JPH089632Y2 - 赤外線水分計用測定容器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、試料に照射した近赤外
線測定光の吸光度に基づいて試料の含水率を測定する赤
外線水分計に係わり、測定時に上記試料を収容するため
に用いる赤外線水分計用測定容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、赤外線水分計は、水分に対して高
い吸収特性を示す近赤外領域の測定赤外線とこの測定赤
外線付近の波長で水分に吸収されにくい参照赤外線とを
試料に交互に照射し、この測定赤外線と参照赤外線の試
料による拡散反射光または透過光の光量比を測定赤外線
についての吸光度値とし、吸光度と含水率との相関を示
す予め求めた回帰式に基づいて試料の含水率を求めるも
のである。

【０００３】ここで、試料が液体類の場合は、光の表面
拡散が少ないので透過光の光量比から含水率を求めるの
が一般的であるが、この透過光量は、測定赤外線の試料
内の光路長すなわち試料の厚みが大きいと著しく減衰さ
れる。このため、図７に示したように、厚みｄが例えば
１mm程度の薄い間隙１０ａを形成した石英ガラス製の光
学セル１０が測定容器として使用されている。

【０００４】図８は光学セル１０を用いた赤外線水分計
における測定状態を示す図であり、液体類の試料Ｓが注
入された光学セル１０は傾斜して配置されており、赤外
線水分計の光源２０からの測定赤外線と参照赤外線は光
学セル１０に対して上方から斜めに入射される。これら
の測定赤外線と参照赤外線は、光学セル１０および試料
Ｓを透過して光反射板３０に入射され、この光反射板３
０で反射（乱反射）されて再び光学セル１０および試料
Ｓを透過して受光部４０で受光される。そして、受光部
４０における受光量から、試料Ｓの赤外線吸収による吸
光度が求められ、試料Ｓの含水率が測定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の光学セル１０によれば、間隙１０ａの開口
部が狭いため、試料の出し入れに手間を要するばかりか
間隙１０ａ内の沈澱物や付着物等の洗浄が困難であっ
た。特に、粘性の高い試料は、出し入れが非常に困難な
ばかりか、試料の充填状態に不均一が生じ易く、測定面
の位置毎の測定誤差が生じるという問題がある。

【０００６】なお、このような各種試料の含水率の測定
は、たばこ製造工程など各種生産管理現場で頻繁に行わ
れているが、従来の光学セルでは、上記のように使い勝
手があまり良くなく、実用性に欠けるという問題があ
る。また、従来の光学セル１０は石英ガラスを成形しな
ければならないので、製造が困難で高価なものであっ
た。

【０００７】本考案は、試料の出し入れや洗浄が容易で
使い勝手が良く、製造が容易で安価な測定容器を提供す
ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになした本考案の赤外線水分計用測定容器は、試料に
照射した近赤外線測定光の吸光度に基づいて該試料の含
水率を測定する赤外線水分計で該試料を収容するために
用いる測定容器であって、前記試料を収容するための空
間をなす円形の開口窓がそれぞれ形成された２枚のスペ
ーサであってそれぞれの厚さが均一で互いに厚さが異な
る２枚のスペーサを、前記近赤外線測定光に対して透明
で厚さの均一なガラス板の表と裏に接着してなる試料皿
と、上記近赤外線測定光に対して透明で上記スペーサに
密着するとともに該スペーサに固着されていない厚さの
均一なカバーガラスとを備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本考案の赤外線水分計用測定容器は、試料皿が
ガラス板とこのガラス板に接着されたスペーサとによっ
て構成されており、ガラス板を底にしてこのスペーサの
開口窓に試料を収容することができる。また、この開口
窓への試料の出し入れや、開口窓内の洗浄が容易にでき
る。また、板ガラス等を切り出した部材を接着して製造
することができる。さらに、厚さの異なる２枚のスペー
サで２種類の深さの異なる収容部が構成されており、一
つの測定容器で試料の種類などに応じて赤外線を透過さ
せる厚みを選択できるなど、汎用性が高まる。 なお、各
スペーサは厚さが均一で、カバーガラスはこのスペーサ
に密着するようになっているので、上記開口窓に試料を
収容してカバーガラスで開口窓を密閉状態にすることが
できる。

【００１０】

【実施例】図１は本考案実施例の測定容器を示す斜視
図、図２は断面図、図３は分解斜視図であり、この測定
容器Ａは試料皿１とカバーガラス２とで構成されてい
る。試料皿１は、円形のガラス板１１と、このガラス板
１１と外径が等しく開口窓１２ａ，１３ａを有するガラ
ス製でリング状の第１，第２のスペーサ１２，１３とで
構成され、第１，第２のスペーサ１２，１３をガラス板
１１の表裏周辺にそれぞれ接着した構造になっている。
また、カバーガラス２は試料皿１と外径が等しい円形の
ガラス板である。

【００１１】第１のスペーサ１２と第２のスペーサ１３
はそれぞれ厚みが異なっており、深さの異なる開口窓１
２ａ，１３ａによりそれぞれガラス板１１を底として表
裏両側に深さの異なる皿状の収容部が形成され、この収
容部に試料が収容される。なお、各スペーサ１２，１３
の接着部は耐水性および耐油性になっている。

【００１２】また、各スペーサ１２，１３およびカバー
ガラス２の表面はそれぞれ均一平面にされ、上記収容部
に試料を入れた状態でカバーガラス２をスペーサ１２
（またはスペーサ１３）に密着して蓋をすることができ
る。

【００１３】なお、カバーガラス２とガラス板１１は近
赤外線を透過し易いガラス材（例えば、「テンパック
ス」）が使用され、各スペーサ１２，１３は通常のガラ
ス材が使用されている。また、これらカバーガラス２、
ガラス板１１、各スペーサ１２，１３は、それぞれ板ガ
ラスを円形あるいはリング状に切り出して切断部を研磨
したものであり、簡単に製造することができる。

【００１４】図４は実施例の測定容器Ａの使用状態を示
す図であり、図示のようにこの測定容器Ａは卓上型水分
計で使用されるものである。すなわち、卓上型水分計３
は円形のターンテーブル３１を備えており、試料を入れ
た測定容器Ａをターンテーブル３１に載置して含水率が
測定される。このとき、ターンテーブル３１は回転さ
れ、上方の赤外線光源３２からの近赤外線測定光および
近赤外線参照光が測定容器Ａに照射され、図５に示した
ように、測定容器Ａおよび試料Ｓを透過した赤外線は、
ターンテーブル３１の反射面３１ａで反射し、さらに測
定容器Ａおよび試料Ｓを透過して受光部（図４）３３で
受光される。

【００１５】なお、試料皿１に試料を入れるときは、例
えば粉末状の試料の場合はスペーサ１２（またはスペー
サ１３）の表面まで摺り切って充填してカバーガラス２
で蓋をし、試料が液体状の場合はスペーサ１２（または
スペーサ１３）の表面より僅かに多く入れて内部に気泡
が混入しないようにカバーガラス２を密着させる。この
ようにすると、試料の厚みが均一になり、測定誤差を低
減することができる。

【００１６】以上のように、測定容器Ａは、深さの浅い
試料皿１に試料を入れてカバーガラス２で蓋をするよう
な構造になっているので、試料の出し入れや洗浄が容易
な使い勝手が良いものになっている。このため、測定に
手間が掛からず、繰り返し測定などを迅速に行うことが
できる。

【００１７】また、この実施例の測定容器は、厚さの異
なる２つのスペーサ１２，１３により深さの異なる２種
類の収容部を構成しているので、試料の種類などに応じ
て赤外線を透過させる厚みを選択することができる。な
お、実施例の測定容器のサイズは、外径が７６mm、内径
が６０mm、カバーガラス２、ガラス板１１および第１の
スペーサ１２の厚みがそれぞれ１mm、第２のスペーサ１
３の厚みが３mmである。

【００１８】実施例と同様な測定容器を用いて測定を行
うと、図６に示したように、実測含水率（％ＷＢ）と吸
光度値との間に相関関係を得ることができた。このよう
に、従来の光学セルと同様の精度で測定を行うことがで
きる。なお、図６（Ａ）はスペーサの厚み（試料の厚
み）が０．５ｍｍの容器を用いた場合のスープ中の水分
についての測定結果を示し、図６（Ｂ）はスペーサの厚
みが１ｍｍの容器を用いた場合のアルコールなどの水分
についての測定結果を示す。

【００１９】上記の実施例では、ガラス板１１、スペー
サ１２，１３およびカバーガラス２は、板ガラスを切り
出して形成したものであるが、ガラス板１１とカバーガ
ラス２が近赤外線測定光に対して透過性のよいものであ
れば、材質は実施例に限定されるものではない。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように本考案の赤外線水分
計用測定容器は、試料を収容するための空間をなす円形
の開口窓がそれぞれ形成された２枚のスペーサであって
それぞれの厚さが均一で互いに厚さが異なる２枚のスペ
ーサを、近赤外線測定光に対して透明で厚さの均一なガ
ラス板の表と裏に接着してなる試料皿と、近赤外線測定
光に対して透明で上記スペーサに密着するとともにスペ
ーサに固着されていない厚さの均一なカバーガラスとに
よって構成され、ガラス板を底にしてスペーサの開口窓
に試料を収容してカバーガラスで開口窓を密閉できるよ
うになっているので、試料の出し入れや洗浄が容易で使
い勝手が良い。また、板ガラス等を切り出した部材を接
着して製造することができるので、製造が簡単で安価な
測定容器となる。厚さの異なる２枚のスペーサで２種類
の深さの異なる収容部が構成されており、一つの測定容
器で試料の種類などに応じて赤外線を透過させる厚みを
選択できるなど、汎用性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の測定容器の斜視図である。

【図２】本考案実施例の測定容器の縦断面図である。

【図３】本考案実施例の測定容器の分解斜視図である。

【図４】本考案実施例の測定容器の使用状態を示す図で
ある。

【図５】本考案実施例の測定容器の使用状態を一部拡大
して示す図である。

【図６】本考案実施例における測定結果の一例を示す図
である。

【図７】従来の光学セルの斜視図である。

【図８】従来の光学セルの使用状態を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 測定容器 １ 試料皿 ２ カバーガラス １１ ガラス板 １２ 第１のスペーサ １３ 第２のスペーサ １２ａ， １３ａ 開口窓

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料に照射した近赤外線測定光の吸光度
   に基づいて該試料の含水率を測定する赤外線水分計で該
   試料を収容するために用いる測定容器であって、 前記試料を収容するための空間をなす円形の開口窓がそ
   れぞれ形成された２枚のスペーサであってそれぞれの厚
   さが均一で互いに厚さが異なる２枚のスペーサを、前記
   近赤外線測定光に対して透明で厚さの均一なガラス板の
   表と裏に接着してなる試料皿と、 上記近赤外線測定光に対して透明で上記スペーサに密着
   するとともに該スペーサに固着されていない厚さの均一
   なカバーガラスとを備えることを特徴とする赤外線水分
   計用測定容器。