JP3155229B2 - Method and apparatus for measuring tilt angle of free surface of particulate layer in deposited state - Google Patents
Method and apparatus for measuring tilt angle of free surface of particulate layer in deposited stateInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、堆積状態にある粉
粒体層の自由表面の傾斜角度の測定方法及び測定装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a tilt angle of a free surface of a granular layer in a deposited state.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、粉粒体処理プロセスの計画及び
設計や粉粒体の品質管理等に際しては、取り扱う粉粒体
の流動特性や噴流特性を十分に把握しておくことが重要
であり、これらの特性の評価は、堆積状態にある粉粒体
層の安息角やスパチュラ角等の各種物性値に基づいて行
われている。従来の安息角やスパチュラ角の測定は、粉
粒体層の自由表面に分度器を当ててその目盛りを読み取
ることにより行っていた。2. Description of the Related Art In general, when planning and designing a powder and granule treatment process and quality control of a powder and granule, it is important to fully understand the flow characteristics and jet flow characteristics of the powder and granules to be handled. The evaluation of these characteristics is performed based on various physical property values such as the angle of repose and the angle of the spatula of the particulate layer in the deposited state. Conventional measurements of the angle of repose and spatula angle have been performed by applying a protractor to the free surface of the granular material layer and reading the scale.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
測定方法では、粉粒体層の自由表面が平坦でない場合に
分度器の当て方がいろいろと考えられるため、測定者固
有のくせや判断による差が測定値に反映し、複数の測定
者が同じ物を測定した場合に測定値にばらつきが生じる
という問題があった。また、分度器の当て方を決めるの
に手間がかかり、測定に時間がかかるという問題もあっ
た。However, in the above-mentioned measuring method, when the free surface of the granular material layer is not flat, various methods of applying the protractor can be considered. There is a problem in that when a plurality of operators measure the same object, the measured values are reflected in the measured values, and the measured values vary. In addition, there is also a problem that it takes time to determine how to apply the protractor, and it takes time to perform the measurement.
【0004】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであって、その目的は、堆積状態にある粉
粒体層の自由表面の傾斜角度の測定において、測定者固
有のくせによって生じる測定値のばらつきを無くすこ
と、測定に要する手間と時間を低減することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to measure the inclination angle of the free surface of a granular material layer in a deposited state by using a unique habit of an operator. An object of the present invention is to eliminate variations in measured values that occur and to reduce labor and time required for measurement.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、水平面上に円錐状に堆積した粉
粒体層の側方に、光線を射出し該光線が照射された点と
の距離を検出するセンサを、前記光線の射出口が前記粉
粒体層の自由表面に対向するとともに前記光線の光軸が
水平になるように配置し、前記センサを前記光軸に直交
する水平方向に移動させて前記自由表面上に前記センサ
の移動経路に対向する線に沿って水平方向の一端側から
他端側にかけて線状に並んだ複数個の点との距離を検出
する工程を前記センサを垂直方向に所定距離ずつ移動さ
せて複数回行い、前記各工程における前記センサとの距
離が最小の点を抽出し、これらの点からなる軌跡に近似
する直線の関数を最小二乗法によって求め、該直線の水
平面に対する傾斜角度を算出することを特徴とする測定
方法である。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is to emit a light beam to the side of a powdery or granular material layer which is conically deposited on a horizontal plane, and is irradiated with the light beam. A sensor for detecting the distance to the point, the light beam exit port is disposed so as to face the free surface of the granular material layer and the optical axis of the light beam is horizontal, the sensor to the optical axis Move in a horizontal direction perpendicular to the free surface and detect a distance between a plurality of points linearly arranged from one end to the other end in the horizontal direction along a line facing the movement path of the sensor. The process is performed a plurality of times by moving the sensor by a predetermined distance in the vertical direction, extracting points at which the distance from the sensor in each step is the minimum, and calculating a function of a straight line approximating a locus composed of these points by a minimum of two. The slope of the straight line with respect to the horizontal plane, obtained by multiplication Is a measurement method characterized by calculating a degree.
【0006】また、請求項2の発明は、水平面上に円錐
状に堆積した粉粒体層の上方に、光線を射出し該光線が
照射された点との距離を検出するセンサを、前記光線の
射出口が前記粉粒体層の自由表面に対向するとともに前
記光線の光軸が垂直になるように配置し、該センサを前
記粉粒体層の頂点を含む垂直面内において水平方向に移
動させて前記粉粒体層の稜線に沿って水平方向に所定間
隔をおいて並んだ複数個の点との距離を検出し、これら
の点からなる軌跡に近似する直線の関数を最小二乗法に
よって求め、該直線の水平面に対する傾斜角度を算出す
ることを特徴とする測定方法である。According to a second aspect of the present invention, a sensor for emitting a light beam and detecting a distance from a point irradiated with the light beam is provided above the granular material layer deposited conically on a horizontal plane. Is arranged such that the optical axis of the light beam is perpendicular to the free surface of the granular material layer, and the sensor is moved horizontally in a vertical plane including the apex of the granular material layer. Then, the distance between a plurality of points arranged at predetermined intervals in the horizontal direction along the ridge line of the granular material layer is detected, and a function of a straight line approximating a locus composed of these points is determined by the least square method. And measuring the inclination angle of the straight line with respect to the horizontal plane.
【0007】また、請求項3の発明は、請求項2の測定
方法において、前記センサを前記垂直面内において水平
方向に移動させて前記粉粒体層の稜線に沿って水平方向
に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距離を検出
し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の関数を最
小二乗法によって求め、該直線の水平面に対する傾斜角
度を算出する工程を前記粉粒体層の頂点の両側において
行い、前記各工程によって得られた傾斜角度の平均値を
算出することを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the measuring method of the second aspect, the sensor is moved in the horizontal direction in the vertical plane so that a predetermined interval is provided in the horizontal direction along the ridge line of the granular material layer. Detecting the distance between the plurality of points arranged in the above, obtaining a function of a straight line approximating the locus of these points by the least squares method, and calculating the inclination angle of the straight line with respect to the horizontal plane The method is performed on both sides of the vertex of the layer, and an average value of the inclination angles obtained in each of the steps is calculated.
【0008】また、請求項4の発明は、水平に支持され
たスパチュラ上に堆積した粉粒体層の側方に、光線を射
出し該光線が照射された点との距離を検出するセンサ
を、前記光線の射出口が前記粉粒体層の自由表面に対向
するとともに前記光線の光軸が水平になるように配置
し、前記センサを垂直方向に移動させて前記自由表面上
に前記センサの移動経路に対向する線に沿って垂直方向
に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距離を検出
し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の関数を最
小二乗法によって求め、該直線の水平面に対する傾斜角
度を算出することを特徴とする測定方法である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sensor for emitting a light beam to the side of a granular material layer deposited on a horizontally supported spatula and detecting a distance from a point irradiated with the light beam. The light beam exit port faces the free surface of the granular material layer and the optical axis of the light beam is arranged to be horizontal, and the sensor is moved vertically to move the sensor on the free surface. A distance between a plurality of points arranged at predetermined intervals in a vertical direction along a line facing the moving path is detected, and a function of a straight line approximating a locus composed of these points is obtained by a least square method. This is a measuring method characterized by calculating an inclination angle of a straight line with respect to a horizontal plane.
【0009】また、請求項5の発明は、請求項4の測定
方法において、前記センサを垂直方向に移動させて前記
自由表面上に前記センサの移動経路に対向する線に沿っ
て垂直方向に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距
離を検出し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の
関数を最小二乗法によって求め、該直線の水平面に対す
る傾斜角度を算出する工程を前記センサを前記スパチュ
ラの長手方向に移動させて複数の箇所で行い、前記各工
程によって得られた傾斜角度の平均値を算出することを
特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the measuring method according to the fourth aspect, the sensor is moved in a vertical direction so that the sensor moves vertically on the free surface along a line facing a movement path of the sensor. Detecting the distance between a plurality of points arranged at intervals, obtaining a function of a straight line approximating a locus composed of these points by the least squares method, and calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane. Is performed in a plurality of places by moving the spatula in the longitudinal direction, and an average value of the inclination angles obtained in the respective steps is calculated.
【0010】また、請求項6の発明は、水平面と、該水
平面上に円錐状に堆積する粉粒体層の側方に配置され該
粉粒体層の自由表面に向けて水平方向に光線を射出し該
光線が照射された点との距離を検出するセンサと、該セ
ンサを前記光線の光軸と直交する水平方向及び垂直方向
に移動させる移動手段と、前記センサ及び移動手段を制
御し、前記センサを水平方向に移動させて前記粉粒体層
の自由表面上に前記センサの移動経路に対向する線に沿
って水平方向の一端側から他端側にかけて線状に並んだ
複数個の点との距離を検出する工程を前記センサを垂直
方向に所定距離ずつ移動させて複数回行い、前記各工程
における前記センサとの距離が最小の点を抽出し、これ
らの点からなる軌跡に近似する直線の関数を最小二乗法
によって求め、該直線の水平面に対する傾斜角度を算出
する制御手段とを備えたことを特徴とする測定装置であ
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a light emitting device, wherein a light beam is arranged in a horizontal direction toward a horizontal surface and a free surface of the granular material layer which is disposed conically on the horizontal surface. A sensor that detects the distance between the point at which the light beam is emitted and emitted, a moving unit that moves the sensor in a horizontal direction and a vertical direction perpendicular to the optical axis of the light beam, and controls the sensor and the moving unit. A plurality of points arranged in a line from one end to the other end in the horizontal direction along a line facing the movement path of the sensor on the free surface of the granular material layer by moving the sensor in the horizontal direction. The step of detecting the distance to the sensor is performed a plurality of times by moving the sensor in the vertical direction by a predetermined distance, and a point at which the distance to the sensor in each step is minimum is extracted and approximated to a locus composed of these points. The function of the straight line is obtained by the least square method, A measuring device which is characterized in that a control means for calculating an inclination angle relative to the horizontal plane of the line.
【0011】また、請求項7の発明は、水平面と、該水
平面上に円錐状に堆積する粉粒体層の上方に配置され該
粉粒体層の自由表面に向けて垂直方向に光線を射出し該
光線が照射された点との距離を検出するセンサと、該セ
ンサを前記粉粒体層の頂点を含む垂直面内において水平
方向に移動させる移動手段と、前記センサ及び移動手段
を制御し、前記センサを水平方向に移動させて前記粉粒
体層の稜線に沿って水平方向に所定間隔をおいて並んだ
複数個の点との距離を検出し、これらの点からなる軌跡
に近似する直線の関数を最小二乗法によって求め、該直
線の水平面に対する傾斜角度を算出する制御手段とを備
えたことを特徴とする測定装置である。According to a seventh aspect of the present invention, a light beam is emitted above a horizontal plane and a particle layer which is conically deposited on the horizontal plane and directed toward a free surface of the particle layer. A sensor for detecting a distance from a point irradiated with the light beam, moving means for moving the sensor in a horizontal direction in a vertical plane including a vertex of the granular material layer, and controlling the sensor and the moving means. Moving the sensor in the horizontal direction to detect distances from a plurality of points arranged at predetermined intervals in the horizontal direction along the ridge line of the granular material layer, and approximates a locus composed of these points. Control means for obtaining a function of a straight line by a least square method and calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane.
【0012】また、請求項8の発明は、請求項7の測定
装置において、前記制御手段が、前記センサを前記垂直
面内において水平方向に移動させて前記粉粒体層の稜線
に沿って水平方向に所定間隔をおいて並んだ複数個の点
との距離を算出し、これらの点からなる軌跡に近似する
直線の関数を最小二乗法によって求め、該直線の水平面
に対する傾斜角度を算出する工程を前記粉粒体層の頂点
の両側において行い、前記各工程によって得られた傾斜
角度の平均値を算出することを特徴とするものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the measuring apparatus of the seventh aspect, the control means moves the sensor in a horizontal direction in the vertical plane so that the sensor moves horizontally along a ridge line of the granular material layer. Calculating a distance to a plurality of points arranged at predetermined intervals in the direction, obtaining a function of a straight line approximating a locus composed of these points by a least square method, and calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane Is performed on both sides of the vertex of the granular material layer, and an average value of the inclination angles obtained in the respective steps is calculated.
【0013】また、請求項9の発明は、水平に支持され
たスパチュラと、該スパチュラ上に堆積する粉粒体層の
側方に配置され該粉粒体層の自由表面に向けて水平方向
に光線を射出し該光線が照射された点との距離を検出す
るセンサと、該センサを垂直方向に移動させる移動手段
と、前記センサ及び移動手段を制御し、前記センサを垂
直方向に移動させて前記自由表面上に前記センサの移動
経路に対向する線に沿って垂直方向に所定間隔をおいて
並んだ複数個の点との距離を検出し、これらの点からな
る軌跡に近似する直線の関数を最小二乗法によって求
め、該直線の水平面に対する傾斜角度を算出する制御手
段とを備えたことを特徴とする測定装置である。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a spatula supported horizontally, and a spatula disposed on a side of a granular material layer deposited on the spatula and extending horizontally toward a free surface of the granular material layer. A sensor that emits a light beam and detects a distance from a point irradiated with the light beam, a moving unit that moves the sensor in the vertical direction, and controls the sensor and the moving unit to move the sensor in the vertical direction. A function of a straight line that detects a distance to a plurality of points arranged at predetermined intervals in the vertical direction along a line facing the movement path of the sensor on the free surface and approximates a locus composed of these points And a control means for calculating the inclination angle of the straight line with respect to the horizontal plane by using the least square method.
【0014】また、請求項10の発明は、請求項9の発
明において、前記移動手段が前記センサを前記スパチュ
ラの長手方向に移動可能であり、前記制御手段が、前記
センサを垂直方向に移動させて前記自由表面上に前記セ
ンサの移動経路に対向する線に沿って垂直方向に所定間
隔をおいて並んだ複数個の点の位置を検出し、これらの
点から得られる直線の水平面に対する傾斜角度を最小二
乗法によって算出する工程を前記センサを前記スパチュ
ラの長手方向に移動させて複数の箇所で行い、前記各工
程によって得られた傾斜角度の平均値を算出することを
特徴とするものである。According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the moving means is capable of moving the sensor in a longitudinal direction of the spatula, and the control means is configured to move the sensor in a vertical direction. Detecting the positions of a plurality of points arranged at predetermined intervals in the vertical direction along a line facing the movement path of the sensor on the free surface, and the inclination angle of a straight line obtained from these points with respect to a horizontal plane Is calculated at a plurality of locations by moving the sensor in the longitudinal direction of the spatula, and calculating an average value of the inclination angles obtained by the respective steps. .
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態の測
定装置の正面図、図2はセンサの構造と測定原理の説明
図、図3は本実施形態の測定方法の説明図、図4はショ
ッカーの正面図、図5はスパチュラ角測定ユニットの側
面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of the measuring apparatus of the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory view of the structure and measurement principle of the sensor, FIG. 3 is an explanatory view of the measuring method of the present embodiment, FIG. 4 is a front view of the shocker, and FIG. It is a side view of a spatula angle measurement unit.
【0016】図1に示す測定装置1は、粉粒体の流動特
性及び噴流特性の主因子と考えられる7種の物性値、即
ち、安息角、圧縮度、スパチュラ角、凝集度、崩潰角、
分散度、差角の測定を行えるようにしたもので、左下に
電源をON/OFFするための電源スイッチ2を備えて
いる。測定装置1の右側には測定部が設けられ、その前
面には透明な合成樹脂製の扉3が取り付けられている。The measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 has seven physical property values considered to be the main factors of the flow characteristics and the jet characteristics of the granular material, that is, the repose angle, the compression degree, the spatula angle, the cohesion degree, the collapse angle,
The power supply switch 2 for turning on / off the power is provided at the lower left of the apparatus. A measuring unit is provided on the right side of the measuring device 1, and a transparent synthetic resin door 3 is attached to a front surface thereof.
【0017】測定部の上部には安息角測定時に試料粉粒
体を振動篩操作するための振動ユニット4が設けられて
いる。振動ユニット4は振動台5上に取り付けられ、安
息角測定用ロート6と、その上方に配置された篩7と、
その上方に配置されたキャップ8とを備えている。振動
ユニット4の上方には試料粉粒体を供給するための試料
供給ロート9が配置されている。キャップ8は試料供給
ロートから供給された粉粒体を一時的に貯えるためのも
ので、篩7と同形状であるが網は有していない。振動台
5は図1の紙面に直交する方向に延び、その一端が装置
本体に支持されている。振動台5の下面には吸着子(不
図示)が取り付けられ、この吸着子はクッション材を介
して装置本体に取り付けられた電磁石(不図示)に連結
されており、該電磁石への通電、遮断を繰り返すと振動
台5が上下方向に振動するようになっている。10は振
動台5の振幅を調整するための振幅調整用摘子である。A vibrating unit 4 for operating a vibrating sieve on the sample powder at the time of measuring the angle of repose is provided above the measuring unit. The vibration unit 4 is mounted on a vibration table 5, a funnel 6 for measuring the angle of repose, and a sieve 7 disposed above the funnel 6.
And a cap 8 disposed thereabove. Above the vibration unit 4, a sample supply funnel 9 for supplying sample particles is disposed. The cap 8 is for temporarily storing the granular material supplied from the sample supply funnel, and has the same shape as the sieve 7 but does not have a net. The vibrating table 5 extends in a direction perpendicular to the plane of FIG. 1 and one end thereof is supported by the apparatus main body. An adsorber (not shown) is attached to the lower surface of the vibrating table 5, and this adsorber is connected to an electromagnet (not shown) attached to the apparatus main body via a cushion material, and energizes and shuts off the electromagnet. Is repeated, the vibrating table 5 vibrates in the vertical direction. Reference numeral 10 is an amplitude adjusting knob for adjusting the amplitude of the vibration table 5.
【0018】測定部の底面を形成する測定ベース11
は、矩形バット12を載置するための座(不図示)を有
している。矩形バット12内には、図1に示す円形の安
息角測定用テーブル13、かさ比重測定用ユニット(不
図示)、ゆるみ、固め見掛比重測定用カップ(不図示)
をガイドする円筒状のガイド部材14、後述するショッ
カー20(図4参照)等が配置される。安息角測定用テ
ーブル13の上面は水平面になっている。なお、スパチ
ュラ角測定時には、安息角測定用テーブル13、ガイド
部材14に代えて後述するスパチュラ角測定用ユニット
21(図5参照)が配置される。15は前記測定用カッ
プを上下動させるためのリフトバーである。A measurement base 11 that forms the bottom surface of the measurement section
Has a seat (not shown) on which the rectangular bat 12 is placed. Inside the rectangular bat 12, a circular table for measuring the angle of repose 13 shown in FIG. 1, a unit for measuring bulk specific gravity (not shown), and a cup for measuring loose and solid apparent specific gravity (not shown)
And a shocker 20 (see FIG. 4) to be described later are arranged. The upper surface of the table 13 for measuring the angle of repose is a horizontal plane. At the time of measuring the spatula angle, a spatula angle measuring unit 21 (see FIG. 5) to be described later is arranged in place of the repose angle measuring table 13 and the guide member 14. Reference numeral 15 denotes a lift bar for moving the measurement cup up and down.
【0019】安息角測定用テーブル13やスパチュラ角
測定用ユニット21が配置される部位の左側方にはセン
サ16が配置されている。センサ16は移動ブロック1
7に取り付けられており、移動ブロック17はアクチュ
エータ18によって図1の紙面に直交する水平方向及び
垂直方向に移動するようになっている。図2に示すよう
に、センサ16は、発光素子16aと光位置検出素子1
6bとを組み合わせてなるもので、発光素子16aには
発光ダイオードや半導体レーザが用いられる。発光素子
16aの光は集光レンズ16cで集光されて射出口16
dから水平方向(図1の右方向)に光線として射出さ
れ、被測定物W上にスポット状に照射され、被測定物W
から拡散反射した光線の一部は受光口16eを介してセ
ンサ16内に入光し、受光レンズ16fを通して光位置
検出素子16b上にスポットを結ぶ。これによってセン
サ16は被測定物W上の光照射点までの距離を検出す
る。A sensor 16 is disposed on the left side of the portion where the repose angle measuring table 13 and the spatula angle measuring unit 21 are disposed. The sensor 16 is the moving block 1
7, the moving block 17 is moved by an actuator 18 in a horizontal direction and a vertical direction perpendicular to the plane of FIG. As shown in FIG. 2, the sensor 16 includes a light emitting element 16a and a light position detecting element 1.
6b, and a light emitting diode or a semiconductor laser is used for the light emitting element 16a. The light from the light emitting element 16a is condensed by the condenser lens 16c and
d, a light beam is emitted in the horizontal direction (right direction in FIG. 1) as a light beam, and is radiated in the form of a spot on the object W to be measured.
A part of the light beam diffusely reflected from the light enters the sensor 16 through the light receiving port 16e, and forms a spot on the light position detecting element 16b through the light receiving lens 16f. Thereby, the sensor 16 detects the distance to the light irradiation point on the workpiece W.
【0020】本実施形態では、センサ16として、オム
ロン株式会社製のレーザー変位センサZ4M−W100
RAが使用されている。このセンサ16の測定距離は1
00±40mmで、この範囲外の点は検出しないように
なっている。図3(a)に示すように、センサ16とこ
れに対向する安息角測定用テーブル13の縁との距離は
95mmに設定されており、テーブル13の直径は80
mmである。テーブル13の周囲の他の測定部材等は、
センサ16の測定範囲外に配置されており、センサ16
はテーブル13上に堆積する粉粒体層P以外のものを検
出することがなく、正確な測定結果を得ることができ
る。なお、センサは上記以外のものを使用することもで
きる。In this embodiment, the sensor 16 is a laser displacement sensor Z4M-W100 manufactured by OMRON Corporation.
RA is used. The measurement distance of this sensor 16 is 1
A point outside this range at 00 ± 40 mm is not detected. As shown in FIG. 3A, the distance between the sensor 16 and the edge of the repose angle measuring table 13 facing the sensor 16 is set to 95 mm, and the diameter of the table 13 is 80 mm.
mm. Other measuring members and the like around the table 13 are as follows.
The sensor 16 is located outside the measurement range of the sensor 16,
Does not detect anything other than the granular material layer P deposited on the table 13 and can obtain an accurate measurement result. In addition, a sensor other than the above can also be used.
【0021】図1に示すように、測定装置1の左上部に
は、測定部、センサ16、アクチュエータ18、及びそ
の他の部分を制御するコンピュータ19が設けられてい
る。コンピュータ19は、タッチパネルからなる操作キ
ーと、LCDからなる表示部とを備えている。As shown in FIG. 1, a computer 19 for controlling a measuring unit, a sensor 16, an actuator 18, and other parts is provided at an upper left portion of the measuring apparatus 1. The computer 19 includes operation keys including a touch panel and a display unit including an LCD.
【0022】図4に示すショッカー20は崩潰角測定時
に使用されるもので、円形の台座22の上面に垂直に立
設されたポール23と、中央部にポール23が貫通する
貫通孔24aを有し、台座22上に配置された円形の錘
24とを備えており、錘24を手でポール23の上端ま
で持ち上げて手を離すと、錘24が自由落下して台座2
2に衝撃を与えるようになっている。The shocker 20 shown in FIG. 4 is used at the time of measuring the collapse angle. The shocker 20 has a pole 23 erected vertically on the upper surface of a circular pedestal 22, and a through hole 24a in the center where the pole 23 penetrates. And a circular weight 24 disposed on the pedestal 22. When the weight 24 is lifted up to the upper end of the pole 23 by hand and released, the weight 24 falls freely and the pedestal 2
2 is to be shocked.
【0023】図5に示すスパチュラ角測定ユニット21
は、台座(不図示)上に垂直に立設されたポール25
と、図5の左右方向に延びるように一端がポール25に
取り付けられたスパチュラ26と、中央部にポール25
が貫通する貫通孔27aを有し、スパチュラ26の上方
に配置された円形の錘27とを備えており、錘27を手
でポール25の上端まで持ち上げて手を離すと、錘27
が自由落下してスパチュラ26に衝撃を与えるようにな
っている。スパチュラ角測定ユニット21は、矩形バッ
ト12と測定部の後壁(図5に斜線で示す部分)との間
において、スパチュラ26の先端側の粉粒体Pが載置さ
れる部分26aが矩形バット12内に突出するように配
置される。A spatula angle measuring unit 21 shown in FIG.
Is a pole 25 vertically erected on a pedestal (not shown).
And a spatula 26 having one end attached to the pole 25 so as to extend in the left-right direction of FIG.
Is provided with a circular weight 27 disposed above the spatula 26. When the weight 27 is lifted up to the upper end of the pole 25 by hand and released, the weight 27
Fall freely and give an impact to the spatula 26. The spatula angle measuring unit 21 includes a rectangular bat 12 between the rectangular bat 12 and the rear wall of the measuring unit (the portion indicated by oblique lines in FIG. 5) on which the powder P on the tip side of the spatula 26 is placed. 12 so as to protrude.
【0024】次に、上記のように構成した測定装置1の
動作を説明する。まず、安息角を測定する場合について
説明する。Next, the operation of the measuring apparatus 1 configured as described above will be described. First, a case where the angle of repose is measured will be described.
【0025】コンピュータ19の操作キーによって安息
角測定モードに設定した後、扉3を開け、安息角測定用
テーブル13を安息角測定用ロート6の真下に位置する
ように矩形バット12内に配置する。なお、続けて崩潰
角も測定する場合には、ショッカー20を矩形バット1
2内の安息角測定用テーブル13の近傍に配置する。そ
して、試料粉粒体を試料供給ロート9内に供給して振動
ユニット4の篩7上に堆積させる。After setting the repose angle measurement mode by the operation keys of the computer 19, the door 3 is opened, and the repose angle measurement table 13 is placed in the rectangular bat 12 so as to be located directly below the repose angle measurement funnel 6. . When measuring the collapse angle continuously, the shocker 20 is moved to the rectangular butt 1.
2 is arranged near the table 13 for measuring the angle of repose. Then, the sample powder is supplied into the sample supply funnel 9 and deposited on the sieve 7 of the vibration unit 4.
【0026】扉3を閉め、コンピュータ19の操作キー
を押して振動ユニット4を振動させると、粉粒体が篩7
の網目を通って落下し、安息角測定用テーブル13の上
面に堆積し始める。そして、テーブル13上に円錐状の
堆積層ができると、コンピュータ19の操作キーを押し
て振動ユニット4の振動を停止させる。When the door 3 is closed and the operation key of the computer 19 is pressed to vibrate the vibration unit 4,
And starts to accumulate on the upper surface of the table 13 for measuring the angle of repose. Then, when a conical deposition layer is formed on the table 13, the operation key of the computer 19 is pressed to stop the vibration of the vibration unit 4.
【0027】次に、コンピュータ19の操作キーから安
息角測定開始の指示を入力すると、アクチュエータ18
がセンサ16をテーブル13上に堆積した粉粒体層の自
由表面の下端部の一端に対向する位置に移動させ、次い
でセンサ16を粉粒体層の下端部の他端に対向する位置
に向けて水平移動させる。センサ16は移動しながらレ
ーザー光を射出して粉粒体層Pの自由表面上にセンサ1
6の移動経路に対向する線に沿って水平方向の一端側か
ら他端側にかけて微小間隔△X(図3(a)参照)をお
いて線状に並んだ複数個の点との距離を順次検出する。
この測定結果はコンピュータ19のメモリに格納され
る。Next, when an instruction to start the measurement of the angle of repose is input from the operation keys of the computer 19, the actuator 18
Moves the sensor 16 to a position facing one end of the lower end of the free surface of the granular material layer deposited on the table 13, and then moves the sensor 16 to a position facing the other end of the lower end of the granular material layer. To move horizontally. The sensor 16 emits a laser beam while moving, and the sensor 1 is placed on the free surface of the granular material layer P.
The distance between a plurality of points arranged in a line at a minute interval 移動 X (see FIG. 3 (a)) from one end to the other end in the horizontal direction along the line facing the movement path of No. 6 is sequentially determined. To detect.
This measurement result is stored in the memory of the computer 19.
【0028】次に、アクチュエータ18はセンサ16を
垂直方向に△Yだけ上昇させ、次いでセンサ16を上記
と逆の方向に水平移動させ、センサ16は上記と同様に
センサ16に対向して自由表面上に線状に並んだ複数個
の点との距離を検出する。このようにセンサ16が水平
方向に移動して粉粒体層Pの自由表面上の点の位置を検
出する工程はセンサ16を垂直上方に△Yずつ移動させ
て粉粒体層Pの垂直方向全長にわたって行われる。Next, the actuator 18 raises the sensor 16 by .DELTA.Y in the vertical direction, then horizontally moves the sensor 16 in the opposite direction, and the sensor 16 faces the sensor 16 in the same manner as described above. The distance to a plurality of points lined up linearly is detected. As described above, the step of detecting the position of a point on the free surface of the granular material layer P by moving the sensor 16 in the horizontal direction is performed by moving the sensor 16 vertically upward by ΔY at a time. It is done over the entire length.
【0029】次に、コンピュータ19は、各工程におけ
るセンサ16との距離が最小の点を抽出し、これらの点
からなる軌跡に近似する直線の関数を最小二乗法によっ
て求める。即ち、図6に示すように、これらの点を、横
軸をセンサとの距離、縦軸を最も下に位置する点との垂
直方向の距離とするグラフ上にプロットすると、実線で
示すようにほぼ直線状の軌跡となる。コンピュータ19
は、この実線に近似した直線Lの関数を最小二乗法によ
って求め、該直線Lの水平面に対する傾斜角度を算出
し、これを粉粒体層Pの自由表面の傾斜角度として表示
部に表示する。Next, the computer 19 extracts points having the minimum distance from the sensor 16 in each step, and obtains a function of a straight line approximating a locus composed of these points by the least square method. That is, as shown in FIG. 6, when these points are plotted on a graph in which the horizontal axis represents the distance to the sensor and the vertical axis represents the vertical distance from the lowest point, as shown by the solid line, It becomes a substantially linear locus. Computer 19
Calculates a function of a straight line L approximating the solid line by the least squares method, calculates an inclination angle of the straight line L with respect to a horizontal plane, and displays the inclination angle of the free surface of the granular material layer P on the display unit.
【0030】続けて崩潰角を測定する場合には、コンピ
ュータ19の操作キーによって崩潰角測定モードにす
る。そして、ショッカー20の錘24をポール23の上
端まで持ち上げて錘24を台座22上に落下させ、矩形
バット12に衝撃を与える動作を三回行う。これによっ
て、テーブル13上に堆積した粉粒体層Pは崩潰し、そ
の自由表面はより小さい傾斜角度を示す。操作キーによ
って測定開始の指示を入力すると、安息角測定時と同じ
手順で粉粒体層Pの自由表面の傾斜角度が測定され、表
示部に崩潰角として表示される。When the collapse angle is subsequently measured, the operation mode of the computer 19 is used to set the collapse angle measurement mode. Then, the weight 24 of the shocker 20 is lifted up to the upper end of the pole 23 to drop the weight 24 onto the pedestal 22, and the operation of giving an impact to the rectangular bat 12 is performed three times. As a result, the granular material layer P deposited on the table 13 collapses, and its free surface exhibits a smaller inclination angle. When an instruction to start measurement is input with the operation keys, the inclination angle of the free surface of the granular material layer P is measured in the same procedure as when the angle of repose is measured, and is displayed on the display unit as the collapse angle.
【0031】なお、続けて差角を算出するときは、操作
キーによって差角測定モードにすると、メモリに記憶さ
れた安息角と崩潰角との差が算出され、表示部に差角と
して表示される。When the difference angle is subsequently calculated, by setting the operation mode to the difference angle measurement mode, the difference between the repose angle and the collapse angle stored in the memory is calculated and displayed on the display unit as the difference angle. You.
【0032】図7は各種粉粒体について、堆積状態を変
えずに傾斜角度(安息角)を複数回測定した結果を示す
グラフである。これによると、測定値のばらつきが少な
く、ほぼ一定の値が得られていることが判る。FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the inclination angle (angle of repose) a plurality of times for various powders without changing the deposition state. According to this, it can be seen that there is little variation in the measured values and an almost constant value is obtained.
【0033】本発明では、従来のように分度器を粉粒体
の自由表面に沿って当てるという作業が無く、最小二乗
法という一定の基準で傾斜角度を測定するため、測定者
固有のくせが測定値に反映することがなく、測定者が交
代しても同じ結果が得られる。また、上述したような煩
雑な作業が無いので、測定に手間がかからず、測定に要
する時間も短い(従来の装置では一回の測定に約20〜
30秒程度かかっていたのに対し、本実施形態では約1
0秒前後)。According to the present invention, the inclination angle is measured based on a certain standard called the least squares method without the work of hitting the protractor along the free surface of the granular material as in the prior art. The result is not reflected in the value, and the same result is obtained even when the measurer changes. In addition, since there is no complicated operation as described above, the measurement does not take much time and the time required for the measurement is short.
It took about 30 seconds, but in this embodiment, about 1
0 seconds).
【0034】次に、スパチュラ角測定の場合について説
明する。コンピュータ19の操作キーによってスパチュ
ラ角測定モードに設定した後、扉3を開け、図5に示す
ように、スパチュラ角測定ユニット21を矩形バット1
2と測定部の後壁との間に配置し、リフトバー15によ
って矩形バット12をその底面がスパチュラ26の粉粒
体載置部26a下面に接する位置まで上昇させる。そし
て、試料粉粒体Pをスプーン等によって粉粒体載置部2
6a上に山盛りし、リフトバー15によって矩形バット
12を下降させる。Next, the case of the spatula angle measurement will be described. After setting the spatula angle measurement mode with the operation key of the computer 19, the door 3 is opened, and the spatula angle measurement unit 21 is moved to the rectangular bat 1 as shown in FIG.
2 and the rear wall of the measuring unit, and the lift bar 15 raises the rectangular bat 12 to a position where the bottom surface of the rectangular bat 12 is in contact with the lower surface of the granular material mounting portion 26 a of the spatula 26. Then, the sample powder P is placed in the powder receiver 2 by a spoon or the like.
6a, the rectangular bat 12 is lowered by the lift bar 15.
【0035】操作キーによって測定開始の指示を入力す
ると、アクチュエータ18がセンサ16をスパチュラ2
6の粉粒体載置部26aの側方の上方に移動させ、次い
でセンサ16を垂直下方に移動させる。センサ16は移
動しながらレーザー光を射出して粉粒体Pの自由表面上
にセンサ16の移動経路に対向する線に沿って垂直方向
に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距離を順次検
出する。検出された距離はコンピュータ19のメモリに
格納される。コンピュータ19は上記と同じ手順でこれ
らの点からなる軌跡に近似した直線の関数を求め、この
直線の水平面に対する傾斜角度を算出し、メモリに格納
する。When an instruction to start measurement is input by operating keys, the actuator 18 causes the sensor 16 to operate the spatula 2.
Then, the sensor 16 is moved vertically downward and then the sensor 16 is moved vertically downward. The sensor 16 emits a laser beam while moving, and a distance between a plurality of points vertically arranged at predetermined intervals along a line facing the movement path of the sensor 16 on the free surface of the granular material P. Are sequentially detected. The detected distance is stored in the memory of the computer 19. The computer 19 obtains a function of a straight line approximating a locus composed of these points in the same procedure as described above, calculates an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane, and stores the inclination angle in a memory.
【0036】次に、コンピュータ19はセンサ16をス
パチュラ26の長手方向に所定距離だけ移動させ、次い
でセンサ16を垂直上方に移動させ、上記と同様の手順
で粉粒体層Pの自由表面の傾斜角度を算出し、これをメ
モリに格納する。さらに、コンピュータ19はセンサ1
6をスパチュラ26の長手方向に所定距離だけ移動さ
せ、センサ16を垂直下方に移動させて粉粒体層Pの自
由表面の傾斜角度の算出を行う。Next, the computer 19 moves the sensor 16 by a predetermined distance in the longitudinal direction of the spatula 26, then moves the sensor 16 vertically upward, and inclines the free surface of the granular material layer P in the same procedure as described above. Calculate the angle and store it in memory. Further, the computer 19 has the sensor 1
6 is moved by a predetermined distance in the longitudinal direction of the spatula 26, and the sensor 16 is moved vertically downward to calculate the inclination angle of the free surface of the granular material layer P.
【0037】コンピュータ19は、各工程によって得ら
れた傾斜角度の平均値を算出し、これを崩潰前のスパチ
ュラ角として表示部に表示する。測定者は、操作キーに
よってこの角度をメモリに登録する。なお、傾斜角度の
測定は一箇所でも良いが、上記のように複数の箇所の傾
斜角度を測定してその平均値を求めるようにすると、測
定値の精度が向上する。The computer 19 calculates the average value of the inclination angles obtained in the respective steps, and displays the average value on the display unit as the spatula angle before collapse. The measurer registers this angle in the memory using the operation keys. The measurement of the inclination angle may be performed at one point. However, if the inclination angles at a plurality of points are measured and the average value is determined as described above, the accuracy of the measurement value is improved.
【0038】次に、測定者は、錘27をポール25の上
端まで持ち上げて落下させ、スパチュラ26に衝撃を与
える動作を一回行う。これによってスパチュラ26上に
堆積した粉粒体層Pは崩潰し、その自由表面はより小さ
い傾斜角度を示す。そして、操作キーによって測定開始
の指示を入力すると、上記と同様の手順で粉粒体層Pの
三箇所の傾斜角度が測定され、崩潰後のスパチュラ角と
して表示部に表示される。Next, the measurer lifts the weight 27 to the upper end of the pole 25 and drops it, and performs an operation of giving a shock to the spatula 26 once. As a result, the granular material layer P deposited on the spatula 26 collapses, and its free surface exhibits a smaller inclination angle. Then, when an instruction to start measurement is input by the operation keys, the inclination angles of the three points of the granular material layer P are measured in the same procedure as described above, and displayed on the display unit as the spatula angle after collapse.
【0039】この傾斜角度を操作キーによって登録する
と、崩潰前のスパチュラ角と崩潰後のスパチュラ角の平
均値が算出され、これが表示部に表示される。When this inclination angle is registered by the operation keys, the average value of the spatula angle before collapse and the spatula angle after collapse is calculated and displayed on the display unit.
【0040】図8は各種粉粒体について、堆積状態を変
えずにスパチュラ角を複数回測定した結果を示すグラフ
である。なお、8種とは、関東ローム層から得られた粉
粒体をもとにして作られたJIS規格に定める標準サン
プルである。このグラフから、測定値のばらつきが少な
く、ほぼ一定の結果が得られていることが判る。FIG. 8 is a graph showing the results of measuring the spatula angle a plurality of times for various powders without changing the deposition state. The eight types are standard samples defined by JIS standards based on the granules obtained from the Kanto loam layer. From this graph, it can be seen that there is little variation in the measured values and almost constant results are obtained.
【0041】なお、この測定装置1における安息角、ス
パチュラ角以外の物性値を測定するための構成について
は、公知のものが採用されており、その具体的な内容及
び使用方法については説明を省略する。As a configuration for measuring physical properties other than the angle of repose and the spatula angle in the measuring apparatus 1, a known configuration is employed, and the specific contents and the method of use are omitted. I do.
【0042】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。この実施形態では、図9に示すように、センサ1
6が安息角測定用テーブル13上に堆積した粉粒体層P
の上方に配置され、垂直下方に光線を射出して粉粒体層
Pの自由表面上に照射されたスポット光との距離を検出
する。コンピュータ19はセンサ16を粉粒体層Pの頂
点T.Pを含む垂直面内において水平方向に移動させ、
粉粒体層Pの稜線R1に沿って水平方向に所定間隔△X
をおいて並んだ複数個の点との距離を算出し、上記と同
じ手順で、これらの点から得られる軌跡に近似した直線
の関数を求め、この直線の水平面に対する傾斜角度を算
出し、粉粒体層Pの自由表面の傾斜角度としてメモリに
格納する。また、これと同じ工程を頂点T.Pの他方の
側についても行い、稜線R2に沿って並んだ複数個の点
からなる軌跡に近似した直線の水平面に対する傾斜角度
を算出してメモリに格納する。そして、コンピュータ1
9は、各工程で得られた傾斜角度の平均値を算出し、こ
れを粉粒体層Pの傾斜角度として表示部に表示する。Next, another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, as shown in FIG.
6 is the granular material layer P deposited on the repose angle measuring table 13
, And emits a light beam vertically downward to detect a distance from a spot light irradiated on the free surface of the granular material layer P. The computer 19 sends the sensor 16 to the vertex T. Move horizontally in the vertical plane including P,
A predetermined interval ΔX in the horizontal direction along the ridge line R1 of the granular material layer P
In the same procedure as above, calculate the distance between a plurality of points arranged in a row, find the function of a straight line approximating the trajectory obtained from these points, calculate the inclination angle of this straight line with respect to the horizontal plane, The inclination angle of the free surface of the granular material layer P is stored in the memory. Also, the same process is performed on the vertex T. The calculation is also performed on the other side of P, and the inclination angle of a straight line approximating a trajectory composed of a plurality of points arranged along the ridge line R2 with respect to the horizontal plane is calculated and stored in the memory. And computer 1
9 calculates the average value of the inclination angles obtained in each step, and displays this on the display unit as the inclination angle of the granular material layer P.
【0043】なお、傾斜角度の測定は粉粒体層の頂点の
片側についてのみ行っても良いが、このように頂点の両
側の傾斜角度を算出してその平均値を算出するようにす
ると、測定精度が向上する。The measurement of the inclination angle may be performed only on one side of the vertex of the granular material layer. However, when the inclination angles on both sides of the vertex are calculated and the average value is calculated, the measurement is performed as follows. The accuracy is improved.
【0044】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲
内において種々の態様で実施可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modes within the scope of the matters described in the claims.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粉
粒体層の自由表面上の複数個の点からなる軌跡に近似す
る直線の関数を求め、この直線の水平面に対する傾斜角
度を算出するようにしたことにより、傾斜角度が一定の
基準で算出されるので、測定者固有のくせによる測定値
のばらつきが無い。また、分度器を粉粒体層の自由表面
に沿って当てるような煩雑な作業が無く、測定に要する
手間と時間を低減することができる。As described above, according to the present invention, a function of a straight line approximating a locus consisting of a plurality of points on the free surface of the granular material layer is obtained, and the inclination angle of this straight line with respect to the horizontal plane is calculated. By doing so, the inclination angle is calculated based on a fixed reference, so that there is no variation in the measured values due to the habit peculiar to the measurer. Further, there is no need for complicated work such as applying a protractor along the free surface of the granular material layer, and the labor and time required for measurement can be reduced.
【0046】請求項3、5、8、10によるときは、複
数の箇所で傾斜角度を求め、その平均値を算出するよう
にしたことにより、測定精度が向上する。According to the third, fifth, eighth and tenth aspects, the measurement accuracy is improved by obtaining the inclination angles at a plurality of locations and calculating the average value.
【図1】 本発明の一実施形態の測定装置の正面図。FIG. 1 is a front view of a measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 センサの構造と測定原理の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a sensor structure and a measurement principle.
【図3】 図1の測定装置による測定方法の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a measuring method by the measuring device of FIG. 1;
【図4】 図1の測定装置に使用されるショッカーの正
面図。FIG. 4 is a front view of a shocker used in the measuring device of FIG. 1;
【図5】 図1の測定装置に使用されるスパチュラ角測
定ユニットの側面図。FIG. 5 is a side view of a spatula angle measuring unit used in the measuring device of FIG. 1;
【図6】 センサとの距離が最小の点によって形成され
る軌跡を示すグラフ図。FIG. 6 is a graph showing a trajectory formed by a point having a minimum distance from a sensor.
【図7】 各種粉粒体の安息角の測定結果を示すグラ
フ。FIG. 7 is a graph showing the measurement results of the angle of repose of various granular materials.
【図8】 各種粉粒体のスパチュラ角の測定結果を示す
グラフ。FIG. 8 is a graph showing measurement results of spatula angles of various powders and granules.
【図9】 本発明の他の実施形態の説明図。FIG. 9 is an explanatory view of another embodiment of the present invention.
16 センサ 18 アクチュエータ(移動手段) 19 コンピュータ(制御手段) 26 スパチュラ P 粉粒体層 16 Sensor 18 Actuator (moving means) 19 Computer (control means) 26 Spatula P Powder layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−229901(JP,A) 特開 平5−107171(JP,A) 特開 平5−249021(JP,A) 花川忠己、横山裕志、山口進,“次世 代型パウダテスタの開発”,第14回製剤 と粒子設計シンポジウム講演要旨集,粉 体工学会、製剤と粒子設計部会,平成9 年10月15日,pp51−54 笹辺修司,“新型パウダテスタPT− R型”,粉体と工業,粉体と工業社,平 成10年2月1日,第30巻,第2号,p p.56−57(97粉体工業展・大阪製品技 術説明会誌上展、平成9年11月14日) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 11/00 - 13/04 G01B 11/00 - 11/30 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-229901 (JP, A) JP-A-5-107171 (JP, A) JP-A-5-249021 (JP, A) Tadami Hanakawa, Hiroshi Yokoyama , Susumu Yamaguchi, "Development of Next-Generation Powder Tester", Proceedings of the 14th Symposium on Pharmaceutical and Particle Design, Powder Technology Society, Subcommittee on Pharmaceutical and Particle Design, October 15, 1997, pp. 51-54, pp. 51-54, Shuji Sasabe , “New Powder Tester PT-R”, Powder and Industry, Powder and Industry, February 1, 1998, Vol. 56-57 (97 Powder Industry Exhibition, Osaka Product Technology Briefing, November 14, 1997) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 11/00-13 / 04 G01B 11/00-11/30 JICST file (JOIS)
Claims (10)
側方に、光線を射出し該光線が照射された点との距離を
検出するセンサを、前記光線の射出口が前記粉粒体層の
自由表面に対向するとともに前記光線の光軸が水平にな
るように配置し、前記センサを前記光軸に直交する水平
方向に移動させて前記自由表面上に前記センサの移動経
路に対向する線に沿って水平方向の一端側から他端側に
かけて線状に並んだ複数個の点との距離を検出する工程
を前記センサを垂直方向に所定距離ずつ移動させて複数
回行い、前記各工程における前記センサとの距離が最小
の点を抽出し、これらの点からなる軌跡に近似する直線
の関数を最小二乗法によって求め、該直線の水平面に対
する傾斜角度を算出することを特徴とする堆積状態にあ
る粉粒体層の自由表面の傾斜角度の測定方法。1. A sensor for emitting a light beam and detecting a distance from a point irradiated with the light beam to a side of the powdery or granular material layer deposited in a conical shape on a horizontal plane. It is arranged so that the optical axis of the light beam is horizontal while facing the free surface of the granular layer, and the sensor is moved in a horizontal direction perpendicular to the optical axis to move the sensor on the free surface along the movement path of the sensor. Performing the step of detecting a distance between a plurality of points arranged in a line from one end side to the other end side in the horizontal direction along the opposing line a plurality of times by moving the sensor a predetermined distance in the vertical direction a plurality of times; Extracting a point having a minimum distance from the sensor in each step, obtaining a function of a straight line approximating a trajectory formed by these points by a least square method, and calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane. Free table of sedimentary particulate layers A method for measuring the angle of inclination of a surface.
上方に、光線を射出し該光線が照射された点との距離を
検出するセンサを、前記光線の射出口が前記粉粒体層の
自由表面に対向するとともに前記光線の光軸が垂直にな
るように配置し、該センサを前記粉粒体層の頂点を含む
垂直面内において水平方向に移動させて前記粉粒体層の
稜線に沿って水平方向に所定間隔をおいて並んだ複数個
の点との距離を検出し、これらの点からなる軌跡に近似
する直線の関数を最小二乗法によって求め、該直線の水
平面に対する傾斜角度を算出することを特徴とする堆積
状態にある粉粒体層の自由表面の傾斜角度の測定方法。2. A sensor that emits a light beam and detects a distance from a point irradiated with the light beam, and a sensor that detects a distance from a point irradiated with the light beam, is provided above the particle layer deposited in a conical shape on a horizontal plane. The sensor is disposed so as to face the free surface of the body layer so that the optical axis of the light beam is vertical, and the sensor is moved horizontally in a vertical plane including the apex of the body layer to form the body layer. The distance between a plurality of points arranged at predetermined intervals in the horizontal direction along the ridgeline is detected, a function of a straight line approximating a trajectory composed of these points is obtained by the least square method, and the straight line A method for measuring an inclination angle of a free surface of a granular material layer in a deposited state, wherein the inclination angle is calculated.
方向に移動させて前記粉粒体層の稜線に沿って水平方向
に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距離を検出
し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の関数を最
小二乗法によって求め、該直線の水平面に対する傾斜角
度を算出する工程を前記粉粒体層の頂点の両側において
行い、前記各工程によって得られた傾斜角度の平均値を
算出することを特徴とする請求項2に記載の測定方法。3. The method according to claim 1, wherein the sensor is moved horizontally in the vertical plane to detect a distance between a plurality of points arranged at predetermined intervals in a horizontal direction along a ridge line of the granular material layer, A function of a straight line approximating a locus composed of these points is obtained by the least squares method, and a step of calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane is performed on both sides of the vertex of the granular material layer. The method according to claim 2, wherein an average value of the inclination angles is calculated.
た粉粒体層の側方に、光線を射出し該光線が照射された
点との距離を検出するセンサを、前記光線の射出口が前
記粉粒体層の自由表面に対向するとともに前記光線の光
軸が水平になるように配置し、前記センサを垂直方向に
移動させて前記自由表面上に前記センサの移動経路に対
向する線に沿って垂直方向に所定間隔をおいて並んだ複
数個の点との距離を検出し、これらの点からなる軌跡に
近似する直線の関数を最小二乗法によって求め、該直線
の水平面に対する傾斜角度を算出することを特徴とする
堆積状態にある粉粒体層の自由表面の傾斜角度の測定方
法。4. A sensor for emitting a light beam and detecting a distance from a point irradiated with the light beam to a side of the granular material layer deposited on a horizontally supported spatula, the light beam emitting port is provided. It is arranged so that the optical axis of the light beam is horizontal while facing the free surface of the granular material layer, and the sensor is moved in the vertical direction to a line facing the movement path of the sensor on the free surface. The distance between a plurality of points arranged at predetermined intervals along the vertical direction is detected along, a function of a straight line approximating a locus composed of these points is obtained by the least square method, and the inclination angle of the straight line with respect to the horizontal plane is calculated. A method for measuring an inclination angle of a free surface of a particulate layer in a deposited state, which is characterized by being calculated.
自由表面上に前記センサの移動経路に対向する線に沿っ
て垂直方向に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距
離を検出し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の
関数を最小二乗法によって求め、該直線の水平面に対す
る傾斜角度を算出する工程を前記センサを前記スパチュ
ラの長手方向に移動させて複数の箇所で行い、前記各工
程によって得られた傾斜角度の平均値を算出することを
特徴とする請求項4に記載の測定方法。5. The sensor is moved in a vertical direction to detect a distance between a plurality of points arranged on the free surface at predetermined intervals in a vertical direction along a line facing a movement path of the sensor. Then, a function of a straight line approximating a locus composed of these points is obtained by a least square method, and a step of calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane is performed at a plurality of locations by moving the sensor in the longitudinal direction of the spatula. 5. The measuring method according to claim 4, wherein an average value of the inclination angles obtained in the respective steps is calculated.
る粉粒体層の側方に配置され該粉粒体層の自由表面に向
けて水平方向に光線を射出し該光線が照射された点との
距離を検出するセンサと、該センサを前記光線の光軸と
直交する水平方向及び垂直方向に移動させる移動手段
と、前記センサ及び移動手段を制御し、前記センサを水
平方向に移動させて前記粉粒体層の自由表面上に前記セ
ンサの移動経路に対向する線に沿って水平方向の一端側
から他端側にかけて線状に並んだ複数個の点との距離を
検出する工程を前記センサを垂直方向に所定距離ずつ移
動させて複数回行い、前記各工程における前記センサと
の距離が最小の点を抽出し、これらの点からなる軌跡に
近似する直線の関数を最小二乗法によって求め、該直線
の水平面に対する傾斜角度を算出する制御手段とを備え
たことを特徴とする堆積状態にある粉粒体層の自由表面
の傾斜角度の測定装置。6. A light beam emitted horizontally in a horizontal direction toward a free surface of the granular material layer, which is disposed beside the horizontal surface and the granular material layer which is conically deposited on the horizontal surface. A sensor for detecting the distance to the point, moving means for moving the sensor in a horizontal direction and a vertical direction orthogonal to the optical axis of the light beam, and controlling the sensor and the moving means to move the sensor in the horizontal direction. Detecting a distance between a plurality of points arranged in a line from one end to the other end in the horizontal direction along a line facing the movement path of the sensor on the free surface of the granular material layer Is performed a plurality of times by moving the sensor by a predetermined distance in the vertical direction, extracting points at which the distance from the sensor in each step is the minimum, and using a least squares method to calculate a function of a straight line approximating a locus formed by these points. And the inclination of the straight line to the horizontal plane A measuring device for measuring an inclination angle of a free surface of a granular material layer in a deposited state, comprising a control means for calculating an angle.
る粉粒体層の上方に配置され該粉粒体層の自由表面に向
けて垂直方向に光線を射出し該光線が照射された点との
距離を検出するセンサと、該センサを前記粉粒体層の頂
点を含む垂直面内において水平方向に移動させる移動手
段と、前記センサ及び移動手段を制御し、前記センサを
水平方向に移動させて前記粉粒体層の稜線に沿って水平
方向に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距離を検
出し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の関数を
最小二乗法によって求め、該直線の水平面に対する傾斜
角度を算出する制御手段とを備えたことを特徴とする堆
積状態にある粉粒体層の自由表面の傾斜角度の測定装
置。7. A light beam which is arranged above a horizontal plane and a granular material layer which is conically deposited on the horizontal surface and is emitted in a vertical direction toward a free surface of the granular material layer, and is irradiated with the light beam. A sensor for detecting a distance from a point, a moving unit for moving the sensor in a horizontal direction in a vertical plane including a vertex of the granular material layer, and controlling the sensor and the moving unit to move the sensor in a horizontal direction. The distance is detected between a plurality of points arranged at predetermined intervals in the horizontal direction along the ridge line of the granular material layer by moving, and a function of a straight line approximating a locus composed of these points is determined by the least square method. And a control means for calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane, wherein the inclination angle of the free surface of the granular material layer in a deposition state is provided.
面内において水平方向に移動させて前記粉粒体層の稜線
に沿って水平方向に所定間隔をおいて並んだ複数個の点
との距離を算出し、これらの点からなる軌跡に近似する
直線の関数を最小二乗法によって求め、該直線の水平面
に対する傾斜角度を算出する工程を前記粉粒体層の頂点
の両側において行い、前記各工程によって得られた傾斜
角度の平均値を算出することを特徴とする請求項7に記
載の測定装置。8. The control means moves the sensor in a horizontal direction in the vertical plane, and controls a plurality of points arranged at predetermined intervals in a horizontal direction along a ridge line of the granular material layer. Calculate the distance, find the function of a straight line approximating the locus consisting of these points by the least squares method, perform the step of calculating the inclination angle of the straight line with respect to the horizontal plane, on both sides of the vertex of the granular material layer, The measuring device according to claim 7, wherein an average value of the inclination angles obtained in the step is calculated.
チュラ上に堆積する粉粒体層の側方に配置され該粉粒体
層の自由表面に向けて水平方向に光線を射出し該光線が
照射された点との距離を検出するセンサと、該センサを
垂直方向に移動させる移動手段と、前記センサ及び移動
手段を制御し、前記センサを垂直方向に移動させて前記
自由表面上に前記センサの移動経路に対向する線に沿っ
て垂直方向に所定間隔をおいて並んだ複数個の点との距
離を検出し、これらの点からなる軌跡に近似する直線の
関数を最小二乗法によって求め、該直線の水平面に対す
る傾斜角度を算出する制御手段とを備えたことを特徴と
する堆積状態にある粉粒体層の自由表面の傾斜角度の測
定装置。9. A spatula supported horizontally, and a light beam emitted in a horizontal direction toward a free surface of the granule layer disposed on a side of the granule layer deposited on the spatula, and the light beam is emitted. A sensor for detecting a distance from an irradiated point, a moving unit for moving the sensor in a vertical direction, and a sensor for moving the sensor in the vertical direction by controlling the sensor and the moving unit to move the sensor on the free surface. Detects the distance between a plurality of points arranged at predetermined intervals in the vertical direction along a line facing the movement path of, and obtains a function of a straight line approximating a locus composed of these points by the least square method, Control means for calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane. An apparatus for measuring an inclination angle of a free surface of a granular material layer in a deposited state.
チュラの長手方向に移動可能であり、前記制御手段が、
前記センサを垂直方向に移動させて前記自由表面上に前
記センサの移動経路に対向する線に沿って垂直方向に所
定間隔をおいて並んだ複数個の点の位置を検出し、これ
らの点から得られる直線の水平面に対する傾斜角度を最
小二乗法によって算出する工程を前記センサを前記スパ
チュラの長手方向に移動させて複数の箇所で行い、前記
各工程によって得られた傾斜角度の平均値を算出するこ
とを特徴とする請求項9に記載の測定装置。10. The moving means is capable of moving the sensor in a longitudinal direction of the spatula, and the control means comprises:
By moving the sensor in the vertical direction, the positions of a plurality of points arranged at predetermined intervals in the vertical direction along a line facing the movement path of the sensor on the free surface are detected, and from these points The step of calculating the inclination angle of the obtained straight line with respect to the horizontal plane by the least square method is performed at a plurality of locations by moving the sensor in the longitudinal direction of the spatula, and the average value of the inclination angles obtained in each of the steps is calculated. The measuring device according to claim 9, wherein:
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| TW087109937A TW409183B (en) | 1997-06-25 | 1998-06-20 | The method and the device for measuring the inclination angle of powder/grain material stack |
| EP98111521A EP0887620A3 (en) | 1997-06-25 | 1998-06-23 | A method and an apparatus for measuring the inclination angle of a pile of a powdery or granular material |
| US09/103,552 US5986750A (en) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | Method and an apparatus for measuring the inclination angle of a pile of a powdery or granular material |
| CA002241425A CA2241425C (en) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | A method and an apparatus for measuring the inclination angle of a pile of a powdery or granular material |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|
| JPH1114331A JPH1114331A (en) | 1999-01-22 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3155229B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104048574A (en) * | 2014-07-08 | 2014-09-17 | 河南中医学院 | Dial scale for repose angle rapid-determination device and manufacturing method thereof |
| JP2017000310A (en) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 株式会社エナジーフロント | Standing assist seating face |
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|---|---|---|---|---|
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-
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
| 笹辺修司,"新型パウダテスタPT−R型",粉体と工業,粉体と工業社,平成10年2月1日,第30巻,第2号,pp.56−57(97粉体工業展・大阪製品技術説明会誌上展、平成9年11月14日) |
| 花川忠己、横山裕志、山口進,"次世代型パウダテスタの開発",第14回製剤と粒子設計シンポジウム講演要旨集,粉体工学会、製剤と粒子設計部会,平成9年10月15日,pp51−54 |
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| CN104048574B (en) * | 2014-07-08 | 2016-08-24 | 河南中医学院 | Angle of repose rapid determination device dial and preparation method thereof |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1114331A (en) | 1999-01-22 |
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