JP2017026447A - 電子天秤 - Google Patents

Abstract

【課題】特定物を含有する試料において、目標採取重量の特定物を計量することができる電子天秤を提供する。【解決手段】試料中に含有される特定物の重量割合情報が入力される第一入力手段３１ａと、試料中に含有される特定物の目標採取重量ＷＥが入力される第二入力手段３１ｂと、重量割合情報及び目標採取重量ＷＥに基づいて、目標採取重量ＷＥの特定物を採取するために必要な試料の目標計量値ＷＴを算出する算出手段３２とを備えた構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、電子天秤に関する。

実験者が１ｍｇ／ｍｌの酒石酸ナトリウム（化学式：Ｃ_４Ｈ_４Ｎａ_２Ｏ_６、分子量：１９４．０８）の水溶液を作製する際に、酒石酸ナトリウム二水和物（化学式：Ｃ_４Ｈ_４Ｎａ_２Ｏ_６・２Ｈ_２Ｏ、分子量：２３０．０８）を用いることがある。この酒石酸ナトリウム二水和物には水和水が含まれているため、実験者は、１ｍｌの水に溶解させる酒石酸ナトリウム二水和物の目標計量値を下記式（１）で計算し、１．１８ｍｇの酒石酸ナトリウム二水和物を電子天秤で計量するとともに、任意計量値αの酒石酸ナトリウム二水和物を電子天秤で計量し、任意計量値αの酒石酸ナトリウム二水和物を溶解させる水の目的量を下記式（２）で計算して、０．８４αｍｌの水を計量するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
１×２３０．０８／１９４．０８＝「目標計量値１．１８」 ・・・（１）
α×１９４．０８／２３０．０８＝「目的量０．８４α」 ・・・（２）

特開２００４−２０８８４６号公報

しかしながら、実験者が式（１）や式（２）を用いて計算する場合、時間と手間がかかるだけでなく計算間違いが発生することがあった。
そこで、本発明は、特定物を含有する試料において、目標採取重量の特定物を計量することができる電子天秤の提供をその目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の電子天秤は、試料中に含有される特定物の重量割合情報が入力される第一入力手段と、前記試料中に含有される特定物の目標採取重量が入力される第二入力手段と、前記重量割合情報及び前記目標採取重量に基づいて、前記目標採取重量の特定物を採取するために必要な試料の目標計量値を算出する算出手段とを備えるようにしている。

本発明の電子天秤によれば、実験者等が重量割合情報と目標採取重量とを入力することにより、目標採取重量の特定物を採取するために必要な試料の目標計量値が算出される。これにより、実験者等は、算出された目標計量値の試料を計量すれば、目標採取重量の特定物を採取することができる。

以上のように、本発明の電子天秤によれば、手計算にかかる手間を削減し、さらに計算間違いによる計量ミスを防ぐことができる。

（他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記の発明において、荷重検出部に載置されている前記試料の計量値を表示するとともに、前記目標計量値を表示する表示手段を備えるようにしてもよい。

また、上記の発明において、前記表示手段は、前記荷重検出部に載置されている特定物の採取重量を表示するようにしてもよい。
これにより、従来は２回の計算が必要であった目標計量値と採取重量とを一画面で同時に確認できるだけでなく、計量値と合わせて認識しながら計量することができ、作業効率を向上させるとともに手計算による計算間違いを防ぐことができる。

また、上記の発明において、前記荷重検出部に載置された前記試料の最終計量値及び前記特定物の最終採取重量、並びに、前記目標計量値を印刷するか或いは転送する保存手段を備えるようにしてもよい。
これにより、計量結果を間違いなく記録することができる。

また、上記の発明において、前記試料は水和物であり、前記特定物は水和水であり、前記重量割合情報は水和水の数であるようにしてもよい。
そして、上記の発明において、前記試料は化合物の塩であり、前記特定物は塩であり、前記重量割合情報は塩の種類及び数であるようにしてもよい。
さらに、上記の発明において、前記試料は混合物であり、前記特定物は一の化合物であり、前記重量割合情報は前記混合物中における一の化合物の重量割合であるようにしてもよい。

本発明に係る電子天秤の構成の一例を示すブロック図。 ディスプレイ表示画面の一例を示す図。 計量結果の印刷例を示す図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明に係る電子天秤の構成の一例を示すブロック図である。電子天秤１は、計量皿１０ａを有する荷重検出部１０と、信号処理器２０と、マイクロコンピュータ５０と、画像が表示されるディスプレイ６０と、実験者が入力操作を行うための操作キー６１と、印刷部６２とを備える。なお、各部の説明については後述する。
また、本発明に係る電子天秤１は、水和物中における水和水以外の化合物を計量する場合「調整１：水和物（PREPARATION-HYDRATE）」と、化合物の塩中における塩以外の化合物を計量する場合「調整２：塩（PREPARATION-CHLORINE）」と、化合物中における母核分子量の量を計量する場合「調整３：分子量（PREPARATION-MOLECULAR）」と、混合物中における一の化合物を計量する場合「調整４：純度（PREPARATION-PURITY）」に用いることができる。

図２は、ディスプレイ６０に表示された画面の一例を示す図であって、水和物「酒石酸ナトリウム二水和物」を用いて「目標採取重量０．００１００ｇ」の化合物「酒石酸ナトリウム」を計量した場合の表示画面を示した。
画面の第１行目には、「調整１：水和物」が実行されていることを示す「調整：水和物」が表示されている。
第２行目には、採取すべき特定物である酒石酸ナトリウムの目標計量値（TARGET）を示す「目標量：０．００１１８ｇ」が表示されている。
第３行目には、計量皿１０ａに載置されている水和物の計量値（GROSS）を示す「測定量：０．０００９８ｇ」が表示されている。
第４行目には、計量皿１０ａに載置されている酒石酸ナトリウムの採取重量（PICKING）を示す「採取量：０．０００８３ｇ」が表示されている。

これにより、本発明の電子天秤１では、実験者はディスプレイ６０に表示されている「目標量：０．００１１８ｇ」を確認しながら、「測定量：０．０００９８ｇ」が「目標量：０．００１１８ｇ」（又は「採取量：０．０００８３ｇ」が「採取量：０．００１００ｇ」）となるまで、酒石酸ナトリウム二水和物を計量皿１０ａに載置していくことになる。

ここで、本発明に係る電子天秤１の構成について説明する。
荷重検出部１０は、計量皿１０ａに載置された酒石酸ナトリウム二水和物等の試料の重量をロードセル（図示せず）によって検出し、所定の時間間隔Δｔ（例えば数ミリ秒間隔）でアナログ信号を信号処理器２０に順次出力する。
信号処理器２０は、荷重検出部１０から検出されたアナログ信号を増幅する増幅器２０ａと、増幅後のアナログ信号をデジタル信号（計量値）Ｗ_Ｇに変換するＡ／Ｄ変換器２０ｂとを備える。

マイクロコンピュータ５０は、ＣＰＵ３０とメモリ４０とから構成される。ＣＰＵ３０が処理する機能をブロック化して説明すると、「重量割合情報」と「目標採取重量Ｗ_Ｅ」とを得てメモリ４０に記憶させる入力手段３１と、「目標計量値Ｗ_Ｔ」を算出する算出手段３２と、実行する「調整」の種類を選択する状態切替手段３３と、「目標計量値Ｗ_Ｔ」と「計量値Ｗ_Ｇ」と「採取重量Ｗ_Ｐ」とをディスプレイ６０に表示する表示手段３４と、「目標計量値Ｗ_Ｔ」と「最終計量値Ｗ_Ｇ’」と「最終採取重量Ｗ_Ｐ’」とを印刷部６２で印刷する保存手段３５とを有する。

状態切替手段３３は、操作キー６１から「調整１：水和物」や「調整２：塩」や「調整３：分子量」や「調整４：純度」のいずれかを実行する入力信号を受信し、選択された「調整」を実行する制御を行う。つまり、実験者は操作キー６１を用いて「調整１：水和物」や「調整２：塩」や「調整３：分子量」や「調整４：純度」を呼び出すことになる。

入力手段３１は、選択された「調整」を実行するために必要な試料中に含有される特定物の「重量割合情報（パラメータａ〜ｅ）」と、特定物の「目標採取重量（パラメータＡ）Ｗ_Ｅ」とを入力するためのパラメータ入力画面等をディスプレイ６０に表示し、第一入力手段３１ａに入力された「重量割合情報」と、第二入力手段３１ｂに入力された「目標採取重量Ｗ_Ｅ」とをメモリ４０に記憶させる制御を行う。
例えば、図２に示すように「調整１：水和物」が選択された場合には、実験者は操作キー６１を用いて、パラメータ入力画面に目標採取重量Ｗ_Ｅ「０．００１００ｇ（パラメータＡ）」と、酒石酸ナトリウム二水和物の分子量（W.MOLECULAR）「２３０．０８（パラメータａ）」と、酒石酸ナトリウム二水和物に含有される水和水の分子量「１８×２（パラメータｂ）」とを入力する。

また、「調整２：塩」が選択された場合には、実験者は操作キー６１を用いて、パラメータ入力画面に「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」と、「化合物の塩の分子量（W.MOLECULAR：パラメータａ）」と、化合物の塩に含有される「塩の分子量（パラメータｃ）」とを入力する。
「調整３：分子量」が選択された場合には、実験者は操作キー６１を用いて、パラメータ入力画面に「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」と、「化合物の分子量（W.MOLECULAR：パラメータａ）」と、化合物に含有される「母核分子量の分子量（パラメータｄ）」とを入力する。
「調整４：純度」が選択された場合には、実験者は操作キー６１を用いて、パラメータ入力画面に「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」と、混合物中における一の化合物の「重量％（パラメータｅ）」とを入力する。

算出手段３２は、「重量割合情報（パラメータａ〜ｅ）」と「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」とに基づいて、目標採取重量Ｗ_Ｅの特定物を採取するために必要な試料の「目標計量値Ｗ_Ｔ」を算出する制御を行う。
例えば、図２に示す「調整１：水和物」が選択された場合には、下記式（１’）とメモリ４０に記憶された「０．００１００ｇ（パラメータＡ）」と「２３０．０８（パラメータａ）」と「１８×２（パラメータｂ）」とを用いて、「目標量（目標計量値）Ｗ_Ｔ：０．００１１８ｇ」を算出する。
「目標採取重量Ｗ_Ｅ：０．００１００ｇ」×２３０．０８／（２３０．０８−１８×２）＝「目標量Ｗ_Ｔ：０．００１１８ｇ」 ・・・（１’）

また、「調整２：塩」が選択された場合には、下記式（３）とメモリ４０に記憶された「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」と「化合物の塩の分子量（パラメータａ）」と「塩の分子量（パラメータｃ）」とを用いて、「目標量Ｗ_Ｔ」を算出する。
目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）×化合物の塩の分子量（パラメータａ）／（化合物の塩の分子量（パラメータａ）−塩の分子量（パラメータｃ））＝「目標量Ｗ_Ｔ」 ・・・（３）

また、「調整３：分子量」が選択された場合には、下記式（４）とメモリ４０に記憶された「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」と「化合物の分子量（パラメータａ）」と「母核分子量の分子量（パラメータｄ）」とを用いて、「目標量Ｗ_Ｔ」を算出する。
目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）×化合物の分子量（パラメータａ）／母核分子量の分子量（パラメータｄ）＝「目標量Ｗ_Ｔ」 ・・・（４）

そして、「調整４：純度」が選択された場合には、下記式（５）とメモリ４０に記憶された「目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）」と「重量％（パラメータｅ）」とを用いて、「目標量Ｗ_Ｔ」を算出する。
目標採取重量Ｗ_Ｅ（パラメータＡ）×１００／重量％（パラメータｅ）＝「目標量Ｗ_Ｔ」 ・・・（５）

表示手段３４は、計量皿１０ａに載置されている試料の「測定量（計量値）Ｗ_Ｇ」と特定物の「採取量（採取重量）Ｗ_Ｐ」とをディスプレイ６０に表示するとともに、「目標量Ｗ_Ｔ」をディスプレイ６０に表示する制御を行う。なお、「測定量Ｗ_Ｇ」は、先に薬包紙や風袋を計量皿１０ａに載せて風袋引きした値を表示するようにしてもよい。
例えば、「調整１：水和物」が選択された場合には、ディスプレイ６０には図２に示す画面が表示される。
画面の第１行目には、状態切替手段３３で選択された「調整：水和物」が表示されている。
第２行目には、算出手段３２で算出された目標量Ｗ_Ｔについて、「目標量：０．００１１８ｇ」と表示されている。
第３行目には、信号処理器２０で取得されたデジタル信号（計量値）Ｗ_Ｇについて、「測定量：０．０００９８ｇ」が表示されている。
第４行目には、下記式（１’’）とメモリ４０に記憶された「２３０．０８（パラメータａ）」と「１８×２（パラメータｂ）」とデジタル信号（計量値）Ｗ_Ｇとを用いて算出された採取量Ｗ_Ｐについて、「採取量：０．０００８３ｇ」と表示されている。
「測定量Ｗ_Ｇ：０．０００９８ｇ」×（２３０．０８−１８×２）／２３０．０８＝「採取量Ｗ_Ｐ：０．０００８３ｇ」 ・・・（１’’）

なお、「調整２：塩」が選択された場合には、画面の第１行目には「調整：塩」が表示され、画面の第４行目には、下記式（３’）とメモリ４０に記憶された「化合物の塩の分子量（パラメータａ）」と「塩の分子量（パラメータｃ）」と「デジタル信号（計量値）Ｗ_Ｇ」とを用いて算出された「採取量Ｗ_Ｐ」が表示されることになる。
測定量Ｗ_Ｇ×（化合物の塩の分子量（パラメータａ）−塩の分子量（パラメータｃ））／化合物の塩の分子量（パラメータａ）＝「採取量Ｗ_Ｐ」 ・・・（３’）

また、「調整３：分子量」が選択された場合には、画面の第１行目には「調整：分子量」が表示され、画面の第４行目には、下記式（４’）とメモリ４０に記憶された「化合物の分子量（パラメータａ）」と「母核分子量の分子量（パラメータｄ）」と「デジタル信号（計量値）Ｗ_Ｇ」とを用いて算出された「採取量Ｗ_Ｐ」が表示されることになる。
測定量Ｗ_Ｇ×母核分子量の分子量（パラメータｄ）／化合物の分子量（パラメータａ）＝「採取量Ｗ_Ｐ」 ・・・（４’）

そして、「調整４：純度」が選択された場合には、画面の第１行目には「調整：純度」が表示され、画面の第４行目には、下記式（５’）とメモリ４０に記憶された「重量％（パラメータｅ）」と「デジタル信号（計量値）Ｗ_Ｇ」とを用いて算出された「採取量Ｗ_Ｐ」が表示されることになる。
測定量Ｗ_Ｇ×重量％（パラメータｅ）／１００＝「採取量Ｗ_Ｐ」 ・・・（５’）

保存手段３５は、実験者等が計量作業を終了したときに、操作キー６１を用いて計量皿１０ａに載置された試料の「最終計量値Ｗ_Ｇ’」と特定物の「最終採取重量Ｗ_Ｐ’」と「目標計量値Ｗ_Ｔ」とを印刷部６２で印刷する制御を行う。図３は、計量結果が印刷された用紙の一例を示す図である。
図３（ａ）には、水和物「酒石酸ナトリウム二水和物」を用いて「目標採取重量Ｗ_Ｅ：０．００１００ｇ」の化合物「酒石酸ナトリウム」を計量した際の結果が示されている。
第１行目には、「調整１：水和物」が実行されたことを示す「PREPARATION-HYDRATE」が印字されている。
第２行目には、操作キー６１で入力された試料名「Ｃ_４Ｈ_４Ｎａ_２Ｏ_６・２Ｈ_２Ｏ」が印字されている。
第３行目には、パラメータａを示す「W.MOLECULAR：２３０．０８」が印字されている。
第４行目には、パラメータｂを示す「HYDRATE：１８×２」が印字されている。
第５行目には、採取すべき酒石酸ナトリウム二水和物（試料）の目標計量値Ｗ_Ｔを示す「TARGET：０．００１１８ｇ」が印字されている。
第６行目には、計量皿１０ａに載置された酒石酸ナトリウム二水和物の計量値Ｗ_Ｇ’を示す「GROSS：０．０００９８ｇ」が印字されている。
第７行目には、計量皿１０ａに載置された酒石酸ナトリウムの採取重量Ｗ_Ｐ’を示す「PICKING：０．０００８３ｇ」が印字されている。

なお、図３（ｂ）は「調整２：塩（PREPARATION-CHLORINE）」の計量結果を示し、図３（ｃ）は「調整３：分子量（PREPARATION-MOLECULAR）」の計量結果を示し、図３（ｄ）は「調整４：純度（PREPARATION-PURITY）」の計量結果を示している。

以上のように、本発明の電子天秤１によれば、従来は２回の計算が必要であった目標計量値Ｗ_Ｔと採取重量Ｗ_Ｐとを一画面で同時に確認できるだけでなく、計量値Ｗ_Ｇと合わせて認識しながら計量することができ、作業効率を向上させるとともに手計算による計算間違いを防ぐことができる。また、得られた計量結果（Ｗ_Ｇ’、Ｗ_Ｐ’、Ｗ_Ｔ）を間違いなく記録することができる。

本発明は、電子天秤に適用することが可能である。

１ 電子天秤
３１ 入力手段
３１ａ 第一入力手段
３１ｂ 第二入力手段
３２ 算出手段

Claims (7)

1. 試料中に含有される特定物の重量割合情報が入力される第一入力手段と、
   前記試料中に含有される特定物の目標採取重量が入力される第二入力手段と、
   前記重量割合情報及び前記目標採取重量に基づいて、前記目標採取重量の特定物を採取するために必要な試料の目標計量値を算出する算出手段とを備えることを特徴とする電子天秤。
2. 荷重検出部に載置されている前記試料の計量値を表示するとともに、前記目標計量値を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
3. 前記表示手段は、前記荷重検出部に載置されている特定物の採取重量を表示することを特徴とする請求項２に記載の電子天秤。
4. 前記荷重検出部に載置された前記試料の最終計量値及び前記特定物の最終採取重量、並びに、前記目標計量値を印刷するか或いは転送する保存手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の電子天秤。
5. 前記試料は水和物であり、前記特定物は水和水であり、前記重量割合情報は水和水の数であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子天秤。
6. 前記試料は化合物の塩であり、前記特定物は塩であり、前記重量割合情報は塩の種類及び数であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子天秤。
7. 前記試料は混合物であり、前記特定物は一の化合物であり、前記重量割合情報は前記混合物中における一の化合物の重量割合であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子天秤。

Images