JPS6123499B2 - - Google Patents
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- JPS6123499B2 JPS6123499B2 JP10476680A JP10476680A JPS6123499B2 JP S6123499 B2 JPS6123499 B2 JP S6123499B2 JP 10476680 A JP10476680 A JP 10476680A JP 10476680 A JP10476680 A JP 10476680A JP S6123499 B2 JPS6123499 B2 JP S6123499B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/86—Investigating moving sheets
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
本発明はシート状の紙に近赤外線を照射し、そ
の紙と相互作用をもつた近赤外線を検出してシー
ト状の紙に含まれる又は吸着する水分量に関する
信号を得ると共に上記紙の坪量に関する信号を得
て、これらの信号を用いて水分量，水分率等を測
定する方法及び装置に関する。 水分量に関する信号（以下、単に水分量信号）
を得る手段として、透過方式および多重散乱方式
がある。 前者は、照射側光学系の光軸と受光側光学系の
光軸とをほぼ一致させて対向配設してなる照射部
および受光部を有し、これらの間にシート状の紙
を流して、照射部から約1.95μｍの赤外線（水分
の吸収波長領域の光。以下、この波長光を測定光
と称する）と約1.80μｍの赤外線（水分による吸
収がない波長領域の光。以下、この波長光を基準
光と称する）とを交互に紙に照射し、受光部で測
定光に対応する信号（以下、Ｍ信号と称する）お
よび基準光に対応する信号（以下、Ｒ信号と称す
る）を検出し、これらＭ信号およびＲ信号の商
（以下、Ｍ／Ｒ信号と称する）を水分量信号とす
る構成となつている。 後者は、前者と以下の点について相違する。 照射側光学系の光軸と受光側光学系の光軸とは
不一致な構成をなし、照射部からの測定光および
基準光は紙と複数回（前者に比べて格段に多い回
数）相互作用をなして受光部に到達するようにな
つている。 ところで、水分量信号は、坪量の関数であるこ
とから、水分計に坪量検出部が併設されている場
合が多い。坪量検出部として、放射線、例えば、
β線を用いたものが実用されている。その測定原
理は、β線が紙を透過するとき減衰量が紙の坪量
に関係していることを利用している。 上記した透過方式又は多重散乱方式において、
紙の原料配合が変わつたり、白色度、坪量、プレ
ス圧等、いわゆる紙の光学的諸条件が変わると、
Ｍ／Ｒ信号、すなわち、水分量信号に影響が現わ
れる。これらの影響を軽減するため、抄紙機のオ
ペレータは、紙の品種（銘柄）によつて水分の演
算式の定数を変更する操作をなしていたが、この
操作が煩雑であるばかりでなく、同一の銘柄であ
つても、上記光学的諸条件が変る場合もあるので
（しかもオペレータが知らないうちに）、従来の方
式では紙の水分量，水分率等を連続して精度良く
測定することが難しかつた。 このような欠点を解決するため、次のような事
実に着目して後述のような構成の装置も試みられ
ていた（特開昭55−154439号公報参照）。この装
置の創作は、透過方式および多重散乱方式におけ
るＲ信号およびＭ信号が、紙の光学的特性を左右
する変数、即ち、層数ｎ，透過率ｆ，反射率ｒお
よび水分量MWの関数であつて、これらの変数が
各信号に対して次表のような感度を呈することに
着目してなされたものである。表において、
Rt，Mtは透過形水分計におけるＲ信号，Ｍ信号
を示し、Rn，Mnは多重散乱形水分計におけるＲ
信号，Ｍ信号を示す。
の紙と相互作用をもつた近赤外線を検出してシー
ト状の紙に含まれる又は吸着する水分量に関する
信号を得ると共に上記紙の坪量に関する信号を得
て、これらの信号を用いて水分量，水分率等を測
定する方法及び装置に関する。 水分量に関する信号（以下、単に水分量信号）
を得る手段として、透過方式および多重散乱方式
がある。 前者は、照射側光学系の光軸と受光側光学系の
光軸とをほぼ一致させて対向配設してなる照射部
および受光部を有し、これらの間にシート状の紙
を流して、照射部から約1.95μｍの赤外線（水分
の吸収波長領域の光。以下、この波長光を測定光
と称する）と約1.80μｍの赤外線（水分による吸
収がない波長領域の光。以下、この波長光を基準
光と称する）とを交互に紙に照射し、受光部で測
定光に対応する信号（以下、Ｍ信号と称する）お
よび基準光に対応する信号（以下、Ｒ信号と称す
る）を検出し、これらＭ信号およびＲ信号の商
（以下、Ｍ／Ｒ信号と称する）を水分量信号とす
る構成となつている。 後者は、前者と以下の点について相違する。 照射側光学系の光軸と受光側光学系の光軸とは
不一致な構成をなし、照射部からの測定光および
基準光は紙と複数回（前者に比べて格段に多い回
数）相互作用をなして受光部に到達するようにな
つている。 ところで、水分量信号は、坪量の関数であるこ
とから、水分計に坪量検出部が併設されている場
合が多い。坪量検出部として、放射線、例えば、
β線を用いたものが実用されている。その測定原
理は、β線が紙を透過するとき減衰量が紙の坪量
に関係していることを利用している。 上記した透過方式又は多重散乱方式において、
紙の原料配合が変わつたり、白色度、坪量、プレ
ス圧等、いわゆる紙の光学的諸条件が変わると、
Ｍ／Ｒ信号、すなわち、水分量信号に影響が現わ
れる。これらの影響を軽減するため、抄紙機のオ
ペレータは、紙の品種（銘柄）によつて水分の演
算式の定数を変更する操作をなしていたが、この
操作が煩雑であるばかりでなく、同一の銘柄であ
つても、上記光学的諸条件が変る場合もあるので
（しかもオペレータが知らないうちに）、従来の方
式では紙の水分量，水分率等を連続して精度良く
測定することが難しかつた。 このような欠点を解決するため、次のような事
実に着目して後述のような構成の装置も試みられ
ていた（特開昭55−154439号公報参照）。この装
置の創作は、透過方式および多重散乱方式におけ
るＲ信号およびＭ信号が、紙の光学的特性を左右
する変数、即ち、層数ｎ，透過率ｆ，反射率ｒお
よび水分量MWの関数であつて、これらの変数が
各信号に対して次表のような感度を呈することに
着目してなされたものである。表において、
Rt，Mtは透過形水分計におけるＲ信号，Ｍ信号
を示し、Rn，Mnは多重散乱形水分計におけるＲ
信号，Ｍ信号を示す。
【表】
上記装置は、水分量信号としてMn／Rn信号
（水分量感度が大なる信号で、Rn／Mn信号でも
同じ）を用い、この信号に含まれる誤差要因を他
の信号で自動的に補償演算をなす構成となつてい
る。この具体例として、新聞紙の水分量，水分率
等の測定装置を挙げることができる。新聞紙は原
料パルプに故紙を含有させて抄造されるが、故紙
の含有率によつて透過率ｆが大きく変動し誤差要
因となつている。そこで、水分量信号Mn／Rn信
号はRn／Rt信号（透過率感度が大なる信号で
Rt／Rn信号でも同じ）で補償演算がなされる構
成となつている。このような装置において、
Mn／Rn信号およびRn／Rt信号が安定して得ら
れなければならない。ところが、実際の測定装置
にあつては、時間とともに、散乱面、照射窓、入
射窓等にダスト（紙粉やカーボン）が付着し、そ
の影響がRn、Mn、Rt、Mtの各信号に現れ、測
定精度を低下せしめる要因となつていた。ダスト
による影響について、第３図を参照して説明す
る。第３図は、ダストと信号の関係を示したもの
であり、以下に説明する検出ヘツド（第１図参
照）にゼロサンプルを供して得た実験データによ
るものである。第３図の縦軸はＫ値（＝Mn／Rn
信号値）、横軸はダスト量ｄを示し、グラフイは
ゼロサンプルを上ヘツド内に設置して得たグラフ
である。なお、検出ヘツドを据付ける環境にあつ
ては、ダストの付着量が、時間とともに比例的に
増加するので、第３図において、ダストの付着量
と校正回数とを対応して示してある。グラフイに
おいて、Ａ点は、上下ヘツドの散乱面、各窓等に
ダストが付着してない状態におけるＫ値でＫz0と
なつている。Ｂ点は、一定時間後の校正（これを
第１回目の校正という）における値をプロツトし
たもので、ダスト量ｄ＝d1、Ｋ値＝Ｋz1となつて
いる。同様に、Ｃ点は第２回目の校正によるもの
で、ダスト量ｄ＝d2、Ｋ値＝Ｋz2であり、Ｄ点は
第３回目の校正によるもので、ダスト量ｄ＝d3、
Ｋ値＝Ｋz3である。一方、グラフロは、実際に、
被測定体であるシート状の紙を流す位置に、上記
グラフイを得たと同じ物性を有するシート状のサ
ンプルを配して得たデータに基づいて描いたもの
である。グラフロにおけるＡ点、B′点、C′点及
びD′点は、グラフイにおけるＡ点、Ｂ点、Ｃ点
及びＤ点に対応させてみればよい。このように、
サンプルを配設する位置によつてＫ値が異なる
（グラフイとロが得られる）のは、実際に紙を流
す位置にサンプルを配設した場合、多重散乱の度
合が、上ヘツド内にサンプルを配設した場合に比
べて極めて大きいためであると思われる。 いま、Ｋ値について説明したが、実際の装定装
置におけるRn／Rt信号（これをＭ値という）や
Mt／Rt信号（これをＬ値という）についても同
様に、散乱面や各窓面に付着するダスト量による
影響を受ける。 本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
その目的は、上・下ヘツドの対向面である散乱面
や各窓面に付着するダストによる影響を自動的に
補正し、もつて、水分量、水分率等を精度良く測
定する方法及び装置を提供するにある。 以下、図面を参照し本発明について詳しく説明
する。 第１図は、本発明を説明するための、水分量、
水分率等の測定装置の検出ヘツドの構成説明図で
ある。第１図において、検出ヘツドは、照射窓１
１及び１２を有する上ヘツド１０と入射窓２１を
有する下ヘツド２０とを、シート状の紙３０を挾
んで対向配設する構成となつている。上・下ヘツ
ドの対向面は、反射被膜１３及び２２からなる散
乱面を構成している。また、上ヘツド１０は円板
状の板４１に貫通穴４２及び４３を設け、これら
貫通穴個々に基準光用光学フイルタ４２及び測定
光用光学フイルタ４３を埋設支承してなり連続し
た回転をする回転セクタ４０と、円板状の板６１
に複数の貫通穴を設け、その一部に標準サンプル
を埋設支承してなり、制御信号によつて定期的、
又は必要に応じて、間欠的に定められた回転角で
回転するホイール６０とを有し、回転セクタ４０
によつてランプ５０及びレンズ５１で作成され照
射窓１１を通路とする光路と、ランプ５０、ミラ
ー５３及びレンズ５２で作成され照射窓１２を通
路とする光とを間欠的に遮るようになつている。 一方、下ヘツド２０はレンズ２３及びセンサ２
５を有し、入射窓２１を通過する光を検出し、次
段の演算部（図示せず）へ検出信号を送出する構
成となつている。 ところで、各ヘツドの窓と回転セクタ４０との
関係及び各ヘツドの窓とホイール６０との関係
は、第２図の構成となつている。第２図のイ、
ロ、ハ及びニの各図は、第１図におけるイ−イ、
ロ−ロ、ハ−ハ及びニ−ニの断面図である（寸法
は必ずしも一致していない）。上ヘツド１０にあ
る照射窓１１と１２は、第２図のロ図のように、
紙の流れ方向（矢印で示す）に距離をもつて設け
られ、この照射窓１２と第２図のハ図で示した下
ヘツド２０の入射窓２１とが対向する状態で設置
されている。 一方、回転セクタ４０の貫通穴４２及び４３
（光学フイルタ４２及び４３と同一）と照射窓１
１及び１２との位置関係は、第２図のイ図のよう
に、照射窓１１又は１２に係る光路に光学フイル
タ４２又は４３があるとき、他方の光路を板４１
の板面で遮断する構成、即ち、紙３０への照射光
を照射窓１１及び１２から同時に送出することが
ない構成となつている。また、ホイール６０は、
第２図のニ図のように、板６１の周縁部に貫通穴
６２，６５，６６，６７，６３及び６４を等間隔
に設け、貫通穴６５，６６，６７及び６４夫々
に、多重散乱用のゼロサンプル６５、スパンサン
プル６６、チエツクサンプル６７及び透過用のゼ
ロサンプル６４を埋設支承させてなる。そして、
通常の測定時にあつては、貫通穴６２を照射窓１
１に、貫通穴６３を照射窓１２に夫々対応させて
停止状態にある。校正時にあつては、第１の制御
信号によつて、ホイール６０にあらかじめ定めた
角度の回転を与え、照射窓１１に多重散乱用のゼ
ロサンプル６５を、照射窓１２に透過用のゼロサ
ンプル６４を夫々配設し、第２の制御信号によつ
て、多重散乱用のスパンサンプル６６を、第３の
制御信号によつて多重散乱用のチエツクサンプル
６７を順次照射窓１１に配設する。なお、第２及
び第３の制御信号発生時には、照射窓１２を遮光
する構成となつている（遮光手段は図示せず）。 このような検出ヘツドで検出される時系列的な
Rn，Mn，Rt，Mtの各信号を演算部に与え、
Mn／Rn信号及びRn／Rt信号を作成し、所望の
演算をして、透過率ｆの影響を補正した水分量や
水分率を求めることができる。なお、装定装置
は、上記測定動作に入るにあたり、定期的、又
は、必要に応じて、サンプル６４〜６７等の標準
サンプルを用いて校正を自動的にやり、装置の精
度を維持している。 本発明の一実施例による測定装置の演算部は、
上記信号の作成及び所望の演算をする機能に加え
て、校正時に、以下説明する補正演算をする機能
を有する。 ゼロサンプルを用いた校正における特性は、先
に、第３図を参照して説明したように、サンプル
の設置位置によつてグラフイ又はグラフロとなる
ので、その位置による変動を考慮した補正演算を
施す必要がある。そこで、本発明者らは、上ヘツ
ド内にサンプルを設置した場合の校正（グラフイ
を得る）及び紙を流す位置にサンプルを設置した
場合の校正（グラフロを得る）によるダスト感度
比を一定とみなすこととし、(1)式〜(3)式の補正演
算式を導いた。 Ｋ＝Kon−Ｋｚ１−Ｋｚ０／ＤＳＫ (1) Ｋ＝Kon−Ｋｚ２−Ｋｚ０／ＤＳＫ (2) Ｋ＝Kon−Ｋｚ３−Ｋｚ０／ＤＳＫ (3) 但し、Kon…測定状態（オンライン）におけ
るＫ値（Mn／Rn信号値） DSK…ダスト感度比 上記各式において、右辺の第２項が補正量に相
当し、これを図示すれば第４図のグラフロとな
る。第４図は、補正量とダスト量の関係を示した
図であつて、縦軸がΔＫ値（補正量）、横軸がダ
スト量を示す。そして、グラフイは、第３図のグ
ラフロに夫々基づいて得たものである。 補正演算は、最初、ダスト量が零のときゼロサ
ンプルを用いて求めたＫ値（これをＫz0とする）
を演算部に記憶することから始める。いま、校正
が定期的に第１回目、第２回目…と自動的になさ
れるものとすれば、測定装置は、第１回目の校正
が実行されるまでは、ダストによる影響はないと
して動作する。即ち、Mn／Rn信号（Ｋ値）はそ
のまま水分量や水分率を求める演算部に与えられ
る。 次に、第１回目校正時にＫ＝Ｋz1を得て、演算
部で（Ｋz1−Ｋz0）／DSKの演算をし、この値を
保持して、以後、第２回目の校正時までの間の補
正量とする。即ち、(1)式に基づく演算をして補正
されたＫ値を求め、水分量や水分率を求める演算
部に与えられる。 以下、第２回目の校正時にＫ＝Ｋz2、第３回目
の校正時にＫ＝Ｋz3を夫々得て、（Ｋz2−Ｋz0）／
DSK又は（Ｋz3−Ｋz0）DSKを求めると共にその
値を保持し、測定時に(2)式又は(3)式に基づく演算
をして補正されたＫ値を求めて、水分量や水分率
を求める演算部に与えられる。 上記のように補正演算をＭ値（即ち、Rn／Rt
信号値）やＬ値（即ち、Mt／Rt信号値）につい
て実行し、補正されたＭ値やＬ値を水分量を求め
る演算部に与えることによつて、従来、１回／日
〜１回／週の頻度で上・下ヘツドの散乱面、各窓
面を清掃して得てきた精度を、全く精掃せずに得
ることができるようになつた。 さらに、補正演算による効果を上げるには、補
正量を、第４図のグラフロ′に基づいて定めれば
よい。グラフロ′は、散乱面等のダスト付着量が
ほぼ一定の割合で増加してゆくものとみなして描
いてあるが、実際の上・下ヘツドにおける特性に
より近似していると言える。校正間隔が一定であ
る測定装置にあつては、グラフロ′に基づく信号
を作成することは容易なことである。 さらに、本発明の他の実施例にあつては、(4)
式、(5)式及び(6)式に基づく補正演算を用いてい
る。 Ｋ＝Kon−DK（epxΔＫ−１） (4) Ｌ＝Lon−DL（expΔＬ−１） (5) Ｍ＝Mon−DMln（ΔＭ＋１） (6) 但し、Kon，Lon，Mon…測定状態（オ
ンライン）におけるＫ値（Mn／Rn信号
値）、Ｌ値（Mt／Rt信号値）、Ｍ値（Rn／
Rt信号値） DK，DL，DM…実験データから求めた
定数 ΔＫ，ΔＬ，ΔＭ…校正時の信号値（ダ
スト付着状態）とダストの付着が零の時の
信号値との差 このように、本発明による測定方法及び装置が
種々の補正演算式を用意しているのは、測定装置
の据付場所によつて検出信号特性が異なるためで
ある。換言すれば、付着するダストの性状の違い
によつて補正量が異なつてくるからである。 なお、上記実施例において、検出ヘツドが多重
散乱形の光学系及び透過形の光学系を具備する構
成となつているが、本発明は、これに限定するも
のではなく、多重散乱形の光学系又は透過形の光
学系のみから成る検出ヘツドで構成される測定装
置をも含むものである。 以上詳しく説明したように、本発明の測定方法
及び装置によれば、上ヘツド内又は下ヘツド内に
設置する標準試料を用いて、定期的に、又は必要
に応じて校正をして得る信号値と、あらかじめ求
めておいたダスト零信号値（ダスト付着量零のと
きの信号）との差を函数とする補正量を演算し、
この補正量で測定信号に含まれるダストによる影
響を自動的に補正するようになつているため、精
度の良い水分量、水分率等の信号を得ることがで
きる。
（水分量感度が大なる信号で、Rn／Mn信号でも
同じ）を用い、この信号に含まれる誤差要因を他
の信号で自動的に補償演算をなす構成となつてい
る。この具体例として、新聞紙の水分量，水分率
等の測定装置を挙げることができる。新聞紙は原
料パルプに故紙を含有させて抄造されるが、故紙
の含有率によつて透過率ｆが大きく変動し誤差要
因となつている。そこで、水分量信号Mn／Rn信
号はRn／Rt信号（透過率感度が大なる信号で
Rt／Rn信号でも同じ）で補償演算がなされる構
成となつている。このような装置において、
Mn／Rn信号およびRn／Rt信号が安定して得ら
れなければならない。ところが、実際の測定装置
にあつては、時間とともに、散乱面、照射窓、入
射窓等にダスト（紙粉やカーボン）が付着し、そ
の影響がRn、Mn、Rt、Mtの各信号に現れ、測
定精度を低下せしめる要因となつていた。ダスト
による影響について、第３図を参照して説明す
る。第３図は、ダストと信号の関係を示したもの
であり、以下に説明する検出ヘツド（第１図参
照）にゼロサンプルを供して得た実験データによ
るものである。第３図の縦軸はＫ値（＝Mn／Rn
信号値）、横軸はダスト量ｄを示し、グラフイは
ゼロサンプルを上ヘツド内に設置して得たグラフ
である。なお、検出ヘツドを据付ける環境にあつ
ては、ダストの付着量が、時間とともに比例的に
増加するので、第３図において、ダストの付着量
と校正回数とを対応して示してある。グラフイに
おいて、Ａ点は、上下ヘツドの散乱面、各窓等に
ダストが付着してない状態におけるＫ値でＫz0と
なつている。Ｂ点は、一定時間後の校正（これを
第１回目の校正という）における値をプロツトし
たもので、ダスト量ｄ＝d1、Ｋ値＝Ｋz1となつて
いる。同様に、Ｃ点は第２回目の校正によるもの
で、ダスト量ｄ＝d2、Ｋ値＝Ｋz2であり、Ｄ点は
第３回目の校正によるもので、ダスト量ｄ＝d3、
Ｋ値＝Ｋz3である。一方、グラフロは、実際に、
被測定体であるシート状の紙を流す位置に、上記
グラフイを得たと同じ物性を有するシート状のサ
ンプルを配して得たデータに基づいて描いたもの
である。グラフロにおけるＡ点、B′点、C′点及
びD′点は、グラフイにおけるＡ点、Ｂ点、Ｃ点
及びＤ点に対応させてみればよい。このように、
サンプルを配設する位置によつてＫ値が異なる
（グラフイとロが得られる）のは、実際に紙を流
す位置にサンプルを配設した場合、多重散乱の度
合が、上ヘツド内にサンプルを配設した場合に比
べて極めて大きいためであると思われる。 いま、Ｋ値について説明したが、実際の装定装
置におけるRn／Rt信号（これをＭ値という）や
Mt／Rt信号（これをＬ値という）についても同
様に、散乱面や各窓面に付着するダスト量による
影響を受ける。 本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
その目的は、上・下ヘツドの対向面である散乱面
や各窓面に付着するダストによる影響を自動的に
補正し、もつて、水分量、水分率等を精度良く測
定する方法及び装置を提供するにある。 以下、図面を参照し本発明について詳しく説明
する。 第１図は、本発明を説明するための、水分量、
水分率等の測定装置の検出ヘツドの構成説明図で
ある。第１図において、検出ヘツドは、照射窓１
１及び１２を有する上ヘツド１０と入射窓２１を
有する下ヘツド２０とを、シート状の紙３０を挾
んで対向配設する構成となつている。上・下ヘツ
ドの対向面は、反射被膜１３及び２２からなる散
乱面を構成している。また、上ヘツド１０は円板
状の板４１に貫通穴４２及び４３を設け、これら
貫通穴個々に基準光用光学フイルタ４２及び測定
光用光学フイルタ４３を埋設支承してなり連続し
た回転をする回転セクタ４０と、円板状の板６１
に複数の貫通穴を設け、その一部に標準サンプル
を埋設支承してなり、制御信号によつて定期的、
又は必要に応じて、間欠的に定められた回転角で
回転するホイール６０とを有し、回転セクタ４０
によつてランプ５０及びレンズ５１で作成され照
射窓１１を通路とする光路と、ランプ５０、ミラ
ー５３及びレンズ５２で作成され照射窓１２を通
路とする光とを間欠的に遮るようになつている。 一方、下ヘツド２０はレンズ２３及びセンサ２
５を有し、入射窓２１を通過する光を検出し、次
段の演算部（図示せず）へ検出信号を送出する構
成となつている。 ところで、各ヘツドの窓と回転セクタ４０との
関係及び各ヘツドの窓とホイール６０との関係
は、第２図の構成となつている。第２図のイ、
ロ、ハ及びニの各図は、第１図におけるイ−イ、
ロ−ロ、ハ−ハ及びニ−ニの断面図である（寸法
は必ずしも一致していない）。上ヘツド１０にあ
る照射窓１１と１２は、第２図のロ図のように、
紙の流れ方向（矢印で示す）に距離をもつて設け
られ、この照射窓１２と第２図のハ図で示した下
ヘツド２０の入射窓２１とが対向する状態で設置
されている。 一方、回転セクタ４０の貫通穴４２及び４３
（光学フイルタ４２及び４３と同一）と照射窓１
１及び１２との位置関係は、第２図のイ図のよう
に、照射窓１１又は１２に係る光路に光学フイル
タ４２又は４３があるとき、他方の光路を板４１
の板面で遮断する構成、即ち、紙３０への照射光
を照射窓１１及び１２から同時に送出することが
ない構成となつている。また、ホイール６０は、
第２図のニ図のように、板６１の周縁部に貫通穴
６２，６５，６６，６７，６３及び６４を等間隔
に設け、貫通穴６５，６６，６７及び６４夫々
に、多重散乱用のゼロサンプル６５、スパンサン
プル６６、チエツクサンプル６７及び透過用のゼ
ロサンプル６４を埋設支承させてなる。そして、
通常の測定時にあつては、貫通穴６２を照射窓１
１に、貫通穴６３を照射窓１２に夫々対応させて
停止状態にある。校正時にあつては、第１の制御
信号によつて、ホイール６０にあらかじめ定めた
角度の回転を与え、照射窓１１に多重散乱用のゼ
ロサンプル６５を、照射窓１２に透過用のゼロサ
ンプル６４を夫々配設し、第２の制御信号によつ
て、多重散乱用のスパンサンプル６６を、第３の
制御信号によつて多重散乱用のチエツクサンプル
６７を順次照射窓１１に配設する。なお、第２及
び第３の制御信号発生時には、照射窓１２を遮光
する構成となつている（遮光手段は図示せず）。 このような検出ヘツドで検出される時系列的な
Rn，Mn，Rt，Mtの各信号を演算部に与え、
Mn／Rn信号及びRn／Rt信号を作成し、所望の
演算をして、透過率ｆの影響を補正した水分量や
水分率を求めることができる。なお、装定装置
は、上記測定動作に入るにあたり、定期的、又
は、必要に応じて、サンプル６４〜６７等の標準
サンプルを用いて校正を自動的にやり、装置の精
度を維持している。 本発明の一実施例による測定装置の演算部は、
上記信号の作成及び所望の演算をする機能に加え
て、校正時に、以下説明する補正演算をする機能
を有する。 ゼロサンプルを用いた校正における特性は、先
に、第３図を参照して説明したように、サンプル
の設置位置によつてグラフイ又はグラフロとなる
ので、その位置による変動を考慮した補正演算を
施す必要がある。そこで、本発明者らは、上ヘツ
ド内にサンプルを設置した場合の校正（グラフイ
を得る）及び紙を流す位置にサンプルを設置した
場合の校正（グラフロを得る）によるダスト感度
比を一定とみなすこととし、(1)式〜(3)式の補正演
算式を導いた。 Ｋ＝Kon−Ｋｚ１−Ｋｚ０／ＤＳＫ (1) Ｋ＝Kon−Ｋｚ２−Ｋｚ０／ＤＳＫ (2) Ｋ＝Kon−Ｋｚ３−Ｋｚ０／ＤＳＫ (3) 但し、Kon…測定状態（オンライン）におけ
るＫ値（Mn／Rn信号値） DSK…ダスト感度比 上記各式において、右辺の第２項が補正量に相
当し、これを図示すれば第４図のグラフロとな
る。第４図は、補正量とダスト量の関係を示した
図であつて、縦軸がΔＫ値（補正量）、横軸がダ
スト量を示す。そして、グラフイは、第３図のグ
ラフロに夫々基づいて得たものである。 補正演算は、最初、ダスト量が零のときゼロサ
ンプルを用いて求めたＫ値（これをＫz0とする）
を演算部に記憶することから始める。いま、校正
が定期的に第１回目、第２回目…と自動的になさ
れるものとすれば、測定装置は、第１回目の校正
が実行されるまでは、ダストによる影響はないと
して動作する。即ち、Mn／Rn信号（Ｋ値）はそ
のまま水分量や水分率を求める演算部に与えられ
る。 次に、第１回目校正時にＫ＝Ｋz1を得て、演算
部で（Ｋz1−Ｋz0）／DSKの演算をし、この値を
保持して、以後、第２回目の校正時までの間の補
正量とする。即ち、(1)式に基づく演算をして補正
されたＫ値を求め、水分量や水分率を求める演算
部に与えられる。 以下、第２回目の校正時にＫ＝Ｋz2、第３回目
の校正時にＫ＝Ｋz3を夫々得て、（Ｋz2−Ｋz0）／
DSK又は（Ｋz3−Ｋz0）DSKを求めると共にその
値を保持し、測定時に(2)式又は(3)式に基づく演算
をして補正されたＫ値を求めて、水分量や水分率
を求める演算部に与えられる。 上記のように補正演算をＭ値（即ち、Rn／Rt
信号値）やＬ値（即ち、Mt／Rt信号値）につい
て実行し、補正されたＭ値やＬ値を水分量を求め
る演算部に与えることによつて、従来、１回／日
〜１回／週の頻度で上・下ヘツドの散乱面、各窓
面を清掃して得てきた精度を、全く精掃せずに得
ることができるようになつた。 さらに、補正演算による効果を上げるには、補
正量を、第４図のグラフロ′に基づいて定めれば
よい。グラフロ′は、散乱面等のダスト付着量が
ほぼ一定の割合で増加してゆくものとみなして描
いてあるが、実際の上・下ヘツドにおける特性に
より近似していると言える。校正間隔が一定であ
る測定装置にあつては、グラフロ′に基づく信号
を作成することは容易なことである。 さらに、本発明の他の実施例にあつては、(4)
式、(5)式及び(6)式に基づく補正演算を用いてい
る。 Ｋ＝Kon−DK（epxΔＫ−１） (4) Ｌ＝Lon−DL（expΔＬ−１） (5) Ｍ＝Mon−DMln（ΔＭ＋１） (6) 但し、Kon，Lon，Mon…測定状態（オ
ンライン）におけるＫ値（Mn／Rn信号
値）、Ｌ値（Mt／Rt信号値）、Ｍ値（Rn／
Rt信号値） DK，DL，DM…実験データから求めた
定数 ΔＫ，ΔＬ，ΔＭ…校正時の信号値（ダ
スト付着状態）とダストの付着が零の時の
信号値との差 このように、本発明による測定方法及び装置が
種々の補正演算式を用意しているのは、測定装置
の据付場所によつて検出信号特性が異なるためで
ある。換言すれば、付着するダストの性状の違い
によつて補正量が異なつてくるからである。 なお、上記実施例において、検出ヘツドが多重
散乱形の光学系及び透過形の光学系を具備する構
成となつているが、本発明は、これに限定するも
のではなく、多重散乱形の光学系又は透過形の光
学系のみから成る検出ヘツドで構成される測定装
置をも含むものである。 以上詳しく説明したように、本発明の測定方法
及び装置によれば、上ヘツド内又は下ヘツド内に
設置する標準試料を用いて、定期的に、又は必要
に応じて校正をして得る信号値と、あらかじめ求
めておいたダスト零信号値（ダスト付着量零のと
きの信号）との差を函数とする補正量を演算し、
この補正量で測定信号に含まれるダストによる影
響を自動的に補正するようになつているため、精
度の良い水分量、水分率等の信号を得ることがで
きる。
第１図は、本発明の一実施例による装置の検出
ヘツドの構成説明図、第２図イ，ロ，ハ及びニ
は、第１図におけるイ−イ、ロ−ロ、ハ−ハ及び
ニ−ニの各断面図、第３図は、Ｋ値−ダスト特性
図、第４図は、補正量−ダスト特性図である。 １０……上ヘツド、１１及び１２……照射窓、
１３及び２２……反射被膜（散乱面）、２０……
下ヘツド、２１……入射窓、２５……光感応素
子、３０……被測定体（紙）、４０……回転セク
タ、６０……ホイール、５０……ランプ、５１，
５２及び２３……レンズ、５３……ミラー。
ヘツドの構成説明図、第２図イ，ロ，ハ及びニ
は、第１図におけるイ−イ、ロ−ロ、ハ−ハ及び
ニ−ニの各断面図、第３図は、Ｋ値−ダスト特性
図、第４図は、補正量−ダスト特性図である。 １０……上ヘツド、１１及び１２……照射窓、
１３及び２２……反射被膜（散乱面）、２０……
下ヘツド、２１……入射窓、２５……光感応素
子、３０……被測定体（紙）、４０……回転セク
タ、６０……ホイール、５０……ランプ、５１，
５２及び２３……レンズ、５３……ミラー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上ヘツドと下ヘツドを対向配置して多重散乱
形の光学系及び透過形の光学系の双方若しくは多
重散乱形の光学系を構成すると共に、該上・下ヘ
ツドで形成される間隙にシート状の紙を流し、該
紙に水分によつて吸収される波長領域の光である
測定光と水分によつて吸収されない波長領域の光
である基準光とを照射し、前記紙と相互作用をも
つた前記測定光および基準光を光感応素子に導い
て検出し、該測定光および基準光に夫々対応して
光感応素子から出力される測定信号および基準信
号を用いる演算によつて前記紙に含まれている水
分量もしくは水分率を測定する方法において、 前記上・下ヘツドの対向面に形成された散乱
面、照射窓、および入射窓のいずれにもダストが
付着していないときに前記間隙からシート状の紙
を除去し前記上ヘツド若しくは下ヘツドに設置さ
れた標準サンプルを用いて求めたダスト付着量零
のときの前記多重散乱形光学系に関する測定信号
Mnと基準信号Rnの比からなるダスト零信号Kzo
をあらかじめ記憶しておき、前記間隙からシート
状の紙を除去し前記標準サンプルを用いて定期的
もしくは必要に応じて校正動作をかけて前記多重
散乱形光学系に関する測定信号Mnと基準信号Rn
の比である校正信号Kznを求め、ダスト感度比を
DSKするとき前記校正信号Kznと前記ダスト零信
号Kzoとの差の関数である信号（Kzn−Kzo）／
DSKを作成し、該信号を用いてダスト付着によ
る誤差の補正をすることを特徴とする紙の水分量
もしくは水分率を測定する方法。 ２ 上ヘツドと下ヘツドを対向配置して多重散乱
形の光学系及び透過形の光学系の双方若しくは多
重散乱形の光学系を構成すると共に、該上・下ヘ
ツドで形成される間隙にシート状の紙を流し、該
紙に水分によつて吸収される波長領域の光である
測定光と水分によつて吸収されない波長領域の光
である基準光とを照射し、前記紙と相互作用をも
つた前記測定光および基準光を光感応素子に導い
て検出し、該測定光および基準光に夫々対応して
光感応素子から出力される測定信号および基準信
号を用いる演算によつて前記紙に含まれている水
分量もしくは水分率を測定する装置において、 前記上ヘツド若しくは下ヘツド内に設置され外
部からの校正動作信号によつて前記多重散乱形も
しくは透過形の光学系の光路に挿入される標準サ
ンプルと、前記上・下ヘツドの対向面に形成され
た散乱面、照射窓、および入射窓のいずれにもダ
ストが付着していないとき前記標準サンプルを用
いて求めた前記多重散乱形光学系に関する測定信
号Mnと基準信号Rnの比でなるダスト零信号Kzo
をあらかじめ記憶する手段と、前記間隙からシー
ト状の紙を除去し前記標準サンプルを用いて定期
的もしくは必要に応じて装置の校正動作を行なう
ための制御信号を発生する手段と、ダスト感度比
をDSKとするとき前記校正動作によつて得られ
た前記多重散乱形光学系に関する測定信号Mnと
基準信号Rnの比である校正信号Kznと前記ダス
ト零信号Kzoとの差の関数である信号（Kzn−
Kzo）／DSKを作成し、該信号を用いてダスト付
着による誤差の補正演算を行なう手段と、を具備
することを特徴とする紙の水分量もしくは水分率
を測定する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10476680A JPS5729931A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Method and device for measuring moisture quantity and moisture percentage and so on of paper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10476680A JPS5729931A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Method and device for measuring moisture quantity and moisture percentage and so on of paper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5729931A JPS5729931A (en) | 1982-02-18 |
| JPS6123499B2 true JPS6123499B2 (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=14389594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10476680A Granted JPS5729931A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Method and device for measuring moisture quantity and moisture percentage and so on of paper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5729931A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0680417B2 (ja) * | 1985-06-26 | 1994-10-12 | 株式会社島津製作所 | 検量線を使用する成分分析方法 |
| JPS628043A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 濃度校正方法 |
-
1980
- 1980-07-30 JP JP10476680A patent/JPS5729931A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5729931A (en) | 1982-02-18 |
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