JP5915758B2 - 粒度分布データ処理装置及びこれを備えた粒度分布測定装置、並びに、粒度分布データ処理方法及び粒度分布データ処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理装置及びこれを備えた粒度分布測定装置、並びに、粒度分布データ処理方法及び粒度分布データ処理プログラムに関するものである。

試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定することにより、粒度分布データを取得するための粒度分布測定装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この特許文献１に開示された粒度分布測定装置では、取得した粒度分布データに基づいて、粒子径と粒子量（積算値及び差分値）との関係が、グラフ表示及び数値表示にて表示部に表示されるようになっている。

異なる粒度分布測定装置で測定を行った場合は、仮に同じ試料について測定を行った場合であっても、装置ごとの構成の相違や、測定原理の相違などに起因して、取得される粒度分布データが完全に一致しないことが一般的である。そのため、ある粒度分布測定装置で測定を行うことにより取得した粒度分布データを、そのまま別の粒度分布測定装置に保存して使用することは困難である。

そこで、従来から、ある粒度分布測定装置で測定を行うことにより取得した粒度分布データの各数値を、例えば粒子径と粒子量（積算値及び差分値）との対応関係を示す表としてプリントアウトし、それらの各数値の全てを別の粒度分布測定装置においてユーザが入力する作業を行っている。

このようにして、別の粒度分布測定装置において入力された粒度分布データの各数値は、当該粒度分布測定装置において同じ試料の測定を行った場合に得られる粒度分布データの各数値に近似するように、例えば換算テーブルや換算式などの換算データを用いて換算されるようになっている。

特開２０１１−８５４６５号公報

しかしながら、上記のように粒度分布データの各数値の全てを別の粒度分布測定装置においてユーザが入力する場合、１回の測定分だけでも、例えば１００個程度の数値を入力する必要があるため、入力作業が煩雑である。

特に、上記のような換算データを得るためには、ある粒度分布測定装置において同じ試料に対する測定を複数回（例えば６回）行い、それらの測定により得られた複数回分の粒度分布データの各数値を別の粒度分布測定装置において入力する必要がある。そのため、入力作業がさらに煩雑になるという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、粒度分布データの入力作業を効率化することができる粒度分布データ処理装置及びこれを備えた粒度分布測定装置、並びに、粒度分布データ処理方法及び粒度分布データ処理プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る粒度分布データ処理装置は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理装置であって、代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する代表粒子データ取得部と、前記代表粒子データに基づいて、前記代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する推定粒子データ算出部と、前記代表粒子データ及び前記推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する粒度分布データ生成部と、粒子径と粒子量との関係を表示部にグラフ表示させることができる表示処理部と、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが前記表示部にグラフ表示された状態で、前記表示部に表示されたグラフに対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正する粒度分布データ補正部とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、代表となる所定数の粒子径についての代表粒子データを取得するだけで、当該代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを得ることができる。このようにして得られた代表粒子データ及び推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、粒度分布データの各数値を全て入力するような場合と比較して、粒度分布データの入力作業を効率化することができる。
また、粒子径と粒子量との関係が視覚的に分かりやすく表示部にグラフ表示されるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。
また、表示部に表示された粒度分布データのグラフに対してユーザが操作を行うだけで、当該粒度分布データを容易に補正することができるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

前記代表粒子データ取得部は、前記表示処理部により表示されるグラフ上で、前記所定数の粒子径について、それぞれに対応する粒子量を表す点が指定された場合に、それらの粒子量が前記所定数の粒子径に対応付けられた代表粒子データを取得してもよい。

このような構成によれば、表示部に表示されるグラフ上で、所定数の粒子径について、それぞれに対応する粒子量を表す点を指定するだけで、容易に代表粒子データを入力することができる。このようにして入力された代表粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

前記推定粒子データ算出部は、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが前記表示部にグラフ表示された場合に、前記代表粒子データの各点を結ぶ滑らかな曲線上に前記推定粒子データの各点が位置するように、前記推定粒子データを算出してもよい。

このような構成によれば、推定粒子データとして、より適切な値を算出することができる。このようにして算出された推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、生成された粒度分布データに対する補正の必要性を低減させることができるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

前記表示処理部は、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを前記表示部に数値表示させることができてもよい。この場合、前記粒度分布データ補正部は、前記表示部に表示された粒度分布データの数値に対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正してもよい。

このような構成によれば、表示部に表示された粒度分布データの数値に対してユーザが操作を行うことにより、当該粒度分布データを補正することができる。このように、グラフに対する操作だけでなく、数値を直接入力する操作もユーザが行えるような構成とすることにより、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

前記表示処理部は、前記粒度分布データ補正部により補正された粒度分布データを前記表示部にグラフ表示させてもよい。

このような構成によれば、補正された粒度分布データが視覚的に分かりやすく表示部にグラフ表示されるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

本発明に係る粒度分布測定装置は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定することにより、粒度分布データを取得するための粒度分布測定装置であって、試料の測定を行うための測定部と、前記粒度分布データ処理装置とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、上述のような粒度分布データ処理装置を備えた粒度分布測定装置を提供することができる。これにより、別の粒度分布測定装置で測定を行うことにより取得した粒度分布データの各数値の中から所定数の代表粒子データを入力するだけで、本発明に係る粒度分布測定装置において使用可能な粒度分布データを生成することができる。

前記粒度分布データ処理装置が、前記測定部における試料の測定により得られた粒度分布データと、前記粒度分布データ生成部により生成された同じ試料についての粒度分布データとに基づいて、それらの粒度分布データを互いに近似する値に換算可能な換算データを算出する換算データ算出部をさらに備えていてもよい。

このような構成によれば、測定部における試料の測定により得られた粒度分布データと、別の粒度分布測定装置における測定結果に基づいて粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データとに基づいて、それらの粒度分布データを互いに近似する値に換算可能な換算データを算出することができる。したがって、換算データを得るために複数回分の粒度分布データの各数値を全て入力するような場合と比較して、粒度分布データの入力作業を効率化することができる。

本発明に係る粒度分布データ処理方法は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理方法であって、代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する代表粒子データ取得ステップと、前記代表粒子データに基づいて、前記代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する推定粒子データ算出ステップと、前記代表粒子データ及び前記推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する粒度分布データ生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明に係る粒度分布データ処理プログラムは、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理プログラムであって、代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する代表粒子データ取得部と、前記代表粒子データに基づいて、前記代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する推定粒子データ算出部と、前記代表粒子データ及び前記推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する粒度分布データ生成部としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、代表となる所定数の粒子径についての代表粒子データを取得するだけで、当該代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを得ることができるため、これらの代表粒子データ及び推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、粒度分布データの入力作業を効率化することができる。

本発明の一実施形態に係る粒度分布測定装置の構成例を示した図である。 本実施形態に係るデータ処理装置の具体的構成について説明するための機能ブロック図である。 代表粒子データを取得する際の表示部に対する表示例を示した図である。 生成された粒度分布データを表示部に表示させる際の表示例を示した図である。 換算データを算出する際の態様について説明するための図である。 粒度分布データを生成する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る粒度分布測定装置の構成例を示した図である。この粒度分布測定装置は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定することにより、粒度分布データを取得するためのものであり、試料の測定を行うための測定部１を備えている。

測定部１には、光源１１、集光レンズ１２、空間フィルタ１３、コリメータレンズ１４、フローセル１５、集光レンズ１６及びフォトダイオードアレイ１７などが備えられている。測定対象となる試料は、例えば超音波振動子が内蔵された循環式サンプラ２などの供給源からフローセル１５に供給されるようになっている。

光源１１は、例えばレーザ光源からなり、当該光源１１から照射された測定光が、集光レンズ１２、空間フィルタ１３及びコリメータレンズ１４を通過することにより平行光となる。このようにして平行光とされた測定光は、試料が供給されているフローセル１５に照射され、フローセル１５内の試料に含まれる粒子群で回折及び散乱した後、集光レンズ１６を通ってフォトダイオードアレイ１７により受光されるようになっている。

フォトダイオードアレイ１７は、測定光の受光強度を検出するための検出器を構成している。フォトダイオードアレイ１７は、互いに異なる半径を持つリング状ないしは半リング状の検出面を持つ複数（例えば、６４個）の光検出素子を、集光レンズ１６の光軸を中心とするように同心円状に配置してあり、各光検出素子には、それぞれの位置に応じた回折・散乱角度を持つ光が入射する。したがって、各光検出素子の出力信号は、各回折・散乱角度ごとの光の強度を表すことになる。フォトダイオードアレイ１７からの検出信号は、Ａ／Ｄ変換器３によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、通信部４を介してデータ処理装置５に入力されるようになっている。

データ処理装置５は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理装置を構成している。データ処理装置５は、例えばコンピュータにより構成され、制御部５１、操作部５２、表示部５３及びメモリ５４などを備えている。

制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、操作部５２、表示部５３及びメモリ５４などの各部が電気的に接続されている。操作部５２は、例えばキーボード及びマウスを含む構成であり、ユーザが操作部５２を操作することにより入力作業などを行うことができるようになっている。表示部５３は、例えば液晶表示器などにより構成することができ、ユーザが表示部５３の表示内容を確認しながら作業を行うことができるようになっている。メモリ５４は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成することができる。

図２は、本実施形態に係るデータ処理装置５の具体的構成について説明するための機能ブロック図である。本実施形態における制御部５１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、粒度分布データ算出部５１１、代表粒子データ取得部５１２、推定粒子データ算出部５１３、粒度分布データ生成部５１４、表示処理部５１５、粒度分布データ補正部５１６及び換算データ算出部５１７などの各種機能部として機能する。

粒度分布データ算出部５１１は、測定部１からＡ／Ｄ変換器３及び通信部４を介して制御部５１に入力された検出信号に基づいて、粒度分布データを算出する。具体的には、フラウンホーファ回折理論やミー散乱理論などに基づく公知の演算が行われることにより、試料に含まれる粒子群の各粒子径に、その粒子径における相対粒子量の積算値及び差分値（頻度）が対応付けられた粒度分布データが算出される。

ここで、相対粒子量の積算値は、いわゆる「ふるい下」の積算値であり、各粒子径において、その粒子径以下の粒子量が全体の粒子量に占める割合（％）を示している。ただし、いわゆる「ふるい上」の積算値を用いることにより、各粒子径において、その粒子径以上の粒子量が全体の粒子量に占める割合（％）を積算値とすることも可能である。一方、相対粒子量の差分値（頻度）は、各粒子径における粒子量が全体の粒子量に占める割合（％）を示している。

このように、本実施形態に係るデータ処理装置５では、測定部１における試料の測定により、粒度分布データを取得することができるようになっている。さらに、この例では、別の粒度分布測定装置で測定を行うことにより取得した粒度分布データの数値を、ユーザが操作部５２を操作して入力することにより、本実施形態に係る粒度分布測定装置において使用可能な粒度分布データを生成することができるようになっている。この粒度分布データの生成は、例えば代表粒子データ取得部５１２、推定粒子データ算出部５１３及び粒度分布データ生成部５１４により行うことができる。

代表粒子データ取得部５１２は、代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する。具体的には、ユーザが操作部５２を操作して、所定数の粒子径に対応する粒子量を入力することにより、代表粒子データが取得される。前記所定数は、例えば「５」などに設定することができるが、この値に限定されるものではない。

推定粒子データ算出部５１３は、代表粒子データに基づいて、当該代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する。例えば、１００個の粒子径についての粒度分布データを生成する場合に、代表粒子データとして５個の粒子径に対応する粒子量が入力された場合には、残りの９５個の粒子径に対応する粒子量を推定するための演算が行われる。

粒度分布データ生成部５１４は、代表粒子データ及び推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する。例えば、代表粒子データ取得部５１２により取得された５個の粒子径に対応する代表粒子データと、推定粒子データ算出部５１３により算出された９５個の粒子径に対応する推定粒子データとを組み合わせれば、１００個の粒子径についての粒度分布データを生成することができる。

粒度分布データ生成部５１４において生成された粒度分布データは、各粒子径に粒子量（積算値及び差分値）が対応付けられた状態で、粒度分布データ記憶部５４１に記憶される。この粒度分布データ記憶部５４１は、例えばメモリ５４の記憶領域の一部に割り当てることができる。

表示処理部５１５は、粒子径と粒子量との関係を表示部５３に表示させるための処理を行うことができる。本実施形態では、粒子径と粒子量との関係を示したグラフ、及び、粒子径と粒子量との関係を数値で示した表を、表示部５３に表示させることができるようになっている。

図３は、代表粒子データを取得する際の表示部５３に対する表示例を示した図である。本実施形態では、粒子径と粒子量との関係を表したグラフを表示部５３に表示させ、当該グラフ上の点を操作部５２で指定することにより、代表粒子データを取得することができるようになっている。ユーザは、例えば別の粒度分布測定装置で測定を行うことにより取得した粒度分布データの各数値を、粒子径と粒子量（積算値及び差分値）との対応関係を示す表としてプリントアウトし、それを見ながら入力作業を行うことができる。

表示部５３には、例えば粒子径を横軸、相対粒子量の差分値（頻度）を縦軸とするグラフが表示される。ユーザは、例えば別の粒度分布測定装置で測定を行うことにより取得した粒度分布データの各数値の中から所定数の代表粒子データを選択し、操作部５２を用いて入力する。ただし、表示部５３に表示されるグラフは、図３に示すような態様のグラフに限られるものではない。

この例では、７個の代表粒子データが選択され、それらの代表粒子データの各粒子径について、それぞれに対応する粒子量を表す点Ｐ１〜Ｐ７がグラフ上で指定（プロット）されている。このような点の指定は、例えば操作部５２に含まれるマウスなどのポインタ装置を用いて、表示部５３に表示されたグラフ上の点を直接指定することにより行うことができる。このようにして指定された各点のデータが、所定数の粒子径にそれぞれの粒子量が対応付けられた代表粒子データとして取得されることとなる。

代表粒子データとして選択される点には、例えば相対粒子量の差分値が「０」の領域と「０」でない領域との境界点Ｐ１、Ｐ２、相対粒子量の差分値が最大となるピーク点Ｐ３、境界点Ｐ１とピーク点Ｐ３との間に位置する中間点Ｐ４、及び、境界点Ｐ２とピーク点Ｐ３との間に位置する中間点Ｐ５〜Ｐ７が含まれている。

一方の境界点とピーク点との間に位置する中間点の数、及び、他方の境界点とピーク点との間に位置する中間点の数は、それぞれ１つ以上であることが好ましい。したがって、２つの境界点と、１つのピーク点と、２つの中間点とを少なくとも含む５点以上の代表粒子データが選択されることが好ましい。

ただし、上記のようにグラフ上の点が直接指定されるような構成に限らず、例えば操作部５２に含まれるキーボードなどの数値入力装置を用いて、所定数の代表粒子データの各粒子径に対応する粒子量を数値で入力することにより、代表粒子データを取得することができるような構成などであってもよい。

図４は、生成された粒度分布データを表示部５３に表示させる際の表示例を示した図である。図３を用いて説明したような態様により代表粒子データが取得された場合には、その代表粒子データに基づいて推定粒子データが算出され、これらの代表粒子データ及び推定粒子データに基づいて粒度分布データが生成される。そして、生成された粒度分布データが、図４に例示されるような態様で表示部５３に表示されることとなる。この例では、生成された粒度分布データが、グラフ５３１及び表５３２により表示部５３に表示されるようになっている。

グラフ５３１は、例えば粒子径を横軸、相対粒子量の積算値及び差分値（頻度）を縦軸としている。これにより、粒子径と相対粒子量の積算値との関係を表すグラフ５３３、及び、粒子径と相対粒子量の差分値（頻度）との関係を表すグラフ５３４が、１つのグラフ５３１として表示されるようになっている。

ただし、表示部５３に対する粒度分布データのグラフ表示は、図４に示すようなグラフ５３１によるものに限らない。例えば、粒子径と相対粒子量の積算値との関係を表すグラフ５３３、及び、粒子径と相対粒子量の差分値（頻度）との関係を表すグラフ５３４が、別々にグラフ表示されるような構成であってもよいし、一方のみがグラフ表示されるような構成であってもよい。

表５３２には、例えば各粒子径の数値に、相対粒子量の積算値及び差分値（頻度）の数値が対応付けて表示されている。この例では、７個の粒子径に対応する代表粒子データと、４４個の粒子径に対応する推定粒子データが組み合わせられることにより、５１個の粒子径についての粒度分布データが生成されている。ただし、代表粒子データ及び推定粒子データの数は、上記値に限られるものではない。また、表示部５３に対する粒度分布データの数値表示は、図４に示すような表５３２によるものに限らない。

図４のグラフ５３１に示すように、本実施形態では、生成された粒度分布データが表示部５３にグラフ表示された場合に、代表粒子データの各点を結ぶ滑らかな曲線上に推定粒子データの各点が位置するように、推定粒子データが算出されるようになっている。このような推定粒子データは、例えば生成される粒度分布データが正規分布などの所定の分布パターンになることを前提として演算を行うことにより、算出することができる。

推定粒子データの算出は、上記のような態様に限らず、他の各種態様にて行うことができる。この例では、図３に示したようなグラフ上で、代表粒子データとして所定数の点が指定された場合、それらの点のうちの両端点（粒子径が最も大きい点と最も小さい点）を上述の境界点とみなし、これらの点で挟まれた範囲以外の粒子径については、対応する相対粒子量の差分値（頻度）が自動的に「０」に設定されるようになっている。

本実施形態では、代表となる所定数の粒子径についての代表粒子データを取得するだけで、当該代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを得ることができる。このようにして得られた代表粒子データ及び推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、粒度分布データの各数値を全て入力するような場合と比較して、粒度分布データの入力作業を効率化することができる。

また、本実施形態では、図３及び図４に示すように、粒子径と粒子量との関係が視覚的に分かりやすく表示部５３にグラフ表示されるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

特に、図３を用いて説明したように、表示部５３に表示されるグラフ上で、所定数の粒子径について、それぞれに対応する粒子量を表す点を指定するだけで、容易に代表粒子データを入力することができる。このようにして入力された代表粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

さらに、上述の通り、生成された粒度分布データが表示部５３にグラフ表示された場合に、代表粒子データの各点を結ぶ滑らかな曲線上に推定粒子データの各点が位置するように推定粒子データを算出することにより、推定粒子データとして、より適切な値を算出することができる。このようにして算出された推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成することにより、生成された粒度分布データに対する補正の必要性を低減させることができるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

再び図２を参照して、粒度分布データ補正部５１６は、粒度分布データ生成部５１４により生成され、粒度分布データ記憶部５４１に記憶された粒度分布データを補正する。具体的には、図４に示すように、生成された粒度分布データが表示部５３に表示された状態で、ユーザが操作部５２を操作することにより、粒度分布データを補正することができるようになっている。

この例では、図４に示すように、生成された粒度分布データが表示部５３にグラフ５３１として表示された状態で、当該グラフ５３１（グラフ５３３又はグラフ５３４）に対するユーザの操作に基づいて、粒度分布データを補正することができるようになっている。例えば、操作部５２に含まれるマウスなどのポインタ装置を用いることにより、グラフ５３１において各粒子径に対応付けて表示されている点を選択し、その点を移動させる操作をユーザが行うことができるような構成などであってもよい。この場合、任意の粒子径に対応する点を選択し、その点を縦方向（粒子量が変化する方向）に移動させることができるような構成であることが好ましい。

このように、表示部５３に表示されたグラフ５３１に対するユーザの操作が行われた場合には、操作後の各粒子径に対応する粒子量の数値が粒度分布データ記憶部５４１に記憶されることにより、粒度分布データが補正される。このとき、表示部５３に表示されているグラフ５３１が補正された粒度分布データに対応する表示に変更されるとともに、表示部５３に表示されている表５３２の数値についても、補正された粒度分布データの数値に変更されることとなる。

また、この例では、生成された粒度分布データが表示部５３に表５３２として数値表示された状態で、当該表５３２の数値に対するユーザの操作に基づいて、粒度分布データを補正することもできるようになっている。例えば、操作部５２に含まれるキーボードなどの数値入力装置を用いることにより、表５３２において各粒子径に対応付けて表示されている粒子量（積算値又は差分値）の数値を変更する操作をユーザが行うことができるような構成などであってもよい。

このように、表示部５３に表示された表５３２の数値に対するユーザの操作が行われた場合には、操作後の各粒子径に対応する粒子量の数値が粒度分布データ記憶部５４１に記憶されることにより、粒度分布データが補正される。このとき、表示部５３に表示されている表５３２の数値が補正された粒度分布データの数値に変更されるとともに、表示部５３に表示されているグラフ５３１についても、補正された粒度分布データに対応する表示に変更されることとなる。

また、この例では、代表粒子データとして指定された所定数の点のうちの両端点（粒子径が最も大きい点と最も小さい点）で挟まれた範囲の粒子径について、それらの粒子径に対応する表５３２中の領域が、例えば図４に示すように着色されるなどして、他の領域と視覚的に区別されるようになっている。これにより、粒子が存在する粒子径の範囲を容易に確認することができるため、粒度分布データを補正する際の作業性が向上する。ただし、表５３２中の前記領域を他の領域と視覚的に区別するための態様は、着色に限られるものではない。

なお、粒度分布データを補正する際には、上記のような着色された領域だけでなく、表５３２中の他の領域の数値も変更可能であることが好ましい。また、上記のように、表示部５３に表示されたグラフ５３１及び表５３２の両方に対する操作により補正を行うことができるような構成に限らず、グラフ５３１又は表５３２の一方に対する操作でのみ補正を行うことができるような構成であってもよい。

本実施形態では、表示部５３に表示された粒度分布データのグラフ５３１に対してユーザが操作を行うだけで、当該粒度分布データを容易に補正することができるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

また、本実施形態では、表示部５３に表示された粒度分布データの表５３２の数値に対してユーザが操作を行うことにより、当該粒度分布データを補正することができる。このように、グラフ５３１に対する操作だけでなく、数値を直接入力する操作もユーザが行えるような構成とすることにより、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

さらに、本実施形態では、補正された粒度分布データが視覚的に分かりやすく表示部５３にグラフ５３１で表示されるため、粒度分布データの入力作業をさらに効率化することができる。

図２に示すように、換算データ算出部５１７は、粒度分布データ算出部５１１により算出された粒度分布データと、粒度分布データ記憶部５４１に記憶されている粒度分布データとに基づいて、換算データを算出する。ここで、粒度分布データ算出部５１１により算出される粒度分布データは、測定部１における試料の測定により得られた粒度分布データである。一方、粒度分布データ記憶部５４１に記憶されている粒度分布データは、粒度分布データ生成部５１４により生成され、必要に応じて補正された、前記試料と同じ試料についての粒度分布データである。

これらの粒度分布データを互いに近似する値に換算可能な換算テーブル又は換算式などの換算データが、換算データ算出部５１７により算出され、換算データ記憶部５４２に記憶される。この換算データ記憶部５４２は、例えばメモリ５４の記憶領域の一部に割り当てることができる。なお、測定部１から出力されるデータは、測定部１からデータ処理装置５に入力されて、そのまま粒度分布データ算出部５１１による演算に用いられるような構成であってもよいし、メモリ５４に一旦記憶されるような構成であってもよい。

図５は、換算データを算出する際の態様について説明するための図である。この例では、測定部１における試料の測定により得られた粒度分布データ、すなわち粒度分布データ算出部５１１により算出された粒度分布データを基準データとして、換算データを算出する場合について説明する。ただし、このような構成に限らず、例えば粒度分布データ生成部５１４により生成された粒度分布データを基準データとして換算データを算出するような構成であってもよい。

図５では、粒子径を横軸、相対粒子量の積算値を縦軸として、粒子径と相対粒子量の積算値との関係をグラフで示している。この図５に示すように、測定部１における試料の測定により得られた粒度分布データを表すグラフ５３５と、別の粒度分布測定装置における測定結果に基づいて粒度分布データ生成部５１４により生成された同じ試料についての粒度分布データを表すグラフ５３６とでは、装置ごとの構成の相違や、測定原理の相違などに起因して、表示が完全に一致しないことが一般的である。

ある粒子径Ｘ_１に対応するグラフ５３５における積算値がＹである場合に、グラフ５３６において積算値Ｙが一致する粒子径Ｘ_２にグラフ５３５の粒子径Ｘ_１をシフトさせたときには、下記式（１）が成り立つ。ここで、パラメータＡは、積算値Ｙに対応するグラフ５３５における粒子径Ｘ_１を粒子径Ｘ_２にシフトさせたときの分布の変動幅を表している。また、パラメータＢは、粒子径Ｘ_１から粒子径Ｘ_２への粒子径の移動量を表している。
ｌｏｇＸ_２＝ＡｌｏｇＸ_１＋Ｂ ・・・（１）

本実施形態では、グラフ５３５に対応する粒度分布データ（基準データ）における相対粒子量の積算値（％）から、２〜９８％の範囲において２％の間隔で４９点を抽出する。さらに、積算値が０．０１％の点と、９９．９％の点とを加えた計５１点の積算値に対応する粒子径Ｘ_１について、上記式（１）に基づいて、パラメータＡ_ｉ（ｉ＝１，２，・・・，５１）及びＢ_ｉ（ｉ＝１，２，・・・，５１）が算出される。そして、このようにして算出された各パラメータが、換算テーブルとして換算データ記憶部５４２に記憶されることとなる。

このような換算テーブルを用いて演算を行うことにより、測定部１における試料の測定により得られた粒度分布データと、別の粒度分布測定装置における測定結果に基づいて粒度分布データ生成部５１４により生成された粒度分布データとを、互いに近似する値に換算することができる。

このように、本実施形態では、測定部１における試料の測定により得られた粒度分布データと、別の粒度分布測定装置における測定結果に基づいて粒度分布データ生成部５１４により生成された粒度分布データとに基づいて、それらの粒度分布データを互いに近似する値に換算可能な換算データを算出することができる。したがって、換算データを得るために複数回分の粒度分布データの各数値を全て入力するような場合と比較して、粒度分布データの入力作業を効率化することができる。

図６は、粒度分布データを生成する際の制御部５１による処理の一例を示したフローチャートである。例えば図３に示すようなグラフ上の点が操作部５２で指定されるなどして、代表粒子データが取得された場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ：代表粒子データ取得ステップ）、当該代表粒子データに基づいて推定粒子データが算出される（ステップＳ１０２：推定粒子データ算出ステップ）。

算出された推定粒子データは代表粒子データと組み合わせられ、これにより、粒度分布データが生成される（ステップＳ１０３：粒度分布データ生成ステップ）。そして、生成された粒度分布データが粒度分布データ記憶部５４１に記憶されるとともに（ステップＳ１０４）、当該粒度分布データにおける粒子径と粒子量との関係が表示部５３に表示される（ステップＳ１０５：表示処理ステップ）。本実施形態では、生成された粒度分布データにおける粒子径と粒子量との関係が、グラフ５３１だけでなく、表５３２としても表示部５３に表示されるようになっている（図４参照）。

その後、表示部５３に表示されたグラフ５３１又は表５３２の数値に対するユーザの操作により、粒度分布データを補正するための操作が行われるか否かが監視されるとともに（ステップＳ１０６）、粒度分布データに関する処理を終了するための操作が行われるか否かが監視される（ステップＳ１０９）。

ユーザにより粒度分布データを補正するための操作が行われた場合には（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、操作後の各粒子径に対応する粒子量の数値が粒度分布データ記憶部５４１に記憶されることにより、粒度分布データが補正される（ステップＳ１０７：粒度分布データ補正ステップ）。そして、補正後の粒度分布データにおける粒子径と粒子量との関係が表示部５３に表示される（ステップＳ１０８：表示処理ステップ）。

ユーザは、粒度分布データを補正するための操作を繰り返し行うことにより、粒度分布データの各粒子径に対応する粒子量の数値を所望の値に補正することができる。このようにして補正が完了した後、ユーザは、粒度分布データに関する処理を終了するための操作を行うこととなる（ステップＳ１０９でＹｅｓ）。

以上の実施形態では、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定することにより粒度分布データを取得するための粒度分布測定装置に、粒度分布データに関する処理を行うためのデータ処理装置５が備えられた構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、粒度分布測定装置とは別にデータ処理装置５が設けられた構成であってもよい。

この場合、粒度分布測定装置の測定部１から出力されるデータは、有線通信又は無線通信を介してデータ処理装置５に入力されるような構成であってもよいし、記憶媒体（図示せず）に一旦記憶された後、当該記憶媒体からデータ処理装置５に入力されるような構成などであってもよい。

また、上記実施形態に係るデータ処理装置５のように、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理装置を提供することができるだけでなく、粒度分布データ処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム（粒度分布データ処理プログラム）を提供することも可能である。この場合、前記プログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されるような構成であってもよいし、有線通信又は無線通信を介してプログラム自体が提供されるような構成であってもよい。

１ 測定部
２ 循環式サンプラ
３ Ａ／Ｄ変換器
４ 通信部
５ データ処理装置
１１ 光源
１２ 集光レンズ
１３ 空間フィルタ
１４ コリメータレンズ
１５ フローセル
１６ 集光レンズ
１７ フォトダイオードアレイ
５１ 制御部
５２ 操作部
５３ 表示部
５４ メモリ
５１１ 粒度分布データ算出部
５１２ 代表粒子データ取得部
５１３ 推定粒子データ算出部
５１４ 粒度分布データ生成部
５１５ 表示処理部
５１６ 粒度分布データ補正部
５１７ 換算データ算出部
５４１ 粒度分布データ記憶部
５４２ 換算データ記憶部

Claims (14)

1. 試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理装置であって、
   代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する代表粒子データ取得部と、
   前記代表粒子データに基づいて、前記代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する推定粒子データ算出部と、
   前記代表粒子データ及び前記推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する粒度分布データ生成部と、
   粒子径と粒子量との関係を表示部にグラフ表示させることができる表示処理部と、
   前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが前記表示部にグラフ表示された状態で、前記表示部に表示されたグラフに対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正する粒度分布データ補正部とを備えたことを特徴とする粒度分布データ処理装置。
2. 前記表示処理部は、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを前記表示部に数値表示させることができ、
   前記粒度分布データ補正部は、前記表示部に表示された粒度分布データの数値に対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正することを特徴とする請求項１に記載の粒度分布データ処理装置。
3. 前記表示処理部は、前記表示部に表示されたグラフに対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが補正された場合に、前記表示部に表示されている数値を補正された粒度分布データの数値に変更することを特徴とする請求項２に記載の粒度分布データ処理装置。
4. 前記表示処理部は、前記表示部に表示された数値に対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが補正された場合に、前記表示部に表示されているグラフを補正された粒度分布データに対応する表示に変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の粒度分布データ処理装置。
5. 前記表示処理部は、代表粒子データとして指定された所定数の点のうちの粒子径が最も大きい点と最も小さい点で挟まれた範囲の粒子径について、それらの粒子径に対応する数値表示の領域が他の領域と視覚的に区別されるように表示させることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の粒度分布データ処理装置。
6. 前記表示処理部は、前記粒度分布データ補正部により補正された粒度分布データを前記表示部にグラフ表示させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粒度分布データ処理装置。
7. 前記粒度分布データ補正部は、前記グラフにおいて各粒子径に対応付けて表示されている点を選択し、その点を移動させる操作が行われた場合に、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の粒度分布データ処理装置。
8. 前記粒度分布データ補正部は、任意の粒子径に対応する点を選択し、その点を粒子量が変化する方向に移動させる操作が行われた場合に、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正することを特徴とする請求項７に記載の粒度分布データ処理装置。
9. 前記代表粒子データ取得部は、前記表示処理部により表示されるグラフ上で、前記所定数の粒子径について、それぞれに対応する粒子量を表す点が指定された場合に、それらの粒子量が前記所定数の粒子径に対応付けられた代表粒子データを取得することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の粒度分布データ処理装置。
10. 前記推定粒子データ算出部は、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが前記表示部にグラフ表示された場合に、前記代表粒子データの各点を結ぶ滑らかな曲線上に前記推定粒子データの各点が位置するように、前記推定粒子データを算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の粒度分布データ処理装置。
11. 試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定することにより、粒度分布データを取得するための粒度分布測定装置であって、
    試料の測定を行うための測定部と、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の粒度分布データ処理装置とを備えたことを特徴とする粒度分布測定装置。
12. 前記粒度分布データ処理装置が、前記測定部における試料の測定により得られた粒度分布データと、前記粒度分布データ生成部により生成された同じ試料についての粒度分布データとに基づいて、それらの粒度分布データを互いに近似する値に換算可能な換算データを算出する換算データ算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の粒度分布測定装置。
13. 試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理方法であって、
    代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する代表粒子データ取得ステップと、
    前記代表粒子データに基づいて、前記代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する推定粒子データ算出ステップと、
    前記代表粒子データ及び前記推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する粒度分布データ生成ステップと、
    粒子径と粒子量との関係を表示部にグラフ表示させることができる表示処理ステップと、
    前記粒度分布データ生成ステップにより生成された粒度分布データが前記表示部にグラフ表示された状態で、前記表示部に表示されたグラフに対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成ステップにより生成された粒度分布データを補正する粒度分布データ補正ステップとを含むことを特徴とする粒度分布データ処理方法。
14. 試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を表す粒度分布データに関する処理を行うための粒度分布データ処理プログラムであって、
    代表となる所定数の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が対応付けられた代表粒子データを取得する代表粒子データ取得部と、
    前記代表粒子データに基づいて、前記代表粒子データに対応する粒子径以外の粒子径について、それぞれの粒子径に粒子量が推定値として対応付けられた推定粒子データを算出する推定粒子データ算出部と、
    前記代表粒子データ及び前記推定粒子データに基づいて粒度分布データを生成する粒度分布データ生成部と、
    粒子径と粒子量との関係を表示部にグラフ表示させることができる表示処理部と、
    前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データが前記表示部にグラフ表示された状態で、前記表示部に表示されたグラフに対するユーザの操作に基づいて、前記粒度分布データ生成部により生成された粒度分布データを補正する粒度分布データ補正部としてコンピュータを機能させることを特徴とする粒度分布データ処理プログラム。

Images