(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
校正用分銅の荷重を測定する手段と、当該校正用分銅の真値を記憶する手段と、校正時に当該校正用分銅の計量値と真値とを比較する手段とを有する電子秤において、
校正動作時の検査対象はゼロ点およびスパンに関するデータであって、
調整モード（Ｐａ）の校正動作を行う手段と、通常モード（Ｐｎ）の校正動作を行う手段とが設けられ、
調整モード（Ｐａ）の校正でゼロ点（Ｗ０ａ）及びスパン係数（ＳＣａ）が基準値として設定されるよう構成され、
調整モード（Ｐａ）で取得した基準ゼロ点（Ｗ０ａ）及び基準スパン係数（ＳＣａ）を当該電子秤の通常モード（Ｐｎ）における校正動作を行う場合の基準値（Ｗ０ｎ、ＳＣｎ）として記憶する手段と、
当該基準ゼロ点（Ｗ０ａ）及び基準スパン係数（ＳＣａ）に基づいてゼロ点の許容値（Ｅ０）とスパンの許容値（Ｅｓ）を設定しかつ記憶する手段とが設けられ、
通常モード（Ｐｎ）の校正では校正用データ（Ｗ０ｎ、ＳＣｎ）として記憶された基準ゼロ点（Ｗ０ａ）の値及び基準スパン係数（ＳＣａ）の値を用いて当該校正時のゼロ点の値とスパン係数を得るよう構成され、
かつ当該ゼロ点の値をゼロ点の許容値（Ｅ０）と比較し、かつスパン係数をスパンの許容値（Ｅｓ）と比較する手段が設けられ、
当該比較手段の比較結果において、これら計量値のゼロ点及びスパンがそれぞれゼロ点の許容値（Ｅ０）、及びスパンの許容値（Ｅｓ）内にある場合にはゼロ点及びスパン係数の更新を行い、
これらゼロ点及びスパン係数のうち少なくとも一方が前記許容値（Ｅ０又はＥｓ）外である場合にはゼロ点及びスパン係数の何れの更新も行わないよう構成したことを特徴とする校正適否の判断機能を有する電子秤。
【請求項２】
前記ゼロ点及びスパンのうち少なくとも一方が許容値（Ｅ０又はＥｓ）外である場合に警告を発するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の校正適否の判断機能を有する電子秤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は校正時の異常を検出し、校正そのもの信頼性を高めるようにした秤量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電子天秤と称される電磁平衡式の秤量装置等の高精度の電子秤にあっては内部機構の経時的変化、装置周囲の環境の変化等により影響を受けて精度が低下するため、適宜校正を行って秤量装置としての精度を確保する必要がある。このため、現在使用されている電子秤では校正用の分銅（以下「内蔵分銅」とする）を収納しているものが多い。
【０００３】
内蔵分銅を有する電子秤においては例えば電子秤の製造段階で内蔵分銅の正確な質量を測定し、この測定値を内蔵分銅の真値として記憶手段に格納し、校正時に計測した内蔵分銅の計量値とこの真値とを比較して電子秤の校正を行うようにしている。
【０００４】
しかしながら、荷重計測機構に対する加除動作等による内蔵分銅の磨耗、酸化、ゴミの付着等により内蔵分銅の質量そのものが前記真値とは相違してしまう場合があり、このままでは適正な校正が不可能となってしまう可能性がある。この点に鑑み、次のような技術が提案されている。即ち、この提案では校正時の内蔵分銅の計量値と予め記憶されている当該内蔵分銅の真値との差に対する許容値が予め設定され、当該計量値と真値との差がこの許容値内であるか否かを判断し、許容値内である場合には校正によりスパン係数を算出し、前回のスパン係数をこの新たに算出したスパン係数に差し替えるようになっている。また前述の磨耗、酸化、ゴミの付着等によって内蔵分銅の計量値が前記許容値を越える場合には、内蔵分銅が校正に不適切なものとなったと判断して警告を発するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術は、一定の時間的範囲においてはそれなりの効果を発揮するものであるが、校正の対象をスパンに限っており、ゼロ点の変動については校正の対象となっていないため、次のような問題が生じる可能性がある。例えば電子秤（以下「電子天秤」を例に説明する）の輸送中或いは使用中の振動や衝撃が電子天秤の性能に影響を及ぼす可能性があり、長期的に適正な校正を行うためにはスパンの外ゼロ点も検査する必要がある。
【０００６】
上記の点を図４により更に具体的に説明すると、先ず図の左側のＣａｓｅ１は製造段階での調整時及び、この調整状態を保持して電子天秤を使用している場合を示す。この場合に校正時のゼロ点０（ａ）と秤量Ｍａｘ（ａ）との間に計量範囲Ａがあり、この０（ａ）とＭａｘ（ａ）の間は性能が確認された範囲となる。一方Ｃａｓｅ２のようにゼロ点が例えば０（ｂ）に変位し、これに対応して秤量がＭａｘ（ｂ）に変位すると計量範囲Ａのうち一部が性能未確認の範囲に逸脱してしまう。即ち、真のゼロ点の変位が許容値を越えるとスパンを校正しても性能の保証が出来ない計量範囲が生じてしまうことになる。
【０００７】
また当該従来技術は、内蔵分銅の計量値が真値に対して許容値内であるときはスパン係数を新たに算出して前回の算出のスパン係数と置換し、この新たなスパン係数により次回の内蔵分銅の荷重の実測を行うようになっている。この場合内蔵分銅の磨耗、酸化等の変化が僅かで、真値と内蔵分銅の計量値との差が許容値内で納まる場合には校正が行われ、スパン係数が差し替えられる。つまり校正の都度最新のスパン係数により内蔵分銅の質量が計量値として算出されるため、実際には最初の「真値」の測定から経時的変化により内蔵分銅の現在の質量が大きく変化しても、これをチエェックできず、実際には精度が保証されない計量値を正しい数値として認識してしまう事態が発生してしまう可能性がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点に鑑み構成したものである。
即ち、校正用分銅（以下「内蔵分銅」を例に説明する）の荷重を測定する手段と、当該内蔵分銅の真値を記憶する手段と、校正時に内蔵分銅の計量値と真値とを比較する手段とを有する電子秤であって、校正動作は調整モードの校正動作を行う手段と通常モードの校正動作を行う手段とが設けられ、かつ校正動作時の検査対象はゼロ点およびスパンに関するデータであって、調整モードの校正でゼロ点及びスパン係数が設定されるよう構成され、このゼロ点及びスパン係数が当該電子秤のゼロ点及びスパン係数の基準値として記憶手段に記憶する手段と、通常モードの校正用データとして記憶する手段と、当該ゼロ点及びスパン係数に基づいてゼロ点とスパンの許容値を設定しかつ記憶する手段とが設けられ、通常モードの校正では校正用データとして記憶された前記ゼロ点及びスパン係数を用いてゼロ点及びスパンの計量値を得るよう構成され、かつ当該ゼロ点又はスパンの計量値と前記ゼロ点及びスパンの許容値とを比較する手段が設けられ、当該比較手段によりこれら計量値のゼロ点及びスパンが許容値内である場合にはゼロ点及びスパン係数の更新を行い、これらゼロ点及びスパンのうち少なくとも一方が許容値外である場合にはゼロ点及びスパン係数の更新を行わないよう構成したことを特徴とする校正適否の判断機能を有する電子秤である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
各種センサによる電子秤の環境の変化の検知によって自動的に、或いは手動により電子秤は校正動作に入る。校正動作に入ると先ず校正分銅を負荷する前にゼロ点データを取り込む。次に内蔵の或いは外部の校正分銅を用いて当該校正分銅の計量値を取込む。調整モードに入った場合には校正時のゼロ点のデータと校正分銅の計量値と校正分銅の真値とからスパン係数を算出し記憶する。
【００１０】
一方通常モードの校正をおこなう場合には、ゼロ点の許容値とスパンの許容値が予め設定され、設定されたゼロ点及びスパン係数を用いて取り込んだゼロ点及び校正分銅の値を、計量値（実際に表示される値）に換算する。またこの計量値に換算されたゼロ点及び校正分銅の値からスパンを算出する。
【００１１】
次に上記ゼロ点が予め設定された許容値内であるか、及びスパンが予め設定された許容値内であるかを判定し、少なくとも何れか一方が許容値を越えている場合には警告を発する。一方何れも許容値内であるある場合には校正されたゼロ点及びスパン係数に更新する。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。
先ず図１は電子秤の一つである電子天秤に本発明を実施したものであり、かつ校正分銅は電子天秤内に収納された内蔵分銅であり、かつ分銅加除機構を用いて校正時にこの内蔵分銅が荷重検出機構に負荷される構造となっている。
【００１３】
この電子天秤において、内蔵分銅の加除及び荷重の計測行程自体は従来の内蔵分銅を有する電子天秤と同じであるので、この部分について先ず作用と共にその構成を説明する。電子天秤は手動による校正動作指令により、或いは電子天秤の置かれている環境の一定量の変化（温度変化、湿度の変化等）をセンサ３が検知することにより自動的に校正動作に入る。校正動作信号はＣＰＵ１からモータ駆動回路４を介してモータ５に伝達され、このモータ５により分銅加除機構７が作動して内蔵分銅６の荷重が荷重検出機構８に負荷される。検出結果はＡ／Ｄ変換部９を介してデジタル信号としてＣＰＵ１に出力されて内蔵分銅６の荷重が算出される。なお校正時の内蔵分銅の荷重データは電子天秤使用者には直接的には関係のない値であるので通常は表示部１１には表示されない。
【００１４】
符号１０は校正動作指令部であって、入力手段２からの手動による信号や、センサ３からの検知信号を受けてＣＰＵ１に対して校正作業開始の指令信号を発するよう構成されている。１２は警告手段であって、校正作業において計測したゼロ点及びスパンのうち少なくとも一方が予め定められた許容値を越えている場合には校正作業不能として警告を発するための手段である。
【００１５】
符号１３はメモリ機構であって校正時の作業モードに対応してゼロ点、スパン係数等を記憶する記憶手段である。また符号１４は校正時に当該校正作業を調整モードで行うか或いは通常モードで行うかを選択する手段である。
【００１６】
以下本発明の作動状態を主として図２及び図３を用いて説明する。
先ず入力手段２の手動による校正動作指令により、或いはセンサ３による温度、湿度等の物理量の変化が予め設定された値を越えた場合に自動的に校正動作指令が発せられ（Ｓ１）、以下電子天秤は校正モードに入る。校正モードに入ると校正分銅を荷重検出機構８に負荷する前にゼロ点のデータＷ０を記憶手段に取り込む。校正分銅は図１に示す内蔵分銅６を用いる場合、及びこの内蔵分銅６に変えて外部の校正分銅を用いる場合の何れかを選択する（Ｓ３）。
【００１７】
内蔵分銅を用いる場合にはＣＰＵ１の演算部に、記憶手段から当該内蔵分銅の真値ＣＷを引出し（Ｓ４）、この状態で内蔵分銅６を荷重検出機構８に負荷する（Ｓ５）。同様に校正分銅が外部分銅である場合にも記憶手段から当該外部分銅の真値ＣＷを引出し（Ｓ４´）、当該校正分銅を秤量皿に載置し、当該外部分銅を荷重検出機構８に負荷する（Ｓ５´）。
【００１８】
続いて図３において、前記校正分銅の実測データＷＦを得てこれを記憶手段に取り込む（Ｓ６）。この段階で校正動作は調整モード（以下符号Ｐａで示す）と通常モード（以下符号Ｐｎで示す）の何れかが選択される（Ｓ７）。なお調整は電子天秤の製造時に行われ、従って調整モードは電子天秤の製造段階で実施されるので電子天秤使用時は調整モードの校正は通常行わない。但し使用段階においても再調整が必要な場合には入力手段２等によりこの調整モードを選択するよう指令することが可能に構成されている。
【００１９】
以上の両モードの意味合いを説明した上で、先ず調整モードの校正作業を説明する。
まず最初に無負荷時のゼロ点のデータＷ０を調整モードの校正作業時のゼロ点（基準ゼロ点）Ｗ０ａとして記憶し、当該ゼロ点のデータＷ０、校正分銅を負荷したときの計測データＷＦ、当該校正分銅の真値ＣＷにより下記式（１）からスパン係数（基準スパン係数）ＳＣａを得る（Ｓ８）。
ＳＣａ＝ＣＷ／（ＷＦ−Ｗ０）・・・（１）
更にこれらゼロ点Ｗ０ａ及びスパン係数ＳＣａは当該電子天秤の基準値として記憶されると共に、通常モードの校正時に使用する値Ｗ０ｎ、ＳＣｎとしてコピーされかつ記憶される（Ｓ９）。因みに調整モード時に設定された基準のゼロ点及びスパン係数は、新たに調整モードの校正が行われない限り設定の変更はされず、後述する許容値の設定に於ける基準の値として保持される。また後述する通常モードの校正も含めて、Ｓ３（Ｓ３´）からＳ５（Ｓ５´）において負荷された内蔵分銅或いは外部分銅の荷重は校正終了後には当然除去されるものであるため、図３のフローには直接示されていない。
【００２０】
一方通常モードの校正の場合には前記調整モード時のゼロ点及びスパン係数の基準値Ｗ０ａ、ＳＣａに基づき先ずゼロ点の許容値Ｅ０、及びスパンの許容値Ｅｓを設定する（Ｓ１０）。この設定は例えば図１に示す入力手段２を用いて行う他、電子天秤のメモリに予め設定記憶させておいてもよい。次に前記調整モードにおいて記憶設定された校正データ、即ちコピーされた前記ゼロ点の値Ｗ０ｎ（以下説明の一貫性を保つため、下記式を含めて同じ値の別のパラメータＷ０ａを用いて説明する）、及びスパン係数ＳＣｎ（同様の理由により同じ値の別のパラメータＳＣａを用いて説明する）を用いて、前記（Ｓ２）において取り込んだゼロ点データＷ０と（Ｓ６）において取り込んだ校正分銅の荷重データＷＦを下記式（２）、（３）により計量値Ｗ０ｘ、ＷＦｘに換算し、更に式（４）に示すようにこれらゼロ点の計量値Ｗ０ｘと校正分銅の計量値ＷＦｘとから最終的に校正動作時の校正分銅の計量値ＷＳｘを得る（Ｓ１１）。
Ｗ０ｘ＝（Ｗ０−Ｗ０ａ）×ＳＣａ・・・（２）
ＷＦｘ＝（ＷＦ−Ｗ０ａ）×ＳＣａ・・・（３）
ＷＳｘ＝ＷＦｘ−Ｗ０ｘ・・・（４）
〔ステップＳ９に示すようにＷ０ａとＷ０ｎ、ＳＣａとＳＣｎとはそれぞれ別のパラメータであるがその値はＷ０ａ＝Ｗ０ｎ、ＳＣａ＝ＳＣｎである。〕
【００２１】
以上に続いて、ゼロ点の計量値Ｗ０ｘが前記許容値Ｅ０内であるか否かを判断し（Ｓ１２）、許容値を越えている場合には警告を発する（Ｓ１３）。また同様にスパンが前記スパンの許容値Ｅｓ内であるか否かを判断し（Ｓ１４）、許容値を越えている場合にはＳ１２の場合と同様警告を発する（Ｓ１３）。
【００２２】
一方ゼロ点及びスパン共に許容値内である場合にはゼロ点及びスパンに関する校正データＷ０ｎ及びＳＣｎを更新して校正を終了する（Ｓ１５）。
【００２３】
通常の荷重測定においては前記校正により設定されたゼロ点Ｗ０ｎとスパン係数Ｓｃｎとから対象物の計量値が表示される。即ち荷重検出部８に負荷された試料の重量データＷを得て（Ｓ１６）、この荷重データから下記式（６）により計量値を算出し（Ｓ１７）、これを表示部１１に表示する（Ｓ１８）。
Ｗ＝（Ｗ−Ｗ０ｎ）×ＳＣｎ・・・（６）
【００２４】
【発明の効果】
以上実施例により具体的に説明したように、本発明はスパン成分及びゼロ点の何れも校正対象としているため、スパン成分の変化により校正動作を開始する従来技術では校正分銅の質量が許容値内で変化した場合には校正作業が行われてスパン係数の更新が実行されることになり、これを何回か繰り返すことによって経時的には不適正な校正が行われてしまう可能性があるのに対して、本発明ではゼロ点変動も監視され、かつゼロ点及びスパンは調整モードの校正が新たに行なわれない限り基準値として固定され、しかもこの基準値に基づいてゼロ点およびスパンの許容値が設定されるため、ゼロ点側及びスパンの側何れか一方が許容値を越えて変化した時は校正動作が実施されなくなる。この結果表面上は一見正しく行われているように見える不適正な校正が行われることが無くなり、校正によって常時高い測定精度を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成例を示す電子天秤のブロック図である。
【図２】本発明の作動状態を示すフロー図の一部である。
【図３】図２に示すフロー図に連続するフロー図である。
【図４】ゼロ点の変動と秤量装置の計量範囲の性能確認との関係を示す概念図である。
【符号の説明】
１  中央処理装置（ＣＰＵ）
２  入力手段
３  センサ
５  モータ
６  内蔵分銅
７  内蔵分銅加除機構
８  荷重検出機構
１２  警告手段
１３  メモリ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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