JPS61194341A - 含水率測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の技術分野〉 本発明は毛髪、繊維等の被検体の静電容量を湿度センサ
にて測定し該被検体の含水率を測定する含水率測定装置
に関するものである。

〈従来技術〉 従来のこの種の含水率測定装置においては、毛髪、繊維
等の被検体の静電容量を測定する湿度センサはプローブ
等の測定部に固定されており、そのために湿度センサが
使用にて故障若しくは損傷しても容易且つ確実に交換す
ることができない欠点があった。

〈発明の目的〉 本発明は上記のような欠点を除去した含水率測定装置を
提供することを目的としたものである◎〈発明の実施例
〉 以下本発明の含水率測定装置の一実施例を図面とともに
説明する。

第１図は本発明の含水率測定装置の一実施例を示す外観
斜視図であり、第１図において、ｉａ本体ケースで該本
体ケースｌの内部イこは制御回路。

表示回路を内蔵してｂる。２はＬＥＤ表示部３の点灯位
置を％（パーセント）表示するためのパネルであり、該
パネル２の表示内容は％表示を分割し測定する毛髪、繊
維等の被検体の特徴を明確にしている。この実施例にお
けるパネル２の表示内容は被検体の特性を明確にするた
め、毛髪の測定の場合は６〜９％のドライ、１０〜１４
チのノーマル、１５〜１７％のウェットの３分割を行な
い該３分割の各区分をパネル２の矢印マーク４の色分は
表示にて区分を明確にしている。また該パネル２には区
分表示の変更（相対湿度によりドライ。

ノーマル、ウェットの区分を変更する）をおこなうため
のツマミ５が設けられている。６は相対湿度範囲の表示
（例えば相対湿度３０俤以下、３０チ〜８０％、８０チ
以上の３段階に区分する。この区分は本装置の性能面よ
り試験して区分する）であり、測定時ツマミ５を測定時
の相対湿度の位置にあられすことにより測定結果が適切
な表示区分となる。７は本体ケース１の制御回路等を電
源に接続するための電源コード、９は本体ケースｌ内の
制御回路に測定部（センサ部）１０の信号を伝達する使
用勝手、収納効果を配慮したカールコード、１２，１３
．１４は測定部１０のプローブ１５を構成する合成樹脂
で形成された外装部材で外装部材１３は内装した巻きバ
ネにより被検体を外装部材１４と挾む機能を有し、該外
装部材１４に設けた湿度センサ１６に被検体を押圧する
機能を有する。また上記測定部１０のプローブ１５ｉ不
使用時に本体ケースｌの後部に形成した収納部１７に収
納される。１８（ｆ′ｉ測定した値をホールドするため
のスイッチ操作部である。

第２図は第１図の本体部分の分解斜視図であり第２図に
おいて、本体ケース１の前面（上面）にはパネル２を取
り付ける凹面１９があり、該凹面１９の部分にはパネル
２の位置関係に対応してＬＥＤの光もれ孔２０９区分表
示ベルト２１の底有用の凹溝２２．電源スイッチ孔２３
．電源表示ＬＥＤ２４の光もれ孔２５．ホールドスイッ
チ（測定値を短時間固定するためのスイッチ）２６の操
作切片２７．ホールド表示ＬＥＤ２Ｂの光もれ孔２９が
設けである。上記区分表示ベルト２１の取り付けは本体
ケースｌの取付用の凹溝２２にはめ込んだ後パネル２を
本体ケースｌに固定し、該区分表示ベルト２１の端部に
設けである立上り部分３１にツマミ５をはめこんで完了
する。また該区分表示ベル）２１ｆｌ取付用の凹溝２２
に沿って動き、ツマミ５を相対湿度表示部６にあわすこ
とにより被検体の表示区分は数チずつ変化（パネル２の
色表示部が変化）し該被検体の周囲湿度における影響を
補正することになる。また上記パネル２にはその他係表
示ＬＥＤの光もれ孔３３．電源スイッチカバー取付孔３
４．ホールドスイッチ２６の操作表示部３６が設けであ
る。上記本体ケースｌの内部には制御回路をセットした
主基板３８及び制御回路よりの信号により点灯するチ表
示ＬＥＤ３９をセットし念表示用基板４０が内装されて
いる。該主基板３８にはトランス４１゜ＩＣ４２・４３
・４４．抵抗４５．コンデンサ４６等の部品が取り付け
られるとともに電源コード７及びプローブ１５よりのカ
ールコード９が接続されて所定の回路が構成されている
。上記制御回路よりの信号は接続器４８及びケーブル４
９を介して表示用基板４０へと信号が伝達される。該表
示用基板４０にはその他に電源をオン・オフする電源ス
イッチ５０．電源表示ＬＥＤ（通電表示ＬＥＤ）２４　
、ホールドスイッチ２６．ホールド動作表示ＬＥＤ２８
が設けてあり、該表示用基板１０は複数本のビス５２に
よって本体ケースｌに取り付けられている。また上記主
基板３８は本体ケース１の底部の外力１くを構成する裏
蓋５３番こ複数本の絶縁用のスペーサ５４．ビス５５．
ナツト５６によって取り付けられている。そして上記主
基板３８には机等の載置面の傷、器体（本体）の移動防
止を計るためにゴム等の軟い材料でつくられた吸着機能
を有する脚５７が複数個取り付けられている。

第３図は被検体の湿度を検知して電気信号に変換するた
めのプローブの分解斜視図であり、第３図において、１
６は毛髪を密着させて水分を感知する湿度センサ、１２
．１３，１４ｔＩｉ合成樹脂にて形成された外装部部材
であり、該外装部材１２．１３．１４ｉｄ下記の金属・
合成樹脂の部品を有する。５９．６０，６１１ｒｉ外装
部材１２のセンサ部分に毛髪を密着させるための構造組
品であり。

５９は合成樹脂でつくられた押え板で複数本のビス６２
にて金属取付板６０に取り付けられる。該金属取付板６
０は両端部に立上り切片６３があり、該切片６３に設け
られた取付孔６４に軸６１を貫通させ、アーム６５に取
り付けられる。該アーム６５は金属取付板６０の取り付
けとは逆端部にその取付孔を有する。取付アングル６７
は金属支持台６８に取り付けられてｈるが、被検体に対
してアーム６５が保持効果を出さしめるよう巻きバネ６
９を介して軸７０によってアーム６５が保持効果を出さ
しめるよう巻きバネ６９を介して軸７０によってアーム
６５と取り付けが構成される。また、該金属支持台６８
の内部には被検体の湿度を電気信号に換えるための回路
をセットした信号基板７１及び該信号基板７１の下部に
は該信号基板７１の浮遊容量をシールドするための金属
板７２がある。該金属板７２の端部には突出切片７３が
あり、この部分が信号基板７１のアースラインに接触し
その機能を発揮する。上記アーム６５には外装部材６０
が取り付けられ、湿度センサ１６はネジ７５にて上記金
属支持台６８に着脱可能に取り付けられる。そして該湿
度センサ１６で検知した信号は端部に設けられた接続器
７６ａ、７６ｂにて信号基板７１に信号か伝達され該信
号基板７１に入力される。該信号基板７１の入力は出力
側の接続器７７によりカールコード９の端部７８に接続
された接続器７９に接続され、該接続器７９、カールコ
ード９を介して本体ケースｌの主基板３８の接続器８０
に接続され、主基板３８の制御回路に信号が伝達される
。また、上記外装部材５９と外装部材６１とはビス８１
にて締結される。８２は裏蓋５３を本体ケースｌに取り
付けるビスであり、８３け電源スイツチカバー、８４Ｉ
′ｉ絶縁用のスペーサ、８５は取付ビスである。

第４図は本発明の含水率測定装置の電気回路を示すブロ
ック図であり、第４図において、１６はプローブ１５に
設けられた湿度センサで第５図に示すように櫛状のかみ
合った２つの電極９０．９１面により形成されていて、
毛髪等の被検体がこれらの電極９０．９１面に接触する
ことにより電極９０．９１間の誘電率が変化し、それに
よって電極９０．９１間の静電容量が変化する。ここで
被検体である毛髪の含水率とプローブ１５のセンサ部分
に毛髪ｔＪ１はさまれた状態のセンサの静電容量との関
係は第６図に示すようになる。この場合。

毛髪の含水率は重量法により測定したものである。

このように含水率が高い程センサの静電容量は大きくな
りほぼ正比例の関係にあり、この種の静電容量の変化す
るセンサをある種の可変容量コンデンサとみなし、固定
抵抗との組合せにより発振回路を形成し静電容量変化を
周波数変化に変換することができる。９３＃：を該静電
容量変化を周波数変化に変換する静電容量／周波数変換
回路であり。

該静電容量／周波数変換回路９３はプローブ１５に設け
られる。該静電容量／周波数変換回路９３にて変換され
た周波数信号は本体の周波数／電圧変換回路９４にカー
ルコード９を介して伝達される。この場合、周波数信号
に変換（ディジタルに変換〕されて伝達されるのでノイ
ズに強く減衰のない正確な信号値が伝達される。上記周
波数／電圧変換回路９４に伝達された周波数信号は該周
波数／電圧変換回路９４にて周波数に比例し電圧（アナ
ログ）信号に変換されて電圧信号増幅回路９５に印加さ
れる。該電圧信号増幅回路９５に印加された電圧信号は
該電圧信号の変化量が非常に小さいため必要な部分（電
圧の変化する領域）のみを増オｍして変化量の判別しや
すい電圧信号に増幅されてセンサ表面状態記憶回路９６
及び電圧信号記憶回路９７に印加される。該センサ表面
状態記憶回路９６（こ印加された電圧信号はプローブ１
５を開成した状態（センサ表面に何も接触してｈない）
のオープン状態時の電圧信号で一時記憶される。また電
圧信号記憶回路９７に印加された電圧信号はプローブ１
５に毛髪を挾んだ状態でＬＥＤランプの表示か安定すれ
ばホールドボタン（ホールドスイッチ）９８を押すこと
により約１０秒間、その時の表示を保持できるように記
憶される。この場合ホールドボタン９８を押した後はプ
ローブ１５より被検体である毛髪を離しても表示をしば
らく確認できる。、マたこの場合、ホールドボタン９８
を押してから１０秒間たてば表示の保持は解除される。

そして上記表面状態記憶回路９６及び電圧信号記憶回路
９７よりの電圧信号は電圧信号差検出回路９９に印加さ
れる。該電圧信号差検出回路９９に印加された電圧信号
はオープン状態時の電圧信号とプローブ１５に被検体で
ある毛髪を挾んだ測定状態時の電圧信号との差を検出し
、センサ表面が汚れていたり、天候、空調設備等により
周囲湿度が変化した場合でもその時のセンサ表面の状態
をその度検知し正しい被検体である毛髪の含水率の電圧
信号に検出して電圧信号／表示値変換回路１００に印加
される。該電圧信号／表示値変換回路１００に印加され
た電圧信号は実験により得られた各含水率の基準電圧信
号と比較することによって表示値の識別判定を行ない所
定の表示信号に変換してＬＥＤランプ動作回路１０１に
印加される。該ＬＥＤランプ動作回路１０１に印加され
た表示信号に基いて１２個のＬＥＤランプ３９を含水率
６チ〜１７％の１％きざみで点灯表示して被検体である
毛髪の含水率を表示する。

上記のように構成してなる含水率測定装置の動作状態を
第４図を中心にして説明すると、プローブ１５を開成し
た状態のオープン状態時の電圧信号を湿度センサ１６．
静電容量／周波数変換回路９３、カールコード９９周波
数／電圧変換回路９４、電圧信号増幅回路９５を介して
センサ表面状態記憶回路９６に一時記憶し５次にプロー
ブ１５に被検体である毛髪を挾んだ状態の測定状態時の
電圧信号を湿度センサ１６．静電容量／周波数変換回路
９３．カールコード９１周波数／電圧変換回路９４．電
圧記憶回路９７を介して電圧信号差検出回路９９に印加
し、該電圧信号差検出回路９９にてオープン状態時の電
圧信号と測定状態時の電圧信号との差を検出して電圧信
号／表示値変換回路１ｏｏｔｃ印加し、該電圧信号／表
示値変換回路１００にて所定の表示信号に変換してＬＥ
Ｄランプ動作回路ｌＯ１に印加し、該ＬＥＤランプ動作
回路１０１にて１２個のＬＥＤランプ３９の所定数のＬ
ＥＤランプ３９を駆動してパネル２に被検体である毛髪
の含水率を表示する。上記の場合、ホールドボタン９８
を押すことにより被検体である毛髪をプローブ１５より
離しても表示をしばらく・の間確認することができる。

〈発明の効果〉 本発明の含水率測定装置は上記のような構成であるから
、湿度センサの使用にての故障若しくは損傷の際の該湿
度センサの交換を容易且つ確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の含水率測定装置の一実施例を示す外観
斜視図、第２図は第１図の本体部分の分解斜視図、第３
図は第１図のプローブの分解斜視図、第４図は本発明の
含水率測定装置の電気回路を示すブロック図、第５図は
第３図の湿度センサの要部拡大平面図、第６図は第３図
の湿度センサの特性図である。 図面中、１６は湿度センサを示す。 代理人　弁理士福　士　愛　彦（他２名）篤　ｌ　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、毛髪、繊維等の被検体の静電容量を湿度センサにて
   測定し該被検体の含水率を測定する含水率測定装置にお
   いて、該湿度センサを着脱可能に設けたことを特徴とす
   る含水率測定装置。