阅读说明：本技术 电子天平 (Electronic balance ) 是由 饭塚淳史 于 2020-02-04 设计创作，主要内容包括：本发明的课题是提供一种电子天平,在使用者使用之前降低0.1mg以下的计量的误差因素。电子天平通过包括如下构件,来解决所述课题：天平本体,内置有载荷计量机构部；防风罩,配设于天平本体的上部,包围称量室,包括门机构及除电器,所述门机构通过驱动部而使门开闭,所述除电器在称量室的后方去除静电；计时部,进行所设定的时刻或固定的时序的到来的探测；以及控制部,基于所述探测,控制所述门的开闭及所述除电器的运行。(The invention provides an electronic balance, which reduces error factors of metering below 0.1mg before a user uses the electronic balance. The electronic balance comprises the following components to solve the problem: a balance body having a load measuring mechanism section built therein; a windshield disposed on the upper part of the balance body, surrounding the weighing chamber, and including a door mechanism for opening and closing the door by a driving part and a static eliminator for eliminating static electricity at the rear of the weighing chamber; a timer unit for detecting arrival of a set time or a fixed time sequence; and a control unit that controls opening and closing of the door and operation of the electrical discharger based on the detection.)

电子天平

技术领域

本发明涉及一种电子天平。

背景技术

作为精密测定粉体等各种样品的质量的天平，多使用带防风罩的电磁平衡式天平(以下，将电磁平衡式天平称为“电子天平”)，其是在防风罩内设置样品称量部来进行测定。

为了提高操作性，已公开一种带防风罩的天平，不论门的开闭是手动开闭还是自动开闭，都能够简单地进行切换，并且门的开闭的动作也极其顺畅，并能够便宜地制作(例如，专利文献1)。

另外，已公开一种电子天平，其包括：控制元件，每隔规定时间，或产生有规定的温度变化或规定的湿度变化时，产生触发信号(trigger signal)；以及门开闭机构，通过所述触发信号来使所述门自动打开或关闭；并且在产生有触发信号时，进行门的开闭而执行对流时间测定模式(例如，专利文献2)。所述电子天平接收所述触发信号，自动打开防风罩的门，在经过规定时间后，自动关门，从而在防风罩内，产生与手动进行的情况同样的对流。不久检测出由对流引起的载荷变化处于规定范围，将从关门到对流结束为止所经过的时间更新为对流时间Tco。如上所述，通过使对流时间测定模式的处理自动化，来忘记对流时间的更新，或使用来产生对流的门的开闭动作统一化，而消除偏差，使测定准确度提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平09-015031号公报

专利文献2：国际公开编号WO2006/082915

发明内容

发明所要解决的问题

在计量的灵敏度为0.1mg以下的电子天平中，如果例如周围的温度变化超过2℃/小时，那么在称量室内对流就会增大，从而对计量盘造成影响。

另外，如果称量室与框体内部的温度差增大，那么内置砝码(weight)的周边与称量室的温度差就会增大。这样，当称量室与天平本体内的温度不同时，称量室与天平本体内的空气密度就不同，载置于称量盘的被计量物与校正用砝码所受到的浮力就会产生差，从而在计量值中产生误差。

另外，如果因防风罩的门的开闭或所述温度差等而产生的称量室内的空气的流动与形成称量室的玻璃壁面相接触，那么就会在玻璃表面产生静电，从而产生灵敏度的校正(调整)或测定时的误差。

对于所述课题，在专利文献2中，是通过每隔规定时间，或产生有规定的温度变化或规定的湿度变化时所产生的触发信号，来使门自动打开或关闭，从而抑制对流的影响，但是关于静电未公开任何内容，从而无法应对因防风罩内所产生的静电所引起的测定时的误差。

作为一方面，本发明提供一种电子天平，在使用者使用之前降低0.1mg以下的计量的误差因素。

解决问题的技术手段

本发明的一方面的电子天平的特征在于包括：天平本体，内置有载荷计量机构部；防风罩，配设于所述天平本体的上部，包围称量室，包括门机构及除电器，所述门机构通过驱动部而使门开闭，所述除电器在所述称量室的后方去除静电；计时部，进行所设定的时刻或固定的时序的到来的探测；以及控制部，基于所述探测，控制所述门的开闭及所述除电器的运行。

所述控制部的特征在于，基于所述探测打开所述门，在经过规定时间后，关闭所述门，使所述除电部驱动。

所述电子天平的特征在于，还包括测量湿度的湿度探测部，所述控制部在所述门关闭时，根据所述湿度探测部所获得的测量结果及使用者的设定，使所述除电部驱动。

所述天平的特征在于还包括：温度探测部，测量温度；以及设定部，设定时刻、温度变化及湿度变化；并且所述控制部基于所设定的所述时刻、所述温度变化或所述湿度变化、以及所述计时部、所述湿度探测部或所述温度探测部所获得的探测结果，控制所述门的开闭及所述除电器的运行。

发明的效果

根据本发明的一方面，能够在使用者使用之前降低0.1mg以下的计量的误差因素。

附图说明

图1是表示本实施方式的电子天平的一例的立体图。

图2是表示本实施方式的实施例1的电子天平本体的构成例的框图。

图3是表示本实施方式的实施例1的控制部的门开闭及除电处理的流程图。

图4是表示本实施方式的实施例2的电子天平本体的构成例的框图。

图5是表示本实施方式的实施例2的控制部的除电处理的流程图。

符号的说明

1：电子天平

2：防风罩

4：电子天平本体

5：计量盘

6：输入部

7：显示部

11：称量机构

12：门开闭机构

13：马达

14：除电器

15：控制部

16：计量部

17：门开闭机构控制部

18：除电控制部

19：定时器

20：存储器

31：门开闭探测传感器

32：湿度传感器

33：温度传感器

具体实施方式

图1是表示本实施方式的电子天平的一例的立体图。电子天平1包括防风罩2及电子天平本体4。防风罩2例如由顶板2a、左侧壁2b、右侧壁2c、前侧壁2d及后侧壁2e形成。顶板2a、左侧壁2b、右侧壁2c及前侧壁2d例如是透明玻璃制或塑料(plastic)制。后侧壁2e例如是玻璃、金属或塑料制。

顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c分别以能够滑动的方式安装于轨道(rail)上，并分别设置有把手3a、把手3b、把手3c，所述轨道设置于构成防风罩的框架。当使把手3a、把手3b、把手3c向后侧壁2e侧滑动时，伴随于此，顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c也作为门而滑动，从而能够将样品载置于电子天平本体4的计量盘5。

另外，如后所述，顶板2a、左侧壁2b、右侧壁2c能够通过动力进行滑动而自动开闭。

在电子天平本体4的上部中央设置有计量盘5，能够载置计量对象的样品。另外，在电子天平本体4的前表面，设置有输入部6及显示部7。输入部6是在进行使计量开始的指示、或使校正处理开始等，使电子天平1运行时输入指示时使用。在显示部7，显示计量结果或与通过输入部6而进行的输入相对应的菜单(menu)等。

另外，为了去除防风罩2内所产生的静电，在后侧壁2e，安装有除电器(离子发生器(ionizer))。

图2是表示本实施方式的实施例1的电子天平本体的构成例的框图。电子天平本体4在被金属框体隔开的内部空间，包含称量机构11、门开闭机构12、除电部14、控制部15、定时器19、存储器20。

称量机构11是包括操纵杆(lever)、支点、电磁线圈(强力线圈(force coil))、永久磁铁的电磁力平衡部。电磁线圈是固着于操纵杆的另一端部的电磁力产生装置的可动电磁线圈。永久磁铁固定于电子天平本体4的金属框体。当电流流入至电磁线圈时，产生磁场而成为电磁铁，与永久磁铁之间反弹力/吸引力起作用。电磁力的大小根据流入至电磁线圈的电流的强度而变动。

在测定对象物的质量时，通过位移检测器而检测操纵杆的位移，以操纵杆不位移的方式对流入至电磁线圈的电流进行反馈控制。此时，测定对象物的质量越大，流入至电磁线圈的电流值增大，因此能够基于流入至电磁线圈的电流值，对测定对象物的质量进行测定。

门开闭机构12是包括马达13，使防风罩2的顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c开闭的机构。门开闭机构12也可以是如下的机构：在顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c的与滑动方向水平的边(边缘)设置例如齿条(rack)，利用设置于马达13的小齿轮(pinion)使所述齿条在滑动方向上移动。另外，门开闭机构12也可以包括减速器，以从马达13获得需要的扭矩(torque)或转速。

另外，当马达13未驱动时，门开闭机构12也可以包括离合器(clutch)机构，以便能够通过手动使顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c开闭。也可以设为通过离合器机构，而拆下在从马达13到使齿条驱动的小齿轮为止的动力传递系统内相互咬合着的齿轮(gear)之一。由此，在通过离合器机构而拆下齿轮的期间，负载未施加至动力传递系统内，因此能够通过手动使顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c开闭。

另外，门开闭机构12也可以是如下的机构：在顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c的与滑动方向水平的边(边缘)，例如固定有金属丝(wire)，通过利用马达缠绕所述金属丝，而使顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c作为门而沿轨道在滑动方向上移动。当采用所述构成时，例如，也可以设为：将两根金属丝分别固定于边(边缘)的两端，当开门时，利用第一马达缠绕固定于所述边(边缘)的一端的金属丝，当关门时，利用第二马达缠绕固定于所述边(边缘)另一端的金属丝。这时，未缠绕的另一个马达也可以设为如下的构成，即，从动力传递系统拆下，以便不对缠绕时所使用的马达施加负载，还可以在未驱动的情况下，马达的轴转动自如。

再者，在门开闭机构12中，也可以包括电位计(potentiometer)或位置检测传感器等，由此，也可以设为调整顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c的朝向滑动方向的移动量。另外，也可以将门开闭探测传感器设置于电子天平本体4，所述门开闭探测传感器探测顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c是否为关闭状态。再者，所述门开闭机构12是一例，并不限定于这些。

控制部15是控制整个电子天平1的运行的处理器，例如是中央运算装置(中央处理器(central processing unit，CPU))。控制部15作为计量部16、门开闭机构控制部17、除电控制部18而发挥作用。

计量部18基于在称量机构11中由光学位置传感器检测到的检测信号，算出操纵杆的另一端部的位移，进行确定供给至电磁线圈的电流的大小的控制，以使操纵杆的另一端部的位移成为0。与此同时，计量部在操纵杆的另一端部的位移成为0的平衡状态下，进行如下的控制：根据流入至电磁线圈的电流的大小，求出载置于计量盘的被测定物或载置于校正用砝码托盘的校正用砝码的载荷。

门开闭机构控制部17基于由规定的程序设定的命令或由定时器(未图示)设定的规定的时序的到来、或来自输入部6的命令等，使马达13驱动，使门开闭机构12运行，而使门(顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c)开闭。

存储器20是闪速存储器(flash memory)等非易失性的存储装置，存储测量值或校正内容等信息。定时器19测量日期与时间或者时刻，或测量固定时间。

图3是表示本实施方式的实施例1的控制部的门开闭及除电处理的流程图。使用者通过输入部，而预先设定使施加至本实施方式的处理执行的时刻。所设定的时刻信息存储于存储器20。

门开闭机构控制部17获取由定时器19测量到的时刻信息(S1)。门开闭机构控制部17从存储器20读出时刻信息，并与来自定时器19的时刻信息进行比较，判定所设定的时刻是否已到来(S2)。当所设定的时刻未到来时(S2中为否(NO))，返回至S1的处理。

当判定为所设定的时刻已到来时(S2中为是(YES))，门开闭机构控制部17在门打开的方向上使马达13驱动，并使其滑动以使门打开规定的宽度(S3)。当门已打开规定的宽度时，门开闭机构控制部17使马达13的驱动停止(S4)。

门开闭机构控制部17在S4的状态下待机，直到经过规定时间T1为止(S5中为否(NO))。当经过了规定时间T1时(S5中为是(YES))，门开闭机构控制部17在门关闭的方向上使马达13驱动(S6)。当门关闭时，门开闭机构控制部17使马达13的驱动停止(S7)。

除电控制部18在本流程中未使除电器14运行时(S8中为否(NO))，使除电器14运行(S9)。除电控制部18在使除电器14运行的状态下待机，直到经过规定时间T2为止(S10中为否(NO))。当经过了规定时间T2时(S10中为是(YES))，除电控制部18使除电器14的运行停止(S11)。

除电控制部18在S7中使马达13的驱动停止之后待机，直到经过规定时间T3为止(S12中为否(NO)，S8中为是(YES))。

经过规定时间T3后，本处理结束(S12中为是(YES))。

再者，图3中所示的流程图是本实施方式的处理的一例，并不限定于此。例如，也可以每当在S1～S2中，经过固定时间时，进行S3以上的处理。

通过实施例1，例如能够将门设为打开状态三十分钟，然后设为关闭状态五分钟，其间使除电器24运行一分钟，去除因对流等空气的流动与玻璃的摩擦而产生的静电。由此，能够在用户使用之前减轻如下的误差，即，0.1mg以下的计量中成为问题的误差因素之中，灵敏度调整误差、对流误差、由静电引起的误差。特别是能够去除防风罩2内的因对流而产生的静电，所以能够减轻由静电引起的误差。

另外，也可以在门关闭的状态下，电子天平周边的湿度或温度存在变化时，使除电器运行。在以下的实施例2中，对所述实例进行说明。

图4是表示本实施方式的实施例2的电子天平本体的构成例的框图。图4的电子天平1a是在图2的电子天平1中，追加有门开闭探测传感器31、湿度传感器32、温度传感器33的天平。门开闭探测传感器31是用于探测门(顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c)的开闭状态的传感器。湿度传感器32是测量湿度的传感器。温度传感器33是测量温度的传感器。

图5是表示本实施方式的实施例2的控制部的除电处理的流程图。使用者通过输入部6，而预先设定关于湿度的阈值及关于温度的阈值作为条件信息。所设定的条件信息存储于存储器20。再者，阈值例如也可以在工厂发货时预先设定。

除电控制部18在由门开闭探测传感器31探测到门(顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c)关闭时(S21中为是(YES))，除电控制部18获取来自湿度传感器32和/或温度传感器33的测量结果(S22)。

除电控制部18从存储器20读出条件信息，与来自湿度传感器32和/或温度传感器33的测量结果进行比较，判定测量结果是否满足条件信息中所含的条件(S23)。当测量结果不满足条件时(S23中为否(NO))，返回至S22的处理。

当测量结果满足条件时(S23中为是(YES))，除电控制部18使除电器14运行(S24)。例如，在当前时点的湿度低于条件中所设定的阈值时、或在当前时点的温度低于条件中所设定的阈值时，除电控制部18使除电器14运行。

除电控制部18使除电器14运行规定时间(S25中为否(NO)，S24)，在经过规定时间后，使除电器14停止(S26)。

通过实施例2，能够在用户使用之前减轻如下的误差，即，0.l mg以下的计量中成为问题的误差因素之中，灵敏度调整误差、对流误差、由静电引起的误差。特别是通过着眼于湿度或温度，即使在门关闭之后，产生静电，也能够使除电器14运行而去除静电，所以能够减轻由静电引起的误差。

如上所述，本实施方式的电子天平(例如，电子天平1、电子天平1a)包括：

天平本体(例如，电子天平本体4)，内置有载荷计量机构部；

防风罩(例如，防风罩2)，配设于所述天平本体的上部，包围称量室，包括门机构(例如，门开闭机构12)及除电器(例如，除电器14)，所述门机构(例如，门开闭机构12)通过驱动部(例如，马达13)而使门(例如，顶板2a、左侧壁2b及右侧壁2c)开闭，所述除电器(例如，除电器14)在所述称量室的后方去除静电；

计时部(例如，定时器19)，进行所设定的时刻或固定的时序的到来的探测；以及

控制部(例如，控制部15)，基于所述探测，控制所述门的开闭及所述除电器的运行。

通过如上所述构成，能够在使用者使用之前减少0.1mg以下的计量的误差因素。特别是由于能够去除防风罩2内的因对流而产生的静电，所以能够减轻由静电引起的误差。另外，在使用者使用之前，能够消除误差因素，因此使用者能够在想要使用电子天平时立即使用，不必等待用于消除误差因素的时间。

所述控制部基于所述探测打开所述门，在经过规定时间后，关闭所述门，使所述除电部驱动。

通过如上所述构成，能够在用户使用之前确实地减轻如下的误差，即，0.1mg以下的计量中成为问题的误差因素之中，灵敏度调整误差、对流误差、由静电引起的误差。

所述电子天平还包括：

湿度探测部(例如，湿度传感器32)，测量湿度；并且

所述控制部在所述门关闭时，根据所述湿度探测部所获得的测量结果及使用者的设定，使所述除电部(例如，除电器14)驱动。

通过如上所述构成，即使在关门后，变为容易产生静电的湿度的情况下，也能够使除电器驱动，而去除静电，所以能够在用户使用之前减轻由静电引起的误差。

所述天平还包括：

温度探测部(例如，温度传感器33)，测量温度；以及

设定部(例如，输入部6)，设定时刻、温度变化及湿度变化；并且

所述控制部(例如，控制部15)基于所设定的所述时刻、所述温度变化或所述湿度变化、以及所述计时部、所述湿度探测部或所述温度探测部所获得的探测结果，控制所述门的开闭及所述除电器的运行。

通过如上所述构成，通过预先设定时刻、温度变化、湿度变化等，能够在成为满足所述条件的状况时，自动使门开闭，使除电器运行，因此能够在用户使用之前减轻如下的误差，即，0.1mg以下的计量中成为问题的误差因素之中，灵敏度调整误差、对流误差、由静电引起的误差。因此，在用户使用电子天平时，不需要用户自身事先进行消除误差因素的操作，所以能够高效率地进行测量操作。

以上，已基于实施方式、变形例说明本实施例，但是所述实施例的实施方式是用于使本实施例容易理解，而并非限定本实施例。本实施例能够不脱离其主旨及权利要求书，而加以变更、改良，并且在本实施例中包括其等效物。另外，只要所述技术特征在本说明书中没有作为必需特征来说明，就能够适当删除。