JPH0623329A - 放射線による根菜類検出方法 - Google Patents
放射線による根菜類検出方法Info
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- JPH0623329A JPH0623329A JP4183626A JP18362692A JPH0623329A JP H0623329 A JPH0623329 A JP H0623329A JP 4183626 A JP4183626 A JP 4183626A JP 18362692 A JP18362692 A JP 18362692A JP H0623329 A JPH0623329 A JP H0623329A
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- radiation
- potatoes
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Landscapes
- Harvesting Machines For Root Crops (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】収穫機上において、コンベヤ搬送中の根菜類と
土石を自動選別するめに必要な根菜類の自動検出方法を
提供する。 【構成】コンベヤ2の片側に放射線源3を、反対側に検
出器4をそれぞれ配置し、コンベヤが搬送する被検物2
の放射線透過率を自動的に計測し、その放射線透過率に
よって被検物が根菜類であるか否かを検出する。
土石を自動選別するめに必要な根菜類の自動検出方法を
提供する。 【構成】コンベヤ2の片側に放射線源3を、反対側に検
出器4をそれぞれ配置し、コンベヤが搬送する被検物2
の放射線透過率を自動的に計測し、その放射線透過率に
よって被検物が根菜類であるか否かを検出する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は収穫機又は選別機内に石
及び土塊と共に取り込んだ根菜類を自動選別するために
必要な根菜類の検出方法に関する。
及び土塊と共に取り込んだ根菜類を自動選別するために
必要な根菜類の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】地中で生育する根菜類の収穫機は、通
常、収穫物と同時に土壌、茎葉、石、夾雑物を機中に取
り込み、その後の工程で土壌、茎葉、石、夾雑物を分離
除去し、収穫物のみを回収する。土壌には粉状のもの
と、粒子が結合して塊状になったもの、すなわち土塊と
がある。土塊は形状、大きさにおいて石と同じく多様で
あり、さらに水分及び土性によって粒子結合の強さ、表
面の摩擦等の物性が変化する。特に、重粘土の乾燥した
土塊は粘結力が強く強固である。
常、収穫物と同時に土壌、茎葉、石、夾雑物を機中に取
り込み、その後の工程で土壌、茎葉、石、夾雑物を分離
除去し、収穫物のみを回収する。土壌には粉状のもの
と、粒子が結合して塊状になったもの、すなわち土塊と
がある。土塊は形状、大きさにおいて石と同じく多様で
あり、さらに水分及び土性によって粒子結合の強さ、表
面の摩擦等の物性が変化する。特に、重粘土の乾燥した
土塊は粘結力が強く強固である。
【0003】選別ロール等により粉状の土壌、茎葉、夾
雑物は自動的に分離して除去することが可能であるが、
根菜類、例えば馬鈴薯に類似する形状の石、土塊は分離
することが困難であった。土塊と馬鈴薯の表面摩擦係数
の相違及び砕けやすさの差を利用して土塊を圧砕して除
去する試みもなされたが、重粘地の土塊は圧砕が困難で
あり、むしろ馬鈴薯の損傷が増大する結果となるため、
実用化には至らなかった。このため、石と土塊を選別し
て除去する作業は人手によって行われるが、作業者の疲
労が大きいばかりでなく、収穫機の能率を低下させる原
因となっていた。
雑物は自動的に分離して除去することが可能であるが、
根菜類、例えば馬鈴薯に類似する形状の石、土塊は分離
することが困難であった。土塊と馬鈴薯の表面摩擦係数
の相違及び砕けやすさの差を利用して土塊を圧砕して除
去する試みもなされたが、重粘地の土塊は圧砕が困難で
あり、むしろ馬鈴薯の損傷が増大する結果となるため、
実用化には至らなかった。このため、石と土塊を選別し
て除去する作業は人手によって行われるが、作業者の疲
労が大きいばかりでなく、収穫機の能率を低下させる原
因となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、根菜類
収穫物と石及び土塊とを自動的に識別するために必要な
根菜類の検出方法を提供することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、根菜類
収穫物と石及び土塊とを自動的に識別するために必要な
根菜類の検出方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明が採用する手段は、被検物に片側から放射線
を投射し、反対側に設置した放射線検出器によって被検
物の放射線透過方向、厚さ当たり、時間当たりの透過放
射線量すなわち放射線透過率を計測し、計測した透過放
射線率によって被検物が根菜類であるか、土石であるか
を識別することである。
め、本発明が採用する手段は、被検物に片側から放射線
を投射し、反対側に設置した放射線検出器によって被検
物の放射線透過方向、厚さ当たり、時間当たりの透過放
射線量すなわち放射線透過率を計測し、計測した透過放
射線率によって被検物が根菜類であるか、土石であるか
を識別することである。
【0006】放射線源としてはAm、Ba、Cs、Co
等があるが、この中でAmが根菜類と土石の透過量差が
最も大きくなり、最適である。
等があるが、この中でAmが根菜類と土石の透過量差が
最も大きくなり、最適である。
【0007】
【作用】根菜類と土石の厚さ当たりの放射線透過量には
大差があるから、根菜類又は土石である被検物の片側か
ら放射線を照射し、反対側にシンチレーションカウンタ
を配置して被検物を透過する放射線量を計測すれば、被
検物が根菜類であるか否かを容易に判別することができ
る。さらに、被検物の大きさ、すなわち放射線透過方向
厚さをあらかじめ一定の範囲に限定しておくと、計測し
た放射線量から直に被検物が根菜類であるか否かを判別
することができる。
大差があるから、根菜類又は土石である被検物の片側か
ら放射線を照射し、反対側にシンチレーションカウンタ
を配置して被検物を透過する放射線量を計測すれば、被
検物が根菜類であるか否かを容易に判別することができ
る。さらに、被検物の大きさ、すなわち放射線透過方向
厚さをあらかじめ一定の範囲に限定しておくと、計測し
た放射線量から直に被検物が根菜類であるか否かを判別
することができる。
【0008】
【実施例】本発明の方法を実験に基づいて説明する。図
1は実験装置を示す略図であり、被検物1をコンベヤ2
の上にのせて運搬する。コンベヤ2の片側に放射線源3
を配置し、反対側に透過線量の検出器4としてシンチレ
ータを配置する。検出器4の出力信号は増幅器5によっ
て増幅して計測のためのカウンタ6に入れる。カウンタ
6の計測数値は記録計7に記録する。
1は実験装置を示す略図であり、被検物1をコンベヤ2
の上にのせて運搬する。コンベヤ2の片側に放射線源3
を配置し、反対側に透過線量の検出器4としてシンチレ
ータを配置する。検出器4の出力信号は増幅器5によっ
て増幅して計測のためのカウンタ6に入れる。カウンタ
6の計測数値は記録計7に記録する。
【0009】実験条件 ・電磁波発生源 :Am(241) 20μCi ・線源検出器間距離 :200mm、140mm ・コンベヤスピード :静止及び10mm/秒 ・サンプリングタイム:1秒(静止)、0.1秒(動的
測定) ・土石の種類 :美瑛町土塊、浦幌町土塊、石 コンベヤ静止状態の測定 図2・3に馬鈴薯及び土塊の放射線透過率を示す。馬鈴
薯及び土塊は大きさ及び形状の異なった物を9個(1番
〜9番、美瑛町土塊のみ11個、1番ないし11番)ず
つ用意した。測定回数は10回で、その平均値、最大値
及び最小値を示す。
測定) ・土石の種類 :美瑛町土塊、浦幌町土塊、石 コンベヤ静止状態の測定 図2・3に馬鈴薯及び土塊の放射線透過率を示す。馬鈴
薯及び土塊は大きさ及び形状の異なった物を9個(1番
〜9番、美瑛町土塊のみ11個、1番ないし11番)ず
つ用意した。測定回数は10回で、その平均値、最大値
及び最小値を示す。
【0010】横軸はイモ及び土塊の放射線透過方向の厚
さ(mm)である。土塊の場合は形状が複雑であるので
透過厚さを次式により換算を行った。 X’=X(0.75+0.0125(Y−40))
(40≦Y<60) X’=X(0.25+0.025(Y−20))
(20<Y<40) X:透過厚さ Y:高さ 図2より土塊の場合、厚さ30mm以下を除くと透過線
量は100以下となっている。又、馬鈴薯の場合透過線
量100以上の厚さを見ると約75mmであり、このこ
とから土塊を30mm以上、イモを75mm以下とする
と95%以上の確率で識別可能と考えられる。
さ(mm)である。土塊の場合は形状が複雑であるので
透過厚さを次式により換算を行った。 X’=X(0.75+0.0125(Y−40))
(40≦Y<60) X’=X(0.25+0.025(Y−20))
(20<Y<40) X:透過厚さ Y:高さ 図2より土塊の場合、厚さ30mm以下を除くと透過線
量は100以下となっている。又、馬鈴薯の場合透過線
量100以上の厚さを見ると約75mmであり、このこ
とから土塊を30mm以上、イモを75mm以下とする
と95%以上の確率で識別可能と考えられる。
【0011】図3より110mm以下のイモの測定の場
合、識別可能な土塊の厚さは約60mm以上となってい
る。しかし、線源と検出器及び測定物の幾何学的位置関
係が図4の様であるため土塊の透過線量が比較的大きめ
に現れている。そこで放射線のビームを絞るなり測定位
置を検討することにより、今回の実験以上の土塊と馬鈴
薯の透過率の差を大きくできると考えられる。 コンベヤによる動的測定 図5に馬鈴薯と土石の放射線透過量を示す。測定回数は
美瑛町及び浦幌町の土塊を2回、石を1回、馬鈴薯を5
回行った。測定時間は0.1秒で測定物が通過し、透過
線量が最も低くなった値を示している。測定値(カウン
ト数)が少ないためかなりバラついた値となっている
が、これは放射線の発生及び検出に統計誤差を含んでい
るためである。
合、識別可能な土塊の厚さは約60mm以上となってい
る。しかし、線源と検出器及び測定物の幾何学的位置関
係が図4の様であるため土塊の透過線量が比較的大きめ
に現れている。そこで放射線のビームを絞るなり測定位
置を検討することにより、今回の実験以上の土塊と馬鈴
薯の透過率の差を大きくできると考えられる。 コンベヤによる動的測定 図5に馬鈴薯と土石の放射線透過量を示す。測定回数は
美瑛町及び浦幌町の土塊を2回、石を1回、馬鈴薯を5
回行った。測定時間は0.1秒で測定物が通過し、透過
線量が最も低くなった値を示している。測定値(カウン
ト数)が少ないためかなりバラついた値となっている
が、これは放射線の発生及び検出に統計誤差を含んでい
るためである。
【0012】
【表1】
【0013】表1に透過線量9以上を馬鈴薯と判断した
場合のミスカウント率を示す。馬鈴薯の測定は5回行っ
たが総計で7個のミスカウントとなっている。馬鈴薯の
大きさは(透過厚さ)7番が65mm、8番が75m
m、2番が65mmである。土石類について、美瑛町の
土塊は2回の測定で7個のミスカウントをしているが、
2回ともミスカウントしたものは4番だけで、後は、
2、3、6、9、10番が1回ずつミスカウントしてい
る。このうち、3、9番以外は縦、横、高さのいずれか
が35mm以下であった。浦幌町の土塊は2番、4番が
2回ともミスカウントをしており、5番が1回ミスカウ
ントをしている。このうち、2番のみが30mm以下の
高さで、4、5番は縦、横、高さとも40mm以上であ
った。これは放射線ビームの広がりが測定物の位置で約
25mmφであること、コンベヤの速さが100mm/
秒、測定時間が0.1秒であるため土塊の中心で計測で
きなかったことによる誤差と放射線の統計誤差によるも
のと考えられる。石については1回のみの測定で、ミス
カウントが3個あるがこれらはいずれも高さが30mm
以下のものである。
場合のミスカウント率を示す。馬鈴薯の測定は5回行っ
たが総計で7個のミスカウントとなっている。馬鈴薯の
大きさは(透過厚さ)7番が65mm、8番が75m
m、2番が65mmである。土石類について、美瑛町の
土塊は2回の測定で7個のミスカウントをしているが、
2回ともミスカウントしたものは4番だけで、後は、
2、3、6、9、10番が1回ずつミスカウントしてい
る。このうち、3、9番以外は縦、横、高さのいずれか
が35mm以下であった。浦幌町の土塊は2番、4番が
2回ともミスカウントをしており、5番が1回ミスカウ
ントをしている。このうち、2番のみが30mm以下の
高さで、4、5番は縦、横、高さとも40mm以上であ
った。これは放射線ビームの広がりが測定物の位置で約
25mmφであること、コンベヤの速さが100mm/
秒、測定時間が0.1秒であるため土塊の中心で計測で
きなかったことによる誤差と放射線の統計誤差によるも
のと考えられる。石については1回のみの測定で、ミス
カウントが3個あるがこれらはいずれも高さが30mm
以下のものである。
【0014】全体のミスカウントは94個の測定に対し
22個(23%)となっている。土石の欄で[ ]書き
の値は透過厚さで30mm以下のものを除いたカウント
率であるが、この場合にはミスカウント率は13%であ
り、30mm以下の土石類をあらかじめ除く方法をこう
じることにより、十分実用化の可能性があると思われ
る。
22個(23%)となっている。土石の欄で[ ]書き
の値は透過厚さで30mm以下のものを除いたカウント
率であるが、この場合にはミスカウント率は13%であ
り、30mm以下の土石類をあらかじめ除く方法をこう
じることにより、十分実用化の可能性があると思われ
る。
【0015】図6に線源・検出器間距離を140mmに
短くした場合の放射線透過線量を示す。測定物は美瑛町
及び浦幌町土塊でそれぞれ2回ずつ測定を行った。その
他の条件は図5と同様である。ここで、透過線量24以
上を馬鈴薯と判断した場合のミスカウント率は25%
(40個中10個)であった。ただし、透過厚さ30m
m以下の土塊を除くとミスカウント率は5%(40個中
2個)となる。
短くした場合の放射線透過線量を示す。測定物は美瑛町
及び浦幌町土塊でそれぞれ2回ずつ測定を行った。その
他の条件は図5と同様である。ここで、透過線量24以
上を馬鈴薯と判断した場合のミスカウント率は25%
(40個中10個)であった。ただし、透過厚さ30m
m以下の土塊を除くとミスカウント率は5%(40個中
2個)となる。
【0016】実験結果は馬鈴薯の大きさを放射線透過方
向厚さ75mm以下、土石の大きさは同じく35mm以
上に限定すると、数%の誤差で識別が可能であることを
示している。したがって、馬鈴薯と石、土塊の厚さ、透
過線量の相関関係によって選別することにより、適用範
囲と精度を向上させることが可能である。例えば、放射
線ビームを絞れば、馬鈴薯の大きさは100mm以上の
ものも選別可能である。
向厚さ75mm以下、土石の大きさは同じく35mm以
上に限定すると、数%の誤差で識別が可能であることを
示している。したがって、馬鈴薯と石、土塊の厚さ、透
過線量の相関関係によって選別することにより、適用範
囲と精度を向上させることが可能である。例えば、放射
線ビームを絞れば、馬鈴薯の大きさは100mm以上の
ものも選別可能である。
【0017】
【発明の効果】上記のとおり、本発明の方法は、被検物
の放射線透過率を計測して被検物が根菜類か土石である
かを自動的かつ短時間で判別するから、本発明方法と周
知の油圧選別手段を組合せると、人手を介することなく
収穫機上において高速で根菜類を土石から分離すること
が可能になり収穫機の能率を大幅に向上させることがで
きるという優れた効果を奏する。
の放射線透過率を計測して被検物が根菜類か土石である
かを自動的かつ短時間で判別するから、本発明方法と周
知の油圧選別手段を組合せると、人手を介することなく
収穫機上において高速で根菜類を土石から分離すること
が可能になり収穫機の能率を大幅に向上させることがで
きるという優れた効果を奏する。
【図1】は本発明方法の実験装置を示す略図、
【図2】は静止状態における比較的小形の馬鈴薯と土石
の放射線透過量測定結果を示すグラフ、
の放射線透過量測定結果を示すグラフ、
【図3】は静止状態における比較的大形の馬鈴薯と土石
の放射線透過量測定結果を示すグラフ、
の放射線透過量測定結果を示すグラフ、
【図4】は放射線源と検出機の位置関係を示す図、
【図5】は放射線源・検出器間距離200mmのときの
搬送状態における馬鈴薯と土石の放射線透過量測定結果
を示すグラフ、
搬送状態における馬鈴薯と土石の放射線透過量測定結果
を示すグラフ、
【図6】は放射線源・検出器間距離140mmのときの
搬送状態における馬鈴薯と土石の放射線透過量測定結果
を示すグラフ、
搬送状態における馬鈴薯と土石の放射線透過量測定結果
を示すグラフ、
1:被検物、2:コンベヤ、3:放射線源、4:検出
器、5:増幅器、6:カウンタ、
器、5:増幅器、6:カウンタ、
【手続補正書】
【提出日】平成4年8月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】実験条件 ・放射線発生源 :Am(241) 20μCi ・線源検出器間距離 :200mm、140mm ・コンベヤスピード :静止及び100mm/秒 ・サンプリングタイム:1秒(静止)、0.1秒(動的
測定) ・土石の種類 :美瑛町土塊、浦幌町土塊、石 コンベヤ静止状態の測定 図2・3に馬鈴薯及び土塊の放射線透過率を示す。供試
資料として、大きさ及び形状の異なる馬鈴薯9個(1番
から9番)、美瑛町土塊11個(1番から11番)、浦
幌町土塊9個(1番から9番)、石9個を用意した。測
定回数は10回で、その平均値、最大値及び最小値を示
す。
測定) ・土石の種類 :美瑛町土塊、浦幌町土塊、石 コンベヤ静止状態の測定 図2・3に馬鈴薯及び土塊の放射線透過率を示す。供試
資料として、大きさ及び形状の異なる馬鈴薯9個(1番
から9番)、美瑛町土塊11個(1番から11番)、浦
幌町土塊9個(1番から9番)、石9個を用意した。測
定回数は10回で、その平均値、最大値及び最小値を示
す。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】横軸はイモ及び土塊の放射線透過方向の厚
さ(mm)である。土塊の場合は形状が複雑であるので
透過厚さを次式により換算を行った。 X’=X(0.75+0.0125(Y−40))
(40≦Y<60) X’=X(0.25+0.025(Y−20))
(20<Y<40) X:透過厚さ Y:土塊の高さ 図2より土塊の場合、厚さ30mm以下を除くと透過線
量は100以下となっている。又、馬鈴薯の場合透過線
量100以上の厚さを見ると約75mmであり、このこ
とから土塊を30mm以上、イモを75mm以下とする
と95%以上の確率で識別可能と考えられる。
さ(mm)である。土塊の場合は形状が複雑であるので
透過厚さを次式により換算を行った。 X’=X(0.75+0.0125(Y−40))
(40≦Y<60) X’=X(0.25+0.025(Y−20))
(20<Y<40) X:透過厚さ Y:土塊の高さ 図2より土塊の場合、厚さ30mm以下を除くと透過線
量は100以下となっている。又、馬鈴薯の場合透過線
量100以上の厚さを見ると約75mmであり、このこ
とから土塊を30mm以上、イモを75mm以下とする
と95%以上の確率で識別可能と考えられる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】図3より110mm以下のイモの測定の場
合、識別可能な土塊の厚さは約60mm以上となってい
る。しかし、線源と検出器及び測定物の幾何学的位置関
係が図4の様であるため土塊の透過線量が比較的大きめ
に現れている。そこで放射線のビームを絞るなり測定位
置を検討することにより、今回の実験以上の土塊と馬鈴
薯の透過率の差を大きくできると考えられる。 コンベヤによる動的測定 図5に馬鈴薯と土石の放射線透過量を示す。測定回数は
美瑛町及び浦幌町の土塊を2回、石を1回、馬鈴薯を5
回行った。測定時間は0.1秒で、測定物が通過して透
過線量が最も低くなったときの値を示している。測定値
(カウント数)が少ないためかなりバラついた値となっ
ているが、これは放射線の発生及び検出に統計誤差を含
んでいるためである。
合、識別可能な土塊の厚さは約60mm以上となってい
る。しかし、線源と検出器及び測定物の幾何学的位置関
係が図4の様であるため土塊の透過線量が比較的大きめ
に現れている。そこで放射線のビームを絞るなり測定位
置を検討することにより、今回の実験以上の土塊と馬鈴
薯の透過率の差を大きくできると考えられる。 コンベヤによる動的測定 図5に馬鈴薯と土石の放射線透過量を示す。測定回数は
美瑛町及び浦幌町の土塊を2回、石を1回、馬鈴薯を5
回行った。測定時間は0.1秒で、測定物が通過して透
過線量が最も低くなったときの値を示している。測定値
(カウント数)が少ないためかなりバラついた値となっ
ているが、これは放射線の発生及び検出に統計誤差を含
んでいるためである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1:被検物、2:コンベヤ、3:放射線源、4:検出
器、5:増幅器、6:カウンタ、7:記録計
器、5:増幅器、6:カウンタ、7:記録計
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
Claims (1)
- 【請求項1】コンベヤ搬送中の被検物に片側から放射線
を照射し、反対側に配置した検出器によって被検物の放
射線透過率を計測し、計測した放射線透過率によって被
検物が根菜類であるか土石であるかを検出することを特
徴とする放射線による根菜類検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4183626A JPH0623329A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 放射線による根菜類検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4183626A JPH0623329A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 放射線による根菜類検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623329A true JPH0623329A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16139068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4183626A Pending JPH0623329A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 放射線による根菜類検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623329A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0341236A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-21 | Nippon Soken Inc | ピストン式緩衝器 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP4183626A patent/JPH0623329A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0341236A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-21 | Nippon Soken Inc | ピストン式緩衝器 |
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