JPH06129980A - マイクロ波による粉粒体の水分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルトコンベア２により輸送される粉粒体１
の水分含有率を高精度に測定する。 【構成】 コンベアラインにマイクロ波方式の水分計３
と、粉粒体１の層厚を測定するための距離計４と、秤量
機５とを設ける。水分計３が測定したデータに、粉粒体
１の層厚に基づく補正と、粉粒体１の嵩密度に基づく補
正とを加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルトコンベアによっ
て輸送される石炭等の粉粒体の含有水分を、マイクロ波
を用いてコンベアライン内で連続的に非接触測定するマ
イクロ波による粉粒体の水分測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体の含有水分を連続的に非接触測定
する技術として、マイクロ波を利用するものがある。こ
れは、粉粒体にマイクロ波を照射し、粉粒体におけるマ
イクロ波の伝播特性の変化から、粉粒体の水分含有率を
測定するものであり、マイクロ波のエネルギー減衰を利
用した方式が特開昭５９−２０３９４６号公報等に、ま
たマイクロ波の位相変化を利用した方式が特開昭５９−
１０２１４６号公報等に開示されている。

【０００３】ところが、これらの水分測定技術は、いず
れも、粉粒体の体積が一定であることを前提として水分
含有率の評価を行う。そのため、ベルトコンベアで輸送
される石炭のように、層厚が変化する粉粒体を対象とし
た場合は、その層厚の変化による誤差を生じ、正確な測
定を行うことができなかった。

【０００４】この問題を解決するために、スクレーパー
を使ってベルトコンベア上の粉粒体の表面を均す対策
は、既に実施されている。また、マイクロ波によるもの
ではないが、赤外線吸収方式の水分測定では、水分計か
ら粉粒体までの距離を測定して、その距離による補正を
加える対策が、特開昭６２−１２８３８号公報に開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スクレーパーを用いた
対策は、ベルトコンベア上の粉粒体の層厚を一定にして
層厚変化による誤差を排除するものである。しかし、本
発明者らの調査によると、マイクロ波による水分測定で
は、層厚を一定にするだけでは、完全な補正が不可能で
あることが分かった。

【０００６】その上、この対策では粉粒体がホッパー等
から切り出されるために、層厚の変動が大きく、スクレ
ーパーの下を粉粒体がくぐり抜ける場合がある。その場
合は層厚が一定にならず、補正が全く不可能になってし
まう。また、スクレーパーによって粉粒体が跳ね飛ばさ
れるため、ベルトから粉粒体が落下する問題がある。

【０００７】一方、水分計から粉粒体までの距離を測定
するものは、たとえマイクロ波による水分測定に適用し
ても、せいぜい層厚の変化しか求められず、層厚による
補正が不完全なものであることは、前述したとおりであ
る。

【０００８】本発明の目的は、ベルトコンベアにより体
積変化を伴いながら輸送される粉粒体の水分含有率を高
精度に測定でき、しかもベルトコンベアから粉粒体を脱
落させるおそれがないマイクロ波による粉粒体の水分測
定装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ波によ
る粉粒体の水分測定装置は、ベルトコンベアにより輸送
される粉粒体にマイクロ波を照射してその水分含有率を
測定する水分計と、前記粉粒体の層厚および重量を測定
するべく水分計に近接してコンベアラインに設けられた
測定系と、該測定系により測定された粉粒体の層厚と、
層厚および重量から求めた粉粒体の嵩密度とに基づい
て、前記水分含有率の測定値を補正する補正系と、を具
備することを特徴とする。

【００１０】

【作用】粉粒体では、主に個々の粒子の表面に水分を付
着させた形で水分が含有される。そのため、水分含有率
が同じでも嵩密度の増減により、同一体積中の水分量が
変化し、水分含有率が正しく測定されなくなる。

【００１１】本発明のマイクロ波による粉粒体の水分測
定装置では、水分計の測定値に層厚および嵩密度による
補正を加えるので、水分含有率が高精度に測定される。

【００１２】なお、粉粒体の嵩密度は放射線によっても
測定されるが、放射線は取り扱い上の問題がある。

【００１３】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の水分測定装置の一構成を示した
ブロック図である。

【００１４】本水分測定装置は、粉粒体１としての石炭
をベルトコンベア２により連続的または断続的に輸送す
るコンベアラインに設置され、水分計３、距離計４、秤
量機５および計算機６にて構成されている。

【００１５】水分計３は、コンベアラインの上下に設け
た送信アンテナ３ａおよび受信アンテナ３ｂを有する。
これらは、導波管ケーブルにて本体ユニット３ｃに接続
されている。

【００１６】送信アンテナ３ａは、ベルトコンベア２上
の粉粒体１にマイクロ波を照射する。粉粒体１に照射さ
れたマイクロ波は、粉粒体１を通過し、受信アンテナ３
ｂにキャッチされる。本体ユニット３ｃは、送信波と受
信波の位相差やエネルギー差から、粉粒体１の水分含有
率を測定し、その測定データを計算機６に与える。

【００１７】距離計４は、水分計３の近くのコンベアラ
イン上に設けられ、超音波等をベルトコンベア２上の粉
粒体１に照射して、距離計４から粉粒体１までの距離を
非接触で測定する。その測定データは、計算機６に入力
され、計算機６で粉粒体１の層厚に換算される。

【００１８】秤量機５は、距離計４の直下で、ベルトコ
ンベア２上の粉粒体１の重量を測定する。その測定デー
タは、他の測定データと共に計算機６に入力される。な
お、各測定データを粉粒体１の測定箇所に対応させるた
めに、パルスジェネレータ７で得た粉粒体１のトラッキ
ング情報が計算機６に与えられる。

【００１９】計算機６は、水分計３が測定する水分含有
率に対する２種類の補正テーブルを、粉粒体１である石
炭の銘柄別（粒度別）に記憶している。第１の補正テー
ブルは、粉粒体１の層厚によるものであり、第２の補正
テーブルは、粉粒体１の嵩密度によるものである。

【００２０】測定が始まると、計算機６は、粉粒体１の
層厚を第１の補正テーブルに照合して第１の補正値を求
め、また、層厚と重量とから嵩密度を計算して、これを
第２の補正テーブルに照合することにより、第２の補正
値を求める。そして、水分計３が測定した水分含有率に
これらの補正を加え、これを粉粒体１の水分含有率とし
て出力する。

【００２１】図２は、同一の銘柄で水分含有率が一定の
石炭に対して、その水分含有率をマイクロ波水分計で測
定したときの、水分出力（％）と層厚（ｍｍ）との関係
を示すグラフである。石炭の実際の水分量が一定でも層
厚が異なると水分計の出力が変化する。計算機６は、こ
の補正を第１の補正テーブルによって行う。

【００２２】また、図３は同一銘柄で水分含有率が一定
の石炭に対して、その水分含有率をマイクロ波水分計で
測定したときの、水分出力（％）と嵩密度（ｋｇ）との
関係を示すグラフである。嵩密度の変化によっても水分
計の出力が変化する。計算機６は、この補正を第２の補
正テーブルによって行う。

【００２３】そして、これらの２つの補正により、粉粒
体の水分含有率が正確に測定される。

【００２４】なお、図４は石炭の測定水分（％）と分析
水分量（％）の関係を粒度別に示したグラフである。マ
イクロ波水分計が測定する水分含有率は粒度の影響も受
ける。水分含有率の測定値に対する補正テーブルを石炭
の銘柄別（粒度別）に記憶して使い分けているのは、こ
の粒度による影響を排除するためである。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のマイクロ波による粉粒体の水分測定装置は、水分計の
測定値に粉粒体の層厚および嵩密度による補正を加える
ので、スクレーパーで層厚を一定にするよりも高い精度
で測定を行うことができる。また、スクレーパーで層厚
を一定にする場合は、その層厚が薄いと測定不能となる
が、本発明の水分測定装置ではその懸念がない。更に、
ベルトコンベアから粉粒体の脱落させる懸念もなく、粉
粒体の輸送に支障を与えない。更に又、嵩密度を層厚と
重量から測定するので、放射線による測定で問題となる
人体等への不安が全くない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す水分測定装置の概略構
成図である。

【図２】水分計の出力に層厚が与える影響を示すグラフ
である。

【図３】水分計の出力に嵩密度が与える影響を示すグラ
フである。

【図４】測定水分と分析水分との関係を粒度別に示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 粉粒体 ２ ベルトコンベア ３ 水分計 ４ 層厚を求めるための距離計 ５ 秤量機 ６ 計算機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトコンベアにより輸送される粉粒体
   にマイクロ波を照射してその水分含有率を測定する水分
   計と、 前記粉粒体の層厚および重量を測定するべく水分計に近
   接してコンベアラインに設けられた測定系と、 該測定系により測定された粉粒体の層厚と、層厚および
   重量から求めた粉粒体の嵩密度とに基づいて、前記水分
   含有率の測定値を補正する補正系と、 を具備することを特徴とするマイクロ波による粉粒体の
   水分測定装置。