JP2847179B2 - 重量分析装置 - Google Patents
重量分析装置Info
- Publication number
- JP2847179B2 JP2847179B2 JP19600596A JP19600596A JP2847179B2 JP 2847179 B2 JP2847179 B2 JP 2847179B2 JP 19600596 A JP19600596 A JP 19600596A JP 19600596 A JP19600596 A JP 19600596A JP 2847179 B2 JP2847179 B2 JP 2847179B2
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- JP
- Japan
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- sample
- weight
- microwave
- temperature
- temperature sensor
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波照射下
の試料の重量変化を測定するための重量分析装置に関す
るものである。
の試料の重量変化を測定するための重量分析装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波は電子レンジの熱源等として
日常生活で広く使われているが、マイクロ波照射下に物
質の物性変化を調べたり、マイクロ波照射下の化学反応
を研究するための簡単な実験装置は見当らない。そのた
めもあってマイクロ波照射下の物質挙動には未解析部分
が多く、その解明が今後の課題となっている。
日常生活で広く使われているが、マイクロ波照射下に物
質の物性変化を調べたり、マイクロ波照射下の化学反応
を研究するための簡単な実験装置は見当らない。そのた
めもあってマイクロ波照射下の物質挙動には未解析部分
が多く、その解明が今後の課題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マイクロ波
照射下試料の熱分解や吸脱着等による重量変化を測定す
るための簡便な重量分析装置を提供することをその課題
とする。
照射下試料の熱分解や吸脱着等による重量変化を測定す
るための簡便な重量分析装置を提供することをその課題
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、被測定対象であ
る試料を入れるための試料皿と、該試料皿を内部に収容
するとともに、開閉扉及びマイクロ波照射窓を有する箱
体と、マイクロ波を発振させるマイクロ波発振装置と、
該マイクロ波発振装置からのマイクロ波を該マイクロ波
照射窓に導くマイクロ波導波管と、該箱体内において該
試料皿の近傍に設置され、該試料及び該試料皿の近傍を
加熱するための電気ヒーターと、該試料の温度を測定す
る試料温度センサーと、該試料皿近傍の温度を測定する
箱体内温度センサーと、該試料温度センサー及び該箱体
内温度センサーの出力に電気的に接続するとともに、該
電気ヒーターの電源回路に電気的に接続し、該２つの温
度センサーの出力に応じて該電源回路の出力状態を制御
する箱体内温度制御器と、該試料皿に、該箱体の底板を
貫通する支柱を介して連結し、該試料の重量を測定する
試料重量測定装置と、該試料重量測定装置で測定した試
料重量の変化を経時的に記録する記録計とを具備するこ
とを特徴とする重量分析装置が提供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、被測定対象であ
る試料を入れるための試料皿と、該試料皿を内部に収容
するとともに、開閉扉及びマイクロ波照射窓を有する箱
体と、マイクロ波を発振させるマイクロ波発振装置と、
該マイクロ波発振装置からのマイクロ波を該マイクロ波
照射窓に導くマイクロ波導波管と、該箱体内において該
試料皿の近傍に設置され、該試料及び該試料皿の近傍を
加熱するための電気ヒーターと、該試料の温度を測定す
る試料温度センサーと、該試料皿近傍の温度を測定する
箱体内温度センサーと、該試料温度センサー及び該箱体
内温度センサーの出力に電気的に接続するとともに、該
電気ヒーターの電源回路に電気的に接続し、該２つの温
度センサーの出力に応じて該電源回路の出力状態を制御
する箱体内温度制御器と、該試料皿に、該箱体の底板を
貫通する支柱を介して連結し、該試料の重量を測定する
試料重量測定装置と、該試料重量測定装置で測定した試
料重量の変化を経時的に記録する記録計とを具備するこ
とを特徴とする重量分析装置が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の重量分析装置を説明する
ため、図１に本発明の重量分析装置の１例についての概
要説明図を示す。この図において、１は開閉扉、２は壁
部、３は試料皿、４は試料、５は重量測定用支柱、６は
箱体内温度センサー保護管、７は試料温度センサー、８
は電気ヒーター、９は電気ヒーターのターミナル、１０
は箱体内温度センサー、１１〜１３及び３２は導線、１
４は試料重量測定装置、１５は箱体内温度制御器、１６
は試料重量記録計、１７は温度記録計、１８はマイクロ
波発振装置、１９はマイクロ波導波管、２０〜２２は透
孔、３１は底板を示す。Ｆは撹拌羽根を示す。開閉扉１
と壁部２及び底板３２で形成される箱内空間は、マイク
ロ波照射時にマイクロ波が該空間（この空間を炉内とも
云う）から漏れない構造となっている。炉内の内容積は
１〜５００リットル程度である。
ため、図１に本発明の重量分析装置の１例についての概
要説明図を示す。この図において、１は開閉扉、２は壁
部、３は試料皿、４は試料、５は重量測定用支柱、６は
箱体内温度センサー保護管、７は試料温度センサー、８
は電気ヒーター、９は電気ヒーターのターミナル、１０
は箱体内温度センサー、１１〜１３及び３２は導線、１
４は試料重量測定装置、１５は箱体内温度制御器、１６
は試料重量記録計、１７は温度記録計、１８はマイクロ
波発振装置、１９はマイクロ波導波管、２０〜２２は透
孔、３１は底板を示す。Ｆは撹拌羽根を示す。開閉扉１
と壁部２及び底板３２で形成される箱内空間は、マイク
ロ波照射時にマイクロ波が該空間（この空間を炉内とも
云う）から漏れない構造となっている。炉内の内容積は
１〜５００リットル程度である。
【０００６】試料皿３は底板３１の透孔２１を貫通する
重量測定用支柱５の先端に取り付けられ、マイクロ波が
充分良く照射されるようにマイクロ波導波管１９が連結
するマイクロ波照射窓の正面に位置する。温度センサー
保護管６は、試料皿３付近の温度を測定する箱体内温度
センサー１０の保護管であり、一方を封じた内径２〜５
ｍｍ程度のガラス又はセラミックス管である。温度セン
サー１０としてはマイクロ波で影響されることのない温
度センサー、例えば光ファイバー温度計が使われる。こ
の温度計は、蛍光応答性に基づいて温度を測定する温度
測定範囲−１００〜４００℃の温度計であり、例えば安
立計器社のＡＭＯＴＨ ＦＸ８５００が市販されてい
る。
重量測定用支柱５の先端に取り付けられ、マイクロ波が
充分良く照射されるようにマイクロ波導波管１９が連結
するマイクロ波照射窓の正面に位置する。温度センサー
保護管６は、試料皿３付近の温度を測定する箱体内温度
センサー１０の保護管であり、一方を封じた内径２〜５
ｍｍ程度のガラス又はセラミックス管である。温度セン
サー１０としてはマイクロ波で影響されることのない温
度センサー、例えば光ファイバー温度計が使われる。こ
の温度計は、蛍光応答性に基づいて温度を測定する温度
測定範囲−１００〜４００℃の温度計であり、例えば安
立計器社のＡＭＯＴＨ ＦＸ８５００が市販されてい
る。
【０００７】試料温度センサー７は非接触型のもので、
試料４の温度を測定する温度センサーであり、この温度
センサーは試料から発生する赤外線によって温度を測定
する温度センサーである。この温度センサーとしては、
ＣＨＩＮＯ社製のＭＯＤＥＬＩＲ−ＡＬ等が市販されて
いる。試料４の温度は試料中に光ファイバー温度計等の
マイクロ波で影響されることのない温度センサーを接触
させて測定することもできる。電気ヒーター８は試料４
を加熱する電気ヒーターである。この電気ヒーターはニ
クロム線等の電熱線を使った通常の電気ヒーターであ
り、電熱線端部は壁部に配設されたターミナル９と結合
している。ターミナル９は、箱体内温度制御器１５内の
電源回路と連結している。
試料４の温度を測定する温度センサーであり、この温度
センサーは試料から発生する赤外線によって温度を測定
する温度センサーである。この温度センサーとしては、
ＣＨＩＮＯ社製のＭＯＤＥＬＩＲ−ＡＬ等が市販されて
いる。試料４の温度は試料中に光ファイバー温度計等の
マイクロ波で影響されることのない温度センサーを接触
させて測定することもできる。電気ヒーター８は試料４
を加熱する電気ヒーターである。この電気ヒーターはニ
クロム線等の電熱線を使った通常の電気ヒーターであ
り、電熱線端部は壁部に配設されたターミナル９と結合
している。ターミナル９は、箱体内温度制御器１５内の
電源回路と連結している。
【０００８】試料重量測定装置１４としては、通常の高
感度天秤を使用することができる。この試料重量測定装
置は、支柱５を介して試料皿３と連結する。この試料重
量測定装置１４で得られた試料４の重量情報は導線１２
で重量記録計１６に送られ、経時的に試料重量が記録さ
れる。箱体内温度制御器１５は通常の電気ヒーター用制
御器であり、箱体内温度センサー１０及び電気ヒーター
の電源回路に電気的に接続し、箱体内温度センサー１０
からの温度情報に従って、試料皿３付近の温度が一定温
度となるように自動制御したり、試料皿３付近の温度を
一定速度で昇温させる等のプログラム制御を行うことが
できる。重量記録計１６及び温度記録計１７は慣用のも
のであり、両者を一体化して試料重量と試料温度と試料
皿付近の温度とを同じ記録紙に経時的に記録することも
できる。温度記録計１７は試料４及び試料皿３付近の温
度を経時的に記録する記録計である。マイクロ波発信装
置１８とマイクロ波導波管１９は、電子レンジ等のマイ
クロ波を利用した加熱器と同種の既製品を使えば良く、
０〜１０ＫＷのマイクロ波を連続的に発生させられるも
のが好ましい。また、ここで発生させるマイクロ波の周
波数は１ＫＨｚ〜１０ＧＨｚとするのが好ましい。ま
た、マイクロ波発振装置のマイクロ波出力制御器に試料
温度センサー７を電気的に接続し、その試料温度に応じ
てマイクロ波出力を制御することもできる。
感度天秤を使用することができる。この試料重量測定装
置は、支柱５を介して試料皿３と連結する。この試料重
量測定装置１４で得られた試料４の重量情報は導線１２
で重量記録計１６に送られ、経時的に試料重量が記録さ
れる。箱体内温度制御器１５は通常の電気ヒーター用制
御器であり、箱体内温度センサー１０及び電気ヒーター
の電源回路に電気的に接続し、箱体内温度センサー１０
からの温度情報に従って、試料皿３付近の温度が一定温
度となるように自動制御したり、試料皿３付近の温度を
一定速度で昇温させる等のプログラム制御を行うことが
できる。重量記録計１６及び温度記録計１７は慣用のも
のであり、両者を一体化して試料重量と試料温度と試料
皿付近の温度とを同じ記録紙に経時的に記録することも
できる。温度記録計１７は試料４及び試料皿３付近の温
度を経時的に記録する記録計である。マイクロ波発信装
置１８とマイクロ波導波管１９は、電子レンジ等のマイ
クロ波を利用した加熱器と同種の既製品を使えば良く、
０〜１０ＫＷのマイクロ波を連続的に発生させられるも
のが好ましい。また、ここで発生させるマイクロ波の周
波数は１ＫＨｚ〜１０ＧＨｚとするのが好ましい。ま
た、マイクロ波発振装置のマイクロ波出力制御器に試料
温度センサー７を電気的に接続し、その試料温度に応じ
てマイクロ波出力を制御することもできる。
【０００９】壁部に形成された透孔２０及び２２は直径
１ｃｍ以下程度で密封可能な形状に作られている。これ
らの透孔は、炉内を特定気体雰囲気としたり各種実験器
具を炉内に設ける際等に使用される。例えば、窒素気流
中でマイクロ波照射下に熱分解実験を行う場合は、図１
に示した透孔２２から窒素を炉内に送り、透孔２０から
排出させながらマイクロ波照射下の熱分解実験を行えば
良い。また、透孔の数は限定されないが、通常は１〜５
個であり、その設置場所は任意である。
１ｃｍ以下程度で密封可能な形状に作られている。これ
らの透孔は、炉内を特定気体雰囲気としたり各種実験器
具を炉内に設ける際等に使用される。例えば、窒素気流
中でマイクロ波照射下に熱分解実験を行う場合は、図１
に示した透孔２２から窒素を炉内に送り、透孔２０から
排出させながらマイクロ波照射下の熱分解実験を行えば
良い。また、透孔の数は限定されないが、通常は１〜５
個であり、その設置場所は任意である。
【００１０】本発明の重量分析装置は、その箱体内に、
基準物質を充填するための基準物質容器を配設して、示
差熱型重量分析装置として用いることができる。この場
合、試料温度と基準物質温度との間の温度差を電流値と
して検出することにより、示差熱分析曲線（ＤＴＡ曲
線）を得ることができる。このようなＤＴＡ曲線を得る
ことにより、試料の吸熱及び発熱を知ることができ、試
料の熱的特性も同時に分析することができる。
基準物質を充填するための基準物質容器を配設して、示
差熱型重量分析装置として用いることができる。この場
合、試料温度と基準物質温度との間の温度差を電流値と
して検出することにより、示差熱分析曲線（ＤＴＡ曲
線）を得ることができる。このようなＤＴＡ曲線を得る
ことにより、試料の吸熱及び発熱を知ることができ、試
料の熱的特性も同時に分析することができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明の重量分析装置を使用すれば、マ
イクロ波照射下の試料の吸・脱着反応や相変化における
重量分析を簡単に行うことができる。
イクロ波照射下の試料の吸・脱着反応や相変化における
重量分析を簡単に行うことができる。
【図１】本発明の重量測定装置の一例を示す概略説明図
である。
である。
【符号の説明】 １ 開閉扉 ２ 壁部 ３ 試料皿 ４ 試料 ５ 重量測定用支柱 ６ 温度センサー保護管 ７ 非接触型温度センサー ８ 電気ヒーター ９ ターミナル １０ 温度センサー １１〜１３、３２ 導線 １４ 試料重量測定装置 １５ 箱体内温度制御器 １６ 重量記録計 １７ 温度記録計 １８ マイクロ波発信装置 １９ マイクロ波導波管 ２０〜２２ 透孔 ３１ 底板 Ｆ 撹拌羽根
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田森 行男 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術 院資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 金 潤甲 大韓民国大邱市上仁洞797 住公ＡＰＴ 303−206 (56)参考文献 特開 昭61−130854（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−100439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 5/00 - 5/04
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定対象である試料を入れるための試
料皿と、 該試料皿を内部に収容するとともに、開閉扉及びマイク
ロ波照射窓を有する箱体と、 マイクロ波を発振させるマイクロ波発振装置と、 該マイクロ波発振装置からのマイクロ波を該マイクロ波
照射窓に導くマイクロ波導波管と、 該箱体内において該試料皿の近傍に設置され、該試料及
び該試料皿の近傍を加熱するための電気ヒーターと、 該試料の温度を測定する試料温度センサーと、 該試料皿近傍の温度を測定する箱体内温度センサーと、 該試料温度センサー及び該箱体内温度センサーの出力に
電気的に接続するとともに、該電気ヒーターの電源回路
に電気的に接続し、該２つの温度センサーの出力に応じ
て該電源回路の出力状態を制御する箱体内温度制御器
と、 該試料皿に、該箱体の底板を貫通する支柱を介して連結
し、該試料の重量を測定する試料重量測定装置と、 該試料重量測定装置で測定した試料重量の変化を経時的
に記録する記録計とを具備することを特徴とする重量分
析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19600596A JP2847179B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 重量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19600596A JP2847179B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 重量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038783A JPH1038783A (ja) | 1998-02-13 |
| JP2847179B2 true JP2847179B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=16350651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19600596A Expired - Lifetime JP2847179B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 重量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2847179B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581876B2 (en) | 2006-07-15 | 2009-09-01 | Cem Corporation | Dual energy source loss-on-drying instrument |
| JP2012189425A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Japan Atomic Energy Agency | 元素の吸着・脱着量の測定装置 |
| CN103267702A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-08-28 | 中国水利水电第五工程局有限公司 | 土样含水率快速检测仪及其检测方法 |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP19600596A patent/JP2847179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1038783A (ja) | 1998-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |