JPS6139945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 従来、電子上ざら天びんにおいてはまず風袋の
み秤量ざらに載せて測定し、重量を測定部でアナ
ログ量に変換し、その出力信号をAD変換して、
そのデジタル量を後に接続したレジスタに記憶し
ておくことによつて風袋差引の準備を整えた後、
続いて前記の風袋に試料を入れて測定した時、測
定部、AD変換器を経由してレジスタに入力する
デジタル量から、先に記憶した風袋差引分のデジ
タル量を差引いて表示装置に出力信号を送り、試
料の重量を表示する方式をとつている。このよう
な従来の電子天びんでは測定部の容量は表示装置
の容量にほぼ等しいものを備えるのが通常である
から、表示容量をこえるような大きな風袋は測定
範囲をも越えるので使用することができなかつ
た。測定範囲をこえるような大きな風袋を用いる
ためには測定部、AD変換器、デジタル電圧レジ
スタ、表示装置などの構成部材のすべてを大容量
のものにしなければならないので全体として甚だ
高価なものとなり、結果的に好ましくない。

このような実態に鑑み、この考案では風袋が大
きく表示容量を越えるものであつても、それを差
引消去した後、実際に測定したい試料の正味重量
を測定することのできる電子天びんを提供しよう
としたものである。

すなわちこの考案は風袋重量を風袋試料合計重
量から差引いて試料の重量を測定する天びんにお
いて、風袋差引機構を二段階に分離し、第１の風
袋差引装置はその差引値を風袋の概略量とし、そ
の差引操作をアナログ式に行なうとともに、第２
の風袋差引装置は第１の差引をした後の偏差値分
をデジタル式に補正するようにしたことを特徴と
する電子天びんに係るものである。

以下この考案の実施例について従来の電子天び
んと比較しながら図を用いて説明する。第１図は
従来の電子天びんのブロツク線図である。図中Ｔ
は風袋（重量はＴ）、Ｗは試料（重量はＷ）であ
る。１は電気的重量測定装置（電気的測定部）、
４はAD変換器、５は風袋差引指令スイツチ、７
は風袋差引レジスタ、９は表示装置（表示器）、
１０は秤量ざらである。この構成をもつ従来の電
子天びんでは、はじめに秤量ざら１０上に載せた
風袋Ｔは電気的測定部１で測定され、アナログ電
圧Ｔとして出力される。この出力はAD変換器４
でデイジタル化され、デジタル電圧Ｔとして風袋
差引レジスタ７に送られるが、風袋差引指令スイ
ツチ５は開いたまゝなので、そのまま表示器９に
出力され、風袋重量Ｔをデジタル表示する。ここ
で風袋差引指令スイツチ５を押すとデジタル信号
Ｔが風袋差引レジスタ７に差引電圧Ｔとして記憶
され、その結果表示器９の表示は消去されて零と
なる。もし風袋が表示容量よりも大きい（重い）
場合は前述したように電気的測定部の測定容量を
越えるので測定できず、従つて表示もされない。
風袋が測定容量以内のとき、風袋重量が表示器に
示され、これを消去した後、試料Ｗを秤量ざら１
０の上の風袋Ｔに入れると、（Ｔ＋Ｗ）の重量が
測定され、その変換アナログ電圧がAD変換器４
を経て、デジタル電圧（Ｔ＋Ｗ）となつて風袋差
引レジスタ７に送られる。ここで先に記憶して置
いた差引電圧Ｔが引かれて出力される。すなわち
（Ｔ＋Ｗ）−Ｔ＝Ｗが表示器に試料重量として表示
されるのである。この場合にも試料と風袋との合
計重量が電気的測定部の測定容量内にあることが
必要なので通常風袋重量はその大きさに制限を設
けている。第２図はこの考案の第１の実施例のブ
ロツク線図であるが構成部分の中、第１図と共通
のものは前の記号をそのまま共用する。第２図で
２はアナログ電圧記憶装置（アナログ電圧メモ
リ）、３はアナログ電圧差引回路、６はアナログ
メモリスイツチ、８はデジタルメモリスイツチ、
１１はメモリスイツチ制御装置（メモリ・スイツ
チコントロール回路）である。図の構成のもとに
秤量ざら１０の上に載せた荷重は電気的測定部１
によりアナログ電圧に変換される。（例えば電磁
力平衡方式による）このアナログ電圧はアナログ
電圧差引回路３に直接入るが同時にアナログメモ
リスイツチ６を閉じることにより、分岐路からア
ナログメモリ２に入力され、つづいてアナログ差
引回路３に送られる。ここで先の直接入力したア
ナログ電圧と分岐路を経て入力したアナログ電圧
との差引きが行なわれるのであるが、任意の荷重
すなわち通常、風袋（容器）重量のアナログ式概
略差引操作がこれにより遂行されることとなり、
その差出圧のみが後に接続したAD変換器への入
力とするようになつている。このような働きをす
るアナログ電圧メモリ２とアナログ電圧差引回路
３が第１の風袋差引装置を構成するわけである。
ここで取扱かうアナログ電圧の記憶（メモリ）精
度はあまり高い必要がなく、記憶値が後続する一
連の測定が終了するまで安定でさえあれば充分
で、構造も簡単なものでよいから安価に入手でき
る。なお風袋Ｔを秤量ざら１０に載せたとき、ア
ナログ電圧メモリ２で記憶したアナログ電圧は
T′となりＴ−T′＝ΔＴの偏差値をもつている。
この偏差値ΔＴはアナログ電圧差引回路３を経由
して後部に接続したAD変換器４の入力となつて
入り、そのデジタル化信号ΔＴがさらに後部に接
続された風袋差引レジスタ７にデジタル電圧ΔＴ
として入ると共に、分岐路によりデジタルメモリ
スイツチ８を介してデジタル化差引電圧ΔＴとし
て入力し、この風袋差引レジスタ７に記憶され、
その後のデジタル化出力からΔＴを差引いて出力
する第２の風袋差引装置を構成している。

以上のように第１および第２の風袋差引装置を
もつこの考案の電子天びんによる試料の測定につ
いて操作の順を追うて述べる。まず風袋Ｔを秤量
ざら１０に載せた後、風袋差引指令スイツチ５を
押すと、まずアナログメモリスイツチ６が働き、
風袋重量Ｔがアナログ電圧メモリ２に記憶され
る。

この場合、前述のように記憶されたアナログ電
圧は風袋重量Ｔと必ずしも完全に一致していると
は限らず偏差値ΔＴをもつている。すなわち記憶
されたアナログ電圧T′はT′＝Ｔ＋ΔＴとなる。
ここで偏差値ΔＴを持たないようにするためには
アナログ電圧メモリ２自体非常に高価な構成部品
が必要な装置となるのでこれは望ましくない。こ
の考案ではこの偏差値を第２の風袋差引装置で消
去するので、ことさら高価なアナログ電圧メモリ
を設ける必要はない。この偏差値ΔＴは先に述べ
たようにAD変換器４に入つてAD変換されるが、
ここまでの時間的な遅れに相当する時差を置い
て、メモリスイツチコントロール回路１１の指令
に基ずいてデジタルメモリスイツチ８が働き、偏
差値ΔＴのデジタル差引信号が風袋差引レジスタ
７に記憶される。このようにして風袋重量Ｔが第
１の風袋差引装置のアナログ電圧メモリ２と第２
の風袋差引装置の風袋差引レジスタ７の分割して
記憶され風袋Ｔが秤量ざら１０に載つた状態のの
まま表示装置９の表示は零を表示する。なおAD
変換器の容量は風袋が大きくても第１の風袋差引
後の値ΔＴのみが表示容量に付加して入力される
にすぎないので敢て大容量のものは必要でなく小
容量廉価なもので充分である。つぎに秤量ざら上
の風袋Ｔに試料Ｗを入れると、（この場合、試料
重量はAD変換器の容量以内であることが必要で
ある。）電気的測定部からの出力は風袋と試料の
合計重量、すなわち（Ｔ＋Ｗ）に相当したものと
なり、アナログ電圧差引回路３を経由したAD変
換器４への入力は（Ｔ＋Ｗ）−T′＝ΔＴ＋Ｗとな
る。また風袋差引レジスタ７を経由する表示装置
９への入力は（ΔＴ＋Ｗ）−ΔＴ＝Ｗとなつて、
誤差は消去され試料の正味重量Ｗが表示される。

つぎにこの考案の第２の実施例について述べ
る。第３図は第２の実施例の送錘メモリー式電子
天びんのブロツク図を示す。図中１２は支持桿、
１３はさお、１４は支点、１５は送錘、１６は送
りねじ、１７はサーボモータ、１８は送錘メモリ
スイツチ、１９はサーボアンプである。これらの
部材は第１の実施例（第２図）における第１の風
袋差引装置に対応するものである。これ以外は第
１の実施例と共通の部材によつて構成されてい
る。第３図において、まず風袋Ｔを秤量ざら１０
の上に載せて風袋差引指令スイツチ５を押すと、
メモリスイツチコントロール回路１１からの指令
が送錘メモリスイツチ１８に作用して、これを押
し、電気的測定部１の出力がサーボアンプ１９を
介してサーボモータ１７に伝達される。そこでサ
ーボモータ１７が回転して送りねじ１６を回転駆
動し、送錘１５を移動する。送錘１５が支点１４
に関して風袋Ｔと平衡する位置に来れば電気的測
定部１の出力が零となるため送錘１５の移動が停
止する。これによつて風袋重量Ｔは機械的に差引
かれたことになるがこの時の実質的な送錘の風袋
差引量をT′とすると、送錘メモリスイツチ１８
が切れた後Ｔ−T′＝ΔＴのアナログ信号がAD変
換器４に送られてデジタル変換される。ここまで
の遅れ時間に相当する時差を置いてデジタルメモ
リスイツチ８が入つてΔＴのデジタル差引電圧を
風袋差引レジスタ７に送つて記憶させた後デジタ
ルメモリスイツチ８は切れる。引続いて試料が風
袋内に収容されると電気的測定部１には試料重量
Ｗが加わり、その出力として（Ｔ−T′）＋Ｗ＝Δ
Ｔ＋ＷがAD変換器４に送られる。この後は第１
の実施例におけると同様AD変換器４から風袋差
引レジスタ７に送られ、先に記憶されたデジタル
差引電圧ΔＴを差引かれて（ΔＴ＋Ｗ）−ΔＴ＝
Ｗが出力され表示装置９で試料の正味重量Ｗがデ
ジタル表示される。

つぎに第３の実施例について説明する。従来か
ら多数の試料を実験測定するような場合、１つの
試料を容器ごと重量測定した後、これを容器に入
れたまま、乾燥などの処理を施こし、再び天びん
で容器ごと載せて重量測定を行なうことがしばし
ば必要であつた。このような場合、試料を乾燥す
るたびごとに容器から出すことは、容器に試料が
付着することもあつて誤差が大きくなり好ましく
ないので上記のように取扱かうことが必要であ
る。この場合、容器（風袋）の重量は第１および
第２の風袋差引装置に記憶されているのである
が、乾燥処理などのために秤量ざらから降して、
他の場所に移している間の間隙時間帯にこの天び
んで別の試料測定を行なうと、先の記憶内容が変
つて了うので、１つの実験測定が完了するまで、
次の試料の測定ができないという不便さがある。
これの解決方法として記憶装置を複数個内蔵し、
必要に応じて選択使用できるようにすればよい。
第３の実施例はこれを実現しようとしたものであ
る。第４図は第３の実施例のブロツク線図であ
る。図に示すようにアナログ電圧メモリ２は複数
個（この場合４個）の記憶装置を内蔵し、またこ
れに対応して風袋差引レジスタ７にも同数の置数
器（４個）を内蔵している。同時にこれらの作動
を制御するメモリ制御装置（メモリコントロール
回路）１１にはメモリ選択スイツチ２０があり、
同数の接点に対し選択接続するようになつてお
り、またメモリコントロール回路１１とアナログ
電圧メモリ２および風袋差引レジスタ７とを接続
するアナログメモリスイツチ６およびデジタルメ
モリスイツチ８もそれぞれ対応する位置に複数個
ずつ設けられている。５′はメモリスイツチであ
るが前述の第１および第２の実施例における風袋
差引指令スイツチ５と同様の働きをするものであ
る。このような構成により、測定に当りあらかじ
めメモリ選択スイツチ２０を選択的に位置決めし
た上で測定を行ない、風袋が変るごとにこのスイ
ツチを切換え使用することにより試料を混同する
ことなく、それぞれの試料の正味量を測定するこ
とができる。

以上説明したように従来電子上ざら天びんによ
る試料の重量測定では一般に風袋に試料を入れて
測定することが必要な場合が多く、その際、風袋
の重量が大きすぎて測定容量を越えてしまい測定
が不可能となるか、あるいは測定容量の割に精度
の高い天びんを用いるとなると天びんが高価とな
り、またその保守管理条件が厳しいものとなる欠
点があつた。これに対して、この考案の電子天び
んによれば風袋が大きくてもそれを測定過程にお
いて差引いて試料の正味重量のみを高い精度で測
定できる電子天びんを提供し得たものである。な
お第２図のアナログメモリ２は測定用のAD変換
器４よりも小容量のDA変換器を用いて構成した
り、市販のアナログメモリ（ポテンシヨメータ
式）などを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子天びんのブロツク線図、第
２図はこの考案の第１の実施例のブロツク線図、
第３図は考案の第２の実施例のブロツク線図、第
４図は考案の第３の実施例のブロツク線図であ
る。 Ｗ：試料、Ｔ：風袋（容器）、１：電気的重量
測定装置（電気的測定部）、２：アナログ電圧メ
モリ、３：アナログ電圧差引回路、４：AD変換
器、５：風袋差引指令スイツチ、５′：メモリス
イツチ、６：アナログメモリスイツチ、７：風袋
差引レジスタ、８：デジタルメモリスイツチ、
９：表示装置（表示器）、１０：秤量ざら、１
１：メモリスイツチ制御装置、（メモリスイツチ
コントロール回路）、１２：支持桿、１３：さ
お、１４：支点、１５：送錘、１６：送りねじ、
１７：サーボモータ、１８：送錘メモリスイツ
チ、１９：サーボアンプ、２０：メモリ選択スイ
ツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 風袋重量を風袋試料合計重量から差引いて試
   料の重量を測定する天びんにおいて、風袋差引
   機構を二段階に分離し、第１の風袋差引装置は
   その差引値を風袋の概略量とし、その差引操作
   をアナログ式に行なうとともに、第２の風袋差
   引装置は第１の差引をした後の偏差値分をデジ
   タル式に補正するようにしたことを特徴とする
   電子天びん。 ２ 第１の風袋差引装置の差引操作を送錘メモリ
   機構により行なうようにした実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電子天びん。 ３ 第１の風袋差引装置のアナログ量記憶機構を
   複数個内蔵し、これに対応して第２の風袋差引
   装置のデジタル量記憶機構を同数内蔵するよう
   に構成し、複数の風袋差引きを任意に選択して
   行なえるようにした実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の電子天びん。