JPH06201560A - 質量変化量自動測定装置 - Google Patents

質量変化量自動測定装置

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JPH06201560A
JPH06201560A JP34845092A JP34845092A JPH06201560A JP H06201560 A JPH06201560 A JP H06201560A JP 34845092 A JP34845092 A JP 34845092A JP 34845092 A JP34845092 A JP 34845092A JP H06201560 A JPH06201560 A JP H06201560A
Authority
JP
Japan
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sample
heating
dryer
drying
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP34845092A
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English (en)
Inventor
Akira Nishio
章 西尾
Koji Hattori
康治 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPH06201560A publication Critical patent/JPH06201560A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱乾燥器内における試料の配置位置に起因
する質量変化量のばらつきを解消し、低コストで再現性
および信頼性の高い質量変化量自動測定装置を提供す
る。 【構成】 複数の試料を収容する加熱乾燥器内の、各試
料配置位置の1個または複数個ごとからなる複数領域の
それぞれに環境センサを配置し、その各環境センサの出
力に基づき、設定された乾燥時間を補正する演算手段を
設け、各環境センサに対応する領域ごとに、試料の加熱
乾燥時間を自動的に調整するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、試料の加熱前後におけ
る質量変化を自動的に測定することにより、例えば試料
の揮発分率、水分率、灰分率等を誘導することのできる
質量変化量自動測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、試料の加熱乾燥前後のおける質
量変化を測定することにより、試料の水分率や揮発分率
等を算出することができるが、この加熱乾燥処理および
その前後の質量測定を、試料のハンドリング操作を含め
て一貫して自動的に行う装置は既に実用化されている。
【0003】この種の従来装置では、電子天びん等の質
量測定部、加熱乾燥器、ハンドリング機構、および、加
熱時間等の測定条件の設定器等を備え、加熱乾燥処理前
の試料質量を測定した後、その試料をハンドリング機構
によって加熱乾燥器内に搬送し、設定された加熱乾燥時
間が経過した後、ハンドリング機構によって試料を加熱
乾燥器内から取り出し、再び質量を測定するようになっ
ている。
【0004】このような従来の質量変化量自動測定装置
においては、試料の加熱乾燥時間が長時間にわたること
が多く、そのため、加熱乾燥器内には多数の試料を収容
し得るようにして、測定能率の向上を図っている。ま
た、通常、加熱乾燥器内の温度は、乾燥器内に置かれた
温度センサの出力に基づいて制御されるとともに、加熱
乾燥器内の温度の均一化を図るべく、内部雰囲気攪拌用
のファンや、温風循環用のファンを設けたものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、加熱乾燥器
には一般に温度ムラが存在するため、多数の試料を収容
するタイプのものでは同一の加熱時間であっても、試料
の配設位置によって試料が受ける総熱量が大きく相違す
ることになり、加熱乾燥器内に置かれる位置によって質
量変化量が相違してしまうことになる。また、乾燥器の
内壁の温度が高温となると、その内壁から赤外線が輻射
されることになるが、試料がその赤外線を受ける量につ
いても乾燥器内の配置位置によって異なり、特に真空引
きしながら加熱乾燥するいわゆる真空乾燥器を用いる場
合には、その影響が大となって質量変化量の測定値の再
現性を悪くする一因となっている。
【0006】ここで、加熱乾燥器内に雰囲気攪拌用ない
しは温風循環用のファンを設けたものでは、温度ムラの
解消にはやや有効であるものの、赤外線輻射量の相違を
解消することはできないばかりでなく、乾燥器内の位置
によって試料が受ける風量が相違することになり、この
ことも測定結果をばらつかせる要因となる。
【0007】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、加熱乾燥器内における試料の配置位置に起因す
る質量の変化量の相違を解消し、もって高能率でしかも
測定結果のばらつきの少ない質量変化量自動測定装置の
提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の質量変化量自動測定装置では、複数の試料
を収容する加熱乾燥器内の、各試料配置位置の1個また
は複数個ごとの各領域に、温度センサ、風量または風速
もしくは風圧センサ、および赤外線センサのうち少なく
ともいずれか一つからなる環境センサを設けるととも
に、その各環境センサからの出力に基づいて設定器によ
り設定された加熱乾燥時間を補正する演算手段を設け、
各環境センサに対応する領域内の試料配置位置ごとに、
試料の加熱乾燥時間を自動的に調整するよう構成してい
る。
【0009】ここで、環境センサとして配置すべきセン
サの種類は、用いる加熱乾燥器のタイプに応じて決定す
べきものであり、例えば雰囲気攪拌用のファンを有する
乾燥器では風量または風速もしくは風圧センサを、内壁
からの赤外線輻射量が大きい乾燥器では赤外線センサを
設ける必要があり、これらのファクターを無視できるも
のでは温度センサのみでよい。
【0010】
【作用】本発明は、加熱乾燥器内の温度や、攪拌用ファ
ンが設けられているものにあっては各試料が受ける風量
(または風速ないしは風圧)、更には輻射赤外線量の影
響が大きいものにあっては試料が受ける赤外線量等を均
一化するのではなく、温度ムラや風量ムラ、赤外線ムラ
等の環境ファクターを乾燥器内の複数の領域で測定しつ
つ、その測定結果に応じて設定された加熱乾燥時間を各
領域ごとに調整する。
【0011】すなわち、加熱乾燥器内を1個または複数
個の試料配置位置からなる複数の領域に分け、その各領
域ごとに環境センサを配置して、その各環境ファクター
の検出結果に応じて、各領域ごとに、設定された加熱乾
燥時間を補正することによって、加熱乾燥器内の温度ム
ラや風量ムラ等に起因する測定結果のばらつきを解消す
る。
【0012】
【実施例】図1は本発明実施例の構成を示すブロック図
である。試料質量を測定するための電子天びん1と加熱
乾燥器2の間に試料搬送用ロボット3が配設されてお
り、この試料搬送用ロボット3は、アクチュエータコン
トローラ10からの制御信号に基づき、試料台(図示せ
ず)上に用意された試料の電子天びん1上への移送、電
子天びん1上の試料の加熱乾燥器2内への移送、加熱乾
燥器2内の試料の電子天びん1上への移送、および電子
天びん1上の試料の試料棄却部(図示せず)への移送を
行うことができるようになっている。
【0013】加熱乾燥器2は、この実施例においては温
風循環式の乾燥器であって、ヒータ21と、モータ22
よって回転が与えられるファン23を有するとともに、
内部にA〜Cの3段の試料載置棚を有し、その各段の試
料載置棚A〜Cにそれぞれ2個ずつ試料Wを配置し得る
ようになっている。ヒータ21は温度調節回路24から
の信号によって駆動制御されるが、温度調節回路24で
は、加熱乾燥器2内の適宜箇所に設けられて当該乾燥器
内の代表温度を検出するための温度センサ25の出力を
導入して、加熱乾燥器2内の温度が設定温度と一致する
ようにヒータ21を制御するように構成されている。
【0014】また、この加熱乾燥器2には、モータ等の
駆動により開閉自在の自動ドア26が設けられており、
この自動ドア26は、アクチュエータコントローラ10
からの制御信号によって、試料搬送用ロボット3により
試料の出し入れ動作と同期して開閉するようになってい
る。
【0015】加熱乾燥器2のA〜Cの各段の中央部に
は、それぞれ環境センサユニット4A〜4Cが設けられ
ている。各環境センサユニット4A〜4Cは、それぞ
れ、温度センサ、風量センサ、および赤外線センサから
なり、その各出力は制御部5に採り込まれている。
【0016】制御部5には、各環境センサユニット4A
〜4Cのほか、前記した電子天びん1、アクチュエータ
コントローラ10、温度調節回路24が接続され、ま
た、加熱乾燥器2の温度や加熱乾燥時間等の測定条件を
設定するためのキーボード6、測定条件や測定結果等を
表示および印字するためのCRT7およびプリンタ8が
接続されている。
【0017】制御部5は、電子天びん1からの乾燥前試
料質量や乾燥後試料質量を採取して水分率等を求め、測
定条件等とともにCRT7およびプリンタ8に出力する
データ処理部51、キーボード6から入力された測定条
件や、後述する補正後の加熱時間、更には各試料の乾燥
前質量をその乾燥器2内の配置位置等とともに記憶する
記憶部52、各環境センサユニット4A〜4Cからの出
力に基づいて後述する乾燥時間補正係数αA 〜αC を算
出する補正係数算出部53、その補正係数算出部53に
より求められた補正係数とキーボード6を介して設定さ
れた加熱乾燥時間とから、実際に加熱乾燥すべき時間を
算出する乾燥時間算出部54、および計時部55によっ
て構成されている。なお、制御部5はここでは各部の機
能ごとにブロック図で示したが、実際にはマイクロコン
ピュータと、A−D変換器や各種インターフェース等の
周辺機器によって構成されている。
【0018】次に、以上の本発明実施例の動作を述べ
る。まず、測定に先立ってキーボード6から加熱乾燥温
度および加熱乾燥時間t等の測定条件を入力して、シス
テムに起動をかける。
【0019】システムに起動指令が与えられると、試料
搬送用ロボット3が試料台上に用意された試料W・・Wを
順次電子天びん1上に載せ、各試料の乾燥前質量を測定
した後、それぞれを加熱乾燥器2内に移送していく。各
試料の質量データは、乾燥器2内の試料配置位置、およ
び移送時点における計時部52の計時データ等とともに
記憶部52内に記憶される。
【0020】この間、加熱乾燥器2内の各段に設けられ
た環境センサユニット4A〜4Cの出力が刻々と採取さ
れ、それぞれのセンサユニット4A〜4Cの近傍におけ
る温度TA ,TB ,TC 、風量WA ,WB ,WC 、およ
び赤外線量IRA ,IRB ,IRC の各データが制御部
5内の記憶部52に蓄えられる。
【0021】補正係数算出部53では、これらのデータ
を用いて、次の(1)〜(3)式に基づき、各環境セン
サユニット4A〜4Cが置かれた各段についての乾燥時
間補正係数αA 〜αC を求める。
【0022】 αA =f(TA ,WA ,IRA ) ・・・・(1) αB =f(TB ,WB ,IRB ) ・・・・(2) αC =f(TC ,WC ,IRC ) ・・・・(3) ここで、実際に用いる関数fについては、使用する加熱
乾燥器2の構造に基づいて定まるが、定性的には、温度
データTが設定温度よりも高いとききに係数αの値が小
さく、また、個別の風量データWが全風量データの平均
値よりも大きいときには係数αの値が小さく、更に、個
別の赤外線量データIRが全赤外線データの平均値より
も大きいときには係数αの値が小さくなるような関数が
用いられる。各データの係数αの大きさに対する影響度
は、各部に同一の試料を載せた実験等に基づき、加熱乾
燥器2内の段の相違に起因する質量変化量のばらつきが
一定となるよう、前もって経験的に定めておく。
【0023】このようにして求められた各段の乾燥時間
補正係数αA ,αB およびαC は乾燥時間算出部54に
送られ、この各係数を用いた次の(4)〜(6)式の演
算により、先に設定された加熱乾燥時間tが補正され、
A〜Cの各段に置かれた試料Wについての実際の加熱乾
燥時間τA ,τB およびτC が求められる。
【0024】τA =αA ×t ・・・・(4) τB =αB ×t ・・・・(5) τC =αC ×t ・・・・(6) 補正後の各加熱乾燥時間τA ,τB およびτC は記憶部
52に格納される。そして、この補正後の加熱乾燥時間
はアクチュエータコントローラ10に送られ、各試料W
は、それぞれの置かれている段に対応する時間τA ,τ
B またはτC だけ加熱乾燥器2内に滞在した時点で、試
料搬送用ロボット3によって順次取り出されて電子天び
ん1上に移送され、乾燥後の質量が測定される。
【0025】データ処理部51では、各試料について乾
燥前後の質量の変化量または変化率を算出し、その結果
をそれぞれに対応する補正後の加熱乾燥時間とともにC
RT7ないしはプリンタ8に表示ないしは印字する。
【0026】以上のような本発明実施例によると、加熱
乾燥器2内の各段における温度、風量および赤外線輻射
量等の環境が互いに相違していても、それぞれの環境の
検出結果に応じて各段ごとに乾燥時間が自動的に補正さ
れ、乾燥器2内での試料配置位置に起因する測定誤差の
発生が抑制される。
【0027】なお、風量を検出するためのセンサとして
は、実際には刻々の風速または風圧を検出するセンサで
よく、風速センサとしては例えば通電状態のニクロム線
の抵抗の変化量を検出するもの、風圧センサとしては微
小な圧力変動を検出し得る圧力センサを用いることがで
きる。
【0028】また、以上の実施例では、内部にファンを
有する加熱乾燥器を用いたため、環境センサユニットに
風量センサを含めたが、ファンを持たない乾燥器を用い
る場合には風量センサは不要であり、更に、乾燥器の内
壁面からの赤外線輻射の影響を受けにくい試料配置のも
のであれば、特に赤外線センサを設ける必要はない。
【0029】更にまた、上記した実施例では、多段構造
の乾燥器において各段ごとに環境センサユニットを設
け、各段ごとに乾燥時間の補正を行ったが、本発明はこ
れに限定されることなく、各段を更に複数の領域に分け
てその各領域ごとに環境センサユニットの配置および乾
燥時間の補正を行ってもよく、あるいは1段構造の乾燥
器においてその各試料配置位置を適宜に複数の領域に分
け、その各領域ごとに環境センサユニットを配置すると
ともに乾燥時間の補正を行ってもよい。
【0030】また、本発明は、乾燥器内部の試料配置位
置を経時的に移動させることによって各試料の乾燥器内
部での位置の影響を除去する技術や、ファンの回転数を
適宜に変化させる技術との併用を妨げない。
【0031】また更に、前記した実施例では1個の電子
天びんを乾燥前後の質量測定用として形容させたが、乾
燥前および乾燥後の質量測定用にそれぞれ専用の電子天
びんを用いてもよいことは言うまでもない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試料を乾燥させるための加熱乾燥器内を複数の領域に分
け、その各領域に温度、風量または風速もしくは風速、
輻射赤外線量等の環境ファクタを検出するためのセンサ
を設け、その環境センサの出力に基づき、各領域ごとに
設定乾燥時間を自動的に調整するように構成したので、
乾燥器内に温度ムラや風量ムラ等が存在しても、試料の
質量変化量の測定結果に乾燥器内部での位置による影響
が及びにくく、データの再現性や信頼性が向上する。
【0033】また、本発明を採用することにより、乾燥
器内の温度分布の均一化を図るべく各種のハードウエア
的な対策を採る必要がなくなり、ローコストで高精度の
質量変化量自動測定器が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 電子天びん 2 加熱乾燥器 21 ヒータ 23 ファン 26 自動ドア A〜C 試料載置棚 3 試料搬送用ロボット 4A〜4C 環境センサユニット 5 制御部 51 データ処理部 52 記憶部 53 補正係数算出部 54 乾燥時間算出部 55 計時部 6 キーボード 7 CRT 8 プリンタ 10 アクチュエータコントローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料の質量を測定する質量測定部と、内
    部に複数の試料を配置し得る加熱乾燥器と、これらの間
    で試料を移動させるハンドリング機構と、試料の加熱乾
    燥時間を設定する設定器を備え、設定された時間分の加
    熱乾燥処理前後の試料質量のの変化量または変化率を自
    動的に測定する装置において、上記加熱乾燥器内の各試
    料配置位置の1個または複数個ごとの各領域に、温度セ
    ンサ、風量または風速もしくは風圧センサ、および赤外
    線センサのうち少なくともいずれか一つからなる環境セ
    ンサが設けられているとともに、その各環境センサから
    の出力に基づいて上記設定器による設定時間を補正する
    演算手段を備え、各環境センサに対応する領域内の試料
    配置位置ごとに、試料の加熱乾燥時間が自動的に調整さ
    れるよう構成されていることを特徴とする質量変化量自
    動測定装置。
JP34845092A 1992-12-28 1992-12-28 質量変化量自動測定装置 Pending JPH06201560A (ja)

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JP34845092A JPH06201560A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 質量変化量自動測定装置

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JP34845092A JPH06201560A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 質量変化量自動測定装置

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JP (1) JPH06201560A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105388085A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 陈国庆 一种质量法检测原油馏程的装置及工艺方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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