JP2000035371A - ミスト検出装置 - Google Patents
ミスト検出装置Info
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- JP2000035371A JP2000035371A JP20160998A JP20160998A JP2000035371A JP 2000035371 A JP2000035371 A JP 2000035371A JP 20160998 A JP20160998 A JP 20160998A JP 20160998 A JP20160998 A JP 20160998A JP 2000035371 A JP2000035371 A JP 2000035371A
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、背景光の影響を受けることなく、
SN比を改善して良好な検出感度を得られるミスト検出
装置を提供する。 【解決手段】水蒸気3に対しレーザ発光部4よりレーザ
光5をスキャン照射させ、レーザ光5を水蒸気3に吸収
させて2次元的に表示される発熱部31を発生させ、こ
の発熱部31からの熱線を、レーザ光5のレーザ波長5
01をフィルタ7によりカットして、検出対象の水蒸気
3の発熱部31からの熱線波長301のみを赤外線カメ
ラ6により検出する。
SN比を改善して良好な検出感度を得られるミスト検出
装置を提供する。 【解決手段】水蒸気3に対しレーザ発光部4よりレーザ
光5をスキャン照射させ、レーザ光5を水蒸気3に吸収
させて2次元的に表示される発熱部31を発生させ、こ
の発熱部31からの熱線を、レーザ光5のレーザ波長5
01をフィルタ7によりカットして、検出対象の水蒸気
3の発熱部31からの熱線波長301のみを赤外線カメ
ラ6により検出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種プラントの蒸
気漏れを始めとして、排気ガスや有害浮遊微粒子などの
検出に用いられるミスト検出装置に関するものである。
気漏れを始めとして、排気ガスや有害浮遊微粒子などの
検出に用いられるミスト検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、プラントなどの異常を検出する方
法として、これまでの人間による現場巡回や監視カメラ
による監視に代わって、プラントより取り込んだ画像に
対して画像処理を施すことにより、自動的に異常検出す
るものが種々提案されている。
法として、これまでの人間による現場巡回や監視カメラ
による監視に代わって、プラントより取り込んだ画像に
対して画像処理を施すことにより、自動的に異常検出す
るものが種々提案されている。
【0003】そして、従来、このよう方法により異常検
出を行なうものとして、特開平62−197745号公
報に開示される蒸気漏れ検出装置が考えられている。つ
まり、かかる蒸気漏れ検出装置では、図6に示すように
プラントに設置された配管50の一部に亀裂51が生
じ、この亀裂51より水蒸気52が漏洩すると、この漏
洩水蒸気52に対してレーザ発生部53よりレーザ光5
4を照射し、このレーザ光54の照射により水蒸気52
より発生する散乱光55と周囲の壁面56から反射され
る散乱光57をテレビカメラ58で撮像する。この場
合、テレビカメラ58の前面には、図7に示すように検
光子591、592を有する回転板59を配置し、この
回転板59を駆動装置60により一定速度で回転させ
る。すると、テレビカメラ58前面に交互に出現する検
光子591、592により、水蒸気52より発生する散
乱光55は、照射光と平行な偏光方向のみが通過され、
壁面56から反射される散乱光57は、出現する検光子
591および592のいずれもが通過される。
出を行なうものとして、特開平62−197745号公
報に開示される蒸気漏れ検出装置が考えられている。つ
まり、かかる蒸気漏れ検出装置では、図6に示すように
プラントに設置された配管50の一部に亀裂51が生
じ、この亀裂51より水蒸気52が漏洩すると、この漏
洩水蒸気52に対してレーザ発生部53よりレーザ光5
4を照射し、このレーザ光54の照射により水蒸気52
より発生する散乱光55と周囲の壁面56から反射され
る散乱光57をテレビカメラ58で撮像する。この場
合、テレビカメラ58の前面には、図7に示すように検
光子591、592を有する回転板59を配置し、この
回転板59を駆動装置60により一定速度で回転させ
る。すると、テレビカメラ58前面に交互に出現する検
光子591、592により、水蒸気52より発生する散
乱光55は、照射光と平行な偏光方向のみが通過され、
壁面56から反射される散乱光57は、出現する検光子
591および592のいずれもが通過される。
【0004】この結果、水蒸気52からの散乱光55と
壁面56からの散乱光57が同じ測定視野内にあれば、
テレビカメラ58で時間差をおいて撮像される検光子5
91および592からの画像間には、水蒸気52からの
散乱光55の有無という差が生じるので、これら画像を
信号処理部61により比較し、不一致状態を検出するこ
とにより蒸気漏れを検知するようにしている。
壁面56からの散乱光57が同じ測定視野内にあれば、
テレビカメラ58で時間差をおいて撮像される検光子5
91および592からの画像間には、水蒸気52からの
散乱光55の有無という差が生じるので、これら画像を
信号処理部61により比較し、不一致状態を検出するこ
とにより蒸気漏れを検知するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
水蒸気52からの散乱光55と壁面56からの散乱光5
7を検出する方法では、センシング手段であるテレビカ
メラ58の感度波長帯にレーザ光54の波長を含んでい
るため、壁面56からの散乱光57の影響を受け易く、
このためSN比が悪化し検出感度が低下するという問題
があった。
水蒸気52からの散乱光55と壁面56からの散乱光5
7を検出する方法では、センシング手段であるテレビカ
メラ58の感度波長帯にレーザ光54の波長を含んでい
るため、壁面56からの散乱光57の影響を受け易く、
このためSN比が悪化し検出感度が低下するという問題
があった。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ミスト検出を確実に行なうことができるとともに、
SN比を改善した良好な検出感度を得られるミスト検出
装置を提供することを目的とする。
で、ミスト検出を確実に行なうことができるとともに、
SN比を改善した良好な検出感度を得られるミスト検出
装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ミストを発熱させる光を照射する発光手段と、この発光
手段による光の照射により発熱したミストの熱線を検出
する赤外線カメラと、この赤外線カメラの信号からミス
ト検出を行なうミスト検出手段とにより構成している。
ミストを発熱させる光を照射する発光手段と、この発光
手段による光の照射により発熱したミストの熱線を検出
する赤外線カメラと、この赤外線カメラの信号からミス
ト検出を行なうミスト検出手段とにより構成している。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記発光手段は、レーザ光を照射するもの
であり、前記赤外線カメラは、前記レーザ光の波長をカ
ットするフィルタを有するものである。
明において、前記発光手段は、レーザ光を照射するもの
であり、前記赤外線カメラは、前記レーザ光の波長をカ
ットするフィルタを有するものである。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記発光手段は、白色光を照射するもので
ある。
明において、前記発光手段は、白色光を照射するもので
ある。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明が適用されるミス
ト検出装置の概略構成を示している。図において、1は
プラントに設置された配管で、ここでは、配管1の一部
に亀裂部2が生じ、この亀裂部2より被検出対象のミス
トとして水蒸気3が漏洩している状態を示している。
に従い説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明が適用されるミス
ト検出装置の概略構成を示している。図において、1は
プラントに設置された配管で、ここでは、配管1の一部
に亀裂部2が生じ、この亀裂部2より被検出対象のミス
トとして水蒸気3が漏洩している状態を示している。
【0011】配管1に対向してレーザ発光部4を配置し
ている。このレーザ発光部4は、図2に示すように配管
1の亀裂部2より漏洩される水蒸気3に対してレーザ光
5を所定の振り角度θでスキャン照射し、水蒸気3にレ
ーザ光5を吸収させることにより、2次元的に表示され
る発熱部31を発生させるようにしている。
ている。このレーザ発光部4は、図2に示すように配管
1の亀裂部2より漏洩される水蒸気3に対してレーザ光
5を所定の振り角度θでスキャン照射し、水蒸気3にレ
ーザ光5を吸収させることにより、2次元的に表示され
る発熱部31を発生させるようにしている。
【0012】また、配管1に対向して赤外線カメラ6を
配置している。この赤外線カメラ6は、配管1の亀裂部
2より漏洩される水蒸気3の2次元的に表示される発熱
部31の熱線を検知するものである。また、この赤外線
カメラ6の前面には、レーザ光5のレーザ波長をカット
するためのフィルタ7を配置している。この場合、レー
ザ光5のレーザ波長501は、1.064μm程度であ
るのに対し、水蒸気3の発熱部31より発生する熱線波
長301は、数〜数十μmで、これらの関係は、図3に
示すようになっており、このうちのレーザ光5によるレ
ーザ波長501をフィルタ7によりカットするようにな
っている。
配置している。この赤外線カメラ6は、配管1の亀裂部
2より漏洩される水蒸気3の2次元的に表示される発熱
部31の熱線を検知するものである。また、この赤外線
カメラ6の前面には、レーザ光5のレーザ波長をカット
するためのフィルタ7を配置している。この場合、レー
ザ光5のレーザ波長501は、1.064μm程度であ
るのに対し、水蒸気3の発熱部31より発生する熱線波
長301は、数〜数十μmで、これらの関係は、図3に
示すようになっており、このうちのレーザ光5によるレ
ーザ波長501をフィルタ7によりカットするようにな
っている。
【0013】赤外線カメラ6には、信号処理部8を接続
している。この信号処理部8は、赤外線カメラ6からの
出力を信号処理することで、水蒸気の有無を検知し、こ
の結果を表示部9に表示するようにしている。
している。この信号処理部8は、赤外線カメラ6からの
出力を信号処理することで、水蒸気の有無を検知し、こ
の結果を表示部9に表示するようにしている。
【0014】このような構成において、いま、配管1の
亀裂部2より被検出対象のミストである水蒸気3が漏洩
しているものとする。
亀裂部2より被検出対象のミストである水蒸気3が漏洩
しているものとする。
【0015】この状態から、水蒸気3に対してレーザ発
光部4よりレーザ光5を所定の振り角度θでスキャン照
射させる。すると、レーザ光5は、水蒸気3に吸収さ
れ、図2に示すように2次元的に表示される発熱部31
を発生させる。
光部4よりレーザ光5を所定の振り角度θでスキャン照
射させる。すると、レーザ光5は、水蒸気3に吸収さ
れ、図2に示すように2次元的に表示される発熱部31
を発生させる。
【0016】この状態で、この2次元的に表示される発
熱部31の熱線を、フィルタ7を介して赤外線カメラ6
で検出する。この場合、レーザ光5のレーザ波長501
は、フィルタ7によりカットされるので、図3に示すよ
うにレーザ波長501より十分に帯域の離れている水蒸
気3の発熱部31より発生する熱線波長301のみが赤
外線カメラ6で検出される。つまり、赤外線カメラ6
は、レーザ光5のレーザ波長501が除去され、水蒸気
3からの散乱光を始め、周囲の壁面10から反射される
散乱光11などの影響を受けない発熱部31からの熱線
波長301のみを検出することになる。
熱部31の熱線を、フィルタ7を介して赤外線カメラ6
で検出する。この場合、レーザ光5のレーザ波長501
は、フィルタ7によりカットされるので、図3に示すよ
うにレーザ波長501より十分に帯域の離れている水蒸
気3の発熱部31より発生する熱線波長301のみが赤
外線カメラ6で検出される。つまり、赤外線カメラ6
は、レーザ光5のレーザ波長501が除去され、水蒸気
3からの散乱光を始め、周囲の壁面10から反射される
散乱光11などの影響を受けない発熱部31からの熱線
波長301のみを検出することになる。
【0017】そして、この赤外線カメラ6からの出力
は、信号処理部8に与えられ、ここで信号処理されるこ
とで、水蒸気3の有無が判定され、この結果が表示部9
に表示される。
は、信号処理部8に与えられ、ここで信号処理されるこ
とで、水蒸気3の有無が判定され、この結果が表示部9
に表示される。
【0018】なお、周囲の壁面10が吸光性の良いもの
であれば、レーザ光54により昇温され、熱線を発する
ことがあるが、この昇温部分は、レーザ光の散乱部分よ
り小さいので、この熱線が赤外線カメラ6による水蒸気
3の検出に影響を与えることはない。
であれば、レーザ光54により昇温され、熱線を発する
ことがあるが、この昇温部分は、レーザ光の散乱部分よ
り小さいので、この熱線が赤外線カメラ6による水蒸気
3の検出に影響を与えることはない。
【0019】従って、このようにすれば、水蒸気3に対
しレーザ発光部4よりレーザ光5を所定の振り角度θで
スキャン照射させ、レーザ光5を水蒸気3に吸収させて
2次元的に表示される発熱部31を発生させ、この発熱
部31からの熱線を赤外線カメラ6により検出すること
により、水蒸気3つまりミストの有無を確実に検出する
ことができる。また、同時に、レーザ光5のレーザ波長
501をフィルタ7によりカットして、検出対象の水蒸
気3の発熱部31からの熱線波長301のみを検出する
ようにしたので、周囲の壁面10から反射される散乱光
11などの影響を受けることが全くない、SN比を改善
した良好な検出感度を得ることもできる。 (第2の実施の形態)第1の実施の形態では、水蒸気3
に対してレーザ発光部4よりレーザ光5を照射し、これ
による熱線を赤外線カメラ6で検出しているが、レーザ
光5は、波長帯域が狭いため、水蒸気3が吸収する波長
の一部しか利用できず、昇温効率に問題がある。そこ
で、この第2の実施の形態では、フラッシュランプの水
蒸気が吸収する波長をいくつか含む白色光を用いること
で、これらの問題点を解消している。
しレーザ発光部4よりレーザ光5を所定の振り角度θで
スキャン照射させ、レーザ光5を水蒸気3に吸収させて
2次元的に表示される発熱部31を発生させ、この発熱
部31からの熱線を赤外線カメラ6により検出すること
により、水蒸気3つまりミストの有無を確実に検出する
ことができる。また、同時に、レーザ光5のレーザ波長
501をフィルタ7によりカットして、検出対象の水蒸
気3の発熱部31からの熱線波長301のみを検出する
ようにしたので、周囲の壁面10から反射される散乱光
11などの影響を受けることが全くない、SN比を改善
した良好な検出感度を得ることもできる。 (第2の実施の形態)第1の実施の形態では、水蒸気3
に対してレーザ発光部4よりレーザ光5を照射し、これ
による熱線を赤外線カメラ6で検出しているが、レーザ
光5は、波長帯域が狭いため、水蒸気3が吸収する波長
の一部しか利用できず、昇温効率に問題がある。そこ
で、この第2の実施の形態では、フラッシュランプの水
蒸気が吸収する波長をいくつか含む白色光を用いること
で、これらの問題点を解消している。
【0020】図4は、本発明の第2の実施の形態の概略
構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付し
ている。
構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付し
ている。
【0021】この場合、配管1に対向して発光装置21
を配置している。この発光装置21は、フラッシュラン
プ22を有するもので、このフラッシュランプ22から
の白色光を配管1の亀裂部2より漏洩される水蒸気3に
照射するようにしている。この場合、フラッシュランプ
22は、水蒸気3が吸収する波長をいくつか含む昇温効
率の良い白色光を発生するもので、このような白色光
を、例えば数百ワットで短時間照射することにより、水
蒸気3を急激に昇温させるようにしている。
を配置している。この発光装置21は、フラッシュラン
プ22を有するもので、このフラッシュランプ22から
の白色光を配管1の亀裂部2より漏洩される水蒸気3に
照射するようにしている。この場合、フラッシュランプ
22は、水蒸気3が吸収する波長をいくつか含む昇温効
率の良い白色光を発生するもので、このような白色光
を、例えば数百ワットで短時間照射することにより、水
蒸気3を急激に昇温させるようにしている。
【0022】その他は、図1と同様である。
【0023】このような構成において、まず、図5
(b)に示すようにフラッシュランプ22による白色光
を短時間、例えばmsecオーダで照射する。すると、
同図(a)に示すように水蒸気3の温度23は、背景の
壁面10が加熱される前に、急激に上昇し、その後、徐
々に降下する。
(b)に示すようにフラッシュランプ22による白色光
を短時間、例えばmsecオーダで照射する。すると、
同図(a)に示すように水蒸気3の温度23は、背景の
壁面10が加熱される前に、急激に上昇し、その後、徐
々に降下する。
【0024】そして、フラッシュランプ22による白色
光の照射が終了した時点で、同図(c)に示すよう図示
しないトリガ回路よりトリガを発生させ、同図(d)に
示すタイミングで降下中の水蒸気温度23による熱線を
赤外線カメラ6で取り込む。
光の照射が終了した時点で、同図(c)に示すよう図示
しないトリガ回路よりトリガを発生させ、同図(d)に
示すタイミングで降下中の水蒸気温度23による熱線を
赤外線カメラ6で取り込む。
【0025】ここで、赤外線カメラ6への熱線の取り込
みをフラッシュランプ22による白色光の照射が終了し
てから行なうのは、白色光には、赤外線カメラ6が検出
する熱線波長を含むからで、フラッシュランプ22の照
射中に赤外線カメラ6を作動させると、ハレーションを
生じてしまうからである。
みをフラッシュランプ22による白色光の照射が終了し
てから行なうのは、白色光には、赤外線カメラ6が検出
する熱線波長を含むからで、フラッシュランプ22の照
射中に赤外線カメラ6を作動させると、ハレーションを
生じてしまうからである。
【0026】その後、赤外線カメラ6に取り込まれた水
蒸気温度23にかかる出力は、信号処理部8に与えら
れ、ここで信号処理されて水蒸気3の有無が判定され、
この結果が表示部9に表示される。
蒸気温度23にかかる出力は、信号処理部8に与えら
れ、ここで信号処理されて水蒸気3の有無が判定され、
この結果が表示部9に表示される。
【0027】従って、このようにすれば、フラッシュラ
ンプ22による白色光を用いて、水蒸気3を短時間で加
熱するようにしたので、背景が加熱される前に水蒸気3
だけを加熱することができる。つまり、背景が加熱され
る前に、検出対象の水蒸気3のみを効果的に加熱でき、
この時の熱線のみを赤外線カメラ6により検出できるの
で、背景光の影響を受けることが全くない、SN比を改
善した良好な検出感度を得ることができる。
ンプ22による白色光を用いて、水蒸気3を短時間で加
熱するようにしたので、背景が加熱される前に水蒸気3
だけを加熱することができる。つまり、背景が加熱され
る前に、検出対象の水蒸気3のみを効果的に加熱でき、
この時の熱線のみを赤外線カメラ6により検出できるの
で、背景光の影響を受けることが全くない、SN比を改
善した良好な検出感度を得ることができる。
【0028】なお、上述した実施の形態では、被検出対
象のミストとして水蒸気3の例をのべたが、排気ガスや
有害浮遊微粒子などの検出に適用することもできる。
象のミストとして水蒸気3の例をのべたが、排気ガスや
有害浮遊微粒子などの検出に適用することもできる。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
光手段による光の照射により発熱したミストの熱線を赤
外線カメラで検出し、この赤外線カメラの信号からミス
ト検出を行なうようにしたので、ミストの有無を確実に
検出することができる。
光手段による光の照射により発熱したミストの熱線を赤
外線カメラで検出し、この赤外線カメラの信号からミス
ト検出を行なうようにしたので、ミストの有無を確実に
検出することができる。
【0030】また、発光手段からのレーザ光の照射に対
して、赤外線カメラ側に、レーザ光の波長をカットする
フィルタを設けるようにしたので、周囲から反射される
散乱光などの影響を受けることが全くない、SN比を改
善した良好な検出感度を得ることができる。
して、赤外線カメラ側に、レーザ光の波長をカットする
フィルタを設けるようにしたので、周囲から反射される
散乱光などの影響を受けることが全くない、SN比を改
善した良好な検出感度を得ることができる。
【0031】さらに、白色光を照射する発光手段を用い
ることにより、背景が加熱される前に検出対象のミスト
のみを加熱でき、これによる熱線のみを赤外線カメラに
より検出できるので、背景光の影響を受けることが全く
ない、SN比を改善した良好な検出感度を得ることがで
きる。
ることにより、背景が加熱される前に検出対象のミスト
のみを加熱でき、これによる熱線のみを赤外線カメラに
より検出できるので、背景光の影響を受けることが全く
ない、SN比を改善した良好な検出感度を得ることがで
きる。
【図1】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す
図。
図。
【図2】第1の実施の形態でのレーザ光と発熱部の関係
を示す図。
を示す図。
【図3】第1の実施の形態のレーザ光のレーザ波長と発
熱部の熱線波長の関係を示す図。
熱部の熱線波長の関係を示す図。
【図4】本発明の第2の実施の形態の概略構成を示す
図。
図。
【図5】第2の実施の形態の動作を説明するための図。
【図6】従来のミスト検出装置の概略構成を示す図。
【図7】従来のミスト検出装置に用いられる回転板の概
略構成を示す図。
略構成を示す図。
1…配管 2…亀裂部 3…水蒸気 31…発熱部 301…熱線波長 4…レーザ発光部 5…レーザ光 6…赤外線カメラ 7…フィルタ 8…信号処理部 9…表示部 10…壁面 11…散乱光 21…発光装置 22…フラッシュランプ 23…水蒸気温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G040 AA05 AB12 BA13 BA23 BA29 BB04 CA02 CA12 CA23 DA06 DA12 DA15 EA06 EB02 EC02 GA07 HA02 HA11 2G059 AA05 BB01 CC09 CC19 EE01 FF01 FF05 GG01 GG08 HH01 HH02 JJ03 KK04 LL04 NN01 NN05 PP04 2G067 AA01 AA11 AA48 BB17 CC04 DD08 DD11 EE03 EE08 EE09
Claims (3)
- 【請求項1】 ミストを発熱させる光を照射する発光手
段と、 この発光手段による光の照射により発熱したミストの熱
線を検出する赤外線カメラと、 この赤外線カメラの信号からミスト検出を行なうミスト
検出手段とを具備したことを特徴とするミスト検出装
置。 - 【請求項2】 前記発光手段は、レーザ光を照射するも
のであり、前記赤外線カメラは、前記レーザ光の波長を
カットするフィルタを有するものであることを特徴とす
る請求項1記載のミスト検出装置。 - 【請求項3】 前記発光手段は、白色光を照射するもの
であることを特徴とする請求項1記載のミスト検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20160998A JP2000035371A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | ミスト検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20160998A JP2000035371A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | ミスト検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000035371A true JP2000035371A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16443906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20160998A Withdrawn JP2000035371A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | ミスト検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000035371A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPWO2022163528A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | ||
WO2023084958A1 (ja) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 三菱パワー株式会社 | 部品の検査方法、部品の製造方法、及び部品の検査装置 |
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1998
- 1998-07-16 JP JP20160998A patent/JP2000035371A/ja not_active Withdrawn
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