JPS649574B2 - - Google Patents
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- JPS649574B2 JPS649574B2 JP12644583A JP12644583A JPS649574B2 JP S649574 B2 JPS649574 B2 JP S649574B2 JP 12644583 A JP12644583 A JP 12644583A JP 12644583 A JP12644583 A JP 12644583A JP S649574 B2 JPS649574 B2 JP S649574B2
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- JP
- Japan
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- waveguide
- powder
- measurement
- moisture content
- granular material
- Prior art date
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 24
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、粉粒体の含有水分を測定する方法に
関し、特に粉粒体の重量因子に応じて含有水分量
を演算することにより、極めて測定精度を高めた
測定方法に関するものである。
関し、特に粉粒体の重量因子に応じて含有水分量
を演算することにより、極めて測定精度を高めた
測定方法に関するものである。
従来、粉粒体の含有水分量を測定する方法とし
て、マイクロ波を使用する方法が、例えば特開昭
56−39448号公報等に記載されている。マイクロ
波を使用する方法は比較的簡便な装置により短時
間で測定できる利点を有するものの、なお改良の
余地が残されている。因に、本発明者等が各種の
木材チツプを上記特開昭56−39448号公報に記載
された装置により測定したところ、同じサンプル
を絶乾法（JIS Ｐ−8002）により測定して得られ
た結果との比較で含有水分率の値にかなりの開き
が認められた。即ち、従来の含有水分測定装置で
は、対象となる被測定物質の種類によつては必ず
しも実用的な測定が、十分に行なえない場合があ
るものである。
て、マイクロ波を使用する方法が、例えば特開昭
56−39448号公報等に記載されている。マイクロ
波を使用する方法は比較的簡便な装置により短時
間で測定できる利点を有するものの、なお改良の
余地が残されている。因に、本発明者等が各種の
木材チツプを上記特開昭56−39448号公報に記載
された装置により測定したところ、同じサンプル
を絶乾法（JIS Ｐ−8002）により測定して得られ
た結果との比較で含有水分率の値にかなりの開き
が認められた。即ち、従来の含有水分測定装置で
は、対象となる被測定物質の種類によつては必ず
しも実用的な測定が、十分に行なえない場合があ
るものである。
かかる現状に鑑み、本発明者等は上記の如き欠
陥を回避する実用的な測定方法の開発について鋭
意研究を重ねた結果、マイクロ波の減衰が水の誘
電分散だけで起るのみならず、粉粒体自身の誘電
分散によつても起ることを見出し、粉粒体の含有
水分量を演算するに際して、その重量による影響
を考慮するとその測定精度が著しく改良されるこ
とを突き止めた。そして、含有水分量を以下の実
験式に基づいて測定する方法を完成したものであ
る。
陥を回避する実用的な測定方法の開発について鋭
意研究を重ねた結果、マイクロ波の減衰が水の誘
電分散だけで起るのみならず、粉粒体自身の誘電
分散によつても起ることを見出し、粉粒体の含有
水分量を演算するに際して、その重量による影響
を考慮するとその測定精度が著しく改良されるこ
とを突き止めた。そして、含有水分量を以下の実
験式に基づいて測定する方法を完成したものであ
る。
即ち、発信用アンテナ部より発信されたマイク
ロ波の出力をVi、受信用アンテナ部に受信され
たマイクロ波の入力をVs、マイクロ波の減衰量
をΔV（単位は電位量）、粉粒体の風乾重量をWt
（Kg）、粉粒体の含有水分量をWH2O（Kg）、粉粒
体の含有水分率をφ（％）とすると、含有水分率
φは以下の実験式によつて導かれる。
ロ波の出力をVi、受信用アンテナ部に受信され
たマイクロ波の入力をVs、マイクロ波の減衰量
をΔV（単位は電位量）、粉粒体の風乾重量をWt
（Kg）、粉粒体の含有水分量をWH2O（Kg）、粉粒
体の含有水分率をφ（％）とすると、含有水分率
φは以下の実験式によつて導かれる。
ΔV≡Vi−Vs
ΔV＝Ａ＋BWH2O＋CWt
φ＝WH2O／Wt×100＝（Vi−Vs）−Ａ−CWt／BWt×100
(1)
ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは周波数、出力、導波管の
形状などに関係する定数であり、測定を開始する
前に予め絶乾測定などにより含有水分が既知であ
る粉粒体を用いて、Ａ、Ｂ、Ｃの数値を決定す
る。かかる実験式に基づく方法により測定した結
果は、絶乾法によつて求めた値と非常に相関性が
よく、極めて精度のよい測定値を得ることができ
るものである。
形状などに関係する定数であり、測定を開始する
前に予め絶乾測定などにより含有水分が既知であ
る粉粒体を用いて、Ａ、Ｂ、Ｃの数値を決定す
る。かかる実験式に基づく方法により測定した結
果は、絶乾法によつて求めた値と非常に相関性が
よく、極めて精度のよい測定値を得ることができ
るものである。
本発明は、発信用導波管と受信用導波管とを設
けた測定用導波管に粉粒体を充填し、発信用導波
管より発信せしめられるマイクロ波の出力のVi、
受信用アンテナ部に受信されたマイクロ波の入力
のVs及び粉粒体の風乾重量のWtを変数とする式 φ＝（Vi−Vs）−Ａ−CWt／BWt×100 （ここでＡ、Ｂ、Ｃは周波数、出力、導波管の形
状などに関する定数である。）を予め演算部に入
力しておき、発振器からの発信電圧値と検波器か
らの受信電圧値と重量測定機構からの重量値を前
記設定式に入力することにより、粉粒体の含有水
分量を演算することを特徴とする粉粒体の含有水
分測定方法である。
けた測定用導波管に粉粒体を充填し、発信用導波
管より発信せしめられるマイクロ波の出力のVi、
受信用アンテナ部に受信されたマイクロ波の入力
のVs及び粉粒体の風乾重量のWtを変数とする式 φ＝（Vi−Vs）−Ａ−CWt／BWt×100 （ここでＡ、Ｂ、Ｃは周波数、出力、導波管の形
状などに関する定数である。）を予め演算部に入
力しておき、発振器からの発信電圧値と検波器か
らの受信電圧値と重量測定機構からの重量値を前
記設定式に入力することにより、粉粒体の含有水
分量を演算することを特徴とする粉粒体の含有水
分測定方法である。
本発明の方法を、図面に基づき更に詳細に説明
する。第１図は、本発明に係る粉粒体の含有水分
測定方法に用いられる装置の一実施例を概略的に
示したものである。図中１は測定用導波管を示
し、スライド開閉式の上蓋２とスイング開閉式の
下蓋３との組合せにより、測定中に測定用導波管
１の内部を密閉構造とすることが可能となつてい
る。かかる測定用導波管は、測定精度を確保する
べく少なくとも１Kgの粉粒体が充填できる内部容
積を有するのが望ましい。なお、上記の上蓋２と
下蓋３については、測定中にマイクロ波がこの内
壁により反射されると測定誤差が生じるので、例
えば内壁に適当なマイクロ波の吸収材を貼着する
のが望ましい。第１図中、測定用導波管１の左側
面部には、発信用アンテナ部４を備えた発信用導
波管５と、受信用アンテナ部６を備えた受信用導
波管７とが適当な距離を隔てて設けられている。
する。第１図は、本発明に係る粉粒体の含有水分
測定方法に用いられる装置の一実施例を概略的に
示したものである。図中１は測定用導波管を示
し、スライド開閉式の上蓋２とスイング開閉式の
下蓋３との組合せにより、測定中に測定用導波管
１の内部を密閉構造とすることが可能となつてい
る。かかる測定用導波管は、測定精度を確保する
べく少なくとも１Kgの粉粒体が充填できる内部容
積を有するのが望ましい。なお、上記の上蓋２と
下蓋３については、測定中にマイクロ波がこの内
壁により反射されると測定誤差が生じるので、例
えば内壁に適当なマイクロ波の吸収材を貼着する
のが望ましい。第１図中、測定用導波管１の左側
面部には、発信用アンテナ部４を備えた発信用導
波管５と、受信用アンテナ部６を備えた受信用導
波管７とが適当な距離を隔てて設けられている。
これら両導波管と測定用導波管１との境界に
は、粉粒体がこれら両導波管の内部に浸入するの
を防ぐべく、適当な形状のスリツト部を有した浸
入防止板８が設けられている。本実施例におい
て、粉粒体の充填は、例えばホツパー９などを用
いて、手込め或いはコンベア装置などの搬入方法
によりなされる。充填に際しては、充填後に上蓋
２を閉止せしめた時に、誤差の原因となるすき間
ができないように、上蓋２の内壁一杯まで充填す
るのが望ましい。なお、かかる誤差の発生を防止
するために、例えばレベルセンサーなどにより粉
粒体のレベルを常に一定に保持するのは好ましい
実施態様である。
は、粉粒体がこれら両導波管の内部に浸入するの
を防ぐべく、適当な形状のスリツト部を有した浸
入防止板８が設けられている。本実施例におい
て、粉粒体の充填は、例えばホツパー９などを用
いて、手込め或いはコンベア装置などの搬入方法
によりなされる。充填に際しては、充填後に上蓋
２を閉止せしめた時に、誤差の原因となるすき間
ができないように、上蓋２の内壁一杯まで充填す
るのが望ましい。なお、かかる誤差の発生を防止
するために、例えばレベルセンサーなどにより粉
粒体のレベルを常に一定に保持するのは好ましい
実施態様である。
充填が完了すると、上蓋２を閉止し、発振器１
０で発振されるマイクロ波を発信用アンテナ部４
から発信用導波管５内に発信する。マイクロ波
は、浸入防止板８のスリツト部を通り粉粒体を通
過し、粉粒体により減衰を受け、受信用導波管７
を通過後に受信アンテナ部６により受信され、然
る後に電気信号に変換される。かかる電気信号
は、検波器１１により復調された後に演算部１２
に入力される。一方、充填された粉粒体の重量
は、例えばロードセル１３などのような重量測定
機構により測定し、かかる電気信号が演算部１２
に入力される。
０で発振されるマイクロ波を発信用アンテナ部４
から発信用導波管５内に発信する。マイクロ波
は、浸入防止板８のスリツト部を通り粉粒体を通
過し、粉粒体により減衰を受け、受信用導波管７
を通過後に受信アンテナ部６により受信され、然
る後に電気信号に変換される。かかる電気信号
は、検波器１１により復調された後に演算部１２
に入力される。一方、充填された粉粒体の重量
は、例えばロードセル１３などのような重量測定
機構により測定し、かかる電気信号が演算部１２
に入力される。
演算部１２は、発振器１０からの発振共振電圧
信号、検波器１１からの受信共振電圧信号、重量
測定機構１３からの重量信号に基づき演算を行な
い、その結果を表示部１４に表示する。
信号、検波器１１からの受信共振電圧信号、重量
測定機構１３からの重量信号に基づき演算を行な
い、その結果を表示部１４に表示する。
上記工程の自動化を実施する場合には、例えば
制御部、主幹コンベアから粉粒体をバツチ式で採
取するための搬入コンベア、測定を完了した粉粒
体を主幹コンベアに戻すための搬出コンベア、上
蓋自動開閉機構、下蓋自動開閉機構などを設け、
制御部に予め入力されたプログラムに基づき各部
を制御すればよい。
制御部、主幹コンベアから粉粒体をバツチ式で採
取するための搬入コンベア、測定を完了した粉粒
体を主幹コンベアに戻すための搬出コンベア、上
蓋自動開閉機構、下蓋自動開閉機構などを設け、
制御部に予め入力されたプログラムに基づき各部
を制御すればよい。
なお、マイクロ波の周波数が高くなる程、その
減衰量に粉粒体の重量が影響する割合は減少する
が、周波数が高くなるにつれ、使用する波長によ
り一義的に決つてくる導波管の寸法が小さなもの
になり、結果的に誤差を生じてしまう。従つて、
本発明の方法において充分な測定精度を得るため
には、マイクロ波の周波数は、300MHzから300G
Hzの範囲のものが好ましく、とりわけ600MHzか
ら7GHzのものがより好ましく用いられる。また、
被測定物である粉粒体としては、例えば木材チツ
プ、穀類、石炭などの測定が可能であるが、特に
木材チツプが効率よく測定できる。
減衰量に粉粒体の重量が影響する割合は減少する
が、周波数が高くなるにつれ、使用する波長によ
り一義的に決つてくる導波管の寸法が小さなもの
になり、結果的に誤差を生じてしまう。従つて、
本発明の方法において充分な測定精度を得るため
には、マイクロ波の周波数は、300MHzから300G
Hzの範囲のものが好ましく、とりわけ600MHzか
ら7GHzのものがより好ましく用いられる。また、
被測定物である粉粒体としては、例えば木材チツ
プ、穀類、石炭などの測定が可能であるが、特に
木材チツプが効率よく測定できる。
以下に本発明を一実施例に基づいてさらに具体
的に説明するが、勿論かかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
的に説明するが、勿論かかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
実施例
チツパーによりチツプ化された後、チツプスク
リーンによつてダストを取り除いた広葉樹チツプ
の含有水分を測定した。本実施例で用いた装置の
測定用導波管１は、入口の縦横寸法が25cm×20
cm、長さが100cmの直方体形状のもので、1GHzの
マイクロ波を使用できる構造となつている。サン
プルの測定を開始するまえに、前述の含有水分率
を求める実験式(1)のＡ、Ｂ、Ｃの定数を定めたと
ころ、各々8.512、0.084、0.036であつた。サンプ
ルを1GHzのマイクロ波を使つて測定し、含有水
分率として34.2％の値を得た。
リーンによつてダストを取り除いた広葉樹チツプ
の含有水分を測定した。本実施例で用いた装置の
測定用導波管１は、入口の縦横寸法が25cm×20
cm、長さが100cmの直方体形状のもので、1GHzの
マイクロ波を使用できる構造となつている。サン
プルの測定を開始するまえに、前述の含有水分率
を求める実験式(1)のＡ、Ｂ、Ｃの定数を定めたと
ころ、各々8.512、0.084、0.036であつた。サンプ
ルを1GHzのマイクロ波を使つて測定し、含有水
分率として34.2％の値を得た。
比較のために、同一サンプルを絶乾法によつて
測定したところ、34.5％の値が得られ、非常に精
度のよいことが確認された。
測定したところ、34.5％の値が得られ、非常に精
度のよいことが確認された。
第１図は、本願発明に用いられる含有水分測定
装置の一実施例を示す概略図である。 １：測定用導波管、２：上蓋、３：下蓋、４：
発信用アンテナ部、５：発信用導波管、６：受信
用アンテナ部、７：受信用導波管、８：浸入防止
板、９：ホツパー、１０：発振器、１１：検波
器、１２：演算部、１３：ロードセル（重量測定
機構）、１４：表示部。
装置の一実施例を示す概略図である。 １：測定用導波管、２：上蓋、３：下蓋、４：
発信用アンテナ部、５：発信用導波管、６：受信
用アンテナ部、７：受信用導波管、８：浸入防止
板、９：ホツパー、１０：発振器、１１：検波
器、１２：演算部、１３：ロードセル（重量測定
機構）、１４：表示部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発信用導波管と受信用導波管とを設けた測定
用導波管に粉粒体を充填し、発信導波管より発信
せしめられるマイクロ波の出力のVi、受信用ア
ンテナ部に受信されたマイクロ波の入力のVs及
び粉粒体の風乾重量のWtを変数とする式 φ＝（Vi−Vs）−Ａ−CWt／BWt×100 （ここでＡ、Ｂ、Ｃは周波数、出力、導波管の形
状などに関する定数である。）を予め演算部に入
力しておき、発振器からの発信電圧値と検波器か
らの受信電圧値と重量測定機構からの重量値を前
記設定式に入力することにより、粉粒体の含有水
分量を演算することを特徴とする粉粒体の含有水
分測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12644583A JPS6018745A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 粉粒体の含有水分測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12644583A JPS6018745A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 粉粒体の含有水分測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018745A JPS6018745A (ja) | 1985-01-30 |
| JPS649574B2 true JPS649574B2 (ja) | 1989-02-17 |
Family
ID=14935386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12644583A Granted JPS6018745A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 粉粒体の含有水分測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018745A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051712A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Daio Paper Corp | 細片集合物の水分率測定装置及び水分率測定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5643540A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-22 | Shinichi Sasaki | Water content measuring unit of pulverulent fluid and conttonlike body |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP12644583A patent/JPS6018745A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6018745A (ja) | 1985-01-30 |
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