JPH0389122A - 電子天びん - Google Patents

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、更に詳しくは、校正用の内
蔵分銅とその加除機構を備えた電子天びんに関する。

〈従来の技術〉 電子天びんのスパン校正は、従来、測定レンジのフルス
ケール（秤量値）に近い正確な分銅を用いて行うのが一
般的である。

そのため、大秤量の電子天びんでは、非常に重く、かつ
、正確に質量を調整された分銅を必要とする。

そこで本出願人は、秤量値よりも軽い内蔵分銅を用いて
スパン校正を行う手法について既に提案しており（特開
昭５９−９３３６０号、特開昭６０−１７４５７号）、
これによって大秤量の電子天びんでも比較的軽い分銅で
スパン校正を行うことが可能となった。

また、本出願人は、正確でない内蔵分銅を用いてスパン
校正を行う手法についても既に提案している（特開昭５
８−１２２１５４号）。

〈発明が解決しようとする課題〉 秤量値よりも軽い分銅を用いてスパン校正を行う場合に
は、その分銅質量における直線性の誤差量をあらかじめ
測定しておき、その分を考慮してスパン校正演算を行う
必要がある。

また、正確でない内蔵分銅を用いてスパン校正を行うた
めには、天びんの出荷時等において何らかの方法で分銅
の器差を記憶しておく必要がある。

本発明は、上記した各先行発明の考え方を更に発展させ
、秤量と異なり、しかも正確に質量調整をしていない分
銅を内蔵させて、スパン校正演算時に直線性を考慮する
ことなく、かつ、あらかじめ分銅の器差を記憶しておく
ことなく、正確なスパン校正を行うことのできる電子天
びんの提供を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための構成を、第１図に示す基本
概念図を参照しつつ説明すると、本発明は、皿上荷重に
応じた荷重検出部ａの出力を、質量換算手段すで質量に
換算して計量表示値Ｗを決定する天びんにおいて、当該
天びんのひょう量値と異なるｆ！で、かつ、精密に質量
調整がなされていない校正周分ｉｃとその加除機構ｄを
内蔵するとともに、外部の規定質ＷＷＦの基準分銅を皿
上に載せたときの荷重検出部ａの出力ＣＦと内蔵分銅Ｃ
を負荷したときの荷重検出部ａの出力Ｃ８との比Ｑ　（
＝ＣＫ／ＣＦ）、　　もしくはその比Ｑと基準分銅の質
ＩＷＦとから算出される内蔵分銅Ｃの仮の質量値ＷＫ’
　　（＝ＷＦ×Ｑ）を記憶する第１の記憶手段ｅと、ス
パン校正時に内蔵分銅Ｃを負荷したときの荷重検出部ａ
の出力ＣＫ　Ｉ　＋　　もしくはその出力ＣＫＩとＣＫ
との比Ｋ　（＝Ｃ，／Ｃ□）を記憶する第２の記憶手段
ｆを有し、質量換算手段すは、試料を皿上に載せたとき
の荷重検出部ａの出力Ｃ８と第１および第２の記憶手段
ｅおよびｆの内容から、スパン変化分を補正した計量表
示値Ｗを、Ｗ＝ＱＸＷＦＸ　（ＣＸ／ＣＫ）ＸＫ または、 ｗ＝Ｑｘｗ、ｘ　（ＣＸ／ＣＫＩ） もしくは、 Ｗ＝ＷＫ’　Ｘ　（ＣＸ／　ＣＫ）　Ｘ　Ｋあるいは、 Ｗ　＝　ＷＫ’　Ｘ　（Ｃｘ／　Ｃ＋ｕ　）によって算
出するよう構成したことによって特徴付けられる。

なお、本発明明細書における荷重検出部の各出力ＣＦ、
Ｃｘ、Ｃ□およびＣＸは、荷重検出部の実際の出力、い
わゆる生データであってもよいし、あるいは、その生デ
ータに温度補正計算処理やゼロ補正計算処理等の加工を
施した後のデータであってもよく、要は質量換算に供さ
れる荷重検出データであればよい。

く作用〉 第３図に示すように、天びん出荷時等の調整時に、正確
に質量が規定値Ｗ、に調整された基準分銅を皿上に載せ
、そのときの荷重検出部ａの出力（カウント値）Ｃ１を
得る。同時に、内蔵分銅Ｃを負荷したときの荷重検出部
ａの出力ＣＫを求め、そのＣｒとＣＫの比をＱとする。

このとき、荷重検出部ａの出力はかならずしもＡで示す
ように完全な直線ではないかもしれず、例えばＢに示す
ように曲線であるかもしれない。荷重検出部ａの出力特
性が曲線Ｂであったと仮定すると、質量ＷＫ（未知）の
内蔵分！Ｍ　ｃを負荷したときのカウント値ｃＸは、理
想的な直線性を持つ場合のＣ８の値よりも大きくなる。

しかし、このとき、直線性の誤差ｃ６−００を無視して
、天びんの出力特性を直線Ａでちると仮定して、内蔵分
銅Ｃの質量が、実際には曲線Ｂ上の９点で現されるＷＫ
であるが、直線Ａ上の９７点で現されるＷＫ′であると
仮定し、基準Ｗ　ｉｔ　ｗ　ｒの比Ｑ　＝　ＣＫ　／　
ＣＦを記憶しておくわけである。

スパン変化は規定質量ｗ　ｒの負荷時における出力Ｃ１
の変化、つまりｑ点の移動となって現れるが、これを校
正するということは、直線Ａの傾きの変化を知り、あら
たな傾きに基づいて計量表示値を算出するということで
あるから、スパン校正時に内蔵分銅Ｃを負荷して、その
時の出力Ｃ□を得て、Ｃ１、と上記の比Ｑを用いて式（
１）もしくは（２）を用いてＷを算出すると、ＷＦの質
量を負荷したときのカウント値を正確に推定することと
等価となり、そのＷはスパン変化の補正をされた値とな
る。

ちなみに、秤量荷重よりも軽い内蔵分銅Ｃを用いて、そ
の真の質ＩＷＫを使って同様なスパン校正を行うと、直
線性の誤差分ＣＫ　　Ｃｏを考慮したスパン校正演算を
行う必要が生じる（特開昭６０−１７４５７号等参照）
。

なお、比Ｑの代わりに仮の内蔵分銅質量Ｗに′を用いて
も全く同様である。

〈実施例〉 第２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Ａ−Ｄ変換器等を含み、皿
１ａ上の荷重に対応するデジタルデータを出力する。

この荷重検出部１の荷重センサには、レバー３ａおよび
カム３ｂ等からなる分銅加除機構３の駆動によって内蔵
分銅２を負荷することができる。

内蔵分銅２は、この天びんの秤量よりも軽く、かつ、Ｘ
ｔの調整が行われておらず、その正確な質量は不明であ
る。

荷重検出部１からの荷重データは制御部４に採り込まれ
る。制御部４はマイクロコンピュータを主体として構成
されており、ＣＰＵ４ａ、ＲＯＭ４ｂ、ＲＡＭ４ｃ、不
揮発性ＲＡＭ４ｄおよび人出力インターフェース４ｅを
備えている。そして、この制御部４には、計量値を表示
するための表示器５と、分銅加除機構３に駆動指令を与
えるためのキー６が接続されている。

ＲＯＭ４ｂには、工場での出荷調整時に使用される調整
用プログラムと、ユーザーがキー６を操作することによ
って実行されるスパン構成用プログラム、および通常の
測定用プログラムが書き込まれている。

不揮発性ＲＡＭ４ｄには、工場出荷時の調整に使用され
る、正確に質量調整された基準分銅の質量値（規定質量
ｗ　ｒ　）と、後述する比Ｑ、およびスパン係数Ｋを記
憶するエリアが設定されている。

次に使用方法ならびに作用を述べる。

工場での出荷調整時にＲＯＭＪｂ内の調整用プログラム
を選択する。このプログラムにおいては、まずこの天び
んの秤量近傍の規定質量ＷＦ、例えば３ｋｇの正確な基
準分銅を皿１ａ上に載せ、そのときの荷重データ、つま
り内部カウント値Ｃｒ、ＣＦ＝実際のカウント値−零カ
ウント値を一旦ＲＡＭＪｃ内に記憶する０次に内蔵分銅
２を負荷し、そのときの内部カウント値ＣＫを採り込む
。内蔵分銅２の質量はこの天びんの秤量よりも軽く、そ
の正確な質量は不明であって、例えば約１ｋｇである。

そして、この２つのデータが揃うと、両者の比Ｑ　＝Ｃ
＊　／　Ｃｒを算出し、ＣＫとともに不揮発性ＲＡＭ４
ｄに格納する。同時に、スパン係数にの初期値として、
同じく不揮発性ＲＡＭ４ｄ内に１を格納する。

このような調整を行った後には、通常の測定用プログラ
ムでは、不揮発性ＲＡＭＡｄ内の規定質量値ＷＦ、比Ｑ
、Ｃ，およびスパン係数Ｋを用いて、荷重検出部１から
のデータＣ８を次の演算によって質量値Ｗに換算し、表
示器５に表示する。

Ｗ　＝　Ｑ　Ｘ　Ｗ　Ｆ　Ｘ　Ｋ　Ｘ　Ｃｘ　／　Ｃｔ
なお、直線性の補正を行う必要がある場合には、上式で
求めた値Ｗに公知の直線性補正を加えた後に計量値とし
て表示する。

また、この後、スパン校正を行う場合はスパン校正用プ
ログラムを選択実行するが、このプログラムでは、まず
、内蔵分銅２を負荷し、そのときのデータＣ□を採り込
み、次の演算によってスパン係数Ｋを算出してこれを更
新する。

Ｋ　’＝　ＣＫ　／　ＣＫ　１ そして、以後は通常の測定用プログラムにおいてこの新
たなスパン係数Ｋを用いて計量値Ｗを求めるわけである
。

以上の各動作において注目すべき点は、内蔵分Ｆ４２の
真の質量は一切使わずに計量値Ｗの算出とスパン係数に
の更新を行う点である。

これによって、第３図中座標（ｗＫ’、ｃつ）であった
９２点が、（ＷＫ’　、　ＣＫＩ）に変化したことを知
り、前記したようにスパン校正時に天びんの非直線性を
考慮する必要がなく、しかも正確なスパン校正を行うこ
とができるわけである。

なお、不揮発性ＲＡＭ４ｄに記憶する値としては、スパ
ン係数にの代わりにＣ□としてもよく、この場合には計
量値Ｗは前記した（２）式で算出すればよい。また、比
Ｑに代えて内蔵分！ｌ１４２の仮の質ｉｔｗ、’　　（
第３図参照）を記憶してもよく、この場合には前記（３
）もしくは（４）を用いてＷを算出すればよい。更に、
（１）ないしく４）式から導かれる他の式を用い得るこ
とは勿論である。

ところで、ユーザーにおいて調整用プログラムを用いて
内蔵分銅の校正を行うに当たり、規定質１ｗ　　でない
間違った基準分銅を使用すると、以後の全ての計量値が
誤差を含むことになる。

そこで、工場出荷時に求めた内蔵分銅の仮の質量ＷＫ′
と、ユーザーでの内蔵分銅の校正によって得られた新た
な仮の質ｆｗｘ”を比較し、両者間にある限界以内の差
しかない場合に限り、ＷｌもしくはＣＫとＱの更新を認
め、限界以上の差がある場合には警告を発する等の対策
を講じておくことが望ましい。

また、外部分銅を用いたスパン校正と本発明の内蔵分銅
を用いたスパン校正を併用できるようにすることによっ
ても、以上の誤りがないかどうかを随時に確認すること
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、校正用の内蔵分
銅の質量を天びんの秤量近傍とする必要がないと同時に
、その質量調整が不要で所定の寸法に加工するだけでよ
く、更にはそのような内蔵分銅を用いてもスパン校正時
に従来のように天びんのリニアリティエラーの考慮する
必要がなくなり、分銅収容スペースをとらずにコンパク
ト化を達成できるとともに、安価でしかも正確なスパン
校正を行うことのできる天びんが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の校正を示す基本概念図、第２図は本発
明実施例の校正を示すブロック図、第３図は本発明の作
用説明図である。 １・・・・荷重検出部 １ａ・・・・皿 ２・・・・内蔵分銅 ３・・・・分銅加除機構 ４・・・・制御部 ４ａ・・・・ＣＰＵ ４ｂ・・・・ＲＯＭ ４Ｃ・・・・ＲＡＭ ４ｄ・・・・不揮発性ＲＡＭ ５・・・・表示器 ６・・・・キー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 皿上荷重に応じた荷重検出部の出力を、質量換算手段で
   質量に換算して計量表示値を決定する天びんにおいて、
   当該天びんのひょう量値と異なる質量で、かつ、精密に
   質量調整がなされていない校正用分銅とその加除機構を
   内蔵するとともに、外部の規定質量Ｗ＿Ｆの基準分銅を
   皿上に載せたときの上記荷重検出部の出力Ｃ＿Ｆと上記
   内蔵分銅を負荷したときの上記荷重検出部の出力Ｃ＿Ｋ
   との比Ｑ（＝Ｃ＿Ｋ／Ｃ＿Ｆ）および上記Ｃ＿ｋ、もし
   くはその比Ｑと上記基準分銅の質量Ｗ＿Ｆとから算出さ
   れる上記内蔵分銅の仮の質量値Ｗ＿Ｋ′（＝Ｗ＿Ｆ×Ｑ
   ）を記憶する第１の記憶手段と、スパン校正時に上記内
   蔵分銅を負荷したときの上記荷重検出部の出力Ｃ＿Ｋ＿
   １、もしくはその出力Ｃ＿Ｋ＿１と上記Ｃ＿Ｋとの比Ｋ
   （＝Ｃ＿Ｋ／Ｃ＿Ｋ＿１）を記憶する第２の記憶手段を
   有し、上記質量換算手段は、試料を皿上に載せたときの
   上記荷重検出部の出力Ｃ＿Ｘと上記第１および第２の記
   憶手段の内容から、スパン変化分を補正した計量表示値
   Ｗを、 Ｗ＝Ｑ×Ｗ＿Ｆ×（Ｃ＿Ｘ／Ｃ＿Ｋ）×Ｋ または、 Ｗ＝Ｑ×Ｗ＿Ｆ×（Ｃ＿Ｘ／Ｃ＿Ｋ＿１） もしくは、 Ｗ＝Ｗ＿Ｋ′×（Ｃ＿Ｘ／Ｃ＿Ｋ）×Ｋ あるいは、 Ｗ＝Ｗ＿Ｋ′×（Ｃ＿Ｘ／Ｃ＿Ｋ＿１） で算出するよう構成されていることを特徴とする電子天
   びん。