JPH07198599A - 赤外線水分測定方法と装置 - Google Patents
赤外線水分測定方法と装置Info
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- JPH07198599A JPH07198599A JP33470293A JP33470293A JPH07198599A JP H07198599 A JPH07198599 A JP H07198599A JP 33470293 A JP33470293 A JP 33470293A JP 33470293 A JP33470293 A JP 33470293A JP H07198599 A JPH07198599 A JP H07198599A
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】同じ物質であっても色、粒度等の性状の違いに
よって生ずる水分測定値の誤差を低減する赤外線水分測
定方法と装置を提供する。 【構成】水に吸収されやすい波長域の水分測定赤外線と
水その他の影響が小さい波長域の参照赤外線とを被測定
物に照射して反射光を受け、反射光から受光量Ｘ i （ｉ
＝１〜ｎ）を求め、その対数値を求める。この対数値を
独立変数、サンプルの実測成分濃度Ｙを従属変数とする
Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｘ1 ）＋・・・＋Ｎ n ｌｏｇ（Ｘ
n ）に基づいて多重回帰式演算を行い、係数Ｋ，Ｎi を
求め、回帰式を決定し、これを記憶する。次回からの水
分測定では記憶していた回帰式を呼び出し、測定された
赤外線の受光量Ｘi を上記式に当てはめて水分値を算出
する。赤外線水分測定装置はこれを行う光学系、演算手
段、メモリ、切替操作部を有する。
よって生ずる水分測定値の誤差を低減する赤外線水分測
定方法と装置を提供する。 【構成】水に吸収されやすい波長域の水分測定赤外線と
水その他の影響が小さい波長域の参照赤外線とを被測定
物に照射して反射光を受け、反射光から受光量Ｘ i （ｉ
＝１〜ｎ）を求め、その対数値を求める。この対数値を
独立変数、サンプルの実測成分濃度Ｙを従属変数とする
Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｘ1 ）＋・・・＋Ｎ n ｌｏｇ（Ｘ
n ）に基づいて多重回帰式演算を行い、係数Ｋ，Ｎi を
求め、回帰式を決定し、これを記憶する。次回からの水
分測定では記憶していた回帰式を呼び出し、測定された
赤外線の受光量Ｘi を上記式に当てはめて水分値を算出
する。赤外線水分測定装置はこれを行う光学系、演算手
段、メモリ、切替操作部を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物に照射した赤
外線の反射光量に基づいて被測定物中の水分量を測定す
る赤外線水分測定方法と装置に関する。
外線の反射光量に基づいて被測定物中の水分量を測定す
る赤外線水分測定方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、物質の含水率の測定にはいくつか
の手段が提案されている。その一つは乾燥法と呼ばれる
もので、一定温度に調整した乾燥機で恒量になるまで試
料を乾燥させて乾燥前後の重量差を測定して含水率を求
める方法である。他の一つは赤外線法と呼ばれるもの
で、近赤外領域で水分に対して高い吸収特性を示す波長
の測定光を被測定物に照射し、被測定物からの反射光量
を予め求めてある検量線に基づいて水分値に換算するこ
とにより、非接触で被測定物中の水分量を測定するもの
である。
の手段が提案されている。その一つは乾燥法と呼ばれる
もので、一定温度に調整した乾燥機で恒量になるまで試
料を乾燥させて乾燥前後の重量差を測定して含水率を求
める方法である。他の一つは赤外線法と呼ばれるもの
で、近赤外領域で水分に対して高い吸収特性を示す波長
の測定光を被測定物に照射し、被測定物からの反射光量
を予め求めてある検量線に基づいて水分値に換算するこ
とにより、非接触で被測定物中の水分量を測定するもの
である。
【０００３】赤外線法の一つとしてランバート・ベール
（ＬａｍｂｅｒｔーＢｅｅｒ）の法則を利用した含水率
の測定方法が提案されている。測定対象成分による固有
吸光スペクトル波長域（水分測定赤外線）における測定
試料からの反射または測定試料を通る透過光量（測定計
出力値）をＳ、固有吸光スペクトル波長域に近接した波
長域（参照赤外線）における測定試料からの反射または
測定試料を通る透過光量（測定計出力値）をＲ1 ，Ｒ2
とするとき、測定対象成分（濃度）による吸光度値Ｚ
は、次式で表される。 Ｚ＝ｌｏｇ（（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）／２Ｓ） …（１）
（ＬａｍｂｅｒｔーＢｅｅｒ）の法則を利用した含水率
の測定方法が提案されている。測定対象成分による固有
吸光スペクトル波長域（水分測定赤外線）における測定
試料からの反射または測定試料を通る透過光量（測定計
出力値）をＳ、固有吸光スペクトル波長域に近接した波
長域（参照赤外線）における測定試料からの反射または
測定試料を通る透過光量（測定計出力値）をＲ1 ，Ｒ2
とするとき、測定対象成分（濃度）による吸光度値Ｚ
は、次式で表される。 Ｚ＝ｌｏｇ（（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）／２Ｓ） …（１）
【０００４】色、光沢、粒度等の性状の異なるＡ，Ｂ２
種類の水酸化アルミニウムについて水分測定した例を図
５、図６に示す。図５は水酸化アルミニウムＡについ
て、図６は水酸化アルミニウムＢについて、水分値に対
する光電変換された赤外線量の変化を示す。使用した波
長域は、水分測定赤外線Ｓとして１．９４μｍ、参照赤
外線Ｒ1 ，Ｒ2 として１．８０μｍ，２．１０μｍであ
る。Ａ，Ｂ２種類の水酸化アルミニウムについて、
（１）式を用いて水分値に対する吸光度値Ｚを求めたも
のを図７に示す。図５、図６，図７から、同じ水酸化ア
ルミニウムであっても性状が異なれば吸光度値が異な
り、正しい測定値を得ることが困難であることが分か
る。一般に、図８に示すように、同じ種類の物質であっ
ても、色、光沢、粒度などの性状が異なれば吸光度値が
異なり、試料毎に回帰式が必要になり、汎用性に欠ける
という問題がある。
種類の水酸化アルミニウムについて水分測定した例を図
５、図６に示す。図５は水酸化アルミニウムＡについ
て、図６は水酸化アルミニウムＢについて、水分値に対
する光電変換された赤外線量の変化を示す。使用した波
長域は、水分測定赤外線Ｓとして１．９４μｍ、参照赤
外線Ｒ1 ，Ｒ2 として１．８０μｍ，２．１０μｍであ
る。Ａ，Ｂ２種類の水酸化アルミニウムについて、
（１）式を用いて水分値に対する吸光度値Ｚを求めたも
のを図７に示す。図５、図６，図７から、同じ水酸化ア
ルミニウムであっても性状が異なれば吸光度値が異な
り、正しい測定値を得ることが困難であることが分か
る。一般に、図８に示すように、同じ種類の物質であっ
ても、色、光沢、粒度などの性状が異なれば吸光度値が
異なり、試料毎に回帰式が必要になり、汎用性に欠ける
という問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
赤外線による水分測定方法は、測定光の反射光量から間
接的に水分値を求めるため、被測定物の性状が変化する
と赤外線の吸収も性状の影響を受けるので正しい測定値
を得ることが困難であり、試料毎に回帰式が必要にな
り、汎用性に欠けるという問題があった。
赤外線による水分測定方法は、測定光の反射光量から間
接的に水分値を求めるため、被測定物の性状が変化する
と赤外線の吸収も性状の影響を受けるので正しい測定値
を得ることが困難であり、試料毎に回帰式が必要にな
り、汎用性に欠けるという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、被測定物の性状の違いに
よる測定誤差を低減し、汎用性をもたせた赤外線水分測
定方法と装置を提供することにある。
よる測定誤差を低減し、汎用性をもたせた赤外線水分測
定方法と装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線水分測定
方法は、被測定物の含水量により赤外線吸収量が変化す
る波長域の水分測定赤外線とこの水分測定赤外線に近接
し水分その他の成分の影響が小さい波長域の参照赤外線
とを被測定物に照射すると共にこの被測定物からのこれ
ら赤外線の反射光を受光する工程と、前記受光した前記
水分測定赤外線及び参照赤外線の受光量Ｘi （ｉは自然
数）を求める工程と、前記受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ
（Ｘi ）を求める対数変換工程と、複数のサンプルにつ
いて前記対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独立変数、サンプルの
実測水分値Ｙを従属変数とする一次結合式に基づいて多
重回帰式演算を行って回帰式を決定する回帰式決定工程
と、前記回帰式を記憶する記憶工程と、被測定物につい
て求められた前記対数値を前記回帰式に適用して水分値
を演算する水分値演算工程とを備えたことを特徴とす
る。
方法は、被測定物の含水量により赤外線吸収量が変化す
る波長域の水分測定赤外線とこの水分測定赤外線に近接
し水分その他の成分の影響が小さい波長域の参照赤外線
とを被測定物に照射すると共にこの被測定物からのこれ
ら赤外線の反射光を受光する工程と、前記受光した前記
水分測定赤外線及び参照赤外線の受光量Ｘi （ｉは自然
数）を求める工程と、前記受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ
（Ｘi ）を求める対数変換工程と、複数のサンプルにつ
いて前記対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独立変数、サンプルの
実測水分値Ｙを従属変数とする一次結合式に基づいて多
重回帰式演算を行って回帰式を決定する回帰式決定工程
と、前記回帰式を記憶する記憶工程と、被測定物につい
て求められた前記対数値を前記回帰式に適用して水分値
を演算する水分値演算工程とを備えたことを特徴とす
る。
【０００８】本発明の赤外線水分測定装置は、被測定物
の含水量により赤外線吸収量が変化する波長域の水分測
定赤外線とこの水分測定赤外線に近接し水分その他の成
分の影響が小さい波長域の参照赤外線とを被測定物に照
射すると共にこの被測定物からのこれら赤外線の反射光
を受光し、受光した前記水分測定赤外線及び参照赤外線
の受光量Ｘi （ｉは自然数）を求める光学系と、前記光
学系で求められた受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を
求める対数変換手段と、複数のサンプルについて前記対
数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独立変数、サンプルの実測水分値
Ｙを従属変数とする一次結合式に基づいて多重回帰式演
算を行って回帰式を決定する回帰式決定演算手段と、前
記回帰式を記憶する記憶手段と、被測定物について求め
られた前記対数値を前記回帰式に適用して水分値を演算
する水分値演算手段と、前記回帰式演算手段を使用する
かしないかを選択する操作部とを備えたことを特徴とす
る。
の含水量により赤外線吸収量が変化する波長域の水分測
定赤外線とこの水分測定赤外線に近接し水分その他の成
分の影響が小さい波長域の参照赤外線とを被測定物に照
射すると共にこの被測定物からのこれら赤外線の反射光
を受光し、受光した前記水分測定赤外線及び参照赤外線
の受光量Ｘi （ｉは自然数）を求める光学系と、前記光
学系で求められた受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を
求める対数変換手段と、複数のサンプルについて前記対
数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独立変数、サンプルの実測水分値
Ｙを従属変数とする一次結合式に基づいて多重回帰式演
算を行って回帰式を決定する回帰式決定演算手段と、前
記回帰式を記憶する記憶手段と、被測定物について求め
られた前記対数値を前記回帰式に適用して水分値を演算
する水分値演算手段と、前記回帰式演算手段を使用する
かしないかを選択する操作部とを備えたことを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】本発明では、まず被測定物の含水量により赤外
線吸収量が変化する波長域の水分測定赤外線とこの水分
測定赤外線に近接し水分その他の成分の影響が小さい波
長域の参照赤外線とを被測定物に照射して反射光を受光
し、受光した前記水分測定赤外線及び参照赤外線の受光
量Ｘi （ｉ＝１〜ｎ）を求め、その受光量Ｘi の対数値
ｌｏｇ（Ｘi ）を求め、複数のサンプルについて前記対
数値ｌｏｇ（Ｘi）を独立変数、サンプルの実測水分値
Ｙを従属変数とする一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｘ1 ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｘ2 ）＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｘ3 ）・ ・・・・・・・・・・＋Ｎn ｌｏｇ（Ｘn ） …（２） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，・・・・・Ｎn を求め、回帰式を決定し、この回
帰式をメモリに記憶しておく。次に被測定試料が来たな
らば、赤外線照射して吸光度値を測定し、その受光量Ｘ
i を対数値に変換し、（２）式に適用して水分値を演算
する。
線吸収量が変化する波長域の水分測定赤外線とこの水分
測定赤外線に近接し水分その他の成分の影響が小さい波
長域の参照赤外線とを被測定物に照射して反射光を受光
し、受光した前記水分測定赤外線及び参照赤外線の受光
量Ｘi （ｉ＝１〜ｎ）を求め、その受光量Ｘi の対数値
ｌｏｇ（Ｘi ）を求め、複数のサンプルについて前記対
数値ｌｏｇ（Ｘi）を独立変数、サンプルの実測水分値
Ｙを従属変数とする一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｘ1 ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｘ2 ）＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｘ3 ）・ ・・・・・・・・・・＋Ｎn ｌｏｇ（Ｘn ） …（２） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，・・・・・Ｎn を求め、回帰式を決定し、この回
帰式をメモリに記憶しておく。次に被測定試料が来たな
らば、赤外線照射して吸光度値を測定し、その受光量Ｘ
i を対数値に変換し、（２）式に適用して水分値を演算
する。
【００１０】本発明の赤外線水分測定装置においては、
光学系は、被測定物の含水量により赤外線吸収量が変化
する波長域の水分測定赤外線とこの水分測定赤外線に近
接し水分その他の成分の影響が小さい波長域の参照赤外
線とを被測定物に照射すると共にこの被測定物からのこ
れら赤外線の反射光を受光し、受光した水分測定赤外線
及び参照赤外線の受光量Ｘi （ｉ＝１〜ｎ）を求める。
対数変換手段は、その受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ
（Ｘi ）を求める。回帰式演算手段は、複数のサンプル
について前記対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独立変数、サンプ
ルの実測水分値Ｙを従属変数とする一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｘ1 ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｘ2 ）＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｘ3 ）・ ・・・・・・・・・・＋Ｎn ｌｏｇ（Ｘn ） …（２） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，・・・・・Ｎn を求め、回帰式を決定する。記憶
手段は、この回帰式を記憶する。操作部は、次に測定す
る試料が回帰式を決定するための試料であるか、既に決
定された回帰式を用いて行う水分測定であるかに従って
回帰式演算手段を使用するかしないかを選択する。水分
値演算手段は、被測定物について求められた受光量を前
記回帰式に適用して水分値を演算する。
光学系は、被測定物の含水量により赤外線吸収量が変化
する波長域の水分測定赤外線とこの水分測定赤外線に近
接し水分その他の成分の影響が小さい波長域の参照赤外
線とを被測定物に照射すると共にこの被測定物からのこ
れら赤外線の反射光を受光し、受光した水分測定赤外線
及び参照赤外線の受光量Ｘi （ｉ＝１〜ｎ）を求める。
対数変換手段は、その受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ
（Ｘi ）を求める。回帰式演算手段は、複数のサンプル
について前記対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独立変数、サンプ
ルの実測水分値Ｙを従属変数とする一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｘ1 ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｘ2 ）＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｘ3 ）・ ・・・・・・・・・・＋Ｎn ｌｏｇ（Ｘn ） …（２） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，・・・・・Ｎn を求め、回帰式を決定する。記憶
手段は、この回帰式を記憶する。操作部は、次に測定す
る試料が回帰式を決定するための試料であるか、既に決
定された回帰式を用いて行う水分測定であるかに従って
回帰式演算手段を使用するかしないかを選択する。水分
値演算手段は、被測定物について求められた受光量を前
記回帰式に適用して水分値を演算する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の赤外線水分測定方法の一実施
例を説明するための流れ図である。まず、被測定物の含
水量により赤外線吸収量が変化する水分測定赤外線とこ
の水分測定赤外線に近接し水分その他の成分の影響が小
さい波長域の参照赤外線とを被測定物に照射すると共に
この被測定物からのこれら赤外線の反射光を受光し、受
光した水分測定赤外線及び参照赤外線の受光量Ｓ，Ｒ
1 ，Ｒ2 を求め、その受光量の対数値を求める。複数の
サンプルについて対数値ｌｏｇ（Ｓ）、ｌｏｇ
（Ｒ1 ）、ｌｏｇ（Ｒ2 ）を独立変数、サンプルの実測
水分値Ｙを従属変数とする一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｓ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｒ1 ） ＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｒ2 ） …（３） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，・・・・・Ｎn を求め、回帰式を決定する。この
回帰式をメモリに記憶しておく。水分測定を行うとき
は、被測定物について受光量を求め、回帰式（３）に適
用して水分値を計算する。
例を説明するための流れ図である。まず、被測定物の含
水量により赤外線吸収量が変化する水分測定赤外線とこ
の水分測定赤外線に近接し水分その他の成分の影響が小
さい波長域の参照赤外線とを被測定物に照射すると共に
この被測定物からのこれら赤外線の反射光を受光し、受
光した水分測定赤外線及び参照赤外線の受光量Ｓ，Ｒ
1 ，Ｒ2 を求め、その受光量の対数値を求める。複数の
サンプルについて対数値ｌｏｇ（Ｓ）、ｌｏｇ
（Ｒ1 ）、ｌｏｇ（Ｒ2 ）を独立変数、サンプルの実測
水分値Ｙを従属変数とする一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｓ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｒ1 ） ＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｒ2 ） …（３） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，・・・・・Ｎn を求め、回帰式を決定する。この
回帰式をメモリに記憶しておく。水分測定を行うとき
は、被測定物について受光量を求め、回帰式（３）に適
用して水分値を計算する。
【００１２】次に、色、光沢、粒度等の性状の異なる
Ａ，Ｂ２種類の水酸化アルミニウムについて水分測定し
た例について説明する。サンプル数は、各々８個とす
る。各サンプルから少量の試料を採り、別途実測して求
める成分濃度Ｙとして乾燥法で求めた成分濃度を採用し
た。赤外線測定には水分測定赤外線Ｓとして水分によっ
て吸収されやすい１．９４μｍ、参照赤外線Ｒ1 ，Ｒ2
として水分測定赤外線に近接し水分その他の成分の影響
が小さい１．８０μｍ，２．１０μｍ波長域の赤外線を
使用した。多重回帰式演算は、本発明法と従来法の両方
で行って比較した。その結果を表１及び図３、図４に示
す。図３と図４とを比較すれば明らかなように、本発明
による方法は乾燥法と良い一致を示すが、従来法はばら
つきが大きい。
Ａ，Ｂ２種類の水酸化アルミニウムについて水分測定し
た例について説明する。サンプル数は、各々８個とす
る。各サンプルから少量の試料を採り、別途実測して求
める成分濃度Ｙとして乾燥法で求めた成分濃度を採用し
た。赤外線測定には水分測定赤外線Ｓとして水分によっ
て吸収されやすい１．９４μｍ、参照赤外線Ｒ1 ，Ｒ2
として水分測定赤外線に近接し水分その他の成分の影響
が小さい１．８０μｍ，２．１０μｍ波長域の赤外線を
使用した。多重回帰式演算は、本発明法と従来法の両方
で行って比較した。その結果を表１及び図３、図４に示
す。図３と図４とを比較すれば明らかなように、本発明
による方法は乾燥法と良い一致を示すが、従来法はばら
つきが大きい。
【表１】
【００１３】図２は本発明の赤外線水分測定装置の一実
施例を示すブロック図である。光学系１は水分測定赤外
線と参照赤外線の光束を生成する共に被測定物Ｓからの
反射光を検出し、アナログ処理部２は光学系１からのア
ナログ信号を処理し、デジタル処理部３はアナログ処理
部２からの信号に基づいて水分値を演算して表示する。
操作部４は、後述する回帰式演算手段を使用するかしな
いかを選択する。
施例を示すブロック図である。光学系１は水分測定赤外
線と参照赤外線の光束を生成する共に被測定物Ｓからの
反射光を検出し、アナログ処理部２は光学系１からのア
ナログ信号を処理し、デジタル処理部３はアナログ処理
部２からの信号に基づいて水分値を演算して表示する。
操作部４は、後述する回帰式演算手段を使用するかしな
いかを選択する。
【００１４】光学系１は、光源１１、集光レンズ１２、
回転ディスク１３、ディスク回転用モータ１４、反射板
１５、凹面鏡１６、凸面鏡１７、赤外線検出器１８、回
転位置検出器１９、干渉フィルタＦを含んで構成されて
いる。
回転ディスク１３、ディスク回転用モータ１４、反射板
１５、凹面鏡１６、凸面鏡１７、赤外線検出器１８、回
転位置検出器１９、干渉フィルタＦを含んで構成されて
いる。
【００１５】本実施例の赤外線水分測定装置では、水分
測定赤外線Ｓとして水分によって吸収されやすい１．９
４μｍ、参照赤外線Ｒ1 ，Ｒ2 として水分測定赤外線に
近接し水分その他の成分の影響が小さい１．８０μｍ，
２．１０μｍ波長域の赤外線を使用した。従って、回転
ディスク１３には、次の３種の干渉フィルタＦ1 〜Ｆ 3
を取付ける。 フィルタ 通過波長帯域（μｍ） Ｆ1 １．８０±０．１ （参照） Ｆ2 ２．１０±０．１ （参照） Ｆ3 １．９４±０．１ （水分）
測定赤外線Ｓとして水分によって吸収されやすい１．９
４μｍ、参照赤外線Ｒ1 ，Ｒ2 として水分測定赤外線に
近接し水分その他の成分の影響が小さい１．８０μｍ，
２．１０μｍ波長域の赤外線を使用した。従って、回転
ディスク１３には、次の３種の干渉フィルタＦ1 〜Ｆ 3
を取付ける。 フィルタ 通過波長帯域（μｍ） Ｆ1 １．８０±０．１ （参照） Ｆ2 ２．１０±０．１ （参照） Ｆ3 １．９４±０．１ （水分）
【００１６】各干渉フィルタＦ1 〜Ｆ3 は回転ディスク
１３の同一円周上に取付けられており、ディスク回転モ
ータ１４によって回転ディスク１３が回転されると、各
干渉フィルタＦ1 〜Ｆ3 は、図４に示したように集光レ
ンズ１２と反射板１５の間の光路を順番に横切るように
なっている。
１３の同一円周上に取付けられており、ディスク回転モ
ータ１４によって回転ディスク１３が回転されると、各
干渉フィルタＦ1 〜Ｆ3 は、図４に示したように集光レ
ンズ１２と反射板１５の間の光路を順番に横切るように
なっている。
【００１７】なお、回転ディスク１３の近傍には光セン
サ等によって回転ディスク１３の回転位置を検出する回
転位置検出器１９が配設されており、この回転位置検出
器１９の位置検出によって上記光路位置に来た干渉フィ
ルタＦの種類がアナログ処理部２で識別される。
サ等によって回転ディスク１３の回転位置を検出する回
転位置検出器１９が配設されており、この回転位置検出
器１９の位置検出によって上記光路位置に来た干渉フィ
ルタＦの種類がアナログ処理部２で識別される。
【００１８】光源１１からの光は集光レンズ１２で収束
されて回転ディスク１３の干渉フィルタＦ1 〜Ｆ3 によ
って参照赤外線及び水分測定赤外線にされ、反射板１５
を介して被測定物Ｓに照射される。被測定物Ｓからの反
射光は凹面鏡１６で集光されて凸面鏡１７を介して赤外
線検出器１８に導かれ、この赤外線検出器１８は受光量
に応じたレベルの電圧信号をアナログ処理部２に出力す
る。
されて回転ディスク１３の干渉フィルタＦ1 〜Ｆ3 によ
って参照赤外線及び水分測定赤外線にされ、反射板１５
を介して被測定物Ｓに照射される。被測定物Ｓからの反
射光は凹面鏡１６で集光されて凸面鏡１７を介して赤外
線検出器１８に導かれ、この赤外線検出器１８は受光量
に応じたレベルの電圧信号をアナログ処理部２に出力す
る。
【００１９】赤外線検出器１８からの電圧信号は回転デ
ィスク１３の回転に伴って交流信号となり、この信号は
交流増幅部２１で増幅されて同期整流部２２に入力され
る。また、回転位置検出器１９からの位置検出信号は同
期信号発生部２３に入力され、この同期信号発生部２３
は回転ディスク１３の回転に伴って光学系１の光路を横
切るフィルタＦの種類に応じた同期信号を発生して同期
整流部２２に供給する。
ィスク１３の回転に伴って交流信号となり、この信号は
交流増幅部２１で増幅されて同期整流部２２に入力され
る。また、回転位置検出器１９からの位置検出信号は同
期信号発生部２３に入力され、この同期信号発生部２３
は回転ディスク１３の回転に伴って光学系１の光路を横
切るフィルタＦの種類に応じた同期信号を発生して同期
整流部２２に供給する。
【００２０】同期整流部２２の出力端子は、フィルタＦ
の種類に対応して同期信号毎に予め設定されており、交
流増幅部２１から入力される電圧信号について、水分測
定赤外線による電圧信号、参照赤外線による電圧信号を
それぞれ同期信号から識別し、それぞれ整流して選択的
に各出力端子に出力する。そして、各電圧信号はデジタ
ル処理部３に入力される。
の種類に対応して同期信号毎に予め設定されており、交
流増幅部２１から入力される電圧信号について、水分測
定赤外線による電圧信号、参照赤外線による電圧信号を
それぞれ同期信号から識別し、それぞれ整流して選択的
に各出力端子に出力する。そして、各電圧信号はデジタ
ル処理部３に入力される。
【００２１】デジタル処理部３は、ＡーＤ変換器等を備
えたアナログ入力部３１、マイクロプロセッサ等で構成
された演算処理部３２、測定結果を表示する表示部３３
を備えており、アナログ処理部２の同期整流部２２から
の水分測定赤外線の電圧信号、参照赤外線の電圧信号
は、アナログ入力部３１でそれぞれ電圧値を示すデジタ
ルデータに変換され、このデジタルデータに基づいて演
算処理部３２で水分値が演算され、求められた水分値が
表示部３３に表示される。
えたアナログ入力部３１、マイクロプロセッサ等で構成
された演算処理部３２、測定結果を表示する表示部３３
を備えており、アナログ処理部２の同期整流部２２から
の水分測定赤外線の電圧信号、参照赤外線の電圧信号
は、アナログ入力部３１でそれぞれ電圧値を示すデジタ
ルデータに変換され、このデジタルデータに基づいて演
算処理部３２で水分値が演算され、求められた水分値が
表示部３３に表示される。
【００２２】演算処理部３２は、主波長が１．９４μｍ
の水分測定赤外線の受光量（Ｓ）、主波長が１．８０μ
ｍ、２．１０μｍの参照赤外線の受光量（Ｒ1 ）、（Ｒ
2 ）を求め、その受光量の対数値を求める。複数のサン
プルについて、対数値ｌｏｇ（Ｓ）、ｌｏｇ（Ｒ1 ）、
ｌｏｇ（Ｒ2 ）を独立変数、別途実測して求めた水分値
（例えば、乾燥法で求めた水分値）Ｙを従属変数とする
一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｓ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｒ1 ） ＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｒ2 ） …（３） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，Ｎ3 を求め、回帰式を決定する。この回帰式をメ
モリに記憶しておく。
の水分測定赤外線の受光量（Ｓ）、主波長が１．８０μ
ｍ、２．１０μｍの参照赤外線の受光量（Ｒ1 ）、（Ｒ
2 ）を求め、その受光量の対数値を求める。複数のサン
プルについて、対数値ｌｏｇ（Ｓ）、ｌｏｇ（Ｒ1 ）、
ｌｏｇ（Ｒ2 ）を独立変数、別途実測して求めた水分値
（例えば、乾燥法で求めた水分値）Ｙを従属変数とする
一次結合式 Ｙ＝Ｋ＋Ｎ1 ｌｏｇ（Ｓ）＋Ｎ2 ｌｏｇ（Ｒ1 ） ＋Ｎ3 ｌｏｇ（Ｒ2 ） …（３） に基づいて多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，
Ｎ2 ，Ｎ3 を求め、回帰式を決定する。この回帰式をメ
モリに記憶しておく。
【００２３】一旦回帰式が決定された物質と同じ種類の
物質の水分測定を行うときには、前述の多重回帰式演算
を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 を求める必要がない
ので、操作部４は、メモリに記憶していた回帰式を呼び
出し、対数変換された測定データを直接に（３）式に適
用して水分値を演算により求めるように切替えを行う。
物質の水分測定を行うときには、前述の多重回帰式演算
を行って係数Ｋ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 を求める必要がない
ので、操作部４は、メモリに記憶していた回帰式を呼び
出し、対数変換された測定データを直接に（３）式に適
用して水分値を演算により求めるように切替えを行う。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、水分
によって吸収されやすい水分測定赤外線と水分、その他
の成分の影響が小さい参照測定赤外線とを被測定物に照
射し、その反射光から受光量を求め、受光量を対数変換
して多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎi （ｉ＝１〜
ｎ）を求め、回帰式を決定し、それを記憶して使用する
ようにしたので、被測定物の性状の違いによる測定誤差
を低減することができる。
によって吸収されやすい水分測定赤外線と水分、その他
の成分の影響が小さい参照測定赤外線とを被測定物に照
射し、その反射光から受光量を求め、受光量を対数変換
して多重回帰式演算を行って係数Ｋ，Ｎi （ｉ＝１〜
ｎ）を求め、回帰式を決定し、それを記憶して使用する
ようにしたので、被測定物の性状の違いによる測定誤差
を低減することができる。
【図１】本発明の赤外線水分測定方法の一実施例を説明
するための流れ図である。
するための流れ図である。
【図２】本発明の赤外線水分測定装置の一実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】水酸化アルミニウムについての本発明の赤外線
水分測定方法と乾燥法とによる水分の測定結果を示す相
関図である。
水分測定方法と乾燥法とによる水分の測定結果を示す相
関図である。
【図４】水酸化アルミニウムについての従来の赤外線水
分測定方法と乾燥法とによる水分の測定結果を示す相関
図である。
分測定方法と乾燥法とによる水分の測定結果を示す相関
図である。
【図５】水酸化アルミニウムＡについての乾燥法による
水分測定値と赤外線水分測定装置の光電変換出力との関
係を示す相関図である。
水分測定値と赤外線水分測定装置の光電変換出力との関
係を示す相関図である。
【図６】水酸化アルミニウムＢについての乾燥法による
水分測定値と赤外線水分測定装置の光電変換出力との関
係を示す相関図である。
水分測定値と赤外線水分測定装置の光電変換出力との関
係を示す相関図である。
【図７】性状の異なる水酸化アルミニウム間の吸光度値
の差異を示す相関図である。
の差異を示す相関図である。
【図８】類似物質間の吸光度値の差異を説明するための
相関図である。
相関図である。
１ 光学系 ２ アナログ処理部 ３ デジタル処理部 ４ 操作部 １３ 回転ディスク １４ ディスク回転モータ １６ 凹面鏡 １７ 凸面鏡 １８ 赤外線検出器 １９ 回転位置検出器 Ｆ 干渉フィルタ Ｓ 被測定物
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定物の含水量により赤外線吸収量が
変化する波長域の水分測定赤外線とこの水分測定赤外線
に近接し水分その他の成分の影響が小さい波長域の参照
赤外線とを被測定物に照射すると共にこの被測定物から
のこれら赤外線の反射光を受光する工程と、 前記受光した前記水分測定赤外線及び参照赤外線の受光
量Ｘi （ｉは自然数）を求める工程と、 前記受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を求める対数変
換工程と、 複数のサンプルについて前記対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独
立変数、サンプルの実測水分値Ｙを従属変数とする一次
結合式に基づいて多重回帰式演算を行って回帰式を決定
する回帰式決定工程と、 前記回帰式を記憶する記憶工程と、 被測定物について求められた前記対数値を前記回帰式に
適用して水分値を演算する水分値演算工程とを備えたこ
とを特徴とする赤外線水分測定方法。 - 【請求項２】 被測定物の含水量により赤外線吸収量が
変化する波長域の水分測定赤外線とこの水分測定赤外線
に近接し水分その他の成分の影響が小さい波長域の参照
赤外線とを被測定物に照射すると共にこの被測定物から
のこれら赤外線の反射光を受光し、受光した前記水分測
定赤外線及び参照赤外線の受光量Ｘi（ｉは自然数）を
求める光学系と、 前記光学系で求められた受光量Ｘi の対数値ｌｏｇ（Ｘ
i ）を求める対数変換手段と、 複数のサンプルについて前記対数値ｌｏｇ（Ｘi ）を独
立変数、サンプルの実測水分値Ｙを従属変数とする一次
結合式に基づいて多重回帰式演算を行って回帰式を決定
する回帰式決定演算手段と、 前記回帰式を記憶する記憶手段と、 被測定物について求められた前記対数値を前記回帰式に
適用して水分値を演算する水分値演算手段と、 前記回帰式演算手段を使用するかしないかを選択する操
作部とを備えたことを特徴とする赤外線水分測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33470293A JPH07198599A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 赤外線水分測定方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33470293A JPH07198599A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 赤外線水分測定方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198599A true JPH07198599A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18280264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33470293A Withdrawn JPH07198599A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 赤外線水分測定方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198599A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010004999A1 (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | 新日本製鐵株式会社 | 配合原料の水分測定方法及び水分測定装置 |
| JP2010091376A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | 焼結原料の含有水分量測定装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33470293A patent/JPH07198599A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010004999A1 (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | 新日本製鐵株式会社 | 配合原料の水分測定方法及び水分測定装置 |
| JP4890645B2 (ja) * | 2008-07-07 | 2012-03-07 | 新日本製鐵株式会社 | 配合原料の水分測定方法 |
| KR101247445B1 (ko) * | 2008-07-07 | 2013-03-26 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 배합 원료의 수분 측정 방법 및 수분 측정 장치 |
| JP2010091376A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | 焼結原料の含有水分量測定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |