JPS6123500B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6123500B2 JPS6123500B2 JP10476980A JP10476980A JPS6123500B2 JP S6123500 B2 JPS6123500 B2 JP S6123500B2 JP 10476980 A JP10476980 A JP 10476980A JP 10476980 A JP10476980 A JP 10476980A JP S6123500 B2 JPS6123500 B2 JP S6123500B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- light
- paper
- measurement
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 38
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 36
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003298 Ni-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- 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を関する
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坪量に関
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れないうちに）、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を関する
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坪量に関
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れないうちに）、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、時間とともに比較的に増加するの
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いない状態にお
けるＫ値でKzo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値が異なるのは（グラフイとロが得ら
れる）、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、実際の測定装
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、各窓面等に付着するダストによる影響を、ダ
ストによる汚れ検出感度の大きい信号をいて自動
的に補正し、水分量、水分率に対応する信号を、
より精度よく得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
で回転をするホイール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６
２，６５，６７，６３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１１に、貫通
穴６３を照射窓１２に夫々対応させて停止状にあ
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、測定装置は、
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。 ところで、先に、第３図を参照して説明したよ
うに、Ｋ値、即ち、Mn／Rn信号がダストの影響
をうけ、上記検出ヘツドにおいて、第３図のグラ
フイやロの特性を示すことが分つている。 そこで、本発明者らは、Ｋの補正演算式を、(1)
式で表わすこととし、散乱面、各窓面等のダスト
付着による汚れを検出し、その検出信号を用いて
自動的に補正をすることを考えると共に、実験に
基いて、検出信号としてRn／Rt信号が最適であ
るという結論を得た。 Ｋ＝Kon−ａ・Ｄ (1) 但し、Kon…測定状態（オンライン）におけ
るＫ値（Mn／Rn信号） ａ…実験に基いて求められる定数 Ｄ…ダスト付着量を示する信号 (1)式において、ａ・Ｄが補正量となる。 以下、上記結論を得た根拠について説明する。 本発明者らは、実験を重ねた結果、検出信号の
種類によつて、ダストの付着量（汚れ）に対する
感度が異なることを知見した。その実例を、第４
図及び第５図に示す。第４図及び第５図は、吸着
性のダストを、上・下ヘツドの散乱面、各窓面等
に付着させて得たものであり、第４図の縦軸はＫ
値の補正量、横軸はΔＫ、第５図の縦軸はＫ値の
補正量、横軸はΔＭである。ここで、ΔＫ及びΔ
Ｍは、(2)式及び(3)式で定義される。 ΔＫ＝Ｍｎｄ／Ｒｎｄ−Ｍｎｏ／Ｒｎｏ (2) ΔＭ＝Ｒｎｄ／Ｒｔｄ−Ｒｎｏ／Ｒｔｏ (3) 但し、Mno，Rno及びRto…散乱面等にダ
ストが付着していないとき、ゼロサ
ンプル６６又は６４を用いて得た信
号Mn，Rn及びRtの値 Mnd，Rnd及びRtd…散乱面等にダ
イトが付着しているとき、ゼロサン
プル６６又は６４を用いて得た信号
Mn，Rn及びRtの値 第４図と第５図の各特性を比較するに、一方が
正特性、他方が負特性となつているのは、以下の
理由による。上・下ヘツドの散乱面等に吸着性の
ダストが付着した場合、信号MtやRtはほとんど
変わらないが、信号MnやRnが大きく変わり（信
号Rnがより大きく変わる）、その特性は、ダスト
の付着量増に対して信号値が減少する負特性とな
つている。したがつて、ダストの付着量が増える
と、Mnd／Rndが増加傾向となつてΔＫは正値を
示し、Rnd／Rtdが減少傾向となつてΔＭは負値
を示す。 いま、上記検出ヘツドにおいて、ダストの付着
量の変化に対して必要とされるＫの補正量を0.05
として、第４図及び第５図を参照してΔＫ及びΔ
Ｍを求めてみると、ΔＫ＝0.0042，ΔＭ＝0.32と
なる。したがつて、二つのグラフにおけるダスト
付着量検出信号の感度比は、約0.0042／0.32≒
１／80となる。即ち、ダスト付着量検出信号の感
度は、Rn／Rt信号がMn／Rn信号に比して約80
倍良いことになり、Ｋ値の補正演算にRn／Rt信
号を用いた方が有利であることが分る。 本発明による装置は、上記検出ヘツドからの検
出信号を電子計算機に与え、以下に説明する動作
なして、水分量や水分率を求める構成となつてい
る。 測定に先だつて、検出ヘツドの散乱面等にダス
トが付着していない状態にて、ゼロサンプルを用
いて、信号Rn及びRtのダスト零信号値Rno及び
Rtoを求めて記憶する。 測定状態において、定期的、又は、必要に応じ
て、ゼロサンプルによる校正動作をかけ、その都
度、信号Rn及びRtの信号値Rnd及びRtdを検出
し、(3)式に基く演算をしてΔＭを求め、このΔＭ
をダスト付着量に対応する信号として(1)式に基く
補正演算をする。補正演算は、信号ΔＭを次回の
校正動作をかけるまで一定とみなしてする方法や
時間とともに変化する、即ち、時間の函数とみな
してする方法があるが、いずれにしても、補正量
とΔＭの関係は、実験によつて求められる。 このように、補正されたMn／Rn信号は、他の
誤差要因、例えば、紙の透過率ｆによる影響を補
正して（これも、Rn／Rt信号を用いて自動演算
される）、水分量や水分率に対応する信号として
出力される。 なお、上記実施例において、校正動作をゼロサ
ンプルを用いてなすように説明したが、本発明は
これに限定するものではなく、他のサンプル、即
ち、スパンサンプルやチエツクサンプルを用いて
もよい。また、検出ヘツドの散乱面がヒートアツ
プされていて結露し難いため、ダスト付着量検出
信号として、上記Rn／Rt信号に代えてとして、
Mn／Mt信号を用い、上記補正演算をなしてもよ
い。 以上説明したように、本発明の方法又は装置に
よれば、検出ヘツドの散乱面等に付着するダスト
量を感度良く検出し得るRn／Rt信号、即ち、
Ｓ／Ｎ比の良いダスト付着量検出信号を用いて補
正演算をするようになつているため、補正演算は
精度良い結果を得ことができる。したがつて、紙
の水分量や水分率を精度良く測定することができ
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、時間とともに比較的に増加するの
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いない状態にお
けるＫ値でKzo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値が異なるのは（グラフイとロが得ら
れる）、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、実際の測定装
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、各窓面等に付着するダストによる影響を、ダ
ストによる汚れ検出感度の大きい信号をいて自動
的に補正し、水分量、水分率に対応する信号を、
より精度よく得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
で回転をするホイール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６
２，６５，６７，６３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１１に、貫通
穴６３を照射窓１２に夫々対応させて停止状にあ
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、測定装置は、
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。 ところで、先に、第３図を参照して説明したよ
うに、Ｋ値、即ち、Mn／Rn信号がダストの影響
をうけ、上記検出ヘツドにおいて、第３図のグラ
フイやロの特性を示すことが分つている。 そこで、本発明者らは、Ｋの補正演算式を、(1)
式で表わすこととし、散乱面、各窓面等のダスト
付着による汚れを検出し、その検出信号を用いて
自動的に補正をすることを考えると共に、実験に
基いて、検出信号としてRn／Rt信号が最適であ
るという結論を得た。 Ｋ＝Kon−ａ・Ｄ (1) 但し、Kon…測定状態（オンライン）におけ
るＫ値（Mn／Rn信号） ａ…実験に基いて求められる定数 Ｄ…ダスト付着量を示する信号 (1)式において、ａ・Ｄが補正量となる。 以下、上記結論を得た根拠について説明する。 本発明者らは、実験を重ねた結果、検出信号の
種類によつて、ダストの付着量（汚れ）に対する
感度が異なることを知見した。その実例を、第４
図及び第５図に示す。第４図及び第５図は、吸着
性のダストを、上・下ヘツドの散乱面、各窓面等
に付着させて得たものであり、第４図の縦軸はＫ
値の補正量、横軸はΔＫ、第５図の縦軸はＫ値の
補正量、横軸はΔＭである。ここで、ΔＫ及びΔ
Ｍは、(2)式及び(3)式で定義される。 ΔＫ＝Ｍｎｄ／Ｒｎｄ−Ｍｎｏ／Ｒｎｏ (2) ΔＭ＝Ｒｎｄ／Ｒｔｄ−Ｒｎｏ／Ｒｔｏ (3) 但し、Mno，Rno及びRto…散乱面等にダ
ストが付着していないとき、ゼロサ
ンプル６６又は６４を用いて得た信
号Mn，Rn及びRtの値 Mnd，Rnd及びRtd…散乱面等にダ
イトが付着しているとき、ゼロサン
プル６６又は６４を用いて得た信号
Mn，Rn及びRtの値 第４図と第５図の各特性を比較するに、一方が
正特性、他方が負特性となつているのは、以下の
理由による。上・下ヘツドの散乱面等に吸着性の
ダストが付着した場合、信号MtやRtはほとんど
変わらないが、信号MnやRnが大きく変わり（信
号Rnがより大きく変わる）、その特性は、ダスト
の付着量増に対して信号値が減少する負特性とな
つている。したがつて、ダストの付着量が増える
と、Mnd／Rndが増加傾向となつてΔＫは正値を
示し、Rnd／Rtdが減少傾向となつてΔＭは負値
を示す。 いま、上記検出ヘツドにおいて、ダストの付着
量の変化に対して必要とされるＫの補正量を0.05
として、第４図及び第５図を参照してΔＫ及びΔ
Ｍを求めてみると、ΔＫ＝0.0042，ΔＭ＝0.32と
なる。したがつて、二つのグラフにおけるダスト
付着量検出信号の感度比は、約0.0042／0.32≒
１／80となる。即ち、ダスト付着量検出信号の感
度は、Rn／Rt信号がMn／Rn信号に比して約80
倍良いことになり、Ｋ値の補正演算にRn／Rt信
号を用いた方が有利であることが分る。 本発明による装置は、上記検出ヘツドからの検
出信号を電子計算機に与え、以下に説明する動作
なして、水分量や水分率を求める構成となつてい
る。 測定に先だつて、検出ヘツドの散乱面等にダス
トが付着していない状態にて、ゼロサンプルを用
いて、信号Rn及びRtのダスト零信号値Rno及び
Rtoを求めて記憶する。 測定状態において、定期的、又は、必要に応じ
て、ゼロサンプルによる校正動作をかけ、その都
度、信号Rn及びRtの信号値Rnd及びRtdを検出
し、(3)式に基く演算をしてΔＭを求め、このΔＭ
をダスト付着量に対応する信号として(1)式に基く
補正演算をする。補正演算は、信号ΔＭを次回の
校正動作をかけるまで一定とみなしてする方法や
時間とともに変化する、即ち、時間の函数とみな
してする方法があるが、いずれにしても、補正量
とΔＭの関係は、実験によつて求められる。 このように、補正されたMn／Rn信号は、他の
誤差要因、例えば、紙の透過率ｆによる影響を補
正して（これも、Rn／Rt信号を用いて自動演算
される）、水分量や水分率に対応する信号として
出力される。 なお、上記実施例において、校正動作をゼロサ
ンプルを用いてなすように説明したが、本発明は
これに限定するものではなく、他のサンプル、即
ち、スパンサンプルやチエツクサンプルを用いて
もよい。また、検出ヘツドの散乱面がヒートアツ
プされていて結露し難いため、ダスト付着量検出
信号として、上記Rn／Rt信号に代えてとして、
Mn／Mt信号を用い、上記補正演算をなしてもよ
い。 以上説明したように、本発明の方法又は装置に
よれば、検出ヘツドの散乱面等に付着するダスト
量を感度良く検出し得るRn／Rt信号、即ち、
Ｓ／Ｎ比の良いダスト付着量検出信号を用いて補
正演算をするようになつているため、補正演算は
精度良い結果を得ことができる。したがつて、紙
の水分量や水分率を精度良く測定することができ
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、Ｋの補正量−ΔＫ特性図、第５図
はＫの補正量−ΔＭ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、Ｋの補正量−ΔＫ特性図、第５図
はＫの補正量−ΔＭ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前記多重散乱形
光学系に関する測定信号Mn及び基準信号Rnの各
検出信号値Mno及びRnoと透過形光学系に関する
測定信号値Mt及び基準信号Rtの各検出信号値
Mto及びRtoとの中から前記基準光関連の検出信
号Rno，Rto又は前記測定光関連の検出信号値
Mno，Mto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
て得られる前記多重散乱形光学系に関する測定信
号Mn及び基準信号Rnの各検出信号値Mnd及び
Rnd並びに前記透過形光学系に関する測定信号
Mt及び基準信号Rtの各検出信号値Mtd及びRtdの
中から選択された前記基準光関連の検出信号
Rnd，Rtd又は前記測定光関連の検出信号値
Mnd，Mtdと前記基準光関連の検出信号値Rno，
Rto又は前記測定光関連の検出信号値Rno，Rto又
は前記測定光関連の検出信号値Mno，Mtoとを用
いて（Rnd／Rtd−Rno／Rto）又は（Mnd／Mtd
−Mno／Mto）の関数である信号を作成し、該信
号を用いてダスト付着による誤差の補正を行なう
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、 前記上ヘツド内又は下ヘツド内に設けられ外部
からの校正動作信号によつて前記多重散乱形光学
系もしくは透過形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に前記間隙からシー
ト状の紙を除去し前記標準サンプルを用いて求め
た前記多重散乱形光学系に関する測定信号Mn及
び基準信号Rnの各検出信号値Mno及びRnoと透過
形光学系に関する測定信号Mt及び基準信号Rtの
各検出信号値Mto及びRtoとの中から前記基準光
関連の検出信号Rno，Rto又は前記測定光関連の
検出信号値Mno，Mto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校
正動作をかけて得られる前記多重散乱形光学系に
関する測定信号Mn及び基準信号Rnの各検出信号
値Mnd及びRndと前記透過形光学系に関する測定
信号Mt及び基準信号Rtの各信号値Mtd及びRtdと
の中から選択された前記基準光関連の検出信号
Rnd，Rtd又は前記測定光関連の検出信号値
Mnd，Mtdと前記記憶された信号値Rno，Rto又
はMno，Mtoとを用いて（Rnd／Rtd−Rno／
Rto）又は（Mnd／Mtd−Mno／Mto）の関数で
ある信号を作成すると共に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 |
|---|---|---|---|
| JP10476980A JPS5729932A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Method and device for measuring moisture quantity and moisture percentage or the like of paper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10476980A JPS5729932A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Method and device for measuring moisture quantity and moisture percentage or the like of paper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5729932A JPS5729932A (en) | 1982-02-18 |
| JPS6123500B2 true JPS6123500B2 (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=14389674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10476980A Granted JPS5729932A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Method and device for measuring moisture quantity and moisture percentage or the like of paper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5729932A (ja) |
-
1980
- 1980-07-30 JP JP10476980A patent/JPS5729932A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5729932A (en) | 1982-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3614450A (en) | Apparatus for measuring the amount of a substance that is associated with a base material | |
| FI59170B (fi) | Jaemfoerelsefoerfarande och anordning foer maetning av maengden av en substans som transporteras av en loepande materialbana | |
| US3551678A (en) | Paper parameter measurement using infrared radiation | |
| EP0380412A2 (en) | Coating weight measuring and control apparatus and method | |
| JPS6217167B2 (ja) | ||
| US3675019A (en) | Apparatus for measuring the amount of a substance that is associated with a base material | |
| US9891164B2 (en) | Holmium oxide glasses as calibration standards for near infrared moisture sensors | |
| US9612213B2 (en) | Automatic z-correction for basis weight sensors | |
| US4085326A (en) | Radiation reflection method and apparatus particularly for gauging materials exhibiting broadband absorption or scattering, or similar effects | |
| CN112229488B (zh) | 用于复合片材的重量测量的在线等级选择 | |
| JPS6123500B2 (ja) | ||
| US8723944B1 (en) | System for detecting conductive coatings on non-conductive medium surfaces | |
| GB1604747A (en) | Method of and an apparatus for measuring a physical property of a thin body | |
| JPS6123499B2 (ja) | ||
| GB2062219A (en) | Contactless measurement for substance concentration | |
| JP3205084B2 (ja) | コート材の膜厚測定方法および装置 | |
| JPS6123498B2 (ja) | ||
| JPH0149894B2 (ja) | ||
| JP2560927B2 (ja) | 積層体を構成する層の厚みの分布を測定する方法 | |
| JPS6161625B2 (ja) | ||
| JPS5850303Y2 (ja) | 水分計の標準サンプル | |
| JPS6123496B2 (ja) | ||
| JPH07318488A (ja) | 近赤外分光分析装置 | |
| JPS6161624B2 (ja) | ||
| JPS6225984B2 (ja) |