JPH0634531A - 赤外線水分計 - Google Patents
赤外線水分計Info
- Publication number
- JPH0634531A JPH0634531A JP18701192A JP18701192A JPH0634531A JP H0634531 A JPH0634531 A JP H0634531A JP 18701192 A JP18701192 A JP 18701192A JP 18701192 A JP18701192 A JP 18701192A JP H0634531 A JPH0634531 A JP H0634531A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紙の水分による出力低下を防止した赤外線水
分計を提供する。 【構成】 紙に含まれる水分量を赤外線の吸収を利用し
て測定する赤外線水分計において，水分による吸収係数
が大きな第１波長域の赤外線（Ｍ1）と，水分による吸
収係数が小さな第２の波長域の赤外線（Ｍ2）と，水分
によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線（Ｒ）と
を前記紙に照射する手段と，前記紙で透過・散乱された
光から前記第１の波長域の赤外線と，前記第２の波長域
の赤外線と前記第３の赤外線とを検出し，これら赤外線
の強さに対応した出力ＶM1，ＶM2，ＶRを夫々発生する
検出手段と，前記第１，第２波長域の赤外線に対応して
作成した２つの検量線を有し，前記ＶM1，ＶM2の出力の
うちＶM1の出力が所定の閾値以上の時はＶM1の出力と前
記ＶRを用いて演算を行い，閾値以下になった場合はＶ
M2の出力と前記ＶRの出力を用いて演算を行い，それら
の波長に対応した検量線を用いて水分量の演算を行う。
分計を提供する。 【構成】 紙に含まれる水分量を赤外線の吸収を利用し
て測定する赤外線水分計において，水分による吸収係数
が大きな第１波長域の赤外線（Ｍ1）と，水分による吸
収係数が小さな第２の波長域の赤外線（Ｍ2）と，水分
によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線（Ｒ）と
を前記紙に照射する手段と，前記紙で透過・散乱された
光から前記第１の波長域の赤外線と，前記第２の波長域
の赤外線と前記第３の赤外線とを検出し，これら赤外線
の強さに対応した出力ＶM1，ＶM2，ＶRを夫々発生する
検出手段と，前記第１，第２波長域の赤外線に対応して
作成した２つの検量線を有し，前記ＶM1，ＶM2の出力の
うちＶM1の出力が所定の閾値以上の時はＶM1の出力と前
記ＶRを用いて演算を行い，閾値以下になった場合はＶ
M2の出力と前記ＶRの出力を用いて演算を行い，それら
の波長に対応した検量線を用いて水分量の演算を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，紙に含まれる水分量を
赤外線の吸収を利用して測定する赤外線水分計に関し，
更に詳しくは水分に感度を持つ２つの異なる波長の赤外
線と，水分に感度を持たない波長の赤外線とを紙に照射
し，これら赤外線による検出出力を用いて演算を行う赤
外線水分計に関する。
赤外線の吸収を利用して測定する赤外線水分計に関し，
更に詳しくは水分に感度を持つ２つの異なる波長の赤外
線と，水分に感度を持たない波長の赤外線とを紙に照射
し，これら赤外線による検出出力を用いて演算を行う赤
外線水分計に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線水分計では紙中に含まれる水分に
よって吸収を受ける波長１．９４μｍの光（Ｍ光）と水
分によって吸収を受けない波長１．８μｍの光 （Ｒ
光）とを紙に当て，紙を透過したＭ光の測定光出力ＶM
とＲ光の参照光出力ＶRとの比，ＶR／ＶMをとって紙の
水分量に関する信号を得ている。上記２種類の波長の光
は紙の水分量による吸収と，散乱物質による散乱とによ
って減衰する。１．９４μｍも１．８μｍの波長も散乱
による減衰には大差はないので同様に減衰するが１．９
４μｍの波長は１．８μｍよりも水分による吸収が大き
いので１．９４μｍの光量信号のＳ／Ｎで測定限界が決
まる。従ってその測定限界を伸ばすには吸収の少ない赤
外線を用いれば良いが，そうすると感度が悪くなるため
低坪量紙では水分率感度が悪くなるという問題がある。
よって吸収を受ける波長１．９４μｍの光（Ｍ光）と水
分によって吸収を受けない波長１．８μｍの光 （Ｒ
光）とを紙に当て，紙を透過したＭ光の測定光出力ＶM
とＲ光の参照光出力ＶRとの比，ＶR／ＶMをとって紙の
水分量に関する信号を得ている。上記２種類の波長の光
は紙の水分量による吸収と，散乱物質による散乱とによ
って減衰する。１．９４μｍも１．８μｍの波長も散乱
による減衰には大差はないので同様に減衰するが１．９
４μｍの波長は１．８μｍよりも水分による吸収が大き
いので１．９４μｍの光量信号のＳ／Ｎで測定限界が決
まる。従ってその測定限界を伸ばすには吸収の少ない赤
外線を用いれば良いが，そうすると感度が悪くなるため
低坪量紙では水分率感度が悪くなるという問題がある。
【０００３】例えば，感度が悪くなって分解能が０．５
ｇ／ｍ2になったとする。これは坪量１００ｇ／ｍ2の紙
では水分率０．５％と小さいが，坪量４０ｇ／ｍ2の紙
では水分率１．２５％に相当する。一般に抄紙プロセス
では水分率を制御しているので水分率感度の良否は性能
に大きく影響する。
ｇ／ｍ2になったとする。これは坪量１００ｇ／ｍ2の紙
では水分率０．５％と小さいが，坪量４０ｇ／ｍ2の紙
では水分率１．２５％に相当する。一般に抄紙プロセス
では水分率を制御しているので水分率感度の良否は性能
に大きく影響する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する技術的課題は，紙中の水分信号の出力低下を防止し
た赤外線水分計を実現することにある。
する技術的課題は，紙中の水分信号の出力低下を防止し
た赤外線水分計を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明は，紙に含まれる水分量を赤外線の吸収を利用し
て測定する赤外線水分計において，水分による吸収係数
が大きな第１波長域の赤外線（Ｍ1）と，水分による吸
収係数が小さな第２の波長域の赤外線（Ｍ2）と，水分
によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線（Ｒ）と
を前記紙に照射する手段と，前記紙で透過・散乱された
光から前記第１の波長域の赤外線と，前記第２の波長域
の赤外線と前記第３の赤外線とを検出し，これら赤外線
の強さに対応した出力ＶM1，ＶM2，ＶRを夫々発生する
検出手段と，前記第１，第２波長域の赤外線に対応して
作成した２つの検量線を有し，前記ＶM1，ＶM2の出力の
うちＶM1の出力が所定の閾値以上の時はＶM1の出力と前
記ＶRを用いて演算を行い，閾値以下になった場合はＶ
M2の出力と前記ＶRの出力を用いて演算を行い，それら
の波長に対応した検量線を用いて水分量の演算を行うこ
とを特徴とするものである。
本発明は，紙に含まれる水分量を赤外線の吸収を利用し
て測定する赤外線水分計において，水分による吸収係数
が大きな第１波長域の赤外線（Ｍ1）と，水分による吸
収係数が小さな第２の波長域の赤外線（Ｍ2）と，水分
によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線（Ｒ）と
を前記紙に照射する手段と，前記紙で透過・散乱された
光から前記第１の波長域の赤外線と，前記第２の波長域
の赤外線と前記第３の赤外線とを検出し，これら赤外線
の強さに対応した出力ＶM1，ＶM2，ＶRを夫々発生する
検出手段と，前記第１，第２波長域の赤外線に対応して
作成した２つの検量線を有し，前記ＶM1，ＶM2の出力の
うちＶM1の出力が所定の閾値以上の時はＶM1の出力と前
記ＶRを用いて演算を行い，閾値以下になった場合はＶ
M2の出力と前記ＶRの出力を用いて演算を行い，それら
の波長に対応した検量線を用いて水分量の演算を行うこ
とを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】前記の技術手段は次のように作用する。即ち，
水分量が少ない紙には水分による吸収係数が大きな第１
波長域の赤外線（Ｍ1）を用い，水分量が多い紙の場合
は水分による吸収係数が小さな第２波長域の赤外線（Ｍ
2）を用いることにより一定の水分率精度を確保する。
水分量が少ない紙には水分による吸収係数が大きな第１
波長域の赤外線（Ｍ1）を用い，水分量が多い紙の場合
は水分による吸収係数が小さな第２波長域の赤外線（Ｍ
2）を用いることにより一定の水分率精度を確保する。
【０００７】
【実施例】以下図面に従い本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例装置の原理構成図である。図１
において，１はランプ，２は集光レンズ，３はフィルタ
・ホイ―ルで，この上に水分による吸収係数が大きな第
１波長域の赤外線（例えば１．９４μｍ）を透過するフ
ィルタ４，水分による吸収係数が小さな第２波長域の赤
外線（例えば１．４５μｍ）を透過するフィルタ５，水
分によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線（例え
ば２．１μｍ）を透過するフィルタ６が同心円上に設け
られている。
図１は本発明の一実施例装置の原理構成図である。図１
において，１はランプ，２は集光レンズ，３はフィルタ
・ホイ―ルで，この上に水分による吸収係数が大きな第
１波長域の赤外線（例えば１．９４μｍ）を透過するフ
ィルタ４，水分による吸収係数が小さな第２波長域の赤
外線（例えば１．４５μｍ）を透過するフィルタ５，水
分によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線（例え
ば２．１μｍ）を透過するフィルタ６が同心円上に設け
られている。
【０００８】このフィルタ・ホイ―ルの外周には同期信
号発生用の４つの切り欠き３a，３b，３c，３dが設けら
れている。７はＬＥＤとフォトトランジスタとをフィル
タ・ホイ―ル３の外周部を挟んで対向配置させ，切り欠
き３a，３b，３c，３dが通過する毎に同期パルスを発生
するフォトインタラプタ，８はフォトインタラプタ７か
らの同期パルスに基づき同期信号を発生する同期信号回
路である。９は測定対象である紙，１０は受光素子，１
１は増幅器，１２，１３，１４はサンプル・ホ―ルド回
路で，同期信号回路からの同期信号によって，受光素子
１０より与えられる交流信号を直流信号に変換する。１
５はこれらサンプル・ホ―ルド回路から与えられる信号
に演算を施し水分計出力（Ｖ0）を発生する演算回路で
ある。
号発生用の４つの切り欠き３a，３b，３c，３dが設けら
れている。７はＬＥＤとフォトトランジスタとをフィル
タ・ホイ―ル３の外周部を挟んで対向配置させ，切り欠
き３a，３b，３c，３dが通過する毎に同期パルスを発生
するフォトインタラプタ，８はフォトインタラプタ７か
らの同期パルスに基づき同期信号を発生する同期信号回
路である。９は測定対象である紙，１０は受光素子，１
１は増幅器，１２，１３，１４はサンプル・ホ―ルド回
路で，同期信号回路からの同期信号によって，受光素子
１０より与えられる交流信号を直流信号に変換する。１
５はこれらサンプル・ホ―ルド回路から与えられる信号
に演算を施し水分計出力（Ｖ0）を発生する演算回路で
ある。
【０００９】次に本発明実施例装置の動作について説明
を行う。フィルタ・ホイ―ル３の回転によって，フィル
タ４を透過した１．９４μｍの赤外線，フィルタ５を透
過した１．４５μｍの赤外線，フィルタ６を透過した
１．８μｍの赤外線が順次，紙９に照射される。これら
３種の赤外線に基づく透過・散乱光が受光素子１０で検
出され，１．９４μｍの赤外線に対する検出出力ＶM1，
１．４５μｍの赤外線に対する検出出力ＶM2，１．８μ
ｍの赤外線に対する検出出力ＶRが交流信号の形でサン
プル・ホ―ルド回路１２，１３，１４に加えられる。
を行う。フィルタ・ホイ―ル３の回転によって，フィル
タ４を透過した１．９４μｍの赤外線，フィルタ５を透
過した１．４５μｍの赤外線，フィルタ６を透過した
１．８μｍの赤外線が順次，紙９に照射される。これら
３種の赤外線に基づく透過・散乱光が受光素子１０で検
出され，１．９４μｍの赤外線に対する検出出力ＶM1，
１．４５μｍの赤外線に対する検出出力ＶM2，１．８μ
ｍの赤外線に対する検出出力ＶRが交流信号の形でサン
プル・ホ―ルド回路１２，１３，１４に加えられる。
【００１０】同期信号回路８からこれら回路に加えられ
た同期信号によって前記交流信号は直流信号に変換さ
れ，サンプル・ホ―ルド回路１２から出力ＶM1が，サン
プル・ホ―ルド回路１３より出力ＶM2が，サンプル・ホ
―ルド回路１４より出力ＶRが各別に出力される。
た同期信号によって前記交流信号は直流信号に変換さ
れ，サンプル・ホ―ルド回路１２から出力ＶM1が，サン
プル・ホ―ルド回路１３より出力ＶM2が，サンプル・ホ
―ルド回路１４より出力ＶRが各別に出力される。
【００１１】図２は１９５１年５月に発行されたJOUNAL
OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA VOL.41の３０３
頁に記載された２０℃における水の吸収係数と赤外線波
長の感系を示すものである。図において，一点鎖線で囲
った矢印Ａの部分に着目すると，１．４５μｍの波長の
吸収係数は２６．０であり，１．９４μｍのそれは１１
４．０となっている。つまり，１．９４μｍの波長の吸
収係数は１．４５μｍの吸収係数に比較して４倍以上高
いことがわかる。
OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA VOL.41の３０３
頁に記載された２０℃における水の吸収係数と赤外線波
長の感系を示すものである。図において，一点鎖線で囲
った矢印Ａの部分に着目すると，１．４５μｍの波長の
吸収係数は２６．０であり，１．９４μｍのそれは１１
４．０となっている。つまり，１．９４μｍの波長の吸
収係数は１．４５μｍの吸収係数に比較して４倍以上高
いことがわかる。
【００１２】演算回路１５ではＶM1の出力が所定の閾値
以上の時はＶM1の出力とＶRを用いてＫ・（ＶR／ＶM1）
なる演算を行い，ＶM1と対応して作成した検量線により
検量される。そして水分量が増加してＶM1の出力が閾値
以下になった場合はＶM2の出力とＶRの出力を用いてＫ
・（ＶR／ＶM2）なる演算が行われる。そしてこの演算
結果はＶM2と対応して作成した検量線により検量され
る。なお，上記実施例では赤外線の波長を具体的数値を
あげて説明したが，本例に限定するものではない。
以上の時はＶM1の出力とＶRを用いてＫ・（ＶR／ＶM1）
なる演算を行い，ＶM1と対応して作成した検量線により
検量される。そして水分量が増加してＶM1の出力が閾値
以下になった場合はＶM2の出力とＶRの出力を用いてＫ
・（ＶR／ＶM2）なる演算が行われる。そしてこの演算
結果はＶM2と対応して作成した検量線により検量され
る。なお，上記実施例では赤外線の波長を具体的数値を
あげて説明したが，本例に限定するものではない。
【００１３】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明した様
に本発明によれば，紙の水分量に合わせて赤外線の波長
を選択しているので，出力低下による感度低下を防止し
た赤外線水分計を実現することができる。
に本発明によれば，紙の水分量に合わせて赤外線の波長
を選択しているので，出力低下による感度低下を防止し
た赤外線水分計を実現することができる。
【図１】本発明の実施例装置の原理構成図である。
【図２】水の吸収係数と赤外線波長の関係を示す図であ
る。
る。
１ ランプ ３ フィルタ・ホイ―ル ４ 水分による吸収係数が大きな第１波長域の赤外線を
透過するフィルタ ５，水分による吸収係数が小さな第２波長域の赤外線を
透過するフィルタ ６ 水分によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線
を透過するフィルタ ８ 同期信号回路 ９ 紙 １０ 受光素子 １１ 増幅器 １２，１３，１４ サンプル・ホ―ルド回路 １５ 演算回路
透過するフィルタ ５，水分による吸収係数が小さな第２波長域の赤外線を
透過するフィルタ ６ 水分によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線
を透過するフィルタ ８ 同期信号回路 ９ 紙 １０ 受光素子 １１ 増幅器 １２，１３，１４ サンプル・ホ―ルド回路 １５ 演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯崎 健二 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 紙に含まれる水分量を赤外線の吸収を利
用して測定する赤外線水分計において，水分による吸収
係数が大きな第１波長域の赤外線（Ｍ1）と，水分によ
る吸収係数が小さな第２の波長域の赤外線（Ｍ2）と，
水分によって吸収を受けない第３の波長域の赤外線
（Ｒ）とを前記紙に照射する手段と，前記紙で透過・散
乱された光から前記第１の波長域の赤外線と，前記第２
の波長域の赤外線と前記第３の赤外線とを検出し，これ
ら赤外線の強さに対応した出力ＶM1，ＶM2，ＶRを夫々
発生する検出手段と，前記第１，第２波長域の赤外線に
対応して作成した２つの検量線を有し，前記ＶM1，ＶM2
の出力のうちＶM1の出力が所定の閾値以上の時はＶM1の
出力と前記ＶRを用いて演算を行い，閾値以下になった
場合はＶM2の出力と前記ＶRの出力を用いて演算を行
い，それらの波長に対応した検量線を用いて水分量の演
算を行うことを特徴とする赤外線水分計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18701192A JPH0634531A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 赤外線水分計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18701192A JPH0634531A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 赤外線水分計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634531A true JPH0634531A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16198644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18701192A Pending JPH0634531A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 赤外線水分計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634531A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1070477C (zh) * | 1994-11-29 | 2001-09-05 | 大日本制药株式会社 | 吲哚衍生物 |
| JP2012057948A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-22 | Kobe Univ | 透過型近赤外線分光計測装置および透過型近赤外線分光計測方法 |
| JP2015158439A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | セイコーエプソン株式会社 | 成分分析装置、成分分析方法 |
| JP2016085059A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | アズビル株式会社 | 乾き度測定装置および乾き度測定方法 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18701192A patent/JPH0634531A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1070477C (zh) * | 1994-11-29 | 2001-09-05 | 大日本制药株式会社 | 吲哚衍生物 |
| JP2012057948A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-22 | Kobe Univ | 透過型近赤外線分光計測装置および透過型近赤外線分光計測方法 |
| JP2015158439A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | セイコーエプソン株式会社 | 成分分析装置、成分分析方法 |
| JP2016085059A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | アズビル株式会社 | 乾き度測定装置および乾き度測定方法 |
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