JPH056861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測定対象のシートが爆発性雰囲気内
を走行中にも拘わらず、爆発の危険なく光源から
赤外線を得て実施することができる上、広い水分
量範囲に亘つて即座に且つ精度良い結果の得られ
る爆発性雰囲気内を走行中のシートの赤外線水分
測定方法及び装置に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

爆発性雰囲気内を走行中のシートの水分を測定
し管理することの必要な工程は少なくない。その
１例を第４図の溶剤系粘着剤溶液を使用する粘着
性シート製造工程概略図により説明する。紙主体
の本基材１９（例えばポリラミネート紙）を巻体
２０から巻き出して走行せしめながら、コーター
ヘツド２１により溶剤系粘着剤溶液（例えば、ト
ルエン−酢酸エチル混合溶剤70％，アクリル系粘
着剤30％）を塗布し、ドライヤー２２を通過せし
める間に乾燥した後、他方から貼合用基材２３を
走行させて粘着剤塗布面に貼り合わせ、製品２４
となして巻き取る。この工程のドライヤー２２の
出口においては溶剤は勿論、本基材１９中の水分
も殆んどゼロに近く、これに対し貼合用基材２３
の水分は６〜７％であるので、製品２４は表裏の
水分差によつてカールや紙ぐせが生じ易くなる。
これを防止するために、通常、ドライヤー２２通
過後の本基材１９を加湿機２５により加湿して製
品の表裏の水分バランスをとつている。このため
加湿後の水分を正確に測定して適量か否かの管理
を行なうことは重要である。

水分の測定，管理の必要な他の工程例としてア
ルコール−水混合系の塗布液をシートに塗布・乾
燥して加工シートを製造する工程が示される。こ
の場合もドライヤーによる乾燥の程度を適度な所
定の水分含量を残すように調節して製品の品質を
一定にするために、水分の正確な測定及び管理を
行なうことは重要である。

上記例示の如きトルエン、酢酸エチル、アルコ
ール等の燃焼性物質を溶剤として使用してこれを
塗布・乾燥する工程においては、例えば第４図に
一点鎖線で示す如く工程の一部又は全部を含む区
域にはこれらの溶剤蒸気が充満していて爆発性雰
囲気Ｅが形成されている。ところで、シートの水
分測定は赤外線水分測定法によるのが測定値の正
確性や多くの測定点の可能性から好ましい。この
赤外線水分測定法は原理的に、水分を含んだ被測
定材料料の赤外線吸収スペクトルを利用し、測定
波長光（水によつて吸収される波長の光）と参照
波長光（水によつて吸収されない波長の光）を被
測定材料に投光して、各反射光量又は各透過光量
の比をとることによつて水分に関する情報を得る
ものである。このような赤外線水分測定法を実施
するための赤外線水分計の光源としては、一般に
白熱電球又はタングステンハロゲンランプが使用
されており、しかも防爆対策が不完全なものが殆
んどであるから、前記の如き爆発性雰囲気内を走
行中のシートの水分測定には爆発の危険があつて
使用することが出来ない。そこで、このような場
合、従来、シートの一片をサンプリングして重量
法によるか、サンプリングしたシートを一旦爆発
性雰囲気外に出して公知の水分計を利用する方法
によつて水分を測定していた。

しかしながら、このような従来の方法では測定
値の精度そのものに問題があるばかりでなく、測
定点を多くすることは甚だ困難であるので、シー
トの水分測定及び管理を充分に行なうことができ
ない問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、精
度良く且つ測定点を自由に多くして水分を測定す
るために、爆発の危険性もなく光源から赤外線を
得て赤外線により水分を測定できて、しかも広い
範囲の水分含量に即座に対応して測定可能な方法
及び装置を提供することを目的に鋭意研究した結
果、光路に赤外線透過型の光フアイバーを使用し
て赤外線を得ると共に投光と受光だけを爆発性雰
囲気内で行なうことにより、目的が達成できるこ
とを究明して、完成されたものである。

すなわち、本発明の一つは、爆発性雰囲気内を
走行中のシートの水分を測定するに際し、光源の
光を干渉フイルターを透過さして被測定材料の赤
外線吸収スペクトルに基づいた赤外線領域の２つ
の測定波長光及び２つの参照波長を得、各波長光
を一方では被測定材料に投光してその反射光又は
透過光を受光して光電変換器に導き、他方では光
源光量変動補正のために直接に光電変換器に導
き、且つ上記の光路に赤外線透過型の光フアイバ
ーを使用して上記投光及び受光を行ない、かくし
て得られた測定波長光と参照波長光との光源光量
変動を補正された光量比を光電変換値により得て
水分を知ること及び上記投光及び受光のみを爆発
性雰囲気内で行なうことを特徴とする爆発性雰囲
気内を走行中のシートの赤外線水分測定方法に関
するもの（以下、本発明方法と言うことがある）
である。

本発明の他の二つは、本発明方法を実施するの
に好適な水分測定装置であつて、その一つは、 (a) 光源から出射する光を４本の又は４分岐した
赤外線透過型の光フアイバー束で４つの光路に
分け、個々の該光路の端末に設けられた４種類
の干渉フイルターを通して被測定材料の赤外線
吸収スペクトルに基づいた赤外線領域の２つの
測定波長光及び２つの参照波長光を得る手段、 (b) 前記個々の干渉フイルターを透過した赤外線
の各波長毎に２つのビームに分け、一方のビー
ムを投光端まで導いて被測定材料に投光し、他
方のビームを光電変換器に導くための、それぞ
れに光学シヤツターを有する２本の又は２分岐
した赤外線透過型の光フアイバー束を各干渉フ
イルターから下流側に有しており、全体として
４波長８ビームを得る手段、 (c) 前記被測定材料からの反射光又は透過光を受
光端で受光して光電変換器に導くための、赤外
線透過型の光フアイバー束から成る手段、 (d) 前記光学シヤツターを順次選択的に開閉し、
所定のビームを順次選択的に光電変換器に導い
てシリアルな光信号を光電変換した後に直流増
幅器で増幅してシリアルなアナログ電圧に変換
する手段、 (e) 最初に開閉する前記光学シヤツターの開きと
同期して同期パルスを発生させ、すべての光学
シヤツターの各開きと同期してサンプリングパ
ルスを発生させる手段、 (f) 前記シリアルなアナログ電圧とサンプリング
パルスとをサンプルアンドホールド回路に導
き、個々のアナログ電圧信号の最大ピークを検
出して、シリアルなデジタル電圧信号に変換す
る手段、 (g) 前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電
圧信号を組み合わせて被測定材料の水分量計算
に必要な所定の信号を選択的に識別し、水分量
を計算・表示する手段、 上記(a)〜(g)の構成から主として成り、構成(b)の
投光端，構成(c)の受光端及びそれらに連続する光
フアイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内に
設置されるものであることを特徴とする爆発性雰
囲気内を走行中のシートの赤外線水分測定装置に
関するもの（以下、第１の本発明装置と言うこと
がある）である。

更に水分測定装置の他の一つは、 (h) ４種類の干渉フイルターを同一円周上に所定
の間隔で配置した該円周と同心の回転円板上の
該円周に近接する所定位置の２箇所に光源から
出射する光を２つのビームに分けて導いて板面
に向つて光を出すための２本の又は２分岐した
赤外線透過型の光フアイバー束を光源から回転
円板まで有しており、回転円板の回転中に各ビ
ームを４種の干渉フイルターが横切ることによ
り被測定材料の赤外線吸収スペクトルに基づい
た２つの測定波長光と２つの参照波長光との
各々につき２ビームづつ、全体として４波長８
ビームを得る手段、 (i) 光源から回転円板まで設けられている前記２
本の又は２分岐した光フアイバー束のそれぞれ
の後端と回転円板を挟んで先端の光軸を合わせ
て設けられた２本の赤外線透過型の光フアイバ
ー束から成り、前記４種類の干渉フイルターを
通過させて得られた各波長光につき、前記２つ
のビームのうちの一方のビームを投光端まで導
いて投光し、他方のビームを光電変換器に導く
手段、 (j) 前記被測定材料からの反射光又は透過光を受
光端で受光して光電変換器に導くための、赤外
線透過型の光フアイバー束から成る手段、 (k) 前記回転円板の回転と同期して１回転毎に同
期用パルスを発生させ、前記４種類の各干渉フ
イルターが、前記２つのビームを横切るタイミ
ングと同期してサンプリングパルスを発生させ
る手段、 (l) 前記光電変換器に入るシリアルな光信号を光
電変換した後に直流増幅器で増幅してシリアル
なアナログ電圧信号に変換する手段、 (m) 前記シリアルなアナログ電圧信号とサンプリ
ングパルスとをサンプルアンドホールド回路に
導き、個々のアナログ電圧の最大ピークを検出
してシリアルなデジタル電圧信号に変換する手
段、 (n) 前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電
圧信号を組合わせて被測定材料の水分計算に必
要な所定の信号を選択的に識別し、水分量を計
算・表示する手段、 上記(h)〜(n)の構成から主として成り、構成(i)の
投光端，構成(j)の受光端，及びそれらに連続する
光フアイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内
に設置されるものであることを特徴とする爆発性
雰囲気内を走行中にシートの赤外線水分測定装置
に関するもの（以下、第２の本発明装置と言うこ
とがある）である。

〔構成及び作用の説明〕

以下、第１及び第２の本発明装置の構成及び作
用を図面によつて説明しながら、本発明方法をも
説明する。

第１図は第１の本発明装置の１実施例の要部シ
ステム構成図、第２図は第２の本発明装置の１実
施例の要部システム構成図、第３図は本発明装置
における電圧信号の時系列の一例を示す図であ
る。

(i) 先ず、第１の本発明装置について第１図によ
り説明する。

(a)の構成： 図面中、１は光源であり、赤外線のみを発光す
るものが好ましいが、通常ハロゲンタングステン
ランプ又は白熱電球が使用される。２は光源１か
ら出た光を集束させるためのレンズである。３は
４本の又は４分岐した赤外線透過型の光フアイバ
ー束であり、レンズ２で集束された光源１からの
光が入射して４本のビームとなつて進む光路とな
る。本発明において使用するこのような赤外線透
過型の光フアイバーとして例えばダイアガイド
ST通常グレード（DAIAGUIDEST，商品名，
大日日本電線社製）が示される。４は各光フアイ
バー３の端末に設けられたそれぞれ種類の異なる
干渉フイルターであり、各光フアイバー３を通過
してきた光を透過させて赤外線領域の４種の所定
波長の赤外線とさせる。この４種の所定波長と
は、被測定材料の赤外線吸収スペクトルに基づい
て水分測定に使用される２つの測定波長及び２つ
の参照波長であつて、測定波長として1.43μｍ
（高水分用）及び1.95μｍ（低水分用）が、また参
照波長として1.24μｍ（高水分用）及び1.82μｍ
（低水分用）が示され、従つて前記４種の干渉フ
イルターはそれぞれ光源１からの光を透過させて
上記の所定波長の赤外線とさせるものである。こ
のように、光フアイバー束３を使用して赤外線領
域にある４種の所定波長光を得る手段(a)が構成さ
れている。

(b)の構成： ５は各干渉フイルター４を透過した所定波長の
赤外線を所定の箇所に導くための赤外線透過型の
光フアイバー束である。この光フアイバー束５は
各干渉フイルター４毎の下流側に２本の又は２分
岐した光フアイバー束５ａ，５ｂとして設けられ
ていて４種の各波長の赤外線を２つづつのビーム
に分けて合計８つのビームが得られる。そして２
つの光フアイバー束５のうち一方の光フアイバー
束５ａは、一方のビームを被測定材料１１に近い
位置にまで導いてそこから投光するためにその端
末は投光端５aaとしてそれに近い位置に設置さ
れており、他方の光フアイバー束５ｂは光電変換
器１３に接続されていて、他方のビームをこれに
導く、６は光学シヤツターであつて光フアイバー
束５ａ，５ｂのいずれにも設けられており、この
光学シヤツター６の開閉により、光フアイバー束
５ａ，５ｂの中をビームが流れたり、消えたりす
る。このようにして光フアイバー５を各干渉フイ
ルター４の下流側に使用して、それぞれの作用を
させる手段(b)が構成されている。

(c)の構成： ７は被測定材料１１からの赤外線の反射光又は
透過光（第１図では反射光のみの場合を示す）を
受光して光電変換器１３に導くための赤外線透過
型の光フアイバー束であつて、その受光端７ａは
被測定材料１１に近い受光位置に設置されてお
り、このようにして手段(c)が構成されている。

(d)の構成： １３は光電変換器であつて、電子コントローラ
ーによつて受光素子PbSの温度が一定に保たれ、
熱的な安定性が確保されている。この光電変換器
１３には干渉フイルター４により得られる各所定
波長１つにつき２つのビームが次のような経路で
入力されるようになつている。すなわち、一つの
ビームは光フアイバー束５ａを通過して被測定材
料１１に投光された後の反射光又は透過光が光フ
アイバー束７を経て入力され、他の一つは光フア
イバー束５ｂを経てそのまま入力されるようにな
つている。１４は光電変換器１３から電圧信号を
入力されてこれを増幅する直流増幅器である。そ
して光フアイバー束５ａ及び５ｂのいずれにも光
学シヤツター６が設けられており、これを順次選
択的に開閉させることによつて入力されるシリア
ルな光信号を光電変換した後に直流増幅してシリ
アルなアナログ電圧に変換することができる。こ
のように手段(d)が構成されている。

(e)の構成： ８及び９はホトセンサーであつて反射型，透過
型のいずれでも良い。ホトセンサー８は最初に開
閉する光学シヤツター６が開くのに同期して同期
パルスを発生させるために１つだけ、またホトセ
ンサー９はすべての光学シヤツター６がそれぞれ
開くのに同期してサンプリングパルスを発生させ
るために光学シヤツター６毎に、それぞれ設置さ
れている。このように手段(e)が構成されている。

(f)の構成： １２はOR回路であつてホトセンサー９のいず
れかでパルスが発生する度にそのパルスを出力す
る。１５はサンプルアンドホールド回路であり、
OR回路１２の出力と直流増幅器１４の出力を入
力段に入力することによつて、OR回路１２から
のサンプリングパルスと同期した直流増幅器１４
からのシリアルなアナログ電圧の個々の最大値が
検出されて出力される。１６はアナログ・デジタ
ル変換用インターフエイスであつて、サンプルア
ンドホールド回路１５から入力されるシリアルな
アナログ最大電圧をシリアルなデジタル電圧に変
換し出力する。このように手段(f)が構成されてい
る。

(g)の構成： １７は入出力用インターフエイスであつてホト
センサー８からの同期パルスを取り込む。１８は
演算・表示部であつて、入出力用インターフエイ
ス１７からの同期パルスが取り込まれ、その直後
に８個のシリアルなデジタル信号を１ブロツクと
したデータ列が取り込まれ、これらを組み合わせ
て後記例示の如く被測定材料の水分計算に必要な
所定の信号を選択的に識別し、水分量が計算，表
示される。かくの如く手段(g)が構成されている。

第１の本発明装置は、上記の各手段(a)〜(g)が主
体となつて構成されており、そして例えば第４図
のＰの位置を投光端５aa及び受光端７ａの設置
箇所として第１図に示す如く投光端５aa，受光
端７ａ，及びそれらに連続する光フアイバー束５
ａ及び７の必要部分のみが爆発性雰囲気Ｅ内に設
置され、その部分は爆発性雰囲気Ｅ外に設置され
るものである。

上記第１の本発明装置の作用は次の通りであ
る。各機器を作動状態にして、先ず最初に開閉す
る光学シヤツター６を開くと、ホトセンサー８及
び９によりそれぞれ同期パルス及びサンプリング
パルスが発生してそれぞれ入出力用インターフエ
イス１７及びサンプルアンドホールド回路１５に
入力されると共に、所定の波長（例えば1.24μｍ）
の光が光フアイバー束５ａを通過してその端末の
投光端５aaから被測定材料１１に投光され、そ
の反射光又は透過光が光フアイバー束７の受光端
７ａで受光される。

このようにして受光された被測定材料１１から
の反射光又は透過光は光フアイバー束７を通過し
て光電変換器１３に導かれ、更に直流増幅器１４
を経ることによつて被測定材料１１の水分と正確
に関連する反射光量又は透過光量に対応するアナ
ログ電圧が生成する。このアナログ電圧がホトセ
ンサー９で発生したサンプリングパルスと共にサ
ンプルアンドホールド回路１５に入力され、アナ
ログ・デジタル変換用インターフエイス１６によ
りその電圧の最大値がデジタル化されて、入出力
用インターフエイス１７を経たホトセンサー８か
らの同期パルスと共に演算・表示部１８に取り込
まれて反射光又は透過光に基づくデータD₁とな
る。

最初に開いた光学シヤツター６を閉じ、次いで
２番目に、上記と同じ波長光を通すもう一つの光
フアイバー束５ｂに設けられた光学シヤツター６
を開くと、その波長光は光フアイバー束５ｂを通
過し、光電変換器１３，直流増幅器１４を経て光
源１の光量に対応したアナログ電圧が、上記と同
様にホトセンサー９で発生したサンプリングパル
スと共にサンプルアンドホールド回路１５に入力
され、アナログ・デジタル変換用インターフエイ
ス１６によりその電圧の最大値がデジタルデータ
化されて演算・表示部１８に取り込まれて光源１
の光量補正用のデータD₂となる（２番目以降で
はホトセンサー８は作動せず、従つて再び１番目
の光学シヤツター６が開くまでは演算・表示部１
８では同期パルスが確認されない）。

以下、同様にして他の波長（例えば1.43μｍ，
1.82μｍ，及び1.92μｍ）の光の各々についても２
つの光学シヤツター６の開閉を順次行なつて、デ
ジタルデータD₃〜D₆を演算・表示部１８に取り
込む。

１番目から８番目までの光学シヤツター６を順
次開閉することによつて発生する同期パルス，サ
ンプリングパルス，及びアナログ電圧３者の時系
列の関係の例は第３図に示される。第３図中Ａは
同期パルス，Ｂはサンプリングパルス，Ｃはアナ
ログ電圧を示す。このような関係のシリアルなア
ナログ電圧がサンプリングパルスと共にサンプル
アンドホールド回路１５に入力され、アナログ・
デジタル変換用インターフエイス１６によりその
電圧の個々の最大値がデジタルデータ化されて、
以下に表示する各データD₁〜D₈が入出力用イン
ターフエイス１７を経たホトセンサー８からの同
期パルス毎に１ブロツクのデータ列として演算・
表示部１８に取り込まれる。

光学シヤツター６の開閉の順序は、必ずしも上
記の如く各波長光毎に行なう必要はなく、８つの
光学シヤツター６の開閉によつて得られるデータ
D₁〜D₈と水分を算出する式中のD₁〜D₈との対応
がとれている限り、開閉の順は任意であつても良
い。

これらのデータD₁〜D₈は演算・表示部１８の
中で選択的に識別され、例えば以下に説明するよ
うに式(1)〜(3)が所定の順に選択され、水分が計算
されて表示されるのである。

D₁：波長1.24μｍの被測定材料からの反射光又
は透過光に基づくデータ D₂：波長1.24μｍの光量変動補正用の光に基づ
くデータ D₃：波長1.43μｍの被測定材料からの反射光又
は透過光に基づくデータ D₄：波長1.43μｍの光量変動補正用の光に基づ
くデータ D₅：波長1.82μｍの被測定材料からの反射光又
は透過光に基づくデータ D₆：波長1.82μｍの光量変動補正用の光に基づ
くデータ D₇：波長1.95μｍの被測定材料からの反射光又
は透過光に基づくデータ D₈：波長1.95μｍの光量変動補正用の光に基づ
くデータ D₃／D₇×D₈／D₄ (1) D₅／D₇×D₈／D₆ (2) D₁／D₃×D₄／D₂ (3) 各式の第２項は光量の変動に対する補正項であ
り、被測定材料１１に投光した光と光量変動補正
用の光が比例して影響を受けることを利用したも
のである。

(1)式の値に応じて，被測定材料の概略の水分量
を判断し、この値が一定値より大きい場合には低
水分とみなして(2)式で水分量を求め、一定値より
小さい場合には高水分とみなして(3)式で水分量を
求め、一定値に近い場合には(2)式と(3)式の両者か
ら水分を求める。

この一定値は技術経験により適宜定め得るが、
例えば主波長が1.43μｍと主波長が1.95μｍの個々
の干渉フイルター４の透過率と被測定材料１１の
赤外線吸収スペクトルによつて決定される値を採
用することができる。

(ii) 次に、第２の本発明装置について第２図によ
り説明する。

(h)の構成： 図面中、１は光源、２はレンズであつてこれら
は第１の本発明装置と同様である。３′は２本の
又は２分岐した赤外線透過型の光フアイバー束で
あり、レンズ２で集束された光源１からの光が入
射して２つのビームとなつて進む光路となり、光
源１から次に説明する回転円板まで設けられてい
る。１０は回転円板であつてそれと同心の同一円
周上に所定の間隔で４種の干渉フイルター４が配
置されており、この干渉フイルター４は前記第１
の本発明装置で説明したものと同じである。上記
の光フアイバー束３′の端末はこの干渉フイルタ
ー４が配置されている円周に近接して板面に向つ
て２箇所の所定位置に配置されており（以下、こ
の位置を光フアイバー束３′の端末位置と言うこ
とがある）、各干渉フイルター４がこの２本の光
フアイバー束３′から出る２本のビームを横切る
ことにより、第１の本発明装置と同様の赤外線領
域にある２つの測定長光及び２つの参照波長光の
計４種の波長の各々につき２ビームづつ、全体と
して４波長８ビームが得られる。この８ビームは
それによるデータを各別に得る必要から時期を異
にして得られねばならないから、従つて光フアイ
バー束３′の端末位置はそこから出る２本のビー
ムの光路に干渉フイルター４が同時には存在しな
い２箇所であり、回転円板１０上における干渉フ
イルター４の配置から種々の定めることができ
る。一般的には、４個の干渉フイルター４がα゜，
β゜，γ゜，δ゜の間隔で配置されているとき、これら
のいずれとも一致しない間隔θ゜で光フアイバー束
３′の端末が配置されていれば良い。標準的には
４個の干渉フイルター４が90゜の等間隔で配置さ
れていて、２箇所の光フアイバー束３′の端末位
置が90゜以外の間隔にあれば良く、上記端末位置
間隔が例えば45゜のときは、同じ干渉フイルター
４について所定波長光の２つのビームが続けて得
られ、他の干渉フイルター４についても順次同様
にして回転円板１０の１回転の間に４種の干渉フ
イルター４の各々について２ビームづつ合計４波
長８ビームが回転円板１０の等速回転によつて等
時間間隔で得られる。このようにして手段(h)が構
成されている。

(i)の構成： ５′は干渉フイルター４を透過した所定波長光
を所定の箇所に導くための赤外線透過型の光フア
イバー束である。この光フアイバー束５′は、光
源光の光路である２本の光フアイバー束３′の端
末と回転円板１０を挟んで先端が同軸に設けられ
た２本の又は２分岐した光フアイバー束５a′，５
b′として設けられており、一方の光フアイバー束
５a′の端末は投光端５aa′として被測定材料１１
に近い位置に設置されていて、上記２本のビーム
のうちの一方のビームを被測定材料１１に投光
し、他方の光フアイバー束５b′は光電変換器１３
に接続されていて他方のビームをこれに導く。従
つて回転円板１０の回転によつて４種の干渉フイ
ルター４を通過した各波長光を上記所定の箇所に
導く。このようにして手段(i)が構成されている。

(j)の構成： 第１の本発明装置の手段(c)と同様に、光フアイ
バー束７によつて被測定材料１１からの反射光又
は透過光を被測定材料１１に近い位置で受光して
光電変換器１３に導く手段(j)が構成されている。

(k)の構成： 第１の本発明装置の手段(e)で説明したのと同様
のホトセンサー８及び９が使用され、回転円板１
０の回転と同期して１回転毎に同期パルスを発生
させるための１つのホトセンサー８と、４種の各
干渉フイルター４が光源１からの２つのビームを
横切るタイミングと同期してサンプリングパルス
を発生させるための２つのホトセンサー９が設置
されて手段(k)が構成されている。

(l)の構成： 第１の本発明装置の手段(d)で説明したと同様に
光電変換器１３及び直流増幅器１４が設置されて
いて、光電変換器１３に入力される被測定材料１
１からのシリアルな光信号をシリアルなアナログ
電圧信号に変換する手段(l)が構成されている。

(m)の構成： 第１の本発明装置の手段(f)と同様にOR回路１
２、サンプルアンドホールド回路１５、及びアナ
ログ・デジタル変換用インターフエイス１６によ
り、手段(l)で変換増幅されたシリアルなアナログ
電圧の最大ピークを検出してシリアルなデジタル
電圧信号に変換する手段(m)が構成されている。

(n)の構成： 第１の本発明装置の手段(g)と同様に、入出力用
インターフエイス１７及び演算・表示部１８を備
えて被測定材料１１の水分量を計算，表示する手
段(n)が構成されている。

第２の本発明装置は、上記の各手段(i)〜(n)が主
体となつて構成されており、そして第１の本発明
装置と同様に第２図に示す如く投光端５aa′受光
端７ａ及びそれに連続する光フアイバー束５a′及
び７の必要部分のみが爆発性雰囲気Ｅ内に設置さ
れ、その他の部分は爆発性雰囲気Ｅ外に設置され
ているものである。

上記第２の本発明装置の作用は次の通りであ
る。

４個の干渉フイルター４が回転円板上に90゜の
等間隔で配置され且つ光フアイバー束３′の端末
間隔が45゜である場合を例として説明する。各機
器を作動状態にして回転円板１０を回転させる
と、最初の干渉フイルター４が先ず光フアイバー
束３′の２つの端末から出る２本のビームのうち
の初めのビームを横切るとき、ホトセンサー８及
び９によりそれぞれ同期パルス及びサンプリング
パルスが発生してそれぞれ入出力用インターフエ
イス１７及びサンプルアンドホールド回路１５に
入力されると共に、干渉フイルター４がビームを
横切つている間に所定波長（例えば1.24μｍ）の
光が光フアイバー束５a′を通過する。

以降は第１の本発明装置の作用についての前記
説明における最初の光学シヤツター６の開閉時の
作用と全く同様の経過を辿る。すなわち、光フア
イバー束５a′を通過した光は投光端５aa′から被
測定材料１１に投光され、その反射光又は透過光
は受光端７ａで受光され、このようにして受光さ
れた光は光電変換され、検出されたその最大値が
デジタルデータ化されて同期パルスと共に演算・
表示部１８に取り込まれ、反射光又は透過光に基
づくデータD₁となる。

次に同じ干渉フイルター４が２番目のビームを
横切るとき、上記と同じ波長光が光フアイバー束
５b′を通過してそのまま光電変換器１３に入力さ
れると共にホトセンサー９でサンプリングパルス
が発生し、以下第１の本発明装置の作用について
の前記説明における２番目の光学シヤツター６の
開閉の場合と全く同様にして所定の波長光が光フ
アイバー束５b′を通過して光電変換され、光源１
の光量に対応したアナログ電圧の最大値がデジタ
ルデータ化されて演算・表示部１８に取り込ま
れ、光量補正用のデータD₂となる。

以下、同様にして他の干渉フイルター４も順次
２つのビームを横切り、回転円板１０の１回転毎
に入力される同期パルスにより第１の本発明装置
の場合と全く同様に各データD₁〜D₈が１ブロツ
クのデータ列として演算・表示部１８に取り込ま
れる。回転円板１０での４個の干渉フイルター４
の配置と光フアイバー束３′の端末位置との関係
によつて上記D₁〜D₈は必ずしもその順には演
算・表示部１８に取り込まれないが、水分を算出
する式中のD₁〜D₈との対応がとれている限り差
し支えない。これらのデータD₁〜D₈は、第１の
本発明装置の作用についての前記説明と全く同様
にして水分が計算されて表示されるのである。

なお、従来使用されていた赤外線水分計では、
測定波長と参照波長との各１種づつ２種の干渉フ
イルターしか取り付けられておらず、水分含量に
よつて、干渉フイルターを取り換える必要があ
り、その都度測定を中断しなければならなかつた
が、第１及び第２の本発明装置では広い範囲の水
分含量に即座に対応して測定することができる。

以上の説明から判るように、第１及び第２の各
本発明装置と本発明方法との関係は次のようであ
る。すなわち、手段(a)と手段(h)とは、光源１の光
を干渉フイルター４を透過さして被測定材料１１
の赤外線吸収スペクトルに基づいた測定波長光及
び参照波長光を得るための装置であり、手段(b)及
び(c)と手段(i)及び(j)とは、各波長光を一方では被
測定材料１１に投光してその反射光又は透過光を
受光して光電変換器１３に導き、他方では光源光
量変動補正のために直接に光電変換器１３に導く
ための装置であつて、光フアイバー束３，５及び
７と光フアイバー束３′，５′及び７とは、上記の
光路に赤外線透過型の光フアイバーを使用して投
光と受光のみを爆発性雰囲気内で行なうことを可
能とさせたものであり、手段(d)，(e)，(f)及び(g)と
手段(k)，(l)，(m)及び(n)とは、得られた測定波長光
と参照波長光との光源光量変動を補正された光量
比を光電変換値より得て水分を知るための装置で
ある。従つて、第１及び第２の各本発明装置は本
発明方法の実施に好適な装置であることが判る。
なお、水分測定点周辺に水蒸気が多くて赤外線水
分測定に支障をきたすときは、投光端５aa又は
５aa′及び受光端７ａを被測定材料１１近くまで
ほぼ囲む小室を設けてそこに乾燥気体を供給して
水蒸気を排除しながら測定を行なえば良い。

〔効果〕

本発明は、爆発性雰囲気内を走行中のシートの
水分を測定するに際して、光源から光電変換器ま
での光路全体に亘つて赤外線を効率良く透過させ
る光フアイバーを使用して必要な所定波長光の赤
外線を得ると共に投光及び受光のみを爆発性雰囲
気内で行なつて赤外線水分測定法を適用すること
により、次の効果を有する。

(イ) 爆発性雰囲気内を走行中のシートであるにも
拘わらず、爆発の危険なく赤外線水分計を使用
することができ、そのことによりリアルタイム
で精度良くそして測定箇所を自由に多くして水
分測定を行なうことができる。

(ロ) 光源からの光を干渉フイルターを透過させて
赤外線を得る光路に光フアイバーを使用して光
路を様々に構成することにより、広い範囲に亘
る水分含量のいかなる場合にも対応するのに必
要な種類の干渉フイルターを配置しておくこと
ができ、従つて水分含量によつて干渉フイルタ
ーを取り替えるなどの手数を一切なくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明装置の１実施例の要部シ
ステム構成図、第２図は第２の本発明装置の１実
施例の要部システム構成図、第３図は本発明装置
における電圧信号の時系列の一例を示す図、第４
図は粘着性シート製造工程概略図である。 １……光源、２……レンズ、３，３′……光フ
アイバー束、４……干渉フイルター、５，５′…
…光フアイバー束、５ａ，５a′……２本又は２分
岐したうちの一方の光フアイバー束、５aa，５
aa′……投光端、５ｂ，５b′……２本又は２分岐
したうちの他方の光フアイバー束、６……光学シ
ヤツター、７……光フアイバー束、７ａ……受光
端、８……ホトセンサー、９……ホトセンサー、
１０……回転円板、１１……被測定材料、１２…
…OR回路、１３……光電変換器、１４……直流
増幅器、１５……サンプルアンドホールド回路、
１６……アナログ・デジタル変換用インターフエ
イス、１７……入出力用インターフエイス、１８
……演算・表示部、１９……本基材、２０……巻
体、２１……コーターヘツド、２２……ドライヤ
ー、２３……貼合用基材、２４……製品、２５…
…加湿機、Ａ……同期パルス、Ｂ……サンプリン
グパルス、Ｃ……アナログ電圧。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 爆発性雰囲気内を走行中のシートの水分を測
   定するに際し、光源の光を干渉フイルターを透過
   さして被測定材料の赤外線吸収スペクトルに基づ
   いた赤外線領域の２つの測定波長光及び２つの参
   照波長光を得、各波長光を一方では被測定材料に
   投光してその反射光又は透過光を受光して光電変
   換器に導き、他方では光源光量変動補正のために
   直接に光電変換器に導き、且つ上記の光路に赤外
   線透過型の光フアイバーを使用して上記投光及び
   受光を行ない、かくして得られた測定波長光と参
   照波長光との光源光量変動を補正された光量比を
   光電変換値により得て水分を知ること及び上記投
   光及び受光のみを爆発性雰囲気内で行なうことを
   特徴とする爆発性雰囲気内を走行中のシートの赤
   外線水分測定方法。 ２ (a) 光源から出射する光を４本の又は４分岐
   した赤外線透過型の光フアイバー束で４つの光
   路に分け、個々の該光路の端末に設けられた４
   種類の干渉フイルターを通して被測定材料の赤
   外線吸収スペクトルに基づいた赤外線領域の２
   つの測定波長光及び２つの参照波長光を得る手
   段、 (b) 前記個々の干渉フイルターを透過した赤外線
   の各波長毎に２つのビームに分け、一方のビー
   ムを投光端まで導いて被測定材料に投光し、他
   方のビームを光電変換器に導くための、それぞ
   れに光学シヤツターを有する２本の又は２分岐
   した赤外線透過型の光フアイバー束を各干渉フ
   イルターから下流側に有しており、全体として
   ４波長８ビームを得る手段、 (c) 前記被測定材料からの反射光又は透過光を受
   光端で受光して光電変換器に導くための、赤外
   線透過型の光フアイバー束から成る手段、 (d) 前記光学シヤツターを順次選択的に開閉し、
   所定のビームを順次選択的に光電変換器に導い
   てシリアルな光信号を光電変換した後に直流増
   幅器で増幅してシリアルなアナログ電圧に変換
   する手段、 (e) 最初に開閉する前記光学シヤツターの開きと
   同期して同期パルスを発生させ、すべての光学
   シヤツターの各開きと同期してサンプリングパ
   ルスを発生させる手段、 (f) 前記シリアルなアナログ電圧とサンプリング
   パルスとをサンプルアンドホールド回路に導
   き、個々のアナログ電圧信号の最大ピークを検
   出して、シリアルなデジタル電圧信号に変換す
   る手段、 (g) 前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電
   圧信号を組み合わせて被測定材料の水分量計算
   に必要な所定の信号を選択的に識別し、水分量
   を計算・表示する手段、 上記(a)〜(g)の構成から主として成り、構成(b)の
   投光端，構成(c)の受光端，及びそれらに連続する
   光フアイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内
   に設置されるものであることを特徴とする爆発性
   雰囲気内を走行中のシートの赤外線水分測定装
   置。 ３ (h) ４種類の干渉フイルターを同一円周上に
   所定の間隔で配置した該円周と同心の回転円板
   上の該円周に近接する所定位置の２箇所に光源
   から出射する光を２つのビームに分けて導いて
   板面に向つて光を出すための２本の又は２分岐
   した赤外線透過型の光フアイバ束を光源から回
   転円板まで有しており、回転円板の回転中に各
   ビームを４種の干渉フイルターが横切ることに
   より被測定材料の赤外線吸収スペクトルに基づ
   いた２つの測定波長光と２つの参照波長光との
   各々につき２ビツトづつ、全体として４波長８
   ビームを得る手段、 (i) 光源から回転円板まで設けられている前記２
   本の又は２分岐した光フアイバー束のそれぞれ
   の後端と回転円板を挟んで先端の光軸を合わせ
   て設けられた２本の赤外線透過型の光フアイバ
   ー束から成り、前記４種類の干渉フイルターを
   通過させて得られた各波長光につき、前記２つ
   のビームのうちの一方のビームを投光端まで導
   いて被測定材料に投光し、他方のビームを光電
   変換器に導く手段、 (j) 前記被測定材料からの反射光又は透過光を受
   光端で受光して光電変換器に導くための、赤外
   線透過型の光フアイバー束から成る手段、 (k) 前記回転円板の回転と同期して１回転毎に同
   期用パルスを発生させ、前記４種類の各干渉フ
   イルターが、前記２つのビームを横切るタイミ
   ングと同期してサンプリングパルスを発生させ
   る手段、 (l) 前記光電変換器に入るシリアルな光信号を光
   電変換した後に直流増幅器で増幅してシリアル
   なアナログ電圧信号に変換する手段、 (m) 前記シリアルなアナログ電圧信号とサンプリ
   ングパルスとをサンプルアンドホールド回路に
   導き、個々のアナログ電圧の最大ピークを検出
   してシリアルなデジタル電圧信号に変換する手
   段、 (n) 前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電
   圧信号を組合わせて被測定材料の水分計算に必
   要な所定の信号を選択的に識別し、水分量を計
   算・表示する手段、 上記(h)〜(n)の構成から主として成り、構成(i)の
   投光端，構成(j)の受光端，及びそれらに連続する
   光フアイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内
   に設置されるものであることを特徴とする爆発性
   雰囲気内を走行中にシートの赤外線水分測定装
   置。