JPH0833353B2 - 脱ぷ率の測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、脱ぷ率の測定装置に関するもので、籾摺
機や、籾摺選別プラント等において、籾摺制御や、玄米
と籾とを選別する選別装置の選別制御等に利用できる。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） 籾摺機は、脱ぷ率が一定になるように一対の脱ぷロー
ルの間隙調節を行う。しかし、ロール間隙調節は、脱ぷ
ロール間の間隙を基準として行うために、実際の脱ぷ率
との間には大きい差を生ずることがある。

この発明は、脱ぷ率を正確に、自動的に測定して、籾
摺機のロール間隙調節等の籾摺制御の自動化を正確化し
ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、脱ぷ率センサのセンサ光におけるサンプ
リング粒に対する所定粒数の透過光量を検出して、この
検出値により透過率区分毎の透過率粒数分布グラフを作
成する透過率穀粒分布グラフ作成手段と、前記透過率穀
粒分布グラフ作成手段で作成された透過率大側の大きな
山形状部分におけるピーク値を含む所定範囲の透過光量
の平均により玄米平均ブロック値を算出する玄米平均ブ
ロック値算出手段と、前記透過率穀粒分布グラフ作成手
段で作成された透過率小側の小さな山形状部分における
透過率最小側の所定範囲を除去した後のブロックから透
過率大側の所定ブロック範囲の透過光量の平均により籾
平均ブロック値を算出する籾平均ブロック値算出手段
と、前記籾平均ブロック値から前記玄米平均ブロック値
を差し引いた値に対して、前記透過率粒数分布グラフの
透過率小側の穀粒分布粒数の大から小への変化に関連し
て小から大に変化する定数を乗算して得られた値に、前
記玄米平均ブロック値算出手段で算出した玄米平均ブロ
ック値を加算して籾・玄米の判別しきい値を算出する判
別しきい値算出手段と、からなる脱ぷ率の測定装置であ
る。

（作用） 脱ぷ率センサのセンサ光を、摺落米の所定粒数のサン
プリング粒に照射し、その透過光量を検出して、透過率
区分毎の粒数を算出して、透過率粒数分布グラフを作成
する。次いで、この透過率穀粒分布グラフにおける透過
率大側の大きな山形状部分のピーク値を含む所定範囲の
透過光量、分布穀粒数とから、玄米平均ブロック値を算
出し、また、前記透過率穀粒分布グラフの透過率小側の
小さな山形状部分における透過率最小側の所定範囲を除
去した残りの透過率小側の所定ブロック範囲の透過光量
と分布粒数から、籾平均ブロック値を算出する。

次いで、このように算出された籾平均ブロック値から
前記玄米平均ブロック値を差し引いた値に対して、前記
透過率粒数分布グラフにおける透過率小側の穀粒分布粒
数の大から小への変化に関連して、小から大に変化する
定数を乗算して得られた値に、前記玄米平均ブロック値
算出手段で算出した玄米平均ブロック値を加算して籾・
玄米の判別しきい値を算出し、当該しきい値を基準にし
て、脱ぷ率センサの検出透過光量から籾・玄米の別を判
別する。

（発明の効果） この発明は、前記のように、脱ぷ率センサのサンプリ
ング粒に対するセンサ光の透過率によって、透過率粒数
分布グラフを作成し、玄米平均ブロック値及び籾平均ブ
ロック値を算出し、前記籾平均ブロック値から前記玄米
平均ブロック値を差し引いた値に対して、前記透過率粒
数分布グラフの透過率小側の穀粒分布粒数の大小に関連
して補正される定数を乗算して得られた値に、前記玄米
平均ブロック値算出手段で算出した玄米平均ブロック値
を加算して、籾・玄米の判別しきい値を摺落米の脱ぷ状
態に応じて補正しながら算出するので、脱ぷ率の算出が
正確となり、脱ぷロールの間隙調節等が正確となる。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第２図において、籾摺機の機体上部には、回転周速差
を有する一対の脱ぷロールからなる脱ぷ装置1,この脱ぷ
装置１に籾を供給する籾供給漏斗2,及び脱ぷ装置１で脱
ぷされた摺落米を玄米と籾とに選別する回転選別筒から
なる選別装置３等を有し、また、機体の下部には、脱ぷ
装置１による摺落米を風選する主風選装置4,及び該選別
装置３で選別された玄米を風選する副風選装置５等を設
けている。

また、機体の一側には、籾摺制御を行う脱ぷ率制御装
置６を設けると共に、摺落米の一部のサンプル粒を流下
させながら、このサンプリング粒から脱ぷ率を検出する
脱ぷ率センサ７を設けている。８は、摺落米揚穀機で、
脱ぷ装置１で脱ぷされた摺落米や、主風選装置４で選別
された戻り混合米等を受けて、この選別装置３へ揚穀す
る構成である。９は、玄米揚穀機で、副風選装置５で風
選された玄米を受けて取出す構成である。10は、排塵機
で、核風選装置4,5で風選した籾穀や塵埃等を吸引排出
するものである。

第１図において、マイクロコンピュータ11を有した脱
ぷ率制御装置６において、脱ぷ率センサ７を構成する発
光素子12から受光素子13へ照射される発光に、摺落米の
サンプリング粒Ａを一粒毎横断通過させることによっ
て、このサンプリング粒Ａを照射したときの発光の透過
光量を入力して、脱ぷ率の演算処理を行うものである。

光量制御装置15は、脱ぷ率制御装置６の一部として設
けられていて、発光素子12の光量を調節制御する光量調
節出力部18の出力回路19を有し、また、受光素子13が検
出する一粒毎の透過光量を入力する入力回路20、及び一
粒毎の信号を検出する粒信号検出回路21を設け、発光素
子12による光量が予め設定された光量調節設定範囲内に
入るように自動調節される構成である。

第３図〜第６図において、脱ぷ率の演算処理の制御行
程を説明する。

第３図は、脱ぷ率センサ７によって検出される所定粒
数のサンプリング粒Ａの一粒毎の光量の透過率を度数分
布としてグラフィック化した透過率粒数分布（以下透過
率曲線と云う）の一般的な形態を示すものである。脱ぷ
装置１で籾摺されると摺落米は、通常80％程度の脱ぷ率
で籾摺されるので、玄米の透過光量を示す大きな山形状
線Ｂ、及び、籾の透過光量を示す小さな山形状線Ｃが、
前記透過率曲線として表示される。

脱ぷ率制御装置６における脱ぷ率の算出処理は、 （１）このような透過率曲線のグラフィック処理制御を
行う。

（２）この透過率曲線グラフの透過率大部分の玄米透過
光量分布を表示する大きな山形状グラフから後述の方法
で玄米平均ブロック値、及び、透過率小部分の籾透過
光量の分布を示す小さな山形状グラフから後述の方法で
籾平均ブロック値を、算出処理制御する。

（３）前記玄米平均ブロック値，前記籾平均ブロック
値及び後述の方法で算出される定数により、玄米と籾
との境界位置である境界ブロック値（しきい値）を算
出処理制御する。

（４）この境界ブロック値を境として、玄米側のサン
プリング粒数と籾側のサンプリング粒数によって脱ぷ率
を算出処理制御する。

の各行程の制御によって行われる。

これを更に詳細に説明する。

第３図において、最大の透過率をブロック１とし、最
小の透過率をブロックＮとして区分している。例えば、
一回のサンプリング粒Ａの粒数を2,000粒、脱ぷ率セン
サ７によって検出する時間を20秒、ブロック数Ｎを64ブ
ロックとする。また、全ブロック数Ｎ間の各平均透過光
量に相当する出力電圧を、一粒信号電圧Ｖとして、０〜
12V（ボルト）として出力するように設定している。

玄米平均ブロック値は、玄米の平均値であって、こ
の玄米平均ブロック値の算出方法は次のとおりであ
る。玄米粒数が第３図の透過率大側の大きな山形状線Ｂ
のピーク値のときの粒数を基準として、その粒数から一
定値Ｍ（例えば25粒）の範囲内にある粒数のブロックの
光量積算の加算値を、粒数の加算値で割った値とし、大
きな山形状線Ｂの所定部分の一粒当りの平均透過光量を
求める。この場合に、ピーク粒数に対して25粒差し引い
たブロック数が、例えば、10ブロック以上存在しないと
きは、ピーク粒数に近い上位10ブロックにより、前記と
同様の計算方法で算出する。

籾平均ブロック値は、籾の平均値であって、この籾
平均ブロック値の算出方法は次のとおりである。即
ち、総サンプリング粒数（2,000粒）の籾側（透過光率
小側）から例えば５粒まで分布したブロックをカット
し、次のブロックを基準ブロックとして、玄米分布側へ
のｎブロック（例えば10ブロック）について、光量積算
の加算値を粒数の加算値で割った値とし、小さな山形状
線Ｃの部分から一粒当りの籾の平均透過光量を求める。

このようにして、玄米平均ブロック値及び籾平均ブ
ロック値が求められると、これらを参考にしながら境
界ブロック値（しきい値）を算出する。その算出方法
は次のとおりである。

＝（−）×Ｋ＋ K:定数 この定数Ｋについては、籾平均ブロック値の算出を行
った上位ｎブロック（例えば10ブロック）の粒数によ
り、次のように規定する。

100粒未満 …Ｋ＝0.55 100〜149粒…Ｋ＝0.47 150粒以上 …Ｋ＝0.40 一般に脱ぷ率の高低によって、透過率曲線の形態が第
４図〜第６図のように作成される。第４図は、脱ぷ率が
高いとき（例えば90％以上）で、籾側に山形状線Ｃが形
成されないで、単純な傾斜線を形成する。この形態では
Ｋ＝0.55とする。

また、第５図は、脱ぷ率が普通のとき（例えば80〜90
％）で、籾側に低い山形状線Ｃが形成される。この形態
ではＫ＝0.47とする。

また、第６図は、脱ぷ率が低いとき（例えば80％以
下）で、籾側に通常よりも高い山形状線Ｃが形成され
る。この形態ではＫ＝0.4とする。

上記のように、籾側ｎブロックの粒数にて、Ｋの値を
変更し、境界ブロック値を変更する。籾側の粒数の少
いときは、籾粒数が少く脱ぷ率が高いものとして境界ブ
ロック値を大きくし（第４図）、また逆に粒数の多い
ときは、境界ブロック値を小さい方に設定制御する
（第６図）。

摺落米サンプリング粒Ａの分布により、脱ぷ率を算出
するとき、脱ぷ率センサ７の発光の透過率に対する分布
は、玄米と籾の山形状が完全に分かれた分布形態ではな
く、両者が相重合した部分をもつ分布となり、境界ブロ
ック値（玄米と籾との判定のしきい値）により、計算脱
ぷ率の精度が決まる。実脱ぷ率の高低によって、籾側上
位ブロックの粒数が変ることを利用して、その粒数によ
り境界ブロック位置を調整することにより、実脱ぷ率に
対する計算脱ぷ率の精度を高めることができる。

このようにして、境界ブロック値が決まると、例え
ば次式のようにサンプリング全粒数（2,000粒）に対す
る境界ブロック値から玄米側にある総粒数（玄米粒）
の比を求めて脱ぷ率とする。

脱ぷ率＝｛（サンプリング全粒数−以上のブロックにある総粒数）／サンプリ
ング全粒数｝×100（％） 脱ぷ率が算出されると、各種制御、例えば、脱ぷロー
ルの間隙を調節する脱ぷ率制御が行われる。算出された
脱ぷ率が、設定脱ぷ率になるように、脱ぷ装置１の脱ぷ
ロールの間隙を、サーボモータ14等により駆動して、ロ
ール間隙の開閉出力制御する。

次に、第７図について説明する。

前記玄米平均ブロック値の算出について、第７図は、
第３図のVII矢視部分の拡大した玄米のピーク付近の分
布を示すものであるが、ピーク粒数Ｒとなるブロックｎ
が玄米の平均ブロックｎ−２と一致しないことがある。
ピーク粒数となるブロックはｎであるが、玄米の平均ブ
ロックはｎ−２付近と考えられる。このような場合に
は、ピーク粒数を基準として、一定粒数Ｍを引いた粒数
以上が存在するブロックの透過率の平均を次式にて求め
ることにより、ばらつきをおさえて適切な玄米平均ブロ
ック値を算出できる。

玄米平均ブロック値 ＝（該当するブロックの番号）×（そのブロックの粒数）の加算値／該当するブ
ロックの総粒数 ＝｛ｎ×Ｒ＋（ｎ−１）×R1＋（ｎ−２）×R2＋（ｎ−３）×R3＋（ｎ−４）×
R4｝／（Ｒ＋R1＋R2＋R3＋R4） 次に、第８図について説明する。

前記籾平均ブロック値の算出について、第８図は第３
図のVIII矢視部分の拡大した籾のブロック付近の分布を
示すものであるが、粒が存在する最大ブロックはｎ＋２
でばらついている。上位の一定粒数の平均透過率で考え
ると、脱ぷ率の高低により上位の粒数が変ってしまうの
で、脱ぷ率が高い場合は広い範囲のブロックの平均とな
り、脱ぷ率が低い場合は狭い範囲のブロックの平均とな
り、籾平均ブロック値が脱ぷ率によって異る。

上位粒側のブロックｎ〜ｎ＋２の一定粒数をカット
（ばらつきの多い部分）したブロックｎを最大ブロック
とし、このブロックｎを基準にして、これより小さい側
（玄米寄側）の一定範囲のブロックｎ〜ｎ−４の透過率
の平均を次式にて求めることにより、ばらつきをおさえ
て適切な籾平均ブロック値を算出できる。

籾平均ブロック値 ＝（該当するブロックの番号）×（そのブロックの粒数）の加算値／該当ブロッ
クの総粒数 ＝｛ｎ×Ｒ＋（ｎ−１）×R1＋（ｎ−２）×R2＋（ｎ−３）×R3＋（ｎ−４）×
R4｝／（Ｒ＋R1＋R2＋R3＋R4） 以上の実施例では、境界ブロック値を仕切として、
玄米粒と籾粒との粒数によって、脱ぷ率を算出する場合
を説明したが、脱ぷ率センサの透過光量についての玄米
と籾との各面積比によって脱ぷ率を算出するもよい。こ
の算出形態によるときは脱ぷ率算出の精度を一層向上す
ることができる。

次に、第９図及び第10図について説明する。

第９図はうるち米の脱ぷにおける脱ぷ率センサ７によ
る透過率曲線を示し、第10図はもち米の透過率曲線を示
すものである。前記第３図〜第６図のようにして求めら
れた透過率曲線を用いて、次の式 ｛（粒平均ブロック値の電圧）−（玄米平均ブロック値の電圧）｝×Ｋ＋
（玄米平均ブロック値の電圧） により籾と玄米との判別を行って、境界ブロック値の
境界電圧（判別電圧）を設定制御する。

この境界電圧を境界として、玄米側の全玄米の透過光
量を電圧の面積として算出し、玄米及び籾の全粒の透過
光量を電圧の面積として算出し、これらの比によって脱
ぷ率を算出する。

脱ぷ率 ＝｛１−（全籾透過光量）／（全粒透過光量）｝×100

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は制御ブロ
ック図、第２図は籾摺機の斜面図、第３図は脱ぷ率セン
サ検出による透過率曲線を示すグラフ、第４図〜第６図
はそのグラフの波形形態と演算処理制御形態側を示すグ
ラフ、第７図は第３図のVII矢視部の拡大分布例、第８
図は第３図のVIII矢視部の拡大分布例、第９図、及び第
10図は別実施例を説明するための同透過率曲線例を示す
グラフである。 符号の説明 ６……脱ぷ率制御装置 ７……脱ぷ率センサ 11……マイクロコンピュータ 12……発光素子 13……受光素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脱ぷ率センサのセンサ光におけるサンプリ
   ング粒に対する所定粒数の透過光量を検出して、この検
   出値により透過率区分毎の透過率粒数分布グラフを作成
   する透過率穀粒分布グラフ作成手段と、前記透過率穀粒
   分布グラフ作成手段で作成された透過率大側の大きな山
   形状部分におけるピーク値を含む所定範囲の透過光量の
   平均により玄米平均ブロック値を算出する玄米平均ブロ
   ック値算出手段と、前記透過率穀粒分布グラフ作成手段
   で作成された透過率小側の小さな山形状部分における透
   過率最小側の所定範囲を除去した後のブロックから透過
   率大側の所定ブロック範囲の透過光量の平均により籾平
   均ブロック値を算出する籾平均ブロック値算出手段と、
   前記籾平均ブロック値から前記玄米平均ブロック値を差
   し引いた値に対して、前記透過率粒数分布グラフの透過
   率小側の穀粒分布粒数の大から小への変化に関連して小
   から大に変化する定数を乗算して得られた値に、前記玄
   米平均ブロック値算出手段で算出した玄米平均ブロック
   値を加算して籾・玄米の判別しきい値を算出する判別し
   きい値算出手段と、からなる脱ぷ率の測定装置。