힘이 가해지는 로드셀인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 파장을 발생시키고, 그러한 파장의 주파수 변화로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 파장발생기구인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전기신호를 발생시키고, 그러한 전기신호의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 전기신호는, 전기저항, 전압, 전류신호 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 기압측정부는, 전자식 압력측정센서, 전자력식 압력센서, 반도체 압력센서, 수은을 이용한 측정센서 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 기압측정부는, 상기 하중검출부와 동일한 구조의 감지기로 구성되는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 기압보정 연산부는, 영점측정 시의 기압에 대한 압력변화를 무게변화로 환산하여 보정하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  13. 기압변화에 따른 측정오차를 보정하기 위한 측정방법에 있어서,
    전자저울의 영점조정 버튼을 활성화하여 상기 전자저울의 영점을 조정하는 단계와,
    상기 전자저울의 측정접시의 무게에 대한 데이터를 수집하는 단계와,
    측정접시의 무게에 대한 데이터와 함께 영점조정시의 기압데이터를 측정하여 수집하는 단계와,
    측정대상물을 상기 측정접시 위에 올려놓고 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계와,
    측정된 상기 측정대상의 무게데이터로부터 상기 측정접시의 무게데이터를 감산하여 상기 측정대상의 실제 무게데이터를 산출하는 단계와,
    상기 영점조정시와 상기 측정대상의 측정시의 각각의 기압데이터로부터 기압의 변화량을 산출하는 단계와,
    상기 기압의 변화량을 산출하는 단계에서 산출된 변화량에 근거하여, 기압변화에 따른 표시무게값을 산출하고 이를 표시하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 측정방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는지 확인하는 단계와,
    상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는 것으로 확인되면, 해당하는 만큼 표시시간을 지연 또는 정지시켜 무게값을 표시하는 단계와,
    상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 없는 것으로 확인되거나, 요청된 지연시간이 경과하면, 상기 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계로 되돌아가 이후의 처리를 반복하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 측정방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 측정방법.
  16. 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울에 있어서,
    측정대상이 위치되는 측정접시와,
    상기 측정대상의 무게를 검출하는 하중검출부와,
    상기 하중검출부에서 상기 측정대상의 무게를 검출할 때의 기압을 측정하는 기압측정부와,
    각각의 검출신호를 디지털신호로 A/D 변환하는 신호변환부와,
    상기 신호변환부로부터의 신호에 근거하여 영점측정시의 기압과 측정대상의 무게 측정시의 기압차를 산출하는 기압보정 연산부와,
    상기 기압보정 연산부에서 산출된 기압값을 반영하여 측정된 무게값을 보정하는 계량치 연산부 및
    상기 계량치 연산부에 의해 최종적으로 산출된 측정값을 표시하고, 상기 전자저울 전체의 동작을 제어하는 동시에, 상기 측정값의 표시를 정지시키기 위한 표시정지버튼 또는 상기 측정값의 표시시간을 지연시키기 위한 표시지연버튼을 구비한 표시제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 표시정지버튼 또는 상기 표시지연버튼은, 개폐식 또는 토글(toggle) 기능을 가지는 버튼인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 표시지연버튼의 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전자력을 발생시키고, 그러한 발생전자력의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 전자력평형기구인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 힘이 가해지는 로드셀인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  21. 제 16항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 파장을 발생시키고, 그러한 파장의 주파수 변화로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 파장발생기구인 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  22. 제 16항에 있어서,
    상기 하중검출부는, 상기 측정접시상의 하중에 대응하는 전기신호를 발생시키고, 그러한 전기신호의 크기로부터 해당 측정접시상의 하중을 검출하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 전기신호는, 전기저항, 전압, 전류신호 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  24. 제 16항에 있어서,
    상기 기압측정부는, 전자식 압력측정센서, 전자력식 압력센서, 반도체 압력센서, 수은을 이용한 측정센서 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  25. 제 16항에 있어서,
    상기 기압측정부는, 상기 하중검출부와 동일한 구조의 감지기로 구성되는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  26. 제 16항에 있어서,
    상기 기압보정 연산부는, 영점측정 시의 기압에 대한 압력변화를 무게변화로 환산하여 보정하는 것을 특징으로 하는 기압변화 보정기능을 가지는 전자저울.
  27. 기압변화에 따른 측정오차를 보정하기 위한 측정방법에 있어서,
    전자저울의 영점조정 버튼을 활성화하여 상기 전자저울의 영점을 조정하는 단계와,
    상기 전자저울의 측정접시의 무게에 대한 데이터를 수집하는 단계와,
    측정접시의 무게에 대한 데이터와 함께 영점조정시의 기압데이터를 측정하여 수집하는 단계와,
    측정대상물을 상기 측정접시 위에 올려놓고 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계와,
    측정된 상기 측정대상의 무게데이터로부터 상기 측정접시의 무게데이터를 감산하여 상기 측정대상의 실제 무게데이터를 산출하는 단계와,
    상기 영점조정시와 상기 측정대상의 측정시의 각각의 기압데이터로부터 기압의 변화량을 산출하는 단계와,
    상기 기압의 변화량을 산출하는 단계에서 산출된 변화량에 근거하여, 기압변화에 따른 표시무게값을 산출하고 이를 표시하는 단계와,
    상기 표시하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는지 확인하는 단계와,
    상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 있는 것으로 확인되면, 해당하는 만큼 표시시간을 지연 또는 정지시켜 무게값을 표시하는 단계 와,
    상기 확인하는 단계에서 표시지연 또는 정지에 대한 요청이 없는 것으로 확인되거나, 요청된 지연시간이 경과하면, 상기 측정대상의 무게데이터와 함께 측정시의 기압데이터를 수집하는 단계로 되돌아가 이후의 처리를 반복하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 측정방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 지연시간은 0.5초 이상 10초 이내의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 측정방법.
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