JP2006349363A - Method and instrument for measuring quality of granular material - Google Patents

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ボーレ アルミン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a method and instrument for measuring the quality of granular material so as to enhance measurement accuracy, and also to provide measurement repeatability. <P>SOLUTION: This granular material quality measuring instrument is equipped with: a process chamber for receiving the material in order to manufacture or process the material; a sample chamber disposed in the process chamber for receiving part of the material that is an inspecting object as material samples; and a photosensor pointing to the sample chamber through a window. This measuring instrument is characterized in that the sample chamber 3 and the window 8 makes relative motion while the material samples existing in the sample chamber 3 is compressed by the relative motion and is brought into contact with the window 8. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、請求項1または請求項10の前提概念に記載の方法および装置に関するものである。   The invention relates to a method and a device according to the premise of claim 1 or claim 10.

この種の方法および装置は特許文献1から知られている。
顆粒の光学的な品質測定は赤外線近距離場測定により行うことができる。顆粒とは、本提案においては、個体から成っているばら状または流動性の材料であり、個体のサイズには関係ない。したがって、この意味では粉末或いはパウダーも顆粒と呼ぶ。この種の方法および装置から、サンプルをプロセスチャンバーから離間させて品質測定後に除去するのではなく、品質測定をプロセスチャンバー内部で行い、すなわちプロセスチャンバーの内部に配置される固有のサンプルチャンバーで行なうことが知られている。このためサンプルチャンバーは上方へ開口しており、その結果プロセス実施中の材料の運動により、たとえば流動層式造粒の範囲内での運動により、材料は自動的にサンプルチャンバー内へ達し、光センサの窓に接触し、その品質を検査することができる。
Such a method and apparatus are known from US Pat.
The optical quality measurement of the granules can be performed by infrared near-field measurement. In the present proposal, a granule is a loose or fluid material made of an individual and is not related to the size of the individual. Therefore, in this sense, powder or powder is also called a granule. Rather than removing the sample from the process chamber and removing it after the quality measurement from this type of method and apparatus, the quality measurement is performed inside the process chamber, ie in a unique sample chamber located inside the process chamber. It has been known. For this reason, the sample chamber is opened upwards, so that the material automatically reaches the sample chamber by movement of the material during the process, for example by movement within the fluidized bed granulation, and the optical sensor. Can be touched and inspected for quality.

粒径比および湿度比が異なっているために顆粒の流動性に影響を与えるので、検査対象である材料が光センサの窓に接触する仕方が異なっている。これが測定結果に影響を与え、対応的に測定精度に影響することがある。   Since the particle size ratio and the humidity ratio are different, the fluidity of the granules is affected, and thus the manner in which the material to be inspected contacts the optical sensor window is different. This affects the measurement result and may correspondingly affect the measurement accuracy.

また、粉砕物の搬送の過程で該粉砕物を赤外線測定することも知られている。このため、生産物主流部を誘導するメインパイプにバイパス管を接続し、このバイパス管のなかで測定を行なう。したがってこの種の装置では、プロセスチャンバー内で経過する製造プロセスまたは処理プロセス段階でサンプルの取り出しは行なわれず、搬送流が検査される。この場合搬送流が分割されて、部分流内でサンプルが分析される。このような構成はスペースを要するばかりでなく、高コストでもあり、たとえば流動層式造粒の範囲内でサンプルの検査を行なうことには適していない。   It is also known that infrared measurement is performed on the pulverized product in the course of conveying the pulverized product. For this reason, a bypass pipe is connected to the main pipe that guides the product mainstream section, and measurement is performed in this bypass pipe. Therefore, in this type of apparatus, the sample is not taken out during the manufacturing process or the processing process stage in the process chamber, and the transport flow is inspected. In this case, the transport stream is divided and the sample is analyzed in the partial stream. Such a configuration not only requires space, but is also expensive, and is not suitable for testing a sample within the range of fluidized bed granulation, for example.

ドイツ連邦共和国特許公開第19645923A1号公報German Patent Publication No. 19645923 A1

本発明の課題は、この種の方法において、高測定精度と測定の反復性とを可能にするように改善し、これに適した装置および方法を提供することである。   The object of the present invention is to provide an apparatus and a method suitable for this kind of method which are improved to enable high measurement accuracy and repeatability of measurement.

上記の課題は、方法においては、サンプルチャンバー内部の材料サンプルを、品質測定を実施する前に圧縮することによって解決される。   The above problems are solved in the method by compressing the material sample inside the sample chamber before performing quality measurements.

また、装置においては、サンプルチャンバーと窓とが相対運動可能であり、サンプルチャンバー内にある材料サンプルを前記相対運動により圧縮可能で且つ窓に対し接触可能であることによって解決される。   In the apparatus, the sample chamber and the window can be moved relative to each other, and the material sample in the sample chamber can be compressed by the relative movement and can be brought into contact with the window.

換言すれば、本発明は、材料サンプルをばら材のままにしておくのではなく、プレスすることを提案するものである。これを以下では「圧縮」と記す。材料サンプルを圧力または距離に依存して常に同一に圧縮すれば、サンプルチャンバー内部での材料サンプルの偶然的な多様なばら状態が回避され、測定結果に影響を及ぼすことはない。   In other words, the present invention proposes to press the material sample rather than leave it as a bulk material. Hereinafter, this is referred to as “compression”. If the material sample is always compressed identically depending on the pressure or distance, accidental variations of the material sample inside the sample chamber are avoided and the measurement results are not affected.

材料サンプルを光センサの窓に押圧させて材料サンプルを光センサの窓から最適に且つ常に等距離で保持することを保証し、このようにして高反復精度と高測定精度とを持った表出的な測定結果を可能にさせるのが有利である。このような窓に対する材料サンプルの押圧が材料サンプルの比かさ密度を増大させるという意味での「圧縮」を実際に生じさせなくとも、本発明による提案の範囲内では、前記押圧は光センサに対する材料サンプルの異なる間隔を回避させるという意味で「圧縮」と呼ぶことのできるような押圧である。   The material sample is pressed against the light sensor window to ensure that the material sample is optimally and always equidistantly held from the light sensor window, thus providing a high repeatability and high measurement accuracy. It is advantageous to be able to obtain a realistic measurement result. Even if such pressing of the material sample against the window does not actually cause "compression" in the sense that it increases the specific bulk density of the material sample, within the scope of the proposal according to the invention, said pressing is against the material of the optical sensor. It is a pressure that can be called “compression” in the sense of avoiding different intervals between samples.

窓に対し材料サンプルを同時に当接させる際の圧縮は2つの異なる態様で行なうことができる。1つの態様は、サンプルチャンバーが変形可能および/または可動に支持されていることによりサンプルチャンバーが材料サンプルを光センサの窓に案内させる態様である。他の態様は、光センサを可動に構成してサンプルチャンバー内にある材料サンプルへ圧入させるというものである。この第2の態様では、場合によっては圧縮は光センサの窓の前方領域に限定して局所的に狭い範囲で行なわれる。両態様とも、材料サンプルと窓との接触により、光学的に検査される材料サンプルと窓とは所定の間隔を取り、すなわち本発明によれば、「ゼロ間隔」を取る。したがってこの所定の間隔により、材料のばら材の粒子が窓に対し偶然的な間隔を取ることによって生じるような偶然的な影響が回避される。   Compression in simultaneously bringing the material sample against the window can be performed in two different ways. One embodiment is an embodiment in which the sample chamber guides the material sample to the window of the optical sensor by being deformably and / or movably supported. Another aspect is to configure the optical sensor to be movable and press fit into a material sample in the sample chamber. In this second embodiment, in some cases, the compression is limited to a region in front of the optical sensor window and is performed in a locally narrow range. In both embodiments, due to the contact between the material sample and the window, the material sample to be optically inspected and the window have a predetermined spacing, ie, according to the present invention, a “zero spacing”. Thus, this predetermined spacing avoids the accidental effects caused by the accidental spacing of the loose particles of material from the window.

本発明の提案の範囲内では、「光センサ」とは、一般化して言えば、窓を含む個々の要素のことを言う。これらの要素は材料サンプルの光学的評価を可能にするものであり、したがって光導体、中間部材などのほか、窓自身をも含んでおり、窓は場合によっては照射用の光射出面を形成し、常時には評価対象である光学的信号の光入射面を形成する。この場合、本来のセンサ機構(場合によってはセル或いはチップとして構成される)は場合によっては離して配置されている。しかし本発明の提案においては、センサー一式および本来のセンサ機構がどこに配置されているかは重要でなく、光学的品質測定を行なうときに材料が接触する窓がどこにあるかが重要である。   Within the scope of the proposal of the present invention, the “light sensor”, in general terms, refers to the individual elements including the window. These elements enable the optical evaluation of material samples and therefore include the light guide, intermediate member, etc., as well as the window itself, which in some cases forms a light exit surface for illumination. A light incident surface for an optical signal to be evaluated is always formed. In this case, the original sensor mechanism (which may be configured as a cell or chip in some cases) may be spaced apart in some cases. However, in the proposal of the present invention, it is not important where the sensor set and the original sensor mechanism are arranged, but where the window where the material contacts is important when performing optical quality measurements.

前記特許文献1は、容器壁に設けた窓によって光学的品質測定を行なうことが主要な欠点であると説明している。しかしながら、本発明の提案によれば、この種の測定を優れた測定結果を持って行なうことができる。そのうえ、窓のクリーニングを行うことができるので有利である。特にわずかな構造コストで、サンプルチャンバー自身が窓をクリーニングするように構成することができる。   The above-mentioned patent document 1 explains that the main drawback is to perform optical quality measurement using a window provided on the container wall. However, according to the proposal of the present invention, this type of measurement can be performed with excellent measurement results. In addition, it is advantageous because the window can be cleaned. In particular, the sample chamber itself can be configured to clean the window with a small construction cost.

サンプルチャンバーはたとえばシェル状に構成してよく、プロセスチャンバーの壁に内側から当接し、上方へ、またプロセスチャンバーの壁のほうへも開口している。すなわち、サンプルチャンバー全体のなかでサンプル中空空間を画成している壁部分はプロセスチャンバー自身の壁によって形成される。このため、シェル状のサンプルチャンバーの残りの部分はプロセスチャンバーの壁に密接している。プロセス(たとえば流動層式造粒プロセス)から偶然的にもたらされる材料の一部分は上方へ開口しているサンプルチャンバーのなかへ落下する。これらの材料は依然としてプロセスチャンバーの内部に存在しているが、もはや渦流化させられないので、プロセスから除外されている。このようなシェル状のサンプルチャンバーは後でプロセスチャンバーの壁からさらに離間させることができ、或いはたとえば回転運動させることによりプロセスチャンバーの壁に沿って移動させることができる。したがって、当初は上方へ開口している開口部は下方へ回動せしめられる。両ケースとも、このようにして純粋に重力だけで材料サンプルをサンプルチャンバーから落下或いは流動的に抽出することによりサンプルチャンバーを空にさせる。   The sample chamber may be configured, for example, in the form of a shell, abutting against the wall of the process chamber from the inside and opening upward and also toward the wall of the process chamber. That is, the wall portion defining the sample hollow space in the entire sample chamber is formed by the wall of the process chamber itself. For this reason, the rest of the shell-like sample chamber is in close contact with the walls of the process chamber. A portion of the material accidentally resulting from the process (eg, fluidized bed granulation process) falls into a sample chamber that opens upward. These materials are still present inside the process chamber but have been excluded from the process because they are no longer vortexed. Such a shell-like sample chamber can later be further separated from the wall of the process chamber, or can be moved along the wall of the process chamber, for example by a rotational movement. Accordingly, the opening that is initially open upward is turned downward. In both cases, the sample chamber is thus emptied by dropping or fluidly extracting the material sample from the sample chamber purely by gravity.

場合によっては、純粋に重力だけでサンプルチャンバーを空にさせる過程を、たとえば液体或いはガスによる洗浄過程で支援してもよい。この場合、プロセスに対しニュートラルな流体を使用すると特に有利であり、その結果プロセスチャンバー内で経過するプロセスに影響することなく、洗浄を任意に何度も反復させることができる。   In some cases, the process of emptying the sample chamber purely by gravity may be assisted by, for example, a liquid or gas cleaning process. In this case, it is particularly advantageous to use a fluid that is neutral to the process, so that the cleaning can be repeated any number of times without affecting the process that takes place in the process chamber.

前述したようにサンプルチャンバーを回転運動させる場合には、シェル状のサンプルチャンバーの壁はそのエッジによってプロセスチャンバーの内壁に沿って掻き取り作用を成し、その際にプロセスチャンバーの壁に埋め込まれている光センサの窓をクリーニングする。このため、たとえばブラシ或いはエラストマーリップの形態の適当なクリーニング要素をサンプルチャンバーに設けて、特に優れたクリーニング結果を得るようにしてもよい。   When the sample chamber is rotated as described above, the shell-shaped sample chamber wall scrapes along the inner wall of the process chamber by its edge, and is embedded in the process chamber wall at that time. Clean the light sensor window. For this reason, a particularly good cleaning result may be obtained by providing the sample chamber with a suitable cleaning element, for example in the form of a brush or elastomeric lip.

特に有利なのは、窓のそばを通過するサンプルチャンバーのエッジ自身をたとえばブラシ或いはエラストマーリップの形態のクリーニング要素として構成することである。このように構成すると、たとえば特別なクリーニング要素のような組み付け部材を設けなくて済むので、たとえばクリーニング作用が行き届かない中空空間、隙間等によって生じることのある衛生上の欠点を回避できる。   It is particularly advantageous to configure the edge of the sample chamber itself passing by the window itself as a cleaning element, for example in the form of a brush or an elastomeric lip. With this configuration, it is not necessary to provide an assembly member such as a special cleaning element, so that it is possible to avoid a sanitary defect that may occur due to a hollow space, a gap, or the like where the cleaning action cannot be achieved.

サンプルチャンバーのエッジの大部分または全体を撓み可能に構成するのが有利である。このように構成すると、サンプルチャンバーのエッジはその変形能によりクリーニング作用に加えて、サンプルチャンバーを直線運動または傾動運動によりプロセスチャンバーの壁に押圧させるという作用をも成し、このようにして材料サンプルの圧縮を可能にさせる。その結果、材料はこの壁に設けられた光センサの窓に押圧せしめられる。この目的のため、たとえばシェル状のサンプルチャンバーが回動または回転する回転軸は同時に押し棒または引張り棒の形態で並進運動可能であってよい。このようにして圧縮が可能になる。さらに、前記並進運動は、サンプルチャンバーがプロセスチャンバーの壁から離間し、よって開口することにより、サンプルチャンバーを空にさせる過程を支援する。   Advantageously, most or all of the edge of the sample chamber is configured to be deflectable. When configured in this way, the edge of the sample chamber has a function of pressing the sample chamber against the wall of the process chamber by a linear motion or a tilting motion in addition to the cleaning action due to its deformability, and thus the material sample. Allows compression of As a result, the material is pressed against the window of the photosensor provided on this wall. For this purpose, for example, the axis of rotation around which the shell-like sample chamber rotates or rotates may be translatable simultaneously in the form of a push bar or a pull bar. In this way, compression becomes possible. Furthermore, the translational movement assists the process of emptying the sample chamber by separating the sample chamber from the process chamber wall and thus opening.

このようにサンプルチャンバーのエッジを変形可能に構成する代わりに、サンプルチャンバー全体をたとえばエラストマー材のような弾性変形可能な材料から構成し、前記の構成のようにプロセスチャンバーの壁に押圧させるようにしてもよい。この場合、サンプルチャンバーが変形して、該サンプルチャンバー内に含まれている材料サンプルが圧縮されるので、材料は光センサの窓に対し最適に接触する。   Instead of making the edge of the sample chamber deformable in this way, the entire sample chamber is made of an elastically deformable material such as an elastomer material and pressed against the wall of the process chamber as described above. May be. In this case, the sample chamber is deformed and the material sample contained in the sample chamber is compressed, so that the material is in optimal contact with the window of the photosensor.

これとは択一的に、プロセスチャンバーの壁のなかに埋め込まれている光センサを往復動可能なピストンまたはプランジャーで支持させてもよい。材料サンプルで充填されるサンプルチャンバーが窓の前方に配置されているならば、プランジャーが壁から走出できるので、プランジャーはプロセスチャンバー内へ侵入し、そこで材料を圧縮させ、その結果材料は光センサの窓に最適に接触し、確実な測定を可能にする。   Alternatively, the optical sensor embedded in the process chamber wall may be supported by a reciprocable piston or plunger. If the sample chamber filled with the material sample is placed in front of the window, the plunger can run out of the wall, so that the plunger penetrates into the process chamber where it compresses the material so that the material is light Optimum contact with the sensor window, enabling reliable measurement.

前述のようにサンプルチャンバーをシェル状に構成する代わりに、非常に短い搬送スクリューのごとく構成してもよい。すなわち、楔状に先細りになっている受容空間を有するように構成してもよい。受容空間はプロセスチャンバーの壁によって画成され、サンプルチャンバーの運動方向に沿って先細りになっている。サンプルチャンバーが運動することにより、楔状の受容空間内に存在している材料は自動的に圧縮され、その結果光学的品質測定を窓によって行なう場合、材料は一定の接触圧でこの窓に接触する。   Instead of configuring the sample chamber in a shell shape as described above, it may be configured like a very short conveying screw. That is, you may comprise so that it may have a receiving space tapering in the shape of a wedge. The receiving space is defined by the walls of the process chamber and tapers along the direction of movement of the sample chamber. Due to the movement of the sample chamber, the material present in the wedge-shaped receiving space is automatically compressed, so that when the optical quality measurement is performed by a window, the material contacts this window with a constant contact pressure. .

特にサンプルチャンバーの可動性が回転運動として構成されている場合には、サンプルチャンバーが下方へ開口して材料サンプルが重力でサンプルチャンバーから落下すると、サンプルチャンバーは自動的に空になる。それ故、たとえばサンプルチャンバーの密閉カバーのような補助的な可動部材を設けなくてもよく、このことは製造コストにも装置の衛生上の特性にも好ましく影響する。サンプルチャンバーの壁のエッジまたは壁全体を撓み可能に構成することにより、サンプルチャンバーを第2の運動方向においてプロセスチャンバーの壁のほうへ引き寄せて材料サンプルの圧縮を可能にさせることができる。   Especially when the mobility of the sample chamber is configured as a rotational motion, the sample chamber is automatically emptied when the sample chamber opens downward and the material sample falls from the sample chamber due to gravity. Therefore, it is not necessary to provide an auxiliary movable member, such as a hermetic cover for the sample chamber, which favorably affects the manufacturing costs and the hygienic characteristics of the device. By configuring the sample chamber wall edge or the entire wall to be deflectable, the sample chamber can be pulled toward the process chamber wall in the second direction of motion to allow compression of the material sample.

サンプルチャンバーに可撓性のエッジを設けてもよい。このエッジは材料サンプルが受容される中空空間を画成し、その結果この可撓性のエッジは材料サンプルがサンプルチェンバーからプロセスチャンバー側へ不慮にもれるのを阻止するパッキンとして作用する。さらにこの可撓性のエッジは、サンプルチャンバーが堅牢に構成されていても、前記第2の運動方向によって材料サンプルの圧縮を可能にし、サンプルチャンバーが光センサの窓の上方を案内されるときにクリーニング作用を改善させる。   The sample chamber may be provided with a flexible edge. This edge defines a hollow space in which the material sample is received, so that this flexible edge acts as a packing that prevents the material sample from being accidentally escaped from the sample chamber to the process chamber. Furthermore, this flexible edge allows the material sample to be compressed by the second direction of movement, even when the sample chamber is rigidly constructed, when the sample chamber is guided over the window of the light sensor. Improve the cleaning action.

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図1において1はプロセスチャンバーであり、たとえば流動層式造粒用の生産物容器である。このプロセスチャンバー1は切頭円錐状にテーパ状に延びる壁2を有している。プロセスチャンバー1の内部にはサンプルチャンバー3が設けられている。サンプルチャンバー3はシェル状に構成されており、サンプル中空空間4を画成している。サンプル中空空間4は壁2によっても画成される。サンプルチャンバー3は図1に図示した位置では上方へ開口しており、したがってプロセスチャンバー1内で製造または処理される粒状物(顆粒)は自動的にサンプルチャンバー3内へ達してサンプル中空空間4を充填する。材料サンプルはプロセスチャンバー1内にあるが、たとえば渦流形成過程には関与しないので、プロセスから除外されている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1, 1 is a process chamber, for example, a product container for fluidized bed granulation. The process chamber 1 has a wall 2 extending in a tapered shape in a truncated cone shape. A sample chamber 3 is provided inside the process chamber 1. The sample chamber 3 is formed in a shell shape and defines a sample hollow space 4. The sample hollow space 4 is also defined by the wall 2. The sample chamber 3 is opened upward in the position shown in FIG. 1, so that the granular material (granules) produced or processed in the process chamber 1 automatically reaches the sample chamber 3 and passes through the sample hollow space 4. Fill. The material sample is in the process chamber 1 but is excluded from the process because it does not participate in the vortex formation process, for example.

図1の図示はサンプルチャンバー3の周囲領域を図示したものであり、スリーブ状の挿入体5を示している。この挿入体5はサンプルチャンバー3のすぐ周囲で、円錐面10として形成されている壁2を形成する。挿入体5には案内棒6が可動に案内され、その結果サンプルチャンバー3をこの案内棒6を用いて回転運動可能に駆動させることができる。案内棒6はシェル状に構成されたサンプルチャンバー3のための回転駆動部として設けられているばかりでなく、軸線方向にも位置調整可能である。   The illustration of FIG. 1 illustrates the peripheral region of the sample chamber 3 and shows a sleeve-like insert 5. This insert 5 forms a wall 2 formed as a conical surface 10 immediately around the sample chamber 3. A guide rod 6 is movably guided on the insert 5, and as a result, the sample chamber 3 can be driven to rotate using the guide rod 6. The guide rod 6 is not only provided as a rotational drive unit for the sample chamber 3 configured in a shell shape, but also can be adjusted in position in the axial direction.

さらに、挿入体5を貫通するように光導体7が案内されている。光導体7は挿入体5と面一であり、すなわち挿入体5により形成される壁2の一部分と面一である。光導体7の、プロセスチャンバー1またはサンプルチャンバー3に境を接しているこの端面を、以下では窓8と記す。なお図示した実施形態とは異なり、窓8は、光導体7をプロセスチャンバー1またはサンプル中空空間4から切り離す別個の部材によって形成してもよい。光源も光センサの光信号放出部分も本来のプロセスチャンバー1から離間して配置されており、したがって光センサ全体の一部を成している光導体7は材料サンプルに対する必要な近距離を可能にする。   Further, the light guide 7 is guided so as to penetrate the insert 5. The light guide 7 is flush with the insert 5, i.e. flush with a portion of the wall 2 formed by the insert 5. This end face of the light guide 7 bordering the process chamber 1 or the sample chamber 3 will be referred to as a window 8 hereinafter. Unlike the illustrated embodiment, the window 8 may be formed by a separate member that separates the light guide 7 from the process chamber 1 or the sample hollow space 4. Both the light source and the optical signal emitting part of the optical sensor are located away from the original process chamber 1, so that the light guide 7 which forms part of the entire optical sensor allows the necessary short distance to the material sample. To do.

図2は図1の装置を吐出し位置で示したものである。すなわちサンプルチャンバー3は案内棒6を用いて図1に図示した配置よりも180゜回動しており、壁から離間している。すなわち下方へ開口している。その結果この位置でサンプルチャンバー3は空にされ、材料サンプルはサンプル中空空間4から落下する。図2に図示した方向に引き続きサンプルチャンバー3を再び180゜回動させると、サンプルチャンバー3は図1のように上方へ開口する。次に案内棒6が上方へ開口するように指向しているサンプルチャンバー3を壁2に沿ってゆっくり案内すると、サンプルチャンバー3が壁2と接触する直前に、それまでサンプル中空空間4内に集積されていた材料が圧縮され、材料は一定の押圧力で窓8に対し当接する。このようにして材料サンプルと窓8との不規則な間隔は阻止されている。したがって、光学的に品質管理するにあたって直示的な(表出的な)、比較可能な個々の測定結果が得られる。   FIG. 2 shows the apparatus of FIG. 1 in the discharge position. That is, the sample chamber 3 is rotated 180 ° with respect to the arrangement shown in FIG. 1 using the guide rod 6 and is separated from the wall. That is, it opens downward. As a result, the sample chamber 3 is emptied at this position, and the material sample falls from the sample hollow space 4. When the sample chamber 3 is rotated by 180 ° again in the direction shown in FIG. 2, the sample chamber 3 opens upward as shown in FIG. Next, when the sample chamber 3 in which the guide rod 6 is directed to open upward is slowly guided along the wall 2, the sample chamber 3 is accumulated in the sample hollow space 4 until just before the sample chamber 3 contacts the wall 2. The formed material is compressed, and the material comes into contact with the window 8 with a constant pressing force. In this way, irregular spacing between the material sample and the window 8 is prevented. Therefore, it is possible to obtain individual measurement results that are direct (expressive) and comparable in optical quality control.

挿入体5の形態の壁2に当接するサンプルチャンバー3の縁は弾性変形可能であるのが有利である。或いは、シェル状のサンプルチャンバー3の素材全体が弾性変形可能であるのが有利である。このようにして材料サンプルの特に確実な圧縮を生じさせることができる。すなわち、案内棒6を適宜軸線方向に移動させることによりサンプルチャンバー1が壁2に当接し、材料がサンプル中空空間4内に集められると、引き続き案内棒6をさらに移動させることにより、この弾性的なパッキンリップまたは弾性的なサンプルチャンバー3全体が変形し、その結果サンプル中空空間4内にある材料が圧縮される。この場合、案内棒6をある程度の抵抗圧まで移動させるか、或いは、案内棒6を常に同じ距離だけ移動させるように構成してよい。圧力または距離に依存した、常に同質の圧縮が行なわれることにより、品質特定(測定)時に直示的な測定結果が得られる。   The edge of the sample chamber 3 that abuts the wall 2 in the form of an insert 5 is advantageously elastically deformable. Alternatively, it is advantageous for the entire material of the shell-like sample chamber 3 to be elastically deformable. In this way, a particularly reliable compression of the material sample can occur. That is, when the guide rod 6 is appropriately moved in the axial direction, the sample chamber 1 comes into contact with the wall 2 and when the material is collected in the sample hollow space 4, the guide rod 6 is further moved to thereby move the elastic force. The entire packing lip or elastic sample chamber 3 is deformed, so that the material in the sample hollow space 4 is compressed. In this case, the guide bar 6 may be moved to a certain resistance pressure, or the guide bar 6 may always be moved by the same distance. By always performing homogeneous compression depending on pressure or distance, direct measurement results can be obtained at the time of quality specification (measurement).

サンプルチャンバー3の壁が弾性変形可能であることにより、案内棒6が回動運動または回転運動をするときに、したがってサンプルチャンバー3が回動運動または回転運動をするときに、サンプルチャンバー3の弾性壁は窓8を擦過し、よって窓8を自動的にクリーニングする。このクリーニング効果は円錐面10によっても助長される。円錐面10により、材料物を下方へ落下させるような小さな自由空間が創出されるからである。   Since the wall of the sample chamber 3 is elastically deformable, the elasticity of the sample chamber 3 when the guide rod 6 rotates or rotates, and therefore when the sample chamber 3 rotates or rotates. The wall scrapes the window 8, thus automatically cleaning the window 8. This cleaning effect is also promoted by the conical surface 10. This is because the conical surface 10 creates a small free space that allows the material to fall downward.

図3は図1の状況を、プロセスチャンバー1の内部方向に見た斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view of the situation of FIG. 1 as viewed from the inside of the process chamber 1.

図4はこれに対してサンプルチャンバー3を90゜回動させた図である。この図から明らかなように、サンプルチャンバー3の縁は窓8を擦過してこれをクリーニングする。   FIG. 4 is a view in which the sample chamber 3 is rotated 90 ° relative to this. As is apparent from this figure, the edge of the sample chamber 3 scrapes the window 8 to clean it.

図5は図1または図3に対し180゜回動させ、下方へ開口したサンプルチャンバー3を示すもので、さらに図6は図2に図示したようにサンプルチャンバー3が壁2から離間して位置している状態を示したものである。   FIG. 5 shows the sample chamber 3 rotated downward by 180 ° with respect to FIG. 1 or FIG. 3 and opened downward, and FIG. 6 shows that the sample chamber 3 is spaced from the wall 2 as shown in FIG. It shows the state of being.

案内棒6が軸線方向に移動可能であることにより、一方ではサンプルチャンバー3を完全に空にするうえで好都合であり、他方サンプルチャンバー3内にある材料サンプルの圧縮が可能である。   The fact that the guide rod 6 is movable in the axial direction is advantageous on the one hand for completely emptying the sample chamber 3, while the material sample in the sample chamber 3 can be compressed.

図7は図3ないし図6と同様の斜視図であるが、プロセスチャンバー1内にはサンプルチャンバー3の第2実施形態が設けられている。図8ないし図10の拡大図からわかるように、このサンプルチャンバー3はほぼ螺旋状の構成を持っており、その結果楔状に且つ湾曲して延びるサンプル中空空間4が形成される。サンプル中空空間4はサンプルチャンバー3の移動方向とは逆方向に先細りになっている。サンプルチャンバー3の移動は図7ないし図9によれば反時計方向に行なわれ、したがって当初サンプル中空空間4内に達した材料は深くなるにつれて小さくなっていくサンプル中空空間4内へ圧入され、このようにして圧縮される。   FIG. 7 is a perspective view similar to FIGS. 3 to 6, but a second embodiment of the sample chamber 3 is provided in the process chamber 1. As can be seen from the enlarged views of FIGS. 8 to 10, the sample chamber 3 has a substantially spiral configuration, and as a result, a sample hollow space 4 extending in a wedge shape and curved is formed. The sample hollow space 4 is tapered in the direction opposite to the moving direction of the sample chamber 3. The movement of the sample chamber 3 is performed in the counterclockwise direction according to FIGS. 7 to 9, so that the material initially reaching the sample hollow space 4 is press-fitted into the sample hollow space 4 which becomes smaller as it deepens. Is compressed.

この効果に加えて、サンプルチャンバー3が変形可能な構成であることにより、且つこのサンプルチャンバー3を駆動する案内棒6が軸線方向に移動可能であることにより、前記第1実施形態で説明したような付加的な圧縮効果も生じる。   In addition to this effect, the configuration of the sample chamber 3 is deformable, and the guide rod 6 that drives the sample chamber 3 is movable in the axial direction, as described in the first embodiment. Additional compression effects also occur.

この第2実施形態のサンプルチャンバー3は、2つの運動方向に運動可能であるので有利である。すなわち、往復回転運動すれば、時計方向での運動によりサンプルチャンバーを下方へ開口させることができるとともに、一種の掻き取り効果によってサンプルチャンバーを空にすることができる。この2つの逆運動方向に対し択一的に、或いはこれに加えて、前述したように案内棒を軸線方向に移動可能に構成して、サンプルチャンバー3と壁2との間隔を可変に構成してもよい。これにより圧縮過程も吐出し過程も容易になり、或いは改善される。   The sample chamber 3 of this second embodiment is advantageous because it can move in two directions of movement. That is, if the reciprocating rotational motion is performed, the sample chamber can be opened downward by the clockwise motion, and the sample chamber can be emptied by a kind of scraping effect. Alternatively or in addition to these two reverse movement directions, the guide rod can be moved in the axial direction as described above, and the distance between the sample chamber 3 and the wall 2 can be made variable. May be. This facilitates or improves the compression process and the discharge process.

特に図10からわかるように、壁2(この実施形態ではその一部は挿入体5によって形成される)に最も近いサンプルチャンバー3の部分は、サンプルチャンバー3が運動するときに該サンプルチャンバー3が窓8を擦過するので、窓8の機械的なクリーニングに適している。   As can be seen in particular in FIG. 10, the part of the sample chamber 3 that is closest to the wall 2 (in this embodiment, part of which is formed by the insert 5) is such that when the sample chamber 3 moves, Since the window 8 is rubbed, it is suitable for mechanical cleaning of the window 8.

さらに図10からわかるように、サンプルチャンバー3の周囲に延在してサンプルチャンバー3を壁2に対し密封させるような壁は設けられていない。しかし、この図示した実施形態とは異なり、このような壁を設けてもよい。同様に、サンプルチャンバー3の前記壁或いはサンプルチャンバー3の全体を弾性的に構成して、サンプルチャンバー3と壁2との種々の間隔を材料の圧縮のために利用し、材料が半径方向においてサンプルチャンバー3またはサンプル中空空間から流出しないようにしてもよい。   Further, as can be seen from FIG. 10, there is no wall extending around the sample chamber 3 to seal the sample chamber 3 with respect to the wall 2. However, unlike the illustrated embodiment, such walls may be provided. Similarly, the wall of the sample chamber 3 or the entire sample chamber 3 is elastically configured so that various spacings between the sample chamber 3 and the wall 2 are used for compressing the material so that the material is sampled in the radial direction. It may be prevented from flowing out of the chamber 3 or the sample hollow space.

図示したいくつかの実施形態とは異なり、検査対象である材料サンプルを圧縮するため、窓8をサンプル中空空間4のなかへ移動させるように構成してもよい。このため、光誘導体7を長手方向に変位させるように構成してもよい。このように構成すれば、サンプルチャンバー3を弾性的に構成しなくとも、これに比較しうるような品質管理の表出が可能である。   Unlike some of the illustrated embodiments, the window 8 may be configured to move into the sample hollow space 4 to compress the material sample to be examined. For this reason, you may comprise so that the optical derivative 7 may be displaced to a longitudinal direction. If comprised in this way, even if it does not comprise the sample chamber 3 elastically, the expression of quality control which can be compared with this is possible.

プロセスチャンバーの横断面図で、該プロセスチャンバー内に配置されるサンプルチャンバーが第1の位置にあるときの横断面図である。It is a cross-sectional view of a process chamber, and is a cross-sectional view when a sample chamber disposed in the process chamber is in a first position. 図1と同様の横断面図で、サンプルチャンバーが第2の位置にあるときの横断面図である。It is a cross-sectional view similar to FIG. 1, and is a cross-sectional view when the sample chamber is in the second position. 図1および図2のプロセスチャンバーの内部を見た斜視図であり、サンプルチャンバーが特定の1つの位置にあるときの斜視図である。It is the perspective view which looked at the inside of the process chamber of FIG. 1 and FIG. 2, and is a perspective view when a sample chamber exists in one specific position. 図1および図2のプロセスチャンバーの内部を見た斜視図であり、サンプルチャンバーが他の位置にあるときの斜視図である。It is the perspective view which looked at the inside of the process chamber of FIG. 1 and FIG. 2, and is a perspective view when a sample chamber exists in another position. 図1および図2のプロセスチャンバーの内部を見た斜視図であり、サンプルチャンバーが他の位置にあるときの斜視図である。It is the perspective view which looked at the inside of the process chamber of FIG. 1 and FIG. 2, and is a perspective view when a sample chamber exists in another position. 図1および図2のプロセスチャンバーの内部を見た斜視図であり、サンプルチャンバーが他の位置にあるときの斜視図である。It is the perspective view which looked at the inside of the process chamber of FIG. 1 and FIG. 2, and is a perspective view when a sample chamber exists in another position. サンプルチャンバーの第2実施形態を備えたプロセスチャンバーの内部を見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the inside of the process chamber provided with 2nd Embodiment of the sample chamber. 図7のサンプルチャンバーがある特定の位置にあるときの該サンプルチャンバーの図である。FIG. 8 is a view of the sample chamber when the sample chamber of FIG. 7 is in a certain position. 図7のサンプルチャンバーが他の位置にあるときの該サンプルチャンバーの図である。FIG. 8 is a view of the sample chamber when the sample chamber of FIG. 7 is in another position. 図7のサンプルチャンバーが他の位置にあるときの該サンプルチャンバーの図である。FIG. 8 is a view of the sample chamber when the sample chamber of FIG. 7 is in another position.

符号の説明Explanation of symbols

1 プロセスチャンバー
2 壁
3 サンプルチャンバー
4 サンプル中空空間
5 挿入体
6 案内棒
7 光導体
8 窓
10 円錐面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process chamber 2 Wall 3 Sample chamber 4 Sample hollow space 5 Insert 6 Guide rod 7 Light guide 8 Window 10 Conical surface

Claims (21)

顆粒状の材料を光センサを用いて品質測定する方法であって、プロセスチャンバー内で経過する製造プロセスまたは処理プロセスの間に材料サンプルを前記プロセスから取り出してサンプルチャンバー内へ供給し、光センサが材料サンプルを検出するための窓の前に誘導し、光センサによる品質測定の間、材料サンプルをプロセスチャンバー内部に留め、その後前記処理に戻すようにした前記方法において、
サンプルチャンバー(3)内部の材料サンプルを、品質測定を実施する前に圧縮することを特徴とする方法。
A method for measuring the quality of a granular material using an optical sensor, wherein a material sample is removed from the process and supplied into the sample chamber during a manufacturing process or a processing process that proceeds in the process chamber. In the method, wherein the material sample is guided in front of the window for detecting the material sample, and the material sample is kept inside the process chamber during the quality measurement by the optical sensor and then returned to the process.
A method characterized in that the material sample inside the sample chamber (3) is compressed before the quality measurement is carried out.
材料サンプルを窓(8)に対し押圧させることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 2. A method according to claim 1, characterized in that the material sample is pressed against the window (8). 光センサによる品質測定を実施する前に窓(8)をクリーニングすることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。 3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the window (8) is cleaned before the quality measurement by the optical sensor is performed. クリーニングを機械的なワイパーを用いて行なうことを特徴とする、請求項3に記載の方法。 The method according to claim 3, wherein the cleaning is performed using a mechanical wiper. クリーニングをサンプルチャンバー(3)の弾性壁により行なうことを特徴とする、請求項4に記載の方法。 5. Method according to claim 4, characterized in that the cleaning is carried out by means of an elastic wall of the sample chamber (3). 窓(8)にガスを吹付けることによりクリーニングを行なうことを特徴とする、請求項3に記載の方法。 4. Method according to claim 3, characterized in that the cleaning is carried out by blowing gas on the window (8). サンプルチャンバー(3)を空にするため、該サンプルチャンバー(3)にガスを吹付けることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか一つに記載の方法。 7. The method according to claim 1, wherein gas is blown into the sample chamber (3) in order to empty the sample chamber (3). プロセスニュートラルガスを使用することを特徴とする、請求項6または7に記載の方法。 8. A method according to claim 6 or 7, characterized in that process neutral gas is used. 品質測定を赤外線近距離場測定により行なうことを特徴とする、請求項1から8までのいずれか一つに記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the quality measurement is performed by infrared near-field measurement. 顆粒状の材料を品質測定するための装置であって、
材料を製造または処理するために材料を受容するプロセスチャンバーと、
プロセスチャンバー内に配置され、検査対象である材料の一部を材料サンプルとして受容するサンプルチャンバーと、
窓を通じてサンプルチャンバーに対し指向している光センサと、
を備えた前記装置において、
サンプルチャンバー(3)と窓(8)とが相対運動可能であり、サンプルチャンバー(3)内にある材料サンプルを前記相対運動により圧縮可能で且つ窓(8)に対し接触可能であることを特徴とする装置。
An apparatus for measuring the quality of granular materials,
A process chamber that receives the material for manufacturing or processing the material;
A sample chamber disposed within the process chamber and receiving a portion of the material to be inspected as a material sample;
An optical sensor directed to the sample chamber through the window;
In the device comprising:
The sample chamber (3) and the window (8) can be moved relative to each other, and the material sample in the sample chamber (3) can be compressed by the relative movement and can contact the window (8). Equipment.
サンプルチャンバー(3)がシェル状に構成され、且つ上方へ開口したときに充填可能であり、下方へ開口したときに吐出し可能であるように回動可能または回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項10に記載の装置。 The sample chamber (3) is configured in a shell shape and is supported so as to be rotatable or rotatable so that it can be filled when opened upward and discharged when opened downward. Device according to claim 10, characterized. サンプルチャンバー(3)がプロセスチャンバー(1)の壁(2)に沿って可動であり、サンプルチャンバー(3)の運動軌道内にして壁(2)のなかに光センサ用の窓(8)が設けられていることを特徴とする、請求項10または11に記載の装置。 The sample chamber (3) is movable along the wall (2) of the process chamber (1), and a window (8) for the optical sensor is formed in the wall (2) within the movement trajectory of the sample chamber (3). 12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that it is provided. サンプルチャンバー(3)に、窓(8)をクリーニングするためのクリーニング要素が設けられていることを特徴とする、請求項12に記載の装置。 Device according to claim 12, characterized in that the sample chamber (3) is provided with a cleaning element for cleaning the window (8). 窓(8)の領域に円錐面(10)が設けられ、サンプルチャンバー(3)の壁が弾性を持つように構成されていることを特徴とする、請求項13に記載の装置。 14. Device according to claim 13, characterized in that a conical surface (10) is provided in the region of the window (8) and the wall of the sample chamber (3) is configured to be elastic. 材料サンプルが窓(8)に接触するように光センサが窓(8)とともにサンプルチャンバー(3)内へ移動可能であることを特徴とする、請求項10から14までのいずれか一つに記載の装置。 15. The light sensor according to claim 10, wherein the light sensor is movable with the window (8) into the sample chamber (3) so that the material sample contacts the window (8). Equipment. 材料サンプルを圧縮する程度に光センサがサンプルチャンバー(3)内へ移動可能であることを特徴とする、請求項15に記載の装置。 Device according to claim 15, characterized in that the optical sensor is movable into the sample chamber (3) to the extent that it compresses the material sample. サンプルチャンバー(3)の内部空間容積を縮小可能であり且つサンプルチャンバー(3)内に含まれている材料サンプルを圧縮可能であるようにサンプルチャンバー(3)が変形可能であることを特徴とする、請求項10から16までのいずれか一つに記載の装置。 The sample chamber (3) can be deformed so that the internal space volume of the sample chamber (3) can be reduced and the material sample contained in the sample chamber (3) can be compressed. A device according to any one of claims 10 to 16. サンプルチャンバー(3)が案内棒(6)によりプロセスチャンバー(1)の壁(2)のほうへ引張られ、これにより変形可能であることを特徴とする、請求項17に記載の装置。 18. Device according to claim 17, characterized in that the sample chamber (3) is pulled by the guide rod (6) towards the wall (2) of the process chamber (1) and is thereby deformable. サンプルチャンバー(3)がプロセスチャンバー(1)の壁(2)に対し当接し、壁(2)が同時にサンプルチャンバー(3)を画成し、材料サンプルの材料のロスを阻止するようにサンプルチャンバー(3)が壁(2)に対し密に当接することを特徴とする、請求項10から18までのいずれか一つに記載の装置。 The sample chamber (3) abuts against the wall (2) of the process chamber (1) so that the wall (2) simultaneously defines the sample chamber (3) and prevents material loss of the material sample. Device according to any one of claims 10 to 18, characterized in that (3) abuts closely against the wall (2). サンプルチャンバー(3)が該サンプルチャンバー(3)の運動方向とは逆の方向に先細りになっている楔状のサンプル中空空間(4)を形成することを特徴とする、請求項10または19に記載の装置。 20. The sample chamber (3) according to claim 10 or 19, characterized in that it forms a wedge-shaped sample hollow space (4) that tapers in a direction opposite to the direction of movement of the sample chamber (3). Equipment. サンプルチャンバー(3)が互いに逆の2つの運動方向に可動であることを特徴とする、請求項20に記載の装置。 Device according to claim 20, characterized in that the sample chamber (3) is movable in two opposite directions of movement.
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JP2013029323A (en) * 2011-07-26 2013-02-07 Fuji Electric Co Ltd Pharmaceutical manufacturing control device, pharmaceutical manufacturing control method, pharmaceutical manufacturing control program and pharmaceutical manufacturing system

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