JPH02238348A - 材料の水分含有量の測定方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は材料の水分含有量を測定するための方法および
装置に関する。

（従来の技術） 材料の水分含有量をオンラインで測定するために現在使
用されている測定方法と機器は、静電容量（キャバシタ
ンス）、電気伝導（コンダクタンス）、中性子散乱、赤
外線放射またはマイクロ波放射を利用することを基礎に
しているのが一般的である。

（発明が解決しようとする課題） マイクロ波は３００　Ｍｌｌｚ乃至３００　Ｇｌｌｚの
周波数範囲に属する電波である。マイクロ波湿度計は、
過渡的減衰または位相シフトを測定することによって作
用するのが一般である。過渡的減衰の測定は反射による
干渉の影響を受けやすく、また位相シフトの測定は、特
に材料が厚層で位相シフトが３６０°を超える可能性の
ある場合には、技術的に実施が困難である。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、まず第１に木材や製紙産業において応
用するために、材料の水分含有沿をオンラインで測定す
るための方法および装置を提供することと、測定結果を
利用して処理工程を実時間で調整できるようにすること
である。

特許請求の範囲に記載した請求項１、６、１０およびｌ
１の特徴部分によって、上記問題を解決した。即ち、こ
の発明の材料の水分含有量の測定方法は、マイクル波信
号を測定すべき材料内に送り込み、材料を通り抜けた信
号の速度変化を測定し、当該測定変化および、前記マイ
クロ波信号の速度変化と材料の水分含有量間の既知の相
互依存関係に基づいて、材料の水分含有量を測定するこ
とを特徴としている。

また、この発明の他の材料の水分含有量の測定方法は、
マイクロ波信号が測定すべき材料を通り抜けるときに起
こる速度変化を周波数変調によって測定することにより
、マイクロ波信号を発生し、そのマイクロ波信号の周波
数を一定の時間期間Ｔ内にその周波数範囲の下限周波数
ｆ，から上限周波数ｆ２にまたはその逆に（あるいはそ
の両方に）、数学的関数に従って変化させ、そのマイク
ロ波信号を第１成分と第２成分に分割し、第１成分を測
定個所で材料内に送り込み、第１成分が材料を通り抜け
たあと、第２成分と混合し、かくして得た混合信号から
遅延に対応する中間周波数信号Δ［を形成し、測定対象
の材料の水分含有量を水分含有量と中間周波数信号Δｆ
間の既知の相互依存関係に基づいて、前記信号Δ［から
判定することを特徴としている。

更に、この発明の材料の水分含有量の測定装置は、測定
すべき材料内にマイクロ波信号を送り込む送信装置１と
、材料を通り抜けた信号の速度変化を測定し、前記マイ
クロ波信号の速度変化と材料の水分含有量の変化間の既
知の相互依存関係に基づいて材料の水分含有量を判定す
る検出装置２およびカウント装置３とから構成されてい
ることを特徴としている。

また、この発明の他の材料の水分含有晴の測定装置は、
送信装置１と検出装置２とカウント装置３とから構成さ
れており、送信装置１はマイクロ波周波数範囲内の周波
数をもつ信号を発生し、その信号周波数を数学的関数に
従って、一定の時間期間Ｔ内に下限周波数ｆ１から上限
周波数ｒ２に、あ・るいはその逆に（またはその両方に
）変化させることを目的とした発振器４と、信号を発振
回路内に一方向にだけ通過させることを目的としたアイ
ソレータ５と、信号を第１成分Ｉと第２成分■１に分割
することを目的とした方向性結合器６と、方向性結合器
から得た第１信号成分を測定すべき材料内に送り込むこ
とを目的とした送信器７とで構成され、検出装置２は測
定すべき材料を通り抜けたあと第１信号成分Ｉを受信す
ることを目的とした受信器８と、第１人力ゲートＲＦと
第２人力ゲートＬＯと出力ゲートＩＦとを備え受信器８
から第１信号成分Ｉをその第１人力ゲートＲＦを通して
受信し、前記方向性結合器６から直接に第２信号成分Ｉ
Ｉをその第２人力ゲートＬＯを通して受信し、入力ゲー
トＬＯとＲＦに入力された信号を混合し、かくして形成
された信号から遅延に対応する中間周波数信号Δｆを発
生し、その信号を出力ゲートＩＦから出力することを目
的としたミキサー９とで構成され、カウント装置３は発
振器４を制御し、ミキサー９の出力ゲートｌＦから取り
出された中間周波数信号Δｆの周波数を測定し、当該信
号Δｒと水分含有量間の既知の相互依存関係に基づいて
中間周波数信号から測定対象の材料の水分含有量値を判
定することを目的としていることを特徴としている。

（作　　用） 本発明は、ある材料におけるマイクロ波伝播速度が、下
式に示すように、その材料の誘電特性に依存するという
事実に基づいている。

ｖ　＝ｃ／ｆ　（　Ｅ　，’＋　ｌ　Ｅ　，ｌ）／２　
．．．．．．．．．．．．　（＋１ただし、 ε，　＝Ｊε，１２＋ε　ｌＩ１ ε、′＝材料の相対誘電定数の実数部分８１″＝材料の
相対誘電定数の虚数部分Ｃ　　＝光速度 水分の誘電定数は他の大部分の物質に比べて大きい。水
分を含む材料を通り抜けるマイクロ波の速度が乾燥材料
を通り抜けるマイクロ波の速度よりも遅くなるのはこの
ためである。このことから材料の水分含有量を測定する
ことが可能である。

マイクロ波速度の減少によって起こる時間遅延δは、下
式（２）から計算によって求めることができる。

δ＝　ｄ／ｖ＝　ｄ／（ｃ／７　（　Ｅ　，’＋Ｉ　ε
，＋１／２）　’．．．　（２）ただし、 δ　＝時間遅延 ｄ　＝材料内をマイクロ波が走行する距離Ｖ　＝材料内
のマイクロ波の速度 εｒ１＝材料の相対誘電定数の実数部分ε，＝材料の相
対誘電定数の虚数部分 材料の水分含有量を測定するための本発明の方法は、測
定すべき材料にマイクロ波信号を通過させ、材料内を走
行した信号の速度変化を測定し、その測定変化と、マイ
クロ波信号速度の変化と材料の水分含有量間の既知の相
互依存関係とに基づいて、材料の水分含有量を測定する
ものである。

本発明による方法の実施例によれば、マイクロ波信号の
速度変化は、周波数変調、マイクロ波パルス、バースト
またはパルス列の通過時間、または雑音の相関関係によ
って測定される。

本発明による方法の実施例では、材料内を走行したマイ
クロ波パルス、バーストまたはパルス列の通過時間は、
一定の測定ギャップにおいて測定される。

本発明による方法の実施例では、測定ギャップ内の通過
時間は、マイクロ波パルス、バーストまたはパルス列を
送信してから受信するまでの時間間隔として、クロック
を用いて直接的に測定される。

本発明による方法の実施例では、測定すべき材料内を走
行した連続的または間欠的パルス形またはパルス列形マ
イクロ波信号の通過時間は、相関関係手法を用いて、つ
まり、広帯域の雑音を送信することにより、あるいはマ
イクロ波信号をランダムな雑音またはランダムなディジ
タル信号で変調し、送信信号と受信信号の相互相関関数
によって通過時間を測定することによって測定される。

本発明による他の方法の実施例では、マイクロ波信号が
測定すべき材料内を走行するときに起こる速度変化は，
周波数変調によって測定される。

つまり、マイクロ波信号を発生させ、マイクロ波信号の
周波数を、その周波数範囲の下限周波数ｆ，から上限周
波数ｆ２に、あるいはその逆に（またはその両方に）数
学的関数に従って、ある時間期間Ｔ内に変化させ、その
マイクロ波信号を第１成分と第２成分に分割し、その第
１成分を測定個所で材料内に送り込み、材料内を通り抜
けた第１成分を第２成分と混合し、かくして得た混合信
号から遅延に対応する中間周波数信号Δｆを形成し、測
定対象の材料の水分含有量を、水分含有量と中間周波数
信号八ｆ間の既知の相互依存関係に基づいて前記信号Δ
ｆから求められる。

中間周波数Δ『は下式のように計算で求めることも可能
である。

Δｆ　＝Ｂ−ｄｉ　ｉ，’＋　　Ｉεｒｌ）／２””／
（’Ｉ’ｃ）．．−，ｆ３）ただし、 Ｂ　＝ｒ．−　ｒ．　＝掃引幅（周波数がその範囲内で
変化する帯域の幅） ｆｌ＝掃引帯域の下限＝下限周波数 ｆｚ　＝掃引帯域の上限＝上限周波数 ｄ　＝材料内のマイクロ波の走行距離 ε，′＝材料の相対誘電定数の実数部分ε，＝材料の相
対誘電定数 ■　＝掃引時間 Ｃ　＝光速度 表１は、ある種の材料の代表的な中間周波数Δｆの値を
示しており、これらは式（３）から得たものである。こ
こで採用されているバラメーター値は、Ｂ　＝２　Ｇｌ
！ｚ　．　Ｔ　＝　　１０　ｍｓ．　ｄ　＝３０　ｃｍ
およびｃ＝３・Ｉｎ８ｍ／ｓである。

表１．異抑材料別のΔｆ計算値 七表から明らかなように、水の誘電定数は、他の材料の
誘電定数に比べて高くなーっている。従って、中間周波
数は、水分を含む木材の方が乾燥木材よりも高くなって
いる。

どの材料の場合も、その水分含有晴は、祠料の水分含有
量と中間周波数信号の周波数間の相関関係が分かってい
れば、計算によっても、図形的手法によっても、中間周
波数信号△［の周波数から求められる。この相関関係は
、その水分含有，ｉ景が判明しているか、あるいは測定
する必要のある材料について、本発明の方法と装置を用
いてなん度も測定を行なうことによって求めることが可
能である。その測定結果に基づいて、これらの２つの量
の相互依存関係を表わした関数が形成される。

この関数は、次に、本発明の方法と装置を用いて行なわ
れる測定で利用され、材料の水分含有窄が測定または算
出される。この相互依存関係を表わした関数をコンピュ
ータ・プログラムに組み入れれば、水分含有量の最終値
を計算することができる。

本発明による方法の実施例では、マイクロ波信号の周波
数は、下限周波数『１から上限周波数『２に、次に上限
周波数ｆ２から下限周波数ｆ，に、連続的にまたは循環
的に変化される。

本発明による方法の実施例では、測定すべき材料は木材
チップや紙繊維（ウェブ）、懸濁水といったように、測
定ギャップを通過する材料の流れ、例えば、化学的また
は機械的木材パルブから構成されている。

本発明による方法の実施例では、水分含有贋の測定は、
連続測定処理として実施される。

本発明による装置は、測定すべき材料にマイクロ波信号
を送り込む送信装置と、材料に送り込まれた信号の速度
変化を測定し、問題のマイクロ波信号の速度変化と材料
の水分含有量変化間の既知の相互依存関係に基づいて，
材料の水分含有量を判定する検出装置およびカウント装
置とから構成されている。

本発明による他の装置の実施例では、送信装置はマイク
ロ波周波数範囲に属する周波数をもつ信号を発生し、そ
の信号周波数を、数学的関数に従って一定の時間期間Ｔ
内に、下限周波数「，から上限周波数［２にまたはその
逆に（あるいはその両方に）変化させることを目的とし
た発振器と、発振回路内の信号を一方向にだけ通過させ
ることを目的としたアイソレー夕と、信号を第１成分と
第２成分に分割することを目的とした方向性結合器と、
方向性結合器から得た第１信号成分を測定すべき材料内
に送り込むことを目的とした送信器（例えば、送信アン
テナ）とから構成されている。また、検出装置は測定す
べき材料を通り抜けたあと第１信号成分を受信すること
を目的とした受信器（例えば、受信アンテナ）と、第１
入力ゲートと第２入力ゲートと出力ゲートとを備え第１
成分を受信器からその第１入力ゲートを通して受信し、
第２成分を前記方向性結合器から直接にその第２人力ゲ
ートを通して受信して、第１、第２入力ゲートに入力さ
れた信号を混合して、かくして得た信号から遅延に対応
する中間周波数信号を発生し、その信号を出力ゲートか
ら出力することを目的としたミキサーとから構成されて
いる。さらに、カウント装置の目的は、発振器を制御す
ることと，ミキサー出力ゲートから得た中間周波数信号
の周波数を測定することと、測定対象の材・料の水分含
有量値を、当該中間周波数信号と水分含有量間の既知相
互依存関係に基づいて中間周波数信号から求めることに
ある。

本発明による装置の実施例では、送信器と受信器は測定
中の材料に対して相互に異なる側に配置されている。

本発明による他の装置の実施例では、送信器と受信器は
測定すべき材料に対して同じ側に配置されており、反対
側には反射板が設けられて，送信器から送り出されたマ
イクロ波信号を反射して、材料を通り抜けたあと受信器
に送り込まれるようになっている。

本発明による装置の実施例では、カウント装置は、マイ
クロ波信号の周波数が下限周波数「１から４−限周波数
ｆ２に、次に、上限周波数［２から下限周波数「，に連
続的および循環的に変化するように、発振器を制御する
設計になっている。

本発明による他の装置の実施例では、装置は第１電気ケ
ーブルと第２電気ケーブルと第３電気ケーブルとを備え
、第１電気ケーブルを通してマイクロ波信号が方向性結
合器からミキサーの第２入力ゲートに送られ、第２電気
ケーブルを通して信号が方向性結合器から送信器に送ら
れ、第３電気ケーブルを通して信号が受信器からミキサ
ーの第１入力ゲートに送られるようになっており、第１
、第２および第３電気ケーブルは、中間周波数信号の周
波数が技術的に測定を容易にする周波数範囲内になるよ
うな長さが選択されている。中間周波数信号の周波数は
、掃引幅（Ｂ）、掃引時間（Ｔｌ、または測定対象の材
料内をマイクロ波が走行する距離（ｄ）を変えることに
よって，所望レベルに調整することも可能である。

従来公知の技術では、所謂マイクロ波周波数変調（ＦＭ
−ＣＷｌ方式が単距離レーダ一応用分野において、例え
ば、表面のレベルや氷の厚さを測定するために採用され
ている。かかる応用分野については、「レベルの正確測
定のためのＦＭレーダー」（第９回欧州マイクロ波会議
、ブライトン１９７９年７１２−７１５ページ）および
ジャックーラＰ．，イリーネンＰ．，チウリ　Ｍ．共著
ｒＦＭ−ＣＷレーダーによる氷と霜の厚さの測定」　（
第１０回欧州マイクロ波会議、ワルソー１９８０年）に
記載されている。

これらの従来公知のレーダ一応用分野においては、測定
対象物とレーダー送信器／受信器間の距離が変化するの
に対し、送信器／受信器と反射対象物間の媒質（空気が
普通である）は、マイクロ波に関する限り、不変のまま
である。

本発明によれば、マイクロ波周波数変調方式（ＦＭ−Ｃ
Ｗ方式）は、全く新しい応用分野で、つまり、従来応用
されることがなかった材料の水分含有量の測定といった
分野で採用することが可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、例えば、材料が流れとして移動する場
合に、水分測定を非常に高速にかつ連続的に行なうこと
ができるという利点がある。従って、測定結果を利用し
て、連続処理玉程を実時間で調整することが可能である
。

本発明の別の利点は、測定すべき出力信号は処理が容易
な信号、つまり、バースト信号であり、その周波数の測
定が単純化され、容易であるので、装置に使用される電
子回路に要求される条件は必ずしも高度でなくても、測
定ができることである。

本発明によれば、ＦＭ−ＣＷ方式がもつすべての利点を
利用して、材料の水分含有川を測定するこ゜とが可能で
ある。

（実　施　例） 以下、添付図面を参照して本発明を詳述する。

第１図に示す測定装置によれば、本装置からマイクロ波
信号が測定対象の材料内に送り込まれると、材料を通り
抜けた信号の速度変化が測定され、前記マイクロ波信号
の速度変化と材料の水分含有量の変化間の既知の相互依
存関係に基づいて、材料の水分含有量が判断されるよう
になっている。

本装置は送信装置１と、検出装置２と、カウント装置３
とから構成されている。速度変化の測定は、周波数変調
に基づいて行なうことも、マイクロ波パルス、バースト
またはパルス列の通過時間または雑音の相関関係に基づ
いて行なうことも可能である。

第２図に示す本発明の他の実施例による装置によれば、
マイクロ波信号が同様に材料内に送り込まれると、周波
数変調を使用して、装置は材料を通り抜けた信号の速度
変化を測定し、マイクロ波信号の速度変化と材料の水分
含有量の変化間の既知の相互依存関係に基づいて、材料
の水分含有量を判断する。

本装置は送信装置１と、検出装置２と、カウント装置３
とから構成されている。

送信装置ｌは発振器４と、アイソレータ５と、方向性結
合器６と，送信器７とから構成されている。検出装置２
は受信器８とミキサー９から構成されている。

発振器４はマイクロ波周波数の信号を出力する。

この発振器は、カウンタ３の制御を受けて、信号の周波
数を一定の周波数範囲内で線形的に、一定の時間期間内
に変化させる。そのあと、信号周波数は再度周波数範囲
の上限周波数から下限周波数に線形的に変化される。こ
れらの循環的変化は間断なく続けられる。

アイソレータ５は、マイクロ波信号が発振回路内を一方
向にだけ通過できるようにする働きをする。

方向性結合器６はマイクロ波信号を第１成分Ｉと第２成
分ＩＩに分割する。マイクロ波信号の第１成分１は第２
電気ケーブル１２を通って送信器７に送られる。

送信器７から信号が測定対象の材料内に送り込まれる。

受信器８は測定対象の材料を通り抜けたマイクロ波信号
Ｉを受信する。送信器と受信器は材料を挟んで向き合う
ように配置されている。材料を通り抜ける途中で，信号
Ｉは、ミキサー９で基準晴として使用される第２マイク
ロ波信号成分Ｉ＋よりも速度が遅くなり、時間的に遅延
する。

ミキサー９は＊１入力ゲートＲＦと、第２入力ケ一目、
０と、出力ゲートＩＦとから構成されている。

ミキサーの第２人力ゲートＬＯには、ケーブル１１を通
って方向性結合器から直接に送られてきた第２信号成分
ＩＩが入力される。ミキサー９の第ｌ入力ゲートＲＦに
は、ケーブル１３を通って受信器から送られてきた第１
信号成分Ｉが入力される。

ミキサー９では、その入力ゲートＲＦと１、０に入力さ
れた信号１とＴＩが混合される。このようにして得られ
た信号から、ミキサーは中間周波数信号Δｆを発生し、
出力ゲーＨＦから取り出される。

電気ケーブル１１．１２およびＩ３の長さを適当に選択
することにより、遅延に相当する中間周波数信号八ｆは
技術的に測定を容易にするレベルに調整される。

カウント装置３はミキサーの出力ゲー１−ＩＦから取り
出された中間周波数信号Δｆの周波数を測定する。測定
対象の材料の水分含有晴値は、中間周波数信号Δｆと水
分含有量間の既知の相互依存関係に基づいて、この周波
数から求めることができる。どの材料の場合も、この相
互依存関係が分かっていれば、水分含有量値は計算によ
っても、図形的手法によっても、求めることができる。

この相互依存関係は、既知の水分含有７■値をもつ材料
について、本発明の方法と装置によって数回測定を行な
うことにより、判断することができる。これらの測定結
果に基づき、これらの川の相互依存関係を表わした関数
が形成される。この関数は、そのあと、本発明の方法と
装置によって行なわれる測定において、材料の水分含有
晴値を計算する際に利用される。

第３ａ図は、ミキサー９の第１人力ゲートＲＦと第２入
力ゲートＬＯに現われるマイクロ波信号の周波数をグラ
フで表わして、示したものである。信号周波数は、ある
時間期間Ｔに、下限周波数１１から上限周波数［２に変
化するが、その変化の勾配は一定になっている。ミキサ
ーの第１入力ゲートＲＦに入力された信号■は、第２人
力ゲートＬＯに入力された信号ＴＩよりも２時間δだけ
遅延している。

実線は第２人力ゲート１、０に現われる信号Ｉ１を表わ
しており、破線は第１入力ゲートＲＦに現われる信号１
を表わしている。この時間差δが発生するのは、マイク
ロ波が送信器７から受信器８までの途中で遅延するから
である。ヒれらの信号ＩとＩ＋から、ミキサーは、測定
対象の材料の水分含有ｈ１に比例している中間周波数信
号Δｆを出力する。

第３ｂ図の曲線は、時間と共に変化する中間周波数信号
Δ［の振幅を表わしている。

第４図は、送信器７と受信器８が測定対象の材料の同じ
側に配置され、反対側に反射板１０が設けられている実
施例を示したものである。

第５図は、木材チップの測定結果を示したものである。

これらの測定は、水分含有潰と中間周波数信号の周波数
間の相ｒＩ１依（７−関係を確定するために，本発明の
方法によって行なわれたものである。

測定バラメーターは、Ｂ＝ロ．９　Ｇｌｌｚ，　Ｔ　＝
　１１．１ｍｓおよびｄ＝５ｃｍとした。測定は、６神
アｎの既知水分含有計値をもつ木材チップについて行な
われ、その結果、中間周波数信号Δ［は対応する６種類
の周波数が得られた。木材チップの水分含有Ｍは、各測
定個所で重１ｉ比で表わすのが望ましいので、周波数の
値は測定対象のサンプルの密度で除算して、異なる密度
が結果に及ぼす影響を除去した。

図において、測定結果とその測定結果から求めた相互依
仔関係関数はグラフで表わされている。

縦軸は測定対象の材料の密度で除算した中間周波数信号
Δ『の周波数を表わしている。横軸は木材チップの水分
含有量を重Ｍ比で表わしている。表１中の木材のデータ
は充実した木材に関する値の大きさを種類別に示したも
であり、従って、木材４． チップで測定した第５図の結果と一致していないことに
注意すべきである。

本発明は上述した各種実施例に限定されるものではなく
、特許請求の範囲に記載されている本発明の概念の範囲
内で種々変更および改良が可能であることは勿論である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の回路の原理図、第２図は本発明
の別実施例による装置の回路の原理図、 第３図は時間と共に変化する第２図図示装置の発振周波
数とミキサー出力信号を示した図で、第３図（ａ）はミ
キサーの入力ゲートに現われる周波数、第３図（ｂ）は
ミキサー出力信号の振幅を示している、 第４図は本発明の第３実施例による装置の詳細図、 第５図は本発明の第４実施例による方法と装置で得た測
定結果を示した図である。 ト・・送信装置　　　　２・・・検出装置３・・・カウ
ント装置　　４・・・発　振　器５・・・アイソレータ
　　６・・・方向性結合器７・・・発振器　８・・・受
信器 ９・・・ミキサー　　　　１０・・・反　射　板１１、
１２、１３・・・電気ケーブル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　マイクロ波信号を測定すべき材料内に送り込み、材
   料を通り抜けた信号の速度変化を測定し、当該測定変化
   および、前記マイクロ波信号の速度変化と材料の水分含
   有量間の既知の相互依存関係に基づいて、前記材料の水
   分含有量を測定することを特徴とした材料の水分含有量
   の測定方法 ２　マイクロ波信号の速度変化は、周波数変調、マイク
   ロ波パルスまたは、バーストまたはパルス列の通過時間
   、または雑音の相関関係によって測定されることを特徴
   とした請求項１に記載の材料の水分含有量の測定方法 ３　材料を通り抜けたマイクロ波パルス、バーストまた
   はパルス列の通過時間は一定の測定ギャップにおいて測
   定することを特徴とした請求項２に記載の材料の水分含
   有量の測定方法 ４　測定ギャップ内の通過時間は、マイクロ波パルス、
   バーストまたはパルス列を送信してから受信するまでの
   時間間隔として、クロックを用いて直接的に測定するこ
   とを特徴とした請求項３に記載の材料の水分含有量の測
   定方法 ５　測定すべき材料内を通り抜けた連続的または間欠的
   パルス形またはパルス列形マイクロ波信号の通過時間を
   、相関手法を用いて、つまり、広帯域雑音を送出するこ
   とにより、あるいはマイクロ波信号をランダムな雑音ま
   たはランダムなディジタル信号で変調して、送信信号と
   受信信号の相互相関関数によって通過時間を判定するこ
   とによって測定することを特徴とした請求項２に記載の
   材料の水分含有量の測定方法 ６　マイクロ波信号が測定すべき材料を通り抜けるとき
   に起こる速度変化を周波数変調によって測定することに
   より、マイクロ波信号を発生し、そのマイクロ波信号の
   周波数を一定の時間期間Ｔ内にその周波数範囲の下限周
   波数ｆ＿１から上限周波数ｆ＿２にまたはその逆に（あ
   るいはその両方に）、数学的関数に従って変化させ、そ
   のマイクロ波信号を第１成分と第２成分に分割し、第１
   成分を測定個所で材料内に送り込み、第１成分が材料を
   通り抜けたあと、第２成分と混合し、かくして得た混合
   信号から遅延に対応する中間周波数信号Δｆを形成し、
   測定対象の材料の水分含有量を水分含有量と中間周波数
   信号Δｆ間の既知の相互依存関係に基づいて、前記信号
   Δｆから判定することを特徴とした請求項２に記載の材
   料の水分含有量の測定方法 ７　マイクロ波信号の周波数を下限周波数ｆ＿１から上
   限周波数ｆ＿２に、次に上限周波数ｆ＿２から下限周波
   数ｆ＿１に、連続的および循環的に変化させることを特
   徴とした請求項６に記載の材料の水分含有量の測定方法 ８　測定すべき材料を測定ギャップ内を通過させ、例え
   ば、化学的または機械的木材パルプなどの木材チップ、
   紙繊維、懸濁水といった材料の流れからなることを特徴
   とした請求項１乃至７のいずれかに記載の材料の水分含
   有量の測定方法 ９　水分含有量の測定は連続測定工程として行なうこと
   を特徴とした請求項１乃至８のいずれかに記載の材料の
   水分含有量の測定方法 １０　測定すべき材料内にマイクロ波信号を送り込む送
   信装置（１）と、材料を通り抜けた信号の速度変化を測
   定し、前記マイクロ波信号の速度変化と材料の水分含有
   量の変化間の既知の相互依存関係に基づいて材料の水分
   含有量を判定する検出装置（２）およびカウント装置（
   ３）とから構成されていることを特徴とした材料の水分
   含有量の測定装置 １１　送信装置（１）はマイクロ波周波数範囲内の周波
   数をもつ信号を発生し、その信号周波数を数学的関数に
   従って、一定の時間期間Ｔ内に下限周波数ｆ＿１から上
   限周波数ｆ＿２に、あるいはその逆に（またはその両方
   に）変化させることを目的とした発振器（４）と、信号
   を発振回路内に一方向にだけ通過させることを目的とし
   たアイソレータ（５）と、信号を第１成分（ I ）と第
   ２成分（II）に分割することを目的とした方向性結合器
   （６）と、方向性結合器から得た第１信号成分を測定す
   べき材料内に送り込むことを目的とした送信器（７）と
   で構成され、検出装置（２）は測定すべき材料を通り抜
   けたあと第１信号成分（ I ）を受信することを目的と
   した受信器（８）と、第１入力ゲート（ＲＦ）と第２入
   力ゲート（ＬＯ）と出力ゲート（ＩＦ）とを備え受信器
   （８）から第１信号成分（ I ）をその第１入力ゲート
   （ＲＦ）を通して受信し、前記方向性結合器（６）から
   直接に第２信号成分（II）をその第２入力ゲート（ＬＯ
   ）を通して受信し、入力ゲート（ＬＯ）と（ＲＦ）に入
   力された信号を混合し、かくして形成された信号から遅
   延に対応する中間周波数信号Δｆを発生し、その信号を
   出力ゲート（ＩＦ）から出力することを目的としたミキ
   サー（９）とで構成され、カウント装置（３）は発振器
   （４）を制御し、ミキサー（９）の出力ゲート（ＩＦ）
   から取り出された中間周波数信号Δｆの周波数を測定し
   、当該信号Δｆと水分含有量間の既知の相互依存関係に
   基づいて中間周波数信号から測定対象の材料の水分含有
   量値を判定することを目的としていることを特徴とした
   請求項１０に記載の材料の水分含有量の測定装置 １２　送信器（７）と受信器（８）は、測定対象の材料
   の異なる側に配置されていることを特徴とした請求項１
   ０または１１に記載の材料の水分含有量の測定装置 １３　送信器（７）と受信器（８）は測定すべき材料に
   対して同じ側に配置され、送信マイクロ波信号を受信器
   に反射するための反射板（１０）が反対側に設けられて
   いることを特徴とした請求項１０または１１に記載の材
   料の水分含有量の測定装置 １４　カウント装置（３）は、マイクロ波信号の周波数
   が下限周波数ｆ＿１から上限周波数ｆ＿２に、次に上限
   周波数ｆ＿２から下限周波数ｆ＿１に、連続的および循
   環的に変化するように発振器（４）を制御することを目
   的としていることを特徴とした請求項１０乃至１３のい
   ずれかに記載の材料の水分含有量の測定装置 １５　第１電気ケーブル（１１）と第２電気ケーブル（
   １２）と第３電気ケーブル（１３）とを備えており、第
   １電気ケーブル（１１）を通してマイクロ波信号が方向
   性結合器（６）からミキサー（９）の第２入力ゲート（
   ＬＯ）に送られ、第２電気ケーブル（１２）を通して信
   号が方向性結合器から送信器（７）に送られ、第３電気
   ケーブル（１３）を通して信号が受信器（８）からミキ
   サーの第１入力ゲート（ＲＦ）に送られ、第１、第２お
   よび第３電気ケーブルの長さを、中間周波数信号Δｆの
   周波数が測定を技術的に容易にする範囲内になるような
   長さにしたことを特徴とした請求項１０乃至１４のいず
   れかに記載の材料の水分含有量の測定装置