JPS6036014B2 - 電気抵抗式穀類水分計の電極装置の調整方法及び調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気抵抗式穀類水分計に関し、特に電気抵抗式
穀類水分計の測定電極の間隔と試料穀類加圧力との調整
方法およびその調整装置に関する。

電気抵抗式穀類水分計の穀類の水分測定とは、穀類の電
気抵抗を測定することである。

詳細には一つの電極の間に被測定穀類を侠持させてその
電気抵抗を測定するのであるが測定パラメータとなる「
電極間電圧」、「両電極の間隔」、「被測定試料穀類の
量」、「試料穀類加圧力一等を一定に保って測定する必
要がある。これらのパラメータを一定に保持しないと測
定精度は期待できない。上記測定パラメータのうち「電
極間電圧」は容易に設定可能であり、「被測定試料穀類
の量」は試料皿を使用することによりその量を一定に保
つことが可能である。試料穀類の量は多少の変動があっ
ても穀類水分の測定精度にはあまり影響しないことが経
験的に知られている。測定精度に一番問題となるのが「
電極の間隔」と「試料穀類の加圧力」である。水分計の
電極装置の構造は概略的には本体に上部電極と下部電極
を間隔をもって上下に対向させるようにしたものであり
、上部電極は本体開□部にねじ係合され、ねじ込みとね
じ戻し１こよって本体に対して上昇下降が可能となって
いる。

また上部電極は本体に対するねじ込みに際して、下部電
極との間隔が所定の値以下にならないように限定するス
トッパが設けられている。一方下部電極は本体に弾性部
材、例えば板バネによって担持される。このようにして
上部と下部の電極の間に試料皿に入れた所定量の試料穀
類を挟持した状態で電極の間隔を所定の値とすると同時
に所定の加圧力を試料穀類に加える必要がある。さらな
に上部と下部の電極の間に挟持された試料穀類はなるべ
なくなら粉砕された状態にあることが好ましい。

この目的で上部電極の下面と試料皿の試料受け面には半
径方向の複数の溝が設けられ、上部電極ねじ込みによっ
て試料穀類がこの溝によって粉砕されるようぬになって
いる。上部と下部の電極の電極間隔は所定加圧力とこの
試料の粉砕状態の程度を考慮して決定されるものである
。所定の上部と下部の電極の間隔は以下の条件を加味し
て統計的経験的に決定される、すなわち１ 測定値の再
現性を良くすること２ 試料穀類の量 ３ 試料穀類の粉砕の程度 ４ 弾性部材の耐寿命性 ５ 上部電極下面に設けられた溝の使用による磨滅の程
度などがある。

試料穀類の加圧は上記のごとき所定の間隔を電極の間に
保って所定の値にしなければならないので非常に困難で
ある。

前述したように本体に担持された板バネの弾性力を調整
することによって加圧力を所定の値とするのであるが、
この調整は従来は特殊スプリングゲージを用いて行なわ
れている。この手順では、上部電極を本体より取外し、
この代りに特殊スプリングゲージをねじ込み下部電極板
に所定の変位を与え、この時の板バネの下部電極への加
圧力を特殊スプリングゲージで測定する。測定結果が所
定の値より小さければ加圧力を増大させるように板バネ
を調整し、逆に大きければ減少させるように調整する。
以上の方法では上部電極を本体から取外し再び取付ける
ための手間を要する。

さらに電極面全体に渡って一様に加圧するように調整す
ることは困難である。特に下部電極が複数個の板バネで
保持されている場合、電極面全体に渡って一様に加圧す
るように各板バネを正確に調整することは非常に困難な
ことである。本発明は以上の欠点を解消する試料穀類加
圧力調整方法およびその調整装置を提供するものである
。

本発明によれば水分計の電極装置の上部電極と下部電極
との間に圧力検出センサを有する圧力測定装置を挿入す
るようにし、この圧力測定装置の上部電極と下部電極と
の間に挿入される部分はその厚さが所定の電極間隔と等
しい厚さをもたせる。

この状態で上部電極を所定量だけ本体にねじ込むと、こ
の挿し込まれた圧力測定装置を介して下部電極が板バネ
に抗して下方に変位される。この状態で圧力センサによ
って検出される値を読みながら板バネの加圧力を所定の
値に調整すれば良い。圧力調整装置に用いられる圧力セ
ンサとしては特に歪ゲージが用いられることが好ましい
。

歪ゲージによって検出される電気信号はブリッジ抵抗装
置を有する歪計に送くられて観測さるようにすることは
周知である。以上の方法により上部電極を水分計本体か
ら取外す手間を要することなく、単に電極間に圧力測定
装置を挿入するだけで加圧力を所定値に挿入するだけで
加圧力を所定値に調整できるので操作が非常に簡単とな
る。

さらに圧力検出センサを圧力測定装置に複数個設け、下
部電極の局所圧力を複数個所で測定するようにすれば下
部電極の加圧力をその全面にわたって一様になるように
板バネの加圧力を調整することも容易に可能である。以
下本発明を添付図とともに実施例の形で詳細に説明する
。本発明の特徴と効果を明確に理解しうるように、穀類
水分計の電極装置の概要とさらに従来の電極の加圧力調
整方法をまず第１図乃至第５図に渡って説明する。

初めに、第１図乃至第４図を参照して電気抵抗式穀類水
分計の電極装置を説明する。

電極装置本体４の上分部分に設けられた開□部に雄ねじ
を有するインサート５がねじ込まれ、これに上部電極を
構成するねじ部材１がねじ込まれている。ねじ部材１の
頂部にはねじ込み用ハンドル９が設けられている。本体
４にねじ込まれた上部電極に対向してその下側に下部電
極２が配置され、下部電極の下面は本体４にねじ６で固
定され板バネ７に担持された調整ねじ８の先端によって
上方に押圧されている。この調整ねじ８は板バネ７の先
端に設けられたねじ孔にねじ込まれ、所定調整位置でロ
ックナット８ａで鉄止されている。第２図に明瞭に示め
されているように、本実施例においては板バネ７は下部
電極２を左右から押圧するようになっている。左側に設
けられた板バネを参照番号７′で示す。その他左側の調
整ねじ８′がロックナット８ａ′も右側のものと同様な
ものである。インサート５の上端部分は本体４より上方
に突出し、その突出部の外周に設けたねじ部にストッパ
リング１０が鉄められている。上部電極すなわちねじ部
村１のねじ込みのためハンドル９を回動させるとハンド
ル９の下面に設けられたりング９′がこのストッパリン
グ１０に衝接する。ストッパリング１０の鉄め込み量を
適当に調整することにより上部電極１と下部電極２の間
隔が所定の値に調整可能である。第４図を参照して下部
電極２は上方に延在する周壁２′を有する。

周壁２′は上部電極２をコの字形に敬囲んでおり、試料
皿２ａを受けるためのガイドの役割をなす。周壁２′は
本体４閉口部中の段部下面にその上端が衝接している。
試料皿２ａの無い状態で、ハンドル９を回動しストッパ
１川こ衝接するまで上部電極１をねじ込むと、上部電極
１と下部電極２の間の間隔は（Ｌ）となる。

（第１図参照）。しかしこの間隔（Ｌ）は試料穀類水分
測定のための所定電極間隔を与えるものではない。この
間隔（Ｌ）は試料皿２ａの挿入、板バネ７，７′の剛性
と寿命試料穀類の粉砕状態、測定値の再現性などの各種
のフアクタを考慮して設計上べ決定されるものである。
第３図の如く、上部電極１の下面は被測定穀類握特を確
実にするためまた試料を粉砕するための半径方向溝３５
が複数設けられている。第４図は水分計に定量の試量穀
類を入れた試料皿２ａを挿入し上部と下部の電極１，２
の間に挟持された状態を図示している。

試料穀類ならびに試料皿２Ａがあるため、上部電極１を
ハンドル９のリング９′がストッパリング１０に衝接す
るまでねじ込むと、下部電極２は板バネ７，７′に抗し
て下方に変位する。板バネ７，７′の変位によって下部
電極２はその弾性的反作用力を受ける。この反作用力は
試料皿２ａ上の試料穀類に加圧力を加える。以上の状態
では下部電極２は第１図の状態からさらに下方に距離（
そ）でけ変位する。

下部電極と上部電極の間隔は結果として（Ｌ＋ク）とな
る。板バネ７，７′の加圧力を所定加圧力とし、上部電
極と下部の電極の間隔（Ｌ＋夕）を所定電極間隔に設定
する必要がある。このための調整方法を以下に説明する
。板バネ７，７′の調整が不良であれば、所定量の試料
穀類を入れた試料血２ａを電極間に侠持しても所定電極
間隔が保たれない。

何故なら加圧力が所定の値でないため試料穀類の押しつ
ぶし状態が異なるからである。調整方法は電極間隔を水
分測定時の所定電極間隔として、下部電極２に与える板
バネ７，７′の弾性力を所定加圧力となすように調整ね
じ８，８′を調整するのである。

従来の調整方法は、第５図に図示のように、本体４より
上部電極１を取り外し、この代りに特殊スプリングゲー
ジ１１を本体４にねじ込む。

この特殊スプリングゲージ１１の構造は円筒１１′中に
プランジャ１４を摺動可能に挿入しており、プランジャ
ー４の上端にスプリングリテーナ１５を固定し、このス
プリングリテーナ１５と円筒１１′の上端よりねじ込ん
だハンドル付プラグ２１の間に圧縮スプリング１２が配
置されている。円筒１１′の下端には中心関口を有する
フィティング２０が螺合されている。円筒１１′の下部
の周壁の一部に開□が設けられ、スプリングリテーナ１
５の外周側面が観察できるようになっている。スプリン
グリテーナ１５の外周面上に目盛線１６が設けられ、こ
れと対応させるよう円筒壁の関口側部１７に目盛線１８
が設けられている（第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図参照
）。フィティング２０の中心閉口を通してプランジャー
４が円筒１１′より外方へ突出している。

上部電極１を除去し特殊スプリングゲージ１１を本体４
にねじ込み、フイテイング２０の下面がストッパ１０に
衝接するようにさせると、プランジャ１４は下部電極２
を板バネ７，７′に抗して下方に変位させ、同時にゲー
ジ１１内のスプリング１２も圧縮される。この特殊スプ
リングゲージ１１の圧縮スプリング１２はスプリングリ
テーナ１５の目盛線１６が目盛線１８と合致した時に上
部電極と下部電極との間に水分測定のための所定電極間
隔（Ｌ＋〆）を与えると同時に下部電極を下方に向って
所定加圧力に相当する力で押圧するようになつている。
もし板バネ７，７′の調整ねじ８，８′の調整が適正で
あり、下部電極２に所定加圧力が与えられるようであれ
ば、第５８図に示めされるように目盛線１６と目盛線１
８は合致している。

何故なら板バネ７，７′は所定電極間隔（Ｌ＋ク）でゲ
ージ１１の圧縮スプリング１２の下方への弾性力とバラ
ンスするからである。もし板バネ７，７′の調整が不良
であれば、例えば第５Ａ図にあるように目盛線１６が目
盛線１８より上方にすれれば板バネ７，７′の弾性力は
所定値より大きいことを示し、逆に第５Ｃ図のごとく目
盛線１６が目盛線１８より下方にすれれば板バネ７，７
′の弾性力は所定値より小さいことを示す。

そこで調整ねじ８，８′を適当に調整し目盛線１６と目
盛線１８とが第５Ｂ図のごとく一致するようにすれば良
い。以上の方法により水分計の電極装置の上部と下部の
電極間隔と試料穀類の加圧力を所定の値に調整すること
が可能であるが、電極装置本体に特殊スプリングゲージ
１１をねじ込むために上部電極１を取外し取付けの手間
が必要である。

さらに左右の板バネ７，７′の合成力のみの測定しか出
来ないための左右の板バネ７，７′が等しく調整されて
いるか否かを正確に判定することは不可能である。例え
ば左右の板バネ７，７′の合成力によつて下部電極２の
加圧力が所定値（Ｘｋｇ）に調整されるとしても、左右
の板バネ７，７′のそれぞれは加圧力がＸ／２になるよ
うに調整されているとはかぎらない。すなわち極端な例
として右側の板バネ７の加圧力が×／３に調整され、左
側板バネ７′はその力が本／３に調整される場合もあり
うる。左右の板バネ７，７′に調整力の異なりがあると
下部電極２を介しての試料穀類への加圧力が不均一とな
り、一様な分布圧力を与えないので高精度の測定が期待
できない。以上の従来の測定方法を解消するための本発
明の調整方法および調整装置を以下に実施例の形で説明
する。

第６図を参照して、電極装置本体４の試料皿２ａの挿入
口より、本発明の圧力測定装置２６の先端を挿入する。

上部電極１をストッパリング１０に衝接するまでハンド
ル９を回動させてねじ込む。圧力測定装置２６の先端は
上部電極１と下部電極２の間に挟持される。この圧力測
定装置２６の先端には２個の歪ゲージが埋め込まれ下部
電極２に加えられる左右の板バネ７，７′の弾性力を電
気的に検出されるようになっている。この検出された値
を第１０図のごとき態様でストレンメ−夕で直読する。
このストレンメータは公知のものであるから、ここでは
説明は概略的に行なう。検出端となる歪ゲージ４３，４
３′を含めたブリッジ抵抗部６０からの信号は増幅器６
１で増幅されて指示計６２に表示される。この指示計６
２の表示によって板バネ７，７′の弾性力を容易に知る
ことができる。ここで本発明の圧力測定装置２６の詳細
について説明する。

第７Ａ図と第７Ｂ図を参照して、圧力測定装置２６は本
体４の試料皿挿入口へ挿入される板状部分４０を含み、
この板状部分４０は平枠部分４２と、鋼板４７と突起４
５，４５′，４８を有している。

平枠部分４２の上面と耐摩耗性の表面を有すると鋼板４
７が取外し可能に装着されている。この鋼板４７は上部
電極１とこすれ合わされるため、耐摩耗性の表面である
ことが必要であり、かつ摩耗損傷を受けやすい故に交換
可能としてある。板状部分４２の下面には突起４５，４
５′が設けられている。この突起４５，４５′は圧力測
定装置２６を本体４に挿入した時に、板バネ７，７′の
調整ねじ８，８′の先端に相当する下部電極上の位置に
それぞれ当接するようななっている。突起４５，４５′
の下端より鋼板４７の上面までの高さ（Ｈ）は、すなわ
ち板状部分４０は所定電極間隔（Ｌ＋〆）に一致するよ
うに設計される。このため本体４に挿入して上部電極を
本体にねじ込むと上部電極１と下部電極２の間で測定装
置２６が秋持されるが、ここにおいて上部電極１と下部
電極２の間隔は必然的に所定間隔（Ｌ＋そ）に設定され
るのである。板状部分４２は突起４５，４５′を左右に
分断するようにスリ割溝４６が設けられている。このス
リ割溝４６は突起４５，４５′を互に独立に微少変位す
ることを可能とするものである。すなわち、電極装置の
板バネ７，７′の加圧力を２個の歪ゲージにより個々に
測定することが可能である。板状部分４２の中間部分に
ある突起４８は、圧力測定装置２６を本体４に挿入した
際に、突起４５，４５′と協同として板状部分４２を下
部電極２に安定させるための作用をするものである。圧
力測定装置２６の後端側方には電気コ−ド５０，５０′
が接続金具４９，４９′によって接続されている。電気
コード５０，５０′の他端はストレンメータ（第１０図
参照）に接続されている。第８図と第９図を参照するに
、圧力測定装置２６の板状部分４２の突起４５，４５′
に相当する位置の裏側に円形凹所４４，４４′が設けら
れ、この凹所４４，４４′に歪ゲージ４３，４３′がそ
れぞれ挿入されている。

凹所４４，４４′により後方へ（第８図と第９図で見て
右側の方向）溝５２，５２′が設けられ、この溝５２，
５２′中に歪ゲージ４３，４３′のりード線５１，５１
′がそれぞれ埋め込まれている。歪ゲージ４３，４３′
とりード線５１，５１′は凹所４４，４４′と溝５２，
５２′にそれぞれ充填剤を使用して埋め込まれ固定され
る。歪ゲージ４３，４３′とりード線５１，５１′とは
鋼板４７によって充分に保護される。リード線５１，５
１′は電気コード５０，５０′にそれぞれ接続され検出
信号をストレンメータ（第１０図参照）に伝送する。以
上の構成の圧力測定装置２６の使用によって、左右の板
バネ７，７′の加圧力が等しくなるように、かつその合
成力が所定の加圧力になるように調整ねじ８，８′で調
整される。

本発明の実施例において圧力測定装置の圧力検出センサ
を歪ゲージ４３，４３′として説明したが、圧力検出セ
ンサは公知の各種のものが使用できる。

例えば突起４５，４５′を板状部分４２の閉口より突出
する小型の液圧シリンダのピストン端として、このピス
トンで加圧力を受けるようにして、シリンダ中の液圧を
液圧ゲージで直読して加圧力を調整するようにすること
も可能である。図面の簡単な説明第１図は公知の水分計
電極装置の部分断面図を示す図、第２図は公知の水分計
電極装置の底面の一部を示す図、第３図は公知の水分計
の電極装置の上部電極の下面を示す図、第４図は第１図
と同様であるが、水分計電極装置の測定状態を示す図、
第５図は水分計電極装置の公知の調整装置を電極装置に
装着した状態を示す図、第５Ａ図及至第５Ｃ図は第５図
の部分拡大図、第６図は本発明の調整装置を水分計電極
装置に装置した状態を示す図、第７Ａ図は本発明の調整
装置の一部である圧力測定装置の側面図、第７Ｂ図は第
７Ａ図の下面図、第８図は第７Ｂ図の血−皿線部分の拡
大図であり一部を被断した図、第９図は第８図のび−Ｋ
線の断面図、第１０図は本発明の調整装置の電気回路図
を概略的に示す図。

１・・・上部電極、２・・・下部電極、３・・・弾性部
材、２６・・・圧力測定装置、４０・・・板状部分、４
２・・・平枠部分、４３・・・圧力検出センサ、４５・
・・突起、４６・・・スリ割簿、４７・・・鋼板。

第６図 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第５Ａ図 第５Ｂ図 第５Ｃ図 第７Ａ図 第７Ｂ図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体と、該本体に上下動可能に配置された上部およ
   び下部電極と、該下部電極と上方に向けて押圧すべく該
   本体と該下部電極との間に設けた弾性部材と、該弾性部
   材の押圧力を調節すべく該弾性部材に設けられた押圧力
   調節装置とを有し、該上部電極と該下部電極との間に試
   料穀類を挾持し該試料穀類の電気的抵抗を測定して穀類
   の水分を計るようになつた電気抵抗式穀類水分計の電極
   装置に用いられる調節装置にして、該調節装置は、前記
   上部および下部電極を所定間隔で所定の押圧力を前記下
   部電極に前記弾性部材が与えていることを確認するよう
   になつたものにおいて、 前記調整装置は、前記上部と
   下部電極の間に差し込まれる板状部分と、該板状部分の
   下面に突出し、該板状部分が該上部と下部の電極間に差
   し込まれた時前記押圧力調節装置に対応する位置で前記
   下部電極と接触するようになつた突起と、該突起に埋込
   まれた圧力センサとを有し、前記板状部分の上面から前
   記突起の先端までの距離は、前記上部電極と下部電極と
   の間の所定間隔を与えるようになつていることを特徴と
   する調整装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の電極装置の調整装置
   において、前記電極装置の前記押圧力調整装置は、複数
   であり、前記突起および前記圧力センサは、該押圧力調
   節装置と同数設けられていることを特徴とする調整装置
   。 ３ 特許請求の範囲第１項および第２項に記載の電極装
   置の調整装置において、前記板状部分の前記上部電極と
   接触する部分が取外し可能の鋼板で構成されていること
   を特徴とする調整装置。 ４ 特許請求の範囲第２項および第３項に記載の調整装
   置において、前記突起間にスソ割溝が設けられているこ
   とを特徴とする調整装置。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項のうちのいずれか
   一項に記載の調整装置において、前記圧力センサが歪ゲ
   ージであるこことを特徴とする調整装置。