JP7011882B2 - 流量計機能を有する計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子天びん、電子はかり等の計量装置に関し、より詳しくは、液体や粉粒体の流量計機能を有する計量装置に関する。

従来、液体や、粉粒体の流量を精度よく測定するために、流量計機能を有する計量装置が知られている（例えば、特許文献１参照）

特許文献１の計量装置を用いる流量の測定は、以下の様に行われる。例えば、容器への注入量を計量する場合は、計量装置である電子天びんの計量皿に容器を載置して、ポンプなどの機器によりタンクから容器に注入される液体の質量を測定可能に構成し、測定開始の時刻ｔ_０時の計量値Ｗ_０を記録する。

次いで時刻ｔ_０から一定間隔（流量計算周期Δｔ）経過後の時刻ｔ_１にて同様に計量値ｗ_１を記録する。このようにして、流量計算周期Δｔ毎の、時刻ｔ_０，ｔ_１，ｔ_２・・・ｔ_ｎのときの計量値ｗ_０，ｗ_１，ｗ_２，・・・ｗ_ｎを刻々と記録する。そして、時刻ｔ_ｎ時の流量値Ｑ_ｎを、「その時の計量値と前回の計量値との差分により求める」とすることで、次の式
Ｑ_ｎ＝（ｗ_ｎ－ｗ_ｎ－１）／Δｔ
から所定の時刻ｔ_ｎにおける流量値Ｑ_ｎを求めることができる。

特開２０１４－１３７２５０号公報

流量計算周期Δｔは、流量およびその測定に必要な精度、すなわちその流量計算値に期待される精度（以下において、「要求分解能」という。）に応じて、設定する必要がある。しかし、従来の特許文献１の計量装置を用いる測定では、測定者が測定する流量や要求分解能に基いて流量計算周期Δｔを計算し、その度に計量装置の設定を変更する必要があり、作業が煩雑になるという問題があった。

具体的に、従来の計量装置を用いた場合の、流量計算周期Δｔの検討を、計量値の最小表示が０．０１ｇの電子天びんを使用し、約６ｇ/ｍｉｎの流量を、有効数字３桁、すなわち、分解能１００で測定したい場合を例として説明する。

なお、本明細書において、用語「要求分解能」とは上記の通り、当該測定において流量計算値に要求される精度を意味することとし、また、用語「分解能」は求められた計量値が、当該測定における最小表示の何倍になるかで表すものとする。すなわち、最小表示０．０１ｇ、計量値１ｇである場合に、分解能を１００と表すこととする。

Δｔ＝１秒で流量を計算する場合、１秒あたりの計量値の変化量は約０．１ｇ、電子天びんの最小表示が０．０１ｇであるので、検出される計量値の変化量は、最小表示の約１０倍となる。

よって算出される流量値の分解能は約１０となり、流量値の有効数字として３桁確保したい場合には分解能不足となる。

Δｔ＝１分で流量を計算する場合、１分あたりの計量値の変化量は約６ｇ、電子天びんの最小表示が０．０１ｇであるので、検出される計量値の変化量は、最小表示の約６００倍となる。

よって、算出される流量値の分解能は約６００となり、流量値の有効数字として３桁確保したい場合には分解能は十分もしくは過剰となる。

従って、検出される計量値の変化量が最小表示の約１００倍である１ｇとなる様に流量計算周期Δｔを設定すると、分解能１００で測定できる。計量値の変化量が１ｇとなるのに必要な時間は、１ｇ／６ｇ／ｍｉｎ＝１０秒であるので、流量計算周期Δｔは１０秒以上とすれば良いことがわかる。

このように、測定する流量、要求分解能により、流量計算周期Δｔの設定が必要となる。流量計算周期の設定を手動により行うことは、一定以上の精度で流量の異なるポンプをチェックする場合にポンプごとに設定を変更する必要があり、面倒である。また、設定ミスにより期待した精度が得られない場合もある。さらに、予め流量の目安がわからない場合には、流量の測定と流量計算周期の設定とを繰り返す必要があり、作業が煩雑になるという問題があった。

従って、本発明は、上記の不都合を解消し、流量計算周期の設定を自動的に行うことができる、測定操作が簡便な流量計機能を有する計量装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る流量計機能を有する計量装置は、流量計算対象物の荷重を検出し、荷重信号を出力する荷重センサ部と、前記荷重信号を所定の間隔で、順次デジタルの荷重データに変換するＡ／Ｄ変換部と、前記荷重データを、補正演算して順次計量値に換算し、該計量値から流量値を算出する演算処理部と、前記計量値を順次記憶する記憶部とを備え、前記演算処理部は、前記記憶部に記憶された前記計量値を用いて計量値の変化量を算出し、前記演算処理部は、計量値の最小表示および計量値の要求分解能に基いて、前記要求分解能を満たす計量値の変化量を算出し、前記演算処理部は、前記計量値の変化量が前記要求分解能を満たす計量値の変化量以上になる最小の時間を算出し、該時間に基いて流量計算周期を設定し、該流量計算周期に基いて流量値を計算することを特徴とする。

上記態様において、前記演算処理部が、予め定められた要求分解能の値を前記要求分解能として設定するように構成されていることも好ましい。

また、上記態様において、前記演算処理部に要求分解能の値を入力する入力部をさらに備え、前記演算処理部が、入力された要求分解能の値を前記要求分解能として設定し、該要求分解能に基いて前記要求分解能を満たす計量値の変化量を算出するように構成されていることも好ましい。

また、上記態様において、前記演算処理部が、予め設定されている複数の要求分解能設定を備え、前記要求分解能の値の入力が、前記複数の要求分解能設定から選択されることにより行われるように構成されていることも好ましい。

また、上記態様において、前記演算処理部が、予め設定されている複数の流量計算周期を備え、前記演算処理部が、前記複数の流量計算周期から、前記要求分解能を満たす計量値の変化量以上になる最小の時間以上となる最短の周期を選択して、前記流量計算周期を設定するように構成されていることも好ましい。

上記の構成によれば、計量装置が刻々と記憶する計量値の変化と、計量値の要求分解能から定められる必要な変化量とを比較し、必要な変化量を満たす最小の時間を算出し、これを流量計算周期として設定することができるので、測定操作において、手動で流量計算周期を計算し設定する手間を省くことができる。この結果、流量計算周期の計算を自動的に行うことができる、測定操作が簡便な流量計機能を有する計量装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電子天びんの内部構造を示すブロック図である。 同形態に係る電子天びんの液体の流量算出状態を示す概略構成図である。 同形態に係る電子天びんによる流量計算周期設定の処理動作のフローチャートである。 同形態に係る電子天びんによる流量計算周期設定の処理動作の詳細を説明する図である。 実施例２に係る電子天びんにおける、要求分解能の設定の一例を示す図である。 実施例３に係る電子天びんによる流量計算周期設定の処理動作の、一部を省略したフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施の形態について、実施例に基づき、図面を参照しながら説明する。また、各実施例において共通の構成については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

（実施例１）
図１は、本発明の実施の形態に係る計量装置の一例である電子天びん１０の内部構造を示すブロック図であり、図２は、電子天びん１０の流量算出状態を示す概略構成図である。

電子天びん１０は、荷重センサ部１と、クロック部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、演算処理部４と、記憶部５と、表示部６と、入力部７と、インターフェイス部８とを備える。

荷重センサ部１は、計量対象物である液体や粉粒体を注入する容器２１を載置する計量皿１ａを備え、計量対象物の荷重を検出する、例えば電磁平衡式センサや、ロードセルを備える荷重検出機構である。荷重センサ部１は、検出した荷重に対応するアナログ信号を出力する。

クロック部２は、例えば水晶発振子を備えるクロック発生回路である。クロック部２は、Ａ／Ｄ変換部３、演算処理部４に対して、一定間隔で基準時間信号を出力する。

Ａ／Ｄ変換部３は、Ａ／Ｄ変換回路を備えるＡ／Ｄ変換装置である。Ａ／Ｄ変換部３は、クロック部２からの基準時間信号に基づく一定間隔毎に、前記荷重センサ部１から出力されたアナログの荷重信号を、デジタル変換して荷重データとする。

演算処理部４は、例えばＭＣＵ（マイクロプロセッサ）である。演算処理部４は、Ａ／Ｄ変換部３から出力された荷重データを、基準時間信号に基づく一定間隔毎に計量値ｗ_１,ｗ_２，・・・に換算し、記憶部５に記憶させる。また、演算処理部４は、記憶部５に記憶された計量値ｗ_１,ｗ_２，・・・を用いて計量値の変化量Δｗ_１,Δｗ_２・・・を算出する。

なお、計量値、および計量値の変化量に関しては、特に時間を指定しない場合、代表符号として、それぞれｗ，Δｗと表すものとする。

また、演算処理部４は、最小表示Ｂ_＿ＭＩＮおよび計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを設定し、最小表示Ｂ_＿ＭＩＮおよび計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱに基いて、該要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たす計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣを算出する。また、演算処理部４は、前記計量値の変化量Δｗ_１,Δｗ_２・・・が、前記要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たす計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上になる時間Ｔ_＿ＳＰＣを算出し、該時間Ｔ_＿ＳＰＣを流量計算周期ΔＴとして設定する。

なお、Ａ／Ｄ変換部３や演算処理部４がクロック部２に相当するものを内蔵している構成の場合は、クロック部２を独立して設ける必要はない。

記憶部５は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ等の書き換え可能なメモリであり、演算処理部４で用いられる種々のデータを記憶する。

表示部６は、例えば液晶ディスプレイである。表示部６は、計量結果などのデータおよびその他設定に必要な表示等を表示する。

入力部７は、例えばキースイッチである。測定者は、このキースイッチから所謂「風袋引き」、「計量値の出力」、「流量計算モードの選択」等の指令や、「要求分解能」等の種々の設定を入力することができる。

なお、表示部６と、入力部７とを一体的に構成して、タッチパネル式の入力部７として設けてもよい。

インターフェイス部８は、図示しないパソコン等の外部機器に接続する際のインターフェイスである。電子天びん１０は、インターフェイス部８により外部機器へと接続可能に構成されている。したがって、測定データの外部機器への出力や、外部機器からの指令は、インターフェイス部８を介して行われる。

そして、電子天びん１０は、例えば、ポンプ２３によって容器２１に注入される液体の流量を測定する場合には、図２に示すように、容器２１にタンク２２内の液体がポンプ２３によって注入されるように構成される。

次に、電子天びん１０を用いて流量計算周期ΔＴを自動設定し、流量計算を行う場合の、演算処理部４の処理動作を、図３を参照しながら説明する。以下の動作は、通常天びんで行われる処理に組み込まれる動作である。通常、電子天びん１０は、所定の記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴで常に計量値ｗを記憶している（この動作を、以下において、「サンプリング」という。）。

流量測定モードが開始すると、ステップＳ１０１に移行して、演算処理部４は、流量測定モード用に予め定められた最小表示Ｂ_＿ＭＩＮを設定する。

次いで、ステップＳ１０２に移行すると、演算処理部４は、流量計算モードとしてあらかじめ設定されている記憶間隔Ｔ_{＿ＩＮＴ、}および流量計算周期Δｔの最大値Ｔ_＿ＭＡＸを設定する。流量計算周期Δｔの最大値Ｔ_＿ＭＡＸは、記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴの倍数であり、Ｔ_＿ＭＡＸ ＝ ｎ × Ｔ_＿ＩＮＴとして設定される。

次いで、ステップＳ１０３に移行すると、演算処理部４は、計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱに、予め定められた要求分解能の値Ｆ_{＿ＲＥＱＰ}を初期値として設定する。

次いで、ステップＳ１０４に移行して、入力部７から測定者が定めた要求分解能の値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}が入力された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０５に移行して、入力要求分解能値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}を、要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱとして再設定する。次いで、ステップＳ１０６に移行すると、演算処理部４は、入力要求分解能値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}に基づいて、計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たすのに必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣを、次の式（Ｉ）
Ｗ_＿ＳＰＣ ＝ Ｆ_＿ＲＥＱ × Ｂ_＿ＭＩＮ （Ｉ）
から算出する。

ステップＳ１０４において、入力部７から要求分解能の新たな入力がない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０６に移行して、要求分解能の初期値Ｆ_{＿ＲＥＱＰ}に基いて、計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たすのに必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣを、式（Ｉ）から算出する。

次いで、ステップＳ１０７に移行すると、演算処理部４は、前回のサンプリングから、所定の記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴに相当する時間の経過を判断する。記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴが経過していない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０８に移行して処理が終了し、電子天びん１０の通常の動作に戻る。記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴを経過した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９に移行して、記憶している計量値のメモリの内容を後述のようにシフトする。

ここで、前回のサンプリングから、所定の記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴを経過した場合（Ｙｅｓ）における、ステップＳ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１０の処理について、図４を参照して詳細に説明する。

上記の通り、流量計算周期Δｔの最大値Ｔ_＿ＭＡＸは、Ｔ_＿ＭＡＸ＝ ｎ × Ｔ_＿ＩＮＴ である。したがって、記憶部５には、最新の計量値を記憶する記憶領域をメモリ番号Ｍ_０として、メモリ番号がＭ_０，Ｍ_１・・・Ｍ_ｎであるｎ＋１個の記憶領域が作成されている。

演算処理部４は、記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴ毎に、計量値ｗを記憶領域Ｍ_ｎからＭ_０へと順次記憶させている。したがって、ステップＳ１０７の時点において、記憶領域Ｍ_ｎ・・・Ｍ_１，Ｍ_０には、ｎ × Ｔ_＿ＩＮＴ時間前の計量値ｗ_ｎ＋１から最新の計量値ｗ_１が、それぞれ記憶領域Ｍ_ｎ～Ｍ_０に順次記憶されている。そして、次の記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴ経過後のサンプリングにおいて、記憶領域Ｍ_ｎ－１～Ｍ_０に記憶されていた既存の計量値ｗ_ｎ～ｗ_０は、記憶領域Ｍ_ｎ～Ｍ_１にシフトし、且つＭ_ｎに記憶されていた既存の計量値ｗ_ｎ＋１は破棄される（Ｓ１０９）。

次いで、ステップＳ１１０に移行すると、記憶領域Ｍ_０には、新たな計量値ｗ_０が記憶される。このようにして、Ｓ１１０時点での記憶部５には、記憶間隔Ｔ_＿ＩＮＴ毎にサンプリングされた、最新の計量値ｗ_０から、ｎ × Ｔ_＿ＩＮＴ 時間前の計量値ｗ_ｎが順次に記憶されることになる。

図３に戻り、ステップＳ１１１に移行すると、演算処理部４は、まず、流量計算周期Δｔ算出のためのカウンタの値を初期値ｉ＝１にする。

次いで、ステップＳ１１２に移行すると、演算処理部４は、計量値の変化量Δｗ_ｉを次の式（ＩＩ）
Δｗ_ｉ＝｜ｗ_ｉ－ｗ_０｜ （ＩＩ）
に基づいて計算する。

ここでは、ｉ＝１であるので、Δｗ_１＝｜ｗ_１-ｗ_０｜となる。

次いで、ステップＳ１１３に移行すると、演算処理部４は、計量値の変化量Δｗ_iと、ステップＳ１０６で算出した、計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たすのに必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣとを比較し、次の式（ＩＩＩ）
Δｗ_ｉ ≧ Ｗ_＿ＳＰＣ （ＩＩＩ）
を満たすか否かを判断する。

式（ＩＩＩ）を満たす場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１６に移行して、必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上となる最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣとしてｉ×Ｔ_＿ＩＮＴ、すなわち、１×Ｔ_＿ＩＮＴを算出する。

式（ＩＩＩ）を満たさない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１４に移行して、流量計算周期Δｔ算出のためのカウンタの値ｉが、流量計算周期の最大値Ｔ_＿ＭＡＸに対応するカウンタの値ｎと、次の式（ＩＶ）
ｉ＝ｎ （ＩＶ）
を満たすかどうかを判断する。

式（ＩＶ）を満たさない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１５に移行して、カウンタをインクリメントしてｉ＝ｉ＋１とし、ステップＳ１１２に戻る。

このようにして、演算処理部４は、カウンタをインクリメントしながら、計量値の変化量Δｗ_ｉが要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たすのに必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上となるまで、ステップＳ１１２～Ｓ１１５を繰り返し、計量値の変化量Δｗ_ｉが要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たすのに必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上となると、ステップ１１６へ移行し、計量値の変化量Δｗ_ｉが要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たすのに必要な計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上となる最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣを算出する。次いで、ステップＳ１１７に移行して、演算処理部４は、該時間Ｔ_＿ＳＰＣを流量計算周期Δｔとして設定する。

一方、ステップＳ１１４において、式（ＩＶ）を満たす場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１８に移行して、演算処理部４は、流量計算周期Δｔの最大値Ｔ_＿ＭＡＸ、すなわち、ｎ × Ｔ_＿ＩＮＴを流量計算周期Δｔとして設定する。

ステップＳ１１７またはステップＳ１１８において流量計算周期Δｔが設定されると、ステップＳ１１９に移行して、演算処理部４は、設定された流量計算周期Δｔに基いて、時間Δｔに対応する、計量値の変化量Δｗを計算する。

次いで、ステップＳ１２０に移行すると、演算処理部４は、次の式（Ｖ）
Ｑ ＝ Δｗ ／ Δｔ （Ｖ）
に基づいて流量値Ｑを算出し、算出した流量値Ｑを表示部に表示して処理を終了する。なお、流量値Ｑは、必要に応じて外部機器に出力するように構成してもよい。

なお、ステップＳ１０３を省略して、要求分解能の初期値Ｆ_{＿ＲＥＱＰ}を設定することなく、ステップＳ１０４に移行して、入力要求分解能値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}に基いてのみ要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱの設定を行うように構成してもよい。また代わりに、ステップＳ１０４およびＳ１０５を省略して、予め定められた要求分解能の初期値Ｆ_{＿ＲＥＱＰ}に基いてのみ要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱの設定を行う様に構成してもよい。

また、ステップＳ１１４およびＳ１１８は、単に、要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たす計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上になる最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣが装置に設定された流量計算周期の最大値Ｔ_＿ＭＡＸを超える場合に、流量計算周期の最大値Ｔ_＿ＭＡＸを、要求分解能値Ｆ_＿ＲＥＱから定められる必要な変化量Ｗ_＿ＳＰＣを満たす最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣとみなして、流量計算周期Δｔを設定するために設けたものである。したがって、例えば、ステップＳ１１８において、表示部にエラー表示を行い、設定可能な流量計算周期Δｔの範囲外であることを測定者に知らせ、処理を終了するように構成してもよい。

上記の構成によれば、計量装置が刻々と記憶する計量値の変化Δｗと、計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱから定められる必要な変化量Ｗ_＿ＳＰＣとを比較し、必要な変化量Ｗ_＿ＳＰＣを満たす最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣを、自動的に算出し、これを流量計算周期Δｔとして設定することができるので、手動により流量計算周期Δｔを計算する手間が省け、測定操作が簡便となる。

特に、要求分解能の初期値Ｆ_{＿ＲＥＱＰ}が計量値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱとして設定されている場合には、測定者が、入力部７から要求分解能の値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}を入力しなくても、一定の分解能を確保することができる。一方、入力部７から入力要求分解能値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}の入力があった場合には、その値の要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを確保できる流量計算周期Δｔを設定するため、実験の目的等に応じた的確な分解能を確保することができる。

また、測定の最中に流量が変化しても、その変化に追随して自動的に流量計算周期Δｔを変更することができるので、変化するごとに測定および流量計算周期Δｔの再設定を繰り返さなくても、一定の要求分解能を満たす測定を続行することができ、測定操作が簡便となる。このことは、特に、脈動など流量の変化が起こりうるポンプを用いた場合にも、Δｔの変化を経時的にモニタすることにより、脈動の度合いや周期を観測する目安になる。

また、従来の様に、流量の異なるポンプまたは流量の変化に応じて、手動で流量計算周期Δｔを設定する場合には、流量値Ｑの読み取り、流量計算周期Δｔの計算、流量計算周期Δｔの設定それぞれにおいて人為的ミスが発生する可能性が生じる。一方、上記の構成によれば、測定者が要求分解能の設定を入力する場合であっても、要求分解能の設定の入力以外の作業を行うことがなく、測定者が要求分解能設定を入力しない場合にあっては、測定者の作業を必要とすることなく、自動的に流量計算周期Δｔを設定することができるので、流力計算周期Δｔに関わる人為的ミスの発生が大幅に低減できる。

（実施例２）
実施例２に係る計量装置は、実施例１に係る電子天びん１０と同一の機械的構成を有する電子天びんである。しかし、演算処理部４が、予め保存された複数の要求分解能設定を備える点で異なる。

例えば、演算処理部４には、図５に示すような、「精度優先」、「標準設定」、「応答速度優先」の３段階の要求分解能設定が保存されており、入力部７のボタンに３段階の要求分解能設定と対応する入力要求分解能値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}として５００，１００，５０がプリセットされている。そして、当該ボタンを選択することで、要求分解能設定に応じた入力要求分解能値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}を入力できるように構成されている。

また、プリセットされた入力部７に代えて、表示部６が、「精度優先」、「標準設定」、「応答速度優先」の３段階の要求分解能設定を表示し、測定者が、表示部６に表示された３段階の要求分解能設定から１つの要求分解能設定を選択することにより、入力部７から要求分解能設定に応じた要求分解能の値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}を入力できるように構成されていてもよい。

また、「標準設定」に対応する値１００を、要求分解能の初期値Ｆ_{＿ＲＥＱＰ}として設定し、「精度優先」または「応答速度優先」が選択された場合に、それぞれ５００または５０を入力された要求分解能の値Ｆ_{＿ＲＥＱＩ}として設定するように構成されていてもよい。

なお、この場合において、「精度優先」を選択するのは、例えば、体内への輸液ポンプなど、長時間の微小流量で精度が優先される場合であり、「標準設定」を選択するのは、ポンプの能力の測定などを行う場合であり、「応答速度優先」を選択するのは、脈動などの度合いや周期を測定する場合である。

上記の構成によれば、測定の目的に応じて、測定者の熟練度に関わらず、容易に要求分解能の入力を行うことができ、適切な流量計算周期を設定することが可能となる。

（実施例３）
実施例３に係る計量装置は、実施例１に係る電子天びん１０と同一の機械的構成を有する電子天びんであるが、流量計算周期Δｔが、計量装置に対して予め設定された複数の周期Δｔ_１，Δｔ_２，Δｔ_３，．．．Δｔ_ｊから選択可能に構成されている。選択可能な周期の最大値は、流量計算周期Δｔの最大値Ｔ_＿ＭＡＸである。すなわち、例えば、１秒，２秒，５秒，１０秒，２０秒，３０秒，１分，２分，５分，１０分，２ ０分，３０分，６０分等の複数の周期が、選択可能な周期として演算処理部４に予め設定されている。

実施例３に係る計量装置を用いて流量計算周期ΔＴを自動設定し、流量計算を行う場合の、演算処理部４の処理動作を、図６を用いて説明する。

流量計算モードを開始してから、必要な変化量Ｗ_＿ＳＰＣを満たす最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣを算出するまでのステップＳ２０１～ステップＳ２１６およびステップＳ２２２の処理は、それぞれ、実施例１に係るステップＳ１０１～ステップＳ１１６およびステップＳ１１８と同一の処理であるので、図示を中略し、その説明を省略する。

ステップＳ２１７に移行すると、演算処理部４は、流量計算周期Δｔ選択のためのカウンタをｊ＝１にセットし、ステップＳ２１８に移行して、複数の周期のうち最短の周期Δｔ_１が必要な変化量Ｗ_＿ＳＰＣを満たす最小の時間Ｔ_＿ＳＰＣ以上となるかどうか、すなわち、次の式（ＶＩ）
Ｔ_＿ＳＰＣ ≦ Δｔ_ｊ （ＶＩ）
を満たすかどうかを判断する。式（ＶＩ）を満たす場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２２０に移行して、複数の周期のうちの最短の周期Δｔ_１をＴ_＿ＳＰＣ≦Δｔ_ｊを満たす最短の周期Δｔ_ｍとして選択する。式（ＶＩ）を満たさない場合（Ｎｏ）、ステップＳ２１９に移行して、カウンタをｊ＝ｊ＋１にインクリメントし、ステップＳ２１８に戻る。

ステップＳ２１８に戻ると、再度、時間Ｔ_＿ＳＰＣが、次の周期Δｔ_２以下の長さであるかどうかを判断する。時間Ｔ_＿ＳＰＣが次の周期Δｔ_２以下の長さである場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２２０に移行して、周期Δｔ_２をＴ_＿ＳＰＣ≦Δｔを満たす最短の周期Δｔ_ｍとして選択する。時間Ｔ_＿ＳＰＣが次の周期Δｔ_２よりも大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ２１９に移行してカウンタをインクリメントして、再度ステップＳ２１８に戻る。

このようにして、計量値の変化量Δｗ_１，ｗ_２・・・・が要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たす計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上となる時間Ｔ_＿ＳＰＣ以上となる最短の周期Δｔ_ｍを選択する。

次いで、ステップＳ２２１へ移行すると、演算処理部４は、要求分解能Ｆ_＿ＲＥＱを満たす計量値の変化量Ｗ_＿ＳＰＣ以上となる時間Ｔ_＿ＳＰＣ以上となる最短の周期Δｔ_ｍを流量計算周期Δｔとして設定する。

次いで、ステップＳ２２３において、演算処理部４は、ステップＳ２２１またはＳ２２２で設定された流量計算周期Δｔに基いて、時間Δｔに対応する、計量値の変化量Δｗを再計算する。

次いで、ステップＳ２２４に移行すると、演算処理部４は、次の式（ＶＩＩ）
Ｑ＝Δｗ／Δｔ （ＶＩＩ）
に基づいて流量値Ｑを算出し、算出した流量値Ｑを表示部に表示して処理を終了する。

上記の構成によれば、設定する流量計算周期Δｔを、予め設定された複数の周期Δｔ_１，Δｔ_２，Δｔ_３，．．．Δｔ_ｊから選択するので、切りの良い数値での流量計算周期Δｔの設定が可能になる。特に、近似する流量の場合には、同じ流量計算周期が設定されることになるので、流量に応じた流動計算周期を設定しながらも、再現性のよい測定を行うことが可能になる。

なお、上記の各例においては、計量皿１ａに載置した容器２１に注入される液体の流量を測定する場合について述べたが、測定対象は液体に限らず粉粒体であってもよい。また、実施の形態に係る計量装置は、計量皿１ａに載置した容器から排出される液体の流量を測定したり、計量皿１ａに載置した容器から蒸発または揮発する物質の変化量を測定したりするように構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、上記の実施例は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１ 荷重センサ部
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 演算処理部
５ 記憶部
７ 入力部
１０ 計量装置
Ｔ_＿ＩＮＴ 記憶間隔
ｗ，ｗ_１， 計量値
Δｗ，Δｗ_１ 計量値の変化量
Ｂ_＿ＭＩＮ 計量値の最小表示
Ｆ_＿ＲＥＱ 要求分解能
Ｗ_＿ＳＰＣ 計量値の変化量が要求分解能を満たす計量値
Ｔ_＿ＳＰＣ 計量値の変化量が要求分解能を満たす計量値の変化量以上になる最小の時間
Δｔ 流量計算周期
Ｑ 流量値

Claims (5)

1. 流量計算対象物の荷重を検出し、荷重信号を出力する荷重センサ部と、
   前記荷重信号を所定の間隔で、順次デジタルの荷重データに変換するＡ／Ｄ変換部と、
   前記荷重データを、補正演算して順次計量値に換算し、該計量値から流量値を算出する演算処理部と、
   前記計量値を所定の記憶間隔で、順次記憶する記憶部とを備え、
   前記演算処理部は、前記記憶部に記憶された前記計量値を用いて計量値の変化量を算出し、
   前記演算処理部は、計量値の最小表示および計量値の要求分解能に基いて、前記要求分解能を満たす計量値の変化量を算出し、
   前記演算処理部は、カウンタの値ｉを１から順にインクリメントしながら、ｉ回前に記憶された計量値と、最新の計量値との差の絶対値として求められる前記計量値の変化量と、前記要求分解能を満たす計量値の変化量とを比較して、前記計量値の変化量が前記要求分解能以上になる最小の時間を算出し、該最小の時間を流量計算周期として設定し、該流量計算周期に基いて流量値を計算することを特徴とする、流量計機能を有する計量装置。
2. 前記演算処理部が、予め定められた要求分解能の値を前記要求分解能として設定することを特徴とする請求項１に記載の、流量計機能を有する計量装置。
3. 前記演算処理部に要求分解能の値を入力する入力部をさらに備え、
   前記演算処理部が、入力された要求分解能の値を前記要求分解能として設定し、該要求分解能に基いて前記要求分解能を満たす計量値の変化量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の、流量計機能を有する計量装置。
4. 前記演算処理部が、予め設定されている複数の要求分解能設定を備え、
   前記要求分解能の値の入力が、前記複数の要求分解能設定から選択されることにより行われることを特徴とする請求項1～３のいずれかに記載の、流量計機能を有する計量装置。
5. 前記演算処理部が、予め設定されている複数の流量計算周期を備え、
   前記演算処理部が、前記複数の流量計算周期から、前記要求分解能を満たす計量値の変化量以上になる最小の時間以上となる最短の周期を選択して、前記流量計算周期を設定することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の、流量計機能を有する計量装置。

Images