JPH0348137A - 水分測定装置 - Google Patents
水分測定装置Info
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- JPH0348137A JPH0348137A JP1184025A JP18402589A JPH0348137A JP H0348137 A JPH0348137 A JP H0348137A JP 1184025 A JP1184025 A JP 1184025A JP 18402589 A JP18402589 A JP 18402589A JP H0348137 A JPH0348137 A JP H0348137A
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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
この発明は、下水汚泥等の測定対象物に含まれる水分を
測定する水分測定装置に関するものである。
測定する水分測定装置に関するものである。
従来より、物質中に含まれる水分の含有率を測定する水
分測定装置として、赤外線吸収式の２波長型、３波長型
あるいはマルチウェーブ型の装置が知られている。この
水分測定装置は、近赤外線域の特定波長の光が物質の含
有水分に応じて吸収されることを利用したものであり、
その基本的な構成は、上記特定波長の吸収波長光と基準
となる比較波長光とを測定対象物に照射し、その反射光
を受光素子で検出するように成されている。 このような水分測定装置は、食品、化学製品鉱物、その
他多くの分野において、品質管理等に広く用いられてい
る。
分測定装置として、赤外線吸収式の２波長型、３波長型
あるいはマルチウェーブ型の装置が知られている。この
水分測定装置は、近赤外線域の特定波長の光が物質の含
有水分に応じて吸収されることを利用したものであり、
その基本的な構成は、上記特定波長の吸収波長光と基準
となる比較波長光とを測定対象物に照射し、その反射光
を受光素子で検出するように成されている。 このような水分測定装置は、食品、化学製品鉱物、その
他多くの分野において、品質管理等に広く用いられてい
る。
上述した従来の水分測定装置は、例えば、紙。
パルプ、たばこ、繊維等のように比較的水分含有率が低
く、且つ一定の色を有する物質を測定対象’ｌｉ、３−
する場合は、良好な測定精度が得られるが、水分を多く
含み、且つ色が変化する物質の場合は、測定誤差が大き
くなるという問題があった。例えば１．下水汚泥等のよ
うに水分含有率が７０〜８０％となるものは、もともと
赤外線の吸収率が大きくなる上に汚泥の色変化が大きい
ために誤差が大きくなり、このため１、τのような赤外
線吸収式の水分測定装置４才、汚泥脱水ケーキ等の水分
測定には不向きなものとされていた。 その結果、汚泥脱水ケーキ等の水分測定は、専ら手分析
で行われているので、測定に要する多大な煩雑な手間や
多大な時間を時間を必要とし、測定時での例えば固液分
離の実際量や、凝集剤の投入量情報さらには後段プロセ
スへの処理情報等の有効な情報として使用することはで
きなかった。 二の発明は上記のような課ｊを解消するためになされた
ものであって、例えば汚泥脱水ケーキ等の水分含水率が
高く、１．、、かも色度が変化する物質であ、７も測定
誤差が小さく、精度の高い水分測定装置を提供すること
を目的点する。
く、且つ一定の色を有する物質を測定対象’ｌｉ、３−
する場合は、良好な測定精度が得られるが、水分を多く
含み、且つ色が変化する物質の場合は、測定誤差が大き
くなるという問題があった。例えば１．下水汚泥等のよ
うに水分含有率が７０〜８０％となるものは、もともと
赤外線の吸収率が大きくなる上に汚泥の色変化が大きい
ために誤差が大きくなり、このため１、τのような赤外
線吸収式の水分測定装置４才、汚泥脱水ケーキ等の水分
測定には不向きなものとされていた。 その結果、汚泥脱水ケーキ等の水分測定は、専ら手分析
で行われているので、測定に要する多大な煩雑な手間や
多大な時間を時間を必要とし、測定時での例えば固液分
離の実際量や、凝集剤の投入量情報さらには後段プロセ
スへの処理情報等の有効な情報として使用することはで
きなかった。 二の発明は上記のような課ｊを解消するためになされた
ものであって、例えば汚泥脱水ケーキ等の水分含水率が
高く、１．、、かも色度が変化する物質であ、７も測定
誤差が小さく、精度の高い水分測定装置を提供すること
を目的点する。
この発明に係る水分測定装置は、従来の赤外線吸収式の
原理により水分測定を行うと共に、測定対象物の色度測
定を行うように成し７、それぞれ測定された水分値と色
度値とに基づいて、予め算出された補正データをメモリ
のテーブルより読出し、この補正データで上記測定され
た水分値を補正するように１７たものである。
原理により水分測定を行うと共に、測定対象物の色度測
定を行うように成し７、それぞれ測定された水分値と色
度値とに基づいて、予め算出された補正データをメモリ
のテーブルより読出し、この補正データで上記測定され
た水分値を補正するように１７たものである。
この発明における水分測定装置は、従来の赤外線吸収の
原理による水分測定に加えて、測定対象物の色をパラメ
ータとして導入したので、測定誤差が低減される。
原理による水分測定に加えて、測定対象物の色をパラメ
ータとして導入したので、測定誤差が低減される。
以下１、：の発明の一実施例を図について説明する。
１ゾｉ？ｉ′ｉにおいて、水分測定装置のケース１には
測定用のウィンド２が設けられ、このウイ゛／ド２には
、レンズ３及び光ファイバ４が配されている。 また、ウィンド２の下方には測定対象物５が配される。 ケース１内には、タングステンランプ等の白色光の光源
６と、この光源６の光を通過させるフィルタ７と、この
フィルタ７を通過した光をウィンド２方向に屈曲させる
ミラー８と、測定対象物５からの反射光を反射させる凹
面鏡１０と、凹面鏡１０の反射光を通過させて、上記受
光素子９に加える比較波長フィルタ１１とが設けられて
いる。 なお、上記フィルタ７は、１つの比較波長光と１つ以上
の吸収波長光とを含む所定の２波長又は３波長又は３波
長以上の光を通過させるものである。 また、受光素子９の出力信号は光電変換部１２に加えら
れ、光電変換部１２の出力信号はＡ／Ｄ変換器１３を介
して水分演算処理部１４に加えられるように成されてい
る。 また、上記ウィンド２．レンズ３．光源６．フィルタ７
、ミラー８．受光素子９．凹面鏡１０比較波長フィルタ
１１．光電変換部１２．Ａ／Ｄ変換器１３及び水分演算
処理部Ｊ４により、水分測定部２９が構成される。 次に、上記光ファイバ４に導かれた光は３つに分岐され
、それぞれ光検出部１５．１６．１７に加えられるよう
に成されている。光検出部１５１６．１．７は、分光感
度補正フィルタ１５ａ、１６ａ１７ａ及び受光素子１５
ｂ、］、６ｂ、１７ｂで構成されている７各光検出部１
５，１６．１７はＣＩＥで定められたスペクトル３刺激
値ｘ２λ（マλの長波長側ピーク） ｙλ、２７の分光
感度を持つように調整されている。 これらの光検出部＋５．１６．１７の検出信号は光電変
換部１８，１９．２０に加えられ 光電変換部１８，１
９．２０の出力信号は、Ａ／Ｄ変換部２１．２２．２３
を介して色度演算処理部２４に加えられるように成され
ている。 上記光ファイバ４．光検出部１５．１６，１７光電変換
部１８．］、９，２０、Ａ／Ｄ変換部２１゜２２．２３
及び色度演算処理部２４により、色度測定部３０が構成
されている。 上記水分演算処理部１４の出力信号と上記色度演算処理
部２４の出力信号とは補正部２６に加えられるように成
されている。補正データメモリ部２７には、予め水分値
を色度値に基づいて補正した補正データが格納されてお
り、補正部２６により読出されるように成されている。 補正部２６の出力信号は表示部２８に加えられるように
成されている。 次に、上記構成による動作について説明する。 光源６からの白色光は、フィルタ７を通過し、て、所定
の２波長又は３波長又は３波長以上のマルチウェーブの
吸収波長光及び比較波長光が取り出され、これらの光は
ミラー８で直角？、こ曲げられた後、し・。・′ス゛３
をｉｌ ｉＺ ”？’ ｆ’ｔｌｌｉ定奴家物５に照年
１される。測定対象物５で反射された光は、ウィンド２
からケース１内に入り、さらに凹面鏡１０７反射されて
受光素子′］で受光される。、ｗ Ｏ）ｊ ｈき、光の
−・部は比較波長フィルタｊ１を通り７．所定の比較波
長の光が検出される。受光素子９の出力（言外は光電変
換部１２で電圧に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１３で
ディジタル信号に変換されて水分演算処理部１４に加え
られる。 水分演算処理部１４は、反射光に含まれる吸収波長光と
比較波長光のレベルに基づいて所定の演算を行い、水分
値を算出する。 一方、測定対象物５の色度を測定するために、測定対象
物５の反射光は、光ファイバ４に導かれて光検出部１５
．１６．１７で検出される。なお、上記反射光は、光源
６のフィルタ７を通過しない光の反射光又は外光の反射
光が用いられる。光検出部１５，１６．１７で検出され
た３刺激値Ｘ２゜Ｙ、 Ｚを示す検出信号は、光電変
換部１８．１９２０で電圧に変換され 、さらにＡ 、
／ Ｄ変換部２１゜２２．２３でディジタル信号に変換
された後、色度演算処理部２４に加えられる。色度演算
処理部２４は、３刺激値Ｘ２、Ｙ、Ｚに基づいて所定０
） Ｙ４算を行うことにより、色度値を算出する。 補正部２６は水分演算処理部１４で算出された水分値と
、色度演算処理部２４で算出された色度値とに基づいて
、補正データ、／モリ部２７から対応する補正データを
読出す１．この補正データは、水分演算処理部１４で算
出された水分値を色度に応じて補正した水分値として表
示部２８で表示される。なお、色度測定用の光ファイバ
ー４は、もちろん、ハーフミラ−等の光学系の組み合わ
せに置きかえることもできる。
測定用のウィンド２が設けられ、このウイ゛／ド２には
、レンズ３及び光ファイバ４が配されている。 また、ウィンド２の下方には測定対象物５が配される。 ケース１内には、タングステンランプ等の白色光の光源
６と、この光源６の光を通過させるフィルタ７と、この
フィルタ７を通過した光をウィンド２方向に屈曲させる
ミラー８と、測定対象物５からの反射光を反射させる凹
面鏡１０と、凹面鏡１０の反射光を通過させて、上記受
光素子９に加える比較波長フィルタ１１とが設けられて
いる。 なお、上記フィルタ７は、１つの比較波長光と１つ以上
の吸収波長光とを含む所定の２波長又は３波長又は３波
長以上の光を通過させるものである。 また、受光素子９の出力信号は光電変換部１２に加えら
れ、光電変換部１２の出力信号はＡ／Ｄ変換器１３を介
して水分演算処理部１４に加えられるように成されてい
る。 また、上記ウィンド２．レンズ３．光源６．フィルタ７
、ミラー８．受光素子９．凹面鏡１０比較波長フィルタ
１１．光電変換部１２．Ａ／Ｄ変換器１３及び水分演算
処理部Ｊ４により、水分測定部２９が構成される。 次に、上記光ファイバ４に導かれた光は３つに分岐され
、それぞれ光検出部１５．１６．１７に加えられるよう
に成されている。光検出部１５１６．１．７は、分光感
度補正フィルタ１５ａ、１６ａ１７ａ及び受光素子１５
ｂ、］、６ｂ、１７ｂで構成されている７各光検出部１
５，１６．１７はＣＩＥで定められたスペクトル３刺激
値ｘ２λ（マλの長波長側ピーク） ｙλ、２７の分光
感度を持つように調整されている。 これらの光検出部＋５．１６．１７の検出信号は光電変
換部１８，１９．２０に加えられ 光電変換部１８，１
９．２０の出力信号は、Ａ／Ｄ変換部２１．２２．２３
を介して色度演算処理部２４に加えられるように成され
ている。 上記光ファイバ４．光検出部１５．１６，１７光電変換
部１８．］、９，２０、Ａ／Ｄ変換部２１゜２２．２３
及び色度演算処理部２４により、色度測定部３０が構成
されている。 上記水分演算処理部１４の出力信号と上記色度演算処理
部２４の出力信号とは補正部２６に加えられるように成
されている。補正データメモリ部２７には、予め水分値
を色度値に基づいて補正した補正データが格納されてお
り、補正部２６により読出されるように成されている。 補正部２６の出力信号は表示部２８に加えられるように
成されている。 次に、上記構成による動作について説明する。 光源６からの白色光は、フィルタ７を通過し、て、所定
の２波長又は３波長又は３波長以上のマルチウェーブの
吸収波長光及び比較波長光が取り出され、これらの光は
ミラー８で直角？、こ曲げられた後、し・。・′ス゛３
をｉｌ ｉＺ ”？’ ｆ’ｔｌｌｉ定奴家物５に照年
１される。測定対象物５で反射された光は、ウィンド２
からケース１内に入り、さらに凹面鏡１０７反射されて
受光素子′］で受光される。、ｗ Ｏ）ｊ ｈき、光の
−・部は比較波長フィルタｊ１を通り７．所定の比較波
長の光が検出される。受光素子９の出力（言外は光電変
換部１２で電圧に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１３で
ディジタル信号に変換されて水分演算処理部１４に加え
られる。 水分演算処理部１４は、反射光に含まれる吸収波長光と
比較波長光のレベルに基づいて所定の演算を行い、水分
値を算出する。 一方、測定対象物５の色度を測定するために、測定対象
物５の反射光は、光ファイバ４に導かれて光検出部１５
．１６．１７で検出される。なお、上記反射光は、光源
６のフィルタ７を通過しない光の反射光又は外光の反射
光が用いられる。光検出部１５，１６．１７で検出され
た３刺激値Ｘ２゜Ｙ、 Ｚを示す検出信号は、光電変
換部１８．１９２０で電圧に変換され 、さらにＡ 、
／ Ｄ変換部２１゜２２．２３でディジタル信号に変換
された後、色度演算処理部２４に加えられる。色度演算
処理部２４は、３刺激値Ｘ２、Ｙ、Ｚに基づいて所定０
） Ｙ４算を行うことにより、色度値を算出する。 補正部２６は水分演算処理部１４で算出された水分値と
、色度演算処理部２４で算出された色度値とに基づいて
、補正データ、／モリ部２７から対応する補正データを
読出す１．この補正データは、水分演算処理部１４で算
出された水分値を色度に応じて補正した水分値として表
示部２８で表示される。なお、色度測定用の光ファイバ
ー４は、もちろん、ハーフミラ−等の光学系の組み合わ
せに置きかえることもできる。
【発明の効果】
こめ発明によれば、水分測定部で測定された測定対象物
の水分値を、色度測定部で測定された測定対象物の色度
に応して補正するように構成したので、特に水分含有率
が高く、且つ色の変化し易い物質、特に黒色を呈する汚
泥等の物質を測定対象とする場合に用いることにより、
測定誤差を小さくし、迅速に精度の高い測定を行うこと
ができ、しかも測定時に測定結果を有効な処理情報とし
、て利用できる効果が得られる。
の水分値を、色度測定部で測定された測定対象物の色度
に応して補正するように構成したので、特に水分含有率
が高く、且つ色の変化し易い物質、特に黒色を呈する汚
泥等の物質を測定対象とする場合に用いることにより、
測定誤差を小さくし、迅速に精度の高い測定を行うこと
ができ、しかも測定時に測定結果を有効な処理情報とし
、て利用できる効果が得られる。
図面はこの発明の一実施例による水分測定装置を示す構
成図である。 ２はウィンド７．３はレンズ、４は光ファイバ、５は測
定対象物、６は光源１，７はフィルタ、８はミラー ９
は受光素子、１０は凹面鏡、１１は比較波長フィルタ、
１２は光電変換部、１３はＡ／Ｄ変換器、１４は水分演
算処理部、１５．１６１７は光検出部、１８，１９．２
０は光電変換部、２１．２２．２３はＡ／１〕変換部、
２４は色度演算処理部、２６は補正部、２７は補正デー
タメモリ部、２９は水分測定部、３０は色度測定部。
成図である。 ２はウィンド７．３はレンズ、４は光ファイバ、５は測
定対象物、６は光源１，７はフィルタ、８はミラー ９
は受光素子、１０は凹面鏡、１１は比較波長フィルタ、
１２は光電変換部、１３はＡ／Ｄ変換器、１４は水分演
算処理部、１５．１６１７は光検出部、１８，１９．２
０は光電変換部、２１．２２．２３はＡ／１〕変換部、
２４は色度演算処理部、２６は補正部、２７は補正デー
タメモリ部、２９は水分測定部、３０は色度測定部。
Claims (1)
- 少なくとも１つの所定の吸収波長光と所定の比較波長光
とを測定対象物に照射して得られる反射光を検出した信
号に基づいて所定の演算を行うことにより、上記測定対
象物に含まれる水分を測定する水分測定部２９と、上記
測定対象物の反射光をスペクトル３刺激値の分光感度を
有する光検出部１５、１６、１７に加え、この光検出部
から得られる検出信号に基づいて上記測定対象物の色度
を測定する色度測定部３０と、水分値と色度値とに基づ
いて予め演算された補正データが格納される補正データ
メモリ部２７と、上記水分測定部で測定された水分値と
上記色度測定値で測定された色度値とに基づいて上記補
正データメモリ部から補正データを読出し、この読出さ
れた補正データにより上記水分測定部で測定された水分
値を補正する補正部２６とを設けて成る水分測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184025A JPH0348137A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 水分測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184025A JPH0348137A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 水分測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348137A true JPH0348137A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16146032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184025A Pending JPH0348137A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 水分測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118603488A (zh) * | 2024-08-01 | 2024-09-06 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种基于感水纸与染色剂的水滴撞击特性捕获方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52105877A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Nippon Steel Corp | Measurement of water content trapped in granular body |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1184025A patent/JPH0348137A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52105877A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Nippon Steel Corp | Measurement of water content trapped in granular body |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118603488A (zh) * | 2024-08-01 | 2024-09-06 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种基于感水纸与染色剂的水滴撞击特性捕获方法 |
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