JPH02136731A

JPH02136731A - 電子天びん

Info

Publication number: JPH02136731A
Application number: JP28976588A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Masuda; 舛田　哲也
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1990-05-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は電子天びんに関し、特に、試料化合物中の着目
成分の質量や、あるいは現有試料が他物質と化合して得
られる化合物の質量等を推定するのに適した電子天びん
に関する。

〈従来の技術〉電子天びんないしは電子はかりにおいては、計数はかり
や料金換算はかり等の質量や重量とは全く次元の異なる
単位を表示する特殊なものを除いて、皿上に負荷されて
いる質量ないしは重量そのものを表示するか、あるいは
その皿上の質量等から風袋量を滅じた量を表示するのが
一般的である。

〈発明が解決しようとする課題〉ところで、化学等の分野においては、試料化合物中の特
定成分に着目し、その成分について質量を知りたい場合
や、あるいは試料が他の物質と化合して得られる化合物
の質量を知りたい場合がある。

従来の一般的な電子天びんを用いて、このような測定作
業を行なう場合、前者の具体例として、例えば成分Ａと
Ｂからなる化合物ＡＸＢ、を試料とし、そのうちの成分
Ａについての質量を求めるためには、まず、電子天びん
で試料化合物の質ｉＱを測定し、次に成分ＡとＢそれぞ
れの原子ｆｆｉ　ｗ　ＡとＷＢを調べて、成分Ａについ
ての質量ＱＡを、なる計算で算出する必要がある。

また、後者の具体例として、試料Ａを他の物質Ｂと化合
させることによって化合物Ａ、Ｂ、が得られるとき、試
料への質量から化合後の化合物の質量を求めるためには
、まず、電子天びんで試料Ａの質量ＱＡを測定し、次い
で同様にＡとＢの原子量ＷＡとＷｌｌを用いて、化合物
Ａ、Ｂｙの質ｉＱを、の計算で推定する必要がある。

更に、化学等の分野における一定量はかり取り作業では
、試料化合物中の着目成分について一定質量だけはかり
取る作業や、あるいはある化合物を一定量だけ得るため
に、その化合物中の化合前の成分をそれに見合う量だけ
はかり取る作業もある。

従来の電子天びんでこのようなはかり取り作業を行なう
場合、前者の例として、例えば化合物Ａ、Ｂ。

を試料として、そのうちの成分Ａについて質量Ｑ−だけ
はかり取るためには、まず、成分ＡとＢの原子量ＷＡと
ｗ、を調べ、Ｑ′Ａを、の計算によって試料化合物のはかり取り量Ｑ′に換算し
、次に、電子天びんの表示値がＱ′に一致するように試
料化合物を皿上に載せてゆく必要がある。

また、後者のはかり取り作業の例としては、化合物Ａ、
Ｂ、）ｆ−質量Ｑ′だけ得るために化合前の成分Ａをそ
れに対応する質量だけはかり取るには、まず、同様にＡ
とＢの原子ｉｔ　Ｗ　ＡとＷ８から、の計算によって成
分Ａの試料のはかり取り量Ｑ％を求めた後、その量Ｑ′
Ａだけ電子天びんで試料をはかり取る必要がある。

以上のように、この種の質量測定やはかり取り作業では
、電子天びんを使用する前もしくは後において、各元素
の原子量を知り、かつ、所定の計算を行なう必要があっ
て、作業が煩雑となっていた。

く課題を解決するための手段〉本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、第１図
または第２図の基本概念図に示す構成により、上記の問
題点を解決しようとするものである。

第１図に示す基本構成は、前述した質量測定およびはか
り取り作業のいずれにも適用できる構成であり、第２図
に示す基本構成は、はかり取り作業における課題を解決
することを目的とした構成である。

第１図に示す発明は、皿上の荷重に対応する電気的信号
りを出力する荷重検出部ａと、その荷重検出部ａからの
出力りに基づいて皿上の試料の質１ｗを算出する質量算
出手段すを備えた天びんにおいて、下記の（−ｗ　ｇを
有することによって特徴づけられる。

Ｃ；複数の元素の各原子量を記憶する記憶手段。

ｄ；皿上に載せるべき試料の化学組成（第１の化学組成
）に係る情報と、その試料中に含まれる着目成分もしく
はその試料を組成中に含む目的化合物の化学組成（第２
の化学組成）に係る情報とを入力するための組成入力手
段。

ｅ；記憶手段Ｃの内容を用いて、入力された第１の化学
組成に対する第２の化学組成の分子量（または原子量）
の比率ｐを算出する比率算出手段。

ｆ；質量算出手段すにより算出された質量値Ｗを、比率
算出手段ｅによる比率ｐを用いて第２の化学組成の物質
の質量値Ｗに換算する質量換算手段。

ｇ；換算された質量値Ｗを表示する表示器。

また、第２図に示す発明は、上記と同様の荷重検出部ａ
とｆ！算出手段すを備えた天びんにおいて、下記ｃ、ｄ
、ｅおよびｈ−ｋを備えたことによって特徴づけられる
。

Ｃ；第１図の発明と同様の記憶手段。

ｄ；第１図の発明と同様の組成入力手段ｅ；第１図の発
明と同様の比率算出手段ｈ；質量算出手段すにより算出
された皿上の試料の１を量Ｗをそのまま表示する第１の
表示器。

ｉ；試料中に含まれる着目成分もしくは試料を組成中に
含む目的化合物のはかり取り目標量（ｆｆ量）Ｗｏを入
力するための目標量入力手段。

ｊ；比率算出手段ｅにより算出された比率ｐを用いて、
入力された目標量Ｗ０を、試料のはかり取り目標量Ｗ０
に換算する目標量換算手段。

ｋ；換算されたはかり取り目標量Ｗ０を表示する第２の
表示器。

く作用〉第１図の構成において、表示器ｇは、皿上の試料の質量
Ｗをそのまま表示するのではなく、比率ｐを用いてＷを
、ｗ＝ｐＷ　　　　　　　　　・・・・（５）に換算した
質ｉ１ｗを表示する。

比率ｐは、記憶手段Ｃに記憶している各元素の原子量を
用いて算出される、第１の化学組成（試料の化学組成）
に対する第２の化学組成の分子量（原子量）の比率であ
り、第１の化学組成を持つ物質（試料）の分子量をＭい
第２の化学組成を持つ物質の分子量（原子量）をＭ２と
すると、ｐ＝　Ｍ　ｚ／　Ｍ　＋　　　　　　　　・・
・・（６）で表される。

第２の化学組成として、試料中の着目成分の組成を入力
すると、（６）式におけるｐは、前記した質量測定例に
おける（１）式の右辺第２項と等価となり、また、第２
の化学組成として、試料が他の物質と化合して得られる
化合物の組成を入力すると、同じくｐは、（２）式の右
辺第２項と等価となる。

つまり、測定に先立って試料の化学組成と、質量を知り
たい目的物質の化学組成を入力しておくことにより、皿
上に載せされた試料の質１ｗは、目的物質の質量Ｗに刻
々と換算されて表示器ｇに表示され、現存しない目的物
質の質量測定および目的物質の定量はかり取りのいずれ
に適用しても所期の目的を達成できる。

第２図の構成においては、第１の表示器りは皿上の試料
の質量Ｗをそのまま表示する。

一方、第２の表示器ｋには、目標量入力手段ｉから入力
された目的物質のはかり取り目標量ｗ０を、比率ｐで換
算した、Ｗ　ｏ　＝Ｗ　（１／　ｐ　　　　　　　　・・・・（
７）なる試料のはかり取り目標量Ｗ０が表示される。

第２の化学組成として、試料中の着目成分の組成を入力
すると、ｌ／ｐは前記（３）式の右辺第２項と等価とな
り、従って、その着目成分のはかり取り目標ＩＷ６を併
せて入力しておくことにより、第２の表示器ｋには、そ
の着目成分をｗｏだけ得るために必要とする試料の質１
ｗｏが表示されることになる。

また、第２の化学組成として、試料が他の物質と化合し
て得られる化合物の組成を入力すると、１／ｐは同じ＜
（４）式の右辺第２項と等価となり、その化合後の物質
のはかり取り目標量Ｗ０を入力すれば、第２の表示器に
は、化合後の物質をＷｏだけ得るために必要とする試料
の質量Ｗ０が表示されることになる。

〈実施例〉第３図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

荷重検出部１は、皿１ａに係合する荷重センサおよびそ
のセンサ出力をデジタル化するためのＡ−Ｄ変換器等を
内蔵し、皿ｉａ上の荷重に対応するデジタルデータを出
力することができる。

この荷重検出部１からのデータは、所定の微小時間ごと
に制御部２に採り込まれる。

制御部２はＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３等から
なるマイクロコンピュータを主体として構成されており
、数字キーと英字キー、および後述するモードの切換え
キー等を備えたキーボード３と、第１および第２の表示
器４および５が接続されている。

ＲＯＭ２２には、後述するプログラムのほか、周期率表
の全元素の原子量が、それぞれの元素記号に対応して書
き込まれた原子量テーブルが格納されている。

ＲＡＭ２３には、ワークエリアのほかに、荷重検出部１
から採り込んだ荷重データを格納するエリアや、後述す
る比率ｐおよび試料はかり取り目標量Ｗｏ等を記憶する
エリアが設定されている。

荷重センサからのデータは、例えばｎ個を格納するエリ
アが設定されており、最新のデータＤ、を採り込むごと
にＲＡＭ２３内の最も古いデータＤ、。

は捨てられ、これによってＲＡＭ２３内には常に最新ｎ
個の荷重データＤ１〜Ｄ、ｌが格納されることになる。

第４図はＲＯＭ２２に書き込まれたプログラムの内容を
示すフローチャートで、以下、この図を参照しつつ作用
を述べる。

この例においては、キーボード３の操作により、第１の
表示器４に目的物質の質量を表示する表示モードＡと、
第１の表示器４に試料の質量をそのまま表示し、かつ、
第２の表示器５には試料のはかり取り目標量を表示する
表示モードＢとを選択、することができる。

さて、表示モードＡが選択されると、キーボード３から
第１と第２の化学組成に係る情報が入力されるのを待つ
。

ここで、例えば現有の試料がＣａＣ１，で、そのうちの
成分Ｃａについての質量を求めたいときには、第１の化
学組成として、キーボード３から、例えば（ＣＡ−ＣＬ
＊２）等と入力し、第２の化学組成として、同じ＜　　
（ＣＡ）等と入力する。

この入力があると、ＲＯＭ２２内の原子量テーブルから
Ｃａ　＝４０．０８．　　ＣＩ　＝３４．４５３が検索
され、第１および第２の化学組成を持つ物質の分子量Ｍ
１およびＭ２が、Ｍ、＝４０．０８＋３４．４５３Ｘ　２　＝１０８．９
８６Ｍ、＝４０．０８として算出される。そして、このＭｌに対するＭ２の比
率ｐが、ｐ　＝　Ｍｚ／Ｍ＋　＝０．３６７８と算出され、ＲＡＭ２３内に格納される。

その状態で皿１ａ上に試料、つまりＣａＣ１□を載せて
ゆくと、荷重検出部１からのデータは通常の電子天ぴん
と同様にしてＲＡＭ２３内に刻々と格納され、その最新
ｎ個のデータＤ、〜Ｄ、、を平均化してスパン係数ｋを
乗する等により、皿１ａ上の試料の質量Ｗが刻々と算出
される。そして、その質１ｗは、比率ｐによって目的物
質、つまりＣａの質量Ｗに換算された後に、第１の表示
器に表示される。つまり、皿１ａ上に試料ＣａＣ１□を
ｔｏｇ載せた状態では、第１の表示器４には”３．６７
８ｇ”が表示されるわけである。なお、キーボード３の
操作によって条件の設定変更があれば、ＲＡＭ２３内の
比率ｐは消去される。

この表示モードＡにおいて、逆に現有試料がＣａで、こ
のＣａがＣＩ□と化合してＣａＣ１□になったときの質
量を知りたい場合には、キーボード３から、第１の化学
組成として（Ｃ、Ａ　）を、第２の化学組成として（Ｃ
Ａ−ＣＬ＊２）を入力すればよい。

この場合、Ｍ、＝４０．０８、Ｍ　、　＝　１０８．９
８６となって、ｐ　＝２．７１９となる。そして、皿１
ａ上にＣａを載せると、同様にその質量Ｗが算出された
後、比率ｐによってＣａ　Ｃ１２の質量Ｗに換算され、
第１の表示器４に表示される。例えば、皿１ａ上にＣａ
を１０ｇ載せた状態では、第１の表示器４は“２７．１
９ｇ”を表示することになる。

さて、表示モードＢが選択されると、キーボード３から
第１と第２の化学組成に係る情報と、目的物質のはかり
取り目標ＩＷＯとが入力されるのを待つ。

例として、同様に現有試料がＣａＣ１ｇで、そのうちの
成分ＣａについてＬｏｇをはかり取りたい場合には、第
１の化学組成として（ＣＡ−ＣＬ＊２）、第２の化学組
成として（ＣＡ）を入力するとともに、Ｃａのはかり取
り目標量Ｗｏ＝１０ｇを入力する。

この人力により、同様にしてＭ　、　＝　１０８．９８６、Ｍ２＝４０．０８が算出
され、ｐ　＝０．３６７８を得るとともに、はかり取り
目標量Ｗｏ＝１０ｇを、Ｗｏ＝　ｗｏ／　ｐ　＝１０１０．３６７８＝２７．１
８９ｇに換算してＲＡＭ２３内に記憶する。

一方、皿１ａ上の試料の質量Ｗは、通常電子天ぴんと同
様にしてｎ個の荷重データの平均値とスパン係数等によ
って算出され、この試料質１ｗが第１の表示器４にその
まま刻々と表示されるとともに、第２の表示器５にはＲ
ＡＭ２３内に記憶されている換算後のはかり取り目標Ｉ
Ｗｏ＝２７．１８９ｇが表示される。

これにより、オペレータは、第１の表示器４の表示値が
第２の表示器５の表示値、つまり２７．１８９　ｇと一
致するまで試料Ｃａ　Ｃ１！を皿１ａ上に載せるだけで
、目的物質Ｃａを目標量１０ｇだけはかり取ったことに
なる。Ｗｏの表示あるいはＲＡＭ２３内のＷｏは、条件
の設定変更があると消去される。

また、この表示モードＢにおいて、現有試料がＣａで、
このＣａをＣ１ｇと化合させて所望量例えば１０ｇのＣ
ａ　Ｃｌ　ｚを得るようとする場合、第１の化学組成と
して〔Ｃａ〕、第２の化学組成として（Ｃａ−ＣＬ＊２
）はかり取り目標量Ｗ０として１０ｇを入力すればよい
。

この場合、Ｍ＋＝４０．０８、Ｍ　２＝　１０８．９８
６となり、ｐ＝２７．１９となる。そして第２の表示器
５には、Ｗｏ＝ｗｏ／　ｐ　＝３．６７８ｇが表示されるから、第１の表示器４による質量表示値Ｗ
が３．６７８　ｇになるまで試料Ｃａを皿１ａ上に載せ
ることで、目的を達成することができる。

なお、以上の実施例において、キーボード３を、英字キ
ーおよび数字キーを兼用した、いわゆる英数字キーボー
ドとすること、および、英字キーに代えて周期率表キー
を用いること等は、設計上の必要に応じて任意である。

また、試料の純度や目的物質の純度等を用いて、比率ｐ
を補正する機能は、これらを入力するルーチンの付加と
、それぞれＭｌおよびＭ２に入力された純度を乗する機
能を付加することによって、容易に付属させることがで
きる。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、現有試料の化学
組成と、目的物質の化学組成を入力することにより、あ
るいは、これに加えて目的物質のはかり取り目標量を入
力することにより、両者の分子量の比率が、あらかじめ
記憶している各元素の原子量に基づいて算出され、皿上
に試料を載せることによってその質量が上記の比率によ
って目的物質の質量に換算されて表示され、あるいは、
目的物質のはかり取り目標量が上記の比率によって試料
のはかり取り目標量換算され、皿上の試料の質量そのも
のと併せて表示されるから、従来のように試料ないしは
目的物質の各元素の原子量の調査や、これらを用いた計
算等を行なうことなく、目的物質についての質量の測定
やはかり取り作業を迅速に行なうことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１構成を示す基本概念図、第２図は
本発明の第２構成を示す基本概念図、第３図は本発明実
施例の構成を示すブロック図、第４図はそのＲＯＭ２２
に書き込まれたプログラムの内容を示すフローチャート
である。・荷重検出部・皿・制御部・ＣＰＵ・ＲＯＭ・　ＲＡＭ・キーボード・第１の表示器・第２の表示器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）皿上の荷重に対応する電気的信号を出力する荷重
検出部と、その荷重検出部からの出力に基づいて皿上の
試料の質量を算出する質量算出手段を備えた天びんにお
いて；複数の元素の各原子量を記憶する記憶手段と；皿
上に載せるべき試料の化学組成（第１の化学組成）に係
る情報、および、その試料中に含まれる着目成分もしく
はその試料を組成中に含む目的化合物の化学組成（第２
の化学組成）に係る情報をそれぞれ入力するための組成
入力手段と；上記記憶手段の内容を用いて、入力された
上記第１の化学組成に対する上記第２の化学組成の分子
量または原子量の比率を算出する比率算出手段と；上記
質量算出手段により算出された皿上試料の質量値を、上
記比率を用いて上記第２の化学組成の物質の質量値に換
算する質量換算手段と；その換算された質量値を表示す
る表示器と；を備えたことを特徴とする電子天びん。
（２）皿上の荷重に対応する電気的信号を出力する荷重
検出部と、その荷重検出部からの出力に基づいて皿上の
試料の質量を算出する質量算出手段を備えた天びんにお
いて；上記質量算出手段により算出された皿上試料の質
量を表示する第１の表示器と；複数の元素の各原子量を
記憶する記憶手段と；皿上に載せるべき試料の化学組成
（第１の化学組成）に係る情報、および、その試料中に
含まれる着目成分もしくはその試料を組成中に含む目的
化合物の化学組成（第２の化学組成）に係る情報を入力
するための組成入力手段と；上記着目成分もしくは目的
化合物のはかり取り目標量を入力するための目標量入力
手段と；上記記憶手段の内容を用いて、入力された上記
第１の化学組成に対する上記第２の化学組成の分子量ま
たは原子量比率を算出する比率算出手段と；その算出さ
れた比率を用いて、入力された上記着目成分もしくは目
的化合物のはかり取り目標量を、試料のはかり取り目標
量に換算する目標量換算手段と；その換算されたはかり
取り目標量を表示する第２の表示器と；を備えたことを
特徴とする電子天びん。