JP2000028552A - 自由水補正を行う物質の密度を測定するための方法及び装置 - Google Patents
自由水補正を行う物質の密度を測定するための方法及び装置Info
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-
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、密度センサーを併用し、温
度補正を行うのみならず、自由水補正をも行う方法及び
装置を提供することである。 【解決手段】 物質中に含まれる自由水の量を測定する
方法及び装置は、互いに対向して配置された正面部及び
背後部（６６、６８）を有する導波管（６４）を含む。
導波管（６４）は、それを通じてマイクロ波信号を伝播
するチャンバー（７４）を画成する。導波管（６４）
は、チャンバー内で短絡部を形成する正面部及び背後部
（６６、６８）に垂直な端部（７８）を有する。正面部
及び背後部（６６、６８）は、それを通じて物質を通過
するためのそれぞれ開口部（８０）を有する。１０−２
５ＧＨｚの周波数範囲のマイクロ波信号は、チャンバー
（７４）を直進して通過し、マイクロ波信号は端部（７
８）の短絡部で反射して戻る。発生し反射した信号は、
マイクロプロセッサー（６０）で使用される比率を形成
し、隣接したセンサー（１２）からの測定値は、物質の
密度に対応する誘電率測定値を提供し、これにより、自
由水を補正した物質の重量が決定される。
度補正を行うのみならず、自由水補正をも行う方法及び
装置を提供することである。 【解決手段】 物質中に含まれる自由水の量を測定する
方法及び装置は、互いに対向して配置された正面部及び
背後部（６６、６８）を有する導波管（６４）を含む。
導波管（６４）は、それを通じてマイクロ波信号を伝播
するチャンバー（７４）を画成する。導波管（６４）
は、チャンバー内で短絡部を形成する正面部及び背後部
（６６、６８）に垂直な端部（７８）を有する。正面部
及び背後部（６６、６８）は、それを通じて物質を通過
するためのそれぞれ開口部（８０）を有する。１０−２
５ＧＨｚの周波数範囲のマイクロ波信号は、チャンバー
（７４）を直進して通過し、マイクロ波信号は端部（７
８）の短絡部で反射して戻る。発生し反射した信号は、
マイクロプロセッサー（６０）で使用される比率を形成
し、隣接したセンサー（１２）からの測定値は、物質の
密度に対応する誘電率測定値を提供し、これにより、自
由水を補正した物質の重量が決定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に測定技術に
関する。さらに詳細には、本発明は自由水補正を行った
物質の密度を決定するための測定技術に関する。本発明
は特に、測定技術が連続製造プロセスで使用される、タ
バコ・シガレットの製造に関する。
関する。さらに詳細には、本発明は自由水補正を行った
物質の密度を決定するための測定技術に関する。本発明
は特に、測定技術が連続製造プロセスで使用される、タ
バコ・シガレットの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】製造工業において、リアルタイムベース
で処理される時、物質の密度を決定する必要がある。例
えば、現代のシガレットを製造している機械は、連続用
紙とタバコ・ロッドを生産しており、タバコ・ロッドは
下流の装置で個々のタバコに切断されている。ロッドに
おけるタバコの密度は、連続的に測定されなければなら
ず、測定値は機械の制御プロセスに用いられる機械に直
接に戻される。
で処理される時、物質の密度を決定する必要がある。例
えば、現代のシガレットを製造している機械は、連続用
紙とタバコ・ロッドを生産しており、タバコ・ロッドは
下流の装置で個々のタバコに切断されている。ロッドに
おけるタバコの密度は、連続的に測定されなければなら
ず、測定値は機械の制御プロセスに用いられる機械に直
接に戻される。
【０００３】無線周波数（ＲＦ）エネルギーを使用して
物質（例えばタバコ・ロッド）の小さい断片の誘電率を
測定するために、タバコ・ロッドの成分を知ることによ
って、密度プロファイル及び重量を計算することができ
る。上記の技術を使用している装置は、Maysほかに発行
された米国特許第５，６９８，９８６号に開示されてい
る。
物質（例えばタバコ・ロッド）の小さい断片の誘電率を
測定するために、タバコ・ロッドの成分を知ることによ
って、密度プロファイル及び重量を計算することができ
る。上記の技術を使用している装置は、Maysほかに発行
された米国特許第５，６９８，９８６号に開示されてい
る。
【０００４】この装置は、物質がマイクロ波空洞の共振
周波数にどのように影響を及ぼすかを測定する。マイク
ロ波空洞の共振周波数は、空洞のサイズ及び空洞内に含
まれる物質の誘電率に依存する。物質がガスを含んだ粉
末又は粒子の塊である場合、共振周波数はガスだけが存
在するときに決定される共振周波数とは異なる。同様
に、混合物が空洞又は他の多くの望ましい測定装置に導
入された場合、共振周波数は粉末の密度又は２種類の粉
末の相対比率を示す。
周波数にどのように影響を及ぼすかを測定する。マイク
ロ波空洞の共振周波数は、空洞のサイズ及び空洞内に含
まれる物質の誘電率に依存する。物質がガスを含んだ粉
末又は粒子の塊である場合、共振周波数はガスだけが存
在するときに決定される共振周波数とは異なる。同様
に、混合物が空洞又は他の多くの望ましい測定装置に導
入された場合、共振周波数は粉末の密度又は２種類の粉
末の相対比率を示す。
【０００５】この測定手法における誤差の１つの原因
は、物質内に含まれる場合がある自由水の量の変化に関
係する。従って、物質が自由水を含む応用技術において
は、自由水の量を測定して、測定した重量を補正する必
要がある。
は、物質内に含まれる場合がある自由水の量の変化に関
係する。従って、物質が自由水を含む応用技術において
は、自由水の量を測定して、測定した重量を補正する必
要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】水測定の種々の方法も
また、従来技術において知られている。１つの一般的な
方法は、特定の物質を通して伝播され、製品中で湿気の
性質に依存した量によって減衰されるマイクロ波エネル
ギー源を含む。例えば、Wochnowskiほかに発行された米
国特許第５，０８６，２７９号は、上述した技術による
繊維状物質の含水率を測定するための方法と装置を開示
している。Gibsonほかに発行された米国特許第３，５３
５，６２９号には、他のマイクロ波湿度測定装置が開示
されている。このようなシステムは湿度を測定する点で
ある程度成功したが、さらに改善されたシステムが必要
とされている。例えば上述された両システムにおいて、
マイクロ波エネルギーはシステムには封じ込められず外
部に放射され、この放射は、他の無線周波数システム、
例えば無線通信サービスに対して干渉する可能性があ
る。さらに他の既知のシステムは、連続的生産システム
の使用に採用されておらず、又はシガレット製作機械の
用途のために設計されておらず、あるいは容易に適用さ
れない。従って、Maysほかの濃度モニターを備えたリア
ルタイムベースで生産ラインにおいて作動する自由水測
定装置が必要とされている。
また、従来技術において知られている。１つの一般的な
方法は、特定の物質を通して伝播され、製品中で湿気の
性質に依存した量によって減衰されるマイクロ波エネル
ギー源を含む。例えば、Wochnowskiほかに発行された米
国特許第５，０８６，２７９号は、上述した技術による
繊維状物質の含水率を測定するための方法と装置を開示
している。Gibsonほかに発行された米国特許第３，５３
５，６２９号には、他のマイクロ波湿度測定装置が開示
されている。このようなシステムは湿度を測定する点で
ある程度成功したが、さらに改善されたシステムが必要
とされている。例えば上述された両システムにおいて、
マイクロ波エネルギーはシステムには封じ込められず外
部に放射され、この放射は、他の無線周波数システム、
例えば無線通信サービスに対して干渉する可能性があ
る。さらに他の既知のシステムは、連続的生産システム
の使用に採用されておらず、又はシガレット製作機械の
用途のために設計されておらず、あるいは容易に適用さ
れない。従って、Maysほかの濃度モニターを備えたリア
ルタイムベースで生産ラインにおいて作動する自由水測
定装置が必要とされている。
【０００７】上述した問題を解決し、従来技術に対して
かなり有利で新規な特徴を有する本発明による方法及び
装置について、以下に詳細に説明する。
かなり有利で新規な特徴を有する本発明による方法及び
装置について、以下に詳細に説明する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、物質中の自由水を決定する方法及び装置を提供する
ことである。
は、物質中の自由水を決定する方法及び装置を提供する
ことである。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、密度センサー
を併用し、温度補正を行うのみならず、自由水補正をも
行う方法及び装置を提供することである。
を併用し、温度補正を行うのみならず、自由水補正をも
行う方法及び装置を提供することである。
【００１０】この発明のもう１つの目的は、装置の外部
に無線周波数エネルギーが放射されるのを防止した無線
周波数エネルギー源を含む装置を提供することである。
に無線周波数エネルギーが放射されるのを防止した無線
周波数エネルギー源を含む装置を提供することである。
【００１１】本発明のさらに他の目的は、連続的に移動
する材料の製造プロセスに使用できる装置を提供するこ
とである。
する材料の製造プロセスに使用できる装置を提供するこ
とである。
【００１２】本発明のさらに他の目的は、シガレット製
造装置と共に使用できる装置を提供することである。
造装置と共に使用できる装置を提供することである。
【００１３】前述の及び他の目的を達成するために、本
発明によれば、物質中に含まれる自由水を測定する装置
が提供される。この装置は、互いに対向して配置された
正面部及び背後部を有する導波管を含む。導波管は、そ
れを通じてマイクロ波信号を伝達するためのチャンバー
を画成する。導波管は、チャンバー内で短絡部（shor
t）を形成する、正面部及び背後部に垂直な端部を有す
る。正面部及び背後部は、これらに実質的に垂直に延
び、被測定物質を受容するる開口部をそれぞれ有する。
導波管は、チャンバーに連通し、マイクロ波信号源を受
容するために採用されるコネクター開口部を有する。マ
イクロ波信号源は、１０−２５ギガヘルツ(GHz)の周波
数範囲においてマイクロ波信号を発生し、発生したマイ
クロ波はチャンバーを通り、端部の短絡部から反射して
戻る。
発明によれば、物質中に含まれる自由水を測定する装置
が提供される。この装置は、互いに対向して配置された
正面部及び背後部を有する導波管を含む。導波管は、そ
れを通じてマイクロ波信号を伝達するためのチャンバー
を画成する。導波管は、チャンバー内で短絡部（shor
t）を形成する、正面部及び背後部に垂直な端部を有す
る。正面部及び背後部は、これらに実質的に垂直に延
び、被測定物質を受容するる開口部をそれぞれ有する。
導波管は、チャンバーに連通し、マイクロ波信号源を受
容するために採用されるコネクター開口部を有する。マ
イクロ波信号源は、１０−２５ギガヘルツ(GHz)の周波
数範囲においてマイクロ波信号を発生し、発生したマイ
クロ波はチャンバーを通り、端部の短絡部から反射して
戻る。
【００１４】本発明の一局面によれば、マイクロ波信号
をコネクタ開口部内に及びコネクタ開口部外へ伝送する
ために、カプラーがマイクロ波信号源に接続している。
電圧信号すなわち、チャンバーを介して発生したマイク
ロ波信号及び短絡部から戻ったマイクロ波信号の両方を
増幅及び変換するために、増幅器を備える。デバイダー
は電圧信号を受信し、アナログ−デジタル変換器でデジ
タル化された対応する比率を生成する。
をコネクタ開口部内に及びコネクタ開口部外へ伝送する
ために、カプラーがマイクロ波信号源に接続している。
電圧信号すなわち、チャンバーを介して発生したマイク
ロ波信号及び短絡部から戻ったマイクロ波信号の両方を
増幅及び変換するために、増幅器を備える。デバイダー
は電圧信号を受信し、アナログ−デジタル変換器でデジ
タル化された対応する比率を生成する。
【００１５】マイクロプロセッサーは、デジタル化され
た信号及び密度センサからの誘電率測定値を受信する。
これらの測定手段及び被測定物中の成分の既知の性質を
使用し、プロセッサーは物質の重量を決定し、比率で表
された自由水の量を補正する。
た信号及び密度センサからの誘電率測定値を受信する。
これらの測定手段及び被測定物中の成分の既知の性質を
使用し、プロセッサーは物質の重量を決定し、比率で表
された自由水の量を補正する。
【００１６】タバコ・シガレットの製造において、タバ
コ・ロッドは１枚のタバコ紙でチューブを作り、このチ
ューブにタバコの粒子が挿入されタバコが形成される。
タバコ・ロッドは、導波管の開口部を介して連続的に生
産される様式に向けられ、密度センサの開口部は導波管
の開口部に隣接して配置されている。プロセッサーが開
口部を通して伸びているロッドの部分の重量を計算する
時、プロセッサは計算された重量に対応する制御信号を
発生する。制御信号に応じて、ロッドに加えるタバコの
粒子を増減することによって、上記制御信号は、タバコ
・ロッドを形成する制御プロセスに利用される。これに
より、ロッド部分の所望の重量が、プロセス全体に渡っ
て維持することができる。
コ・ロッドは１枚のタバコ紙でチューブを作り、このチ
ューブにタバコの粒子が挿入されタバコが形成される。
タバコ・ロッドは、導波管の開口部を介して連続的に生
産される様式に向けられ、密度センサの開口部は導波管
の開口部に隣接して配置されている。プロセッサーが開
口部を通して伸びているロッドの部分の重量を計算する
時、プロセッサは計算された重量に対応する制御信号を
発生する。制御信号に応じて、ロッドに加えるタバコの
粒子を増減することによって、上記制御信号は、タバコ
・ロッドを形成する制御プロセスに利用される。これに
より、ロッド部分の所望の重量が、プロセス全体に渡っ
て維持することができる。
【００１７】本発明の他の目的、特徴及び利点は、本発
明のいくつかの実施形態を表した添付の図面を参照する
ことにより、容易に明らかとなろう。
明のいくつかの実施形態を表した添付の図面を参照する
ことにより、容易に明らかとなろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、本発明の改善
されたシガレット密度モニター１０は、図１に図示され
ている。密度モニター１０は、物質中に含まれる自由水
の量の補正測定値を提供する密度センサー１２及び自由
水センサー１４を含む。
されたシガレット密度モニター１０は、図１に図示され
ている。密度モニター１０は、物質中に含まれる自由水
の量の補正測定値を提供する密度センサー１２及び自由
水センサー１４を含む。
【００１９】次の記載において、多数の特定の詳細な記
載は、本発明の完全な理解を提供するために述べられて
いる。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細な記
載がなくても、当業者であれば本発明を容易に実施でき
るであろう。他の例において、周知の回路、構造及び技
術は、不必要に本発明を不明瞭にしないために詳細な説
明中では示されていない。
載は、本発明の完全な理解を提供するために述べられて
いる。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細な記
載がなくても、当業者であれば本発明を容易に実施でき
るであろう。他の例において、周知の回路、構造及び技
術は、不必要に本発明を不明瞭にしないために詳細な説
明中では示されていない。
【００２０】図４を参照すると、密度センサー１２は、
共振空洞１８を囲む本質的に円筒状の容器１６を含む。
共振空洞１８は、ボルト２４によって互いに固定された
第１の部材２０と第２の部材２２とによって画成されて
いる。第１の部材２０、第２の部材２２は、それぞれ導
電性の環状表面２６、２８、導電性の円錐台表面３０、
３２、及び第１の開口部３４、３６の１つを画成する。
共振空洞１８を囲む本質的に円筒状の容器１６を含む。
共振空洞１８は、ボルト２４によって互いに固定された
第１の部材２０と第２の部材２２とによって画成されて
いる。第１の部材２０、第２の部材２２は、それぞれ導
電性の環状表面２６、２８、導電性の円錐台表面３０、
３２、及び第１の開口部３４、３６の１つを画成する。
【００２１】導電性の環状表面２６は、導電性の環状表
面２８と同軸で平行に配置され、表面分離距離だけ離れ
ている。円錐台表面３０の内端部３８と円錐台表面３２
の内端部４０は、互いに対向し、上述の表面分離距離よ
り小さい距離で配置されている。
面２８と同軸で平行に配置され、表面分離距離だけ離れ
ている。円錐台表面３０の内端部３８と円錐台表面３２
の内端部４０は、互いに対向し、上述の表面分離距離よ
り小さい距離で配置されている。
【００２２】第１の部材２０もまた、マイクロ波が導入
され、又は空洞１８の外に反射する第３の開口部４２を
含む。第３の開口部４２は、アンテナ４４又は他の適当
なカップリング又はインピーダンス整合装置を受容する
ために、大きさが設定されている。図示するように、ア
ンテナ４４は環線（loop）であってもよい。所望によ
り、アンテナ４４の代わりに、プローブであってもよ
く、すなわち、図１に示すように、カップラー４６を備
えた、第１の部材２０に取り付けられた同軸ケーブルの
中央導体部からの金属ロッドでもよい。
され、又は空洞１８の外に反射する第３の開口部４２を
含む。第３の開口部４２は、アンテナ４４又は他の適当
なカップリング又はインピーダンス整合装置を受容する
ために、大きさが設定されている。図示するように、ア
ンテナ４４は環線（loop）であってもよい。所望によ
り、アンテナ４４の代わりに、プローブであってもよ
く、すなわち、図１に示すように、カップラー４６を備
えた、第１の部材２０に取り付けられた同軸ケーブルの
中央導体部からの金属ロッドでもよい。
【００２３】図５を参照すると、密度センサーの電子回
路４７が概略的に示されている。放射源４８はカップラ
ー５０に放射線を照射し、放射線はカップラー５０を通
過してセンサー１２に至る。ラジオ周波数又はマイクロ
波周波数が好ましいが、種々の適当な周波数を使用して
もよい。シガレット・ロッドの密度が測定される好適な
実施形態において、マイクロ波周波数は、およそ２GHz
である。センサー１２から反射された放射線の部分は、
カップラー５０を通過して第１の増幅器５２に至る。増
幅された信号は、検出器５４によって直流電圧に変換さ
れ、変換された信号は第２の増幅器５６で増幅される。
第２の増幅部５６の出力は、アナログ・デジタル変換器
（ADC）５８によってデジタル化され、デジタル化され
た信号はマイクロプロセッサー６０に渡される。
路４７が概略的に示されている。放射源４８はカップラ
ー５０に放射線を照射し、放射線はカップラー５０を通
過してセンサー１２に至る。ラジオ周波数又はマイクロ
波周波数が好ましいが、種々の適当な周波数を使用して
もよい。シガレット・ロッドの密度が測定される好適な
実施形態において、マイクロ波周波数は、およそ２GHz
である。センサー１２から反射された放射線の部分は、
カップラー５０を通過して第１の増幅器５２に至る。増
幅された信号は、検出器５４によって直流電圧に変換さ
れ、変換された信号は第２の増幅器５６で増幅される。
第２の増幅部５６の出力は、アナログ・デジタル変換器
（ADC）５８によってデジタル化され、デジタル化され
た信号はマイクロプロセッサー６０に渡される。
【００２４】代表的なシガレット製造装置は、その位置
が製造中におけるシガレットの製造段階を示すシャフト
を含む。このシャフトのシャフト・エンコーダ６２は、
マイクロプロセッサー６０に信号を渡す。代表的なシャ
フトは、４本のシガレット毎に全１回転してもよい。タ
バコの密度は、代表的には３２の異なる位置で測定され
る必要がある。従って、シャフト・エンコーダー６２
は、センサーの範囲内で注目している位置を、１回転に
つき１２８回示す。マイクロプロセッサー６０はこの事
実を示してADC５８に伝達し、その瞬間の信号をデジタ
ル化する。本発明で使用できる密度センサー１２は、Ma
ysほかに発行された米国特許第５，６９８，９８６号に
見出すことができ、この文献を本願明細書に組み入れ
る。Maysほかの特許は、本願の譲受人であるアレン−ブ
ラッドリー社（Allen-Bradley Company, Inc.）に譲渡
されており、本発明の実施のために本願明細書に開示さ
れているように変更できる。
が製造中におけるシガレットの製造段階を示すシャフト
を含む。このシャフトのシャフト・エンコーダ６２は、
マイクロプロセッサー６０に信号を渡す。代表的なシャ
フトは、４本のシガレット毎に全１回転してもよい。タ
バコの密度は、代表的には３２の異なる位置で測定され
る必要がある。従って、シャフト・エンコーダー６２
は、センサーの範囲内で注目している位置を、１回転に
つき１２８回示す。マイクロプロセッサー６０はこの事
実を示してADC５８に伝達し、その瞬間の信号をデジタ
ル化する。本発明で使用できる密度センサー１２は、Ma
ysほかに発行された米国特許第５，６９８，９８６号に
見出すことができ、この文献を本願明細書に組み入れ
る。Maysほかの特許は、本願の譲受人であるアレン−ブ
ラッドリー社（Allen-Bradley Company, Inc.）に譲渡
されており、本発明の実施のために本願明細書に開示さ
れているように変更できる。
【００２５】図１及び２を参照すると、自由水センサー
１４は、互いに対向して配置された正面部及び背後部６
６、６８を有する導波管６４を含む。対向する側壁７
０、７２は、正面部及び背後部６６、６８にその端部で
垂直に接続されており、その中にチャンバー７４を画成
する。導波管６４は、金属例えばアルミニウム又は銅で
形成され、チャンバーは、それを通じてマイクロ波信号
が伝播されるような大きさが設定され、かつ構成されて
いる。示される好適な実施形態において、図示するよう
に、導波管は一般に矩形の断面を有し、導波管は、長さ
約３．０インチ、幅１．０インチ、正面部及び背後部６
６、６８の間は０．５インチの寸法である。導波管のそ
れぞれの壁部の厚さは、およそ０．０５インチである。
しかし、センサー１４のための他の寸法が、他の応用又
は実施形態において使用することができることを理解さ
れたい。
１４は、互いに対向して配置された正面部及び背後部６
６、６８を有する導波管６４を含む。対向する側壁７
０、７２は、正面部及び背後部６６、６８にその端部で
垂直に接続されており、その中にチャンバー７４を画成
する。導波管６４は、金属例えばアルミニウム又は銅で
形成され、チャンバーは、それを通じてマイクロ波信号
が伝播されるような大きさが設定され、かつ構成されて
いる。示される好適な実施形態において、図示するよう
に、導波管は一般に矩形の断面を有し、導波管は、長さ
約３．０インチ、幅１．０インチ、正面部及び背後部６
６、６８の間は０．５インチの寸法である。導波管のそ
れぞれの壁部の厚さは、およそ０．０５インチである。
しかし、センサー１４のための他の寸法が、他の応用又
は実施形態において使用することができることを理解さ
れたい。
【００２６】導波管６４は、正面部及び背後部６６、６
８に垂直な第１及び第２の端部７６、７８を有し、チャ
ンバー７４内で短絡部を形成する。好適な実施形態にお
いて、端部７６、７８はそれぞれ、正面部及び背後部６
６、６８に固定された側板６７、及び互いに対向してチ
ャンバー７４を囲む側壁７０、７２を含む。正面部及び
背後部６６、６８はそれぞれ、第１及び第２の端部７
６、７８の間を通って互いに同軸でかつ実質的に垂直に
延びる第２の開口部８０を有する。開口部８０は、そこ
を通る物質を受容する大きさが設定され、物質は１つの
開口部８０を通って入り、図２の矢印７５で示すよう
に、他の開口部８０から出る。示される好適な実施形態
において、開口部８０は環状であり、後述するように、
シガレット・ロッドを受容する大きさが設定されてい
る。
８に垂直な第１及び第２の端部７６、７８を有し、チャ
ンバー７４内で短絡部を形成する。好適な実施形態にお
いて、端部７６、７８はそれぞれ、正面部及び背後部６
６、６８に固定された側板６７、及び互いに対向してチ
ャンバー７４を囲む側壁７０、７２を含む。正面部及び
背後部６６、６８はそれぞれ、第１及び第２の端部７
６、７８の間を通って互いに同軸でかつ実質的に垂直に
延びる第２の開口部８０を有する。開口部８０は、そこ
を通る物質を受容する大きさが設定され、物質は１つの
開口部８０を通って入り、図２の矢印７５で示すよう
に、他の開口部８０から出る。示される好適な実施形態
において、開口部８０は環状であり、後述するように、
シガレット・ロッドを受容する大きさが設定されてい
る。
【００２７】導波管６４は、図２に最良に示されるよう
に、チャンバー７２と連通するコネクタ開口部８２を有
する。同軸ケーブル８６の端部を受容するのに採用され
る同軸カップラーのように、コネクタ開口部８２はカッ
プラー８４を受容する。図６を参照すると、ケーブル８
６は、従来技術による二重方向性カップラー８８に接続
されており、このカップラー８８は従来のラジオ又はマ
イクロ波信号源９０に接続され、ラジオ又はマイクロ波
信号を、カップラー８４を介してコネクタ開口部８２に
又はコネクタ開口部８２から伝送する。マイクロ波信号
は、約１０−２５ギガヘルツ（GHz）の範囲の周波数を
有する。好適な実施形態において、マイクロ波信号は、
約１０GHzである。カップラー８４は、望ましくないフ
ィードバックを防ぐために、所定の距離をおいて第１の
端部７６に隣接して配置される。マイクロ波信号は、チ
ャンバー７４及びチャンバー７４を横切って延びる被測
定物質を通して移動し、物質によって信号の一部が吸収
される。信号は、第２の短絡部又は端部７８から反射さ
れる。好適な実施形態において３０デシベルで作動する
二重方向性カップラー８８は、上述したように、センサ
ー１４に伝送されかつセンサー１４から反射した両フォ
ワードパワーをサンプリングする。パワーサンプル値又
は電圧信号は、必要に応じて、無線周波数（ＲＦ）増幅
器９０で増幅され、増幅器９０と接続された検出器９２
に送られる。検出器９２からの出力電圧は、従来技術の
オペアンプによって増幅され、アナログ・デバイダー９
４に供給される。
に、チャンバー７２と連通するコネクタ開口部８２を有
する。同軸ケーブル８６の端部を受容するのに採用され
る同軸カップラーのように、コネクタ開口部８２はカッ
プラー８４を受容する。図６を参照すると、ケーブル８
６は、従来技術による二重方向性カップラー８８に接続
されており、このカップラー８８は従来のラジオ又はマ
イクロ波信号源９０に接続され、ラジオ又はマイクロ波
信号を、カップラー８４を介してコネクタ開口部８２に
又はコネクタ開口部８２から伝送する。マイクロ波信号
は、約１０−２５ギガヘルツ（GHz）の範囲の周波数を
有する。好適な実施形態において、マイクロ波信号は、
約１０GHzである。カップラー８４は、望ましくないフ
ィードバックを防ぐために、所定の距離をおいて第１の
端部７６に隣接して配置される。マイクロ波信号は、チ
ャンバー７４及びチャンバー７４を横切って延びる被測
定物質を通して移動し、物質によって信号の一部が吸収
される。信号は、第２の短絡部又は端部７８から反射さ
れる。好適な実施形態において３０デシベルで作動する
二重方向性カップラー８８は、上述したように、センサ
ー１４に伝送されかつセンサー１４から反射した両フォ
ワードパワーをサンプリングする。パワーサンプル値又
は電圧信号は、必要に応じて、無線周波数（ＲＦ）増幅
器９０で増幅され、増幅器９０と接続された検出器９２
に送られる。検出器９２からの出力電圧は、従来技術の
オペアンプによって増幅され、アナログ・デバイダー９
４に供給される。
【００２８】アナログ・デバイダー９４に与えられる比
率は、二重方向性カップラー８８によって測定された、
フォワードパワー又は信号と、反射パワー又は信号との
減衰を示す。アナログ・デバイダー９４の出力は、出力
をデジタル出力にデジタル化するＡＤ変換器９６に送ら
れる。
率は、二重方向性カップラー８８によって測定された、
フォワードパワー又は信号と、反射パワー又は信号との
減衰を示す。アナログ・デバイダー９４の出力は、出力
をデジタル出力にデジタル化するＡＤ変換器９６に送ら
れる。
【００２９】次いで、デジタル出力信号は、コンバータ
ー９６と接続されプロセッサー６０に渡される。
ー９６と接続されプロセッサー６０に渡される。
【００３０】マイクロプロセッサー６０はまた、上述し
たように、誘電率又は係数測定値を受容するように構成
される。これにより、マイクロプロセッサー６０は、受
信したデジタル出力、誘電率測定値、及び物質成分の性
質に関する情報であって、予めマイクロプロセッサー６
０がアクセスし得るメモリ９８に記憶された情報から、
物質の重量を計算することができる。
たように、誘電率又は係数測定値を受容するように構成
される。これにより、マイクロプロセッサー６０は、受
信したデジタル出力、誘電率測定値、及び物質成分の性
質に関する情報であって、予めマイクロプロセッサー６
０がアクセスし得るメモリ９８に記憶された情報から、
物質の重量を計算することができる。
【００３１】温度効果、以下で論議する自由水を含む好
適な実施形態において、シガレット重量を計算するアル
ゴリズムの一般的な形は、次の通りである： Ｗ =ｍ［（Δ2GHz−ｆ{ｔ}）−ＫFW＊Δ10GHz］＋ｂ ここで：Ｗは、シガレット重量である；mは、シガレッ
ト重量のスケールファクターである；Δ2GHzは、２GHz
でのセンサー・ヘッド共振周波数シフトである；ｆ{ｔ}
は、温度tについての周波数シフト補正である；Δ
10GHz は、１０GHzでの測定された減衰である；Ｋ
FWは、自由水スケールファクターである；bは、シガレ
ット重量オフセット値である。
適な実施形態において、シガレット重量を計算するアル
ゴリズムの一般的な形は、次の通りである： Ｗ =ｍ［（Δ2GHz−ｆ{ｔ}）−ＫFW＊Δ10GHz］＋ｂ ここで：Ｗは、シガレット重量である；mは、シガレッ
ト重量のスケールファクターである；Δ2GHzは、２GHz
でのセンサー・ヘッド共振周波数シフトである；ｆ{ｔ}
は、温度tについての周波数シフト補正である；Δ
10GHz は、１０GHzでの測定された減衰である；Ｋ
FWは、自由水スケールファクターである；bは、シガレ
ット重量オフセット値である。
【００３２】m及びbの値は、特別な応用のためにユーザ
ーによって供給され、上記の計算におけるシガレット重
量システム・プロセッサー６０に適用される点に留意す
べきである。
ーによって供給され、上記の計算におけるシガレット重
量システム・プロセッサー６０に適用される点に留意す
べきである。
【００３３】測定されているシガレット・ロッドのタバ
コ密度のよりよい測定値を提供するために、補正因子は
センサー１２のセンサー・ヘッド（共振空洞）の温度変
化のために考慮することができる。図６を参照すると、
温度センサー１００は、上記の計算ために、センサー１
２の温度を表している信号を提供するプロセッサー６０
に接続される。図３を参照すると、センサー１２はその
中に取り付けられる温度センサー１００を受容するため
の開口部１０２を有する。ワイヤ１０４は、温度信号を
送るためにセンサー１００及びプロセッサー６０の間に
接続される。
コ密度のよりよい測定値を提供するために、補正因子は
センサー１２のセンサー・ヘッド（共振空洞）の温度変
化のために考慮することができる。図６を参照すると、
温度センサー１００は、上記の計算ために、センサー１
２の温度を表している信号を提供するプロセッサー６０
に接続される。図３を参照すると、センサー１２はその
中に取り付けられる温度センサー１００を受容するため
の開口部１０２を有する。ワイヤ１０４は、温度信号を
送るためにセンサー１００及びプロセッサー６０の間に
接続される。
【００３４】図３に示すように他の実施形態において、
温度の変動による未解決の効果を減少させるために、ヒ
ータ１０６をセンサー１２に加えることができ、これに
より要求される周囲温度以上にセンサー１２の温度を維
持することができる。これは、シガレット製造装置が停
止し、冷却し、再開させる時のような環境変化から、セ
ンサー１２を孤立させる。図３及び６を参照すると、ヒ
ーター１０６はライン１０８を横切って既知のデザイン
によるヒーター制御回路１１０に接続され、ヒーター制
御回路１１０はヒーター１０６を制御して所望の温度に
維持する。ヒーターセッティングの結果は、ヒーター制
御回路１１０とプロセッサ６０を接続するライン１１２
を横切りプロセッサ６０に供給されてもよい。あるい
は、プロセッサー６０と接続されたユーザー・インター
フェイス１１４は、制御回路１１０を望ましい温度に設
定するために利用されてもよい。
温度の変動による未解決の効果を減少させるために、ヒ
ータ１０６をセンサー１２に加えることができ、これに
より要求される周囲温度以上にセンサー１２の温度を維
持することができる。これは、シガレット製造装置が停
止し、冷却し、再開させる時のような環境変化から、セ
ンサー１２を孤立させる。図３及び６を参照すると、ヒ
ーター１０６はライン１０８を横切って既知のデザイン
によるヒーター制御回路１１０に接続され、ヒーター制
御回路１１０はヒーター１０６を制御して所望の温度に
維持する。ヒーターセッティングの結果は、ヒーター制
御回路１１０とプロセッサ６０を接続するライン１１２
を横切りプロセッサ６０に供給されてもよい。あるい
は、プロセッサー６０と接続されたユーザー・インター
フェイス１１４は、制御回路１１０を望ましい温度に設
定するために利用されてもよい。
【００３５】図７を参照すると、シガレット製造システ
ム１１４が開示されている。タバコ１１６の空気を含ん
だグレイン（grain）及びシガレットペーパー１１８の
シートは、シガレット製造装置１２０に適用される。こ
の装置１２０は、グレイン１１６を連続的にタバコ・ロ
ッド１２２に密封する。タバコ・ロッド１２２は、ペー
パー１１８をチューブ状にしてグレイン１１６を挿入
し、ペーパー１１８の端部をシール１２４で密封するこ
とによって形成される。タバコ・ロッド１２２は、図５
及び６の関連する電子回路を含む密度モニター１０を通
り抜ける。特に、図４に示されるように、製造工程時の
連続的な移動のために、センサー１２、１４は互いに隣
接し、開口部３４、３６、８０はライン１２３に沿って
同軸状に延び、ロッド１２２はそのライン１２３を通し
て延びることに留意べきである。隣接したセンサー１
２、１４を近接させることにより、ロッド１２２又は被
測定物質の断片又は部分を隣接させることになる。
ム１１４が開示されている。タバコ１１６の空気を含ん
だグレイン（grain）及びシガレットペーパー１１８の
シートは、シガレット製造装置１２０に適用される。こ
の装置１２０は、グレイン１１６を連続的にタバコ・ロ
ッド１２２に密封する。タバコ・ロッド１２２は、ペー
パー１１８をチューブ状にしてグレイン１１６を挿入
し、ペーパー１１８の端部をシール１２４で密封するこ
とによって形成される。タバコ・ロッド１２２は、図５
及び６の関連する電子回路を含む密度モニター１０を通
り抜ける。特に、図４に示されるように、製造工程時の
連続的な移動のために、センサー１２、１４は互いに隣
接し、開口部３４、３６、８０はライン１２３に沿って
同軸状に延び、ロッド１２２はそのライン１２３を通し
て延びることに留意べきである。隣接したセンサー１
２、１４を近接させることにより、ロッド１２２又は被
測定物質の断片又は部分を隣接させることになる。
【００３６】再び図７を参照すると、プロセッサー６０
からの制御信号は、制御信号に応じてロッド１２２の形
成を制御するために、フィードバック・ループ１２６で
装置１２０へフィードバックされる。制御信号が前のパ
ッケージに相当する部分の所望重量が下方制御限界の下
にあることを示すとき、より多くのグレイン１１６がロ
ッド１２２に加えられる。制御信号が前のパッケージに
相当する部分の所望測定値が上方制御限界より上にある
ことを示すとき、より少ないグレイン１１６がロッド１
２２に加えられる。ロッド１２２がセンサー１０から現
れるとき、カッター１２８はそれを個々のシガレット１
３０に切断する。
からの制御信号は、制御信号に応じてロッド１２２の形
成を制御するために、フィードバック・ループ１２６で
装置１２０へフィードバックされる。制御信号が前のパ
ッケージに相当する部分の所望重量が下方制御限界の下
にあることを示すとき、より多くのグレイン１１６がロ
ッド１２２に加えられる。制御信号が前のパッケージに
相当する部分の所望測定値が上方制御限界より上にある
ことを示すとき、より少ないグレイン１１６がロッド１
２２に加えられる。ロッド１２２がセンサー１０から現
れるとき、カッター１２８はそれを個々のシガレット１
３０に切断する。
【００３７】
【発明の効果】本発明の好適な実施形態はシガレット製
造プロセスに使用される方法及び装置に関するが、本発
明は他の類似した結果又は測定値を求める他のプロセス
でも使用できることが認められるべきである。
造プロセスに使用される方法及び装置に関するが、本発
明は他の類似した結果又は測定値を求める他のプロセス
でも使用できることが認められるべきである。
【００３８】本発明は若干の実施形態を参照して記述さ
れたが、新規な装置はこれに限定されるものではなく、
上述した開示、以下の請求の範囲及び添付図面及び思想
の範囲内において、その変形も含むものである。
れたが、新規な装置はこれに限定されるものではなく、
上述した開示、以下の請求の範囲及び添付図面及び思想
の範囲内において、その変形も含むものである。
【図１】本発明の斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】センサ・ヒーターを示す斜視図である。
【図４】図１の４−４線に沿った断面図である。
【図５】密度センサの概略図である。
【図６】本発明の概略図である。
【図７】本発明の装置を含むシガレット製造装置及びこ
の装置に結合された機械設備を示す概略図である。
の装置に結合された機械設備を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イラ ビー． ゴールドバーグ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サウザンド オークス， ウェストベリー コート 54 (72)発明者 チャールズ エス． ホーリングスワース アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サウザンド オークス， マークハム ア ヴェニュー 2413
Claims (19)
- 【請求項１】 物質中に含まれる自由水を測定するため
の装置であって、前記装置は導波管を備え、前記導波管
は、互いに対向する正面部及び背後部を有し、前記導波
管はこれらの正面部及び背後部内にチャンバーを画成
し、前記チャンバーはそれを通ってマイクロ波信号が伝
導する大きさ及び形状が決定され、導波管は、前記チャ
ンバー内で短絡部を形成する正面部及び背後部に垂直な
第１及び第２の端部を有し、正面部及び背後部はそれぞ
れ、前記第１及び第２の端部を通って実質的に垂直に延
び、かつ互いに同軸状である開口部を有し、前記開口部
は、この開口部を通る物質を受容する寸法が定められ、
前記導波管は前記チャンバーに連通したコネクタ開口部
を有し、前記コネクタ開口部は、前記第１の端部に隣接
して動作可能に配置され、マイクロ波信号を受容し、前
記マイクロ波信号源は、前記チャンバーを介してマイク
ロ波信号を発生し、前記発生したマイクロ波信号は、前
記第２の端部の前記短絡部から反射される装置。 - 【請求項２】 コネクタ開口部内に又はコネクタ開口部
からマイクロ波信号を伝送するマイクロ波信号源に接続
されたカップラーであって、前記マイクロ波信号は１０
−２５ＧＨｚの範囲の周波数を有するカップラーと、 前記カップラーに接続され、前記チャンバーを介して発
生したマイクロ波信号及び前記短絡部から反射したマイ
クロ波信号の両者を、電圧信号に増幅及び変換するよう
に構成された増幅器及び検出器と、 前記増幅器に接続され、電圧信号を受信して受信した電
圧信号の計算された比率に対応した出力を生じるデバイ
ダーと、前記デバイダーに接続され、前記デバイダーか
らの出力を受容して、この出力をデジタル化してデジタ
ル出力とするＡＤ変換器とをさらに備えた請求項１に記
載の装置。 - 【請求項３】 前記ＡＤ変換器に接続され、前記デジタ
ル化された出力を受けるマイクロプロセッサーであっ
て、誘電率測定値を受けると共に、前記デジタル出力及
び前記誘電率測定値から物質の重量を算出する手段を有
するように構成されたマイクロプロセッサーを、さらに
備えた請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記導波管は、１０GHzのマイクロ波信
号を伝播するために、その大きさが設定されかつ構成さ
れる請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記導波管は、一般に矩形断面を有する
請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記開口部は円形であり、シガレット・
ロッドを受容する大きさに設定されている請求項３に記
載の装置。 - 【請求項７】 物質中に含まれる自由水の量を補正する
物質重量を測定する装置であって、 前記物質の誘電率を測定する第１のセンサー手段であ
り、この第１のセンサー手段は共振空洞及びこれに有効
に接続された電子回路を有し、前記第１のセンサー手段
はそれを貫通して延びる第１の開口部を有し、前記電子
回路は前記第１の開口部及び前記空洞を介して通過する
物質の密度に対応する誘電率測定値を提供するプロセッ
サーに有効に接続された第１のセンサー手段と、 物質中に含まれる自由水を測定する第２のセンサー手段
であり、この第２のセンサー手段はその中にチャンバー
を画成する導波管を有し、前記チャンバーはそこを通し
てマイクロ波信号を伝搬する寸法であり、前記導波管は
前記チャンバー内で第１及び第２の端部にそれぞれ短絡
部を形成する前記第１及び第２の端部を有し、前記導波
管は前記第１及び第２の端部間の前記導波管を介して実
質的に垂直に延びる第２の開口部を有し、この第２の開
口部はそこを貫通して前記チャンバーに連通し物質を受
容する寸法を有し、前記第２のセンサー手段は前記チャ
ンバーを介してマイクロ波信号を発生すると共に前記第
２の端部に配置された短絡部から反射したマイクロ波信
号を受け取り、この信号を電子回路的に接続されたプロ
セッサーに伝送されるデジタル信号として提供される比
率に変換する手段を備えた、第２のセンサー手段と、 前記第１のセンサー手段から誘電率及び前記第２のセン
サー手段から前記比率を受け取り、これらの誘電率及び
比率を適用することによって物質の重量を決定する手段
を有するプロセッサーとを備えた装置。 - 【請求項８】 前記導波管は、１０GHzのマイクロ波信
号を伝播する大きさ及び構成を有する請求項７に記載の
装置。 - 【請求項９】 前記第１のセンサー手段は、前記共鳴空
洞を介して伝搬する第１の所定周波数のマイクロ波信号
を発生すると共に、前記第１の所定周波数とは異なる第
２の所定周波数で前記第２のセンサー手段のマイクロ波
信号を発生する請求項７に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記第１の所定周波数は約２ＧＨｚで
あり、前記第２の所定周波数は１０−２５ＧＨｚの範囲
である請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記第２の所定周波数は約１０ＧＨｚ
である請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記導波管は一般に矩形断面を有し、
前記第１及び第２の開口部は円形でシガレット・ロッド
を受容できる大きさであり、前記第１及び第２の開口部
は一般に同軸状である請求項９に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記第１のセンサー手段の温度を決定
する手段と、前記第１のセンサー手段の温度に基づいて
重量を補正することにより物質の重量を決定する手段と
をさらに備えた請求項７に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記第１のセンサー手段に接続され、
前記第１のセンサー手段を加熱して所定の温度に維持す
るヒーターをさらに備えた請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 製造プロセス中を連続的に移動する物
質の重量を測定する方法であって、 第１のセンサーを提供する工程であって、前記第１のセ
ンサーはその中を貫通する第１の開口部を有し、前記第
１のセンサーは共振空洞を画成しそれに有効に接続され
た電子回路を有し、この電子回路は、前記第１のセンサ
ーの前記第１の開口部及び前記空洞を介して連続的に通
過する物質の密度に対応する誘電率測定値を測定するプ
ロセッサーに有効に接続され、 内部にチャンバーを画成する導波管を有する第２のセン
サーを提供する工程であって、前記チャンバーは前記チ
ャンバーを介してマイクロ波信号が伝播する大きさと構
成を有し、前記導波管は前記チャンバー内で短絡部を形
成する端部を有し、前記導波管は前記導波管を介して実
質的に垂直に延びかつ前記端部に一様に平行である第２
の開口部を有し、 前記第２の開口部を介して物質を連続的に直進させる工
程と、 １０−２５ＧＨｚの範囲の周波数を有するマイクロ波信
号を前記チャンバーを介して直進させる工程と、 前記チャンバー内に直進したマイクロ波信号を検出し、
前記短絡部から反射したマイクロ波信号を検出する工程
と検出されたマイクロ波信号を比率に変換し、この比率
をプロセッサーが受信するためのデジタル化された信号
に変換する工程と、 誘電率測定値を使用して及び物質内に含まれる自由水の
量に対応した比率の前記デジタル化された信号で物質の
重量を補正して、前記プロセッサー内で物質の重量を決
定する工程とを含む方法。 - 【請求項１６】 物質の隣接する断片を同時に測定する
ために、前記第１のセンサー及び第２のセンサーを互い
に直接隣接して配置する工程をさらに含む請求項１５に
記載の方法。 - 【請求項１７】 シートでチューブを形成しこのチュー
ブ内に物質を挿入することによりロッドを形成する工程
と、このロッドを前記第１及び第２の開口部を介して連
続的に直進させる工程とをさらに含む請求項１６に記載
の方法。 - 【請求項１８】 前記第１のセンサーの温度を決定する
工程と、前記第１のセンサーの温度に基づく重量を補正
することにより、物質の重量を決定する工程とさらに含
む請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記第１のセンサー内にヒーターを準
備し、前記第１のセンサーを加熱し前記第１のセンサー
を所定温度に維持する工程をさらに含む請求項１８に記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| US09/104661 | 1998-06-25 | ||
| US09/104,661 US6225812B1 (en) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Method and apparatus for measuring the density of a substance having free water compensation |
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (11)
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| US7373272B2 (en) * | 2006-07-26 | 2008-05-13 | Honeywell International, Inc. | Temperature compensated resonant transmission line sensor |
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| US9386803B2 (en) * | 2010-01-06 | 2016-07-12 | Celanese Acetate Llc | Tobacco smoke filter for smoking device with porous mass of active particulate |
| EP2627203A4 (en) | 2010-10-15 | 2018-04-04 | Celanese Acetate LLC | Apparatuses, systems, and associated methods for forming porous masses for smoke filter |
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| DE4211362C2 (de) * | 1992-04-04 | 1995-04-20 | Berthold Lab Prof Dr | Vorrichtung zur Bestimmung von Materialparametern durch Mikrowellenmessungen |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017524350A (ja) * | 2014-06-17 | 2017-08-31 | ハウニ・マシイネンバウ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 棒状の物品又はタバコを加工する産業の材料ロッドのチェックのためのマイクロ波測定装置、配列装置及び方法並びにタバコを加工する産業の機械 |
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