JPH0650282B2 - 粉粒体粒度オンライン自動分析装置 - Google Patents
粉粒体粒度オンライン自動分析装置Info
- Publication number
- JPH0650282B2 JPH0650282B2 JP61018953A JP1895386A JPH0650282B2 JP H0650282 B2 JPH0650282 B2 JP H0650282B2 JP 61018953 A JP61018953 A JP 61018953A JP 1895386 A JP1895386 A JP 1895386A JP H0650282 B2 JPH0650282 B2 JP H0650282B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- granular material
- powder
- particle
- particle size
- unit
- Prior art date
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、たとえば原材料としての各種粉粒体の粒度に
関する情報を自動的に分析する粉粒体粒度オンライン自
動分析装置に関するものである。
関する情報を自動的に分析する粉粒体粒度オンライン自
動分析装置に関するものである。
[技術的背景及び問題点] 各種の用途に用いられる原材料としての粉粒体あるいは
最終製品としての粉粒体に対し、その粒度に関する情報
を分析し、これをデータとして記録、保存する要請が高
まっている。
最終製品としての粉粒体に対し、その粒度に関する情報
を分析し、これをデータとして記録、保存する要請が高
まっている。
例えば、石炭を原料としこれを粉砕して微粉炭燃料を製
造する技術分野では最終製品としての微粉炭の良否を判
定するためにその粒度分布を知ることが不可欠とされ
る。
造する技術分野では最終製品としての微粉炭の良否を判
定するためにその粒度分布を知ることが不可欠とされ
る。
ところが、このような分野では従来、微粉炭の粒度分布
を知るために、手作業で所定量の微粉炭を採取し、これ
を粒度分析形により測定しているのが実状であり、操作
性、作業性及び迅速性の点で劣り、近年における粉粒体
の粒度分布データを迅速かつ確実に把持し装置の自動化
を図るという要請に対処することができなかった。
を知るために、手作業で所定量の微粉炭を採取し、これ
を粒度分析形により測定しているのが実状であり、操作
性、作業性及び迅速性の点で劣り、近年における粉粒体
の粒度分布データを迅速かつ確実に把持し装置の自動化
を図るという要請に対処することができなかった。
そして、上述したような微粉炭を得る分野での問題点
は、単にこの分野にとどまらず、他の技術分野、例えば
セメント工業、セラミック製造工業、金属粉製造工業、
複写機のトナーの製造工業、さらには感熱紙材料製造工
業、各種スラリーの製造等の各種分野にも共通する問題
点でもある。
は、単にこの分野にとどまらず、他の技術分野、例えば
セメント工業、セラミック製造工業、金属粉製造工業、
複写機のトナーの製造工業、さらには感熱紙材料製造工
業、各種スラリーの製造等の各種分野にも共通する問題
点でもある。
[発明の目的] 本発明は上記事情に基いてなされたものであり、各種工
業分野における粉粒体製造プロセスにおける粉粒体製造
工程中の粉粒体の採取からその粒度に関する情報の測
定、測定データの分析、保管、出力を一貫して自動化し
たトータルシステムとしての粉粒体粒度オンライン自動
分析装置を提供することを目的とするものである。
業分野における粉粒体製造プロセスにおける粉粒体製造
工程中の粉粒体の採取からその粒度に関する情報の測
定、測定データの分析、保管、出力を一貫して自動化し
たトータルシステムとしての粉粒体粒度オンライン自動
分析装置を提供することを目的とするものである。
[技術的課題を解するための手段] 上記目的を達成するためのこの発明の要旨は、粉粒体製
造工程における乾燥状粉粒体を所定量採集すると共にこ
れを外部に転送する粉粒体採取搬送部と、粉粒体採取搬
送部から送出する粉粒体に対しレーザー光を照射し、固
定フィルタおよび回転フィルタからなるフィルタ群およ
びフォトディテクタにより得られる、前記粉粒体の粒子
による散乱光についての光学情報を求めると共にこれを
電気信号として送出する光学部と、前記粒子による散乱
光についての前記光学情報を基に少なくとも粉粒体の粒
度分布を算出すると共にその算出結果を出力可能とする
粉粒体データ分析部と、前記各部の動作タイミングを制
御する制御部とを有することを特徴とする粉粒体粒度オ
ンライン自動分析装置であり、 粉粒体製造工程における湿潤状粉粒体を所定量採集しこ
れを液体と混合して所定の濃度を有するスラリーとする
と共にこれを外部に転送する粉粒体採取搬送部と、粉粒
体採取搬送部から送出する粉粒体に対しレーザー光を照
射し、固定フィルタおよび回転フィルタからなるフィル
タ群をおよびフォトディテクタにより得られる、前記粉
粒体の粒子による散乱光についての光学情報を求めると
共にこれを電気信号として送出する光学部と、前記粒子
による散乱光についての前記光学情報を基に少なくとも
粉粒体の粒度分布を算出すると共にその算出結果を出力
可能とする粉粒体データ分析部と、前記各部の動作タイ
ミングを制御する制御部とを有することを特徴とする粉
粒体粒度オンライン自動分析装置である。
造工程における乾燥状粉粒体を所定量採集すると共にこ
れを外部に転送する粉粒体採取搬送部と、粉粒体採取搬
送部から送出する粉粒体に対しレーザー光を照射し、固
定フィルタおよび回転フィルタからなるフィルタ群およ
びフォトディテクタにより得られる、前記粉粒体の粒子
による散乱光についての光学情報を求めると共にこれを
電気信号として送出する光学部と、前記粒子による散乱
光についての前記光学情報を基に少なくとも粉粒体の粒
度分布を算出すると共にその算出結果を出力可能とする
粉粒体データ分析部と、前記各部の動作タイミングを制
御する制御部とを有することを特徴とする粉粒体粒度オ
ンライン自動分析装置であり、 粉粒体製造工程における湿潤状粉粒体を所定量採集しこ
れを液体と混合して所定の濃度を有するスラリーとする
と共にこれを外部に転送する粉粒体採取搬送部と、粉粒
体採取搬送部から送出する粉粒体に対しレーザー光を照
射し、固定フィルタおよび回転フィルタからなるフィル
タ群をおよびフォトディテクタにより得られる、前記粉
粒体の粒子による散乱光についての光学情報を求めると
共にこれを電気信号として送出する光学部と、前記粒子
による散乱光についての前記光学情報を基に少なくとも
粉粒体の粒度分布を算出すると共にその算出結果を出力
可能とする粉粒体データ分析部と、前記各部の動作タイ
ミングを制御する制御部とを有することを特徴とする粉
粒体粒度オンライン自動分析装置である。
試料としての粉粒体は、セメント、焼結前のセラミック
材料、複写機用のトナー、微粉炭、各種金属粉等の乾燥
状粉粒体や、感熱紙材料、微粉石炭と水とのスラリー混
合物(CWM)、微粉石炭と石油とのスラリー混合物
(COM)等の湿潤状粉粒体を挙げることができる。
材料、複写機用のトナー、微粉炭、各種金属粉等の乾燥
状粉粒体や、感熱紙材料、微粉石炭と水とのスラリー混
合物(CWM)、微粉石炭と石油とのスラリー混合物
(COM)等の湿潤状粉粒体を挙げることができる。
また、この発明における粉粒体は、単に固体の微粒子に
限らず、W/O、O/Wエマルジョン中の液体微粒子、
気体中の微粒子をも含む。
限らず、W/O、O/Wエマルジョン中の液体微粒子、
気体中の微粒子をも含む。
粉粒体採取搬送部2は、たとえば第1図に示すようにあ
る粉粒体製造システム中の所定工程たとえば粉砕工程、
分級工程における粉粒体搬送ライン1に取り付けられ、
この粉粒体搬送ライン1により搬送される粉粒体を採取
手段3により所定量採取するとともに、採取した粉粒体
をその都度後述する光学部5に転送する搬送手段4を備
えて構成することができる。
る粉粒体製造システム中の所定工程たとえば粉砕工程、
分級工程における粉粒体搬送ライン1に取り付けられ、
この粉粒体搬送ライン1により搬送される粉粒体を採取
手段3により所定量採取するとともに、採取した粉粒体
をその都度後述する光学部5に転送する搬送手段4を備
えて構成することができる。
粉粒体採取搬送部2を粉粒体製造システム中のどのよう
な工程に適用するかは、粉粒体の粒度に関する情報をど
のような目的に供するかにより相違する。
な工程に適用するかは、粉粒体の粒度に関する情報をど
のような目的に供するかにより相違する。
たとえば、粉粒体製造システムにおいて、 原料を粉砕して得た粉砕品の粉砕効率を監視し、適
正な粉砕効率を維持、実現する目的であれば、粉砕機の
出口にこの粉粒体採取搬送部2を設け、 粉粒体の分級効率を監視し、適正な分級効率を維
持、実現する目的であれば、分級機の出口にこの粉粒体
採取搬送部2を設け、 最終製品の粉粒体状態を監視する目的であれば、最
終製品を搬送する適宜のところにこの粉粒体採取搬送部
2を設け、 前記〜の目的を同時に実現するのであれば、前
記各所にこの粉粒体採取搬送部2を設けておくのが好ま
しい。
正な粉砕効率を維持、実現する目的であれば、粉砕機の
出口にこの粉粒体採取搬送部2を設け、 粉粒体の分級効率を監視し、適正な分級効率を維
持、実現する目的であれば、分級機の出口にこの粉粒体
採取搬送部2を設け、 最終製品の粉粒体状態を監視する目的であれば、最
終製品を搬送する適宜のところにこの粉粒体採取搬送部
2を設け、 前記〜の目的を同時に実現するのであれば、前
記各所にこの粉粒体採取搬送部2を設けておくのが好ま
しい。
前記採取手段3としては、試料が乾燥状粉粒体である場
合には、 (a) 一定容積のカップを粉粒体搬送ライン1に出入さ
せて試料を採取しこれを搬送手段4内に放出するカップ
タイプや、 (b) 駆動モータにより駆動されるスクリューを粉粒体
搬送ライン1に臨ませ、スクリューの回転により試料を
搬送手段4内に送るスクリュータイプのものを、 また、試料が湿潤状粉粒体である場合には、 (c) 電磁誘導の原理に基いて粉体搬送ライン1中に出
没するプランジャの先端部に試料採取のための凹部を設
け、この凹部を粉粒体搬送ライン1と搬送手段4との間
を往復運動するように構成したプランジャタイプのもの
をそれぞれ挙げることができる。
合には、 (a) 一定容積のカップを粉粒体搬送ライン1に出入さ
せて試料を採取しこれを搬送手段4内に放出するカップ
タイプや、 (b) 駆動モータにより駆動されるスクリューを粉粒体
搬送ライン1に臨ませ、スクリューの回転により試料を
搬送手段4内に送るスクリュータイプのものを、 また、試料が湿潤状粉粒体である場合には、 (c) 電磁誘導の原理に基いて粉体搬送ライン1中に出
没するプランジャの先端部に試料採取のための凹部を設
け、この凹部を粉粒体搬送ライン1と搬送手段4との間
を往復運動するように構成したプランジャタイプのもの
をそれぞれ挙げることができる。
前記(a)〜(c)の採取手段3は、ホッパなどの粉体試料が
静止しているところに配置しても良く、また、粉体試料
が流動しているところに配置しても良い。
静止しているところに配置しても良く、また、粉体試料
が流動しているところに配置しても良い。
どのような採取手段3を採用するかは、粉粒体を採取す
る場合により相違し、最適な採取手段はその都度適宜に
決定し得る。
る場合により相違し、最適な採取手段はその都度適宜に
決定し得る。
前記搬送手段4は、採取手段3からの所定量の試料をそ
のままの状態で、あるいは所定の加工を施した後、光学
部5に転送するように構成することができる。
のままの状態で、あるいは所定の加工を施した後、光学
部5に転送するように構成することができる。
すなわち、試料が乾燥状粉粒体である場合には、搬送手
段4は採取手段3からの所定量の試料を空気圧等の流体
圧を利用して光学部5の測定位置まで転送するように構
成することができ、また、試料が湿潤状粉粒体である場
合には、試料に対して水、オイル、有機溶媒等の液体を
加えてスラリー状とし、その濃度を調整しつつ光学部5
の測定位置にまで転送するように構成することができ
る。
段4は採取手段3からの所定量の試料を空気圧等の流体
圧を利用して光学部5の測定位置まで転送するように構
成することができ、また、試料が湿潤状粉粒体である場
合には、試料に対して水、オイル、有機溶媒等の液体を
加えてスラリー状とし、その濃度を調整しつつ光学部5
の測定位置にまで転送するように構成することができ
る。
なお、転送には前記空気圧などの流体圧の外に適宜の手
段を採用しても勿論差しつかえない。
段を採用しても勿論差しつかえない。
前記光学部5は、たとえば、レーザ光を放射するレーザ
光源と、前記搬送手段4から送られてくる所定量の試料
をレーザ光の通過領域に臨ませるサンプルセルと、試料
に当って散乱したレーザ光に基く回析像から試料の粒度
に関する情報を求めこれを電気信号に変換して送出する
受光手段とから構成される。
光源と、前記搬送手段4から送られてくる所定量の試料
をレーザ光の通過領域に臨ませるサンプルセルと、試料
に当って散乱したレーザ光に基く回析像から試料の粒度
に関する情報を求めこれを電気信号に変換して送出する
受光手段とから構成される。
この受光手段は、散乱光を集光し、その焦点面にフラウ
ンホーファの回折像を表出させる集光レンズと、前記回
折像から試料中の各粒子の粒径等の情報をそれぞれ得る
ための固定フィルタ及び回転フィルタの組合せからなる
フィルタ群と、このフィルタ群を介して得られる光学情
報を電気信号に変換するフォトディテクタとを有して構
成される。
ンホーファの回折像を表出させる集光レンズと、前記回
折像から試料中の各粒子の粒径等の情報をそれぞれ得る
ための固定フィルタ及び回転フィルタの組合せからなる
フィルタ群と、このフィルタ群を介して得られる光学情
報を電気信号に変換するフォトディテクタとを有して構
成される。
粉粒体データ分析部6は、光学部5からの試料の粒度に
関する電気信号を取り込み、これを基に試料中の粉粒体
の粒径、その分布状態、粉粒体の粒度分布の累積値等を
算出する演算手段として、またその算出結果を記憶する
記憶手段として機能すべく、半導体集積回路等によるカ
ウンタ、メモリ等から構成され、かつ、算出結果をプリ
ンタ8や外部のコンピュータシステム9等へ出力できる
機能をも具備している。
関する電気信号を取り込み、これを基に試料中の粉粒体
の粒径、その分布状態、粉粒体の粒度分布の累積値等を
算出する演算手段として、またその算出結果を記憶する
記憶手段として機能すべく、半導体集積回路等によるカ
ウンタ、メモリ等から構成され、かつ、算出結果をプリ
ンタ8や外部のコンピュータシステム9等へ出力できる
機能をも具備している。
制御部7は、前記粉粒体採集搬送部2、光学部5及び粉
粒体データ分析部6の電源投入、始動、停止等を行なう
操作スイッチ群を有し、かつ、粉粒体データ分析部5に
おける演算やデータの送出を制御する制御プログラムを
内蔵している。また、この制御部7は前記各部の動作異
常の際の警報を発する機能をも具備している。
粒体データ分析部6の電源投入、始動、停止等を行なう
操作スイッチ群を有し、かつ、粉粒体データ分析部5に
おける演算やデータの送出を制御する制御プログラムを
内蔵している。また、この制御部7は前記各部の動作異
常の際の警報を発する機能をも具備している。
[作用] 次に上記構成からなる本発明の作用について説明する。
まず、制御部7の操作スイッチを投入し装置各部を始動
する。
まず、制御部7の操作スイッチを投入し装置各部を始動
する。
採取手段3は、粉粒体搬送ライン1内を搬送される試料
としての粉粒体を所定量採取しこれを搬送手段4に送っ
て放出する。
としての粉粒体を所定量採取しこれを搬送手段4に送っ
て放出する。
搬送手段4は、この試料を第1図で点線で示す経路に従
って光学部5に設定された測定位置まで送り測定に供す
る。この状態で、光学部5は試料に対しレーザ光を照射
し、その回折像を得るとともに、この回折像から各粒子
の粒度に関する光学情報を収集し、これを電気信号に変
換して粉粒体データ分析部6に送出する。粉粒体データ
分析部6は、制御部7から読み取った制御プログラムに
基き前記粒度に関する電気信号を分析し、その粒径、粒
度分布、累積値などを算出して、これをメモリに書き込
むとともにプリンタに送ってプリントアウトする。
って光学部5に設定された測定位置まで送り測定に供す
る。この状態で、光学部5は試料に対しレーザ光を照射
し、その回折像を得るとともに、この回折像から各粒子
の粒度に関する光学情報を収集し、これを電気信号に変
換して粉粒体データ分析部6に送出する。粉粒体データ
分析部6は、制御部7から読み取った制御プログラムに
基き前記粒度に関する電気信号を分析し、その粒径、粒
度分布、累積値などを算出して、これをメモリに書き込
むとともにプリンタに送ってプリントアウトする。
また、必要に応じて外部コンピュータに対しても算出デ
ータを送出する。
ータを送出する。
このような一連の動作が自動的に実行される結果、試料
の採取、測定、記憶、算出データの出力が一貫して自動
化されることになり、操作性、迅速性、確実性が大幅に
向上する。
の採取、測定、記憶、算出データの出力が一貫して自動
化されることになり、操作性、迅速性、確実性が大幅に
向上する。
尚、光学部5において測定が終了した試料は、それが乾
燥状粉粒体であれば光学部5から直ちに外部に排出さ
れ、また、それが湿潤状粉粒体であれば光学部5から搬
送系4へ回収された後外部に排出される。
燥状粉粒体であれば光学部5から直ちに外部に排出さ
れ、また、それが湿潤状粉粒体であれば光学部5から搬
送系4へ回収された後外部に排出される。
また、この装置各部に動作異常が生じた場合には、警報
手段によりブザー音等の警報が発せられオペレータに異
常状態を知らせる。
手段によりブザー音等の警報が発せられオペレータに異
常状態を知らせる。
[実施例] 次に本発明の実施例を詳細に説明する。
第2図は湿潤状粉粒体の測定、分析を行なう実施例装置
(以下「湿式タイプの装置」ともいう。)を示すもので
ある。尚、第2図に示す装置において前述した第1図に
示すものと同一機能を有するものには同一の符号を付し
て示す。
(以下「湿式タイプの装置」ともいう。)を示すもので
ある。尚、第2図に示す装置において前述した第1図に
示すものと同一機能を有するものには同一の符号を付し
て示す。
この装置における粉粒体採集搬送部2は、粉粒体輸送ラ
イン1内に出入するプランジャタイプの採集手段13と、
この採集手段13により採集した粉粒体を光学部5に搬送
するための搬送手段4とから構成されている。
イン1内に出入するプランジャタイプの採集手段13と、
この採集手段13により採集した粉粒体を光学部5に搬送
するための搬送手段4とから構成されている。
前記採集手段13は、第1図に示すように、粉粒体輸送ラ
イン1の壁面に取り付けられたシリンダ14と、このシリ
ンダ14によりスライド可能に支持され、かつ、空気源か
ら供給される空気の空気圧で駆動されるプランジャ15と
からなる。前記シリンダ14の中腹部には第1の電磁弁16
Aを介してパージ用の給水配管17が接続され、また、同
じくこのシリンダ14の中腹部には給水配管17の接続位置
に対応する位置に第2の電磁弁16Bを介して試料及び水
用配管18が接続されている。
イン1の壁面に取り付けられたシリンダ14と、このシリ
ンダ14によりスライド可能に支持され、かつ、空気源か
ら供給される空気の空気圧で駆動されるプランジャ15と
からなる。前記シリンダ14の中腹部には第1の電磁弁16
Aを介してパージ用の給水配管17が接続され、また、同
じくこのシリンダ14の中腹部には給水配管17の接続位置
に対応する位置に第2の電磁弁16Bを介して試料及び水
用配管18が接続されている。
この採取手段13のシリンダ14及びプランジャ15は、第3
図にその要部を拡大して示すようにシリンダ14の中腹部
の上側に前記給水配管17用の受口14aが、この受口14a
に対向する下側に前記試料及び水用配管18への送出口14
bが設けられているとともに、プランジャ15にはその先
端部側に前記受口14a及び送出口14bの直径とほぼ同等
の間隔を隔てて第1、第2のシール部15a、15bが設け
られている。また、このプランジャ15の第1、第2のシ
ール部15a、15b間には、小径の凹部15cを形成してい
る。
図にその要部を拡大して示すようにシリンダ14の中腹部
の上側に前記給水配管17用の受口14aが、この受口14a
に対向する下側に前記試料及び水用配管18への送出口14
bが設けられているとともに、プランジャ15にはその先
端部側に前記受口14a及び送出口14bの直径とほぼ同等
の間隔を隔てて第1、第2のシール部15a、15bが設け
られている。また、このプランジャ15の第1、第2のシ
ール部15a、15b間には、小径の凹部15cを形成してい
る。
そして、試料の採取時には第3図(a)に示すように第
1のシール部15a及び凹部15cが粉粒体搬送ライン1内
に突出するとともに第2のシール部15bがシリンダ15の
粉粒体搬送ライン1側の内壁端部に摺接して、凹部15c
上に試料を受ける。
1のシール部15a及び凹部15cが粉粒体搬送ライン1内
に突出するとともに第2のシール部15bがシリンダ15の
粉粒体搬送ライン1側の内壁端部に摺接して、凹部15c
上に試料を受ける。
なお、シリンダ14の粉粒体搬送ライン1の接続部分に
は、テーパ面を形成してプランジャ15の出没を円滑なも
のとするのが好ましい。また、シール部15a 、15b は耐
薬品性の弾力性部材たとえばシリコンゴム製のOリング
とするのが好ましい。
は、テーパ面を形成してプランジャ15の出没を円滑なも
のとするのが好ましい。また、シール部15a 、15b は耐
薬品性の弾力性部材たとえばシリコンゴム製のOリング
とするのが好ましい。
次いで、この状態でプランジャ15を適宜の動力源で駆動
して第3図(b)に示すように第1、第2のシール部15
a、15bが前記受口14a、送出口14bの両側に、また、
凹部15cが受口14a、送出口14bに臨むように吸引す
る。この状態でパージ用給水配管17から所定量の水をシ
リンダ15内に供給する。これにより、凹部15c上の試料
は水とともに試料及び水用配管18へと洗い流されるよう
になっている。
して第3図(b)に示すように第1、第2のシール部15
a、15bが前記受口14a、送出口14bの両側に、また、
凹部15cが受口14a、送出口14bに臨むように吸引す
る。この状態でパージ用給水配管17から所定量の水をシ
リンダ15内に供給する。これにより、凹部15c上の試料
は水とともに試料及び水用配管18へと洗い流されるよう
になっている。
なお、前記第1、第2の電磁弁16A、16Bの開閉は制御
部7により制御される。
部7により制御される。
前記搬送手段14は、前記給水配管17、第1の電磁弁16
A、試料及び水用配管18、第2の電磁弁16Bを含み、さ
らに粉粒体と水とを撹拌混合する混合器19と、この混合
器19で水と混合された試料を光学部5の測定位置まで送
るとともに測定終了後の試料を再び混合器19に回収する
試料搬送配管20とを具備して構成される。
A、試料及び水用配管18、第2の電磁弁16Bを含み、さ
らに粉粒体と水とを撹拌混合する混合器19と、この混合
器19で水と混合された試料を光学部5の測定位置まで送
るとともに測定終了後の試料を再び混合器19に回収する
試料搬送配管20とを具備して構成される。
なお、第2図中、21は試料搬送配管20の途中に接続した
ポンプ、22は混合器19への水の給水口、23はドレン口で
ある。
ポンプ、22は混合器19への水の給水口、23はドレン口で
ある。
次にこの装置の光学部5について説明する。
この光学部5は第4図にその原理的構成を示すように、
レーザ光を放射するレーザ光源30と、測定位置を設定す
るためレーザ光の光路に臨ませて配置され、かつ、前記
試料搬送配管20に接続されるサンプルセル31と、この
サンプルセル31内でレーザ光により試料が照射されるこ
とにより生じる散乱光を集光し、その回折像を焦点位置
に結像する集光レンズ32と、この回折像から試料中の
各粒子による散乱光についての光学情報を得るための、
固定フィルタ33、回転フィルタ34及び焦点レンズ3
6と、こうして得られた光学情報を電気信号に変換して
送出するフォトディテクタ37とを有して構成されてい
る。
レーザ光を放射するレーザ光源30と、測定位置を設定す
るためレーザ光の光路に臨ませて配置され、かつ、前記
試料搬送配管20に接続されるサンプルセル31と、この
サンプルセル31内でレーザ光により試料が照射されるこ
とにより生じる散乱光を集光し、その回折像を焦点位置
に結像する集光レンズ32と、この回折像から試料中の
各粒子による散乱光についての光学情報を得るための、
固定フィルタ33、回転フィルタ34及び焦点レンズ3
6と、こうして得られた光学情報を電気信号に変換して
送出するフォトディテクタ37とを有して構成されてい
る。
粉粒体データ分析部6は、演算部、メモリを内蔵し、前
記光学部5からの電気信号を取りこみ、これに対し後述
する制御部7の制御の基に試料中の各粒子の粒径、粒度
分布、累積値等を算出し、これらの算出データをメモリ
に記憶するとともに、算出データをこの粉粒体データ分
析部6に備えたプリンタ40へ送ってプリントアウトする
ことができるように構成されている。
記光学部5からの電気信号を取りこみ、これに対し後述
する制御部7の制御の基に試料中の各粒子の粒径、粒度
分布、累積値等を算出し、これらの算出データをメモリ
に記憶するとともに、算出データをこの粉粒体データ分
析部6に備えたプリンタ40へ送ってプリントアウトする
ことができるように構成されている。
また、この粉粒体データ分析部6からは制御手段7を介
して外部コンピュータシステム41に算出データが送出さ
れるようになっている。
して外部コンピュータシステム41に算出データが送出さ
れるようになっている。
なお、粉粒体データ分析部6による算出データのうち、
粒度分布グラフと累積値グラフの一例を第5図に示す。
粒度分布グラフと累積値グラフの一例を第5図に示す。
制御部7は、たとえば直方体状の制御盤42に前記第
1、第2の電磁弁16A、16Bについての操作スイッチ、
ポンプ21の操作スイッチ、光学部5の操作スイッチ等の
操作スイッチ類43やこの装置各部の異常を知らせる警報
手段を取り付けるとともに、この装置各部に対し第6図
に示す動作シーケンスに基く制御を行なうシーケンサ44
を備え、さらに粉粒体データ分析部6に対して予め格納
してあるデータ分析のための制御プログラムを送出する
ようになっている。
1、第2の電磁弁16A、16Bについての操作スイッチ、
ポンプ21の操作スイッチ、光学部5の操作スイッチ等の
操作スイッチ類43やこの装置各部の異常を知らせる警報
手段を取り付けるとともに、この装置各部に対し第6図
に示す動作シーケンスに基く制御を行なうシーケンサ44
を備え、さらに粉粒体データ分析部6に対して予め格納
してあるデータ分析のための制御プログラムを送出する
ようになっている。
前記外部コンピュータシステム41は、たとえば通信回線
を介して制御部7に接続され、かつ、キーボード45、コ
ンピュータ本体46、ディスプレイ47及びプリンタ48を具
備して構成されている。そして、制御部7を介して送ら
れてくる分析データを取り込み、これをさらに解析して
ディスプレイ47に表示したり、プリンタ48によりプリン
トアウトするとともに、分析データが目的とすべき粒度
分布を示さない場合には制御部7にフィードバック制御
信号を送り、これにより粉粒体採取搬送部2の採取手段
3の採取状態の制御や搬送手段3における粉粒体と水と
の混合量の調整等を行なうようになっている。
を介して制御部7に接続され、かつ、キーボード45、コ
ンピュータ本体46、ディスプレイ47及びプリンタ48を具
備して構成されている。そして、制御部7を介して送ら
れてくる分析データを取り込み、これをさらに解析して
ディスプレイ47に表示したり、プリンタ48によりプリン
トアウトするとともに、分析データが目的とすべき粒度
分布を示さない場合には制御部7にフィードバック制御
信号を送り、これにより粉粒体採取搬送部2の採取手段
3の採取状態の制御や搬送手段3における粉粒体と水と
の混合量の調整等を行なうようになっている。
次に上記構成の装置の作用を第6図に示す動作シーケン
スをも参照して説明する。
スをも参照して説明する。
オペレータが操作スイッチ類43を操作し、この装置を始
動すると、同時にシーケンサ44から粉粒体データ分析部
6に制御プログラムが送られこれを待機状態にセットす
るとともに、外部コンピュータシステム41にも始動信号
が送られこれも待機状態にセットする。このとき、光学
部5においてブランク測定が実行される。
動すると、同時にシーケンサ44から粉粒体データ分析部
6に制御プログラムが送られこれを待機状態にセットす
るとともに、外部コンピュータシステム41にも始動信号
が送られこれも待機状態にセットする。このとき、光学
部5においてブランク測定が実行される。
この状態で、採取手段13のプランジャ15は第3図(a)
に示すように適宜の動力源により駆動されその凹部15c
を粉粒体搬送ライン1内に突出する。
に示すように適宜の動力源により駆動されその凹部15c
を粉粒体搬送ライン1内に突出する。
これにより、この凹部15cは所定量の粉粒体を受けるこ
とになり、次いで動力源によりプランジャ15を吸引して
凹部15cと採取した試料としての粉粒体とを第3図
(b)に示すように受口15aに臨ませる。
とになり、次いで動力源によりプランジャ15を吸引して
凹部15cと採取した試料としての粉粒体とを第3図
(b)に示すように受口15aに臨ませる。
次に、第1、第2の電磁弁16A、16Bが制御部7により
制御されて開き、パージ用給水配管17→受口14a→凹部
15c→送出口14b→試料及び水用配管18→混合器19へと
水が流れ、この水とともに凹部15c上の試料も混合器19
へと搬送される。
制御されて開き、パージ用給水配管17→受口14a→凹部
15c→送出口14b→試料及び水用配管18→混合器19へと
水が流れ、この水とともに凹部15c上の試料も混合器19
へと搬送される。
混合器19においては水と試料が所定の濃度になるように
撹拌混合される。そして、この試料はさらにポンプ21に
より光学部5のサンプルセル31の測定位置にまで送られ
る。
撹拌混合される。そして、この試料はさらにポンプ21に
より光学部5のサンプルセル31の測定位置にまで送られ
る。
光学部5は測定位置に送られてきた試料に対しレーザ光
源31によりレーザ光を照射してこの試料の散乱光を生じ
させ、さらに集光レンズ32によりその回折像を焦点レン
ズ36の位置に結像させる。
源31によりレーザ光を照射してこの試料の散乱光を生じ
させ、さらに集光レンズ32によりその回折像を焦点レン
ズ36の位置に結像させる。
このとき、固定フィルタ33及び回転フィルタ34の作用に
より試料中の各粒子の粒度毎に散乱光が焦点レンズ36を
介してフォトディテクタ37の各素子に入射し、粒度毎の
光学情報が得られることになる。
より試料中の各粒子の粒度毎に散乱光が焦点レンズ36を
介してフォトディテクタ37の各素子に入射し、粒度毎の
光学情報が得られることになる。
フォトディテクタ37は、入力された光学情報をそれぞれ
電気信号に変換しこれらを粉粒体データ分析部6に送出
する。
電気信号に変換しこれらを粉粒体データ分析部6に送出
する。
粉粒体データ分析部6は制御部7から送られる制御プロ
グラムに基き試料の粒度に関する情報を含む電気信号を
分析し、第5図にも示すように試料中の各粒子の粒径の
算出、その分布及び累積値等の演算を行ない、これらの
結果を必要に応じてプリンタ40に送ってプリントアウト
するとともに、制御部7を介して外部コンピュータシス
テム41にも転送する。
グラムに基き試料の粒度に関する情報を含む電気信号を
分析し、第5図にも示すように試料中の各粒子の粒径の
算出、その分布及び累積値等の演算を行ない、これらの
結果を必要に応じてプリンタ40に送ってプリントアウト
するとともに、制御部7を介して外部コンピュータシス
テム41にも転送する。
外部コンピュータシステム41は、送られてくる分析デー
タを取り込みこれをファイルするとともに、分析データ
のうちたとえば粒度分布データが目的とする値からずれ
ている場合には、そのずれの程度を判別して制御部7に
フィードバック制御信号を送る。
タを取り込みこれをファイルするとともに、分析データ
のうちたとえば粒度分布データが目的とする値からずれ
ている場合には、そのずれの程度を判別して制御部7に
フィードバック制御信号を送る。
これにより、制御部7は採取手段3や搬送手段7の混合
器19の動作状態を制御し次回の試料の採取や試料濃度が
最適となるように設定する。
器19の動作状態を制御し次回の試料の採取や試料濃度が
最適となるように設定する。
次に本発明の実施例の他例を第7図を参照して説明す
る。なお、同図に示す装置は基本的には第2図に示す実
施例装置と同様であるので相違点のみを主に説明する。
る。なお、同図に示す装置は基本的には第2図に示す実
施例装置と同様であるので相違点のみを主に説明する。
第7図に示す装置は試料として乾燥状の粉粒体を用いる
場合に適用されるものである。
場合に適用されるものである。
この装置は、2つの粉粒体搬送ライン1A、1Bの各側
壁に第1、第2のホッパ51A、51Bを取り付けるととも
に、この各ホッパ51A、51Bと各粉粒体搬送ライン1
A、1Bとの間を往復動する試料採取用の所定の容積を
有する採取カップ52A、52Bを備えることにより採取手
段3A、3Bを構成し、さらに各ホッパ51A、51Bの下
部に試料受け部材53A、53Bを臨ませ、かつ、各試料受
け部材53A、53Bを試料搬送配管54A、54Bにそれぞれ
連結することにより搬送手段4A、4Bを構成してい
る。そして、試料搬送配管54A、54Bを途中で一体化し
光学部5に導くようになっている。
壁に第1、第2のホッパ51A、51Bを取り付けるととも
に、この各ホッパ51A、51Bと各粉粒体搬送ライン1
A、1Bとの間を往復動する試料採取用の所定の容積を
有する採取カップ52A、52Bを備えることにより採取手
段3A、3Bを構成し、さらに各ホッパ51A、51Bの下
部に試料受け部材53A、53Bを臨ませ、かつ、各試料受
け部材53A、53Bを試料搬送配管54A、54Bにそれぞれ
連結することにより搬送手段4A、4Bを構成してい
る。そして、試料搬送配管54A、54Bを途中で一体化し
光学部5に導くようになっている。
前記採取カップ52A及びその駆動部の具体的構成を第8
図に示す。
図に示す。
採取カップ52Aは、たとえば油圧で駆動される油圧シリ
ンダ55のロッド56に連結され、かつ、ホッパ51Aを貫通
して粒粒体輸送ライン1内に突出した駆動支持ロッド57
に取り付けられ、粉粒体輸送ライン1内とホッパ51内と
の間を往復動可能になっている。また、駆動支持ロッド
57の一方の端部には駆動モータ58が配置され、この駆動
支持ロッド57自体が採取カップ52Aとともに回転できる
ようになっている。
ンダ55のロッド56に連結され、かつ、ホッパ51Aを貫通
して粒粒体輸送ライン1内に突出した駆動支持ロッド57
に取り付けられ、粉粒体輸送ライン1内とホッパ51内と
の間を往復動可能になっている。また、駆動支持ロッド
57の一方の端部には駆動モータ58が配置され、この駆動
支持ロッド57自体が採取カップ52Aとともに回転できる
ようになっている。
なお、第7図中、59A、59Bは制御部7に接続され、油
圧シリンダ55、駆動モータ58の動作を制御する現場操作
盤である。また、他方の採取カップ52B及びその駆動部
の構成は第8図に示すものと全く同様である。
圧シリンダ55、駆動モータ58の動作を制御する現場操作
盤である。また、他方の採取カップ52B及びその駆動部
の構成は第8図に示すものと全く同様である。
上記構成の第7図に示す装置において、2系統の粉粒体
搬送ライン1A、1Bのうち、たとえば粉粒体搬送ライ
ン1Aで搬送する粉粒体を採取する場合には、油圧シリ
ンダ55による採取カップ52Aを粉粒体搬送ライン1A内
に挿入してその内部に粉粒体を所定量採取し、次いで油
圧シリンダ55を駆動してこの採取カップ52Aを第8図に
点線で示すようホッパ51A内まで移動するとともに駆動
モータ58によりこの採取カップ52Aを180 度回転して試
料としての粉粒体を試料受け部材53A上に落下させる。
搬送ライン1A、1Bのうち、たとえば粉粒体搬送ライ
ン1Aで搬送する粉粒体を採取する場合には、油圧シリ
ンダ55による採取カップ52Aを粉粒体搬送ライン1A内
に挿入してその内部に粉粒体を所定量採取し、次いで油
圧シリンダ55を駆動してこの採取カップ52Aを第8図に
点線で示すようホッパ51A内まで移動するとともに駆動
モータ58によりこの採取カップ52Aを180 度回転して試
料としての粉粒体を試料受け部材53A上に落下させる。
この粉粒体はこの後試料搬送配管54Aを経て光学部5に
送られ、以後第2図に示す装置の場合と同様な手順でそ
の粒子に関する測定、分析等が実行される。なお、乾燥
状粉粒体については、濃度調製をする必要がないから、
第2図における混合槽19は省略される。
送られ、以後第2図に示す装置の場合と同様な手順でそ
の粒子に関する測定、分析等が実行される。なお、乾燥
状粉粒体については、濃度調製をする必要がないから、
第2図における混合槽19は省略される。
なお、図示してないが採取手段としては上述した場合の
ほかスクリュータイプのものを用いることももちろん可
能である。
ほかスクリュータイプのものを用いることももちろん可
能である。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなくその
要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
たとえば、上述した実施例では示さなかったが粉粒体の
粉砕器や分級器で最終製品を得るシステムにも適用して
実施できる。
粉砕器や分級器で最終製品を得るシステムにも適用して
実施できる。
また、第7図に示す装置の場合、2系統構成の場合でだ
けでなくさらに多段系統を有するシステムに対しても同
様に適用して実施することができる。
けでなくさらに多段系統を有するシステムに対しても同
様に適用して実施することができる。
さらに、前記粉粒体粒度オンライン自動分析装置は、粉
粒外部体の粒度などを自動分析するトータルシステムで
あるが、コンピュータシステム41で、送られてくる分析
データを取り込みこれをファイルするとともに、分析デ
ータのうちたとえば粒度分布データが目的とする値から
ずれている場合には、そのずれの程度を判別して制御部
7にフィードバック制御信号を送り、このフィードバッ
ク制御信号により、粉粒体製造システムにおけるたとえ
ば粉砕機、分級機、粉粒体搬送ラインにおける搬送速度
などを自動制御可能に構成しても良い。
粒外部体の粒度などを自動分析するトータルシステムで
あるが、コンピュータシステム41で、送られてくる分析
データを取り込みこれをファイルするとともに、分析デ
ータのうちたとえば粒度分布データが目的とする値から
ずれている場合には、そのずれの程度を判別して制御部
7にフィードバック制御信号を送り、このフィードバッ
ク制御信号により、粉粒体製造システムにおけるたとえ
ば粉砕機、分級機、粉粒体搬送ラインにおける搬送速度
などを自動制御可能に構成しても良い。
[発明の効果] 以上詳述した本発明によれば、湿潤状粉粒体と乾燥状粉
粒体のいずれについても、このような粉粒体を取扱う各
種製造システムからの試料の採取、粒度に関する情報の
測定、分析を自動的に行なうことができ、操作性、迅速
性、確実性の向上を図るうえで優れた機能を発揮する粉
粒体粒度オンライン自動分析装置を提供することができ
る。
粒体のいずれについても、このような粉粒体を取扱う各
種製造システムからの試料の採取、粒度に関する情報の
測定、分析を自動的に行なうことができ、操作性、迅速
性、確実性の向上を図るうえで優れた機能を発揮する粉
粒体粒度オンライン自動分析装置を提供することができ
る。
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の実施例装置を示す概略構成図、第3図(a)、
(b)はそれぞれ同装置における採取手段の構成を示す
断面図、第4図は同装置の光学部の原理的構成を示す斜
視図、第5図は本発明による粉粒体粒度分布及び累積値
を示すグラフ、第6図は第2図に示す実施例装置の動作
シーケンスを示す説明図、第7図は本発明の他の実施例
装置の一部を示す概略構成図、第8図は同装置の採取手
段を示す一部切欠側面図である。 1……粉粒体搬送ライン、2……粉粒体採取搬送部、3
……採取手段、4……搬送手段、5……光学部、6……
粉粒体データ分析部、7……制御部。
明の実施例装置を示す概略構成図、第3図(a)、
(b)はそれぞれ同装置における採取手段の構成を示す
断面図、第4図は同装置の光学部の原理的構成を示す斜
視図、第5図は本発明による粉粒体粒度分布及び累積値
を示すグラフ、第6図は第2図に示す実施例装置の動作
シーケンスを示す説明図、第7図は本発明の他の実施例
装置の一部を示す概略構成図、第8図は同装置の採取手
段を示す一部切欠側面図である。 1……粉粒体搬送ライン、2……粉粒体採取搬送部、3
……採取手段、4……搬送手段、5……光学部、6……
粉粒体データ分析部、7……制御部。
フロントページの続き (72)発明者 渡辺 孝司 東京都渋谷区恵比寿3丁目43番2号 日機 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−60341(JP,A) 特開 昭60−93940(JP,A) 実開 昭56−99458(JP,U)
Claims (4)
- 【請求項1】粉粒体製造工程における乾燥状粉粒体を所
定量採集すると共にこれを外部に転送する粉粒体採取搬
送部と、粉粒体採取搬送部から送出する粉粒体に対しレ
ーザー光を照射し、固定フィルタおよび回転フィルタか
らなるフィルタ群およびフォトディテクタにより得られ
る、前記粉粒体の粒子による散乱光についての光学情報
を求めると共にこれを電気信号として送出する光学部
と、前記粒子による散乱光についての前記光学情報を基
に少なくとも粉粒体の粒度分布を算出すると共にその算
出結果を出力可能とする粉粒体データ分析部と、前記各
部の動作タイミングを制御する制御部とを有することを
特徴とする粉粒体粒度オンライン自動分析装置。 - 【請求項2】粉粒体製造工程における湿潤状粉粒体を所
定量採集しこれを液体と混合して所定の濃度を有するス
ラリーとすると共にこれを外部に転送する粉粒体採取搬
送部と、粉粒体採取搬送部から送出する粉粒体に対しレ
ーザー光を照射し、固定フィルタおよび回転フィルタか
らなるフィルタ群およびフォトディテクタにより得られ
る、前記粉粒体の粒子による散乱光についての光学情報
を求めると共にこれを電気信号として送出する光学部
と、前記粒子による散乱光についての前記光学情報を基
に少なくとも粉粒体の粒度分布を算出すると共にその算
出結果を出力可能とする粉粒体データ分析部と、前記各
部の動作タイミングを制御する制御部とを有することを
特徴とする粉粒体粒度オンライン自動分析装置。 - 【請求項3】前記粉粒体データ分析部は、粉粒体の粒度
分布、粉粒体に粒度分布の累積値を算出するものである
特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の粉粒体粒度オ
ンライン自動分析装置。 - 【請求項4】前記粉粒体データ分析部は、粉粒体の粒子
による散乱光についての情報に基づく算出結果を、プリ
ンタ、外部コンンピューター等の外部機器へ送出可能で
ある特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に
記載の粉粒体粒度オンライン自動分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61018953A JPH0650282B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 粉粒体粒度オンライン自動分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61018953A JPH0650282B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 粉粒体粒度オンライン自動分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62175645A JPS62175645A (ja) | 1987-08-01 |
| JPH0650282B2 true JPH0650282B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=11986008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61018953A Expired - Fee Related JPH0650282B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 粉粒体粒度オンライン自動分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650282B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07333113A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Shokuhin Sangyo Intelligence Control Gijutsu Kenkyu Kumiai | 流動層処理装置における粉粒体の粒度測定装置 |
| WO2002090942A1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-14 | Norsk Hydro Asa | Automatic particle analysing system |
| JP5741319B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2015-07-01 | Jfeスチール株式会社 | 微粉炭吹込み方法 |
| US11154868B2 (en) | 2017-02-24 | 2021-10-26 | Greenvolt Nano Inc. | Apparatus and method for forming nanoparticles |
| US20180243750A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Greenvolt LTD | Apparatus and method for forming nanoparticles |
| JP6958448B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2021-11-02 | 株式会社島津製作所 | 粒子径分布測定装置 |
| CN111595848A (zh) * | 2019-09-01 | 2020-08-28 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种基于液体分散的机制砂生产质量信息化监控系统 |
| CN117030752B (zh) * | 2023-10-10 | 2024-01-12 | 沈阳隆基智能技术研究有限公司 | 一种在线矿浆多元素品位分析系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699458U (ja) * | 1979-12-28 | 1981-08-05 | ||
| JPS5960341A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Rikagaku Kenkyusho | レ−ザ−回折像を用いる粒度分布測定法 |
| JPS6093940A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | サンプリング装置 |
-
1986
- 1986-01-30 JP JP61018953A patent/JPH0650282B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62175645A (ja) | 1987-08-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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