JPH0580005A - 差動形熱天秤 - Google Patents
差動形熱天秤Info
- Publication number
- JPH0580005A JPH0580005A JP26836991A JP26836991A JPH0580005A JP H0580005 A JPH0580005 A JP H0580005A JP 26836991 A JP26836991 A JP 26836991A JP 26836991 A JP26836991 A JP 26836991A JP H0580005 A JPH0580005 A JP H0580005A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance
- sample
- reference material
- feedback coil
- side balance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料側天秤と基準物質側天秤とのビームの傾
きの差による影響を除く。 【構成】 基準物質側天秤Ｒの位置検出部のセンサ１０
ａは試料側天秤のビーム４に固定されている。両天秤の
試料皿の加熱により、測定試料の重量が変化すると、フ
ィードバックコイル１２に重量変化に応じた電流が流れ
るが、ビーム４が僅かに傾いた位置でバランスがとられ
ると、それにつれて基準物質側のセンサ１０ａが変位
し、シャッタ８ａとの相対位置が変化するので、基準物
質側のフィードバックコイル１２ａの電流が変化し、基
準物質側天秤のビーム４ａも試料側天秤のビーム４と同
じだけ傾く。
きの差による影響を除く。 【構成】 基準物質側天秤Ｒの位置検出部のセンサ１０
ａは試料側天秤のビーム４に固定されている。両天秤の
試料皿の加熱により、測定試料の重量が変化すると、フ
ィードバックコイル１２に重量変化に応じた電流が流れ
るが、ビーム４が僅かに傾いた位置でバランスがとられ
ると、それにつれて基準物質側のセンサ１０ａが変位
し、シャッタ８ａとの相対位置が変化するので、基準物
質側のフィードバックコイル１２ａの電流が変化し、基
準物質側天秤のビーム４ａも試料側天秤のビーム４と同
じだけ傾く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱分析装置に利用される
熱天秤に関し、特にビームの一端に試料皿、他端にセン
サとシャッタとからなる位置検出部を備え、ビームのバ
ランスをとるフィードバックコイルを備えた天秤が試料
側と基準物質側とにそれぞれ一組ずつ設けられた差動形
熱天秤に関するものである。
熱天秤に関し、特にビームの一端に試料皿、他端にセン
サとシャッタとからなる位置検出部を備え、ビームのバ
ランスをとるフィードバックコイルを備えた天秤が試料
側と基準物質側とにそれぞれ一組ずつ設けられた差動形
熱天秤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱天秤から得られる重量変化の信号から
天秤自身に起因する信号のドリフトなどの影響を除くた
め、測定試料を乗せた試料側天秤と、それと同じ構造を
もち試料を乗せない基準物質側天秤をできるだけ同一条
件において、試料側天秤の検出信号から基準物質側天秤
の検出信号を差し引く差動形熱天秤が用いられている。
天秤自身に起因する信号のドリフトなどの影響を除くた
め、測定試料を乗せた試料側天秤と、それと同じ構造を
もち試料を乗せない基準物質側天秤をできるだけ同一条
件において、試料側天秤の検出信号から基準物質側天秤
の検出信号を差し引く差動形熱天秤が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】差動形熱天秤で測定を
行なうと、測定試料の重量変化が生じたとき、位置検出
部のシャッタが変位し、それをセンサが検出してシャッ
タが元の位置に戻るようにビームの傾きをなくすように
フィードバックコイルに電流が流される。その電流が重
量信号として検出される。しかし、傾いたビームはフィ
ードバックコイルに通電することにより元の状態に戻さ
れようとするが、正しく元の状態までは戻らず、僅かに
傾いた状態で停止する。一方、試料を乗せない天秤はビ
ームが傾かないので、試料側天秤のビームと基準物質側
天秤のビームに傾きの差が生じる。天秤の支点としては
例えばトーションバンドや弾性支点が用いられている
が、これらの支点ではビームの傾き角により支点に加わ
る力が変わるので、試料側天秤と基準物質側天秤とでビ
ームの傾きに差が生じているときは、支点での力の影響
が検出信号に誤差として現われることになる。本発明は
試料側天秤と基準物質側天秤とのビームの傾きの差によ
る影響を除くことのできる差動形熱天秤を提供すること
を目的とするものである。
行なうと、測定試料の重量変化が生じたとき、位置検出
部のシャッタが変位し、それをセンサが検出してシャッ
タが元の位置に戻るようにビームの傾きをなくすように
フィードバックコイルに電流が流される。その電流が重
量信号として検出される。しかし、傾いたビームはフィ
ードバックコイルに通電することにより元の状態に戻さ
れようとするが、正しく元の状態までは戻らず、僅かに
傾いた状態で停止する。一方、試料を乗せない天秤はビ
ームが傾かないので、試料側天秤のビームと基準物質側
天秤のビームに傾きの差が生じる。天秤の支点としては
例えばトーションバンドや弾性支点が用いられている
が、これらの支点ではビームの傾き角により支点に加わ
る力が変わるので、試料側天秤と基準物質側天秤とでビ
ームの傾きに差が生じているときは、支点での力の影響
が検出信号に誤差として現われることになる。本発明は
試料側天秤と基準物質側天秤とのビームの傾きの差によ
る影響を除くことのできる差動形熱天秤を提供すること
を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では両天秤のビー
ムの傾きを等しくする。そのため、本発明では、基準物
質側天秤の位置検出部のセンサを試料側天秤のビームに
固定するか、又は基準物質側天秤のフィードバックコイ
ルに接近して試料側天秤のフィードバックコイルに流れ
る電流を試料側天秤とは逆方向に流す第２のフィードバ
ックコイルを設ける。
ムの傾きを等しくする。そのため、本発明では、基準物
質側天秤の位置検出部のセンサを試料側天秤のビームに
固定するか、又は基準物質側天秤のフィードバックコイ
ルに接近して試料側天秤のフィードバックコイルに流れ
る電流を試料側天秤とは逆方向に流す第２のフィードバ
ックコイルを設ける。
【０００５】
【作用】基準物質側天秤の位置検出部のセンサを試料側
天秤のビームに固定する発明では、試料側天秤のビーム
が試料の重量変化により傾くとそのビームの傾きに対応
して基準物質側天秤の位置検出部のセンサが変位し、そ
れにつれて基準物質側天秤のビームが試料側天秤のビー
ムと同じ角度だけ傾く。基準物質側天秤のフィードバッ
クコイルに接近して試料側天秤のフィードバックコイル
に流れる電流を試料側天秤とは逆方向に流す第２のフィ
ードバックコイルを設ける発明では、試料の重量変化に
より試料側天秤のビームが傾くと、基準物質側天秤の第
２のフィードバックコイルを通して基準物質側天秤にか
かる力が変化するので、その分だけ基準物質側天秤のビ
ームも傾く。このように、試料の重量変化により試料側
天秤のビームが少し傾いた状態でバランスがとられる
と、基準物質側天秤でも同じ傾きだけビームが傾いた状
態でバランスがとられ、両天秤間でビームの傾きの差の
影響はなくなる。
天秤のビームに固定する発明では、試料側天秤のビーム
が試料の重量変化により傾くとそのビームの傾きに対応
して基準物質側天秤の位置検出部のセンサが変位し、そ
れにつれて基準物質側天秤のビームが試料側天秤のビー
ムと同じ角度だけ傾く。基準物質側天秤のフィードバッ
クコイルに接近して試料側天秤のフィードバックコイル
に流れる電流を試料側天秤とは逆方向に流す第２のフィ
ードバックコイルを設ける発明では、試料の重量変化に
より試料側天秤のビームが傾くと、基準物質側天秤の第
２のフィードバックコイルを通して基準物質側天秤にか
かる力が変化するので、その分だけ基準物質側天秤のビ
ームも傾く。このように、試料の重量変化により試料側
天秤のビームが少し傾いた状態でバランスがとられる
と、基準物質側天秤でも同じ傾きだけビームが傾いた状
態でバランスがとられ、両天秤間でビームの傾きの差の
影響はなくなる。
【０００６】
【実施例】図１は請求項１の発明に対応した一実施例を
表わす。図２は図１の実施例における位置検出部の部分
拡大図である。試料側天秤Ｓではトーションバンドによ
る支点２を中心に回転するビーム４の一端に試料を乗せ
る試料皿６が固定され、ビーム４の他端にはシャッタ８
が取りつけられている。シャッタ８は天秤装置本体に固
定されたセンサ１０と組み合わされて、位置検出部を構
成している。センサ１０は例えばＬＥＤとフォトトラン
ジスタからなる光学式のものである。ビーム４の中間位
置にはフィードバックコイル１２が取りつけられ、フィ
ードバックコイル１２は永久磁石１４に挿入されて組み
合わされている。位置検出部のシャッタ８がセンサ１０
の一定の位置に来るように、フィードバックコイル１２
に電流を流して力を発生させるフィードバックコイル電
流発生回路（図示略）が設けられており、その電流が重
量信号として検出される。
表わす。図２は図１の実施例における位置検出部の部分
拡大図である。試料側天秤Ｓではトーションバンドによ
る支点２を中心に回転するビーム４の一端に試料を乗せ
る試料皿６が固定され、ビーム４の他端にはシャッタ８
が取りつけられている。シャッタ８は天秤装置本体に固
定されたセンサ１０と組み合わされて、位置検出部を構
成している。センサ１０は例えばＬＥＤとフォトトラン
ジスタからなる光学式のものである。ビーム４の中間位
置にはフィードバックコイル１２が取りつけられ、フィ
ードバックコイル１２は永久磁石１４に挿入されて組み
合わされている。位置検出部のシャッタ８がセンサ１０
の一定の位置に来るように、フィードバックコイル１２
に電流を流して力を発生させるフィードバックコイル電
流発生回路（図示略）が設けられており、その電流が重
量信号として検出される。
【０００７】基準物質側天秤Ｂも同じ構成をとってい
る。ただし、基準物質側天秤Ｒではその位置検出部のセ
ンサ１０ａは図２に示されるように固定金具１６を介し
て試料側天秤のビーム４に固定されている。基準物質側
天秤Ｒの各部を試料側天秤Ｓの各部と区別するために、
基準物質側天秤Ｒの各部の記号にはａを付けてある。
る。ただし、基準物質側天秤Ｒではその位置検出部のセ
ンサ１０ａは図２に示されるように固定金具１６を介し
て試料側天秤のビーム４に固定されている。基準物質側
天秤Ｒの各部を試料側天秤Ｓの各部と区別するために、
基準物質側天秤Ｒの各部の記号にはａを付けてある。
【０００８】測定時は、試料側天秤の試料皿６には測定
試料を乗せ、基準物質側天秤の試料皿６ａには何も乗せ
ないで、両試料皿６，６ａを同じ加熱炉に挿入して加熱
する。両天秤の試料皿の加熱により、測定試料の重量が
変化すると、フィードバックコイル１２に重量変化に応
じた電流が流れるが、ビーム４が僅かに傾いた位置でバ
ランスがとられると、それにつれて基準物質側のセンサ
１０ａが変位し、シャッタ８ａとの相対位置が変化する
ので、基準物質側のフィードバックコイル１２ａの電流
が変化し、基準物質側天秤のビーム４ａも試料側天秤の
ビーム４と同じだけ傾く。
試料を乗せ、基準物質側天秤の試料皿６ａには何も乗せ
ないで、両試料皿６，６ａを同じ加熱炉に挿入して加熱
する。両天秤の試料皿の加熱により、測定試料の重量が
変化すると、フィードバックコイル１２に重量変化に応
じた電流が流れるが、ビーム４が僅かに傾いた位置でバ
ランスがとられると、それにつれて基準物質側のセンサ
１０ａが変位し、シャッタ８ａとの相対位置が変化する
ので、基準物質側のフィードバックコイル１２ａの電流
が変化し、基準物質側天秤のビーム４ａも試料側天秤の
ビーム４と同じだけ傾く。
【０００９】図３は請求項２に対応した実施例を表わ
す。図３（Ａ）は試料側と基準物質側の両天秤を表わ
し、（Ｂ）はフィードバックコイルの結合関係を表わし
ている。両天秤の構造は図１に示されたものと同じであ
るが、基準物質側天秤Ｒのセンサ１０ａは試料側天秤の
ビーム４に固定されているのではなく、試料側のセンサ
１０と同じく天秤装置本体に固定されている。試料側天
秤のフィードバックコイル１２と基準物質側天秤のフィ
ードバックコイル１２ａはそれぞれのコアに同方向に巻
かれているが、基準物質側天秤のコアにはフィードバッ
クコイル１２ａの他に反対方向に巻かれた第２のフィー
ドバックコイル２０が巻かれている。試料側のフィード
バックコイル１２はフィードバックコイル電流発生回路
２２に接続されているとともに、基準物質側のコアに巻
かれた第２のフィードバックコイル２０と接続されてい
る。２４は基準物質側天秤のフィードバックコイル１２
ａのフィードバックコイル電流発生回路である。
す。図３（Ａ）は試料側と基準物質側の両天秤を表わ
し、（Ｂ）はフィードバックコイルの結合関係を表わし
ている。両天秤の構造は図１に示されたものと同じであ
るが、基準物質側天秤Ｒのセンサ１０ａは試料側天秤の
ビーム４に固定されているのではなく、試料側のセンサ
１０と同じく天秤装置本体に固定されている。試料側天
秤のフィードバックコイル１２と基準物質側天秤のフィ
ードバックコイル１２ａはそれぞれのコアに同方向に巻
かれているが、基準物質側天秤のコアにはフィードバッ
クコイル１２ａの他に反対方向に巻かれた第２のフィー
ドバックコイル２０が巻かれている。試料側のフィード
バックコイル１２はフィードバックコイル電流発生回路
２２に接続されているとともに、基準物質側のコアに巻
かれた第２のフィードバックコイル２０と接続されてい
る。２４は基準物質側天秤のフィードバックコイル１２
ａのフィードバックコイル電流発生回路である。
【００１０】図３の実施例では両天秤の構造は図１と同
じであるが、位置検出部のセンサはそれぞれ独立し、そ
の代わりに試料側天秤のフィードバックコイル１２に流
れた電流が基準物質側のフィードバックコイル１２ａに
も流れるようになっている。測定試料が温度により重量
変化を起こしたときに試料側フィードバックコイル１２
に電流Ｉｓが流れ、基準物質側フィードバックコイル１
２ａに電流Ｉｒが流れるとする。 Ｉｓ＝Ｉδｗ−Ｉθ である。Ｉδｗは試料の重量変化に対応した電流であ
り、Ｉθはビーム４の支点の傾きθの影響により流れる
電流である。一方、基準物質側の第２のフィードバック
コイル２０には電流Ｉｓが逆方向に流れるので、それに
より発生するビーム４ａの傾きを打ち消すために、フィ
ードバックコイル１２ａにはＩｓと、ビーム４ａのバラ
ンス位置における傾きθの影響による電流Ｉθとの差、
すなわち Ｉｒ＝Ｉｓ−Ｉθ ＝Ｉδｗ−２Ｉθ が流れる。両天秤の検出信号から重量変化を求めるに
は、試料側の信号Ｉｓを２倍に増幅してから基準物質側
の信号Ｉｒを引くことにより、ビームの傾きの影響を打
ち消して重量変化の信号Ｉδｗを求めることができる。
じであるが、位置検出部のセンサはそれぞれ独立し、そ
の代わりに試料側天秤のフィードバックコイル１２に流
れた電流が基準物質側のフィードバックコイル１２ａに
も流れるようになっている。測定試料が温度により重量
変化を起こしたときに試料側フィードバックコイル１２
に電流Ｉｓが流れ、基準物質側フィードバックコイル１
２ａに電流Ｉｒが流れるとする。 Ｉｓ＝Ｉδｗ−Ｉθ である。Ｉδｗは試料の重量変化に対応した電流であ
り、Ｉθはビーム４の支点の傾きθの影響により流れる
電流である。一方、基準物質側の第２のフィードバック
コイル２０には電流Ｉｓが逆方向に流れるので、それに
より発生するビーム４ａの傾きを打ち消すために、フィ
ードバックコイル１２ａにはＩｓと、ビーム４ａのバラ
ンス位置における傾きθの影響による電流Ｉθとの差、
すなわち Ｉｒ＝Ｉｓ−Ｉθ ＝Ｉδｗ−２Ｉθ が流れる。両天秤の検出信号から重量変化を求めるに
は、試料側の信号Ｉｓを２倍に増幅してから基準物質側
の信号Ｉｒを引くことにより、ビームの傾きの影響を打
ち消して重量変化の信号Ｉδｗを求めることができる。
【００１１】図４は弾性支点の他の例を表わしたもので
ある。中央に屈曲部２６をもち、下側の穴に支持棒が通
されて支持され、上側の穴３０にはビームが通されてビ
ームを弾性的に支持する。
ある。中央に屈曲部２６をもち、下側の穴に支持棒が通
されて支持され、上側の穴３０にはビームが通されてビ
ームを弾性的に支持する。
【００１２】
【発明の効果】本発明では基準物質側天秤の位置検出部
のセンサを試料側天秤のビームに固定するか、又は基準
物質側天秤のフィードバックコイルに接近して試料側天
秤のフィードバックコイルに流れる電流を試料側天秤と
は逆方向に流す第２のフィードバックコイルを設けて、
試料側と基準物質側の両天秤のビームが常に同じ傾きを
もつようにしたので、２つの天秤の検出信号の差をとる
ことにより、ビームの傾きの影響のない測定を行なうこ
とができる。
のセンサを試料側天秤のビームに固定するか、又は基準
物質側天秤のフィードバックコイルに接近して試料側天
秤のフィードバックコイルに流れる電流を試料側天秤と
は逆方向に流す第２のフィードバックコイルを設けて、
試料側と基準物質側の両天秤のビームが常に同じ傾きを
もつようにしたので、２つの天秤の検出信号の差をとる
ことにより、ビームの傾きの影響のない測定を行なうこ
とができる。
【図１】請求項１に対応する実施例を示す概略斜視図で
ある。
ある。
【図２】図１の実施例の位置検出部を示す拡大斜視図で
ある。
ある。
【図３】請求項２に対応した実施例を表わす図であり、
（Ａ）は天秤機構の斜視図、（Ｂ）はフィードバックコ
イルの接続関係を示す回路図である。
（Ａ）は天秤機構の斜視図、（Ｂ）はフィードバックコ
イルの接続関係を示す回路図である。
【図４】実施例で用いられる支点の一例としての弾性支
点を示す斜視図である。
点を示す斜視図である。
Ｓ 試料側天秤 Ｒ 基準物質側天秤 ２，２ａ 支点 ４，４ａ ビーム ６，６ａ 試料皿 ８，８ａ シャッタ １０，１０ａ センサ １２，１２ａ フィードバックコイル １４，１４ａ 永久磁石 ２０ 第２のフィードバックコイル
Claims (2)
- 【請求項１】 ビームの一端に試料皿、他端にセンサと
シャッタとからなる位置検出部を備え、ビームのバラン
スをとるフィードバックコイルを備えた天秤が試料側と
基準物質側とにそれぞれ一組ずつ設けられ、基準物質側
天秤の位置検出部のセンサが試料側天秤のビームに固定
されている差動形熱天秤。 - 【請求項２】 ビームの一端に試料皿、他端にセンサと
シャッタとからなる位置検出部を備え、ビームのバラン
スをとるフィードバックコイルを備えた天秤が試料側と
基準物質側とにそれぞれ一組ずつ設けられ、基準物質側
天秤のフィードバックコイルに接近して更に、試料側天
秤のフィードバックコイルに流れる電流を試料側天秤と
は逆方向に流す第２のフィードバックコイルが設けられ
ている差動形熱天秤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26836991A JPH0580005A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 差動形熱天秤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26836991A JPH0580005A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 差動形熱天秤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580005A true JPH0580005A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17457551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26836991A Pending JPH0580005A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 差動形熱天秤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580005A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5638026A (en) * | 1994-07-29 | 1997-06-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High input impedance circuit and semiconductor integrated device provided therewith |
| JP2012525593A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | 同時示差熱分析システム |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP26836991A patent/JPH0580005A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5638026A (en) * | 1994-07-29 | 1997-06-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High input impedance circuit and semiconductor integrated device provided therewith |
| JP2012525593A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | 同時示差熱分析システム |
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