JP2003161697A - 農産物の分光分析装置 - Google Patents
農産物の分光分析装置Info
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- JP2003161697A JP2003161697A JP2002293173A JP2002293173A JP2003161697A JP 2003161697 A JP2003161697 A JP 2003161697A JP 2002293173 A JP2002293173 A JP 2002293173A JP 2002293173 A JP2002293173 A JP 2002293173A JP 2003161697 A JP2003161697 A JP 2003161697A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 穀物等の成分分析において用いる検量線の適
否等を迅速に判定する。 【解決手段】 近赤外線等の照射によって農産物測定サ
ンプルの成分等を予め設定してある検量線に基づいて分
析する分析装置であって、該測定サンプルの測定と既知
の基準サンプルとを対比可能に測定すべく、サンプルセ
ットディスク７は、円盤の中心から所定距離離れた円周
上の所定位置に、複数個の透明容器（セル）とセラミッ
クからなる参照用反射板９を配設し、複数個の透明容器
（セル）のうち少なくとも一つは測定サンプル充填用透
明容器（セル）１０とし、少なくとも他の一つを既知の
成分を含有する基準サンプル充填用透明容器１１，１２
とし、該サンプルセットディスク７は、モータにより測
定時に回転するよう構成する。
否等を迅速に判定する。 【解決手段】 近赤外線等の照射によって農産物測定サ
ンプルの成分等を予め設定してある検量線に基づいて分
析する分析装置であって、該測定サンプルの測定と既知
の基準サンプルとを対比可能に測定すべく、サンプルセ
ットディスク７は、円盤の中心から所定距離離れた円周
上の所定位置に、複数個の透明容器（セル）とセラミッ
クからなる参照用反射板９を配設し、複数個の透明容器
（セル）のうち少なくとも一つは測定サンプル充填用透
明容器（セル）１０とし、少なくとも他の一つを既知の
成分を含有する基準サンプル充填用透明容器１１，１２
とし、該サンプルセットディスク７は、モータにより測
定時に回転するよう構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、農産物の分光分析装
置に関し、穀物の食味評価装置等に利用できる。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある成
分等の含有量等（目標値）を算出するために既知のサン
プルをもとに得た検量線は、外気温度、湿度、あるいは
光源の経時変化に影響を受け易い。このため従来は、定
期的に化学分析をしたサンプルを計測し、「ずれ」を確
認し、必要となれば検量線の修正を人為的に行なってい
た。 【０００３】 【課題を解決するための手段】近赤外線等の照射によっ
て農産物測定サンプルの成分等を予め設定してある検量
線に基づいて分析する分析装置であって、該測定サンプ
ルの測定と既知の基準サンプルとを対比可能に測定すべ
く、サンプルセットディスク７は、円盤の中心から所定
距離離れた円周上の所定位置に、複数個の透明容器（セ
ル）とセラミックからなる参照用反射板９を配設し、複
数個の透明容器（セル）のうち少なくとも一つは測定サ
ンプル充填用透明容器（セル）１０とし、少なくとも他
の一つを既知の成分を含有する基準サンプル充填用透明
容器１１，１２とし、該サンプルセットディスク７は、
モータにより測定時に回転するよう構成したことを特徴
とする。 【０００４】 【作用】測定サンプルの測定のみならず、既知の基準サ
ンプルをサンプルセットディスクの回転によって測定し
て対比可能とし、基準サンプルの検量線のずれを監視し
ながら、測定サンプルの検量線の適否を判定するもので
ある。 【０００５】 【効果】従来のように定期的な維持管理に比較して、農
産物生産現場や成果物の選果場などの外気温度や湿度な
ど環境条件の変化し易いところでも安定した精度が確保
できる。また、測定サンプル、基準サンプルおよび参照
用反射板９とをセットしたサンプルセットディスクの回
転によって、参照用反射板９，低レンジ基準サンプル，
測定サンプル，高レンジ基準サンプルを繰返し測定する
ことができるから、高低レンジの測定とも相俟って上記
環境条件の変化し易いところでの測定精度を確保する。 【０００６】また、測定サンプル、基準サンプルおよび
参照用反射板とを配設したサンプルセットディスクは、
モータにより測定時に回転するよう構成したため自動化
が図れる。 【０００７】 【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を図面に
基づき説明する。図１，２において、１は穀物サンプル
を照射する光源、２は集光用のレンズ、３はスリットで
あり、これらはレンズ２の光軸上にくるように配置す
る。４は光の通過と遮断とを行なうためのチョッパ、５
は複数のフィルタを取り付けたフィルタ付き円盤であ
る。６は反射ミラー、７は測定する穀物サンプルをセッ
トするサンプルセットディスク、８は光を検出する光電
検出器である。 【０００８】上記チョッパ４は、光の通過と遮断を行な
うために光の通過部と遮断部とを交互に形成した円盤で
あり、モータ４ａにより測定時に一定速度で回転するよ
うに構成される。フィルタ付き円盤５は円盤の中心から
等距離の位置に所定間隔で６個の穴をあけ、その各穴に
フィルタ５Ａ〜５Ｆを取り付けたものであり、モータ５
ａにより測定時に間歇回転し、その停止時にこれらフィ
ルタ５Ａ〜５Ｆのいずれか一がレンズ２の光軸上にくる
ように構成する。これらフィルタ５Ａ〜５Ｆは測定サン
プルにおける測定対象成分、例えば蛋白質の吸収に特徴
を有する所定波長（因みに蛋白質の場合には、2150ｎ
ｍ，2170ｎｍ,2190ｎｍ等）の近赤外線を透過させるも
のに設定される。 【０００９】サンプルセットディスク７は、円盤の中心
から所定距離離れた円周上の所定位置に、セラミックか
らなる参照用反射板９、穀物粒子の大きさを非常に小さ
く粉砕した測定サンプルを充填した透明容器（セル）１
０、及び既知の成分を含有する基準サンプルを充填した
透明容器１１，１２を配設している。この基準サンプル
は例えば成分測定すべき検量線の適応レンジの最大と最
小とに設定する。即ち、玄米の蛋白含量を測定する場合
であれば、玄米の蛋白含量が最小域（例えば８％）にあ
る玄米サンプル、及び逆にこれが最大域（例えば１０
％）にある玄米サンプルに設定する如きである。サンプ
ルセットディスク７はモータ７ａにより測定時に回転す
るとともに、その停止時には反射ミラー６からの反射光
上にこれらサンプルが位置するように構成している。な
お、サンプルは参照用反射板９，低レンジ基準サンプ
ル，測定サンプル，高レンジ基準サンプルの順に繰返し
測定できる構成としている。 【００１０】光検出器８の後段には、信号の増幅を行な
う増幅器１３、Ａ／Ｄ変換を行なうＡ／Ｄ変換器１４、
及びマイクロコンピュータ等で構成される演算器１５を
接続する。この演算器１５は光電検出器８の検出値に基
づき、予め記憶された検量線に基づき蛋白含量を求める
等の各種処理を行なう。演算器１５で求められた穀物サ
ンプルの蛋白含量等は液晶表示器などで構成する表示器
１６に表示される。 【００１１】尚、１７，１８は反射光を検出器８に導く
ための光学系である。上例の作用について説明する。フ
ィルタ付き円盤５が図に示す位置にあり、チョッパ４が
所定速度で回転しているものとする。このときには光源
１から発射された光はレンズ２、スリット３を経由して
チョッパ４で通過と遮断を繰返し、通過した光はフィル
タ５Ａにて設定された波長の近赤外線のみが透過する。
この透過光は反射ミラー６で反射されたのち、下方で待
機するサンプルセットディスク７の参照用反射板９に向
けて投光照射される。 【００１２】上記参照用反射板９で反射した反射光は、
光電検出器８で受光されて光電変換される。光電変換さ
れた電気信号は、増幅器１３でＡ／Ｄ変換されて演算器
１５に入力される。このような参照用反射板９からの反
射光はチョッパ４を光が通過するたびに間歇的に得られ
る。そこで、演算器１５は、光電検出器８から出力され
る複数の電気信号に基づきその平均値Ｒ0i（ｉはフィル
タを示す）を算出する。 【００１３】次にサンプルセットディスク７を回転し、
低レベル基準サンプルを投光部に移動させる。同様に反
射光から得られる電気信号を測定して平均値ＲLiを求め
る。更に、測定サンプル、及び高レベル基準サンプルの
夫々測定平均値ＲXi，ＲHiを求めて記憶する。次いで各
測定値から吸光度を求める。即ち、吸光度ＯＤji＝ｌｏ
ｇＲ0i／Ｒji（ｊ＝０，Ｌ，Ｈ）によって算出する。 【００１４】上記吸光度を算出すると、予め設定してい
た検量線に基づいて目標値ｙjを求める。ここでｙj＝ｋ
0＋Σ（ｋj・ＯＤji）の算出式及びその定数ｋ0，ｋj等
は、求めようとする成分毎に各設定されている。こうし
て得た基準サンプルの目標値ｙL，ｙHについて、化学分
析等によって予め知っており記憶装置に適宜記憶させた
値と比較し、それらとのずれの有無を比較処理する。
「ずれ」がないと判断されると、測定サンプルに関する
検量線についてもずれがなく又は極めて小さいものと推
定し、算出された目標値ｙXを表示すべくなし、上記
「ずれ」があるときはその「ずれ」量によって目標値ｙ
Xを修正し、この修正値ｙ’Xを表示する。
置に関し、穀物の食味評価装置等に利用できる。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある成
分等の含有量等（目標値）を算出するために既知のサン
プルをもとに得た検量線は、外気温度、湿度、あるいは
光源の経時変化に影響を受け易い。このため従来は、定
期的に化学分析をしたサンプルを計測し、「ずれ」を確
認し、必要となれば検量線の修正を人為的に行なってい
た。 【０００３】 【課題を解決するための手段】近赤外線等の照射によっ
て農産物測定サンプルの成分等を予め設定してある検量
線に基づいて分析する分析装置であって、該測定サンプ
ルの測定と既知の基準サンプルとを対比可能に測定すべ
く、サンプルセットディスク７は、円盤の中心から所定
距離離れた円周上の所定位置に、複数個の透明容器（セ
ル）とセラミックからなる参照用反射板９を配設し、複
数個の透明容器（セル）のうち少なくとも一つは測定サ
ンプル充填用透明容器（セル）１０とし、少なくとも他
の一つを既知の成分を含有する基準サンプル充填用透明
容器１１，１２とし、該サンプルセットディスク７は、
モータにより測定時に回転するよう構成したことを特徴
とする。 【０００４】 【作用】測定サンプルの測定のみならず、既知の基準サ
ンプルをサンプルセットディスクの回転によって測定し
て対比可能とし、基準サンプルの検量線のずれを監視し
ながら、測定サンプルの検量線の適否を判定するもので
ある。 【０００５】 【効果】従来のように定期的な維持管理に比較して、農
産物生産現場や成果物の選果場などの外気温度や湿度な
ど環境条件の変化し易いところでも安定した精度が確保
できる。また、測定サンプル、基準サンプルおよび参照
用反射板９とをセットしたサンプルセットディスクの回
転によって、参照用反射板９，低レンジ基準サンプル，
測定サンプル，高レンジ基準サンプルを繰返し測定する
ことができるから、高低レンジの測定とも相俟って上記
環境条件の変化し易いところでの測定精度を確保する。 【０００６】また、測定サンプル、基準サンプルおよび
参照用反射板とを配設したサンプルセットディスクは、
モータにより測定時に回転するよう構成したため自動化
が図れる。 【０００７】 【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を図面に
基づき説明する。図１，２において、１は穀物サンプル
を照射する光源、２は集光用のレンズ、３はスリットで
あり、これらはレンズ２の光軸上にくるように配置す
る。４は光の通過と遮断とを行なうためのチョッパ、５
は複数のフィルタを取り付けたフィルタ付き円盤であ
る。６は反射ミラー、７は測定する穀物サンプルをセッ
トするサンプルセットディスク、８は光を検出する光電
検出器である。 【０００８】上記チョッパ４は、光の通過と遮断を行な
うために光の通過部と遮断部とを交互に形成した円盤で
あり、モータ４ａにより測定時に一定速度で回転するよ
うに構成される。フィルタ付き円盤５は円盤の中心から
等距離の位置に所定間隔で６個の穴をあけ、その各穴に
フィルタ５Ａ〜５Ｆを取り付けたものであり、モータ５
ａにより測定時に間歇回転し、その停止時にこれらフィ
ルタ５Ａ〜５Ｆのいずれか一がレンズ２の光軸上にくる
ように構成する。これらフィルタ５Ａ〜５Ｆは測定サン
プルにおける測定対象成分、例えば蛋白質の吸収に特徴
を有する所定波長（因みに蛋白質の場合には、2150ｎ
ｍ，2170ｎｍ,2190ｎｍ等）の近赤外線を透過させるも
のに設定される。 【０００９】サンプルセットディスク７は、円盤の中心
から所定距離離れた円周上の所定位置に、セラミックか
らなる参照用反射板９、穀物粒子の大きさを非常に小さ
く粉砕した測定サンプルを充填した透明容器（セル）１
０、及び既知の成分を含有する基準サンプルを充填した
透明容器１１，１２を配設している。この基準サンプル
は例えば成分測定すべき検量線の適応レンジの最大と最
小とに設定する。即ち、玄米の蛋白含量を測定する場合
であれば、玄米の蛋白含量が最小域（例えば８％）にあ
る玄米サンプル、及び逆にこれが最大域（例えば１０
％）にある玄米サンプルに設定する如きである。サンプ
ルセットディスク７はモータ７ａにより測定時に回転す
るとともに、その停止時には反射ミラー６からの反射光
上にこれらサンプルが位置するように構成している。な
お、サンプルは参照用反射板９，低レンジ基準サンプ
ル，測定サンプル，高レンジ基準サンプルの順に繰返し
測定できる構成としている。 【００１０】光検出器８の後段には、信号の増幅を行な
う増幅器１３、Ａ／Ｄ変換を行なうＡ／Ｄ変換器１４、
及びマイクロコンピュータ等で構成される演算器１５を
接続する。この演算器１５は光電検出器８の検出値に基
づき、予め記憶された検量線に基づき蛋白含量を求める
等の各種処理を行なう。演算器１５で求められた穀物サ
ンプルの蛋白含量等は液晶表示器などで構成する表示器
１６に表示される。 【００１１】尚、１７，１８は反射光を検出器８に導く
ための光学系である。上例の作用について説明する。フ
ィルタ付き円盤５が図に示す位置にあり、チョッパ４が
所定速度で回転しているものとする。このときには光源
１から発射された光はレンズ２、スリット３を経由して
チョッパ４で通過と遮断を繰返し、通過した光はフィル
タ５Ａにて設定された波長の近赤外線のみが透過する。
この透過光は反射ミラー６で反射されたのち、下方で待
機するサンプルセットディスク７の参照用反射板９に向
けて投光照射される。 【００１２】上記参照用反射板９で反射した反射光は、
光電検出器８で受光されて光電変換される。光電変換さ
れた電気信号は、増幅器１３でＡ／Ｄ変換されて演算器
１５に入力される。このような参照用反射板９からの反
射光はチョッパ４を光が通過するたびに間歇的に得られ
る。そこで、演算器１５は、光電検出器８から出力され
る複数の電気信号に基づきその平均値Ｒ0i（ｉはフィル
タを示す）を算出する。 【００１３】次にサンプルセットディスク７を回転し、
低レベル基準サンプルを投光部に移動させる。同様に反
射光から得られる電気信号を測定して平均値ＲLiを求め
る。更に、測定サンプル、及び高レベル基準サンプルの
夫々測定平均値ＲXi，ＲHiを求めて記憶する。次いで各
測定値から吸光度を求める。即ち、吸光度ＯＤji＝ｌｏ
ｇＲ0i／Ｒji（ｊ＝０，Ｌ，Ｈ）によって算出する。 【００１４】上記吸光度を算出すると、予め設定してい
た検量線に基づいて目標値ｙjを求める。ここでｙj＝ｋ
0＋Σ（ｋj・ＯＤji）の算出式及びその定数ｋ0，ｋj等
は、求めようとする成分毎に各設定されている。こうし
て得た基準サンプルの目標値ｙL，ｙHについて、化学分
析等によって予め知っており記憶装置に適宜記憶させた
値と比較し、それらとのずれの有無を比較処理する。
「ずれ」がないと判断されると、測定サンプルに関する
検量線についてもずれがなく又は極めて小さいものと推
定し、算出された目標値ｙXを表示すべくなし、上記
「ずれ」があるときはその「ずれ」量によって目標値ｙ
Xを修正し、この修正値ｙ’Xを表示する。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置概要図である。
【図２】その斜視図である。
【図３】ブロック図である。
【図４】フロー図である。
【符号の説明】
１ 光源 ２ 集光用レンズ
３ スリット ４ チョッパ
５ フィルタ付き円盤 ６ 反射ミラー
７ サンプルセットディスク
８ 光電検出器 ９ 参照用反射板
１０，１１，１２ 透明容器（セル）
１３ 増幅器 １４ Ａ／Ｄ変換器
１５ 演算器 １６ 表示器
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１０月２８日（２００２．１０．
２８） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】全文 【補正方法】変更 【補正内容】 【書類名】 明細書 【発明の名称】 農産物の分光分析装置 【特許請求の範囲】 【請求項１】 近赤外線等の照射によって農産物測定サ
ンプルの成分等を予め設定してある検量線に基づいて分
析する分析装置であって、該測定サンプルの測定と既知
の基準サンプルとを対比可能に測定すべく、サンプルセ
ットディスク７は、円盤の中心から所定距離離れた円周
上の所定位置に、複数個の透明容器（セル）とセラミッ
クからなる参照用反射板９を配設し、複数個の透明容器
（セル）のうち少なくとも一つは測定サンプル充填用透
明容器（セル）１０とし、少なくとも他の一つを既知の
成分を含有する基準サンプル充填用透明容器１１，１２
とし、該サンプルセットディスク７は、モータにより測
定時に回転するよう構成したことを特徴とする分光分析
装置。 【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、農産物の分光分析装
置に関し、穀物の食味評価装置等に利用できる。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある成
分等の含有量等（目標値）を算出するために既知のサン
プルをもとに得た検量線は、外気温度、湿度、あるいは
光源の経時変化に影響を受け易い。このため従来は、定
期的に化学分析をしたサンプルを計測し、「ずれ」を確
認し、必要となれば検量線の修正を人為的に行なってい
た。 【０００３】なお、標準試料での校正は化学反応による
発色の程度により定量分析をする１波長による分光光度
計が主である（特開昭６１−２５９１４１号公報）。こ
の発明は、多波長を用いて近赤外分光分析を行う農産物
にあって、単なる標準板を用意するのみでは困難な測定
精度の向上をはかろうとするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】近赤外線等の照射によっ
て農産物測定サンプルの成分等を予め設定してある検量
線に基づいて分析する分析装置であって、該測定サンプ
ルの測定と既知の基準サンプルとを対比可能に測定すべ
く、サンプルセットディスク７は、円盤の中心から所定
距離離れた円周上の所定位置に、複数個の透明容器（セ
ル）とセラミックからなる参照用反射板９を配設し、複
数個の透明容器（セル）のうち少なくとも一つは測定サ
ンプル充填用透明容器（セル）１０とし、少なくとも他
の一つを既知の成分を含有する基準サンプル充填用透明
容器１１，１２とし、該サンプルセットディスク７は、
モータにより測定時に回転するよう構成したことを特徴
とする。 【０００５】 【作用】測定サンプルの測定のみならず、既知の基準サ
ンプルをサンプルセットディスクの回転によって測定し
て対比可能とし、基準サンプルの検量線のずれを監視し
ながら、測定サンプルの検量線の適否を判定するもので
ある。 【０００６】 【効果】従来のように定期的な維持管理に比較して、農
産物生産現場や成果物の選果場などの外気温度や湿度な
ど環境条件の変化し易いところでも安定した精度が確保
できる。すなわち、既知の実際サンプルを試料測定に並
行して自動的に測定することで、光源の劣化はもちろん
分光手段や検出器の劣化や電気信号のゆらぎなどを含
め、総合的に適否の確認をし、また必要に応じて自動的
に校正ができる。もって重回帰分析等の多数の波長に対
する吸光度変化で成分分析を行う近赤外分析における信
頼性の向上となる。 【０００７】また、測定サンプル、基準サンプルおよび
参照用反射板９とをセットしたサンプルセットディスク
の回転によって、参照用反射板９，低レンジ基準サンプ
ル，測定サンプル，高レンジ基準サンプルを繰返し測定
することができるから、高低レンジの測定とも相俟って
上記環境条件の変化し易いところでの測定精度を確保す
る。 【０００８】また、測定サンプル、基準サンプルおよび
参照用反射板とを配設したサンプルセットディスクは、
モータにより測定時に回転するよう構成したため自動化
が図れる。 【０００９】 【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を図面に
基づき説明する。図１，２において、１は穀物サンプル
を照射する光源、２は集光用のレンズ、３はスリットで
あり、これらはレンズ２の光軸上にくるように配置す
る。４は光の通過と遮断とを行なうためのチョッパ、５
は複数のフィルタを取り付けたフィルタ付き円盤であ
る。６は反射ミラー、７は測定する穀物サンプルをセッ
トするサンプルセットディスク、８は光を検出する光電
検出器である。 【００１０】上記チョッパ４は、光の通過と遮断を行な
うために光の通過部と遮断部とを交互に形成した円盤で
あり、モータ４ａにより測定時に一定速度で回転するよ
うに構成される。フィルタ付き円盤５は円盤の中心から
等距離の位置に所定間隔で６個の穴をあけ、その各穴に
フィルタ５Ａ〜５Ｆを取り付けたものであり、モータ５
ａにより測定時に間歇回転し、その停止時にこれらフィ
ルタ５Ａ〜５Ｆのいずれか一がレンズ２の光軸上にくる
ように構成する。これらフィルタ５Ａ〜５Ｆは測定サン
プルにおける測定対象成分、例えば蛋白質の吸収に特徴
を有する所定波長（因みに蛋白質の場合には、2150ｎ
ｍ，2170ｎｍ,2190ｎｍ等）の近赤外線を透過させるも
のに設定される。 【００１１】サンプルセットディスク７は、円盤の中心
から所定距離離れた円周上の所定位置に、セラミックか
らなる参照用反射板９、穀物粒子の大きさを非常に小さ
く粉砕した測定サンプルを充填した透明容器（セル）１
０、及び既知の成分を含有する基準サンプルを充填した
透明容器１１，１２を配設している。この基準サンプル
は例えば成分測定すべき検量線の適応レンジの最大と最
小とに設定する。即ち、玄米の蛋白含量を測定する場合
であれば、玄米の蛋白含量が最小域（例えば８％）にあ
る玄米サンプル、及び逆にこれが最大域（例えば１０
％）にある玄米サンプルに設定する如きである。サンプ
ルセットディスク７はモータ７ａにより測定時に回転す
るとともに、その停止時には反射ミラー６からの反射光
上にこれらサンプルが位置するように構成している。な
お、サンプルは参照用反射板９，低レンジ基準サンプ
ル，測定サンプル，高レンジ基準サンプルの順に繰返し
測定できる構成としている。 【００１２】光検出器８の後段には、信号の増幅を行な
う増幅器１３、Ａ／Ｄ変換を行なうＡ／Ｄ変換器１４、
及びマイクロコンピュータ等で構成される演算器１５を
接続する。この演算器１５は光電検出器８の検出値に基
づき、予め記憶された検量線に基づき蛋白含量を求める
等の各種処理を行なう。演算器１５で求められた穀物サ
ンプルの蛋白含量等は液晶表示器などで構成する表示器
１６に表示される。 【００１３】尚、１７，１８は反射光を検出器８に導く
ための光学系である。上例の作用について説明する。フ
ィルタ付き円盤５が図に示す位置にあり、チョッパ４が
所定速度で回転しているものとする。このときには光源
１から発射された光はレンズ２、スリット３を経由して
チョッパ４で通過と遮断を繰返し、通過した光はフィル
タ５Ａにて設定された波長の近赤外線のみが透過する。
この透過光は反射ミラー６で反射されたのち、下方で待
機するサンプルセットディスク７の参照用反射板９に向
けて投光照射される。 【００１４】上記参照用反射板９で反射した反射光は、
光電検出器８で受光されて光電変換される。光電変換さ
れた電気信号は、増幅器１３でＡ／Ｄ変換されて演算器
１５に入力される。このような参照用反射板９からの反
射光はチョッパ４を光が通過するたびに間歇的に得られ
る。そこで、演算器１５は、光電検出器８から出力され
る複数の電気信号に基づきその平均値Ｒ0i（ｉはフィル
タを示す）を算出する。 【００１５】次にサンプルセットディスク７を回転し、
低レベル基準サンプルを投光部に移動させる。同様に反
射光から得られる電気信号を測定して平均値ＲLiを求め
る。更に、測定サンプル、及び高レベル基準サンプルの
夫々測定平均値ＲXi，ＲHiを求めて記憶する。次いで各
測定値から吸光度を求める。即ち、吸光度ＯＤji＝ｌｏ
ｇＲ0i／Ｒji（ｊ＝０，Ｌ，Ｈ）によって算出する。 【００１６】上記吸光度を算出すると、予め設定してい
た検量線に基づいて目標値ｙjを求める。ここでｙj＝ｋ
0＋Σ（ｋj・ＯＤji）の算出式及びその定数ｋ0，ｋj等
は、求めようとする成分毎に各設定されている。こうし
て得た基準サンプルの目標値ｙL，ｙHについて、化学分
析等によって予め知っており記憶装置に適宜記憶させた
値と比較し、それらとのずれの有無を比較処理する。
「ずれ」がないと判断されると、測定サンプルに関する
検量線についてもずれがなく又は極めて小さいものと推
定し、算出された目標値ｙXを表示すべくなし、上記
「ずれ」があるときはその「ずれ」量によって目標値ｙ
Xを修正し、この修正値ｙ’Xを表示する。 【図面の簡単な説明】 【図１】装置概要図である。 【図２】その斜視図である。 【図３】ブロック図である。 【図４】フロー図である。 【符号の説明】 １ 光源 ２ 集光用レンズ ３ スリット ４ チョッパ ５ フィルタ付き円盤 ６ 反射ミラー ７ サンプルセットディスク ８ 光電検出器 ９ 参照用反射板 １０，１１，１２ 透明容器（セル） １３ 増幅器 １４ Ａ／Ｄ変換器 １５ 演算器 １６ 表示器
２８） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】全文 【補正方法】変更 【補正内容】 【書類名】 明細書 【発明の名称】 農産物の分光分析装置 【特許請求の範囲】 【請求項１】 近赤外線等の照射によって農産物測定サ
ンプルの成分等を予め設定してある検量線に基づいて分
析する分析装置であって、該測定サンプルの測定と既知
の基準サンプルとを対比可能に測定すべく、サンプルセ
ットディスク７は、円盤の中心から所定距離離れた円周
上の所定位置に、複数個の透明容器（セル）とセラミッ
クからなる参照用反射板９を配設し、複数個の透明容器
（セル）のうち少なくとも一つは測定サンプル充填用透
明容器（セル）１０とし、少なくとも他の一つを既知の
成分を含有する基準サンプル充填用透明容器１１，１２
とし、該サンプルセットディスク７は、モータにより測
定時に回転するよう構成したことを特徴とする分光分析
装置。 【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、農産物の分光分析装
置に関し、穀物の食味評価装置等に利用できる。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある成
分等の含有量等（目標値）を算出するために既知のサン
プルをもとに得た検量線は、外気温度、湿度、あるいは
光源の経時変化に影響を受け易い。このため従来は、定
期的に化学分析をしたサンプルを計測し、「ずれ」を確
認し、必要となれば検量線の修正を人為的に行なってい
た。 【０００３】なお、標準試料での校正は化学反応による
発色の程度により定量分析をする１波長による分光光度
計が主である（特開昭６１−２５９１４１号公報）。こ
の発明は、多波長を用いて近赤外分光分析を行う農産物
にあって、単なる標準板を用意するのみでは困難な測定
精度の向上をはかろうとするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】近赤外線等の照射によっ
て農産物測定サンプルの成分等を予め設定してある検量
線に基づいて分析する分析装置であって、該測定サンプ
ルの測定と既知の基準サンプルとを対比可能に測定すべ
く、サンプルセットディスク７は、円盤の中心から所定
距離離れた円周上の所定位置に、複数個の透明容器（セ
ル）とセラミックからなる参照用反射板９を配設し、複
数個の透明容器（セル）のうち少なくとも一つは測定サ
ンプル充填用透明容器（セル）１０とし、少なくとも他
の一つを既知の成分を含有する基準サンプル充填用透明
容器１１，１２とし、該サンプルセットディスク７は、
モータにより測定時に回転するよう構成したことを特徴
とする。 【０００５】 【作用】測定サンプルの測定のみならず、既知の基準サ
ンプルをサンプルセットディスクの回転によって測定し
て対比可能とし、基準サンプルの検量線のずれを監視し
ながら、測定サンプルの検量線の適否を判定するもので
ある。 【０００６】 【効果】従来のように定期的な維持管理に比較して、農
産物生産現場や成果物の選果場などの外気温度や湿度な
ど環境条件の変化し易いところでも安定した精度が確保
できる。すなわち、既知の実際サンプルを試料測定に並
行して自動的に測定することで、光源の劣化はもちろん
分光手段や検出器の劣化や電気信号のゆらぎなどを含
め、総合的に適否の確認をし、また必要に応じて自動的
に校正ができる。もって重回帰分析等の多数の波長に対
する吸光度変化で成分分析を行う近赤外分析における信
頼性の向上となる。 【０００７】また、測定サンプル、基準サンプルおよび
参照用反射板９とをセットしたサンプルセットディスク
の回転によって、参照用反射板９，低レンジ基準サンプ
ル，測定サンプル，高レンジ基準サンプルを繰返し測定
することができるから、高低レンジの測定とも相俟って
上記環境条件の変化し易いところでの測定精度を確保す
る。 【０００８】また、測定サンプル、基準サンプルおよび
参照用反射板とを配設したサンプルセットディスクは、
モータにより測定時に回転するよう構成したため自動化
が図れる。 【０００９】 【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を図面に
基づき説明する。図１，２において、１は穀物サンプル
を照射する光源、２は集光用のレンズ、３はスリットで
あり、これらはレンズ２の光軸上にくるように配置す
る。４は光の通過と遮断とを行なうためのチョッパ、５
は複数のフィルタを取り付けたフィルタ付き円盤であ
る。６は反射ミラー、７は測定する穀物サンプルをセッ
トするサンプルセットディスク、８は光を検出する光電
検出器である。 【００１０】上記チョッパ４は、光の通過と遮断を行な
うために光の通過部と遮断部とを交互に形成した円盤で
あり、モータ４ａにより測定時に一定速度で回転するよ
うに構成される。フィルタ付き円盤５は円盤の中心から
等距離の位置に所定間隔で６個の穴をあけ、その各穴に
フィルタ５Ａ〜５Ｆを取り付けたものであり、モータ５
ａにより測定時に間歇回転し、その停止時にこれらフィ
ルタ５Ａ〜５Ｆのいずれか一がレンズ２の光軸上にくる
ように構成する。これらフィルタ５Ａ〜５Ｆは測定サン
プルにおける測定対象成分、例えば蛋白質の吸収に特徴
を有する所定波長（因みに蛋白質の場合には、2150ｎ
ｍ，2170ｎｍ,2190ｎｍ等）の近赤外線を透過させるも
のに設定される。 【００１１】サンプルセットディスク７は、円盤の中心
から所定距離離れた円周上の所定位置に、セラミックか
らなる参照用反射板９、穀物粒子の大きさを非常に小さ
く粉砕した測定サンプルを充填した透明容器（セル）１
０、及び既知の成分を含有する基準サンプルを充填した
透明容器１１，１２を配設している。この基準サンプル
は例えば成分測定すべき検量線の適応レンジの最大と最
小とに設定する。即ち、玄米の蛋白含量を測定する場合
であれば、玄米の蛋白含量が最小域（例えば８％）にあ
る玄米サンプル、及び逆にこれが最大域（例えば１０
％）にある玄米サンプルに設定する如きである。サンプ
ルセットディスク７はモータ７ａにより測定時に回転す
るとともに、その停止時には反射ミラー６からの反射光
上にこれらサンプルが位置するように構成している。な
お、サンプルは参照用反射板９，低レンジ基準サンプ
ル，測定サンプル，高レンジ基準サンプルの順に繰返し
測定できる構成としている。 【００１２】光検出器８の後段には、信号の増幅を行な
う増幅器１３、Ａ／Ｄ変換を行なうＡ／Ｄ変換器１４、
及びマイクロコンピュータ等で構成される演算器１５を
接続する。この演算器１５は光電検出器８の検出値に基
づき、予め記憶された検量線に基づき蛋白含量を求める
等の各種処理を行なう。演算器１５で求められた穀物サ
ンプルの蛋白含量等は液晶表示器などで構成する表示器
１６に表示される。 【００１３】尚、１７，１８は反射光を検出器８に導く
ための光学系である。上例の作用について説明する。フ
ィルタ付き円盤５が図に示す位置にあり、チョッパ４が
所定速度で回転しているものとする。このときには光源
１から発射された光はレンズ２、スリット３を経由して
チョッパ４で通過と遮断を繰返し、通過した光はフィル
タ５Ａにて設定された波長の近赤外線のみが透過する。
この透過光は反射ミラー６で反射されたのち、下方で待
機するサンプルセットディスク７の参照用反射板９に向
けて投光照射される。 【００１４】上記参照用反射板９で反射した反射光は、
光電検出器８で受光されて光電変換される。光電変換さ
れた電気信号は、増幅器１３でＡ／Ｄ変換されて演算器
１５に入力される。このような参照用反射板９からの反
射光はチョッパ４を光が通過するたびに間歇的に得られ
る。そこで、演算器１５は、光電検出器８から出力され
る複数の電気信号に基づきその平均値Ｒ0i（ｉはフィル
タを示す）を算出する。 【００１５】次にサンプルセットディスク７を回転し、
低レベル基準サンプルを投光部に移動させる。同様に反
射光から得られる電気信号を測定して平均値ＲLiを求め
る。更に、測定サンプル、及び高レベル基準サンプルの
夫々測定平均値ＲXi，ＲHiを求めて記憶する。次いで各
測定値から吸光度を求める。即ち、吸光度ＯＤji＝ｌｏ
ｇＲ0i／Ｒji（ｊ＝０，Ｌ，Ｈ）によって算出する。 【００１６】上記吸光度を算出すると、予め設定してい
た検量線に基づいて目標値ｙjを求める。ここでｙj＝ｋ
0＋Σ（ｋj・ＯＤji）の算出式及びその定数ｋ0，ｋj等
は、求めようとする成分毎に各設定されている。こうし
て得た基準サンプルの目標値ｙL，ｙHについて、化学分
析等によって予め知っており記憶装置に適宜記憶させた
値と比較し、それらとのずれの有無を比較処理する。
「ずれ」がないと判断されると、測定サンプルに関する
検量線についてもずれがなく又は極めて小さいものと推
定し、算出された目標値ｙXを表示すべくなし、上記
「ずれ」があるときはその「ずれ」量によって目標値ｙ
Xを修正し、この修正値ｙ’Xを表示する。 【図面の簡単な説明】 【図１】装置概要図である。 【図２】その斜視図である。 【図３】ブロック図である。 【図４】フロー図である。 【符号の説明】 １ 光源 ２ 集光用レンズ ３ スリット ４ チョッパ ５ フィルタ付き円盤 ６ 反射ミラー ７ サンプルセットディスク ８ 光電検出器 ９ 参照用反射板 １０，１１，１２ 透明容器（セル） １３ 増幅器 １４ Ａ／Ｄ変換器 １５ 演算器 １６ 表示器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB11 CC12 DD12 EE02
EE11 FF08 HH01 HH06 JJ02
JJ11 JJ13 JJ24 KK01 MM01
MM03 MM09 MM10 MM12
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 近赤外線等の照射によって農産物測定サ
ンプルの成分等を予め設定してある検量線に基づいて分
析する分析装置であって、該測定サンプルの測定と既知
の基準サンプルとを対比可能に測定すべく、サンプルセ
ットディスク７は、円盤の中心から所定距離離れた円周
上の所定位置に、複数個の透明容器（セル）とセラミッ
クからなる参照用反射板９を配設し、複数個の透明容器
（セル）のうち少なくとも一つは測定サンプル充填用透
明容器（セル）１０とし、少なくとも他の一つを既知の
成分を含有する基準サンプル充填用透明容器１１，１２
とし、該サンプルセットディスク７は、モータにより測
定時に回転するよう構成したことを特徴とする分光分析
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002293173A JP2003161697A (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 農産物の分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002293173A JP2003161697A (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 農産物の分光分析装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28286693A Division JPH07134100A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 近赤外分光分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161697A true JP2003161697A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19197196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002293173A Pending JP2003161697A (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 農産物の分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003161697A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010505A1 (de) * | 2003-07-18 | 2005-02-03 | Hans Joachim Bruins | Verfahren zur spektroskopischen messung an partikelproben und messeinrichtung zur durchfürhrung des verfahrens |
| CN110333361A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-15 | 无锡迅杰光远科技有限公司 | 一种全自动光谱采样建模系统及方法 |
-
2002
- 2002-10-07 JP JP2002293173A patent/JP2003161697A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010505A1 (de) * | 2003-07-18 | 2005-02-03 | Hans Joachim Bruins | Verfahren zur spektroskopischen messung an partikelproben und messeinrichtung zur durchfürhrung des verfahrens |
| CN110333361A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-15 | 无锡迅杰光远科技有限公司 | 一种全自动光谱采样建模系统及方法 |
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060306 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060619 |