JPH0882597A - 水分計 - Google Patents
水分計Info
- Publication number
- JPH0882597A JPH0882597A JP24473894A JP24473894A JPH0882597A JP H0882597 A JPH0882597 A JP H0882597A JP 24473894 A JP24473894 A JP 24473894A JP 24473894 A JP24473894 A JP 24473894A JP H0882597 A JPH0882597 A JP H0882597A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- measured
- reflectance
- light
- moisture
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- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】測定対象等の材質等の変化によらず正しい水分
測定を行う。 【構成】光源１の光は投光用レンズ２で被測定対象３に
投射され、透過光または反射光は集光レンズ４により回
転セクタ５に設けられた水分等の影響のない比較波長λ
１、λ３、測定波長λ２をもつフィルタ５１、５２を介
し検出素子６に入射され、この出力信号は増幅器７で増
幅され、信号分離・整流器８で各波長に対応した信号Ｒ
１、Ｓ、Ｒ２に同期信号発生器９で分離、取り出され、
演算手段１０で、透過率または反射率を求め、これから
種別を求め、水分率を演算する。
測定を行う。 【構成】光源１の光は投光用レンズ２で被測定対象３に
投射され、透過光または反射光は集光レンズ４により回
転セクタ５に設けられた水分等の影響のない比較波長λ
１、λ３、測定波長λ２をもつフィルタ５１、５２を介
し検出素子６に入射され、この出力信号は増幅器７で増
幅され、信号分離・整流器８で各波長に対応した信号Ｒ
１、Ｓ、Ｒ２に同期信号発生器９で分離、取り出され、
演算手段１０で、透過率または反射率を求め、これから
種別を求め、水分率を演算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線を利用して被
測定対象の水分率を測定する水分計に関するものであ
る。
測定対象の水分率を測定する水分計に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、赤外線を利用して水分率を測定す
るには、水分の吸収波長帯における被測定対象からの反
射光ないし透過光の測定信号と、水分の非吸収帯におけ
る反射光ないし透過光の１または２の比較信号との比率
信号から被測定対象の水分率を求める２色または３色赤
外線水分計が知られている。
るには、水分の吸収波長帯における被測定対象からの反
射光ないし透過光の測定信号と、水分の非吸収帯におけ
る反射光ないし透過光の１または２の比較信号との比率
信号から被測定対象の水分率を求める２色または３色赤
外線水分計が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、紙等の
被測定対象物の品種が異なると出力特性が変化してしま
う問題点がある。この原因の１つとして、材質等が変化
するため、分光特性が変化し、出力特性が変化するため
であると考えられ、この影響を取り除くため、出願人
は、特公昭６１−６１６２３号公報で補正方式を提案し
ているが、十分ではない面があった。
被測定対象物の品種が異なると出力特性が変化してしま
う問題点がある。この原因の１つとして、材質等が変化
するため、分光特性が変化し、出力特性が変化するため
であると考えられ、この影響を取り除くため、出願人
は、特公昭６１−６１６２３号公報で補正方式を提案し
ているが、十分ではない面があった。
【０００４】この発明の目的は、以上の点に鑑み、被測
定対象の材質等の変化があっても、高精度の測定が可能
な水分計を提供することである。
定対象の材質等の変化があっても、高精度の測定が可能
な水分計を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、水分の吸収
波長帯に測定波長帯を設け、この波長帯における被測定
対象からの透過光ないし反射光を第１の信号とし、前記
水分の吸収波長帯以外に少なくとも１つの波長帯を設
け、この波長帯における被測定対象からの透過光ないし
反射光を第２の信号とし、反射率または透過率を求める
ための波長帯における被測定対象からの透過光ない反射
光を第３の信号とし、この第３の信号から被測定対象の
透過率または反射率を求め、この透過率または反射率か
ら被測定対象の種別を判別し、この種別に基き前記第１
の信号と第２の信号の比率から水分率を演算するように
した水分計である。
波長帯に測定波長帯を設け、この波長帯における被測定
対象からの透過光ないし反射光を第１の信号とし、前記
水分の吸収波長帯以外に少なくとも１つの波長帯を設
け、この波長帯における被測定対象からの透過光ないし
反射光を第２の信号とし、反射率または透過率を求める
ための波長帯における被測定対象からの透過光ない反射
光を第３の信号とし、この第３の信号から被測定対象の
透過率または反射率を求め、この透過率または反射率か
ら被測定対象の種別を判別し、この種別に基き前記第１
の信号と第２の信号の比率から水分率を演算するように
した水分計である。
【０００６】
【実施例】図１は、この発明を透過式の赤外線水分計に
適用した一実施例を示す構成説明図である。１は投光用
の光源で、この光源１の光は投光用レンズ２より被測定
対象３に投光され、その透過光または反射光は集光レン
ズ４により回転セクタ５に設けられたそれぞれ透過波長
λ１、λ２、λ３、をもつフィルタ５１、５２、５３を
介してＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｇｅ、サーミスタボロメー
タ、ＩｎＧａＡｓ等よりなる検出素子６に入射される。
この検出素子６の検出信号は増幅器７により増幅され、
信号分離・整流器８において、回転セクタ５のフィルタ
５１、５２、５３の上記波長λ１、λ２、λ３に対する
信号Ｒ１、Ｓ、Ｒ２を回転セクタ５に設けられた同期信
号発生器９の同期信号により分離し、整流して取り出
す。この信号Ｒ１、Ｓ、Ｒ２は、マイクロコンピュータ
のような演算手段１０により、以下の所定の判別の演算
を行い、出力端子１１より水分または材質等に関連する
信号を取り出すことができる。
適用した一実施例を示す構成説明図である。１は投光用
の光源で、この光源１の光は投光用レンズ２より被測定
対象３に投光され、その透過光または反射光は集光レン
ズ４により回転セクタ５に設けられたそれぞれ透過波長
λ１、λ２、λ３、をもつフィルタ５１、５２、５３を
介してＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｇｅ、サーミスタボロメー
タ、ＩｎＧａＡｓ等よりなる検出素子６に入射される。
この検出素子６の検出信号は増幅器７により増幅され、
信号分離・整流器８において、回転セクタ５のフィルタ
５１、５２、５３の上記波長λ１、λ２、λ３に対する
信号Ｒ１、Ｓ、Ｒ２を回転セクタ５に設けられた同期信
号発生器９の同期信号により分離し、整流して取り出
す。この信号Ｒ１、Ｓ、Ｒ２は、マイクロコンピュータ
のような演算手段１０により、以下の所定の判別の演算
を行い、出力端子１１より水分または材質等に関連する
信号を取り出すことができる。
【０００７】つまり、図２を参照して、たとえば水分の
吸収波長帯の第１の波長λ２における被測定対象からの
透過光ないし反射光の第１の信号Ｓと、水分の吸収波長
帯の両側の水分および材質等の影響を受けない第２の波
長λ１および材質等の影響を受ける第３の波長λ３の比
較波長帯における被測定対象からの透過光ないし反射光
の第２、第３の信号Ｒ１、Ｒ２を求める。たとえば第１
の信号Ｓと第２の信号Ｒ１との比率等から水分に関する
出力信号ｅを求め、第３の信号Ｒ２から透過率または反
射率を求める。
吸収波長帯の第１の波長λ２における被測定対象からの
透過光ないし反射光の第１の信号Ｓと、水分の吸収波長
帯の両側の水分および材質等の影響を受けない第２の波
長λ１および材質等の影響を受ける第３の波長λ３の比
較波長帯における被測定対象からの透過光ないし反射光
の第２、第３の信号Ｒ１、Ｒ２を求める。たとえば第１
の信号Ｓと第２の信号Ｒ１との比率等から水分に関する
出力信号ｅを求め、第３の信号Ｒ２から透過率または反
射率を求める。
【０００８】つまり、図３で示すように、ある波長につ
いてみれば、透過率または反射率は、種別により異なる
ので、反射率等の大きさにより種別を判別する。たとえ
ば、粒度が大きければ散乱されやすく反射率は低くな
り、粒度が細かく小さければ、散乱が少ないので反射率
は大きくなり、反射率から粒度が推定できる。
いてみれば、透過率または反射率は、種別により異なる
ので、反射率等の大きさにより種別を判別する。たとえ
ば、粒度が大きければ散乱されやすく反射率は低くな
り、粒度が細かく小さければ、散乱が少ないので反射率
は大きくなり、反射率から粒度が推定できる。
【０００９】次いで、図４で示すあらかじめ求めた種別
ａ、ｂ、ｃ、…に対応した検量線Ａ、Ｂ、Ｃ、…のうち
の１本、たとえば種別がａであれば検量線Ａを選択して
用いることにより、上記水分に関連する出力信号ｅから
水分率Ｍが求まる。この演算は、演算手段１０で実行さ
れ、出力信号ｅ、反射率信号も出力して利用できる。ま
た、検量線をテーブル化しておき、品種に対応して、出
力信号ｅから水分率Ｍを求めるようにしてもよい。
ａ、ｂ、ｃ、…に対応した検量線Ａ、Ｂ、Ｃ、…のうち
の１本、たとえば種別がａであれば検量線Ａを選択して
用いることにより、上記水分に関連する出力信号ｅから
水分率Ｍが求まる。この演算は、演算手段１０で実行さ
れ、出力信号ｅ、反射率信号も出力して利用できる。ま
た、検量線をテーブル化しておき、品種に対応して、出
力信号ｅから水分率Ｍを求めるようにしてもよい。
【００１０】ここで、出力信号ｅは、信号ＳとＲの比率
の２色方式の他に、上記２つの信号Ｒ１、Ｒ２の両方を
用いるいわゆる３色方式の水分演算でもよい。また、第
３の信号Ｒ３として所定の性状等に関連する任意の波長
帯λｉにおける被測定対象からの少なくとも１個以上の
１つまたは複数の信号Ｒｉの反射率または透過率を用い
て種別を判別するようにしてもよい。この信号Ｒｉの波
長は赤外域に限定されるものではなく、可視域でも色判
別して種別を判定してもよく、また、バンドパスフイル
タのような広い波長域についてのものでもよい。
の２色方式の他に、上記２つの信号Ｒ１、Ｒ２の両方を
用いるいわゆる３色方式の水分演算でもよい。また、第
３の信号Ｒ３として所定の性状等に関連する任意の波長
帯λｉにおける被測定対象からの少なくとも１個以上の
１つまたは複数の信号Ｒｉの反射率または透過率を用い
て種別を判別するようにしてもよい。この信号Ｒｉの波
長は赤外域に限定されるものではなく、可視域でも色判
別して種別を判定してもよく、また、バンドパスフイル
タのような広い波長域についてのものでもよい。
【００１１】図５は反射式の赤外線水分計の一実施例を
示し、光源１の光が集光レンズ２により回転セクタ５の
フィルタ５１、５２、５３を透過してミラーＭ１により
波長λ１、λ２、λ３の光が被測定対象３に投光され、
反射光が凹面鏡Ｍ２により検出素子６に入射される。こ
の検出素子６の出力信号は増幅器７により増幅され、信
号分離・整流器８より信号Ｒ１、Ｓ、Ｒ２が取り出さ
れ、演算手段１０により前述の信号Ｒ２から反射率また
は透過率を求めて種別を判別し種別に対応した検量線等
と信号Ｓ、Ｒ１による出力から出力端子１１より水分信
号等を取り出すことができる。
示し、光源１の光が集光レンズ２により回転セクタ５の
フィルタ５１、５２、５３を透過してミラーＭ１により
波長λ１、λ２、λ３の光が被測定対象３に投光され、
反射光が凹面鏡Ｍ２により検出素子６に入射される。こ
の検出素子６の出力信号は増幅器７により増幅され、信
号分離・整流器８より信号Ｒ１、Ｓ、Ｒ２が取り出さ
れ、演算手段１０により前述の信号Ｒ２から反射率また
は透過率を求めて種別を判別し種別に対応した検量線等
と信号Ｓ、Ｒ１による出力から出力端子１１より水分信
号等を取り出すことができる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、この発明は、水分の
吸収波長帯における第１の信号の他に第２の信号を用い
て、透過率または反射率を求め、これにより種別を求
め、種別に対応した検量線から被測定対象の水分率を測
定するようにした水分計である。
吸収波長帯における第１の信号の他に第２の信号を用い
て、透過率または反射率を求め、これにより種別を求
め、種別に対応した検量線から被測定対象の水分率を測
定するようにした水分計である。
【００１３】従って、紙等の被測定対象の坪量等の材質
が変化したとしても、品種が判別でき、その最適な検量
線により高精度の正しい水分測定信号が得られ、紙の品
種の変化に自動的に対応でき、大幅な工数低減が図れ
る。また坪量等の材質に関する信号も得られるので、こ
れを利用して、多品種少量生産工程において、完全に近
い自動化が図れ、常に高品質の製品が生産でき、実用的
効果はきわめて大きい。
が変化したとしても、品種が判別でき、その最適な検量
線により高精度の正しい水分測定信号が得られ、紙の品
種の変化に自動的に対応でき、大幅な工数低減が図れ
る。また坪量等の材質に関する信号も得られるので、こ
れを利用して、多品種少量生産工程において、完全に近
い自動化が図れ、常に高品質の製品が生産でき、実用的
効果はきわめて大きい。
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】この発明に係る波長と出力の関係を示す説明図
である。
である。
【図３】この発明の一実施例を示す関係図である。
【図４】この発明の一実施例を示す関係図である。
【図５】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
１ 光源 ３ 被測定対象 ５ 回転セクタ ５１、５２、５３ フイルタ ６ 検出素子 ７ 増幅器 ８ 信号・分離整流器 ９ 同期信号発生器 １０ 演算手段
Claims (2)
- 【請求項１】水分の吸収波長帯に測定波長帯を設け、こ
の波長帯における被測定対象からの透過光ないし反射光
を第１の信号とし、前記水分の吸収波長帯以外に少なく
とも１つの波長帯を設け、この波長帯における被測定対
象からの透過光ないし反射光を第２の信号とし、反射率
または透過率を求めるための波長帯における被測定対象
からの透過光ない反射光を第３の信号とし、この第３の
信号から被測定対象の透過率または反射率を求め、この
透過率または反射率から被測定対象の種別を判別し、こ
の種別に基き前記第１の信号と第２の信号の比率から水
分率を演算することを特徴とする水分計。 - 【請求項２】求めた種別に対応した検量線に基き水分率
を演算することを特徴とする請求項１記載の水分計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24473894A JPH0882597A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 水分計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24473894A JPH0882597A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 水分計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882597A true JPH0882597A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=17123162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24473894A Pending JPH0882597A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 水分計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0882597A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11553093B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-01-10 | Seiko Epson Corporation | Detection device and processing device |
| US11945214B2 (en) | 2020-01-31 | 2024-04-02 | Seiko Epson Corporation | Processing device |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP24473894A patent/JPH0882597A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11553093B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-01-10 | Seiko Epson Corporation | Detection device and processing device |
| US11945214B2 (en) | 2020-01-31 | 2024-04-02 | Seiko Epson Corporation | Processing device |
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