JPS5960341A - レ−ザ−回折像を用いる粒度分布測定法 - Google Patents
レ−ザ−回折像を用いる粒度分布測定法Info
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- JPS5960341A JPS5960341A JP57171646A JP17164682A JPS5960341A JP S5960341 A JPS5960341 A JP S5960341A JP 57171646 A JP57171646 A JP 57171646A JP 17164682 A JP17164682 A JP 17164682A JP S5960341 A JPS5960341 A JP S5960341A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レーザー回折像を用いる粒度分布の測定法に
関する。粒子の大きさやその分布状態を計測することは
、粉粒体工学、細胞学、大気汚染計測のみならず、鉄鉱
、食品、薬品などの製造業においても、品質管理、製造
工程制御などにとって極めて重要な問題となっている。
関する。粒子の大きさやその分布状態を計測することは
、粉粒体工学、細胞学、大気汚染計測のみならず、鉄鉱
、食品、薬品などの製造業においても、品質管理、製造
工程制御などにとって極めて重要な問題となっている。
従来、レーザー光を用いた粒度分布の測定方法としては
、光散乱分光法や、レーザー光の回析像から行列計算に
より求める方法などがあったが、広範囲にわたって、連
読的な粒度分布を導出するのは、原理的に不可能であっ
た。
、光散乱分光法や、レーザー光の回析像から行列計算に
より求める方法などがあったが、広範囲にわたって、連
読的な粒度分布を導出するのは、原理的に不可能であっ
た。
本発明は上記に鑑みなされたものであって、レーザー回
析像を用いて連続的な粒度分布を測定する方法を提供す
ることを目的とする。
析像を用いて連続的な粒度分布を測定する方法を提供す
ることを目的とする。
この目的は、次の工程によって達成される。
■ ランダムに分布している粒子にレーザー光を投射し
て粒子の回析像をつくる。
て粒子の回析像をつくる。
■ この回析像の光強度の空間分布を表わす電気
ａは粒子半径、ρは回折像面上の空間座標、Ｎ（ａ）は
粒度分布は定数）をつくる。
粒度分布は定数）をつくる。
〔０，∞〕の範囲で積分し、新たな変数（こゝで、Ａ＝
ａ２）を つくる。
ａ２）を つくる。
Ｕ（Ｔ）はステップ関数）をつくる。
■ 上記のＦ（Ｔ）ｈ（Ｔ）との相互相関関数を求めて
Ｎ（ａ）を得る。
Ｎ（ａ）を得る。
以下、添付図により本発明を説明する。第１図は本発明
の測定法の実施に用いる装置の一例であって、被測定粒
子の回析像を得るための光学系ならびに信号処理系を示
す。
の測定法の実施に用いる装置の一例であって、被測定粒
子の回析像を得るための光学系ならびに信号処理系を示
す。
１．はコヒーレントな光を発する光源たとえばレーザー
装置であり、２．は光を平行光とする光学系、３．は粒
子がランダムに分布する被測定面であり、４．はフーリ
エ変換レンズであり、５は粒子の回折像（フーリエ変換
像）が得られる面である。６．は得られた回折像の光強
度を電気信号に変換する光電変換装置たとえばダイオー
ドアレイ、ＴＶカメラ等であり、７．は電気信号を処理
する装置たとえばコンピュータ等である。
装置であり、２．は光を平行光とする光学系、３．は粒
子がランダムに分布する被測定面であり、４．はフーリ
エ変換レンズであり、５は粒子の回折像（フーリエ変換
像）が得られる面である。６．は得られた回折像の光強
度を電気信号に変換する光電変換装置たとえばダイオー
ドアレイ、ＴＶカメラ等であり、７．は電気信号を処理
する装置たとえばコンピュータ等である。
いま、自然状態にある半径ａの粒子がもつ粒度分布Ｎ（
ａ）を、粉粒体工学で一般に用いられている次式の対数
正規分布（ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ ｎｏｒｍａｌ ｄ
ｉｓｔ−ｒｉｂｕｔｉｏｎ）で仮定すると、 得られる粒子の回析像の光強度を表わす電気信号ｌ（ρ
）は、 （ただし、ρは回析像面上の空間座標、ｋは定数）で表
わされ、これは第２図に示す関係曲線となる。
ａ）を、粉粒体工学で一般に用いられている次式の対数
正規分布（ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ ｎｏｒｍａｌ ｄ
ｉｓｔ−ｒｉｂｕｔｉｏｎ）で仮定すると、 得られる粒子の回析像の光強度を表わす電気信号ｌ（ρ
）は、 （ただし、ρは回析像面上の空間座標、ｋは定数）で表
わされ、これは第２図に示す関係曲線となる。
の範囲で積分する、新たな関数Ｆ（Ｔ）は次式（たゞし
、Ａ＝ａ２） で表わされ、これは第３図に示す関係曲線となる数）を
３回微分して求めたオペレータｈ（Ｔ）を示し、で表わ
される。
、Ａ＝ａ２） で表わされ、これは第３図に示す関係曲線となる数）を
３回微分して求めたオペレータｈ（Ｔ）を示し、で表わ
される。
そして、Ｆ（Ｔ）とｈ（Ｔ）の相互相関関数、すなわち
第３図と第４図との相互相関関数を求めて、粒度分布Ｎ
（ａ）を求めると、第５図の粒度分布曲線が得られる。
第３図と第４図との相互相関関数を求めて、粒度分布Ｎ
（ａ）を求めると、第５図の粒度分布曲線が得られる。
図中、イは初めに仮定した（１）式の分布曲線であり、
ロが上記処理からなる本発明により求めた分布曲線であ
る。一部分を除いて両分布曲線が一致しており、本発明
によれば連続的な粒度分布を極めて精度良く測定できる
ことが理解される。
ロが上記処理からなる本発明により求めた分布曲線であ
る。一部分を除いて両分布曲線が一致しており、本発明
によれば連続的な粒度分布を極めて精度良く測定できる
ことが理解される。
なお、（１）式で表わされる粒度分布を例にとって説明
したが、第１図の装置を用いる場合について説明する。
したが、第１図の装置を用いる場合について説明する。
先ず、ランダムに分布している粒子にレーザー装置１及
び光学系２によりレーザー光を投射し、フーリエ変換レ
ンズ４を介して面５上に得られる粒子の回析像を、光電
変換装置６で光強度を表わす電気信号ｌ（ρ）に変換す
る。次いで処埋装置７を用いて、電気信号ｌ（ρ）を上
記（２）、（３）、（４）式に従って処理し、（３）、
（４）式で表わされるＦ（Ｔ）とｈ（Ｔ）の相互相関関
数をとって、粒度分布Ｎ（ａ）を求めればよい。
び光学系２によりレーザー光を投射し、フーリエ変換レ
ンズ４を介して面５上に得られる粒子の回析像を、光電
変換装置６で光強度を表わす電気信号ｌ（ρ）に変換す
る。次いで処埋装置７を用いて、電気信号ｌ（ρ）を上
記（２）、（３）、（４）式に従って処理し、（３）、
（４）式で表わされるＦ（Ｔ）とｈ（Ｔ）の相互相関関
数をとって、粒度分布Ｎ（ａ）を求めればよい。
以上説明したように、本発明はレーザー光の回析像を用
いるために、粒子の直径が光の半波長程度から、第１図
の光学系２、４を変えることにより、数ｃｍ程度までの
粒子の粒度分布を測定できる。
いるために、粒子の直径が光の半波長程度から、第１図
の光学系２、４を変えることにより、数ｃｍ程度までの
粒子の粒度分布を測定できる。
また、サンプルに特別な加工を必要としないため、製産
工程への導入が容易にでき、オンラインの計測ができ計
算機処理の高速化により実時間の測定が可能となる。し
たがって本発明は、粒度分布が連続的に精度良く求まる
ことゝ相俟って、製造品の異常検出や、原料の最適パラ
メータの決定など、品質管理、工程管理の迅速化、高精
度化に寄与することができる。
工程への導入が容易にでき、オンラインの計測ができ計
算機処理の高速化により実時間の測定が可能となる。し
たがって本発明は、粒度分布が連続的に精度良く求まる
ことゝ相俟って、製造品の異常検出や、原料の最適パラ
メータの決定など、品質管理、工程管理の迅速化、高精
度化に寄与することができる。
第１図は本発明に用いる装置の光学系と信号処理系の一
例を示す。第２図は本発明を説明するために用いた仮定
した粒度分布から成る粒子の回析像強度を表わすグラフ
、第３図は第２図に対して 第４図は本発明に用いるオペレータｈ（Ｔ）を示すグラ
フ。第５図は第３図と第４図との相互相関関数を求めて
得られた粒度分布Ｎ（ａ）を示すグラフ。 図中の符号：１−−−レーザー装置、２−−−光学系、
３−−−被測定面、４−−−フーリエ変換レンズ、５−
−−回析像が得られる面、６−−−光電変換装置、７−
−−電気信号変換装置。
例を示す。第２図は本発明を説明するために用いた仮定
した粒度分布から成る粒子の回析像強度を表わすグラフ
、第３図は第２図に対して 第４図は本発明に用いるオペレータｈ（Ｔ）を示すグラ
フ。第５図は第３図と第４図との相互相関関数を求めて
得られた粒度分布Ｎ（ａ）を示すグラフ。 図中の符号：１−−−レーザー装置、２−−−光学系、
３−−−被測定面、４−−−フーリエ変換レンズ、５−
−−回析像が得られる面、６−−−光電変換装置、７−
−−電気信号変換装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 分布している粒子にレーザー光を投射して粒子の回折像
をつくり、この回析像の光強度の空間分布を表わす電気
信号 （こゝで、ａは粒子半径、ρは回析像が表われる空間の
一次変数、Ｎ（ａ）は粒度分布、ｋは定数）をつくり、
この電気信号を次式に従って処理して粒度分布Ｎ（ａ）
を決定することを特徴とするレーザー回折像を用いる粒
度分布測定法。 積分し、ａ２＝Ａなる変数変換を行ってを導出し、オペ
レータ （こゝでＵ（Ｔ）はステップ関数）と Ｆ（Ｔ）との相関関数を導出してＮ（ａ）を求める。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171646A JPS5960341A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | レ−ザ−回折像を用いる粒度分布測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171646A JPS5960341A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | レ−ザ−回折像を用いる粒度分布測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960341A true JPS5960341A (ja) | 1984-04-06 |
| JPH032251B2 JPH032251B2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=15927066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171646A Granted JPS5960341A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | レ−ザ−回折像を用いる粒度分布測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960341A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175645A (ja) * | 1986-01-30 | 1987-08-01 | Nikkiso Co Ltd | 粉粒体粒度オンライン自動分析装置 |
| JPH03115949A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Shimadzu Corp | 粒度分布測定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535937A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-19 | Ibm | Firsttin firsttout memory |
| JPS5544900A (en) * | 1978-09-23 | 1980-03-29 | Stamicarbon | Stretching method for netted material web and its stretching device |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171646A patent/JPS5960341A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535937A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-19 | Ibm | Firsttin firsttout memory |
| JPS5544900A (en) * | 1978-09-23 | 1980-03-29 | Stamicarbon | Stretching method for netted material web and its stretching device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175645A (ja) * | 1986-01-30 | 1987-08-01 | Nikkiso Co Ltd | 粉粒体粒度オンライン自動分析装置 |
| JPH03115949A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Shimadzu Corp | 粒度分布測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH032251B2 (ja) | 1991-01-14 |
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