JPS5830534B2 - シ−ト状物体の含水率、坪量測定装置 - Google Patents
シ−ト状物体の含水率、坪量測定装置Info
- Publication number
- JPS5830534B2 JPS5830534B2 JP53021790A JP2179078A JPS5830534B2 JP S5830534 B2 JPS5830534 B2 JP S5830534B2 JP 53021790 A JP53021790 A JP 53021790A JP 2179078 A JP2179078 A JP 2179078A JP S5830534 B2 JPS5830534 B2 JP S5830534B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- basis weight
- moisture content
- paper
- sheet
- cavity resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はマイクロ波が導入される空胴共振器を使用し
てシート状物体、例えば紙の含水率および坪量をマイク
ロ波の減衰量および空胴共振器の共振周波数偏差を測定
することにより算出するシート状物体の含水率、坪量測
定装置に関する。
てシート状物体、例えば紙の含水率および坪量をマイク
ロ波の減衰量および空胴共振器の共振周波数偏差を測定
することにより算出するシート状物体の含水率、坪量測
定装置に関する。
一般に、例えば紙の品質を示す基準として、単位体積あ
たりの含有水分（含水率）および単位面積あたりの重量
（坪量）９号用Ｊられている。
たりの含有水分（含水率）および単位面積あたりの重量
（坪量）９号用Ｊられている。
従来これら含水率、坪量の一測定は別々の測定器を用い
て行なわれていた。
て行なわれていた。
即ち、前者含水率の測定はマイクロ波又は赤外線を用い
ている。
ている。
例えばマイクロ波はそのエネルギーが湿気により著しく
減衰するということが知られているため、所定周波数の
マ・イクロ波を被測定紙に照射して、その減衰量を測定
することにより求められている。
減衰するということが知られているため、所定周波数の
マ・イクロ波を被測定紙に照射して、その減衰量を測定
することにより求められている。
また、後者坪量の測定はβ線を用いて行なわれている。
このように従来において同−一の装置により含水率およ
び坪量の測定を行なうことが可能な装置は見られなかっ
た。
び坪量の測定を行なうことが可能な装置は見られなかっ
た。
また、坪量の測定については人体に有害なβ線を使用し
ていたため防護装置が大型化し、取扱い上問題を有して
いた。
ていたため防護装置が大型化し、取扱い上問題を有して
いた。
さらに、上記のような装置による測定では紙の製紙工程
において測定を行なうこと（オンライン測定）が困難で
あった。
において測定を行なうこと（オンライン測定）が困難で
あった。
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところは被測定物が挿入されるように、所定間
隔をあげて開口部が対向された一対の金属性容器により
構成される空胴共振器と、この一方の容器にマイクロ波
を導入する手段と、上記他方の容器から導き出されたマ
イクロ波を検知する手段と、この検知されたマイクロ波
の減衰量および前記空胴共振器の共振周波数を測定する
手段とを設け、−個の簡単な構成の測定装置で被測定物
の含水率、坪量を測定することが可能であり、また人体
に危険性が全くないシート状物体の含水率、坪量測定装
置を提供１−ようとするものである。
的とするところは被測定物が挿入されるように、所定間
隔をあげて開口部が対向された一対の金属性容器により
構成される空胴共振器と、この一方の容器にマイクロ波
を導入する手段と、上記他方の容器から導き出されたマ
イクロ波を検知する手段と、この検知されたマイクロ波
の減衰量および前記空胴共振器の共振周波数を測定する
手段とを設け、−個の簡単な構成の測定装置で被測定物
の含水率、坪量を測定することが可能であり、また人体
に危険性が全くないシート状物体の含水率、坪量測定装
置を提供１−ようとするものである。
以下この発明の一実施例について図面を参照ニーで説明
する。
する。
第１図および第２図において１１は空胴共振器である。
この空胴共振器１１は例えば上容器１２、下容器１３に
２分割されており、その開口部１２．．１３．は所定の
スリット状の間隔をあげて対向されている、そして、こ
の開口部１２１．１３．にはそれぞれ外側方向に対向し
たフランジ１２２．１３２が設けられており、このフラ
ンジ１２２．１３□が容量結合して空胴共振器１１を形
成している。
２分割されており、その開口部１２．．１３．は所定の
スリット状の間隔をあげて対向されている、そして、こ
の開口部１２１．１３．にはそれぞれ外側方向に対向し
たフランジ１２２．１３２が設けられており、このフラ
ンジ１２２．１３□が容量結合して空胴共振器１１を形
成している。
上記上容器１２と下容器１３のスリット状間隔部はシー
ト状の被測定物、即ち紙１４が挿入される挿入部１５と
なっている。
ト状の被測定物、即ち紙１４が挿入される挿入部１５と
なっている。
また、前記上容器１２の上部の一側面部には、結合孔１
２３が設けられており、この結合孔１２３には導波管１
６が連通して設けられている。
２３が設けられており、この結合孔１２３には導波管１
６が連通して設けられている。
そして、この導波管１６を介して前記上容器１２にはマ
、イクロ波発振管、例えばクライストロン１７からの電
磁波信号が導入されるようになっている。
、イクロ波発振管、例えばクライストロン１７からの電
磁波信号が導入されるようになっている。
また、１８は上記クライストロン１７に鋸歯状電圧を加
える鋸歯状波発振器である。
える鋸歯状波発振器である。
一方、下容器１２の下部−側面部には結合孔１３３が設
けられており、この結合孔１３３には導波管１９が連通
して設けられている。
けられており、この結合孔１３３には導波管１９が連通
して設けられている。
そして、との導波管１９を介して前記下容器１２と検波
器２０とが電磁的に連通されている。
器２０とが電磁的に連通されている。
この検波器２０の出力は前記鋸歯状波発振器１８の出力
とともにオツシロスコープ２１の垂直軸入力および水平
軸入力にそれぞれ供給されている。
とともにオツシロスコープ２１の垂直軸入力および水平
軸入力にそれぞれ供給されている。
即ち、上記のように構成される装置において、先ず、空
胴共振器１１の挿入部１５内に被測定物が挿入されてい
ない場合、空胴共振器１１内の誘電体損失はほぼ「１」
となっている。
胴共振器１１の挿入部１５内に被測定物が挿入されてい
ない場合、空胴共振器１１内の誘電体損失はほぼ「１」
となっている。
この状態において、鋸歯状波発振器１８からクライスト
ロン１７に鋸歯状電圧が供給されると、クライストロン
１７からは入力電圧レベルに応じて周波数変調されたマ
イクロ波電力が出力され、空胴共振器１７内に挿入され
る。
ロン１７に鋸歯状電圧が供給されると、クライストロン
１７からは入力電圧レベルに応じて周波数変調されたマ
イクロ波電力が出力され、空胴共振器１７内に挿入され
る。
そして、クライストロン１７の発振周波数が空胴共振器
１８の共振周波数に近づくと、導波管１９を介して検波
器２０から検波出力が導き出される。
１８の共振周波数に近づくと、導波管１９を介して検波
器２０から検波出力が導き出される。
この検波出力は前記鋸歯状波発振器１８の出力とともに
オツシロスコープ２１の垂直軸入力および水平軸入力に
それぞれ供給されている。
オツシロスコープ２１の垂直軸入力および水平軸入力に
それぞれ供給されている。
したがって、オフシロスコープ２１上には第３図Ｉに示
す如き空胴共振器１１固有の共振電圧、共振周波数を有
する共振曲線が描かれる。
す如き空胴共振器１１固有の共振電圧、共振周波数を有
する共振曲線が描かれる。
次に、空胴共振器１１の挿入口１５内に、成る水分およ
び坪量を有する紙を挿入した場合、前記空胴共振器１１
の共振曲線は第３図Ｈに示す如くピーク電圧レベルが下
がり、共振周波数は例えば高くなっている。
び坪量を有する紙を挿入した場合、前記空胴共振器１１
の共振曲線は第３図Ｈに示す如くピーク電圧レベルが下
がり、共振周波数は例えば高くなっている。
即ち、マイクロ波は前述した如く湿気によりエネルギー
が減衰するため、挿入された紙の含有水分により共振電
圧が減衰している。
が減衰するため、挿入された紙の含有水分により共振電
圧が減衰している。
また、空胴共振器１１の共振周波数は共振器１１内の誘
電体体積で異なるため、この場合挿入された紙の材料特
有の誘電体積により周波数が例えば高くなっている。
電体体積で異なるため、この場合挿入された紙の材料特
有の誘電体積により周波数が例えば高くなっている。
さらに、上記の紙より坪量の大きい厚い紙を空胴共振器
１１内に挿入した場合は第３図■に示す如く共振電圧は
さらに減衰し、共振周波数はさらに高くなっている。
１１内に挿入した場合は第３図■に示す如く共振電圧は
さらに減衰し、共振周波数はさらに高くなっている。
このように、共振電圧と共振周波数の変化の関係は、そ
れぞれ挿入された試料である紙の持つ含有水分と坪量に
比例関係を有している。
れぞれ挿入された試料である紙の持つ含有水分と坪量に
比例関係を有している。
したがって、紙の含水率は空胴共振器１１内に紙を挿入
した場合としない場合の共振電圧の偏差を測定すること
により算出され、紙の坪量は共振器１１内に紙を挿入し
た場合としない場合の共振周波数の偏差を測定して算出
することにより求めることが可能である。
した場合としない場合の共振電圧の偏差を測定すること
により算出され、紙の坪量は共振器１１内に紙を挿入し
た場合としない場合の共振周波数の偏差を測定して算出
することにより求めることが可能である。
具体的な測定手段として、含水率の測定は検波器２０の
出力を尖頭値検波した値を比較して求めることが可能で
あり、坪量の測定はオッシロスコープ２１においてそれ
ぞれのピーク周波数における鋸歯状波発振器１８の掃引
電圧を測定して比較することにより求めることが可能で
ある。
出力を尖頭値検波した値を比較して求めることが可能で
あり、坪量の測定はオッシロスコープ２１においてそれ
ぞれのピーク周波数における鋸歯状波発振器１８の掃引
電圧を測定して比較することにより求めることが可能で
ある。
上記した含水率、坪量測定装置によれば上容器１２、下
容器１３に２分割した空胴共振器１１０対向する開口部
１２．．１３．間に紙１４を挿入する挿入部１５を設け
、上記空胴共振器１１内に鋸歯状波電圧により周波数変
調されたマイクロ波を導入している。
容器１３に２分割した空胴共振器１１０対向する開口部
１２．．１３．間に紙１４を挿入する挿入部１５を設け
、上記空胴共振器１１内に鋸歯状波電圧により周波数変
調されたマイクロ波を導入している。
そして、上記空胴共振器１１の挿入部１５内に紙１４を
挿入した場合としない場合の共振電圧と共振周波数の変
化を測定することにより、紙１４の含水率および坪量な
算出可能としている。
挿入した場合としない場合の共振電圧と共振周波数の変
化を測定することにより、紙１４の含水率および坪量な
算出可能としている。
したがって、簡単な構成によって含水率および坪量を測
定し得るため極めて有効である。
定し得るため極めて有効である。
さらに、坪量の測定はβ線等を使用しないため、人体に
危険性が全くないなどの利点を有している。
危険性が全くないなどの利点を有している。
尚、上記実施例では空胴共振器１１の形状は矩形であっ
たが円形空胴共振器を用いても同様であり、測定対象も
紙ばかりでなく他の誘電体物質でもシート状であれば同
様に測定可能である。
たが円形空胴共振器を用いても同様であり、測定対象も
紙ばかりでなく他の誘電体物質でもシート状であれば同
様に測定可能である。
また、含水率、坪量の測定は紙をサンプリングして行な
ってもよいが、この装置では空胴共振器１１内に位置す
る紙の測定対象面積は上、下容器１２，１３の対向部開
口面積で特定されるため、含水率、坪量等の連続的測定
を容易且つ確実にしている。
ってもよいが、この装置では空胴共振器１１内に位置す
る紙の測定対象面積は上、下容器１２，１３の対向部開
口面積で特定されるため、含水率、坪量等の連続的測定
を容易且つ確実にしている。
したがって、製紙工程においてこの装置を設置し、前記
挿入部１５内に紙１４を走行して連続的にオンラインで
測定することも可能である。
挿入部１５内に紙１４を走行して連続的にオンラインで
測定することも可能である。
但し、後者の場合測定結果は例えばペンレコーダ等に記
録する手段が考えられる。
録する手段が考えられる。
そして、このようにして求められた含水率および坪量は
紙の品質管理等に必要な情報を提供している。
紙の品質管理等に必要な情報を提供している。
以上詳述したようにこの発明によれば空胴共振器を使用
して簡単な構成により被測定物の含水率および坪量の測
定を行なうことが可能であり、人体に危険性が全（なく
、例えば紙の品質管理に極めて重要なプロファイル（紙
の横幅むら）測定も行ない得るシート状物体の含水率、
坪量測定装置を提供できる。
して簡単な構成により被測定物の含水率および坪量の測
定を行なうことが可能であり、人体に危険性が全（なく
、例えば紙の品質管理に極めて重要なプロファイル（紙
の横幅むら）測定も行ない得るシート状物体の含水率、
坪量測定装置を提供できる。
第１スはこの発明に係るシート状物体の含水率、坪量測
定装置の一実施例を示す概略構成図、第２図はこの発明
に使用される空胴共振器の一例を示す斜視図、第３図は
この発明による測定結果の例を示す図である。 １１・・・・・・空胴共振器、１５・・・・・・挿入部
、１７・・・・・・クライストロン、１８・・・・・・
鋸歯状波発振器、２０・・・・・・検波器、２１・・・
・・・オツシロスコープ。
定装置の一実施例を示す概略構成図、第２図はこの発明
に使用される空胴共振器の一例を示す斜視図、第３図は
この発明による測定結果の例を示す図である。 １１・・・・・・空胴共振器、１５・・・・・・挿入部
、１７・・・・・・クライストロン、１８・・・・・・
鋸歯状波発振器、２０・・・・・・検波器、２１・・・
・・・オツシロスコープ。
Claims (1)
- １一方の面を開口した一対の金属性容器を、その開口部
が小間隙を介して対向設定して構成した空胴共振器と、
この共振器を構成する一方の金属性容器にマイクロ波信
号を導入する手段と、上記他方の容器から導出されたマ
イクロ波を検知する手段と、この検知されたマイクロ波
の減衰量および前記空胴共振器の共振周波数を測定する
手段とを具備し、上記一対の容器の対向する間隔部に、
シート状被測定物を挿入し、上記測定した減衰量および
共振周波数から含水率、坪量を算出するようにしたこと
を特徴とするシート状物体の含水率、坪量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53021790A JPS5830534B2 (ja) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | シ−ト状物体の含水率、坪量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53021790A JPS5830534B2 (ja) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | シ−ト状物体の含水率、坪量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54114293A JPS54114293A (en) | 1979-09-06 |
| JPS5830534B2 true JPS5830534B2 (ja) | 1983-06-29 |
Family
ID=12064846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53021790A Expired JPS5830534B2 (ja) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | シ−ト状物体の含水率、坪量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830534B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993006468A1 (fr) * | 1991-09-20 | 1993-04-01 | Dipole Electronics Co. Ltd. | Appareil de mesure de grandeurs physiques |
| JP2005241638A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-09-08 | Truetzschler Gmbh & Co Kg | マイクロ波センサおよびマイクロ波センサ用のデバイス |
| WO2015064370A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 王子ホールディングス株式会社 | 坪量及び水分量の測定方法と装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4605893A (en) * | 1984-09-06 | 1986-08-12 | International Business Machines Corporation | Contactless measurement of electrical properties of wafer shaped materials |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4911195A (ja) * | 1972-05-30 | 1974-01-31 |
-
1978
- 1978-02-27 JP JP53021790A patent/JPS5830534B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993006468A1 (fr) * | 1991-09-20 | 1993-04-01 | Dipole Electronics Co. Ltd. | Appareil de mesure de grandeurs physiques |
| JP2005241638A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-09-08 | Truetzschler Gmbh & Co Kg | マイクロ波センサおよびマイクロ波センサ用のデバイス |
| WO2015064370A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 王子ホールディングス株式会社 | 坪量及び水分量の測定方法と装置 |
| JPWO2015064370A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2017-03-09 | 王子ホールディングス株式会社 | 坪量及び水分量の測定方法と装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54114293A (en) | 1979-09-06 |
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