JPH01213546A - 柔らかさのセンサ - Google Patents
柔らかさのセンサInfo
- Publication number
- JPH01213546A JPH01213546A JP3759088A JP3759088A JPH01213546A JP H01213546 A JPH01213546 A JP H01213546A JP 3759088 A JP3759088 A JP 3759088A JP 3759088 A JP3759088 A JP 3759088A JP H01213546 A JPH01213546 A JP H01213546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- measured
- softness
- strain gauge
- elastic membrane
- 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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Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば果物や魚などの食品等に適用される柔
かさのセンサに関する。
かさのセンサに関する。
従来の「柔かさ」の測定は、硬す計や圧力計（面圧計）
などで実施されている。これらの計器は被測定体の塑性
的強度もしくは弾性的性質を測定するものであるが、果
実や魚などの品質を知るための弾塑性的な性質の測定に
用いることはできず、現状では果実や魚など「柔かさ」
の測定に用いることのできるセンサは実用化されていな
い。
などで実施されている。これらの計器は被測定体の塑性
的強度もしくは弾性的性質を測定するものであるが、果
実や魚などの品質を知るための弾塑性的な性質の測定に
用いることはできず、現状では果実や魚など「柔かさ」
の測定に用いることのできるセンサは実用化されていな
い。
果物が熟すると果実細胞内の水分が遊離するため弾性を
失い塑性的性質が強くなるが、人間は果物に指触しその
弾性と塑性的性質を感知することＫより、果物の熟し具
合を判断できる。
失い塑性的性質が強くなるが、人間は果物に指触しその
弾性と塑性的性質を感知することＫより、果物の熟し具
合を判断できる。
このようなセンシングは人間の勘や経験によるところが
大きく、これを自動化するには単に物体の弾性（硬す）
だけではなく塑性的な性質を同時に知る必要があるが、
これらを感知でき評価できる人間の指触によるセンシン
グに近いセンサが実現できれば食品の重要品質である鮮
度。
大きく、これを自動化するには単に物体の弾性（硬す）
だけではなく塑性的な性質を同時に知る必要があるが、
これらを感知でき評価できる人間の指触によるセンシン
グに近いセンサが実現できれば食品の重要品質である鮮
度。
熟度などを客観的に判断することができ、また医師が人
の肌を指触してその弾性や復元力を観る様な作業を自動
化することも可能となり、食品、医療、工業面で広い応
用が期待できる。本発明は上記の課題を解決しようとす
るものである。
の肌を指触してその弾性や復元力を観る様な作業を自動
化することも可能となり、食品、医療、工業面で広い応
用が期待できる。本発明は上記の課題を解決しようとす
るものである。
本発明は、両端が開口した箱体の一端に設けられ被測定
体に圧接される１つの弾性膜と上記箱体の他端側に設け
られ表面に歪みゲージが設けられた他の弾性膜を備え、
上記箱体内には上記１つの弾性膜が被測定体より受けた
圧力を上記他の弾性膜に伝えるように非圧縮性流体が封
入され、上記歪みゲージは圧力測定装置を介して圧力の
大きさとその時間的緩和割合もしくは緩和時間より被測
定体の弾塑性的な柔らかさを推論する推論装置が電線に
より接続されている。
体に圧接される１つの弾性膜と上記箱体の他端側に設け
られ表面に歪みゲージが設けられた他の弾性膜を備え、
上記箱体内には上記１つの弾性膜が被測定体より受けた
圧力を上記他の弾性膜に伝えるように非圧縮性流体が封
入され、上記歪みゲージは圧力測定装置を介して圧力の
大きさとその時間的緩和割合もしくは緩和時間より被測
定体の弾塑性的な柔らかさを推論する推論装置が電線に
より接続されている。
上記において、一つの弾性膜に被測定体が押し当てられ
ると、非圧縮性流体を介してその圧力が他の弾性膜に伝
達され、他の弾性膜を変形させ歪みゲージによって検出
される。上記歪みゲージが圧力を検出して出力した圧力
信号は、圧力測定装置を経て推論装置に送られる。同推
論装置では、圧力の大きさとその時間的緩和割合もしく
は緩和時間が求められ、上記圧力の大きさと時間的緩和
割合もしくは緩和時間より被測定体の弾塑性的な判断が
行われ、果物の熟し度合や魚の鮮度等が判定される。
ると、非圧縮性流体を介してその圧力が他の弾性膜に伝
達され、他の弾性膜を変形させ歪みゲージによって検出
される。上記歪みゲージが圧力を検出して出力した圧力
信号は、圧力測定装置を経て推論装置に送られる。同推
論装置では、圧力の大きさとその時間的緩和割合もしく
は緩和時間が求められ、上記圧力の大きさと時間的緩和
割合もしくは緩和時間より被測定体の弾塑性的な判断が
行われ、果物の熟し度合や魚の鮮度等が判定される。
上記によシ、レオロジー的特性を有する物質の柔らかさ
が簡単に判定できるようＫなシ、果物の熟し度合や魚の
鮮度などの食品の品質を測定できるセンサが実用化でき
、従来人間の指触感覚と経験や勘によっていた食品等の
品質の判断が個人差なく迅速に行えるようになった。
が簡単に判定できるようＫなシ、果物の熟し度合や魚の
鮮度などの食品の品質を測定できるセンサが実用化でき
、従来人間の指触感覚と経験や勘によっていた食品等の
品質の判断が個人差なく迅速に行えるようになった。
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図に示す本実施例は、一端に保護カバー１１が設け
られた円筒体５．同円筒体５の他端を塞ぐよう釦、接着
された弾性膜１．同弾性膜１の縁をお＼い上記円筒体５
の他端にバネ３を介して接合された環状カバー２．およ
び上記円筒体５内を仕切るよう建設けられストレンゲー
ジ８が接着された弾性メンブレン７よりなるセンサ１４
と上記ストレンゲージ８が圧力測定装置１２を介して電
線９によシ接続された推論装置１３を備えており、上記
の弾性膜１と弾性メンブレン７の間には非圧縮性流体６
が封入され、上記環状カバー２には上記円筒体５との間
にストッパ４が設けられ、上記保護カバー１１１／ｃは
空気孔１０が設けられている。
られた円筒体５．同円筒体５の他端を塞ぐよう釦、接着
された弾性膜１．同弾性膜１の縁をお＼い上記円筒体５
の他端にバネ３を介して接合された環状カバー２．およ
び上記円筒体５内を仕切るよう建設けられストレンゲー
ジ８が接着された弾性メンブレン７よりなるセンサ１４
と上記ストレンゲージ８が圧力測定装置１２を介して電
線９によシ接続された推論装置１３を備えており、上記
の弾性膜１と弾性メンブレン７の間には非圧縮性流体６
が封入され、上記環状カバー２には上記円筒体５との間
にストッパ４が設けられ、上記保護カバー１１１／ｃは
空気孔１０が設けられている。
上記において、被測定体Ａに上記センサ１４を押し付け
ると、上記の弾性膜１および弾性メンブレン７よりも弱
いバネ３で支持された環状カバー２はストッパ４によっ
て停止される位置まで変位する。このとき弾性膜１は被
測定体Ａよシカを受け、この力は非圧縮性流体６を介し
て弾性メンブレン７を変形させ、ストレゲージ８により
検出される。上記ストレンゲージ８が圧力を検出して出
力した圧力信号は圧 力測定装置１２に送られ第３図に示すように増幅されＡ
／Ｄ変換され、更に推論装置１３に送られる。同推論装
［１３では、上記被測定体Ａによシ加圧されている時間
帯がｎ分割されそれぞれの分割点の時刻ｔ ｉ （ｓ
＝１ ｍ ２ ＃・・・＋ｎ）における圧力Ｐ（ｔ ｉ
’）と圧力の変化分ΔＰ（ｔｉ）？入力し、上記Ｐ（
ｔｉ）とΔＰ（ｔ ｉ ）を用い次式により平均圧力Ｐ
と時間的緩和割合Ｐ′が求められる。
ると、上記の弾性膜１および弾性メンブレン７よりも弱
いバネ３で支持された環状カバー２はストッパ４によっ
て停止される位置まで変位する。このとき弾性膜１は被
測定体Ａよシカを受け、この力は非圧縮性流体６を介し
て弾性メンブレン７を変形させ、ストレゲージ８により
検出される。上記ストレンゲージ８が圧力を検出して出
力した圧力信号は圧 力測定装置１２に送られ第３図に示すように増幅されＡ
／Ｄ変換され、更に推論装置１３に送られる。同推論装
［１３では、上記被測定体Ａによシ加圧されている時間
帯がｎ分割されそれぞれの分割点の時刻ｔ ｉ （ｓ
＝１ ｍ ２ ＃・・・＋ｎ）における圧力Ｐ（ｔ ｉ
’）と圧力の変化分ΔＰ（ｔｉ）？入力し、上記Ｐ（
ｔｉ）とΔＰ（ｔ ｉ ）を用い次式により平均圧力Ｐ
と時間的緩和割合Ｐ′が求められる。
Ｐ＝Σｐ（ｔｉ）／ｎ
１＝１
上記推論装置１３では、更に上記平均圧力Ｐと時間的緩
和割合Ｐ′より被測定物Ａの弾里性的な性質の判断がな
され、果物の熟し度合や魚の鮮度等の推論が行われる。
和割合Ｐ′より被測定物Ａの弾里性的な性質の判断がな
され、果物の熟し度合や魚の鮮度等の推論が行われる。
上記センサ１４を押し付けた場合、上記被測定体Ａが完
全弾性体であればセンサ１４の押し付は力とつり合う位
置は時間が経過しても一定であるが、短時間では弾性変
形するが長時間力をかけると塑性変形するレオロジー的
な性質をもつ物体の場合には上記非圧縮性流体６の圧力
は時間と共に小さくなシ、また物体が硬い程圧力が高く
なシ、比較的柔らかく塑性的性質の大きい物質Ｘと比較
的硬く塑性的性質が弱い物質Ｙの場合にはそれぞれ第２
図に示すような特性を示す。
全弾性体であればセンサ１４の押し付は力とつり合う位
置は時間が経過しても一定であるが、短時間では弾性変
形するが長時間力をかけると塑性変形するレオロジー的
な性質をもつ物体の場合には上記非圧縮性流体６の圧力
は時間と共に小さくなシ、また物体が硬い程圧力が高く
なシ、比較的柔らかく塑性的性質の大きい物質Ｘと比較
的硬く塑性的性質が弱い物質Ｙの場合にはそれぞれ第２
図に示すような特性を示す。
第２図に示すような特性は、果物の熟し度合や魚の鮮度
などによって一定しているため、上記推論装置１３は、
例えば柿の熟し度合の場合、平均圧力Ｐと時間的緩和割
合Ｐ′よシ、Ｐは非常に高く、Ｐ′は非常に大きい→未
熟で固いＰは非常に低く、Ｐ′は非常に小さい→熟しす
ぎて柔かいＰは非常に高く、Ｐ′は非常に小さい→品質
異常等と判定する。また魚の鮮度の場合も同様にＰが高
＜Ｐ′が大きければ新鮮、Ｐが低くＰ′が小さければ水
っぽく鮮度が落ちていると判定することができる。
などによって一定しているため、上記推論装置１３は、
例えば柿の熟し度合の場合、平均圧力Ｐと時間的緩和割
合Ｐ′よシ、Ｐは非常に高く、Ｐ′は非常に大きい→未
熟で固いＰは非常に低く、Ｐ′は非常に小さい→熟しす
ぎて柔かいＰは非常に高く、Ｐ′は非常に小さい→品質
異常等と判定する。また魚の鮮度の場合も同様にＰが高
＜Ｐ′が大きければ新鮮、Ｐが低くＰ′が小さければ水
っぽく鮮度が落ちていると判定することができる。
上記により、レオロジー的特性を有する物質の柔らかさ
が簡単に判定できるようになゆ、果実の熟し具合や魚の
鮮度などの食品の品質を測定できるセンサが実用化でき
、従来人間の指触感覚と経験や勘によっていた食品等の
品質の判断が個人差なく迅速に行えるようになった。な
お上記センサは、食品工業、医療など広い分野での利用
が期待できる。
が簡単に判定できるようになゆ、果実の熟し具合や魚の
鮮度などの食品の品質を測定できるセンサが実用化でき
、従来人間の指触感覚と経験や勘によっていた食品等の
品質の判断が個人差なく迅速に行えるようになった。な
お上記センサは、食品工業、医療など広い分野での利用
が期待できる。
本発明は、被測定体に押し付けられる弾性膜と歪みゲー
ジが設けられた他の弾性膜を備え、上記２つの弾性膜の
間に非圧縮性流体が封入され、上記歪みゲージには推論
装置が接続されたことにより、レオロジー的特性を有す
る物質の柔らかさが簡単に判定できるようになり、果物
の熱し具合や魚の鮮度などの食品の品質を測定できるセ
ンサが実用化でき、従来人間の指触感覚と経験や勘によ
っていた食品等の品質の判断が個人差なく迅速に行える
ようＫなった。なお上記センサは、食品工業、医療など
広い分野での利用が期待できる。
ジが設けられた他の弾性膜を備え、上記２つの弾性膜の
間に非圧縮性流体が封入され、上記歪みゲージには推論
装置が接続されたことにより、レオロジー的特性を有す
る物質の柔らかさが簡単に判定できるようになり、果物
の熱し具合や魚の鮮度などの食品の品質を測定できるセ
ンサが実用化でき、従来人間の指触感覚と経験や勘によ
っていた食品等の品質の判断が個人差なく迅速に行える
ようＫなった。なお上記センサは、食品工業、医療など
広い分野での利用が期待できる。
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は弾塑性的
性質を有する物質の特性図、第３図は上記一実施例のデ
ータ処理のブロック図である。 １・・・弾性膜、２・・・環状カバー、３・・・バネ、
４・・・ストッパ、５・・・円筒体、６・・・非圧縮性
流体、７・・・弾性メンブレン、８・・・ストレンケー
シ、９・・・電線、１０・・・空気孔、１１・・・保護
カバー、１２・・・圧力測定装置、１３・・・推論装置
。 代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名
謂ｌ圓
性質を有する物質の特性図、第３図は上記一実施例のデ
ータ処理のブロック図である。 １・・・弾性膜、２・・・環状カバー、３・・・バネ、
４・・・ストッパ、５・・・円筒体、６・・・非圧縮性
流体、７・・・弾性メンブレン、８・・・ストレンケー
シ、９・・・電線、１０・・・空気孔、１１・・・保護
カバー、１２・・・圧力測定装置、１３・・・推論装置
。 代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名
謂ｌ圓
Claims (1)
- 両端が開口した箱体の一端に設けられ被測定体に圧接さ
れる１つの弾性膜と上記箱体の他端側に設けられ表面に
歪みゲージが設けられた他の弾性膜を備え、上記箱体内
には上記１つの弾性膜が被測定体より受けた圧力を上記
他の弾性膜に伝えるように非圧縮性流体が封入され、上
記歪みゲージは圧力測定装置を介して圧力の大きさとそ
の時間的緩和割合もしくは緩和時間より被測定体の弾塑
性的な柔らかさを推論する推論装置に電線により接続さ
れたことを特徴とする柔らかさのセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3759088A JPH01213546A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 柔らかさのセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3759088A JPH01213546A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 柔らかさのセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213546A true JPH01213546A (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=12501759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3759088A Pending JPH01213546A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 柔らかさのセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01213546A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506877A (ja) * | 2000-06-30 | 2004-03-04 | ヨーロピアン・コミュニティ | 衝突試験装置 |
| JP2014174058A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Seiko Instruments Inc | 弾力計及び弾力測定装置 |
| JP2025133700A (ja) * | 2024-03-01 | 2025-09-11 | 嵩珍 童 | 男性器計測システムおよび方法 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP3759088A patent/JPH01213546A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506877A (ja) * | 2000-06-30 | 2004-03-04 | ヨーロピアン・コミュニティ | 衝突試験装置 |
| JP2014174058A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Seiko Instruments Inc | 弾力計及び弾力測定装置 |
| JP2025133700A (ja) * | 2024-03-01 | 2025-09-11 | 嵩珍 童 | 男性器計測システムおよび方法 |
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