JP2000221128A - 試料皿位置矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な方法で、熱天秤の試料皿の位置
ずれを容易に補正することの可能な試料皿位置矯正装置
の実現を課題とする。 【解決手段】 天秤の両腕の一方の先端の試料皿に試料
を、他方の先端の試料皿に熱分析用の基準試料をのせ、
試料と基準試料とを同一の加熱炉内に配置して熱分析を
行う熱天秤の２つの試料皿の位置を矯正する試料皿位置
矯正装置において、２つの試料皿を下から支えて位置決
めする試料皿型１と、この試料皿型１の位置を上下させ
る高さ調節ねじ２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱天秤の試料皿位
置矯正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】任意の試料について、温度変化に伴う重
量の変化を観測するために熱天秤などの熱重量測定装置
が用いられている。これらの熱重量測定装置の中で、浮
力や対流などの影響を除くために、差動型にした熱天秤
が一般的によく用いられる。

【０００３】図７に従来の差動型熱天秤の一例の概略の
構成図を示す。図７において、３１は天秤、３２は副天
秤、３３は錘、３４は試料皿、３５は副天秤３２のビー
ムである。この熱天秤は天秤３１の両腕にさらに副天秤
３２を設け、この副天秤３２の一方の腕の先端を相互に
接近させて試料皿３４を設け、この試料皿３４を同一の
炉内に配置すると共に副天秤３２の他方の腕の先端に錘
３３を設けて懸架するようにする。その上で試料皿３４
の一方に試料と、他方に温度変化によって重量変化を生
じない基準試料とを懸架して、温度変化に伴う天秤３１
の傾きを自動的に補償し、その補償量に比例する出力か
ら試料の重量変化を検出する。さらに、この試料皿３４
には図示しないが温度差を検出する示差熱電対とその引
き出し接点を設ける。

【０００４】ところで、このような構成の差動型熱天秤
では、試料皿３４に熱電対等を設けるため、試料皿３４
を交換可能にする必要があり、必ずしも、ビーム３５に
は固定されているわけではない。したがって、試料皿３
４は試料の交換の際等に位置ずれや歪みを発生して不正
に置かれることになりやすい。このように試料皿３４の
位置がずれたりすると、炉内の空気の対流の不均衡など
の現象が発生しやすく、これによって熱重量測定装置と
しての熱天秤の測定精度が著しく低下する等の問題が生
まれる。

【０００５】しかし、現在では、この試料皿３４の位置
ずれや歪みを矯正する一般的な手段がなく、測定者がピ
ンセットなどを使って、非常な手間と注意を払って矯正
するのが普通であり、これとても必ずしも正しい位置合
わせができているかどうかの保証がなく、測定精度を多
少犠牲にして妥協して使用しているのが実状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
熱天秤の試料皿には、その位置ずれや歪みを矯正する一
般的な手段がなく、このために測定精度を犠牲にした測
定が行われるという問題があった。本発明は、比較的簡
単な方法で、熱天秤の試料皿の位置ずれを容易に補正す
ることの可能な試料皿位置矯正装置の実現を課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、熱重量測定装置に設けられ、天秤の両腕
の一方の先端の試料皿に試料を、他方の先端の試料皿に
熱分析用の基準試料をのせ、前記試料と前記基準試料と
を同一の炉内に配置して熱分析を行う熱天秤の前記２つ
の試料皿の位置を矯正する試料皿位置矯正装置におい
て、前記２つの試料皿を下から支えて位置決めする試料
皿型支持手段と、この試料皿型支持手段の位置を上下さ
せる上下機構とを具備することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる試料皿位置
矯正装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明の試料皿位置矯正装置の一
実施の形態の外観図である。図１で、１は試料皿型、２
は高さ調節ねじ、３は試料皿位置矯正装置の土台であ
る。熱天秤の２つの試料皿には、２本の天秤ビームと試
料皿が水平でかつ歪みなく相互に対称に位置しているこ
とが望ましい。

【００１０】この実施の形態による試料皿位置の矯正方
法を簡単に説明する。 １）試料皿位置を矯正する場合には、まず天秤ビームと
試料皿の下にこの試料皿位置矯正装置を試料皿型１と試
料皿の上下位置が一致するようにおく。 ２）次に、矯正装置の高さを高さ調節ねじ２によって調
節し、試料皿が試料皿型１内に治まるようにする。 ３）この位置で矯正装置の高さを固定し、試料皿のうえ
から適当な押さえ板などを用いて押さえ、試料皿型１に
試料皿の位置を合わせる。 ４）試料皿の位置合わせが終了すると、高さ調節ねじ２
によって矯正装置の高さを下げ、矯正装置を取り除く。

【００１１】これにより、試料皿型１に試料皿を押し付
けて位置決めすることで、比較的容易に試料皿の位置ず
れや歪みを矯正することができる。例えば、図５（ａ）
に示すように、天秤ビーム９に取り付けられた位置ずれ
や歪みがある試料皿２１を矯正して、図５（ｂ）に示す
ように水平にかつ正しい位置に設定することができる。

【００１２】図２は、本発明の試料皿位置矯正装置の他
の実施の形態の外観図である。図２で、１は試料皿型、
２は高さ調節ねじ、４はアーム、５は固定部、６は固定
ねじ、７は熱分析（熱重量測定）装置本体である。

【００１３】この実施の形態が、図１に示した実施の形
態と異なる点は、図１の土台３部分がなく、試料皿型１
などの調整部分がアーム４の一端によって支持され、ア
ーム４の他端の固定部５を固定ねじ６で熱分析装置本体
７に取り付けることによって固定されるようになってい
る点である。熱分析装置本体７は１０〜２０ｋｇの自重
があるので、十分に支持することが可能である。試料皿
位置の矯正方法にあたっては、まず、固定ねじ６で矯正
装置を熱分析装置本体７に取り付けて位置決めする。以
下は、図１に示した実施の形態とほぼ同じ方法で実行で
きる。

【００１４】この実施の形態によると、図１に示した実
施の形態よりも軽量化を図ることができ、さらに矯正装
置自身の位置決めが楽になる。図には示していないが、
アーム４部分の長さを調整する長さ調整機構と長さ調整
ねじを設けると、異なった種類の熱分析装置にも適用で
き、さらに使用範囲が広くなる。

【００１５】ところで、以上の実施の形態で試料皿型１
に試料皿を押し付けて位置決めする時、必要以上に天秤
のビームに力が掛かったり、天秤のビームが変位したり
すると天秤を破損する虞がある。これを避けるために、
２本のビームを一体に固定する図３に示す固定治具１０
を設けた。図３で１１は上板、１２は下板、１３は上板
１１および下板１２に設けられた溝、１４はヒンジ部で
ある。

【００１６】この固定治具１０では、上板１１と下板１
２の溝１３に２本のビームを挟み込み、上板１１と下板
１２を合わせてビームを固定する。上板１１と下板１２
の先端部分にフック等を設けて固着するとなお良い。こ
のような治具１０を使用すると、ビームに負担が掛かっ
て変形したり折れたりする虞がなくなり、またビームが
大きく揺れることも防止でき、天秤が破損する虞が少な
くなる。

【００１７】ところで、加熱炉内での天秤の試料皿の位
置は、ほぼ中央の所定の範囲に収まることが望ましい。
このため、試料皿の位置決めの前後で、加熱炉の熱分析
装置本体に対する相対位置が復元できることが望まし
い。図４は、このための構成を示した上面図である。図
４において、７は熱分析装置本体、８は加熱炉、９は天
秤ビーム、２０はガイド板、２１は試料皿、２２はレー
ルである。

【００１８】試料皿の位置決め矯正作業の際には、まず
加熱炉８をガイド板２０に沿って手前（図の下方）に引
き出し、試料皿２１を露出させる。その上で、レール２
２に沿って、加熱炉８を左に移動させれば、加熱炉８と
熱分析装置本体７を結ぶケーブルにさほど負担をかける
ことなく、試料皿２１の位置を目視し、位置決め作業を
行う空間を生みだすことができる。作業終了後には、逆
の順序で加熱炉８を移動させれば、元の位置に加熱炉８
を戻し、加熱炉８内での試料皿２１の位置を元に復元す
ることができる。

【００１９】以上述べたように、試料皿の位置の矯正す
ることにより、例えば、矯正前は図６（ａ）、図６
（ｂ）のように温度に対して変動していた測定量のベー
スラインを、矯正後は図６（ｃ）、図６（ｄ）のように
温度に対して固定した直線上にすることができ、熱分析
装置の分析精度を向上することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、熱重量測定装置に設けられ、天秤の両腕の一方
の先端の試料皿に試料を、他方の先端の試料皿に熱分析
用の基準試料をのせ、試料と基準試料とを同一の加熱炉
内に配置して熱分析を行う熱天秤の２つの試料皿の位置
を矯正する試料皿位置矯正装置において、２つの試料皿
を下から支えて位置決めする試料皿型支持手段と、この
試料皿型支持手段の位置を上下させる上下機構とを具備
することを特徴とする。これにより、試料皿型指示手段
に試料皿を押し付けて位置決めすることで、比較的容易
に試料皿の位置ずれや歪みを矯正することができ、測定
のベースラインの変動をなくして測定精度を向上するこ
とができる。

【００２１】本発明の請求項２の発明は、試料皿位置矯
正装置自身を熱重量測定装置本体に固定する固定手段を
具備することを特徴とする。これにより、矯正装置自身
の位置決めを楽にし、さらに矯正装置の軽量化を図るこ
とができる。

【００２２】本発明の請求項３の発明は、試料皿を支え
る２本の天秤腕を同時に固定する固定装置を具備するこ
とを特徴とする。これにより、矯正作業中に天秤腕を破
損する虞をなくし、かつ天秤腕の揺れを防ぐことができ
る。

【００２３】本発明の請求項４の発明は、加熱炉を熱重
量測定装置に対して前後に移動可能にする前後ガイド手
段と、加熱炉を熱重量測定装置に対して左右に移動可能
にする左右ガイド手段とを具備し、試料皿と加熱炉の相
対位置を復元可能にすることを特徴とする。これによ
り、試料皿周辺を目視可能にし、作業空間を確保でき、
矯正作業が容易になり、結果を視認することができると
共に、作業後に容易に試料皿と加熱炉の相対位置を復元
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試料皿位置矯正装置の一実施の形態の
外観図。

【図２】本発明の試料皿位置矯正装置の他の実施の形態
の外観図。

【図３】天秤ビーム固定治具の外観図。

【図４】加熱炉移動構造の上面図。

【図５】試料皿の矯正の前後の様子を示す略図。

【図６】試料皿の矯正の前後の測定データのベースライ
ンを示す図。

【図７】従来の差動型熱天秤の一例の概略構成図。

【符号の説明】

１…試料皿型、２…高さ調節ねじ、３…土台、４…アー
ム、５…固定部、６…固定ねじ、７…熱分析装置本体、
８…加熱炉、９…天秤ビーム、１０…固定治具、１１…
上板、１２…下板、１３…溝、１４…ヒンジ部、２０…
ガイド板、２１…試料皿、２２…レール、３１…天秤、
３２…副天秤、３３…錘、３４…試料皿、３５…副天秤
のビーム。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱重量測定装置に設けられ、天秤の両腕
   の一方の先端の試料皿に試料を、他方の先端の試料皿に
   熱分析用の基準試料をのせ、前記試料と前記基準試料と
   を同一の加熱炉内に配置して熱分析を行う熱天秤の前記
   ２つの試料皿の位置を矯正する試料皿位置矯正装置にお
   いて、 前記２つの試料皿を下から支えて位置決めする試料皿型
   支持手段と、 この試料皿型支持手段の位置を上下させる上下機構とを
   具備することを特徴とする試料皿位置矯正装置。
2. 【請求項２】 試料皿位置矯正装置自身を前記熱重量測
   定装置本体に固定する固定手段を具備することを特徴と
   する請求項１に記載の試料皿位置矯正装置。
3. 【請求項３】 前記試料皿を支える２本の天秤腕を同時
   に固定する固定装置を具備することを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の試料皿位置矯正装置。
4. 【請求項４】 前記加熱炉を前記熱重量測定装置に対し
   て前後に移動可能にする前後ガイド手段と、前記加熱炉
   を前記熱重量測定装置に対して左右に移動可能にする左
   右ガイド手段とを具備し、前記試料皿と前記加熱炉の相
   対位置を復元可能にすることを特徴とする請求項１また
   は請求項２または請求項３に記載の試料皿位置矯正装
   置。