JPH07198713A - 水分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量式水分計として試料の排出機能を備えた
高価な水分計を用いる必要をなくし、廉価な重量式水分
計を用いて所望の試料の水分値を適切に自動計測できる
ようにする。 【構成】 受皿３を支持して移動させる支持手段２１
と、この支持手段２１によって支持されて試料投下位置
の下方に配置された受皿３上に試料ｍが投下された後に
この受皿３を重量式水分計１側へ移動させてその重量測
定部１０上に載置させてから前記試料ｍの水分測定を実
行させると共に、その水分測定が終了した後に前記受皿
３を予め設定された所定の初期位置へ復帰させるように
前記支持手段２１の動作を制御する制御手段Ｃと、前記
受皿３が所定の初期位置へ復帰する途中又は前記受皿３
上に次の試料ｍが投下される以前の時期に、水分測定が
終了した試料ｍを受皿３上から落下させて排除する試料
排除手段２３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、重量式水分計を利用し
て合成樹脂製ペレットやその他の各種材料の水分値を自
動測定させるタイプの水分測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水分測定装置としては、
例えば特公昭５１−２８０９４号公報に所載のものが存
在する。この従来のものは、図８に示すように、コンベ
ア５０に取付けられたサンプリング容器５１を、矢印Ｎ
１に示すように材料ホッパー５２の下方に配置させるこ
とによりこのサンプリング容器５１内に適当量の試料を
収容し、その後このサンプリング容器５１を重量式水分
計６０の上方位置へ移動させてから矢印Ｎ２に示すよう
に上下逆さまに引っ繰り返すことにより、サンプリング
容器５１内の試料を重量式水分計６０の投入口６１内へ
投入し、その水分測定を実行させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置に適用される重量式水分計６０としては、その
投入口６１から投入された材料の水分測定を行う機能を
有するだけでは足りず、その水分測定が終了した材料を
排出シュート６２を介して逐次外部へ排出するための特
殊な機構を備えたものを用いる必要がある。従って、従
来では、水分測定機能を具備するに過ぎない一般に市販
されているタイプの安価な重量式水分計を用いてサンプ
リング材料の自動水分測定を実行することはできず、特
殊な重量式水分計６０の製作コスト又は購入コストが嵩
み、装置全体が高価となる難点があった。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みて提案されたもの
で、重量式水分計として試料の排出機能を備えた高価な
水分計を用いる必要をなくし、廉価な重量式水分計を用
いて所望の試料の水分値を適切に自動計測できるように
することを、その目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された請求項１に記載の本発明に係る水分測定装
置は、重量測定部上に載置された受皿上の試料の水分値
を測定可能に構成された重量式水分計を備えた水分測定
装置であって、前記受皿を支持してこの受皿を試料投下
位置の下方位置から重量式水分計の重量測定部へ移動可
能とすべく前記両位置間で受皿を往復動させる支持手段
と、この支持手段で支持されて試料投下位置の下方に配
置された受皿上に試料が投下された後にこの受皿を重量
式水分計側へ移動させてその重量測定部上に載置させて
から前記試料の水分測定を実行させると共に、その水分
測定が終了した後に前記受皿を予め設定された所定の初
期位置へ復帰させるように前記支持手段の動作を制御す
る制御手段と、前記受皿が所定の初期位置へ復帰する途
中又は前記受皿上に次の試料が投下される以前の時期
に、水分測定が終了した試料を受皿上から落下させて排
除する試料排除手段とを備えている。

【０００６】上記請求項１に記載の水分測定装置におけ
る試料排除手段としては、請求項２に記載の通り、支持
手段によって支持された受皿が水平方向へ移動する際
に、受皿上の試料を掻き落とすように受皿の上面に摺接
するスクレーパを適用することができる。

【０００７】請求項３に記載の本発明に係る水分測定装
置は、上記請求項１又は２の構成において、前記試料投
下位置には、試料を気力輸送するための気力輸送管の一
端開口部が設けられていると共に、この気力輸送管に設
けられた開閉バルブが制御手段の制御によって開とされ
ることによりこの気力輸送管を介して気力輸送されてく
る適量の試料が受皿上に投下されるように構成されてい
る。

【０００８】請求項４に記載の本発明に係る水分測定装
置は、上記請求項１乃至３の何れかの構成において、前
記制御手段は、支持手段によって支持された受皿が試料
投下位置の下方に配置されてこの受皿上に試料が投下さ
れるよりも以前の時期に、空の受皿を重量式水分計の重
量測定部上に載置させて、風袋引き用の受皿の重量測定
を行わせるように制御すべく構成されている。

【０００９】請求項５に記載の本発明に係る水分測定装
置は、上記請求項１乃至４の何れかの構成において、前
記重量式水分計で順次測定された試料の水分値のデータ
を記録紙に印字出力するプリンターが具備されている。

【００１０】

【作用】上記構成を特徴とする請求項１に記載の本発明
に係る水分測定装置においては、先ず支持手段によって
支持した受皿を試料投下位置の下方に配置させた状態で
この受皿上に試料を投下させた後に、この受皿を重量式
水分計側へ移動させてその重量測定部上に載置させるこ
とにより、この重量式水分計で前記試料の水分値を測定
することができる。次いで、その水分測定が終了する
と、受皿を所定の初期位置へ復帰させるが、この復帰途
中又は次の新たな試料が受皿上に投下される迄の時期
に、水分測定が終了した試料が試料排除手段によって受
皿から落下され排除される。従って、上記した一連の水
分測定作業を繰り返して実行できることとなる。而し
て、上記のようにして、試料を受皿ごと重量式水分計の
重量測定部に載置させて水分値を測定させるようにすれ
ば、重量式水分計として、水分測定が終了した試料を排
出させるための特別な機構を備えたタイプの重量式水分
計を用いる必要はなくなる。

【００１１】請求項２に記載の本発明に係る水分測定装
置においては、受皿を水平方向に移動させている際にス
クレーパを受皿の上面に摺接させることにより、水分測
定が終了した試料をその受皿から掻き落として排除でき
る。かかるスクレーパの使用によれば、試料の排除が容
易であり、しかもスクレーパ自身は固定でもよいから、
その構成を非常に簡素にできることとなる。

【００１２】請求項３に記載の本発明に係る水分測定装
置においては、所望の試料を気力輸送管を用いて所定の
試料投下位置へ気力輸送させることができるので、コン
ベア等によって試料を輸送させる手段に比較するとその
構成をかなり簡素にできて、試料の輸送距離に大きな制
約を受けず、輸送距離をかなり長距離に設定することが
できる。その結果、試料の製造ラインからかなり離れた
位置に水分測定装置を設置させることが可能となる。ま
た、気力輸送管による試料の気力輸送は、制御手段によ
って気力輸送管の開閉バルブを制御することによって実
行できるので、受皿上への試料の投下時期等も適切に調
整できるととなる。

【００１３】請求項４に記載の本発明に係る水分測定装
置においては、受皿上に試料を投下させる以前の時期
に、空の受皿を重量式水分計の重量測定部上に載置させ
て、受皿の重量測定を行わせることができるので、試料
の水分測定時にはこの受皿の実際の重量を差し引いた上
での試料の水分値の算出が適切に行えることとなる。

【００１４】請求項５に記載の本発明に係る水分測定装
置においては、重量式水分計で順次測定した試料の水分
値のデータをプリンターで記録紙に印字出力させること
により、そのデータを記録し、保存させておくことがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明に係る水分測定装置Ａの一
例を示す概略正面図、図２はその外観構成の一例を示す
斜視図、図３は平面概略断面図である。図１において、
この水分測定装置Ａは、例えば樹脂成形システムにおけ
る合成樹脂ペレットの水分管理用途等に使用されるもの
で、ホッパーＨ内に収容されて樹脂成形機に供給される
合成樹脂ペレットｍの適量をサンプリングしてその試料
の水分測定を行うものである。

【００１６】この水分測定装置Ａは、重量式水分計１
と、この重量式水分計１で試料ｍの水分測定を実行させ
るための補助装置２とから構成されている。重量式水分
計１としては、その重量測定部１０上に、図６に示すよ
うに試料ｍを受皿３ごと載置させた場合に、この受皿３
の重量を勘案した上で、試料ｍの重量測定、この試料ｍ
の加熱・乾燥、及びこの乾燥後の試料ｍの重量測定を行
うことにより、試料ｍの水分値を算出する機能を備えた
ものである。

【００１７】補助装置２は、気力輸送管４の一端部４ａ
側が接続された下部開口状の試料投下用のガイド体２
０、このガイド体２０から投下される試料ｍを受領する
ための受皿３を支持する支持アーム２１、この支持アー
ム２１の駆動やその他の信号処理を制御するためのコン
トローラＣ（本発明に係る制御手段に相当）、プリンタ
ー２２、及びスクレーパ２３等を具備している。

【００１８】ここで、気力輸送管４は、その他端部４ｂ
側がホッパーＨの底部にサンプリング装置５を介して接
続されている。このサンプリング装置５は例えば開閉バ
ルブ等によって構成されたもので、このサンプリング装
置５が開とされてその上流側から圧縮空気を供給させる
ことにより、ホッパーＨ内の合成樹脂ペレットｍの一部
をガイド体２０内へ気力輸送可能である。尚、サンプリ
ング装置５の開閉や圧縮空気の供給・停止は、コントロ
ーラＣからの制御信号の出力によって制御されるように
構成されている。

【００１９】支持アーム２１は、偏平な円板状に形成さ
れた受皿３を支持し、この受皿３を試料投下用のガイド
体２０の直下の位置と重量式水分計１の重量測定部１０
の位置との両者間で往復移動させ得るように構成されて
いる。具体的には、この支持アーム２１の一端側は昇降
シリンダ２４に支持されていると共に、図３に示すよう
にこの支持アーム２１の下面部にはリニアドモータ２５
のロッド２５ａが連結されている。そして、このロッド
２５ａが矢印ａ方向に伸縮すると、この支持アーム２１
は昇降シリンダ２４を中心として矢印ｂ方向の水平方向
に沿って回転自在である。また、この支持アーム２１
は、昇降シリンダ２４が図１の矢印ｃに示すように昇降
することにより、その設定高さも上下動自在となるよう
に構成されている。リニアドモータ２５のロッド２５ａ
と支持アーム２１との連結部の構造、又はリニアドモー
タ２５の取付部位の構造は、前記支持アーム２１の上下
動作や回転動作に柔軟に対応し得るフレキシブルな構造
となっている。

【００２０】スクレーパ２３は、補助装置２内の適当な
高さへ固定して設けられたもので、後述する通り水分測
定が終了した試料ｍを受皿３から掻き落とす際に使用さ
れる。このスクレーパ２３の下方には、受皿３から掻き
落とされた試料ｍを収容させておくための容器２６が配
置されている。上記した補助装置２の各部は、合成樹脂
製等の適当なカバーリングケース２７内に収容されてい
るが、そのうち容器２６は、図２に示すように引き出し
状に形成されており、その内部に水分測定済の試料ｍが
満杯になったときには、この容器２６を引き抜いて試料
ｍを廃棄できるように構成されている。

【００２１】プリンター２２は、重量式水分計１で測定
された試料ｍの水分値のデータをコントローラＣの制御
指令に従って所定の記録紙に印字出力するものである。
このプリンター２２は、例えば図２に示すように、基台
２８内に格納されて、その前面位置から記録紙Ｋを排出
できるように取付けられている。

【００２２】コントローラＣは、ＣＰＵ又はマイクロコ
ンピュータ等を用いて構成されたもので、既述した気力
輸送管４のサンプリング装置５の開閉動作や圧縮空気の
供給・断続、並びにプリンター２２の駆動制御を実行す
る他に、昇降シリンダ２４、リニアドモータ２５、及び
重量式水分計１等についても後述の如き所定の制御を実
行するように構成されている。

【００２３】次に、上記コントローラＣによる動作制御
を説明しつつ、この水分測定装置Ｓの使用例、作用の一
例について説明する。この水分測定装置Ｓでは、試料ｍ
の水分測定作業に際して、事前に風袋引き作業を行うよ
うに構成されている。即ち、この水分測定装置Ｓの補助
装置２等に設けられたスイッチ（不図示）の操作、或い
は自動タイマー設定等によってこの水分測定装置Ｓを起
動させると、先ずコントローラＣから重量式水分計１を
オンとする制御信号が送信され、重量式水分計１は所定
の水分測定が可能な態勢となる。また、コントローラＣ
は、補助装置２に対し風袋引きに必要な動作を指令す
る。この動作は、先ず図１に示す初期状態から、図４
（ａ）に示すように、昇降シリンダ２４を駆動させて支
持アーム２１を矢印ｄ方向に上昇させ、受皿３の上面を
スクレーパ２３の高さに設定する。

【００２４】次いで、図４（ｂ）に示すようにリニアド
モータ２５を駆動させて、支持アーム２１を矢印ａの水
平方向に往復移動させる。これにより、受皿３を矢印ｅ
方向に往復動作させてその上面をスクレーパ２３の先端
部に摺接させることができ、受皿３上に残留していた試
料ｍ又は汚れ等をこのスクレーパ２３によって掻き落と
して排除することができる。また、かかる作業が終了し
た後には、図４（ｃ）の矢印ｆ方向に支持アーム２１を
水平移動させて、受皿３を重量式水分計１の重量測定部
１０の直上位置へ配置させ、その後矢印ｇに示すように
支持アーム２１を下降させる。これにより、空の受皿３
の重量が重量式水分計１で測定され、そのデータが重量
式水分計１で記憶される。

【００２５】尚、支持アーム２１の先端部の受皿３を支
持する位置には、図３に示すように開口部２１ａが開設
されており、図４（ｃ）に示すような受皿３の計量時に
は、前記開口部２１ａが逃げとなって支持アーム２１が
重量測定部１０に接触しないように配慮されている。ま
た、上記のようにして受皿３の計量が終了すると、支持
アーム２１が図１で示した元の初期位置に復帰する。こ
の復帰動作は、上記の支持アーム２１の動作工程とは逆
の工程でなされるが、この復帰動作時にあっては受皿３
をスクレーパ２３に摺接させる必要はない。

【００２６】上記した風袋引き用の受皿３の重量測定
は、この受皿３の重量が予め明らかである場合には必ず
しも実行する必要はなく、例えば受皿３の重量値を重量
式水分計１に予め入力させておく等して、省略すること
も可能である。但し、本実施例のように、受皿３の重量
測定を逐一実行すれば、受皿３の実際の重量を勘案した
水分値の算出が行えるので、例えば受皿３の長期使用に
よってその重量変化が生じた場合であっても、正確な水
分値の算出が行えるという利点が得られ好ましい。

【００２７】次に、上記の風袋引き作業が終了した後
は、実際に試料ｍの水分測定を実行する。この作業に際
しては、先ず図５（ａ）に示すように、支持アーム２１
を上昇させて受皿３をガイド体２０の下端開口部に接近
させた状態において、気力輸送管４のサンプリング装置
５を一定時間だけ開放し、気力輸送管４の上流側から圧
縮空気を供給させる。これにより、ホッパーＨ内の材料
ｍがガイド体２０内に気力輸送され、これが試料ｍとし
て受皿３上に投下されることとなる。その後は、図５
（ｂ）、（ｃ）の矢印ｈ〜ｋに示すように、受皿３上の
試料ｍがガイド体２０やスクレーパ２３に接触しないよ
うに支持アーム２１が昇降動作を伴った水平動作を行う
ことにより、受皿３が重量式水分計１側へ移動され、図
６に示すように試料ｍを載せた受皿３が重量式水分計１
の重量測定部１０上に載置される。

【００２８】これにより、重量式水分計１では、試料ｍ
の乾燥前の重量測定、試料ｍの加熱乾燥、及び乾燥後の
試料ｍの重量測定を実行し、受皿３の重量を配慮した上
で、試料ｍの水分値を算出する。そして、この水分値の
データを水分測定が終了した旨の信号と共にコントロー
ラＣに送出する。これにより、コントローラＣは、測定
データをプリンター２２側に転送して記録紙Ｋに印字出
力させて記録させる。

【００２９】また、コントローラＣは、水分測定の終了
後に支持アーム２１及び受皿３を元の初期位置に復帰さ
せるべく制御するが、この際には先ず図７（ａ）に示す
ように、支持アーム２１を上昇させた後に、図７（ｂ）
に示すように、そのまま支持アーム２１を水平移動させ
て、受皿３の上面をスクレーパ２３に摺接させる。これ
により、水分測定が終了した試料ｍを受皿３から掻き落
として、容器２６内に落下収容させることができる。か
かる試料ｍの排除が終了した後には、図１で示した元の
初期位置へ復帰され、次の新たな試料ｍの水分測定に備
えられることとなる。

【００３０】水分測定が終了した試料ｍを受皿３から排
除させる手段としては、上記スクレーパ２３に代えて、
例えば圧縮空気を受皿３に吹付ける手段を適用すること
も可能であるが、この場合には試料ｍの飛散、散乱を防
止するための特別な措置を講ずる必要がある。

【００３１】上記した一連の動作は、全てコントローラ
Ｃによって制御されている。従って、例えばタイマー等
を用いて上記動作を一定時間毎に繰り返して実行するよ
うに設定すれば、樹脂成形システムにおける水分管理を
無人化できる。また、そのデータはプリンター２２によ
る記録紙Ｋへのデータ出力によって適切に保存すること
ができる。更に、この水分測定装置Ｓで得られた水分値
のデータを合成樹脂製ペレットｍの乾燥装置（不図示）
へ送信させる等して、このデータに基づいて乾燥装置を
運転させるようにすれば、合成樹脂製ペレットｍの乾燥
度を常に一定の適正な乾燥度に維持させるような制御も
可能となる。

【００３２】尚、上記実施例では、試料ｍの水分測定後
に直ちにこの試料ｍを受皿３上から排除させているが、
請求項１に記載の本発明は必ずしもこのように構成する
必要はない。例えば、水分測定が終了した試料ｍをその
まま受皿３上に放置させておき、次の新たな試料ｍの水
分測定が開始される段階になった時点で先の試料ｍを受
皿３から排除させるようにしてもよい。但し、試料ｍの
排除時期が遅くなるほど受皿３への付着が強固となって
その排除が困難となるので、水分測定直後に排除するこ
とが望ましい。

【００３３】また、上記実施例では、図１で示した受皿
３の位置を所定の初期位置とし、逐次この位置に受皿３
を復帰させるようにしているが、本発明に係る受皿３の
初期位置は決してこれに限定されず、他の位置に受皿３
を復帰させるようにしても何ら構わない。

【００３４】更に、上記実施例では、樹脂成形システム
における合成樹脂製ペレットの水分測定を一例として説
明したが、本発明はこれに限定されず、それ以外のシス
テムに適用しても無論構わない。従って、試料ｍの種類
も一切限定されず、鉱物、金属、食品、穀物等の様々な
材料の水分測定に適用することができる。その他、本発
明では、受皿３の具体的な構成は勿論のこと、この受皿
３を支持するための支持手段も上記実施例のような支持
アーム２１に限定されないことは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項１乃至５に記載の本発明に係る水分測定装置によれ
ば、試料の水分測定を自動化させ得ることは勿論のこ
と、水分測定対象となる試料を受皿ごと重量式水分計の
重量測定部に載置させてその水分測定を実行させるの
で、重量式水分計としては、従来のような試料の排出機
構を備えた高価なものを用いる必要がなく、かかる排出
機構を有しない一般タイプの重量式水分計を簡易に利用
することができ、装置全体のコストをかなり廉価にする
ことができるという格別な効果が得られる。

【００３６】特に、請求項２に記載の本発明によれば、
受皿を水平方向に移動させている際にスクレーパを受皿
の上面に摺接させることにより水分測定が終了した試料
をその受皿から掻き落として排除できるので、試料を大
きく飛散させるような不具合を生じさせることなくその
排除が適切且つ確実に行え、しかもスクレーパ自身は固
定でもよいから装置の構成を簡素にできる利点が得られ
る。

【００３７】請求項３に記載の本発明によれば、試料を
気力輸送管を用いて所定の試料投下位置へ気力輸送させ
ることができるので、簡易な構成によって試料の輸送距
離を大きくすることができ、試料の製造ラインからかな
り離れた位置に水分測定装置を設置させることができる
利点が得られる。

【００３８】請求項４に記載の本発明によれば、受皿上
に試料を投下させる以前の時期に、空の受皿の実際の重
量を計測することができるので、試料の水分測定データ
としては実際の受皿の重量を勘案した正確なデータの算
出が行えるという利点が得られる。

【００３９】請求項５に記載の本発明によれば、重量式
水分計で順次測定した試料の水分値のデータをプリンタ
ーで印字出力させて記録し、保存させておくことができ
るので、水分監視等に際して一層便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水分測定装置の一例を示す概略説
明図。

【図２】本発明に係る水分測定装置の一例を示す外観斜
視図。

【図３】本発明に係る水分測定装置の一例を示す概略平
面図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は風袋引きの動作手順を示す説
明図。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は試料投下からその水分測定に
到る一連の動作手順を示す説明図。

【図６】試料の水分測定時の状態を示す説明図。

【図７】（ａ），（ｂ）は水分測定が終了した後の動作
を示す説明図。

【図８】従来の水分測定装置の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 重量式水分計 ２ 補助装置 ３ 受皿 ４ 気力輸送管 ５ サンプリグ装置 １０ 重量測定部 ２０ ガイド体 ２１ 支持アーム ２２ プリンター ２３ スクレーパ ２４ 昇降シリンダ ２５ リニアドモータ ２６ 容器 ２７ カバーリングケース Ｃ コントローラ ｍ 試料 Ｓ 水分測定装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量測定部上に載置された受皿上の試料の
   水分値を測定可能に構成された重量式水分計を備えた水
   分測定装置であって、 前記受皿を支持してこの受皿を試料投下位置の下方位置
   から重量式水分計の重量測定部へ移動可能とすべく前記
   両位置間で受皿を往復動させる支持手段と、 この支持手段で支持されて試料投下位置の下方に配置さ
   れた受皿上に試料が投下された後にこの受皿を重量式水
   分計側へ移動させてその重量測定部上に載置させてから
   前記試料の水分測定を実行させると共に、その水分測定
   が終了した後に前記受皿を予め設定された所定の初期位
   置へ復帰させるように前記支持手段の動作を制御する制
   御手段と、 前記受皿が所定の初期位置へ復帰する途中又は前記受皿
   上に次の試料が投下される以前の時期に、水分測定が終
   了した試料を受皿上から落下させて排除する試料排除手
   段とを備えていることを特徴とする水分測定装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記試料排除手段は、
   支持手段によって支持された受皿が水平方向へ移動する
   際に、受皿上の試料を掻き落とすように受皿の上面に摺
   接するスクレーパであることを特徴とする水分測定装
   置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、上記試料投下位
   置には、試料を気力輸送するための気力輸送管の一端開
   口部が設けられていると共に、この気力輸送管に設けら
   れた開閉バルブが制御手段の制御によって開とされるこ
   とによりこの気力輸送管を介して気力輸送されてくる適
   量の試料が受皿上に投下されるように構成されているこ
   とを特徴とする水分測定装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３の何れかにおいて、上記制
   御手段は、支持手段によって支持された受皿が試料投下
   位置の下方に配置されてこの受皿上に試料が投下される
   よりも以前の時期に、空の受皿を重量式水分計の重量測
   定部上に載置させて、風袋引き用の受皿の重量測定を行
   わせるように制御すべく構成されていることを特徴とす
   る水分測定装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４の何れかにおいて、上記重
   量式水分計で順次測定された試料の水分値のデータを記
   録紙に印字出力するプリンターが具備されていることを
   特徴とする水分測定装置。