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JP7648867B2 - Measuring Systems and Centrifuges - Google Patents
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JP7648867B2 - Measuring Systems and Centrifuges - Google Patents

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Description

本発明は、被処理材料に作用するせん断応力を測定する測定システム、及び該測定システムを備える遠心機に関する。 The present invention relates to a measurement system that measures the shear stress acting on a material to be processed, and a centrifuge equipped with the measurement system.

容器を公転させながら自転させることによって、当該容器に収納された被処理材料を処理する遠心機が知られている。この遠心機は、各種の用途に利用され、例えば、被処理材料の撹拌処理と脱泡処理とを同時に行う撹拌・脱泡装置として利用される(特許文献1)。また、この遠心機は、被処理材料を粉砕するボールミルとしても利用される(特許文献2参照)。さらに、この遠心機は、被処理材料を乳化する乳化装置等としても利用される(特許文献3参照)。 There is known a centrifuge that processes materials stored in a container by rotating the container while revolving the container on its axis. This centrifuge is used for various purposes, for example, as a mixing/defoaming device that simultaneously mixes and defoams the material to be processed (Patent Document 1). This centrifuge is also used as a ball mill that pulverizes the material to be processed (Patent Document 2). Furthermore, this centrifuge is also used as an emulsification device that emulsifies the material to be processed (Patent Document 3).

特許第4084493号公報Patent No. 4084493 特開2002-143706号公報JP 2002-143706 A 特開2010-194470号公報JP 2010-194470 A 特開2013-244475号公報JP 2013-244475 A

ここで、上記のような遠心機に対しては、ユーザから、処理中の被処理材料の状態を知るための機構の搭載を求められることがある。このような要求に応えるためか、例えば、特許文献4には、処理中の被処理材料の温度情報を得るための機構が開示されている。しかしながら、ユーザからは、処理中の被処理材料の他の情報も知りたいという要望が寄せられている。このような情報を知る方法として、処理中の被処理材料に作用するせん断応力等を測定することが考えられるが、従来そのような測定を行うことは困難とされている。 Here, users may request that centrifuges such as those described above be equipped with a mechanism for obtaining information on the state of the material being processed. In response to such requests, for example, Patent Document 4 discloses a mechanism for obtaining temperature information on the material being processed. However, users also want to know other information about the material being processed. One method of obtaining such information would be to measure the shear stress acting on the material being processed, but it has been considered difficult to carry out such measurements in the past.

本発明は、上記事情を鑑みなされたものである。その目的は、遠心機による処理中の被処理材料に作用するせん断応力等を測定するための測定システム、及び該測定システムを備える遠心機を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances. Its purpose is to provide a measurement system for measuring the shear stress acting on a material being processed by a centrifuge, and a centrifuge equipped with the measurement system.

上記課題を解決するための本発明は、以下に示す発明特定事項乃至は技術的特徴を含んで構成される。 The present invention, which aims to solve the above problems, is composed of the following invention-specific matters and technical features:

すなわち、ある観点に従う発明は、公転軸線を中心とした公転、及び自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行うことが可能な容器に収納された被処理材料を照明可能な照明部と、前記容器が、前記公転軸線を中心とした公転、及び前記自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行っている際に、前記被処理材料による反射光、及び/又は、前記被処理材料による蛍光が含む所定の波長成分の強度を測定する測定部と、前記所定の波長成分の強度に応じて、前記被処理材料の状態を判断する処理部と、を備える、測定システムである。 That is, the invention according to one aspect is a measurement system comprising: an illumination unit capable of illuminating a material to be processed stored in a container capable of performing at least one of revolution around the revolution axis and rotation around the rotation axis; a measurement unit that measures the intensity of a predetermined wavelength component contained in the reflected light and/or the fluorescence from the material to be processed while the container is performing at least one of revolution around the revolution axis and rotation around the rotation axis; and a processing unit that determines the state of the material to be processed according to the intensity of the predetermined wavelength component.

また、前記所定の波長成分は、第1の波長成分と第2の波長成分を含み構成され、前記測定部は、前記第1の波長成分の強度と、前記第2の波長成分の強度と個別に測定し得る。
Furthermore, the predetermined wavelength component may include a first wavelength component and a second wavelength component, and the measurement unit may measure the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component separately.

また、前記処理部は、(i)前記第1の波長成分の強度、及び、前記第2の波長成分の強度の絶対値、(ii)前記第1の波長成分の強度、及び、前記第2の波長成分の強度の絶対値の時間変化、(iii)前記第1の波長成分の強度及び前記第2の波長成分の強度間の相対値、(iv)前記第1の波長成分の強度及び前記第2の波長成分の強度間の相対値の時間変化、のうち少なくとも1つに基づいて、前記被処理材料の状態を判断し得る。 The processing unit may also determine the state of the processed material based on at least one of: (i) the absolute values of the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component; (ii) the change over time of the absolute values of the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component; (iii) the relative value between the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component; and (iv) the change over time of the relative value between the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component.

また、前記測定部は、前記容器の開放端を閉塞可能な蓋部に配置され得る。 The measurement unit may also be disposed in a lid that can close the open end of the container.

また、前記照明部は、前記蓋部に配置され得る。 The lighting unit may also be disposed on the lid.

また、ある観点に従う発明は、上記何れかに記載の測定システムと、前記公転軸線を中心に回転可能な公転体と、該公転体に保持されて、前記自転軸線を中心に回転可能な自転体と、前記公転体と前記自転体との少なくとも一方に回転力を付与する駆動部と、を備え、前記自転体は、前記容器を保持する遠心機である。 An invention according to one aspect includes any one of the above-described measurement systems, a revolving body rotatable around the revolution axis, a spinning body held by the revolving body and rotatable around the rotation axis, and a drive unit that applies a rotational force to at least one of the revolving body and the spinning body, and the spinning body is a centrifuge that holds the container.

また、ある観点に従う発明は、公転軸線を中心とした公転、及び自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行うことが可能な容器に収納された被処理材料を照明するステップと、前記容器が、公転軸線を中心とした公転、及び自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行っている際に、前記被処理材料による反射光、及び/又は、前記被処理材料による蛍光が含む所定の波長成分の強度を測定するステップと、前記所定の波長成分の強度に応じて、前記被処理材料の状態を判断するステップと、を含む前記被処理材料の状態判断方法である。 An invention according to one aspect is a method for determining the state of a material to be processed, comprising the steps of illuminating a material to be processed stored in a container capable of at least one of revolving around its axis of revolution and rotating around its axis of rotation, measuring the intensity of a predetermined wavelength component contained in the reflected light and/or the fluorescence from the material to be processed while the container is performing at least one of revolving around its axis of revolution and rotating around its axis of rotation, and determining the state of the material to be processed according to the intensity of the predetermined wavelength component.

本発明によれば、遠心機による処理中の被処理材料に作用するせん断応力等を測定するための測定システム、及び該測定システムを備える遠心機を提供できる。 The present invention provides a measurement system for measuring the shear stress acting on a material being processed by a centrifuge, and a centrifuge equipped with the measurement system.

本発明の一実施形態に係る遠心機の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a centrifuge according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る測定システムの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a measurement system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る測定システムのブロック図である。1 is a block diagram of a measurement system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る測定システムの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a measurement system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る測定システムの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a measurement system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る測定システムの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a measurement system according to an embodiment of the present invention; 本発明の他の実施形態に係る測定システムの概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a measurement system according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る測定システムのブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a measurement system according to another embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形(例えば各実施形態を組み合わせる等)して実施することができる。なお、本発明は、各数値を実質的に判断する。例えば、第1の数値と第2の数値とが等しいという場合において、本発明では、両者の値が数学的に厳密に等しい場合に発揮される効果と同等の効果を発揮するのであれば、両者の値に差があったとしても、両者の値が等しいとして取り扱う。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。 The following describes the embodiments of the present invention with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and there is no intention to exclude the application of various modifications and technologies not specified below. The present invention can be implemented by various modifications (for example, combining each embodiment) within the scope of the gist of the invention. Note that the present invention judges each numerical value substantially. For example, in the case where a first numerical value and a second numerical value are equal, in the present invention, if the effect is equivalent to the effect that is exerted when the two values are mathematically strictly equal, even if there is a difference between the two values, the two values are treated as being equal. In addition, in the following description of the drawings, the same or similar parts are represented by the same or similar symbols. The drawings are schematic and do not necessarily match the actual dimensions, ratios, etc. The drawings may also include parts with different dimensional relationships and ratios.

図1は、本発明の一実施形態に係る遠心機の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、遠心機1は、公転体10と、自転体20と、支持基板30と、駆動部40と、制御部50とを含み構成される。その他、遠心機1は、図示しないバランスウエイト等を含み構成される。 Figure 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a centrifuge according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the centrifuge 1 includes a revolving body 10, a rotating body 20, a support substrate 30, a drive unit 40, and a control unit 50. In addition, the centrifuge 1 includes a balance weight and the like (not shown).

公転体10は、軸部11と、第1アーム12と、第2アーム13とを含み構成される。公転体10は、軸部11を支持基板30に回転可能に支持されて、駆動部40により、仮想の直線である公転軸線L1を中心に回転させられる。 The revolving body 10 includes an axle 11, a first arm 12, and a second arm 13. The axle 11 of the revolving body 10 is rotatably supported on a support substrate 30, and the revolving body 10 is rotated by a drive unit 40 around a revolution axis L1, which is a virtual straight line.

第1アーム12は、公転軸線L1に直交する第1の方向に延びて、途中で屈曲するように構成され、自転体20を取り付けられる。第2アーム13は、第1の方向と反対方向である第2の方向に延びて、公転体10の回転時のバランスを取り、静寂性等を向上させるための上記バランスウエイトを取り付けられる。 The first arm 12 extends in a first direction perpendicular to the revolution axis L1, is bent midway, and is adapted to have the rotating body 20 attached to it. The second arm 13 extends in a second direction opposite to the first direction, and is adapted to have the balance weight attached to it in order to balance the revolution body 10 during rotation and improve quietness, etc.

自転体20は、軸部21及びホルダ部22を含み構成される。自転体20は、軸部21を、公転体10の第1アーム12の屈曲した部分より先端側に回転可能に保持されて、駆動部40により、仮想の直線である自転軸線L2を中心に回転させられる。なお、上述の配置に基づき、自転軸線L2は、公転軸線L1に対して所定の傾斜角度を有する。 The rotating body 20 is configured to include an axle portion 21 and a holder portion 22. The axle portion 21 of the rotating body 20 is rotatably held at the tip side of the bent portion of the first arm 12 of the revolving body 10, and is rotated by the drive unit 40 around the rotation axis L2, which is a virtual straight line. Based on the above-mentioned arrangement, the rotation axis L2 has a predetermined inclination angle with respect to the revolution axis L1.

ホルダ部22は、有底筒状に構成されて、軸部21と反対の端面が開口している。ホルダ部22は、当該開口した部分より、図2に示す容器110を底部より受け入れて保持する。 The holder portion 22 is configured as a bottomed cylinder, and is open at the end opposite the shaft portion 21. The holder portion 22 receives and holds the container 110 shown in FIG. 2 from the bottom through the open portion.

駆動部40は、例えば、モータ、並びに、該モータで生成された回転力を軸部11及び軸部21に伝達するギヤ、プーリー、及びベルト等を含み構成される。制御部50は、駆動部40の動作を制御すること等、遠心機1全体の動作を制御するものである。 The drive unit 40 includes, for example, a motor, as well as gears, pulleys, and belts that transmit the rotational force generated by the motor to the shafts 11 and 21. The control unit 50 controls the operation of the entire centrifuge 1, including controlling the operation of the drive unit 40.

以上のように構成される遠心機1は、被処理材料Mを収納した容器110を自転体20のホルダ部22に保持した状態で、公転軸線L1を中心に公転体10を回転させつつ、自転軸線L2を中心に自転体20を回転させる。これにより、容器110が、公転軸線L1を中心に公転しつつ、自転軸線L2を中心に自転するので、該容器110に収納されている被処理材料Mが処理される(なお、遠心機1では、公転軸線L1を中心に公転体10を回転させることと、自転軸線L2を中心に自転体20を回転させることとのうち、何れか一方のみを行うことも可能であり、この場合においても、自転体20に搭載された容器110に収納されている被処理材料Mを処理することが可能である)。 The centrifuge 1 configured as described above rotates the revolving body 10 around the revolution axis L1 while rotating the rotating body 20 around the rotation axis L2, with the container 110 containing the material M to be processed held in the holder portion 22 of the rotating body 20. As a result, the container 110 revolves around the revolution axis L1 while rotating around the rotation axis L2, so that the material M to be processed stored in the container 110 is processed (Note that the centrifuge 1 can also perform only one of rotating the revolving body 10 around the revolution axis L1 and rotating the rotating body 20 around the rotation axis L2, and even in this case, the material M to be processed stored in the container 110 mounted on the rotating body 20 can be processed).

図2は、本発明の一実施形態に係る測定システムを示す概略断面図である。同図に示すように、測定システム100は、容器110と、測定部120とを含み構成される。その他、測定システム100は、図3に示す各構成等を含む。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a measurement system according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the measurement system 100 includes a container 110 and a measurement unit 120. In addition, the measurement system 100 includes each component shown in Figure 3.

容器110は、一方向に開口した有底筒状に形成されており、被処理材料Mを収納する。容器110は、一般的に有底円筒形状であり、図示しない蓋部が開口部に取り付けられるように構成してもよい。容器110は、その中心を通る仮想の直線である中心線CLが、自転軸線L2と重なるように図1に示すホルダ部22に搭載される(この際、容器110は、図示しないアダプタを介してホルダ部22に搭載されてよい。)。 The container 110 is formed in a bottomed cylindrical shape that opens in one direction, and stores the material to be processed M. The container 110 is generally cylindrical with a bottom, and may be configured so that a lid (not shown) is attached to the opening. The container 110 is mounted on the holder section 22 shown in FIG. 1 so that the center line CL, which is an imaginary straight line passing through the center of the container 110, overlaps with the rotation axis L2 (at this time, the container 110 may be mounted on the holder section 22 via an adapter (not shown).).

測定部120は、容器110に設けられ、少なくとも、被処理材料Mに作用するせん断応力を検知する検知面122が、容器110に収納された被処理材料Mに(直接)当接可能に配置される。つまり、測定部120は、検知面122が容器110の内部空間側に露出するように配置される。 The measuring unit 120 is provided in the container 110, and at least the detection surface 122 that detects the shear stress acting on the material M to be treated is positioned so that it can abut (directly) against the material M to be treated stored in the container 110. In other words, the measuring unit 120 is positioned so that the detection surface 122 is exposed to the internal space side of the container 110.

また、測定部120は、容器110の底部112及び側壁部114のうち、少なくとも一方に設けられる(図2は、測定部120が、底部112及び側壁部114に設けられる場合を示している。)。そして、測定部120は、底部112及び側壁部114のうち、少なくとも一方に複数設けられてもよい。このように、測定部120が底部112及び/又は側壁部114に複数設けられる場合において、測定部120の検知面122は、容器110の中心線CL上に中心をおき、該中心線CLに対し垂直な仮想平面上に位置する仮想の円周上に配置されることが好ましい。このように配置されることにより、容器110を自転体20のホルダ部22に保持させた際、自転軸線L2に対して一定の距離に検知面122を配置することができ、測定部120を用いた測定を安定して行うことができる。 The measurement unit 120 is provided on at least one of the bottom 112 and the side wall 114 of the container 110 (FIG. 2 shows a case where the measurement unit 120 is provided on the bottom 112 and the side wall 114). A plurality of measurement units 120 may be provided on at least one of the bottom 112 and the side wall 114. In this way, when a plurality of measurement units 120 are provided on the bottom 112 and/or the side wall 114, it is preferable that the detection surface 122 of the measurement unit 120 is centered on the center line CL of the container 110 and is arranged on a virtual circumference located on a virtual plane perpendicular to the center line CL. By arranging in this way, when the container 110 is held by the holder part 22 of the rotating body 20, the detection surface 122 can be arranged at a constant distance from the rotation axis L2, and measurement using the measurement unit 120 can be performed stably.

また、測定部120の検知面122は、容器110で処理される被処理材料Mの量によっては(具体的には、被処理材料Mの量が多い場合)、容器110の底部112の中心Cに設けられることも想定され得る。ただし、一般的に、検知面122(測定部120)は、容器110の角部116(なお、角部116とは、容器110の底部112と側壁部114とが接する部分である。)の近傍に配置されることが好ましい。これは、図1に示すように、容器110は、公転軸線L1に対し傾斜した自転軸線L2を中心に回転(自転)させられるものであり、このことに起因して、容器110に収納された被処理材料Mは、処理中において容器110の角部116付近に集められるためである。つまり、検知面122(測定部120)を、容器110の角部116の近傍に配置することで、測定部120を用いた測定を安定して行うことができる。 In addition, depending on the amount of material M to be processed in the container 110 (specifically, when the amount of material M to be processed is large), the detection surface 122 of the measurement unit 120 may be assumed to be provided at the center C of the bottom 112 of the container 110. However, in general, it is preferable that the detection surface 122 (measurement unit 120) is disposed near the corner 116 of the container 110 (note that the corner 116 is the portion where the bottom 112 and the side wall 114 of the container 110 meet). This is because, as shown in FIG. 1, the container 110 is rotated (spins) around the rotation axis L2 inclined with respect to the revolution axis L1, and due to this, the material M to be processed stored in the container 110 is collected near the corner 116 of the container 110 during processing. In other words, by placing the detection surface 122 (measurement unit 120) near the corner 116 of the container 110, measurements can be performed stably using the measurement unit 120.

なお、具体的には、測定部120が、底部112に設けられる場合において、検知面122は、底部112の中心Cより角部116に近い位置に配置される。また、測定部120が、側壁部114に配置される場合において、検知面122は、側壁部114の開放端118より角部116に近い位置に配置される。 Specifically, when the measuring unit 120 is provided on the bottom 112, the detection surface 122 is positioned closer to the corner 116 than the center C of the bottom 112. When the measuring unit 120 is positioned on the side wall 114, the detection surface 122 is positioned closer to the corner 116 than the open end 118 of the side wall 114.

ここで、測定部120は、検知面122において、上述したように、被処理材料Mに作用するせん断応力を検知して測定する。また、測定部120は、検知面122において、被処理材料Mに作用する圧力や、被処理材料Mの温度等も検知して測定してよい。なお、本願でいう、被処理材料Mに作用するせん断応力とは、検知面122と平行な方向へ、該検知面122に対して滑らせるように被処理材料Mに作用する力である。また、本願でいう、被処理材料Mに作用する圧力とは、検知面122と垂直、かつ、該検知面122に対して向かう方向へ被処理材料Mに作用する力である。 Here, the measurement unit 120 detects and measures the shear stress acting on the material M to be processed at the detection surface 122 as described above. The measurement unit 120 may also detect and measure the pressure acting on the material M to be processed and the temperature of the material M to be processed at the detection surface 122. Note that the shear stress acting on the material M to be processed in this application is a force acting on the material M to be processed in a direction parallel to the detection surface 122 so as to slide the material M against the detection surface 122. Note that the pressure acting on the material M to be processed in this application is a force acting on the material M to be processed perpendicular to the detection surface 122 and in a direction toward the detection surface 122.

被処理材料Mは、流体として挙動するものであればよく、その組成や用途を特に限定されない。被処理材料Mとしては、流体成分(樹脂等)のみを含む材料や、流体成分のほかに粒状成分(粉状成分)を含む材料等を適用できる。例えば、被処理材料Mとしては、接着剤、シーラント剤、液晶材料、LEDの蛍光体と樹脂とを含む混合材料、半田ペースト、歯科用印象材料、歯科用セメント(穴埋め剤等)、液状の薬剤等の材料を適用できる。また、被処理材料Mとしては、粒状(粉状)材料と、これを粉砕するためのメディア(例えばジルコニアボール)を適用することも可能である。あるいは、被処理材料Mとして、乳化処理の対象となる流体を適用することも可能である。 The material M to be treated may be any material that behaves as a fluid, and there are no particular limitations on its composition or use. The material M to be treated may be a material that contains only fluid components (such as resin), or a material that contains granular components (powdered components) in addition to fluid components. For example, the material M to be treated may be an adhesive, a sealant, a liquid crystal material, a mixed material containing LED phosphors and resin, solder paste, a dental impression material, a dental cement (hole-filling agent, etc.), a liquid medicine, or other material. The material M to be treated may also be a granular (powdered) material and a medium for grinding it (such as zirconia balls). Alternatively, the material M to be treated may be a fluid to be emulsified.

図3は、本発明の一実施形態に係る測定システムのブロック図である。同図に示すように、測定システム100は、第1部分200と、第2部分300とを含み構成される。 Figure 3 is a block diagram of a measurement system according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the measurement system 100 includes a first part 200 and a second part 300.

第1部分200は、上述した容器110と、測定部120とを含み構成される。その他、第1部分200は、第1通信部202と、電源部204とを含み構成される。また、第1部分200は、図示しない処理部、及び記憶部等を含んでよい。 The first part 200 includes the container 110 and the measurement unit 120 described above. In addition, the first part 200 includes a first communication unit 202 and a power supply unit 204. The first part 200 may also include a processing unit, a memory unit, etc., which are not shown.

第1通信部202は、測定部120で測定した各情報(具体的には、被処理材料Mに作用するせん断応力、圧力、及び、被処理材料Mの温度等)を受け取って、無線通信回線を利用して、当該情報を送信する(なお、本願においては、可視光通信回線、赤外線通信回線等も無線通信回線に含む。)。無線通信回線としては、公知の無線通信回線を利用することができる。なお、第1通信部202は、無線通信回線を利用して、後述する第2通信部302から送信された所定の情報を受け取るように構成してもよい。 The first communication unit 202 receives each piece of information measured by the measurement unit 120 (specifically, the shear stress acting on the material M, the pressure, and the temperature of the material M, etc.) and transmits the information using a wireless communication line (note that in this application, wireless communication lines also include visible light communication lines, infrared communication lines, etc.). As the wireless communication line, a publicly known wireless communication line can be used. Note that the first communication unit 202 may be configured to receive predetermined information transmitted from the second communication unit 302 described below using a wireless communication line.

電源部204は、測定部120及び第1通信部202等に電源供給できるように構成される。例えば、電源部204は、電池を利用したものであってよい。 The power supply unit 204 is configured to supply power to the measurement unit 120, the first communication unit 202, etc. For example, the power supply unit 204 may be a battery-powered unit.

なお、第1通信部202、電源部204、処理部、及び記憶部等は、容器110に設けられてよく、その他、容器110に取り付けられる蓋部、ホルダ部22、及び容器110をホルダ部22に搭載するために用いられる図示しないアダプタ等に設けられてもよい。 The first communication unit 202, the power supply unit 204, the processing unit, the memory unit, etc. may be provided in the container 110, or may be provided in a lid portion attached to the container 110, the holder portion 22, and an adapter (not shown) used to mount the container 110 on the holder portion 22, etc.

第2部分300は、本願発明でいう算出部に対応する構成であり、第2通信部302と、処理部304と、入力部306(例えば、キーボード等のユーザインターフェース)と、出力部308(例えば、ディスプレイやプリンタ等)とを含み構成される。なお、第2部分300は、図示しない記憶部、電源部等を含んでよく、例えば、ノートパソコン、タブレット端末、スマートホン等により構成し得る。また、第2部分300は、遠心機1に組み込まれるものとして構成してもよい。 The second part 300 corresponds to the calculation unit of the present invention, and includes a second communication unit 302, a processing unit 304, an input unit 306 (e.g., a user interface such as a keyboard), and an output unit 308 (e.g., a display or a printer). The second part 300 may include a storage unit, a power supply unit, etc. (not shown), and may be configured, for example, as a notebook computer, a tablet terminal, a smartphone, etc. The second part 300 may also be configured to be incorporated into the centrifuge 1.

第2通信部302は、第1通信部202により送信された情報を受信する。なお、第2通信部302は、無線通信回線を利用して、所定の情報を送信できるように構成してもよい。 The second communication unit 302 receives the information transmitted by the first communication unit 202. The second communication unit 302 may be configured to transmit the specified information using a wireless communication line.

処理部304は、第2通信部302から情報を受け取り、所定の処理を行う。例えば、処理部304は、受け取った情報である被処理材料Mに作用するせん断応力、圧力、及び、被処理材料Mの温度等を出力部308に出力してよい。 The processing unit 304 receives information from the second communication unit 302 and performs a predetermined process. For example, the processing unit 304 may output the received information, such as the shear stress and pressure acting on the material M to be processed, and the temperature of the material M to be processed, to the output unit 308.

また、処理部304は、受け取った情報に基づき、被処理材料Mの粘度を算出してもよい。例えば、処理部304は、数式(1)を使用して被処理材料Mの粘度を算出する。 The processing unit 304 may also calculate the viscosity of the material M to be processed based on the received information. For example, the processing unit 304 calculates the viscosity of the material M to be processed using formula (1).

Figure 0007648867000001
Figure 0007648867000001

上式において、τ[Pa]は、被処理材料Mに作用するせん断応力(測定部120で測定したせん断応力)である。Pv[W/m]は、撹拌動力である。μ[Pa・s]は、被処理材料Mの粘度である。 In the above formula, τ [Pa] is the shear stress acting on the material M (shear stress measured by the measuring unit 120), Pv [W/m 3 ] is the stirring power, and μ [Pa·s] is the viscosity of the material M.

ここで、撹拌動力は、任意の方法を用いて求めてよいが、例えば、数式(2)を使用して求めてよい。 Here, the stirring power may be calculated using any method, for example, using formula (2).

Figure 0007648867000002
Figure 0007648867000002

上式において、ρは被処理材料Mの密度[kg/m]である。hは被処理材料Mの投入高さ[m]である(図2参照)。rは容器110の半径[m]である(図2参照)。ωは自転角速度[rad/s]である(図1参照)。Rは公転半径[m]である(図1参照)。Ωは公転角速度[rad/s]である(図1参照)。また、k、a、b、c、d、e、f、及びgは係数であり、例えば、0<k<1、0<a<1、-1<b<0、0<c<1、0<d<1、-2≦e≦2(但し、e≠0)、0<f<1、0<g≦2とすることができる。なお、数式(2)にも、被処理材料Mの粘度は含まれているが、該被処理材料Mの粘度が未知のままの数式(2)を数式(1)に代入して計算を行い、当該被処理材料Mの粘度を求めるは可能である。 In the above formula, ρ is the density [kg/m 3 ] of the material M to be treated. h is the input height [m] of the material M to be treated (see FIG. 2). r is the radius [m] of the container 110 (see FIG. 2). ω is the rotation angular velocity [rad/s] (see FIG. 1). R is the revolution radius [m] (see FIG. 1). Ω is the revolution angular velocity [rad/s] (see FIG. 1). Furthermore, k, a, b, c, d, e, f, and g are coefficients, and can be, for example, 0<k<1, 0<a<1, -1<b<0, 0<c<1, 0<d<1, -2≦e≦2 (however, e≠0), 0<f<1, 0<g≦2. In addition, although the viscosity of the material M to be processed is also included in formula (2), it is possible to substitute formula (2), in which the viscosity of the material M to be processed is unknown, into formula (1) to perform calculations and determine the viscosity of the material M to be processed.

また、撹拌動力は、遠心機1の公転体10及び自転体20を回転させるための駆動部40の消費電力[W]に基づいて求めてよい。その他、撹拌動力は、被処理材料Mの温度上昇[℃/s](なお、当該温度上昇は、測定部120により測定した被処理材料Mの温度に基づくものであって良い。)や、遠心機1に図示しないトルク計を組み込み、該トルク計により測定した自転体20の回転トルク[N・m]に基づき求めてもよい。 The stirring power may be calculated based on the power consumption [W] of the drive unit 40 for rotating the revolving body 10 and the rotating body 20 of the centrifuge 1. Alternatively, the stirring power may be calculated based on the temperature rise [°C/s] of the material M to be processed (note that the temperature rise may be based on the temperature of the material M to be processed measured by the measuring unit 120) or the rotational torque [N·m] of the rotating body 20 measured by a torque meter (not shown) installed in the centrifuge 1.

また、処理部304は、算出した被処理材料Mの粘度に基づいて、被処理材料Mの平均せん断速度を求めてもよい。例えば、処理部304は、数式(3)を用いて被処理材料Mの平均せん断速度を求めてもよい。 The processing unit 304 may also calculate the average shear rate of the material M to be processed based on the calculated viscosity of the material M to be processed. For example, the processing unit 304 may calculate the average shear rate of the material M to be processed using formula (3).

Figure 0007648867000003
Figure 0007648867000003

上式において、γavは被処理材料Mの平均せん断速度[1/s]である。 In the above equation, γ av is the average shear rate [1/s] of the material M to be treated.

なお、処理部304は、算出した、被処理材料Mの粘度や平均せん断速度を、出力部308に出力してよい。また、処理部304は、受け取った情報である被処理材料Mに作用するせん断応力、圧力、及び、被処理材料Mの温度や、算出した被処理材料Mの粘度及び/又は平均せん断速度に基づいて、遠心機1の制御(例えば、公転体10や自転体20の回転速度の制御、遠心機1のエラー検出等)を行ってもよい。なお、遠心機1の制御を行う場合において、第2部分300は、遠心機1に指示するため、第2通信部302を利用してよく、また、図示しない別途の通信部を利用してもよい(これらの場合において、遠心機1は、第2部分300からの指示を制御部50で受け付けて、該制御部50により駆動部40の制御等を行う。)。 The processing unit 304 may output the calculated viscosity and average shear rate of the material M to the output unit 308. The processing unit 304 may also control the centrifuge 1 (e.g., control the rotation speed of the revolving body 10 and the rotor 20, detect errors in the centrifuge 1, etc.) based on the received information such as the shear stress, pressure, and temperature of the material M to be processed, and the calculated viscosity and/or average shear rate of the material M to be processed. When controlling the centrifuge 1, the second part 300 may use the second communication unit 302 to instruct the centrifuge 1, or may use a separate communication unit not shown (in these cases, the centrifuge 1 receives instructions from the second part 300 through the control unit 50, and the control unit 50 controls the drive unit 40, etc.).

以上のように、測定システム100では、遠心機1における処理中の被処理材料Mに作用するせん断応力を測定できる。また、測定システム100は、被処理材料Mに作用する圧力や、被処理材料Mの温度を測定することも可能である。さらに、これらに基づいて、遠心機1における処理中の被処理材料Mの粘度や平均せん断速度を算出することもできる。これらの情報は、出力部308を介して、ユーザに示すことができ、また、遠心機1の制御にも利用でき得る。したがって、遠心機1のユーザに対し、処理中の被処理材料Mの状態(種々の情報)を提示できる等、多くの利便性を提供できる。 As described above, the measurement system 100 can measure the shear stress acting on the material M being processed in the centrifuge 1. The measurement system 100 can also measure the pressure acting on the material M being processed and the temperature of the material M being processed. Furthermore, based on these, the viscosity and average shear rate of the material M being processed in the centrifuge 1 can also be calculated. This information can be shown to the user via the output unit 308, and can also be used to control the centrifuge 1. Therefore, it is possible to provide the user of the centrifuge 1 with many conveniences, such as being able to present the state (various information) of the material M being processed.

なお、上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。 The above embodiments are merely examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to these embodiments. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the invention.

例えば、測定システムは、図4のように構成してもよい。同図に示すように、測定システム400は、被覆部402を含む点で測定システム100と異なる。 For example, the measurement system may be configured as shown in FIG. 4. As shown in the figure, the measurement system 400 differs from the measurement system 100 in that it includes a covering portion 402.

被覆部402は、測定部120を覆うものであり、図示するように容器110の底部112及び/又は側壁部114を利用して構成してよい。この場合において、被覆部402とされる底部112又は側壁部114は、遠心機1による処理中の被処理材料Mに作用するせん断応力や圧力により変形可能に構成されている。例えば、被覆部402とされる底部112又は側壁部114は、底部112又は側壁部114の他の部分と比べて薄く構成されてよい。このようにすることで、遠心機1による処理中の被処理材料Mに作用するせん断応力や圧力を、被覆部402を介して、検知面122(測定部120)で測定することが可能となる。このように構成することは、測定部120に被処理材料Mに対する耐性がない場合に特に有効になる。 The covering portion 402 covers the measuring portion 120, and may be configured using the bottom 112 and/or side wall portion 114 of the container 110 as shown in the figure. In this case, the bottom 112 or side wall portion 114 that is the covering portion 402 is configured to be deformable by the shear stress or pressure acting on the material M to be treated during processing by the centrifuge 1. For example, the bottom 112 or side wall portion 114 that is the covering portion 402 may be configured to be thinner than other parts of the bottom 112 or side wall portion 114. In this way, it becomes possible to measure the shear stress or pressure acting on the material M to be treated during processing by the centrifuge 1 at the detection surface 122 (measuring portion 120) via the covering portion 402. Such a configuration is particularly effective when the measuring portion 120 does not have resistance to the material M to be treated.

また、被覆部402は、測定部120を覆うように、容器110の底部112又は側壁部114の内面に設けられる(貼り付けられる)図示しない部材として構成してもよく、また、図5に示すような、容器110の内部に挿入される第2容器404として構成してもよい。このような容器110の底部112又は側壁部114の内面に設けられる部材、及び、第2容器404は、上述のように、遠心機1による処理中の被処理材料Mに作用するせん断応力や圧力により変形可能に構成される。具体的には、容器110の底部112又は側壁部114の内面に設けられる部材、及び、第2容器404は、ゴム等の柔軟性を有する材料により構成してよく、当該材料は、被処理材料Mに対する耐性があるものとされる。 The covering section 402 may be configured as a member (not shown) provided (attached) to the inner surface of the bottom 112 or side wall 114 of the container 110 so as to cover the measuring section 120, or may be configured as a second container 404 inserted into the container 110 as shown in FIG. 5. Such a member provided on the inner surface of the bottom 112 or side wall 114 of the container 110 and the second container 404 are configured to be deformable by shear stress or pressure acting on the material M being processed by the centrifuge 1, as described above. Specifically, the member provided on the inner surface of the bottom 112 or side wall 114 of the container 110 and the second container 404 may be configured of a flexible material such as rubber, and the material is considered to be resistant to the material M being processed.

なお、被覆部402は、測定部120による測定に及ぼす影響を低減するため、遠心機1による処理中の被処理材料Mに作用するせん断応力や圧力により、できるだけ容易に変形するように構成することが好ましい。加えて、測定部120におり被処理材料Mの温度も測定する場合において、被覆部402は、被処理材料Mの温度を測定部120に伝達できるよう、できるだけ熱抵抗が小さくなるように構成することが好ましい。例えば、被覆部402をできるだけ薄くすることで、これらのことを実現することができる。 In order to reduce the influence on the measurement by the measurement unit 120, it is preferable that the covering unit 402 is configured to deform as easily as possible due to the shear stress and pressure acting on the material M being processed by the centrifuge 1. In addition, when the temperature of the material M to be processed is also measured in the measurement unit 120, it is preferable that the covering unit 402 is configured to have as small a thermal resistance as possible so that the temperature of the material M to be processed can be transmitted to the measurement unit 120. For example, these can be achieved by making the covering unit 402 as thin as possible.

また、測定システムは、図6のように構成してもよい。同図に示すように、測定システム500は、角部502を含む点で測定システム100と異なる。 The measurement system may also be configured as shown in FIG. 6. As shown in the figure, measurement system 500 differs from measurement system 100 in that it includes a corner portion 502.

角部502は、容器110の底部112と側壁部114とが接する部分(より厳密には、底部112と側壁部114とをつなぐ部分)であり、傾斜面とされる。角部502は、図示するように、容器110の断面において、底部112と側壁部114とを直線でつなぐものであってよく、また、底部112と側壁部114とを曲線を含みつなぐものであってもよい。このように構成される角部502は、実質的に、底部112として取り扱うことができ、また、側壁部114としても取り扱うことができる。そして、測定システム500では、検知面122(測定部120)が、角部502に配置される。 The corner 502 is a portion where the bottom 112 and the side wall 114 of the container 110 meet (more precisely, a portion that connects the bottom 112 and the side wall 114), and is an inclined surface. As shown in the figure, the corner 502 may connect the bottom 112 and the side wall 114 with a straight line in the cross section of the container 110, or may connect the bottom 112 and the side wall 114 with a curve. The corner 502 configured in this manner can be treated substantially as the bottom 112 and can also be treated as the side wall 114. In the measurement system 500, the detection surface 122 (measurement unit 120) is disposed at the corner 502.

ここで、上記のように、容器110は、公転軸線L1に対し傾斜した自転軸線L2を中心に回転(自転)させられるものであり、このことに起因して、容器110に収納された被処理材料Mは、処理中において容器110の角部502近傍に集められる。このことから、測定システム500では、遠心機1における処理中の被処理材料Mに作用するせん断応力等をより確実に測定できる。 As described above, the container 110 is rotated (spins) around the rotation axis L2 that is inclined relative to the revolution axis L1, and as a result, the material M stored in the container 110 is collected near the corner 502 of the container 110 during processing. This allows the measurement system 500 to more reliably measure the shear stress acting on the material M during processing in the centrifuge 1.

(他の実施形態)
処理中の被処理材料Mの状態を知るための他の機構として、測定システム700を用いることができる。図7は、測定システム700を示す概略断面図である。測定システム700は、蓋部710と、測定部720と、照明部722とを含み構成される。なお、以下において、上述した構成と共通する符号を付された構成は、特に説明しない限り、共通する機能を有する。
Other Embodiments
As another mechanism for knowing the state of the material M being processed, a measurement system 700 can be used. Fig. 7 is a schematic cross-sectional view showing the measurement system 700. The measurement system 700 includes a lid unit 710, a measurement unit 720, and an illumination unit 722. In the following description, components that are given the same reference numerals as those described above have the same functions, unless otherwise specified.

蓋部710は、容器110の開放端118を閉塞するものであり、容器110に対し着脱可能に構成される。
測定部720は、容器110に収納された被処理材料Mに反射された光を受光可能な状態で蓋部710に配置される。例えば、測定部720は、蓋部710の容器110の内部側に向く面に配置される。測定部720は、受光した光が含む所定の波長成分(波長域)の強度を測定する。測定部720が測定する波長成分は、1つであって良く、複数であってもよい。例えば、測定部720は、受光した光が含む赤色成分の強度、緑色成分の強度、及び青色成分の強度を測定する。
The lid portion 710 closes the open end 118 of the container 110 and is configured to be detachable from the container 110 .
The measuring unit 720 is disposed on the lid 710 in a state capable of receiving light reflected by the material M to be processed housed in the container 110. For example, the measuring unit 720 is disposed on a surface of the lid 710 facing the inside of the container 110. The measuring unit 720 measures the intensity of a predetermined wavelength component (wavelength range) contained in the received light. The measuring unit 720 may measure one or more wavelength components. For example, the measuring unit 720 measures the intensity of a red component, a green component, and a blue component contained in the received light.

照明部722は、容器110に収納された被処理材料Mを照明可能に蓋部710に配置される。例えば、照明部722は、蓋部710の容器110の内部側に向く面に配置される。照明部722は、通常、可視光を発光するものであり、例えば、白色光を発するLEDであって良い。その他、照明部722は、特定波長域のみの可視光を発光するものであってもよい。 The illumination unit 722 is disposed on the lid 710 so as to be able to illuminate the material M to be processed stored in the container 110. For example, the illumination unit 722 is disposed on the surface of the lid 710 facing the inside of the container 110. The illumination unit 722 typically emits visible light, and may be, for example, an LED that emits white light. Alternatively, the illumination unit 722 may emit visible light only in a specific wavelength range.

図8は、測定システム700を示すブロック図である。同図に示すように、測定システム700は、第1部分800と、第2部分300とを含み構成される。
第1部分800は、上述した蓋部710と、測定部720と、照明部722とを含み構成される。その他、第1部分800は、第1通信部202と、電源部204とを含み構成される。また、第1部分800は、図示しない処理部、及び記憶部等を含んでよい。
8 is a block diagram showing a measurement system 700. As shown in the figure, the measurement system 700 includes a first portion 800 and a second portion 300.
The first part 800 includes the above-described lid part 710, the measurement part 720, and the illumination part 722. In addition, the first part 800 includes the first communication part 202 and the power supply part 204. The first part 800 may also include a processing part, a storage part, and the like (not shown).

以上のように構成される測定システム700は、遠心機1における処理中の被処理材料Mの状態を判断できる。具体的には、測定システム700では、照明部722により被処理材料Mを照明し、被処理材料Mに反射された光(被処理材料Mによる反射光)を測定部720で受光する。測定部720は、受光した光が含む所定の波長成分の強度、例えば、赤色成分の強度、緑色成分の強度、及び青色成分の強度を測定する。第1通信部202は、測定部720で測定した各情報(具体的には、各波長成分の強度)を受け取って、無線通信回線を介して、当該情報を送信する。 The measurement system 700 configured as described above can determine the state of the material M being processed in the centrifuge 1. Specifically, in the measurement system 700, the illumination unit 722 illuminates the material M being processed, and the measurement unit 720 receives the light reflected by the material M being processed (light reflected by the material M being processed). The measurement unit 720 measures the intensity of a specific wavelength component contained in the received light, for example, the intensity of a red component, the intensity of a green component, and the intensity of a blue component. The first communication unit 202 receives each piece of information (specifically, the intensity of each wavelength component) measured by the measurement unit 720, and transmits the information via a wireless communication line.

第2通信部302は、第1通信部202により送信された情報を受け取り、処理部304に出力する。処理部304は、第2通信部302から受け取った情報に基づき、被処理材料Mの状態を判断する。これは、被処理材料Mの中には、状態に応じて、色が変化するものや、光の反射率(反射量)が変化するもの等が存在ことに基づく。例えば、被処理材料Mが2液接着剤や2液シール材である場合、一般に、それらの主剤と硬化剤との色が異なることから、状態(撹拌状況)に応じて色が変化する。また、被処理材料Mが樹脂(特に高粘度の樹脂)である場合、脱泡状況に応じて泡による光の散乱が異なることから、状態(脱泡状況)に応じて光の反射量が変化する。さらに、被処理材料Mが、乳化液や懸濁化液である場合にも、処理の状態に応じて、色や光の反射量が変化する。これらのことから、処理部304は、被処理材料Mで反射された各波長成分の強度に基づいて、被処理材料Mの状態を判断できる。例えば、処理部304は、被処理材料Mの処理中において、(i)赤色成分の強度、緑色成分の強度、及び青色成分の強度のうち少なくとも2つの絶対値、(ii)赤色成分の強度、緑色成分の強度、及び青色成分の強度のうち少なくとも2つの絶対値の時間変化、(iii)赤色成分の強度、緑色成分の強度、及び青色成分の強度のうち少なくとも2つの間の相対値、(iv)赤色成分の強度、緑色成分の強度、及び青色成分の強度のうち少なくとも2つの間の相対値の時間変化、のうちの少なくとも1つに基づいて、被処理材料Mの状態を判断する。例えば、処理部304は、図示しない記憶部に記憶されている上記(i)~(iv)と、被処理材料Mの状態との関係を示すテーブルを参照することで、この判断を行う。また、処理部304が、機械学習を利用する等して、この判断を行うことも想定される。処理部304は、被処理材料Mの状態の判断結果を出力部308に出力し、及び/又は、当該被処理材料Mの処理状況の判断結果に応じて、遠心機1を制御する。なお、処理部304は、受け取った情報である各波長成分の強度を出力部308に出力してもよい。 The second communication unit 302 receives the information transmitted by the first communication unit 202 and outputs it to the processing unit 304. The processing unit 304 judges the state of the material M to be processed based on the information received from the second communication unit 302. This is based on the fact that some materials M to be processed change color or change the reflectance (amount of reflection) of light depending on the state. For example, when the material M to be processed is a two-liquid adhesive or two-liquid sealant, the color of the main agent and the hardener are generally different, so the color changes depending on the state (mixing state). In addition, when the material M to be processed is a resin (especially a high-viscosity resin), the scattering of light by bubbles differs depending on the degassing state, so the amount of light reflection changes depending on the state (degassing state). Furthermore, when the material M to be processed is an emulsion or suspension, the color and the amount of light reflection change depending on the processing state. From these facts, the processing unit 304 can judge the state of the material M to be processed based on the intensity of each wavelength component reflected by the material M to be processed. For example, during the processing of the material M, the processing unit 304 judges the state of the material M to be processed based on at least one of the following: (i) absolute values of at least two of the intensities of the red component, the green component, and the blue component; (ii) time changes of absolute values of at least two of the intensities of the red component, the green component, and the blue component; (iii) relative values between at least two of the intensities of the red component, the green component, and the blue component; and (iv) time changes of relative values between at least two of the intensities of the red component, the green component, and the blue component. For example, the processing unit 304 makes this judgment by referring to a table showing the relationship between the above (i) to (iv) stored in a storage unit (not shown) and the state of the material M to be processed. It is also assumed that the processing unit 304 makes this judgment by using machine learning or the like. The processing unit 304 outputs the judgment result of the state of the material M to be processed to the output unit 308, and/or controls the centrifuge 1 according to the judgment result of the processing status of the material M to be processed. The processing unit 304 may also output the received information, which is the intensity of each wavelength component, to the output unit 308.

以上のように、測定システム700は、遠心機1による処理中の被処理材料Mの情報(状態)をユーザに提供できると共に、当該情報に基づく遠心機1の制御も可能とし、よって、遠心機1のユーザに対し多くの利便性を提供できる。 As described above, the measurement system 700 can provide the user with information (condition) of the material M being processed by the centrifuge 1, and also enables control of the centrifuge 1 based on that information, thereby providing great convenience to the user of the centrifuge 1.

なお、測定部720は、容器110に収納された被処理材料Mに反射された光を受光可能であることを条件に、また、照明部722は、容器110に収納された被処理材料Mを照明可能であることを条件に、蓋部710以外に配置することも想定される。例えば、当該条件を満たしたうえで、測定部720及び照明部722は、ホルダ部22の図示しない蓋部に配置してもよい。
また、測定部720が、1つの波長成分のみを測定する場合において、処理部304は、被処理材料Mの処理中において、当該1つの波長成分の強度の絶対値、及び/又は、その時間変化に基づいて被処理材料Mの状態を判断してよい。
It is also assumed that the measuring unit 720 may be disposed in a location other than the lid 710, provided that the measuring unit 720 is capable of receiving light reflected by the material M to be processed contained in the container 110, and the lighting unit 722 is capable of illuminating the material M to be processed contained in the container 110. For example, with these conditions satisfied, the measuring unit 720 and the lighting unit 722 may be disposed in a lid (not shown) of the holder unit 22.
In addition, when the measurement unit 720 measures only one wavelength component, the processing unit 304 may determine the state of the processed material M based on the absolute value of the intensity of that one wavelength component and/or its change over time during processing of the processed material M.

また、照明部722は、可視光に加えて、又は、可視光を発光することなく、紫外光や赤外光を発光するものとすることも想定される。この場合において、測定部720は、被処理材料Mによる蛍光も受光し、受光した光に含まれる被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度を測定する。これは、被処理材料Mの中には、蛍光するものも存在することに基づく。例えば、被処理材料Mに含まれている所定の物質が蛍光する場合において、当該被処理材料Mの状態(撹拌状況)により、当該所定の物質の分布が変化する結果、蛍光強度が変化する(具体例として、被処理材料M中で、当該所定の物質が偏在していると蛍光強度は不安定となるが、被処理材料Mの処理が進むことで、当該所定の物質が被処理材料M中で一様に分布するため、蛍光強度は一定化する。)。このことから、処理部304は、被処理材料Mの処理中において、被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度の絶対値、及び/又は、蛍光を含む波長成分の強度の時間変化に基づいて被処理材料Mの状態を判断できる。なお、測定部720が、受光した光に含まれる被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度を複数測定する(例えば、被処理材料Mによる蛍光を含む第1の波長成分の強度と、被処理材料Mによる蛍光を含む第2の波長成分の強度を測定する)ことも想定され、この場合において、処理部304は、被処理材料Mの処理中において、(i)被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度のうち少なくとも2つの絶対値、(ii)被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度のうち少なくとも2つの絶対値の時間変化、(iii)被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度のうち少なくとも2つの間の相対値、(iv)被処理材料Mによる蛍光を含む波長成分の強度のうち少なくとも2つの間の相対値の時間変化、のうちの少なくとも1つに基づいて、被処理材料Mの状態を判断する。処理部304は、上述した被処理材料Mによる反射光に基づき判断する場合と同様に、テーブルを参照したり、機械学習を利用したりする等して、この判断を行ってよい。 It is also assumed that the illumination unit 722 emits ultraviolet light or infrared light in addition to visible light, or without emitting visible light. In this case, the measurement unit 720 also receives the fluorescence from the material M to be processed, and measures the intensity of the wavelength component including the fluorescence from the material M to be processed contained in the received light. This is based on the fact that some materials M to be processed emit fluorescence. For example, when a specific substance contained in the material M to be processed emits fluorescence, the distribution of the specific substance changes depending on the state (stirring state) of the material M to be processed, and as a result, the fluorescence intensity changes (as a specific example, if the specific substance is unevenly distributed in the material M to be processed, the fluorescence intensity becomes unstable, but as the processing of the material M to be processed progresses, the specific substance is uniformly distributed in the material M to be processed, and the fluorescence intensity becomes constant.). From this, the processing unit 304 can determine the state of the material M to be processed based on the absolute value of the intensity of the wavelength component including the fluorescence from the material M to be processed and/or the time change in the intensity of the wavelength component including the fluorescence during the processing of the material M to be processed. It is also assumed that the measuring unit 720 measures the intensity of multiple wavelength components including fluorescence from the material to be processed M contained in the received light (for example, measuring the intensity of a first wavelength component including fluorescence from the material to be processed M and the intensity of a second wavelength component including fluorescence from the material to be processed M). In this case, the processing unit 304 judges the state of the material to be processed M during processing of the material to be processed M based on at least one of the following: (i) absolute values of at least two of the intensities of the wavelength components including fluorescence from the material to be processed M, (ii) time changes of absolute values of at least two of the intensities of the wavelength components including fluorescence from the material to be processed M, (iii) relative values between at least two of the intensities of the wavelength components including fluorescence from the material to be processed M, and (iv) time changes of relative values between at least two of the intensities of the wavelength components including fluorescence from the material to be processed M. The processing unit 304 may make this judgment by referring to a table or using machine learning, as in the case of judging based on the reflected light from the material to be processed M described above.

また、上述した処理部304により行われる処理は、第1部分800に設ける図示しない処理部において行うことも想定される。この場合、当該処理部は、測定部720で測定した各情報を受け取って、上記同様の処理を行い、第1通信部202に出力する。 It is also assumed that the processing performed by the processing unit 304 described above is performed in a processing unit (not shown) provided in the first part 800. In this case, the processing unit receives each piece of information measured by the measurement unit 720, performs the same processing as described above, and outputs it to the first communication unit 202.

また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ(技術的事項)を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。 In addition, although various embodiments are disclosed in this specification, specific features (technical matters) in one embodiment can be added to or replaced with specific features in another embodiment, with appropriate modifications, and such forms are also included in the gist of the present invention.

本発明は、自転公転式の遠心機の分野に広く利用することができる。 The present invention can be widely used in the field of rotation-revolution centrifuges.

1:遠心機、10:公転体、11:軸部、12:第1アーム、13:第2アーム、20:自転体、21:軸部、22:ホルダ部、30:支持基板、100:測定システム、110:容器、112:底部、114:側壁部、116:角部、118:開放端、120:測定部、122:検知面、200:第1部分、202:第1通信部、204:電源部、300:第2部分、302:第2通信部、304:処理部、306:入力部、308:出力部、400:測定システム、402:被覆部、404:第2容器、500:測定システム、502:角部、700:測定システム、710:蓋部、720:測定部、722:照明部、800:第1部分、C:中心、CL:中心線、L1:公転軸線、L2:自転軸線、M:被処理材料 1: centrifuge, 10: revolving body, 11: shaft portion, 12: first arm, 13: second arm, 20: rotating body, 21: shaft portion, 22: holder portion, 30: support substrate, 100: measurement system, 110: container, 112: bottom portion, 114: side wall portion, 116: corner portion, 118: open end, 120: measurement portion, 122: detection surface, 200: first portion, 202: first communication portion, 204: power supply portion, 300: second 2 parts, 302: second communication part, 304: processing part, 306: input part, 308: output part, 400: measurement system, 402: covering part, 404: second container, 500: measurement system, 502: corner part, 700: measurement system, 710: lid part, 720: measurement part, 722: lighting part, 800: first part, C: center, CL: center line, L1: revolution axis, L2: rotation axis, M: material to be processed

Claims (6)

公転軸線を中心とした公転、及び自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行うことが可能な容器に収納され、蛍光する物質を含む被処理材料を照明可能な照明部と、
前記容器が、前記公転軸線を中心とした公転、及び前記自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行っている際に、前記被処理材料による蛍光が含む所定の波長成分の強度を測定する測定部と、
前記所定の波長成分の強度に応じて、前記被処理材料の撹拌状況を判断する処理部と、
を備える、測定システム。
an illumination unit that is housed in a container that is capable of at least one of revolving around an axis of revolution and rotating around an axis of rotation, and that is capable of illuminating a material to be processed that contains a fluorescent substance ;
a measuring unit that measures the intensity of a predetermined wavelength component contained in the fluorescence from the material to be treated while the container is performing at least one of revolving around the revolution axis and rotating around the rotation axis;
a processing unit that determines a stirring state of the material to be processed according to the intensity of the predetermined wavelength component;
A measurement system comprising:
前記所定の波長成分は、第1の波長成分と第2の波長成分を含み構成され、前記測定部は、前記第1の波長成分の強度と、前記第2の波長成分の強度と個別に測定する、請求項1に記載の測定システム。 2. The measurement system according to claim 1, wherein the predetermined wavelength component includes a first wavelength component and a second wavelength component, and the measurement unit measures the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component separately . 前記処理部は、(i)前記第1の波長成分の強度、及び、前記第2の波長成分の強度の絶対値、(ii)前記第1の波長成分の強度、及び、前記第2の波長成分の強度の絶対値の時間変化、(iii)前記第1の波長成分の強度及び前記第2の波長成分の強度間の相対値、(iv)前記第1の波長成分の強度及び前記第2の波長成分の強度間の相対値の時間変化、のうち少なくとも1つに基づいて、前記被処理材料の撹拌状況を判断する、請求項に記載の測定システム。 3. The measurement system according to claim 2, wherein the processing unit determines the stirring state of the processed material based on at least one of: (i) absolute values of the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component; (ii) a time change in the absolute values of the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component; (iii) a relative value between the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component; and (iv) a time change in the relative value between the intensity of the first wavelength component and the intensity of the second wavelength component. 前記測定部は、前記容器の開放端を閉塞可能な蓋部に配置される、請求項1~の何れか一項に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 1 , wherein the measurement unit is disposed in a lid that is capable of closing an open end of the container. 請求項1~の何れか一項に記載の測定システムと、
前記公転軸線を中心に回転可能な公転体と、
該公転体に保持されて、前記自転軸線を中心に回転可能な自転体と、
前記公転体と前記自転体との少なくとも一方に回転力を付与する駆動部と、
を備え、
前記自転体は、前記容器を保持する遠心機。
A measurement system according to any one of claims 1 to 4 ;
A revolving body rotatable around the revolution axis;
a rotating body that is held by the revolving body and is rotatable around the rotation axis;
a drive unit that applies a rotational force to at least one of the revolving body and the rotating body;
Equipped with
The rotor is a centrifuge that holds the container.
公転軸線を中心とした公転、及び自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行うことが可能な容器に収納され、蛍光する物質を含む被処理材料を照明するステップと、
前記容器が、公転軸線を中心とした公転、及び自転軸線を中心とした自転のうち、少なくとも一方を行っている際に、前記被処理材料による蛍光が含む所定の波長成分の強度を測定するステップと、
前記所定の波長成分の強度に応じて、前記被処理材料の撹拌状況を判断するステップと、
を含む前記被処理材料の状態判断方法。
A step of illuminating a material to be processed , the material being contained in a container capable of at least one of revolving around an axis of revolution and rotating around an axis of rotation, the material including a fluorescent substance ;
measuring the intensity of a predetermined wavelength component contained in the fluorescence from the material to be treated while the container is at least one of revolving around an axis of revolution and rotating around an axis of rotation;
determining a stirring state of the material to be processed according to the intensity of the predetermined wavelength component;
The method for determining the state of the processed material comprising:
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