一种重量测量装置，包括：荷重检测部件，用于不断检测置于测量盘上的样品的荷重值（Ｗ）；移动平均处理部件，用于计算检测出的荷重值（Ｗ）的移动平均值（Ｗａ）；荷重改变率计算部件，用于计算检测出的荷重值（Ｗ）的每单位时间的荷重改变率（Ｗｂ）；存储部件，用于存储第一荷重改变阈值（Ｗｒ１）、比第一荷重改变阈值（Ｗｒ１）小的第二荷重改变阈值（Ｗｒ２）、以及每单位时间的荷重改变率阈值（Ｗｔ）；确定部件，用于确定是否应当执行移动平均处理；以及重量转换处理部件，用于根据荷重值（Ｗ）或移动平均值（Ｗａ）而计算样品的重量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及重量测量装置，如电子天平或电子秤，并特别涉及能够通过将样品逐渐地添加到测量盘直到样品重量达到了期望重量为止，而称出期望重量的样品的电子天平或电子秤。顺便提及，这里提到的电子天平或电子秤包括用于通过检测样品的重量或荷重作为电信号而测量样品的一般重量测量装置。例如，其包括提供有电磁平衡机构的电子天平，以及使用测压元件(load cell)、音叉(tuning fork)、静电电容(capacity)等的电子秤。
技术介绍
电子天平或电子秤(下文中代表性地称为电子天平)在将样品置于测量盘上时出现的测量盘振动逐渐减弱并且测量盘变得稳定之后，执行读取显示在指示器上的测量值的操作。在读取电子天平的显示值时，如果测量盘在周围环境等的影响下继续振动，则显示在指示器上的测量值改变，由此导致难以读取测量值。由此原因，为了使显示的测量值稳定并便于读取测量值，一些电子天平利用移动平均处理，用于通过将刚得到的当前测量数据与在先前的预定周期期间得到的规定数目的过去测量数据取平均值，而使指示稳定(参照JP-A-11-311566)。当为了使测量值的指示稳定而采用移动平均处理时，确实提高了指示的稳定性，但同时恶化了对荷重改变的随动(follow-up)能力和响应。当测量盘发生急剧的荷重改变时，并且如果移动平均处理起作用(active)，则移动平均处理起到既抑制作为噪声的振动分量又抑制实际的荷重改变的作用。这延迟了对荷重改变的响应。为了避免这种不便，在执行移动平均处理时，预先设置用作标准的荷重改变范围的阈值。随后，基于实际出现的荷重改变和预先设置的荷重改变范围的阈值之间的比较结果，而执行对解除和开始移动平均处理进行切换的确定。也就是说，当施加到测量盘的荷重改变时，在产生比预置的阈值大的荷重改变范围的周期期间，解除移动平均处理。而当荷重改变范围变为小于此阈值时，开始移动平均处理。另一方面，在使用其中为反馈控制而对平衡杆(balance beam)的位移检测数据进行PID操作的“PID控制系统”的电子天平中，预先存储多组P、I和D值，以便能够通过软件而在任意时刻可选地改变这些设置参数。随后，从平衡杆的位移检测数据的时序信息中估计放置天平的测量环境、以及如何使用该天平。根据估计出的结果，从先前存储的多组PID值中选择性地设置最佳的一组PID值(参照JP-A-10-19642)。例如，尽管用于使天平平衡的伺服机构起作用，但当数据的时序改变为单调递增时，这是样品被逐渐添加到测量盘的状态。由此，估计出现在正在进行称重操作。因此，在此情况中，选择有关比稳定性更重要的高速响应的PID值的组合，以便执行适合于称重操作的PID控制。此外，如果时序改变不是单调递增的，则计算时序数据的标准偏差，并选择具有用于较大标准偏差的PID值中的较大I值、以及用于较短的振动周期的较大I值和较小P值的PID值的组合，来执行PID控制。此外，如果振动周期是最长的，则选择具有较大D值的PID值的组合，来执行PID控制。如上所述，根据位移检测数据的时序信息，选择PID值的最佳组合。如上所述，在采用JP-A-11-311566中公开的移动平均处理的相关技术的电子天平中，通过在预置的固定荷重改变范围阈值和实际荷重改变范围之间进行比较，来确定应当解除还是执行移动平均处理。因此，在测量非常少量的荷重的称重操作中，只要由一个附加荷重产生的改变未达到固定的阈值，便维持移动平均处理。由此，延迟了对由非常少量的附加荷重而造成的改变的响应。经常地，在称重操作中，每次随着荷重接近目标测量值，则附加荷重减小。因此，如果以相对大的值设置阈值，则移动平均处理在较早的阶段变为起作用。由此，随着延迟的响应而使非常小量的荷重添加被重复多次。这为测量而花费了很长的时间，恶化了工作效率，并很可能导致过度测量或不足测量。另一方面，如果以足够小的值设置固定荷重改变范围的阈值，则在称重操作中，荷重改变在每个添加操作中的附加荷重变得相对小之前不超过该阈值。由此，可以良好的响应来测量荷重，但仅通过小振动便容易地解除移动平均处理，由此使指示不稳定。此外，像在JP-A-10-19642中公开的使用PID控制系统的电子天平一样，可通过根据使用环境而选择PID控制的最佳PID值的方法，来根据周围环境而将高速响应和指示的稳定性优化到一定程度。然而，在此方法中，需要通过实际测量等来根据使用环境而准备适合的PID值的组。此操作需要有关PID值的知识、以及劳动力和时间。此外，电子天平有时会产生蠕变(creeping)现象，其中，如图3所示，即使在荷重改变后振动变得平缓之后，缓慢的改变也会持续一会儿。例如，蠕变现象有时可归咎于在荷重检测部件中使用的“Roverbal”机构的变形、或测压元件自身或用于在使用测压元件系统的电子天平中固定测压元件的附件(粘合层等)的变形。在JP-A-10-19642中公开的电子天平中，当用于使天平平衡的伺服机构起作用时，并且，如果数据的时序改变是单调递增的，则一律确定正在执行称重操作。因此，即使数据的时序改变的单调递增是由蠕变现象所造成的，也确定正在执行称重操作，由此造成不适当的控制。特别地，由于在不区分数据改变的原因的情况下控制电子天平，所以，在需要高速响应的称重操作中，可能执行利用移动平均处理的指示稳定化。反之，在需要稳定性的称重操作中，可能不执行移动平均处理。由此，上述电子天平不会根据情形而产生适当的响应，并且，可用性是不足的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于，提供一种重量测量装置，如电子天平或电子秤，其能够通过称重操作期间的迅速响应来提高工作效率，并在非称重操作期间保持稳定的指示。本专利技术的另一个目的在于，提供一种电子天平或电子秤，其通过适当地确定天平是否正在执行称重操作而具有改进的可用性。为了解决上面的问题，根据本专利技术的重量测量装置包括荷重检测部件，用于不断检测置于测量盘上的样品的荷重值(W)；移动平均处理部件，用于执行移动平均处理，以计算检测出的荷重值(W)的移动平均值(Wa)；荷重改变率计算部件，用于计算检测出的荷重值(W)的每单位时间的荷重改变率(Wb)；存储部件，用于存储第一荷重改变阈值(Wr1)、比第一荷重改变阈值(Wr1)小的第二荷重改变阈值(Wr2)、以及每单位时间的荷重改变率阈值(Wt)；确定部件，用于基于第一荷重改变阈值(Wr1)和检测出的荷重值(W)之间的比较、或基于第二荷重改变阈值(Wr2)和检测出的荷重值(W)之间的比较以及荷重改变率阈值(Wt)和计算出的荷重改变率(Wb)之间的比较，而确定是否应当执行移动平均处理；以及重量转换处理部件，用于根据荷重值(W)或移动平均值(Wa)而计算样品的重量。根据本专利技术，荷重检测部件以预定的时间间隔来获得置于测量盘上的样品的荷重，并收集荷重值(W)的时序改变。将测量盘上的样品的荷重改变与作为用于确定是否应当执行移动平均处理的标准的荷重改变阈值作比较。首先，将荷重改变与设置为初始值的第一荷重改变阈值(Wr1)作比较。当样品的荷重改变大于第一荷重改变阈值(Wr1)时，解除计算移动平均值的操作，以基于此时的荷重值而获取重量转换的值。这增强了对荷重改变的随动能力，而以良好的响应来执行测量。此后，重复相同的处理。当荷重改变小于第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种重量测量装置，包括：荷重检测部件，用于不断检测置于测量盘上的样品的荷重值（Ｗ）；移动平均处理部件，用于执行移动平均处理，以计算检测出的荷重值（Ｗ）的移动平均值（Ｗａ）；荷重改变率计算部件，用于计算检测出的荷重值（ Ｗ）的每单位时间的荷重改变率（Ｗｂ）；存储部件，用于存储第一荷重改变阈值（Ｗｒ１）、比第一荷重改变阈值（Ｗｒ１）小的第二荷重改变阈值（Ｗｒ２）、以及每单位时间的荷重改变率阈值（Ｗｔ）；确定部件，用于基于第一荷重改变阈值（Ｗｒ １）和检测出的荷重值（Ｗ）之间的比较、或基于第二荷重改变阈值（Ｗｒ２）和检测出的荷重值（Ｗ）之间的比较以及荷重改变率阈值（Ｗｔ）和计算出的荷重改变率（Ｗｂ）之间的比较，而确定是否应当执行移动平均处理；以及重量转换处理部件，用于根据荷 重值（Ｗ）或移动平均值（Ｗａ）而计算样品的重量。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浜本弘，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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