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JPH032425B2 - - Google Patents
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JPH032425B2 - - Google Patents

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JPH032425B2
JPH032425B2 JP59144921A JP14492184A JPH032425B2 JP H032425 B2 JPH032425 B2 JP H032425B2 JP 59144921 A JP59144921 A JP 59144921A JP 14492184 A JP14492184 A JP 14492184A JP H032425 B2 JPH032425 B2 JP H032425B2
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JP
Japan
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powder
particle size
cross
image
measured
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Application number
JP59144921A
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English (en)
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JPS6123944A (ja
Inventor
Tadahiro Inasumi
Masaru Konishi
Isamu Taguchi
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205Investigating particle size or size distribution by optical means

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用の分野) この発明は数百μm以下の微粒子と、数百μm超
から数mm及び数十mmの粒体とが混在している粉粒
体、例えば焼結鉱原料の粒度及び粒度分布をプロ
セスでオンラインリアルタイムに測定する方法ま
たは、オンラインでサンプルを採取し、そのサン
プルを迅速に測定する方法に関するものである。 (従来の技術) 粉粒体の粒度測定にあたつては、従来は
JISM8105−1970の規定に従つて粉粒体群からサ
ンプルを採取し、これを篩分けて粒度及び粒度分
布を測定しており、そのためには、多大の労力と
時間を必要とするばかりでなく、篩分け機の駆
音、更にはその保守にも多大の労力と時間を要す
る。この場合、特に重要なのは篩網の摩耗による
精度低下が生じないようにする管理と、篩網の目
詰りによる精度低下を防ぐための管理で、これは
プロセスの生産性にまで影響する。 (発明が解決しようとする問題点) このようにJISM8105−1970による従来の粉粒
度又は粉粒度分布測定方法は、長時間且つ多大の
労力を要するにも拘らず、自然体又は使用状態の
解体分離が避けられず、実態を置換推測するにと
どまることと、その長時間と多大の労力はとりも
なおさずこの置換作業、つまり、使用状態又は自
然体の解体、分離に費され、測定精度の向上に直
接的には寄与しないこととにおいて、改善の余地
がある。しかも粉粒体はよく知られているように
重なりあつているため、後述される本発明方法で
用いる撮像段階で得た断面像をそのまま利用して
粉粒度を測定すると各単体を分離することが困難
であるので測定値に再現性が存在しない。この点
は測定上致命傷となる結果をもたらす。 (問題点を解決するための手段) 本発明は、上記した従来技術の問題点を全く解
消した粉粒体の粒度及び粒度分布の測定方法を提
供することを目的とするもので、その構成は、 (1) 被測定体の任意の面に、その周囲の円周方向
の多数の点から放射線を照射して得た多数の透
過放射線画像を画像処理して断面像を形成せし
め、その断面像を信号処理して計測値を得る測
定方法において、粉粒体群に放射線を照射し
て、粉粒体群の任意の面の断面像を形成せし
め、該断面像内の各粉粒体像を縮小し、各粒子
を単体分離判別処理して後、該縮小寸法と残存
寸法とを加算して粉粒体群中の各粉粒体粒度を
算出することを特徴とする粉粒体の粒度測定方
法。 (2) 被測定体の任意の面に、その周囲の円周方向
の多数の点から放射線を照射して得た多数の透
過放射線画像を画像処理して断面像を形成せし
め、その断面像を信号処理して計測値を得る測
定方法において、前記被測定体を粉粒体群又
は、粉粒体群のサンプルとすると共に前記断面
像から粉粒体像の総面積を求めた後、最小区分
粒度以下の粉粒体群像を区分除去し、引き続い
て、各粉粒体群像が単位分離するまで、その原
型の周縁から等距離に縮小する判別処理をし、
その判別処理後の各粉粒体群像毎にその面積あ
るいは周辺長の少なくとも片方を測定し、その
測定寸法に前記縮小割合を補正して各粉粒体像
毎の元の面積を算出し、その元の面積値から各
区分所定粒度間の面積を算出して前記被測定体
の任意の面内の粒度分布を求めることを特徴と
する粉粒体の粒度測定方法。 (3) 前記測定体の複数面に関する粒度分布を求
め、その粒度分布を平均化処理をして測定体の
粒度分布を求めることを特徴とする前記(1)項記
載の粉粒体の粒度測定方法。 (4) 前記測定体の複数面が横断画像あるいは縦断
画像又は両断画像であることを特徴とする前記
(2)項記載の粉粒体の粒度測定方法 である。 本発明では粉粒体を実在する粉粒体群のまま非
接触に測定し、実際の存在状態で粉粒体群を解
体、又は分解、或いは篩分け分級することなく直
接、即時に粒度又は粒度分布を測定するものであ
る。 このように撮像、縮小、測定、補正および演算
処理して粒度を求めるので、粉粒体には非接触で
測定でき、かつ粉粒体の自然状態のままで測定で
きるので、使用前に測定すると粉粒体の加工時の
まま粉粒度、及び粒度分布が測定できる。 又、粉粒体が重なり合つていても、本発明方法
の如く、断面像内の各粉粒子像が単体分離するま
で、その原型の周縁から等距離に縮小する判別処
理を行うことによつて正確、迅速に的確な粉粒度
及び粉粒度分布が測定できる。 本発明測定方法は異種の粉粒体の混合物の粉粒
度又は粉粒度分布を測定する場合に特に顕著な効
果が得られる。 (作用) 本発明は上記のように構成したので、被測定粉
粒体の使用状態での粒度及び粒度分布を非接触で
測定することができる。この点について以下に図
面を参照しつつ説明する。 測定する粉粒体を測定装置下を使用状態のまま
連続的に巾方向い走査するか、又は同様に移動中
の粉粒体層から例えば実公昭56−13639号公報で
提案されているコアーサンプラーによつて使用状
態のままでコアサンプルを採取して、これにX
線、γ線、中性子等の放射線を照射する。このと
きの照射は横断面的に又は縦断面的に数多く行つ
て透過放射線画像を得、その画像を画像処理して
各断面像を得る。この点の詳細は当発明者が先に
出願した特願昭59−37457号に産業用のものを開
示している。 この一例として単一種粒子測定で得た横断面像
を第1図(1)に示す。次に(2)の如く断面像内の全粉
粒体の総面積Aを求めると共に、原則的には粒度
測定法での粒度区分上の最小区分粒度、例えば
500μm以下をCT値で区分除去する。ここでCT値
とは、放射線に関する水の吸収係数に対する試料
の吸収係数の比率であり、各物質毎に異なる値に
なり、詳細な説明は前記した先願である特願昭59
−37457号に記載されている。 続いて(3)の如く500μm超の各粉粒粒子像を各粉
粒子像毎に原型の周縁から等距離に均等縮小し
て、(従つて各縮小粉粒子像は原型とほゞ相似性
を保つ)各粉粒子像が互いに単位分離するまで行
う。更に(4)に示す如く、単体分離の上、各粒子毎
の面積及び又は周辺長を測定し、その測定寸法を
(3)の縮小割合で補正(例えば、縮小割合で除する
変換をして元の寸法に戻す)して各粒子毎の元の
面積を算出し、前記粒度測定法での各区分所定粒
度間の面積を算出する。 これをもとに(2)と(4)での各面積値を統計計算に
よつてその一横断面の粒度分布を求める。 尚、複合原料の場合は、多数の透過放射線画像
を画像処理して得た断面像を、被測定体を構成す
る物質成分毎のCT値を考慮して各成分毎の断面
像を第1図(1)に示すように区分し、その各区分さ
れた断面像について前記手順(2)〜(4)を同様に繰り
返して粒度分布が求められる。つまり、手順(2)の
各成分の総面積の加算から複合原料全体の総面積
Aが算出され、手順(4)で算出した各成分毎の
500μm以上の粒体の面積の加算から複合原料全体
の500μm以上の総面積Bが求められ、そのデータ
から500μm以下の面積率 は100×A−B/A(%)で算出され、他の所定粒度 区分間の面積率設ける同様にして求められる。 更にこれを複数の断面像で繰り返して平均化す
ると、被測定体全体の粒度分布が求まり、JIS法
でのそれと対応できる測定値となる。 これを横断面像、縦断面像毎に行うことによつ
て従来の篩分法では測定できなかつた粉粒体の形
成係数も算出できる。 (実施例)
【表】 使用放射線:X線 電 圧 :140KV 撮像処理方法:第1図(1)〜(4)による。区分イで
は単一種、区分ロでは複合原料と
して処理
【表】 第2表に明らかなように本発明方法によると単
味の粉粒体はもとより、混合粉粒体も従来方法と
同等の測定結果が得られる。 従来方法はサンプルの採取から数時間を要した
が、本発明方法は数分程度で完了した。 (発明の効果) 本発明は試料とは非接触で粉粒度及びその分布
並びに形状係数が測定でき、かつ測定にあたつて
は使用状態或いは自然体を破壊又は分解、更には
分離することなく測定でき、その測定は必要に応
じて迅速、的確に、例えばオンラインでリアルに
測定結果のアウトプツトも可能で、制御装置と結
合して、粉粒度の調整をはじめ、混合粉粒体の混
合粒度分布も調整も可能にする等、もたらす効果
は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図(1)〜(4)は本発明方法による粉粒度測定方
法を説明するサンプルの横断面像との処理像、第
2図、第3図は本発明の実施例における代表的
な、サンプル高さ方向中央位置の横断画像であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被測定体の任意の面に、その周囲の円周方向
    の多数の点から放射線を照射して得た多数の透過
    放射線画像を画像処理して断面像を形成せしめ、
    その断面像を信号処理して計測値を得る測定方法
    において、粉粒体群に放射線を照射して、粉粒体
    群の任意の面の断面像を形成せしめ、該断面像内
    の各粉粒体像を縮小し、各粒子を単体分離判別処
    理して後、該縮小寸法と残存寸法とを加算して粉
    粒体群中の各粉粒体粒度を算出することを特徴と
    する粉粒体の粒度測定方法。 2 被測定体の任意の面に、その周囲の円周方向
    の多数の点から放射線を照射して得た多数の透過
    放射線画像を画像処理して断面増を形成せしめ、
    その断面像を信号処理して計測値を得る測定方法
    において、前記被測定体を粉粒体群又は、粉粒体
    群のサンプルとすると共に前記断面像から粉粒体
    群像の総面積を求めた後、最小区分粒度以下の粉
    粒体群像を区分除去し、引き続いて、各粉粒体群
    像が単位分離するまで、その原型の周縁から等距
    離に縮小する判別処理をし、その判別処理後の各
    粉粒体群像毎にその面積あるいは周辺長の少なく
    とも片方を測定し、その測定寸法に前記縮小割合
    を補正して各粉粒体像毎の元の面積を算出し、そ
    の元の面積値から各区分所定粒度間の面積を算出
    して前記被測定体の任意の面内の粒度分布を求め
    ることを特徴とする粉粒体の粒度測定方法。 3 前記測定体の複数面に関する粒度分布を求
    め、その粒度分布を平均化処理をして測定体の粒
    度分布を求めることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の粉粒体の粒度測定方法。 4 前記測定体の複数面が横断画像あるいは縦断
    画像又は両断画像であることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の粉粒体の粒度測定方法。
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