含水量の重量測定のための測定機器
【課題】ユーザの安全を保証する重量水分判定のための測定器を提供する。
【解決手段】ハウジング２０内に配置された計量装置４０とを備え、計量装置が、試料を配置可能な荷重受け６０を有し、可動ハウジング部２２が、測定位置および装填位置を交互に占めることができ、装填位置では、試料を荷重受けに置くことができるように、固定ハウジング部２２と可動ハウジング部とが互いに離間し、測定位置では、固定ハウジング部と可動ハウジング部とが、荷重受けの周りに、実質的に囲まれた試験区画３０を形成し、試験区画に、荷重受けに配置された試料６２を加熱する機能を果たす試料加熱手段７０が配置された、含水量の重量測定のための測定機器１０である。温度センサ８０が、測定位置では、荷重受けの上方の箇所を占めるように、かつ装填位置では、実質的に荷重受けの側部の箇所を占めるように配置される。
【解決手段】ハウジング２０内に配置された計量装置４０とを備え、計量装置が、試料を配置可能な荷重受け６０を有し、可動ハウジング部２２が、測定位置および装填位置を交互に占めることができ、装填位置では、試料を荷重受けに置くことができるように、固定ハウジング部２２と可動ハウジング部とが互いに離間し、測定位置では、固定ハウジング部と可動ハウジング部とが、荷重受けの周りに、実質的に囲まれた試験区画３０を形成し、試験区画に、荷重受けに配置された試料６２を加熱する機能を果たす試料加熱手段７０が配置された、含水量の重量測定のための測定機器１０である。温度センサ８０が、測定位置では、荷重受けの上方の箇所を占めるように、かつ装填位置では、実質的に荷重受けの側部の箇所を占めるように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水量の重量測定のための測定機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料を乾燥させ、乾燥プロセスの前後にその重量を手動で判定することにより、試料の含水量が判定される。この方法は、面倒な手順を含むため、非常に費用が掛かり、間違いが起こりやすい。
【０００３】
ある条件の下で、乾燥プロセス中に重量損失を判定することもできる。所与の試料について、漸近的に試料の乾燥重量に近づく重量／時間グラフによって、重量の測定値が、温度、経過した乾燥時間、および試験区画のパラメータの関数として減少する。使用可能な電子機能に基づき、適切に備えられた含水量の重量測定のための測定機器は、グラフの測定パラメータおよび乾燥時間から試料の含水量を計算して、表示ユニットに含水量を表示することができる。この方法によれば、試験中の材料を完全に乾燥させる必要がなくなる。重量／時間図の２つの測定点の座標を判定することにより、十分な情報が得られるからである。
【０００４】
前述したように、試料の重量の変化は、基本的に温度、経過した乾燥時間、および試験区画のパラメータの関数である。主として試験区画により満たされるべき要件のため、現在市販されている機器は、精度が限られている。
【０００５】
「試験区画」という用語は、測定機器のハウジングにより囲まれた、試料の投入または取出しのために開閉可能な空間を意味する。試験区画内には、試料受けと、試料を加熱するための手段とが配置される。試料受けは、重量測定機器に接続される。
【０００６】
通常、試料は、平坦な試料受け、例えば試料トレイ上に薄層状に広げられる。トレイは、試料の均一な加熱を達成するために、好ましくは水平面に延びる、試料加熱手段の面に平行な重量水分判定機器の内側に配置される。
【０００７】
試料加熱手段として使用される装置は、輻射加熱器、マイクロ波発振器、ハロゲンランプ、および石英灯等の種々の線源を含む。実験により証明されたように、既存の重量水分判定機器の測定値の判定が不正確になる主な原因の１つは、使用する線源の性質、および試験区画の配置にある。
【０００８】
前述した種類の含水量の重量測定のための測定機器が、特許文献１に記載されている。この機器では、重量水分判定機器の外側で、ウェーパンの装填が行われる。試料を装填／取出しするために、引出し状のキャリッジに配置された天秤を、機器ハウジング外に摺動させる。
【０００９】
線源として、装置の動作状態では試料受けの上方に配置される、リング状のハロゲンランプが使用されている。さらなる設計構成の例が、特許文献２に公開されている。例えば、ハウジングの一部を水平方向に旋回移動させることにより装填のために開放される測定機器が開示されている。さらなる実施形態では、ハウジングの一部を垂直方向に旋回させる。同様に、特許文献３に開示された測定機器は、ハウジングの一部を垂直方向に旋回させることにより装填のために開放される。
【００１０】
これらのタイプの設計の一部には、線源（以下、試料加熱手段とも称する）が装填プロセス中に露出されるという欠点がある。測定が完了した後、これらの線源および／またはオーブン壁は高温になるため、ユーザが負傷するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＥＰ０６１１９５６Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ１８５０１１０Ａ１
【特許文献３】米国特許第７，８５１，７１２（Ｂ２）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、ユーザの安全を保障する、重量水分判定のための測定機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本課題は、請求項１およびその従属請求項による、本発明の重量水分判定のための測定機器により解決される。
本発明の重量水分判定のための測定機器は、ハウジングと、ハウジング内に配置された計量装置とを備え、計量装置は、試料を配置可能な荷重受けを有する。ハウジングは、下部固定ハウジング部と、上部可動ハウジング部とを有する。可動ハウジング部は、測定用位置および装填用位置をそれぞれ占めることができ、装填位置では、試料を荷重受けに置くことができるように、固定ハウジング部と可動ハウジング部とが互いに離間する。測定位置では、固定ハウジング部と可動ハウジング部とが、荷重受けの周りに、実質的に囲まれた試験区画を形成する。試験区画には、荷重受けに配置される試料を加熱するための手段が配置される。本発明によれば、温度センサが、測定位置では、荷重受け上方の箇所を占めるように、かつ装填位置では、実質的に荷重受けの側部にあるように配置される。この構成によれば、機器が測定位置にあるときに、試料について正確な温度値を判定することができる。機器が装填位置にある状態では、温度センサは、試料を定位置に置くユーザの邪魔にならないようになっている。
【００１４】
本文脈における「ハウジング部」という用語は、そのハウジング部に取り付けられる機器の要素を含むものである。一般に、試料加熱手段が可動ハウジング部に配置され、計量装置、試料受け、および電子モジュールが、固定ハウジング部に配置される。
【００１５】
好ましくは、温度センサは、測定位置から装填位置への変化とともに上方および側方へ移動するように設計される。理想的には、このような温度センサの側方および上方への移動は、ユーザから離れた方向に向けられ、試料受けに自由にアクセスできるようになっている。
【００１６】
理想的には、温度センサは、固定ハウジング部に取り付けられたロッドに配置される。したがって、温度センサおよびロッドは、可動ハウジング部の位置変化に関与していない。
【００１７】
好ましくは、ロッドは支点により固定ハウジング部に取り付けられる。理想的には、支点の軸が実質的に水平である。測定位置から装填位置へ移動する際に、この構成により、ロッドを温度センサとともに、試料受けから離れて上方および側方へ同時に円弧状に移動させることができる。あるいは、単なる側方移動も考えられる。
【００１８】
異なる機構を使用して、ロッドを測定位置から装填位置へ移動させることができる。１つの実現可能な構成では、測定位置でばね要素によりロッドに予め張力を掛けて、ばね要素の弾性力によりロッドを測定位置から装填位置へ移動させることができるようにする。測定位置では、ばね要素が、好ましくは、可動ハウジング部により張力を受けて保持される。可動ハウジング部が測定位置から装填位置へ動かされると、ロッドも温度センサとともに測定位置から装填位置へ自動的に移動する。
【００１９】
測定位置では、理想的には、温度センサが試料加熱手段と荷重受けとの間に位置し、試料加熱手段が可動ハウジング部内に配置される。この構成によれば、温度センサは試料の近くに位置し、試料の温度が最高の精度で判定される。
【００２０】
好ましくは、固定ハウジング部のみをライン電力に接続し、温度センサに固定ハウジング部から電気を供給することができる。この構成は、温度センサの電源接続を、可動ハウジング部を通して行う必要がないという利点を有する。装填位置では可動ハウジング部に電流が供給されないが、固定ハウジング部に取り付けられた温度センサは、引き続き電力を受け、例えば周囲条件の測定に使用され得る。
【００２１】
理想的には、測定機器が、第１の部分と第２の部分とを有する電気接触手段を備える。電気接触手段の第１の部分が固定ハウジング部に接続され、電気接触手段の第２の部分が可動ハウジング部に接続される。測定位置では、電気接続が、電気接触手段の第１の部分と第２の部分とにより存在する。装填位置では、電気接触手段の第１の部分と第２の部分との電気接続が遮断される。さらに、電気接触手段によってのみ、可動ハウジング部に電気が供給される場合、装填段階中に可動ハウジング部に電圧が加えられることはない。固定ハウジング部に固定された温度センサには、装填位置でも電気が供給される。これは、装填中に温度センサを使用して温度を測定することもできることを意味する。例えば、装填段階中に周囲温度を測定することができる。
【００２２】
好ましい実施形態では、位置変化手段を用いて、可動ハウジング部を測定位置から装填位置へ並進移動させることができる。この移動により、電気接触手段および／または電子接触手段の第１の部分と第２の部分との電気接触を遮断することができる。
【００２３】
有利には、電気接触手段および／または電子接触手段は、プラグイン接続、すなわち、プラグとソケットとの接続として構成される。ソケット内へのプラグの挿入は、実質的に垂直方向に行われる。給湯器で使用される種類の枢動可能な同心プラグ接続が、電気接触手段として特に適切であることがわかっている。この枢動可能な同心プラグ接続は、電気接点の開閉時に特に頑丈で信頼性が高い。
【００２４】
好ましくは、可動ハウジング部が、水平方向および垂直方向に同時に移動可能である。可動ハウジング部の移動、詳細には並進変位が、平行変位として行われる。この変位により、可動ハウジング部が上方および後方、すなわちユーザから離れる方向に同時に移動する。理想的には、可動ハウジング部が、位置変化要素により固定ハウジング部に取り付けられる。可動ハウジング部が装填位置から測定位置へ移動すると、この移動により、電気接触手段が互いに接続される。
【００２５】
好ましい実施形態では、装置の測定位置および装填位置の両方で、可動ハウジング部が固定ハウジング部の上方に位置する。これは、可動ハウジング部が、水平移動方向において固定ハウジング部よりもかなり短い構成で実現可能である。理想的には、可動ハウジング部の長さが、固定ハウジング部の長さの半分よりも短い。位置変化手段は、可動ハウジング部が移動するときに、固定ハウジング部上方の位置に常にあるように設計される。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態では、位置変化手段を用いて、可動ハウジング部を測定位置から装填位置へ動かすことができる。
好ましくは、可動ハウジング部が、水平方向および垂直方向に同時に移動可能である。可動ハウジング部の移動、詳細には並進位置変化が、平行変位として行われる。この変位により、可動ハウジング部が上方および後方、すなわちユーザから離れる方向に同時に移動する。理想的には、可動ハウジング部が、位置変化要素を通して固定ハウジング部に取り付けられる。
【００２７】
好ましい実施形態では、装置の測定位置および装填位置の両方で、可動ハウジング部が固定ハウジング部の上方に位置する。これは、可動ハウジング部が、水平移動方向において固定ハウジング部よりもかなり短い構成で実現可能である。理想的には、可動ハウジング部の長さが、固定ハウジング部の長さの半分よりも短い。位置変化手段は、可動ハウジング部が移動するときに、固定ハウジング部上方の位置に常にあるように設計される。
【００２８】
理想的には、測定位置では試料加熱手段が試料受けの上方に位置し、装填位置では試料加熱手段が固定ハウジング部の上方に位置するように、加熱手段が可動ハウジング部に配置される。これは、試料を上方から加熱できるという利点を有する。試料加熱手段を上部に配置すると、汚れが溜まりにくい。
【００２９】
加熱手段は、測定位置から装填位置へ可動ハウジング部とともに旋回し得るように設計される。これは、測定位置または装填位置のいずれにおいても、ユーザが加熱手段に誤って触れるおそれがないため、負傷の危険が減るという重要な利点を有する。
【００３０】
理想的には、可動ハウジング部の試料加熱手段の構成は、測定位置では試料加熱手段が試料受けの上方に位置し、装填位置では試料加熱手段が固定ハウジング部の上方に位置するようになっている。加熱手段を上部に配置すると、汚れが溜まりにくい。
【００３１】
理想的には、測定位置および／または装填位置における加熱手段が、実質的に試料受け上方の水平面に延びる。
保守の目的で、可動ハウジング部の少なくとも一部を、実質的に水平な傾斜軸の周りで装填位置から保守位置へ枢動させることができる。可動ハウジング部の傾斜可能な部分は加熱手段を備え、保守位置で、保守技術者が保守のためにこの加熱手段にアクセス可能になっている。保守位置では、加熱手段が実質的に垂直位置を向き、ユーザ側を向いている。この構成によれば、加熱手段に容易にアクセスすることができ、簡単な方法で保守を行うことができる。保守位置における温度センサの位置は、装填位置における温度センサの位置と同一である。
【００３２】
本発明による測定機器の詳細について、図面に示す実施形態の記載から知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による測定機器の、測定位置における概略を示す断面図である。
【図２】図１の測定機器の、装填位置における概略を示す断面図である。
【図３】図３ａは、温度センサを有する、本発明によるさらなる測定機器の概略図であり、温度センサが測定位置にある図である。図３ｂは、温度センサが装填位置にある、図３ａの測定機器の概略図である。
【図４】本発明による測定機器の、測定位置における等角図である。
【図５】装填位置における図４の測定機器を示す図である。
【図６】保守位置における図４の測定機器を示す図である。
【図７】ガラスシールドおよび通風プロテクタを部分的に取り外した、保守位置における図６の測定機器を示す図である。
【図８】ガラスシールドのない、保守位置における図７の測定機器の可動ハウジング部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１および２は、本発明による測定機器１０の、測定位置（図１）および装填位置（図２）における概略断面図である。測定機器１０は、試験区画３０が配置されるハウジング２０を有する。ハウジング２０は、可動ハウジング部２２と固定ハウジング部２１とに細分される。機器の使用時に、固定ハウジング部２１は硬い支持面に立っている。可動ハウジング部２２は、固定ハウジング部に取り付けられる。後部、すなわち、ユーザから離れた方向を向いた試験区画３０の側で、計量装置４０が固定ハウジング部２１内に配置される。可動ハウジング部２２は、並進運動ガイド２４により固定ハウジング部２１上で拘束される。並進運動ガイド２４は、可動ハウジング部２２が、測定位置から装填位置への移動中に、実質的に一定の向きを維持するように構成される。言い換えると、移動中に、可動ハウジング部２２は、固定ハウジング部２１に対して実質的に平行なまま留まる。中空体として構成される固定ハウジング部２１は、伝達手段５２により互いに接続された計量セル４３と少なくとも１つの電子モジュール９０とを含む。電子モジュール９０は、少なくとも１つの単一処理モジュール（詳細には図示せず）と、場合によっては、制御および／または調整モジュールとを備える。計量セル４３は、少なくとも１つの固定部４１と、荷重受け部４２とを有する。最新式の計量セルは、例えば、ひずみゲージを保持する弾性変形体、電磁力補償の原則により動作する計量セル、揺動ストリングを有する計量セル、容量性計量センサ等を備える。計量セル４３の固定部４１は、固定ハウジング部２１に強固に接続される。荷重受け部４２には接続部材４７が配置され、この接続部材４７を通して、試料受け６０が計量セル４３の荷重受け部４２に接続される。図示したように、試料６２を載せた試料トレイ６１を試料受け６０にセットすることができる。試料受け６０が適切に構成されると、当然、試料６２を試料受け６０に直接置くことができる。
【００３５】
図１に示す測定機器１０は測定位置にあり、これは、測定機器１０上の試料受け６０および試料トレイ６１が、試験区画３０内部にあることを意味する。固定ハウジング部２１および可動ハウジング部２２は、試料受け６０の周囲に実質的に囲まれた試験区画３０を形成する。加熱手段７０は、試料受け６０の面に実質的に平行に配置され、少なくとも試料６２の表面にできるだけ均一な熱分配が得られるようになっている。試料６２の下面が放射を受けるように、さらなる加熱手段を試料受け６０下方の試験区画３０に配置することもできる。しかし、加熱手段７０を試料受け６０の面に平行に配置することは必ずしも必要ではない。試料６２および実施する測定に応じて、加熱手段７０を試料受け６０に対して斜めに配置することも有利となり得る。
【００３６】
試料６２が発する水分を試験区画３０から逃がすことができるように、ハウジング２０は、可動ハウジング部２２の適切な位置、好ましくは加熱手段７０上方に配置された出口通気口２７を有する。試験区画３０内部に十分な空気循環を発生させるために、さらなる通気口を適切な位置に設けるべきである。
【００３７】
図１の測定機器１０は、測定位置において示される。固定ハウジング部２１および可動ハウジング部２２は、実質的に囲まれた試験区画３０を形成する。試験区画３０は、上部で可動ハウジング部２２により、かつ底部で固定ハウジング部２１により、実質的に区切られる。加熱手段７０は、可動ハウジング部２２内に配置される。理想的には、加熱手段７０は、解放可能なプラグイン接続により可動ハウジング部２２に機械的に接続される。したがって、加熱手段７０を、清掃または修理のために簡単に取り外すことができる。さらに、プラグイン接続を使用することにより、測定機器１０のユーザは、異なる機能特性を有する異なる加熱手段から選択することができる。これにより、ユーザは、試験区画内部の状態を特定の試料６２に合わせることができる。
【００３８】
測定機器１０は、固定ハウジング部２１内に配置される電子モジュール９０を備える。電子モジュール９０は、種々の制御／調整装置を有する。とりわけ、電子モジュール９０は、加熱手段７０の制御および調整のための制御／調整装置を備える。図で概略を示す温度センサ８０は、試料６２の温度を測定し、加熱手段７０の調整に必要な情報を制御／調整装置３５に送る機能を果たす。制御／調整装置３５は、さらに、少なくとも１つの伝達手段５２により計量装置４０、特に電子モジュール９０に接続される。伝達手段５２は、電気信号および／または電子信号を伝送する機能を果たす。この結果、制御／調整装置３５は、電子モジュール９０から信号を受信することができる。測定機器１０には、電気接続部８８により電力が供給される。電源接続部８８は、固定ハウジング部２１に配置される。好ましくは、固定ハウジング部２１によってのみ、電流が送られる。したがって、ユーザまたは保守技術者は、保守作業中に電気ショックを受ける危険がない。
【００３９】
制御／調整装置３５および温度センサ８０は、伝達手段５１により互いに接続される。さらに、制御／調整装置３５および試料加熱手段７０は、さらなる伝達手段５３により互いに接続される。伝達手段５１、５３は、各装置部品間で電気信号および電子信号を伝送する機能を果たす。測定プロセス中、試験区画３０の温度を温度センサ８０により測定する。温度センサ８０により発生する温度信号が、伝達手段５１により制御／調整装置３５に伝送される。制御／調整装置３５について、温度信号は入力信号であり、これに基づいて試料加熱手段７０が制御される。測定位置では、温度センサ８０は、試料受け６０と試料加熱手段７０との間に位置する。この構成により、測定に関連する温度値を得ることができる。温度センサを異なる位置に配置することもできる。しかし、これにより得られる温度値は、試験区画内の熱レベルを示す精度が低い。温度センサ８０は、固定ハウジング部２１に固定されたロッド８１に配置される。ロッド８１は実質的に硬く、第１の端部および第２の端部を有する。第１の端部には温度センサ８０が配置され、第２の端部は固定ハウジング部２１に接続される。第２の端部が固定ハウジング部２１に接続されることにより、温度センサ８０の動作に、固定ハウジング部２１から可動ハウジング部２２への電気接続および／または電子接続が必要ではなくなる。
【００４０】
伝達手段５１は、ロッド８１上またはロッド８１の内側に配置される。ロッド８１は、支点８２で旋回することができる。支点８２は、ロッド８１の第２の端部にあり、ほぼ水平な枢軸８３を有する。
【００４１】
ロッド８１および支点８３は、測定位置から装填位置への変化中に、温度センサ８０が垂直面で円形経路に沿って移動するように配置される。円形経路が別の面、すなわち非垂直面にある構成も可能である。例えば、支点の軸を実質的に垂直方向に向け、測定位置から装填位置への変化中に、温度センサ８０を水平面の円形経路に拘束するようにしてもよい。
【００４２】
測定位置では、ロッド８１が、ばね要素８４のばね張力により強制偏倚される。可動ハウジング部２２が測定位置から装填位置へ動かされると、ロッド８１は、予め張力を掛けたばね要素８４の弾性力により試料受け６０から離れた方向に移動する。したがって、装填位置では、温度センサ８０およびロッド８１が試料受け６０へのアクセスを遮ることがなく、測定機器の装填が容易になる。理想的には、ばね要素８４がねじりばねにより構成され、このねじりばねのトルク軸が支点８３の軸に一致する。当然、例えば圧縮ばね要素等の他のばね要素を使用することもできる。いずれの場合にも、ばね要素を、測定位置では弾性偏倚するように、かつ装填位置では応力が掛からずあまり偏倚しないように構成する必要がある。
【００４３】
試料加熱手段７０が可動ハウジング部２２に配置され、制御／調整装置３５が固定ハウジング部２１に配置されるので、伝達手段５３は、電気信号および／または電子信号を固定ハウジング部２２から可動ハウジング部２１へ伝送する必要がある。これは、例えば可撓性ケーブルを使用して達成することができる。しかし、可動ハウジング部２１の位置変化により、このケーブルは、曲げサイクルを受けて摩耗するおそれがある。
【００４４】
この問題は、第１の部分８６および第２の部分８７を有する電気接触手段を使用することにより、回避することができる。ここでは、第１の部分８６が可動ハウジング部２２に接続され、第２の部分８７が固定ハウジング部２１に接続される。この概念では、電気接触手段の第１および第２の部分８６、８７が、測定位置において電気接続を形成し、装填位置において電気接続が遮断されるように配置される。装填位置において、試料加熱手段７０に電気が供給されないことが、この構成の重要な利点である。理想的には、制御のための電子機器が、固定ハウジング部２２のみに配置される。試料加熱手段７０の制御が、第１および第２の電気接触手段８６、８７によってのみ行われる。したがって、制御信号を可動ハウジング部２１に伝送するのに接続は必要ない。このことは、温度センサ８０を固定ハウジング部２１に配置するさらなる理由となる。温度センサ８０を可動ハウジング部２２に配置する場合には、固定ハウジング部２１と可動ハウジング部２２との間で信号を伝送する必要がある。本発明による測定機器１０のさらなる利点として、温度センサ８０により、装填位置で温度を測定し記録することもできる。したがって、例えば、装填プロセス中に周囲温度を測定することができる。
【００４５】
電気接触手段８６、８７は、プラグイン接続を含み、電気接触手段８６の２つの部分のうちの一方がプラグとして構成され、他方がプラグと協働するソケットとして構成される。プラグ接続の挿入方向は、実質的に垂直方向である。
【００４６】
図２は、図１の測定機器１０を装填位置において示す。並進運動ガイド２４により、可動ハウジング部２２を固定ハウジング部２１から離れる方向に移動させることができ、これにより測定機器１０が測定位置から装填位置へ動かされる。この位置変化において、可動ハウジング部２２は、実質的に単なる並進変位を受ける。装填位置では、可動ハウジング部２２が、固定ハウジング部２１の上方および計量装置４０の上方に位置する。この位置における試料加熱手段７０は、可動ハウジング部２２と固定ハウジング部２１との間に位置する。これにより、非常に高温になり得る試料加熱手段７０に誤って触れることを防ぐ。
【００４７】
装填位置へ変化するときに、温度センサ８０を試料受け６０から離れるように上方および側方に移動させる。これにより、温度センサ８０は、試料受け６０の装填に干渉することがなくなる。
【００４８】
装填位置では、電気接触手段８６、８７が遮断される。固定ハウジング部２１から可動ハウジング部２２へ流れる電気はない。可動ハウジング部２２には、それ自体の電源接続部がないため、装填位置において可動ハウジング部２２に電流が入ることはない。
【００４９】
図３ａおよび３ｂは、本発明によるさらなる測定機器１１０を概略図で示す。図３ａは、測定位置における測定機器１１０を示し、図３ｂは、装填位置における同一の測定機器１１０を示す。
【００５０】
測定機器１１０は、固定ハウジング部１２１および可動ハウジング部１２２を有するハウジング１２０を備える。
機器が測定位置にあるときに、固定ハウジング部１２１および可動ハウジング部１２２は、実質的に囲まれた試験区画１３０を形成し、この試験区画１３０に試料受け１６０が位置する。試料受け１６０の上方には試料加熱手段１７０が配置される。試料加熱手段１７０は、可動ハウジング部１２２に強固に接続される。温度センサ１８０は、ロッド１８１上に配置される。ロッド１８１は、第１および第２の端部を有する。第１の端部には温度センサ１８０が取り付けられ、第２の端部は固定ハウジング部１２１に枢動可能に接続される。機器の測定位置では、温度センサ１８０が、荷重受け１６０の上方かつ試料加熱手段１７０の下側に位置する。装填位置では、温度センサ１８０が、荷重受け１６０の側から実質的に離れて位置する。これは、ロッド１８１が硬く、支点１８２により固定ハウジング部１２１に接続される設計によって達成される。理想的には、支点１８２の軸１８３が水平方向に向けられる。測定位置では、ロッド１８１をばね要素の弾性力によりばね偏倚させることができる。可動部１２２が測定位置から装填位置へ移動すると、ロッド１８１が、ばね要素の偏倚力により上方および側方へ円弧状に移動する。測定位置では、ばね要素が、好ましくは、可動ハウジング部１２２により予め張力を掛けた状態で保持される。
【００５１】
実現可能な最も安定した測定結果を得るために、試験区画（図６〜８参照）内部に内部通風シールドを配置することができる。この内部通風シールドは、試料受け１６０および試料加熱手段１７０を囲むように配置され、空間のほぼ囲まれた部分を区切る。内部通風シールドは、上部１７４および下部１６５を含むことができる。上部１７４は、可動ハウジング部１２２に配置される。内部通風シールドの上部１７４は、試料受け側に開いた円筒形内部空間を形成する。この円筒形内部空間には、試料加熱手段が配置される。内部通風シールドの上部は、円筒形の周囲壁のみから構成され得る。しかし、円筒が、機器の測定位置および装填位置において水平方向を向いた上端壁を有すると有利である。この端壁は、好ましくは試料加熱手段１７０の上方に配置される。理想的には、試料加熱手段１７０側を向いた端壁の側が熱反射する。これにより、発生する熱の一部が内部通風シールドにより反射されて、試料受け１６０に位置する試料の加熱に使用される。内部通風シールドの下部１６５が、固定ハウジング部１２１に配置される。内部通風シールドの下部１６５は、試料加熱手段１７０側に開いた円筒形内部空間を形成する。この円筒形内部空間には、試料受け１６０が配置される。測定位置では、内部通風シールドの上部１７４の内部空間と内部通風シールドの下部１６５の内部空間とが、チャンバを形成し、そのチャンバ内に試料加熱手段１７０および試料受け１６０が位置する。内部通風シールドの上部および下部１６５、１７４を、１つの材料から形成しても、複数の部分から組み立ててもよい。
【００５２】
図４、５、６、７および８は、本発明による測定機器２１０の異なる位置における実施形態を示す。測定機器２１０は、図１および２の概略図の記載で覆われていたすべての部品を備える。
【００５３】
図４は、測定位置における本発明の測定機器２１０を示す。測定位置ではハウジング２２０が閉じられているため、部品の多くは見ることができない。ハウジング２２０は、固定ハウジング部２２１と可動ハウジング部２２２とを有する。測定位置では、固定ハウジング部２２１および可動ハウジング部２２２が、実質的に囲まれた試験区画を形成する。可動ハウジング部２２２は、ハウジング２２０内部の試験区画から周囲雰囲気へガスを逃がすことのできる出口通気口２２７を有する。有利には、機器の測定位置で、出口通気口２２７が、可動ハウジング部２２２の上側に位置する。ハウジング２２０内部に同様に配置された試料加熱手段１７０の上方に出口通気口２２７がある構成が、特に有利である。
【００５４】
図５は、装填位置における図４の測定機器２１０を示す。可動ハウジング部２２２は、並進移動により測定位置から装填位置へ動かされる。この並進移動を可能にするために、可動ハウジング部２２２を、並進運動ガイド２２４により固定ハウジング部２２１に接続する。並進運動ガイド２２４は、２つの実質的に平行な枢動脚を有し、これらの枢動脚の向きは、可動ハウジング部２２２の並進移動の方向を定める。
【００５５】
固定ハウジング部２２１は細長い形状である。計量装置は、大部分が固定ハウジング部２２１により囲まれる。計量装置に接続された試料受け２６０のみが、固定ハウジング部２２１から側方に突出する。試料トレイ、るつぼ等の種々の形状の容器を、試料受け２６０に置くことができる。固定ハウジング部２２１は、ユーザから離れた方向を向いた試料受け２６０の側に位置する部分を有する。
【００５６】
有利には、この部分に計量装置が配置される。装填位置では、可動ハウジング部２２２が、固定ハウジング部２２１の上方、理想的には、試料受け２６０の側に位置する部分の上方に位置する。
【００５７】
可動温度センサ２８０は、枢動可能に取り付けられたロッド２８１上に配置される。図３ａおよび３ｂの概略図に示すように、ロッド２８１は支点により固定ハウジング部に接続される。支点の軸は、同様に水平方向に向けられ、ロッド２８１は同様にばね力により測定位置で弾性偏倚される。測定位置では、温度センサ２８０が、試料加熱手段２７０と試料受け２６０との間に位置する。装填位置では、温度センサ２８０およびロッド２８１が、試料受け２６０から横方向および上方に取り外される。これにより、温度センサ２８０がユーザの邪魔になることなく、測定機器２１０に試料を装填することができる。
【００５８】
試料加熱手段２７０は、可動ハウジング部２２２に配置される。測定中、試料加熱手段２７０は高温になるため、試料受け２６０の加熱手段下方に配置された試料が加熱される。加熱には電流が必要である。したがって、固定ハウジング部２２１は、測定機器２１０の裏面に配置された電源コネクタ２８８を備える。可動ハウジング部は、それ自体の電源接続部を有していない。したがって、電流を固定ハウジング部２２１から可動ハウジング部２２２へ伝送する必要がある。これは、第１の部分２８６と第２の部分２８７とを有する電気接触手段により達成される。電気接触手段の第１の部分２８６が可動ハウジング部２２２に接続され、電気接触手段の第２の部分が固定ハウジング部２２１に接続される。電気接触手段の２つの部分２８６、２８７は、測定位置で、一方から他方への電気接触が存在し、試料加熱手段２７０に電流が供給されるように配置される。装填位置では、電気接触手段２８６、２８７による接触はない。電気接触は、可動ハウジング部２２２の移動により自動的に生じる。給湯器で使用される種類の枢動可能な同心プラグ接続が、電気接触手段として特に適切であることがわかっている。この枢動可能な同心プラグ接続は、電気接点の開閉時に特に頑丈で信頼性が高い。しかし、他の構成も同様に考えられる。プラグ／ソケット接続が特に適切である。
【００５９】
この構成によれば、測定位置では、電気接触手段２８６、２８７の第１および第２の部分により電気接続が存在するが、装填位置では、電気接触手段２８６、２８７の第１および第２の部分間の接続は遮断される。したがって、装填位置では、加熱手段に電力が掛からないため、負傷の危険が減る。電気接触手段２８６の第２の部分は、図５では可動ハウジング部２２２に覆われているため見えない。
【００６０】
試験区画内の乱気流を低減するため、試料受け２６０を囲む内部通風シールド２６５、２７４を、試験区画内に配置することができる。この通風シールド２６５、２７４は、好ましくは、試料トレイの外形および／または試料加熱手段２７０の外形に一致するように設計される。使用される試料トレイが通常円形であるため、円形の外形を有する内部通風シールド２６５、２７４を使用することが考えられる。内部通風シールドは、上部２７４および下部２６５を有することができる。上部２７４は、可動ハウジング部２２２に配置される。内部通風シールドの上部２７４は、試料受け側に開いた円筒形内部空間を囲む。この円筒形内部空間には、試料加熱手段２７０が配置される。内部通風シールドの上部は、円筒形の周囲壁から構成され得る。円筒が、少なくとも試料受け上方の部分境界面、好ましくは円筒端壁をさらに有すると有利である。この面は、好ましくは試料加熱手段２７０の上方に配置される。理想的には、試料加熱手段２７０側を向いた端壁の側が熱反射する。これにより、発生する熱の一部が内部通風シールドにより反射されて、試料受け２６０に位置する試料の加熱に使用される。加えて、端壁は開口を有することができ、ガスを試験区画から端壁の開口およびハウジング２２０の出口通気口２２７を通って外部雰囲気に逃がすことができるようなっている。しかし、端面に開口がなくてもよい。
【００６１】
内部通風シールドの下部２６５が、固定ハウジング部２２１に配置される。内部通風シールドの下部２６５は、試料加熱手段２７０側に開いた円筒形内部空間を形成する。この円筒形内部空間には、試料受け２６０が配置される。測定位置では、内部通風シールドの上部２７４の内部空間と内部通風シールドの下部２６５の内部空間とが、チャンバを形成し、このチャンバ内に試料加熱手段２７０および試料受け２６０が位置する。内部通風シールドの上部および下部２６５、２７４を、１つの材料から形成しても、複数の部分から組み立ててもよい。
【００６２】
試料トレイを試験区画で定位置にセットするために、試料トレイホルダ２６６を使用することができる。試料トレイホルダ２６６は、ハンドル２６７および試料トレイの着座面２６８を有する。試料トレイの搬送中は、試料トレイの縁が着座面２６８に載置される。測定中は、試料トレイは試料受け２６０のみに載置され、試料トレイホルダ２６６が試料トレイに触れることはない。特に、試料トレイホルダ２６６の重量を計量装置が受けることはない。
【００６３】
図６では、図４および５の本発明の測定機器２１０を保守位置において示す。保守位置に達するために、可動ハウジング部２２２の一部を、実質的に水平な枢軸２２５の周りで装填位置から保守位置へ旋回させていた。試料加熱手段２７０は、可動ハウジング部２２２の枢動部に配置され、保守位置への変化中に可動ハウジング部２２２の枢動部とともに旋回する。その結果、保守のために可動ハウジング部２２２の部品に容易にアクセスすることができる。上部ハウジング部２２２には試料加熱手段２７０が配置される。測定プロセス中、試料加熱手段２７０はガラスシールド２７２により保護される。内部通風シールドの上部２７４が試料加熱手段２７０を囲む。
【００６４】
試料加熱手段２７０、ガラスシールド２７２、および内部通風シールド２７４の位置および構成をより明確に示すために、図７に内部通風シールドの上部２７４を部分的に取り外した状態の測定機器２２０を示し、図８にガラスシールド２７２のない可動ハウジング部２２２を示す。
【００６５】
内部通風シールド２７４の円筒端壁には、試料加熱手段２７０により発生する熱放射を反射する機能を果たす反射面が配置される。反射は、円筒端面の適切な反射材料または円筒端面の反射被覆によっても達成することができる。実質的に円形の光遮蔽バリア２７３が、試料加熱手段２７０により発生する熱線を集中させる機能を果たす。
【００６６】
保守位置では、試料加熱手段２７０が垂直方向に向けられる。内部通風シールドの上部２７４の少なくとも一部が、プラグイン接続により可動ハウジング部２２２に取り付けられる。保守位置では、プラグイン方向は実質的に垂直方向である。ガラスシールド２７２は、光遮蔽バリア２７３と、内部通風シールドの上部２７４の一部との間に締結される。ガラスシールドを取り外すために、内部通風シールド２７４の一部のみをプラグイン接続から引き出す必要がある。続いて、ガラスシールドを、道具を使わずに、単に引き出すことにより取り外すことができる。ガラスシールド２７２を容易に取り外せることは、汚れやすいガラスシールド２７２の取出しおよび清掃が容易になるため特に有利である。
【００６７】
ガラスシールド２７２および／または内部通風シールドの上部２７４の一部を、ガイドトラック２７５により制御方向に可動ハウジング部から引き出すことができる。保守位置では、ガイドトラック２７５は、実質的に垂直方向である。
【００６８】
ガラスシールド２７２の取外しは、保守開口２２３によりさらに容易になる。保守開口２２３は、可動ハウジング部２２２のアクセス開口であり、保守位置においてのみ開き、測定位置または装填位置では開かない。これにより、試料加熱手段に誤って触れることを防ぎ、熱傷の危険を減らす。保守開口は、可動ハウジング部の２部構成により実現される。この概念により、可動ハウジング部の２つの部分は、保守位置へ移動する際に、可動ハウジング部の一部が旋回動に関与しないように設計される。この非旋回部により、可動ハウジング部の旋回部における保守開口へのアクセスが開かれる。
【００６９】
保守開口２２３の幅は、有利には、ガラスシールド２７２の幅以上である。これにより、ガラスシールドを容易に取り外すことができる。保守開口２２３は、内部通風シールド２７４の上部のプラグイン方向およびガイドトラック２７５の経路の延長部に対して直角に配置される。この構成により、ガラスシールド２７２を保守開口２２３から容易に引き出すことができる。
【００７０】
内部通風シールド２７４の上部を、複数の部品から構成することができる。有利には、保守開口２２３側を向いた部分を、道具を使わずに取り外すことができる。これには、保守開口２２３が内部通風シールド２７４の上部よりも幅広であることが必要となる。
【００７１】
試料加熱手段２７０を、様々な方法で可動ハウジング部２２２に取り付けることができる。例えば、試料加熱手段２７０を、ねじまたはプラグインコネクタにより可動ハウジング部２２２に固定することができる。プラグインコネクタを使用する場合、保守のために試料加熱手段２７０を容易に引き出すことができる。理想的には、このプラグイン接続は、プラグ挿入が保守開口２２３の面に対して実質的に垂直に向けられるように設計され得る。
【００７２】
試料加熱手段２７０、光遮蔽バリア２７３、ガラスシールド２７２、および内部通風シールド２７４の上部は開口を有し、この開口は、出口通気口２２７とともに、試料から逃げる蒸気および／または揮発性物質を外部雰囲気に放出することができる。したがって、開口は、試料から逃げるガスを確実に直接放出するように配置される。これらの開口により、試料受け２６０に位置する試料を肉眼で見ることができると有利であり、これにより測定プロセスの目視検査が可能になる。
【００７３】
内部通風シールド２７４および光遮蔽バリア２７３の代わりに、ガラスシールド２７２を定位置に保持するための他の適切な取付け装置を使用してもよい。
ガラスシールド２７２を容易に取り出すことができるので、ユーザまたは保守技術者がより容易かつ迅速にガラスシールド２７２を清掃することができる。理想的には、ガラスシールド２７２を、従来の洗浄機で、損傷を与えることなく清掃できるようにする。
【００７４】
本明細書で提示した実施形態は、異なる特性および特徴を有する含水量の重量測定のための測定機器を特に概略図で示す。明確にするために、異なる特性および特徴を、異なる実施形態の例で提示したが、説明した特徴および特性の一部、複数、または全部を同一の測定機器で実現することもできる。
【符号の説明】
【００７５】
２１０、１１０、１０ 含水量の重量測定のための測定機器
２２０、１２０、２０ ハウジング
２２１、１２１、２１ 固定ハウジング部
２２２、１２２、２２ 可動ハウジング部
２２３ 保守開口
２２４、２４ 並進運動ガイド、位置変化装置
２２５ 枢軸
２２７、２７ 出口通気口
１３０、３０ 試験区画
３５ 制御／調整装置
４０ 計量装置
４１ 計量セルの固定部分
４２ 計量セルの荷重受け部分
４３ 計量セル
２４５、４５ 分離壁
２４６、４６ 通路口
４７ 接続部材
５１ 制御／調整装置と温度センサとの伝達手段
５２ 電子モジュールと計量装置との伝達手段
５３ 制御／調整装置と試料加熱手段との伝達手段
２６０、１６０、６０ 試料受け
６１ 試料トレイ
６２ 試料
２６５、１６５ 内部通風シールドの下部
２６６ 試料トレイホルダ
２６７ 試料トレイホルダのハンドル
２６８ 伝達中の試料トレイの着座面
２７０、１７０、７０ 試料加熱手段、線源
２７１ 線源
２７２ ガラスシールド
２７３ 光遮蔽バリア
２７４、１７４ 内部通風シールドの上部
２７５ ガイドトラック
２８０、１８０、８０ 温度センサ
２８１、１８１、８１ ロッド
２８２、１８２、８２ 支点
１８３、８３ 支点の軸
８４ ばね要素
２８６、８６ 電気接触手段の第１の部分
２８７、８７ 電気接触手段の第２の部分
２８８、８８ 電源接続部
９０ 電子モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水量の重量測定のための測定機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料を乾燥させ、乾燥プロセスの前後にその重量を手動で判定することにより、試料の含水量が判定される。この方法は、面倒な手順を含むため、非常に費用が掛かり、間違いが起こりやすい。
【０００３】
ある条件の下で、乾燥プロセス中に重量損失を判定することもできる。所与の試料について、漸近的に試料の乾燥重量に近づく重量／時間グラフによって、重量の測定値が、温度、経過した乾燥時間、および試験区画のパラメータの関数として減少する。使用可能な電子機能に基づき、適切に備えられた含水量の重量測定のための測定機器は、グラフの測定パラメータおよび乾燥時間から試料の含水量を計算して、表示ユニットに含水量を表示することができる。この方法によれば、試験中の材料を完全に乾燥させる必要がなくなる。重量／時間図の２つの測定点の座標を判定することにより、十分な情報が得られるからである。
【０００４】
前述したように、試料の重量の変化は、基本的に温度、経過した乾燥時間、および試験区画のパラメータの関数である。主として試験区画により満たされるべき要件のため、現在市販されている機器は、精度が限られている。
【０００５】
「試験区画」という用語は、測定機器のハウジングにより囲まれた、試料の投入または取出しのために開閉可能な空間を意味する。試験区画内には、試料受けと、試料を加熱するための手段とが配置される。試料受けは、重量測定機器に接続される。
【０００６】
通常、試料は、平坦な試料受け、例えば試料トレイ上に薄層状に広げられる。トレイは、試料の均一な加熱を達成するために、好ましくは水平面に延びる、試料加熱手段の面に平行な重量水分判定機器の内側に配置される。
【０００７】
試料加熱手段として使用される装置は、輻射加熱器、マイクロ波発振器、ハロゲンランプ、および石英灯等の種々の線源を含む。実験により証明されたように、既存の重量水分判定機器の測定値の判定が不正確になる主な原因の１つは、使用する線源の性質、および試験区画の配置にある。
【０００８】
前述した種類の含水量の重量測定のための測定機器が、特許文献１に記載されている。この機器では、重量水分判定機器の外側で、ウェーパンの装填が行われる。試料を装填／取出しするために、引出し状のキャリッジに配置された天秤を、機器ハウジング外に摺動させる。
【０００９】
線源として、装置の動作状態では試料受けの上方に配置される、リング状のハロゲンランプが使用されている。さらなる設計構成の例が、特許文献２に公開されている。例えば、ハウジングの一部を水平方向に旋回移動させることにより装填のために開放される測定機器が開示されている。さらなる実施形態では、ハウジングの一部を垂直方向に旋回させる。同様に、特許文献３に開示された測定機器は、ハウジングの一部を垂直方向に旋回させることにより装填のために開放される。
【００１０】
これらのタイプの設計の一部には、線源（以下、試料加熱手段とも称する）が装填プロセス中に露出されるという欠点がある。測定が完了した後、これらの線源および／またはオーブン壁は高温になるため、ユーザが負傷するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＥＰ０６１１９５６Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ１８５０１１０Ａ１
【特許文献３】米国特許第７，８５１，７１２（Ｂ２）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、ユーザの安全を保障する、重量水分判定のための測定機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本課題は、請求項１およびその従属請求項による、本発明の重量水分判定のための測定機器により解決される。
本発明の重量水分判定のための測定機器は、ハウジングと、ハウジング内に配置された計量装置とを備え、計量装置は、試料を配置可能な荷重受けを有する。ハウジングは、下部固定ハウジング部と、上部可動ハウジング部とを有する。可動ハウジング部は、測定用位置および装填用位置をそれぞれ占めることができ、装填位置では、試料を荷重受けに置くことができるように、固定ハウジング部と可動ハウジング部とが互いに離間する。測定位置では、固定ハウジング部と可動ハウジング部とが、荷重受けの周りに、実質的に囲まれた試験区画を形成する。試験区画には、荷重受けに配置される試料を加熱するための手段が配置される。本発明によれば、温度センサが、測定位置では、荷重受け上方の箇所を占めるように、かつ装填位置では、実質的に荷重受けの側部にあるように配置される。この構成によれば、機器が測定位置にあるときに、試料について正確な温度値を判定することができる。機器が装填位置にある状態では、温度センサは、試料を定位置に置くユーザの邪魔にならないようになっている。
【００１４】
本文脈における「ハウジング部」という用語は、そのハウジング部に取り付けられる機器の要素を含むものである。一般に、試料加熱手段が可動ハウジング部に配置され、計量装置、試料受け、および電子モジュールが、固定ハウジング部に配置される。
【００１５】
好ましくは、温度センサは、測定位置から装填位置への変化とともに上方および側方へ移動するように設計される。理想的には、このような温度センサの側方および上方への移動は、ユーザから離れた方向に向けられ、試料受けに自由にアクセスできるようになっている。
【００１６】
理想的には、温度センサは、固定ハウジング部に取り付けられたロッドに配置される。したがって、温度センサおよびロッドは、可動ハウジング部の位置変化に関与していない。
【００１７】
好ましくは、ロッドは支点により固定ハウジング部に取り付けられる。理想的には、支点の軸が実質的に水平である。測定位置から装填位置へ移動する際に、この構成により、ロッドを温度センサとともに、試料受けから離れて上方および側方へ同時に円弧状に移動させることができる。あるいは、単なる側方移動も考えられる。
【００１８】
異なる機構を使用して、ロッドを測定位置から装填位置へ移動させることができる。１つの実現可能な構成では、測定位置でばね要素によりロッドに予め張力を掛けて、ばね要素の弾性力によりロッドを測定位置から装填位置へ移動させることができるようにする。測定位置では、ばね要素が、好ましくは、可動ハウジング部により張力を受けて保持される。可動ハウジング部が測定位置から装填位置へ動かされると、ロッドも温度センサとともに測定位置から装填位置へ自動的に移動する。
【００１９】
測定位置では、理想的には、温度センサが試料加熱手段と荷重受けとの間に位置し、試料加熱手段が可動ハウジング部内に配置される。この構成によれば、温度センサは試料の近くに位置し、試料の温度が最高の精度で判定される。
【００２０】
好ましくは、固定ハウジング部のみをライン電力に接続し、温度センサに固定ハウジング部から電気を供給することができる。この構成は、温度センサの電源接続を、可動ハウジング部を通して行う必要がないという利点を有する。装填位置では可動ハウジング部に電流が供給されないが、固定ハウジング部に取り付けられた温度センサは、引き続き電力を受け、例えば周囲条件の測定に使用され得る。
【００２１】
理想的には、測定機器が、第１の部分と第２の部分とを有する電気接触手段を備える。電気接触手段の第１の部分が固定ハウジング部に接続され、電気接触手段の第２の部分が可動ハウジング部に接続される。測定位置では、電気接続が、電気接触手段の第１の部分と第２の部分とにより存在する。装填位置では、電気接触手段の第１の部分と第２の部分との電気接続が遮断される。さらに、電気接触手段によってのみ、可動ハウジング部に電気が供給される場合、装填段階中に可動ハウジング部に電圧が加えられることはない。固定ハウジング部に固定された温度センサには、装填位置でも電気が供給される。これは、装填中に温度センサを使用して温度を測定することもできることを意味する。例えば、装填段階中に周囲温度を測定することができる。
【００２２】
好ましい実施形態では、位置変化手段を用いて、可動ハウジング部を測定位置から装填位置へ並進移動させることができる。この移動により、電気接触手段および／または電子接触手段の第１の部分と第２の部分との電気接触を遮断することができる。
【００２３】
有利には、電気接触手段および／または電子接触手段は、プラグイン接続、すなわち、プラグとソケットとの接続として構成される。ソケット内へのプラグの挿入は、実質的に垂直方向に行われる。給湯器で使用される種類の枢動可能な同心プラグ接続が、電気接触手段として特に適切であることがわかっている。この枢動可能な同心プラグ接続は、電気接点の開閉時に特に頑丈で信頼性が高い。
【００２４】
好ましくは、可動ハウジング部が、水平方向および垂直方向に同時に移動可能である。可動ハウジング部の移動、詳細には並進変位が、平行変位として行われる。この変位により、可動ハウジング部が上方および後方、すなわちユーザから離れる方向に同時に移動する。理想的には、可動ハウジング部が、位置変化要素により固定ハウジング部に取り付けられる。可動ハウジング部が装填位置から測定位置へ移動すると、この移動により、電気接触手段が互いに接続される。
【００２５】
好ましい実施形態では、装置の測定位置および装填位置の両方で、可動ハウジング部が固定ハウジング部の上方に位置する。これは、可動ハウジング部が、水平移動方向において固定ハウジング部よりもかなり短い構成で実現可能である。理想的には、可動ハウジング部の長さが、固定ハウジング部の長さの半分よりも短い。位置変化手段は、可動ハウジング部が移動するときに、固定ハウジング部上方の位置に常にあるように設計される。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態では、位置変化手段を用いて、可動ハウジング部を測定位置から装填位置へ動かすことができる。
好ましくは、可動ハウジング部が、水平方向および垂直方向に同時に移動可能である。可動ハウジング部の移動、詳細には並進位置変化が、平行変位として行われる。この変位により、可動ハウジング部が上方および後方、すなわちユーザから離れる方向に同時に移動する。理想的には、可動ハウジング部が、位置変化要素を通して固定ハウジング部に取り付けられる。
【００２７】
好ましい実施形態では、装置の測定位置および装填位置の両方で、可動ハウジング部が固定ハウジング部の上方に位置する。これは、可動ハウジング部が、水平移動方向において固定ハウジング部よりもかなり短い構成で実現可能である。理想的には、可動ハウジング部の長さが、固定ハウジング部の長さの半分よりも短い。位置変化手段は、可動ハウジング部が移動するときに、固定ハウジング部上方の位置に常にあるように設計される。
【００２８】
理想的には、測定位置では試料加熱手段が試料受けの上方に位置し、装填位置では試料加熱手段が固定ハウジング部の上方に位置するように、加熱手段が可動ハウジング部に配置される。これは、試料を上方から加熱できるという利点を有する。試料加熱手段を上部に配置すると、汚れが溜まりにくい。
【００２９】
加熱手段は、測定位置から装填位置へ可動ハウジング部とともに旋回し得るように設計される。これは、測定位置または装填位置のいずれにおいても、ユーザが加熱手段に誤って触れるおそれがないため、負傷の危険が減るという重要な利点を有する。
【００３０】
理想的には、可動ハウジング部の試料加熱手段の構成は、測定位置では試料加熱手段が試料受けの上方に位置し、装填位置では試料加熱手段が固定ハウジング部の上方に位置するようになっている。加熱手段を上部に配置すると、汚れが溜まりにくい。
【００３１】
理想的には、測定位置および／または装填位置における加熱手段が、実質的に試料受け上方の水平面に延びる。
保守の目的で、可動ハウジング部の少なくとも一部を、実質的に水平な傾斜軸の周りで装填位置から保守位置へ枢動させることができる。可動ハウジング部の傾斜可能な部分は加熱手段を備え、保守位置で、保守技術者が保守のためにこの加熱手段にアクセス可能になっている。保守位置では、加熱手段が実質的に垂直位置を向き、ユーザ側を向いている。この構成によれば、加熱手段に容易にアクセスすることができ、簡単な方法で保守を行うことができる。保守位置における温度センサの位置は、装填位置における温度センサの位置と同一である。
【００３２】
本発明による測定機器の詳細について、図面に示す実施形態の記載から知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による測定機器の、測定位置における概略を示す断面図である。
【図２】図１の測定機器の、装填位置における概略を示す断面図である。
【図３】図３ａは、温度センサを有する、本発明によるさらなる測定機器の概略図であり、温度センサが測定位置にある図である。図３ｂは、温度センサが装填位置にある、図３ａの測定機器の概略図である。
【図４】本発明による測定機器の、測定位置における等角図である。
【図５】装填位置における図４の測定機器を示す図である。
【図６】保守位置における図４の測定機器を示す図である。
【図７】ガラスシールドおよび通風プロテクタを部分的に取り外した、保守位置における図６の測定機器を示す図である。
【図８】ガラスシールドのない、保守位置における図７の測定機器の可動ハウジング部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１および２は、本発明による測定機器１０の、測定位置（図１）および装填位置（図２）における概略断面図である。測定機器１０は、試験区画３０が配置されるハウジング２０を有する。ハウジング２０は、可動ハウジング部２２と固定ハウジング部２１とに細分される。機器の使用時に、固定ハウジング部２１は硬い支持面に立っている。可動ハウジング部２２は、固定ハウジング部に取り付けられる。後部、すなわち、ユーザから離れた方向を向いた試験区画３０の側で、計量装置４０が固定ハウジング部２１内に配置される。可動ハウジング部２２は、並進運動ガイド２４により固定ハウジング部２１上で拘束される。並進運動ガイド２４は、可動ハウジング部２２が、測定位置から装填位置への移動中に、実質的に一定の向きを維持するように構成される。言い換えると、移動中に、可動ハウジング部２２は、固定ハウジング部２１に対して実質的に平行なまま留まる。中空体として構成される固定ハウジング部２１は、伝達手段５２により互いに接続された計量セル４３と少なくとも１つの電子モジュール９０とを含む。電子モジュール９０は、少なくとも１つの単一処理モジュール（詳細には図示せず）と、場合によっては、制御および／または調整モジュールとを備える。計量セル４３は、少なくとも１つの固定部４１と、荷重受け部４２とを有する。最新式の計量セルは、例えば、ひずみゲージを保持する弾性変形体、電磁力補償の原則により動作する計量セル、揺動ストリングを有する計量セル、容量性計量センサ等を備える。計量セル４３の固定部４１は、固定ハウジング部２１に強固に接続される。荷重受け部４２には接続部材４７が配置され、この接続部材４７を通して、試料受け６０が計量セル４３の荷重受け部４２に接続される。図示したように、試料６２を載せた試料トレイ６１を試料受け６０にセットすることができる。試料受け６０が適切に構成されると、当然、試料６２を試料受け６０に直接置くことができる。
【００３５】
図１に示す測定機器１０は測定位置にあり、これは、測定機器１０上の試料受け６０および試料トレイ６１が、試験区画３０内部にあることを意味する。固定ハウジング部２１および可動ハウジング部２２は、試料受け６０の周囲に実質的に囲まれた試験区画３０を形成する。加熱手段７０は、試料受け６０の面に実質的に平行に配置され、少なくとも試料６２の表面にできるだけ均一な熱分配が得られるようになっている。試料６２の下面が放射を受けるように、さらなる加熱手段を試料受け６０下方の試験区画３０に配置することもできる。しかし、加熱手段７０を試料受け６０の面に平行に配置することは必ずしも必要ではない。試料６２および実施する測定に応じて、加熱手段７０を試料受け６０に対して斜めに配置することも有利となり得る。
【００３６】
試料６２が発する水分を試験区画３０から逃がすことができるように、ハウジング２０は、可動ハウジング部２２の適切な位置、好ましくは加熱手段７０上方に配置された出口通気口２７を有する。試験区画３０内部に十分な空気循環を発生させるために、さらなる通気口を適切な位置に設けるべきである。
【００３７】
図１の測定機器１０は、測定位置において示される。固定ハウジング部２１および可動ハウジング部２２は、実質的に囲まれた試験区画３０を形成する。試験区画３０は、上部で可動ハウジング部２２により、かつ底部で固定ハウジング部２１により、実質的に区切られる。加熱手段７０は、可動ハウジング部２２内に配置される。理想的には、加熱手段７０は、解放可能なプラグイン接続により可動ハウジング部２２に機械的に接続される。したがって、加熱手段７０を、清掃または修理のために簡単に取り外すことができる。さらに、プラグイン接続を使用することにより、測定機器１０のユーザは、異なる機能特性を有する異なる加熱手段から選択することができる。これにより、ユーザは、試験区画内部の状態を特定の試料６２に合わせることができる。
【００３８】
測定機器１０は、固定ハウジング部２１内に配置される電子モジュール９０を備える。電子モジュール９０は、種々の制御／調整装置を有する。とりわけ、電子モジュール９０は、加熱手段７０の制御および調整のための制御／調整装置を備える。図で概略を示す温度センサ８０は、試料６２の温度を測定し、加熱手段７０の調整に必要な情報を制御／調整装置３５に送る機能を果たす。制御／調整装置３５は、さらに、少なくとも１つの伝達手段５２により計量装置４０、特に電子モジュール９０に接続される。伝達手段５２は、電気信号および／または電子信号を伝送する機能を果たす。この結果、制御／調整装置３５は、電子モジュール９０から信号を受信することができる。測定機器１０には、電気接続部８８により電力が供給される。電源接続部８８は、固定ハウジング部２１に配置される。好ましくは、固定ハウジング部２１によってのみ、電流が送られる。したがって、ユーザまたは保守技術者は、保守作業中に電気ショックを受ける危険がない。
【００３９】
制御／調整装置３５および温度センサ８０は、伝達手段５１により互いに接続される。さらに、制御／調整装置３５および試料加熱手段７０は、さらなる伝達手段５３により互いに接続される。伝達手段５１、５３は、各装置部品間で電気信号および電子信号を伝送する機能を果たす。測定プロセス中、試験区画３０の温度を温度センサ８０により測定する。温度センサ８０により発生する温度信号が、伝達手段５１により制御／調整装置３５に伝送される。制御／調整装置３５について、温度信号は入力信号であり、これに基づいて試料加熱手段７０が制御される。測定位置では、温度センサ８０は、試料受け６０と試料加熱手段７０との間に位置する。この構成により、測定に関連する温度値を得ることができる。温度センサを異なる位置に配置することもできる。しかし、これにより得られる温度値は、試験区画内の熱レベルを示す精度が低い。温度センサ８０は、固定ハウジング部２１に固定されたロッド８１に配置される。ロッド８１は実質的に硬く、第１の端部および第２の端部を有する。第１の端部には温度センサ８０が配置され、第２の端部は固定ハウジング部２１に接続される。第２の端部が固定ハウジング部２１に接続されることにより、温度センサ８０の動作に、固定ハウジング部２１から可動ハウジング部２２への電気接続および／または電子接続が必要ではなくなる。
【００４０】
伝達手段５１は、ロッド８１上またはロッド８１の内側に配置される。ロッド８１は、支点８２で旋回することができる。支点８２は、ロッド８１の第２の端部にあり、ほぼ水平な枢軸８３を有する。
【００４１】
ロッド８１および支点８３は、測定位置から装填位置への変化中に、温度センサ８０が垂直面で円形経路に沿って移動するように配置される。円形経路が別の面、すなわち非垂直面にある構成も可能である。例えば、支点の軸を実質的に垂直方向に向け、測定位置から装填位置への変化中に、温度センサ８０を水平面の円形経路に拘束するようにしてもよい。
【００４２】
測定位置では、ロッド８１が、ばね要素８４のばね張力により強制偏倚される。可動ハウジング部２２が測定位置から装填位置へ動かされると、ロッド８１は、予め張力を掛けたばね要素８４の弾性力により試料受け６０から離れた方向に移動する。したがって、装填位置では、温度センサ８０およびロッド８１が試料受け６０へのアクセスを遮ることがなく、測定機器の装填が容易になる。理想的には、ばね要素８４がねじりばねにより構成され、このねじりばねのトルク軸が支点８３の軸に一致する。当然、例えば圧縮ばね要素等の他のばね要素を使用することもできる。いずれの場合にも、ばね要素を、測定位置では弾性偏倚するように、かつ装填位置では応力が掛からずあまり偏倚しないように構成する必要がある。
【００４３】
試料加熱手段７０が可動ハウジング部２２に配置され、制御／調整装置３５が固定ハウジング部２１に配置されるので、伝達手段５３は、電気信号および／または電子信号を固定ハウジング部２２から可動ハウジング部２１へ伝送する必要がある。これは、例えば可撓性ケーブルを使用して達成することができる。しかし、可動ハウジング部２１の位置変化により、このケーブルは、曲げサイクルを受けて摩耗するおそれがある。
【００４４】
この問題は、第１の部分８６および第２の部分８７を有する電気接触手段を使用することにより、回避することができる。ここでは、第１の部分８６が可動ハウジング部２２に接続され、第２の部分８７が固定ハウジング部２１に接続される。この概念では、電気接触手段の第１および第２の部分８６、８７が、測定位置において電気接続を形成し、装填位置において電気接続が遮断されるように配置される。装填位置において、試料加熱手段７０に電気が供給されないことが、この構成の重要な利点である。理想的には、制御のための電子機器が、固定ハウジング部２２のみに配置される。試料加熱手段７０の制御が、第１および第２の電気接触手段８６、８７によってのみ行われる。したがって、制御信号を可動ハウジング部２１に伝送するのに接続は必要ない。このことは、温度センサ８０を固定ハウジング部２１に配置するさらなる理由となる。温度センサ８０を可動ハウジング部２２に配置する場合には、固定ハウジング部２１と可動ハウジング部２２との間で信号を伝送する必要がある。本発明による測定機器１０のさらなる利点として、温度センサ８０により、装填位置で温度を測定し記録することもできる。したがって、例えば、装填プロセス中に周囲温度を測定することができる。
【００４５】
電気接触手段８６、８７は、プラグイン接続を含み、電気接触手段８６の２つの部分のうちの一方がプラグとして構成され、他方がプラグと協働するソケットとして構成される。プラグ接続の挿入方向は、実質的に垂直方向である。
【００４６】
図２は、図１の測定機器１０を装填位置において示す。並進運動ガイド２４により、可動ハウジング部２２を固定ハウジング部２１から離れる方向に移動させることができ、これにより測定機器１０が測定位置から装填位置へ動かされる。この位置変化において、可動ハウジング部２２は、実質的に単なる並進変位を受ける。装填位置では、可動ハウジング部２２が、固定ハウジング部２１の上方および計量装置４０の上方に位置する。この位置における試料加熱手段７０は、可動ハウジング部２２と固定ハウジング部２１との間に位置する。これにより、非常に高温になり得る試料加熱手段７０に誤って触れることを防ぐ。
【００４７】
装填位置へ変化するときに、温度センサ８０を試料受け６０から離れるように上方および側方に移動させる。これにより、温度センサ８０は、試料受け６０の装填に干渉することがなくなる。
【００４８】
装填位置では、電気接触手段８６、８７が遮断される。固定ハウジング部２１から可動ハウジング部２２へ流れる電気はない。可動ハウジング部２２には、それ自体の電源接続部がないため、装填位置において可動ハウジング部２２に電流が入ることはない。
【００４９】
図３ａおよび３ｂは、本発明によるさらなる測定機器１１０を概略図で示す。図３ａは、測定位置における測定機器１１０を示し、図３ｂは、装填位置における同一の測定機器１１０を示す。
【００５０】
測定機器１１０は、固定ハウジング部１２１および可動ハウジング部１２２を有するハウジング１２０を備える。
機器が測定位置にあるときに、固定ハウジング部１２１および可動ハウジング部１２２は、実質的に囲まれた試験区画１３０を形成し、この試験区画１３０に試料受け１６０が位置する。試料受け１６０の上方には試料加熱手段１７０が配置される。試料加熱手段１７０は、可動ハウジング部１２２に強固に接続される。温度センサ１８０は、ロッド１８１上に配置される。ロッド１８１は、第１および第２の端部を有する。第１の端部には温度センサ１８０が取り付けられ、第２の端部は固定ハウジング部１２１に枢動可能に接続される。機器の測定位置では、温度センサ１８０が、荷重受け１６０の上方かつ試料加熱手段１７０の下側に位置する。装填位置では、温度センサ１８０が、荷重受け１６０の側から実質的に離れて位置する。これは、ロッド１８１が硬く、支点１８２により固定ハウジング部１２１に接続される設計によって達成される。理想的には、支点１８２の軸１８３が水平方向に向けられる。測定位置では、ロッド１８１をばね要素の弾性力によりばね偏倚させることができる。可動部１２２が測定位置から装填位置へ移動すると、ロッド１８１が、ばね要素の偏倚力により上方および側方へ円弧状に移動する。測定位置では、ばね要素が、好ましくは、可動ハウジング部１２２により予め張力を掛けた状態で保持される。
【００５１】
実現可能な最も安定した測定結果を得るために、試験区画（図６〜８参照）内部に内部通風シールドを配置することができる。この内部通風シールドは、試料受け１６０および試料加熱手段１７０を囲むように配置され、空間のほぼ囲まれた部分を区切る。内部通風シールドは、上部１７４および下部１６５を含むことができる。上部１７４は、可動ハウジング部１２２に配置される。内部通風シールドの上部１７４は、試料受け側に開いた円筒形内部空間を形成する。この円筒形内部空間には、試料加熱手段が配置される。内部通風シールドの上部は、円筒形の周囲壁のみから構成され得る。しかし、円筒が、機器の測定位置および装填位置において水平方向を向いた上端壁を有すると有利である。この端壁は、好ましくは試料加熱手段１７０の上方に配置される。理想的には、試料加熱手段１７０側を向いた端壁の側が熱反射する。これにより、発生する熱の一部が内部通風シールドにより反射されて、試料受け１６０に位置する試料の加熱に使用される。内部通風シールドの下部１６５が、固定ハウジング部１２１に配置される。内部通風シールドの下部１６５は、試料加熱手段１７０側に開いた円筒形内部空間を形成する。この円筒形内部空間には、試料受け１６０が配置される。測定位置では、内部通風シールドの上部１７４の内部空間と内部通風シールドの下部１６５の内部空間とが、チャンバを形成し、そのチャンバ内に試料加熱手段１７０および試料受け１６０が位置する。内部通風シールドの上部および下部１６５、１７４を、１つの材料から形成しても、複数の部分から組み立ててもよい。
【００５２】
図４、５、６、７および８は、本発明による測定機器２１０の異なる位置における実施形態を示す。測定機器２１０は、図１および２の概略図の記載で覆われていたすべての部品を備える。
【００５３】
図４は、測定位置における本発明の測定機器２１０を示す。測定位置ではハウジング２２０が閉じられているため、部品の多くは見ることができない。ハウジング２２０は、固定ハウジング部２２１と可動ハウジング部２２２とを有する。測定位置では、固定ハウジング部２２１および可動ハウジング部２２２が、実質的に囲まれた試験区画を形成する。可動ハウジング部２２２は、ハウジング２２０内部の試験区画から周囲雰囲気へガスを逃がすことのできる出口通気口２２７を有する。有利には、機器の測定位置で、出口通気口２２７が、可動ハウジング部２２２の上側に位置する。ハウジング２２０内部に同様に配置された試料加熱手段１７０の上方に出口通気口２２７がある構成が、特に有利である。
【００５４】
図５は、装填位置における図４の測定機器２１０を示す。可動ハウジング部２２２は、並進移動により測定位置から装填位置へ動かされる。この並進移動を可能にするために、可動ハウジング部２２２を、並進運動ガイド２２４により固定ハウジング部２２１に接続する。並進運動ガイド２２４は、２つの実質的に平行な枢動脚を有し、これらの枢動脚の向きは、可動ハウジング部２２２の並進移動の方向を定める。
【００５５】
固定ハウジング部２２１は細長い形状である。計量装置は、大部分が固定ハウジング部２２１により囲まれる。計量装置に接続された試料受け２６０のみが、固定ハウジング部２２１から側方に突出する。試料トレイ、るつぼ等の種々の形状の容器を、試料受け２６０に置くことができる。固定ハウジング部２２１は、ユーザから離れた方向を向いた試料受け２６０の側に位置する部分を有する。
【００５６】
有利には、この部分に計量装置が配置される。装填位置では、可動ハウジング部２２２が、固定ハウジング部２２１の上方、理想的には、試料受け２６０の側に位置する部分の上方に位置する。
【００５７】
可動温度センサ２８０は、枢動可能に取り付けられたロッド２８１上に配置される。図３ａおよび３ｂの概略図に示すように、ロッド２８１は支点により固定ハウジング部に接続される。支点の軸は、同様に水平方向に向けられ、ロッド２８１は同様にばね力により測定位置で弾性偏倚される。測定位置では、温度センサ２８０が、試料加熱手段２７０と試料受け２６０との間に位置する。装填位置では、温度センサ２８０およびロッド２８１が、試料受け２６０から横方向および上方に取り外される。これにより、温度センサ２８０がユーザの邪魔になることなく、測定機器２１０に試料を装填することができる。
【００５８】
試料加熱手段２７０は、可動ハウジング部２２２に配置される。測定中、試料加熱手段２７０は高温になるため、試料受け２６０の加熱手段下方に配置された試料が加熱される。加熱には電流が必要である。したがって、固定ハウジング部２２１は、測定機器２１０の裏面に配置された電源コネクタ２８８を備える。可動ハウジング部は、それ自体の電源接続部を有していない。したがって、電流を固定ハウジング部２２１から可動ハウジング部２２２へ伝送する必要がある。これは、第１の部分２８６と第２の部分２８７とを有する電気接触手段により達成される。電気接触手段の第１の部分２８６が可動ハウジング部２２２に接続され、電気接触手段の第２の部分が固定ハウジング部２２１に接続される。電気接触手段の２つの部分２８６、２８７は、測定位置で、一方から他方への電気接触が存在し、試料加熱手段２７０に電流が供給されるように配置される。装填位置では、電気接触手段２８６、２８７による接触はない。電気接触は、可動ハウジング部２２２の移動により自動的に生じる。給湯器で使用される種類の枢動可能な同心プラグ接続が、電気接触手段として特に適切であることがわかっている。この枢動可能な同心プラグ接続は、電気接点の開閉時に特に頑丈で信頼性が高い。しかし、他の構成も同様に考えられる。プラグ／ソケット接続が特に適切である。
【００５９】
この構成によれば、測定位置では、電気接触手段２８６、２８７の第１および第２の部分により電気接続が存在するが、装填位置では、電気接触手段２８６、２８７の第１および第２の部分間の接続は遮断される。したがって、装填位置では、加熱手段に電力が掛からないため、負傷の危険が減る。電気接触手段２８６の第２の部分は、図５では可動ハウジング部２２２に覆われているため見えない。
【００６０】
試験区画内の乱気流を低減するため、試料受け２６０を囲む内部通風シールド２６５、２７４を、試験区画内に配置することができる。この通風シールド２６５、２７４は、好ましくは、試料トレイの外形および／または試料加熱手段２７０の外形に一致するように設計される。使用される試料トレイが通常円形であるため、円形の外形を有する内部通風シールド２６５、２７４を使用することが考えられる。内部通風シールドは、上部２７４および下部２６５を有することができる。上部２７４は、可動ハウジング部２２２に配置される。内部通風シールドの上部２７４は、試料受け側に開いた円筒形内部空間を囲む。この円筒形内部空間には、試料加熱手段２７０が配置される。内部通風シールドの上部は、円筒形の周囲壁から構成され得る。円筒が、少なくとも試料受け上方の部分境界面、好ましくは円筒端壁をさらに有すると有利である。この面は、好ましくは試料加熱手段２７０の上方に配置される。理想的には、試料加熱手段２７０側を向いた端壁の側が熱反射する。これにより、発生する熱の一部が内部通風シールドにより反射されて、試料受け２６０に位置する試料の加熱に使用される。加えて、端壁は開口を有することができ、ガスを試験区画から端壁の開口およびハウジング２２０の出口通気口２２７を通って外部雰囲気に逃がすことができるようなっている。しかし、端面に開口がなくてもよい。
【００６１】
内部通風シールドの下部２６５が、固定ハウジング部２２１に配置される。内部通風シールドの下部２６５は、試料加熱手段２７０側に開いた円筒形内部空間を形成する。この円筒形内部空間には、試料受け２６０が配置される。測定位置では、内部通風シールドの上部２７４の内部空間と内部通風シールドの下部２６５の内部空間とが、チャンバを形成し、このチャンバ内に試料加熱手段２７０および試料受け２６０が位置する。内部通風シールドの上部および下部２６５、２７４を、１つの材料から形成しても、複数の部分から組み立ててもよい。
【００６２】
試料トレイを試験区画で定位置にセットするために、試料トレイホルダ２６６を使用することができる。試料トレイホルダ２６６は、ハンドル２６７および試料トレイの着座面２６８を有する。試料トレイの搬送中は、試料トレイの縁が着座面２６８に載置される。測定中は、試料トレイは試料受け２６０のみに載置され、試料トレイホルダ２６６が試料トレイに触れることはない。特に、試料トレイホルダ２６６の重量を計量装置が受けることはない。
【００６３】
図６では、図４および５の本発明の測定機器２１０を保守位置において示す。保守位置に達するために、可動ハウジング部２２２の一部を、実質的に水平な枢軸２２５の周りで装填位置から保守位置へ旋回させていた。試料加熱手段２７０は、可動ハウジング部２２２の枢動部に配置され、保守位置への変化中に可動ハウジング部２２２の枢動部とともに旋回する。その結果、保守のために可動ハウジング部２２２の部品に容易にアクセスすることができる。上部ハウジング部２２２には試料加熱手段２７０が配置される。測定プロセス中、試料加熱手段２７０はガラスシールド２７２により保護される。内部通風シールドの上部２７４が試料加熱手段２７０を囲む。
【００６４】
試料加熱手段２７０、ガラスシールド２７２、および内部通風シールド２７４の位置および構成をより明確に示すために、図７に内部通風シールドの上部２７４を部分的に取り外した状態の測定機器２２０を示し、図８にガラスシールド２７２のない可動ハウジング部２２２を示す。
【００６５】
内部通風シールド２７４の円筒端壁には、試料加熱手段２７０により発生する熱放射を反射する機能を果たす反射面が配置される。反射は、円筒端面の適切な反射材料または円筒端面の反射被覆によっても達成することができる。実質的に円形の光遮蔽バリア２７３が、試料加熱手段２７０により発生する熱線を集中させる機能を果たす。
【００６６】
保守位置では、試料加熱手段２７０が垂直方向に向けられる。内部通風シールドの上部２７４の少なくとも一部が、プラグイン接続により可動ハウジング部２２２に取り付けられる。保守位置では、プラグイン方向は実質的に垂直方向である。ガラスシールド２７２は、光遮蔽バリア２７３と、内部通風シールドの上部２７４の一部との間に締結される。ガラスシールドを取り外すために、内部通風シールド２７４の一部のみをプラグイン接続から引き出す必要がある。続いて、ガラスシールドを、道具を使わずに、単に引き出すことにより取り外すことができる。ガラスシールド２７２を容易に取り外せることは、汚れやすいガラスシールド２７２の取出しおよび清掃が容易になるため特に有利である。
【００６７】
ガラスシールド２７２および／または内部通風シールドの上部２７４の一部を、ガイドトラック２７５により制御方向に可動ハウジング部から引き出すことができる。保守位置では、ガイドトラック２７５は、実質的に垂直方向である。
【００６８】
ガラスシールド２７２の取外しは、保守開口２２３によりさらに容易になる。保守開口２２３は、可動ハウジング部２２２のアクセス開口であり、保守位置においてのみ開き、測定位置または装填位置では開かない。これにより、試料加熱手段に誤って触れることを防ぎ、熱傷の危険を減らす。保守開口は、可動ハウジング部の２部構成により実現される。この概念により、可動ハウジング部の２つの部分は、保守位置へ移動する際に、可動ハウジング部の一部が旋回動に関与しないように設計される。この非旋回部により、可動ハウジング部の旋回部における保守開口へのアクセスが開かれる。
【００６９】
保守開口２２３の幅は、有利には、ガラスシールド２７２の幅以上である。これにより、ガラスシールドを容易に取り外すことができる。保守開口２２３は、内部通風シールド２７４の上部のプラグイン方向およびガイドトラック２７５の経路の延長部に対して直角に配置される。この構成により、ガラスシールド２７２を保守開口２２３から容易に引き出すことができる。
【００７０】
内部通風シールド２７４の上部を、複数の部品から構成することができる。有利には、保守開口２２３側を向いた部分を、道具を使わずに取り外すことができる。これには、保守開口２２３が内部通風シールド２７４の上部よりも幅広であることが必要となる。
【００７１】
試料加熱手段２７０を、様々な方法で可動ハウジング部２２２に取り付けることができる。例えば、試料加熱手段２７０を、ねじまたはプラグインコネクタにより可動ハウジング部２２２に固定することができる。プラグインコネクタを使用する場合、保守のために試料加熱手段２７０を容易に引き出すことができる。理想的には、このプラグイン接続は、プラグ挿入が保守開口２２３の面に対して実質的に垂直に向けられるように設計され得る。
【００７２】
試料加熱手段２７０、光遮蔽バリア２７３、ガラスシールド２７２、および内部通風シールド２７４の上部は開口を有し、この開口は、出口通気口２２７とともに、試料から逃げる蒸気および／または揮発性物質を外部雰囲気に放出することができる。したがって、開口は、試料から逃げるガスを確実に直接放出するように配置される。これらの開口により、試料受け２６０に位置する試料を肉眼で見ることができると有利であり、これにより測定プロセスの目視検査が可能になる。
【００７３】
内部通風シールド２７４および光遮蔽バリア２７３の代わりに、ガラスシールド２７２を定位置に保持するための他の適切な取付け装置を使用してもよい。
ガラスシールド２７２を容易に取り出すことができるので、ユーザまたは保守技術者がより容易かつ迅速にガラスシールド２７２を清掃することができる。理想的には、ガラスシールド２７２を、従来の洗浄機で、損傷を与えることなく清掃できるようにする。
【００７４】
本明細書で提示した実施形態は、異なる特性および特徴を有する含水量の重量測定のための測定機器を特に概略図で示す。明確にするために、異なる特性および特徴を、異なる実施形態の例で提示したが、説明した特徴および特性の一部、複数、または全部を同一の測定機器で実現することもできる。
【符号の説明】
【００７５】
２１０、１１０、１０ 含水量の重量測定のための測定機器
２２０、１２０、２０ ハウジング
２２１、１２１、２１ 固定ハウジング部
２２２、１２２、２２ 可動ハウジング部
２２３ 保守開口
２２４、２４ 並進運動ガイド、位置変化装置
２２５ 枢軸
２２７、２７ 出口通気口
１３０、３０ 試験区画
３５ 制御／調整装置
４０ 計量装置
４１ 計量セルの固定部分
４２ 計量セルの荷重受け部分
４３ 計量セル
２４５、４５ 分離壁
２４６、４６ 通路口
４７ 接続部材
５１ 制御／調整装置と温度センサとの伝達手段
５２ 電子モジュールと計量装置との伝達手段
５３ 制御／調整装置と試料加熱手段との伝達手段
２６０、１６０、６０ 試料受け
６１ 試料トレイ
６２ 試料
２６５、１６５ 内部通風シールドの下部
２６６ 試料トレイホルダ
２６７ 試料トレイホルダのハンドル
２６８ 伝達中の試料トレイの着座面
２７０、１７０、７０ 試料加熱手段、線源
２７１ 線源
２７２ ガラスシールド
２７３ 光遮蔽バリア
２７４、１７４ 内部通風シールドの上部
２７５ ガイドトラック
２８０、１８０、８０ 温度センサ
２８１、１８１、８１ ロッド
２８２、１８２、８２ 支点
１８３、８３ 支点の軸
８４ ばね要素
２８６、８６ 電気接触手段の第１の部分
２８７、８７ 電気接触手段の第２の部分
２８８、８８ 電源接続部
９０ 電子モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２０、１２０、２２０）と、
前記ハウジング（２０、１２０、２２０）内に配置された計量装置（４０）とを備え、
前記計量装置（４０）が、試料を配置可能な荷重受け（６０、１６０、２６０）を有し、
前記ハウジング（２０、１２０、２２０）が、下部固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）と、上部可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）とを有し、前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）が、測定位置および装填位置を交互に占めることができ、
前記装填位置では、試料を前記荷重受け（６０、１６０、２６０）に置くことができるように、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）と前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）とが互いに離間し、
前記測定位置では、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）と前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）とが、前記荷重受け（６０、１６０、２６０）の周りに、実質的に囲まれた試験区画（３０、１３０）を形成し、
前記試験区画（３０、１３０）に、前記荷重受け（６０、１６０、２６０）に配置された試料（６２）を加熱する機能を果たす試料加熱手段（７０、１７０、２７０）が配置された、含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）であって、
温度センサ（８０、１８０、２８０）が、前記測定位置では、前記荷重受け（６０、１６０、２６０）の上方の箇所を占めるように、かつ前記装填位置では、実質的に前記荷重受け（６０、１６０、２６０）の側部の箇所を占めるように配置され、前記温度センサ（８０、１８０、２８０）が、前記測定位置から前記装填位置への変化とともに上方および側方へ同時に移動するように設計されることを特徴とする測定機器。
【請求項２】
前記温度センサ（８０、１８０、２８０）が、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）に取り付けられたロッド（８１、１８１、２８１）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項３】
前記ロッド（８１、１８１、２８１）が支点（８２、１８２、２８２）により前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）に取り付けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項４】
前記支点の軸（１８３）が実質的に水平方向に向けられることを特徴とする、請求項３に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項５】
前記測定位置で、ばね要素（８２）により前記ロッド（８１、１８１、２８１）に予め張力を掛けて、前記ばね要素（８２）の弾性力により前記ロッド（８１、１８１、２８１）を前記測定位置から前記装填位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項２、３または４に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項６】
前記測定位置で、前記ばね要素（８２）が、前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）の重量により予め張力を掛けられることを特徴とする、請求項５に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項７】
前記測定位置で、前記温度センサ（８０、１８０、２８０）が前記試料加熱手段（７０、１７０、２７０）と前記荷重受け（６０、１６０、２６０）との間に位置し、前記試料加熱手段（７０、１７０、２７０）が前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項８】
前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）のみが電源接続部（８８、２８８）により送電網に接続され、前記温度センサ（８０、１８０）に、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）により電流を供給することができることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項９】
電気接触手段（８５、２８５）が第１の部分（８６、２８６）と第２の部分（８７、２８７）とを備え、前記第１の部分（８６、２８６）が前記固定ハウジング部（２１、２２１）に強固に接続され、前記第２の部分（８７、２８７）が前記可動ハウジング部（２２、２２２）に強固に接続され、さらに、測定位置では、前記電気接触手段の前記第１の部分（８６、２８６）と前記第２の部分（８７、２８７）とにより、前記固定ハウジング部（２１、２２１）と前記可動ハウジング部（２２２）との間に電気接触が存在し、前記装填位置では、前記電気接触手段の前記第１の部分（８６、２８６）と前記第２の部分（８７、２８７）との接続が遮断されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１０】
前記電気接触手段（８５、２８５）によってのみ、前記可動ハウジング部（２２、２２２）に電気が供給されることを特徴とする、請求項８に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１１】
前記可動ハウジング部（２２、２２２）を、位置変化手段（２４、２２４）により前記測定位置から前記装填位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１２】
前記測定位置および前記装填位置で、前記可動ハウジング部（２２、２２２）が前記固定ハウジング部（２１、２２１）の上方に位置することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１３】
前記試料加熱手段（７０、２７０）が、前記可動ハウジング部（２２、２２２）とともに前記測定位置から前記装填位置へ旋回するように設計されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１】
ハウジング（２０、１２０、２２０）と、
前記ハウジング（２０、１２０、２２０）内に配置された計量装置（４０）とを備え、
前記計量装置（４０）が、試料を配置可能な荷重受け（６０、１６０、２６０）を有し、
前記ハウジング（２０、１２０、２２０）が、下部固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）と、上部可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）とを有し、前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）が、測定位置および装填位置を交互に占めることができ、
前記装填位置では、試料を前記荷重受け（６０、１６０、２６０）に置くことができるように、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）と前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）とが互いに離間し、
前記測定位置では、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）と前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）とが、前記荷重受け（６０、１６０、２６０）の周りに、実質的に囲まれた試験区画（３０、１３０）を形成し、
前記試験区画（３０、１３０）に、前記荷重受け（６０、１６０、２６０）に配置された試料（６２）を加熱する機能を果たす試料加熱手段（７０、１７０、２７０）が配置された、含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）であって、
温度センサ（８０、１８０、２８０）が、前記測定位置では、前記荷重受け（６０、１６０、２６０）の上方の箇所を占めるように、かつ前記装填位置では、実質的に前記荷重受け（６０、１６０、２６０）の側部の箇所を占めるように配置され、前記温度センサ（８０、１８０、２８０）が、前記測定位置から前記装填位置への変化とともに上方および側方へ同時に移動するように設計されることを特徴とする測定機器。
【請求項２】
前記温度センサ（８０、１８０、２８０）が、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）に取り付けられたロッド（８１、１８１、２８１）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項３】
前記ロッド（８１、１８１、２８１）が支点（８２、１８２、２８２）により前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）に取り付けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項４】
前記支点の軸（１８３）が実質的に水平方向に向けられることを特徴とする、請求項３に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項５】
前記測定位置で、ばね要素（８２）により前記ロッド（８１、１８１、２８１）に予め張力を掛けて、前記ばね要素（８２）の弾性力により前記ロッド（８１、１８１、２８１）を前記測定位置から前記装填位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項２、３または４に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項６】
前記測定位置で、前記ばね要素（８２）が、前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）の重量により予め張力を掛けられることを特徴とする、請求項５に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項７】
前記測定位置で、前記温度センサ（８０、１８０、２８０）が前記試料加熱手段（７０、１７０、２７０）と前記荷重受け（６０、１６０、２６０）との間に位置し、前記試料加熱手段（７０、１７０、２７０）が前記可動ハウジング部（２２、１２２、２２２）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項８】
前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）のみが電源接続部（８８、２８８）により送電網に接続され、前記温度センサ（８０、１８０）に、前記固定ハウジング部（２１、１２１、２２１）により電流を供給することができることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、１１０、２１０）。
【請求項９】
電気接触手段（８５、２８５）が第１の部分（８６、２８６）と第２の部分（８７、２８７）とを備え、前記第１の部分（８６、２８６）が前記固定ハウジング部（２１、２２１）に強固に接続され、前記第２の部分（８７、２８７）が前記可動ハウジング部（２２、２２２）に強固に接続され、さらに、測定位置では、前記電気接触手段の前記第１の部分（８６、２８６）と前記第２の部分（８７、２８７）とにより、前記固定ハウジング部（２１、２２１）と前記可動ハウジング部（２２２）との間に電気接触が存在し、前記装填位置では、前記電気接触手段の前記第１の部分（８６、２８６）と前記第２の部分（８７、２８７）との接続が遮断されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１０】
前記電気接触手段（８５、２８５）によってのみ、前記可動ハウジング部（２２、２２２）に電気が供給されることを特徴とする、請求項８に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１１】
前記可動ハウジング部（２２、２２２）を、位置変化手段（２４、２２４）により前記測定位置から前記装填位置へ移動させることができることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１２】
前記測定位置および前記装填位置で、前記可動ハウジング部（２２、２２２）が前記固定ハウジング部（２１、２２１）の上方に位置することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【請求項１３】
前記試料加熱手段（７０、２７０）が、前記可動ハウジング部（２２、２２２）とともに前記測定位置から前記装填位置へ旋回するように設計されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の含水量の重量測定のための測定機器（１０、２１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７９９４８（Ｐ２０１３−７９９４８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２０３１２４（Ｐ２０１２−２０３１２４）
【出願日】平成２４年９月１４日（２０１２．９．１４）
【出願人】（５９９０８２２１８）メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト (130)
【住所又は居所原語表記】Ｉｍ Ｌａｎｇａｃｈｅｒ， ８６０６ Ｇｒｅｉｆｅｎｓｅｅ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０３１２４（Ｐ２０１２−２０３１２４）
【出願日】平成２４年９月１４日（２０１２．９．１４）
【出願人】（５９９０８２２１８）メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト (130)
【住所又は居所原語表記】Ｉｍ Ｌａｎｇａｃｈｅｒ， ８６０６ Ｇｒｅｉｆｅｎｓｅｅ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
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