JPH0247538A - 含有水分量計測装置 - Google Patents
含有水分量計測装置Info
- Publication number
- JPH0247538A JPH0247538A JP63197848A JP19784888A JPH0247538A JP H0247538 A JPH0247538 A JP H0247538A JP 63197848 A JP63197848 A JP 63197848A JP 19784888 A JP19784888 A JP 19784888A JP H0247538 A JPH0247538 A JP H0247538A
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- JP
- Japan
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- wavelength
- light
- water
- water content
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
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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］
本発明はオプトエレクトロニクスを利用した含有水分量
計測装置に関するものである。
計測装置に関するものである。
［従来の技術］
例えば、のり、タバコ、紙９食品等を取り扱う分野にお
いて、対象物の含有水分量（ないしは乾燥度）を計測し
て、対象物に関するプロセス制御したり、品質管理した
りすることは、対象物の性状あるいは形態を保持する上
で重要な働きを持っている。従来の含水量の計測は経験
や勘によったり、あるいは対象物を乾燥することによっ
て対象物中の水分を除き、残存重量を測定して含水率を
求めたりする方法（乾燥法）によって行なわれていた。
いて、対象物の含有水分量（ないしは乾燥度）を計測し
て、対象物に関するプロセス制御したり、品質管理した
りすることは、対象物の性状あるいは形態を保持する上
で重要な働きを持っている。従来の含水量の計測は経験
や勘によったり、あるいは対象物を乾燥することによっ
て対象物中の水分を除き、残存重量を測定して含水率を
求めたりする方法（乾燥法）によって行なわれていた。
［発明が解決しようとする課題］
従来の含水量の計測においては、■計測速度が遅い、■
プロセス過程の対象物の測定が困難である。■小型の対
象物に対する検出感度が高くない、■対象物の大きさや
形状によっては計測装置自体の値段が高価となる、■対
象物中の水分以外の成分の含有量が増減する時、水分量
のみを抽出することが困難である、等の問題点があった
。
プロセス過程の対象物の測定が困難である。■小型の対
象物に対する検出感度が高くない、■対象物の大きさや
形状によっては計測装置自体の値段が高価となる、■対
象物中の水分以外の成分の含有量が増減する時、水分量
のみを抽出することが困難である、等の問題点があった
。
そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、水
分を含有する対象物について適切なプロセス制御や品質
管理を行うことのできる含有水分量計測装置を提供する
ことにある。
分を含有する対象物について適切なプロセス制御や品質
管理を行うことのできる含有水分量計測装置を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明は、計測対象
物に対して、水分子に吸収される第１の波長と、計測対
象物の含水量の影響を受けない第２の波長とを有する光
を投光する光源と、光源からの投光により計測対象物に
よって反射される光量を、第１の波長および第２の波長
において計測する計測手段と、対象物の含水量と第１の
波長および第２の波長における光量との関係を表わすテ
ーブルを予め記憶した記憶手段と、計測手段が計測した
光量に対応した計測対象物の含水量を記憶手段に記憶さ
れたデータに基づいて計算する計算手段とを具えたこと
を特徴とする。
物に対して、水分子に吸収される第１の波長と、計測対
象物の含水量の影響を受けない第２の波長とを有する光
を投光する光源と、光源からの投光により計測対象物に
よって反射される光量を、第１の波長および第２の波長
において計測する計測手段と、対象物の含水量と第１の
波長および第２の波長における光量との関係を表わすテ
ーブルを予め記憶した記憶手段と、計測手段が計測した
光量に対応した計測対象物の含水量を記憶手段に記憶さ
れたデータに基づいて計算する計算手段とを具えたこと
を特徴とする。
［作 用］
本発明によれば、水分以外の成分が多種類となったり、
水以外の成分の含有量が増減しても、水分自体の含有量
のみを計測することができる。
水以外の成分の含有量が増減しても、水分自体の含有量
のみを計測することができる。
水の吸収スベクルを利用して含水量を計測するので対象
物の大小や形状にかかわらず検出感度が良い。
物の大小や形状にかかわらず検出感度が良い。
さらに、本発明によれば対象物に対して影響を与えず非
接触の状態で含水量を計測することができるので、プロ
セス中においても含水量を計測することができる。
接触の状態で含水量を計測することができるので、プロ
セス中においても含水量を計測することができる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第１図に示した構成において、赤外線を含む光源２から
出射された光は、レンズ３により集光される。集光され
た光は、投光ファイバ４中を通過し、投光レンズ５によ
り集光され、対象物１に投光される。受光された光は、
対象物１により反射され、反射光は受光レンズ６により
集光される。この集光された光は２つの系統の光に分難
される。
出射された光は、レンズ３により集光される。集光され
た光は、投光ファイバ４中を通過し、投光レンズ５によ
り集光され、対象物１に投光される。受光された光は、
対象物１により反射され、反射光は受光レンズ６により
集光される。この集光された光は２つの系統の光に分難
される。
第１番目の系統では、対象物１からの反射光はレンズ８
Ａにより集光され、第１の光学フィルタ９に導かれる。
Ａにより集光され、第１の光学フィルタ９に導かれる。
第１の光学フィルタ９は、第２図に示すλ１の中心波長
のバンドパスフィルタである。第２図の曲線の谷にあた
る波長は、λ１＝１．４５μｍである。この人１の波長
は水分子の２つの吸収帯１．４５μｍと１．９４μｍの
一つである。１．９４μｍ側は省略した。第２図におい
て、谷に渡されている上側の点線は含水量が０％の時の
値を示し、対象物の含水量が多くなるに従って、点線は
たるむ。本実施例においては、対象物のある含水量に対
して実線のような曲線が得られたものとする。ここで、
１．４５μｍの波長の谷の深さは、含水量を計測する尺
度となる。
のバンドパスフィルタである。第２図の曲線の谷にあた
る波長は、λ１＝１．４５μｍである。この人１の波長
は水分子の２つの吸収帯１．４５μｍと１．９４μｍの
一つである。１．９４μｍ側は省略した。第２図におい
て、谷に渡されている上側の点線は含水量が０％の時の
値を示し、対象物の含水量が多くなるに従って、点線は
たるむ。本実施例においては、対象物のある含水量に対
して実線のような曲線が得られたものとする。ここで、
１．４５μｍの波長の谷の深さは、含水量を計測する尺
度となる。
第１図において、第１の光学フィルタ９を通過した光は
、受光デバイスＩＩＡにより光電変換されて光電流とな
る。次いで、前蓋増幅器（プリアンプ） １２Ａにより
光電流は増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３Ａによりディジタ
ル信号に変換される。このディジタル信号はメモリ１４
Ａに格納される。格納されたデータより波長λ１におけ
る反射率Ｒ１（第２図参照）が求められる。
、受光デバイスＩＩＡにより光電変換されて光電流とな
る。次いで、前蓋増幅器（プリアンプ） １２Ａにより
光電流は増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３Ａによりディジタ
ル信号に変換される。このディジタル信号はメモリ１４
Ａに格納される。格納されたデータより波長λ１におけ
る反射率Ｒ１（第２図参照）が求められる。
第２番目の系統では、対象物１からの反射光は、レンズ
８Ｂにより集光されて第２の光学フィルタｌＯへ導かれ
る。第２の光学フィルタｌＯは、中心波長がλ２のバン
ドパスフィルタである。波長λ２では、反射率が水分の
含有量に影響されない波長であり、波長λ、の近傍にあ
る。第２図において、第２の光学フィルタｌＯを通過し
た光は、受光デバイスＩＩＢにより光電変換されて光電
流となる。次いで、前置増幅器（プリアンプ）１２Ｂに
より光電流は増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３Ｂによりディ
シタル信号に変換される。このディジタル信号はメモリ
１４Ｂに格納される。この格納されたデータより波長λ
２における反射率Ｒ２が求められる。
８Ｂにより集光されて第２の光学フィルタｌＯへ導かれ
る。第２の光学フィルタｌＯは、中心波長がλ２のバン
ドパスフィルタである。波長λ２では、反射率が水分の
含有量に影響されない波長であり、波長λ、の近傍にあ
る。第２図において、第２の光学フィルタｌＯを通過し
た光は、受光デバイスＩＩＢにより光電変換されて光電
流となる。次いで、前置増幅器（プリアンプ）１２Ｂに
より光電流は増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３Ｂによりディ
シタル信号に変換される。このディジタル信号はメモリ
１４Ｂに格納される。この格納されたデータより波長λ
２における反射率Ｒ２が求められる。
一方、実際に対象物１の水分量の計測を行なう前に、予
め含有水分率が既知の対象物について波長λ１における
反射率Ｒ１、波長λ２における反射率Ｒ２との関係を求
めておく。標準試料となる対象物の含有水分率は、例え
ば、乾燥法によって求めることができる。上記した含有
水分率と反射率との関係は、望ましくは、数種類の含水
量既知の対象物によって求めておくのが良い。この関係
をテーブル化して、マイクロコンピュータ１５のメモリ
１４Ａおよび１４Ｂに格納しておく。
め含有水分率が既知の対象物について波長λ１における
反射率Ｒ１、波長λ２における反射率Ｒ２との関係を求
めておく。標準試料となる対象物の含有水分率は、例え
ば、乾燥法によって求めることができる。上記した含有
水分率と反射率との関係は、望ましくは、数種類の含水
量既知の対象物によって求めておくのが良い。この関係
をテーブル化して、マイクロコンピュータ１５のメモリ
１４Ａおよび１４Ｂに格納しておく。
対象物の含有水分率の計測を行なうにあたっては、上述
した方法により反射率Ｒ１およびＲ２を求め、補間法等
により、該当する含有水分率をマイクロコンピュータ１
５で演算して求める。
した方法により反射率Ｒ１およびＲ２を求め、補間法等
により、該当する含有水分率をマイクロコンピュータ１
５で演算して求める。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、次のような利点
がある。
がある。
■ マイクロコンピュータを用いてデータ処理するので
、高速で含有水分率を求めることができ、プロセスの工
程中において実時間で処理することができる。
、高速で含有水分率を求めることができ、プロセスの工
程中において実時間で処理することができる。
■ 遠隔操作が可能であって、装置自体もコンパクトと
なる。光を照射するので対象物に影響を与えることは非
常に少なく、非接触状態のもとで計測することができる
。
なる。光を照射するので対象物に影響を与えることは非
常に少なく、非接触状態のもとで計測することができる
。
■ 水分子自体の吸収スペクトルを求めて、それより含
水含有率を計測しているので、計測対象の成分が多種類
あったり、プロセスの過程で水以外の成分が増減するよ
うな場合でも、含有水分率を計測できる。従って、信顆
性の高い計測が可能である。
水含有率を計測しているので、計測対象の成分が多種類
あったり、プロセスの過程で水以外の成分が増減するよ
うな場合でも、含有水分率を計測できる。従って、信顆
性の高い計測が可能である。
■ 使用部品が廉価である。装着構成が簡単であるため
計測装置が小型化する。
計測装置が小型化する。
第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は反射率
の波長依存性の特性図である。 １・・・対象物、 ２・・・光源、 ３・・・レンズ、 ４・・・投光ファイバ、 ５・・・投光レンズ、 ６・・・受光レンズ、 ７・・・受光ファイバ、 ８Ａ、８Ｂ・・・レンズ、 ９・・・第１の光学フィルタ、 １０・・・第２の光学フィルタ、 １１Ａ、 ＩＩＢ・・・受光デバイス、１２Ａ、 １２
Ｂ・・・前置増幅器（プリアンプ）、１３Ａ、 １３Ｂ
・・・Ａ／Ｄ変換器、１４Ａ １４Ｂ・・・メモリ、 １５・・・マイクロコンピュータ。 遮長λ
の波長依存性の特性図である。 １・・・対象物、 ２・・・光源、 ３・・・レンズ、 ４・・・投光ファイバ、 ５・・・投光レンズ、 ６・・・受光レンズ、 ７・・・受光ファイバ、 ８Ａ、８Ｂ・・・レンズ、 ９・・・第１の光学フィルタ、 １０・・・第２の光学フィルタ、 １１Ａ、 ＩＩＢ・・・受光デバイス、１２Ａ、 １２
Ｂ・・・前置増幅器（プリアンプ）、１３Ａ、 １３Ｂ
・・・Ａ／Ｄ変換器、１４Ａ １４Ｂ・・・メモリ、 １５・・・マイクロコンピュータ。 遮長λ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）計測対象物に対して、水分子に吸収される第１の波
長と、前記計測対象物の含水量の影響を受けない第２の
波長とを有する光を投光する光源と、 前記光源からの投光により前記計測対象物によって反射
される光量を、前記第１の波長および前記第２の波長に
おいて計測する計測手段と、対象物の含水量と前記第１
の波長および前記第２の波長における光量との関係を表
わすテーブルを予め記憶した記憶手段と、 前記計測手段が計測した光量に対応した前記計測対象物
の含水量を前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて
計算する計算手段と を具えたことを特徴とする含有水分量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197848A JPH0247538A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 含有水分量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197848A JPH0247538A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 含有水分量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247538A true JPH0247538A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16381345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63197848A Pending JPH0247538A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 含有水分量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247538A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250686A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-09-06 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 青果類・タバコ葉の水分管理方法及び水分管理用装置 |
| JP2009271020A (ja) * | 2008-05-10 | 2009-11-19 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 二枚貝の検査方法及び検査装置 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63197848A patent/JPH0247538A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250686A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-09-06 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 青果類・タバコ葉の水分管理方法及び水分管理用装置 |
| JP2009271020A (ja) * | 2008-05-10 | 2009-11-19 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 二枚貝の検査方法及び検査装置 |
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