JPH02249958A - Method for measuring moisture contained in object and measuring instrument thereof - Google Patents

Method for measuring moisture contained in object and measuring instrument thereof

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JPH02249958A
JPH02249958A JP7216389A JP7216389A JPH02249958A JP H02249958 A JPH02249958 A JP H02249958A JP 7216389 A JP7216389 A JP 7216389A JP 7216389 A JP7216389 A JP 7216389A JP H02249958 A JPH02249958 A JP H02249958A
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Abstract

PURPOSE:To continuously measure the content of the moisture contained in an object by using a microwave Doppler sensor and utilizing the change in the reflectivity thereof. CONSTITUTION:Microwaves are transmitted (arrow A) from a transmitter 1 to a specified direction from a signal transmission and reception surface 7 by a horn antenna 6 when a suitable voltage is impressed to an input terminal 14 of the transmitter 1. The microwaves (arrow C) reflected by the object 3 are converged by the antenna 6 from the transmission and reception surface 7 and the reception signal is obtd. the received signal from the sensor 4 is passed through an amplifier 8 and an A/D converter 9, is read as a digital value into a computing element 10 and is stored as data into a built-in memory 11. Further, a microcomputer is built into the computing element 10 which reads the data value and processes the same to compute the change thereof. The result thereof is displayed 12. The content of the moisture contained in the object is continuously measured in such a manner.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 本発明は物体中に含まれる水分1の計測方法及びその計
Is装置に関する。物体には、木材等の吸湿性の固形物
、穀物等の粒状物、加工食品用の粉体物、あるいは織物
、紙等のシート状物等が含まれる。この被測定物体にマ
イクロ波を@射するとき、含まれている水分量に応じて
反射率及び透過率が変化する。本発明は、この中、反射
率が変化する現象を利用して汎用のマイクロ波ドツプラ
センサを用いて簡便に水分量を計測する計測方法及びそ
の計測装置を提供することを目的とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring moisture 1 contained in an object and a measuring device therefor. Objects include hygroscopic solids such as wood, granular materials such as grains, powdered materials for processed foods, and sheet-like materials such as textiles and paper. When microwaves are irradiated onto this object to be measured, the reflectance and transmittance change depending on the amount of water contained therein. Among these, an object of the present invention is to provide a measuring method and a measuring device thereof, which use a general-purpose microwave Doppler sensor to easily measure water content by utilizing the phenomenon of change in reflectance.

従来の技術及び解決しようとする問題点従来、マイクロ
波が物体を通過するとき、水分量に応じて減衰率すなわ
ち透過率が変化するのを利用して水分量を計測する方法
がすでに実用化されている。
Conventional technology and problems to be solved Conventionally, methods have already been put into practical use to measure moisture content by utilizing the fact that when microwaves pass through an object, the attenuation rate, or transmittance, changes depending on the moisture content. ing.

第6図はその原理を図示したものである。FIG. 6 illustrates the principle.

(1)はマイクロ波発信器、(2)はマイクロ波受信器
であって、一定の間隔(S)を置いて互いに対向配置し
、その間に被測定物体(3)(以下、単に物体と云う)
を置く。発信器(1)より照射されたマイクロ波(矢印
A)は、物体(3)を通過するとき水分に吸収されて減
衰し受信器(2)に達する(矢印B)。この減衰率は一
定範囲内で水分量に比例して変化するから、これを測定
すれば水分量を計測することができる。
(1) is a microwave transmitter, and (2) is a microwave receiver, which are arranged opposite to each other with a fixed interval (S), and between them is a measured object (3) (hereinafter simply referred to as the object). )
put Microwaves (arrow A) emitted from the transmitter (1) are absorbed by moisture when passing through the object (3), are attenuated, and reach the receiver (2) (arrow B). Since this attenuation rate changes within a certain range in proportion to the amount of water, the amount of water can be measured by measuring this.

しかしながら、この減衰率を的確に計測することはそれ
ほど簡単ではない。一般に汎用されている発信器と受信
器を用いた場合には、その間隔(S)を一定に保ち、物
体(3)はその間の特定位置に置かなければならない。
However, it is not so easy to accurately measure this attenuation rate. When using a commonly used transmitter and receiver, the distance (S) between them must be kept constant and the object (3) must be placed at a specific position between them.

もし、物体(3)が少しでもずれたり、間隔(S)が変
化すれば、受信器から得られる受信信号(電圧)が変動
し、安定した計測が出来なくなる。これは、照射したマ
イクロ波の一部が物体(3)により反射され、更に二次
的な照射波(点線矢印C)となるが、物体(3〉の位置
による位相のずれが影響して照射合成波(AとCの合成
波)の強弱が変動し、従つて、受信器(2)の受信信号
が変動するからである。また、透過したマイクロ波(矢
印B)の二次的な反射波(点線矢印D)も物体(3)の
位置により位相のずれが生じ、複合的に受信器の受信信
号に影響を与える。このような変動をなくするためには
、上記の二次的な反射波(点線C及びD)の影響を受け
ないように発信器及び受信器に特別な工夫をこらす必要
があり、その結果、特殊な設計の発信器及び受信器とな
って、取り付は精度も要求され、高価な据付式構造とな
らざるを得なくなっていた。
If the object (3) shifts even slightly or the distance (S) changes, the received signal (voltage) obtained from the receiver will fluctuate, making stable measurement impossible. This is because a part of the irradiated microwave is reflected by the object (3) and becomes a secondary irradiated wave (dotted arrow C), but the phase shift due to the position of the object (3) affects the irradiation. This is because the strength of the composite wave (combined wave of A and C) fluctuates, and therefore the received signal at the receiver (2) fluctuates.Also, secondary reflection of the transmitted microwave (arrow B) The phase shift of the wave (dotted arrow D) also occurs depending on the position of the object (3), which affects the received signal of the receiver in a complex manner.In order to eliminate such fluctuations, the above-mentioned secondary The transmitter and receiver must be specially designed to avoid being affected by reflected waves (dotted lines C and D), and as a result, the transmitter and receiver have to be specially designed, and their installation requires precision. This required an expensive stationary structure.

このように、従来、実用化されているマイクロ波応用の
水分量計測装置はいずれも、透過減衰率を利用した方式
のため使用法に制限があった。例えば、固形物、粒状物
、粉体物等の場合はサンプリングした少量の物しか測定
できないとか、連続計測ができないとか、高価であるに
もかかわらず、設置した場所でしか使用できないとかの
制限があり、加工工程中で連続的に計測しようとする場
合において、需要者の要求を満たすものではなかった。
As described above, all of the conventional microwave-applied moisture measuring devices that have been put into practical use are limited in their usage because they utilize transmission attenuation factors. For example, in the case of solids, granules, powders, etc., there are restrictions such as being able to measure only a small amount of sampled material, not being able to measure continuously, and being expensive and being usable only at the location where it is installed. However, it did not meet the needs of customers when continuous measurement was required during the processing process.

マイクロ波の反射率の変化を利用した方式のものは未だ
見聞していない。反射波を利用する場合には、上記のよ
うに物体(3)の位置による位相のずれの影響は必然の
現象であり、これを解消する方式が未だ未解決であった
からである。
I have not yet seen or heard of any method that utilizes changes in the reflectance of microwaves. This is because when using reflected waves, the influence of phase shift due to the position of the object (3) as described above is an inevitable phenomenon, and a method for eliminating this has not yet been solved.

このような上記従来の欠点と問題点に鑑みて、本発明は
、一般に汎用されているマイクロ波発信器及び受信器を
一体に組み込んだマイクロ波ドツプラセンサを用いて、
簡便に物体中に含まれる水分量を計測することが出来る
ように、反射率の変化と上記不安定要因となっていた反
射波の位相のずれとの関係を逆に巧みに利用したもので
あって、これにより、便利な計測方法及び計測装置を提
供し、需要者の要望に応えようとするものである。
In view of the above-mentioned conventional drawbacks and problems, the present invention uses a microwave Doppler sensor that integrates a commonly used microwave transmitter and receiver,
In order to easily measure the amount of water contained in an object, the relationship between the change in reflectance and the phase shift of the reflected waves, which was the cause of the instability described above, was cleverly utilized. In this way, we aim to provide a convenient measuring method and measuring device to meet the needs of consumers.

発明の構成及び作用 以下に、本発明の実施例について図面を参照して詳述す
る。
Structure and operation of the invention Below, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、マイクロ波発信器とマイクロ波受信器を一体に組
み込んだマイクロ波ドツプラセンサを用いた場合につい
て第1図を参照して述べる。
First, a case where a microwave Doppler sensor incorporating a microwave transmitter and a microwave receiver is used will be described with reference to FIG.

第1図において、ドツプラセンサ(4)は発信器(1)
と受信器(2)を一体に構成したものであって、導波管
(5)内に発信器としてガンダイオード(1)、受信器
としてミキサダイオード(2)を一体に内蔵している。
In Figure 1, the Doppler sensor (4) is the transmitter (1)
A Gunn diode (1) as a transmitter and a mixer diode (2) as a receiver are integrally built into a waveguide (5).

発信器の入力端子(14)に適当な電圧(たとえば、D
C8V)を印加すると、ガンダイオード(1)からマイ
クロ波がホーンアンテナ(6)により発受信面(7)(
必ずしも実体面である必要はなく、実体のない仮想面と
考えてもよい。)から一定の方向に発信される(矢印A
)。物体(3)により反射されたマイクロ波(矢印C)
は発受信面(7)からホーンアンテナ(6)により収束
されてミキサダイオ−)”(2)で受信され、受信信号
(電圧)を得る。
A suitable voltage (e.g. D
When C8V) is applied, microwaves are transmitted from the Gunn diode (1) to the transmitting/receiving surface (7) by the horn antenna (6).
It does not necessarily have to be a real surface, and may be considered a virtual surface without substance. ) in a certain direction (arrow A
). Microwave reflected by object (3) (arrow C)
is converged by the horn antenna (6) from the transmitting/receiving surface (7) and received by the mixer diode (2) to obtain a received signal (voltage).

センサ(4)からの受信信号は増幅器(8)、A/D変
換器(9)を経てデジタル値として演算器(io)へ読
み込まれ、内蔵のメモリ(11)にデータとして記憶さ
れる。  増幅器(8)、A/D変換器(9)、演算器
(10)、メモリ(11)及び表示器(12)は全体と
して処理器(13)を構成する。演算器(10)にはマ
イクロコンピュータを組み込み、データの値の読み取り
とその変化分の演算処理を行ない、その結果を表示器(
12)に表示する。
The received signal from the sensor (4) is read into the arithmetic unit (io) as a digital value via an amplifier (8) and an A/D converter (9), and is stored as data in a built-in memory (11). The amplifier (8), A/D converter (9), arithmetic unit (10), memory (11), and display (12) collectively constitute a processor (13). The arithmetic unit (10) incorporates a microcomputer, reads data values, performs arithmetic processing on changes in the data, and displays the results on the display (
12).

物体(3)の表面はセンサ(4)のホーンアンテナ(6
)の発受信1(7)、k1)距ii1 (X) (1)
間隔をおいている。
The surface of the object (3) is the horn antenna (6) of the sensor (4).
) transmission and reception 1 (7), k1) distance ii1 (X) (1)
They are spaced out.

物体(3)が完全に乾燥したものである場合には、照射
されたマイクロ波は物体特有の反射を除きほとんど反射
されず吸収されるかまたは透過してしまう(点線矢印B
)、このとき、ミキサダイオード(2)は自己発信波に
よって励振されて一定の基準信号(電圧)を受信してい
る。(第2図のグラフの直線(E)を蒼照、) 但し、
物体によっては、僅かながら特有の反射があるから、若
干変動することがある。
If the object (3) is completely dry, the irradiated microwaves will be absorbed or transmitted without being reflected except for the reflection peculiar to the object (dotted arrow B).
), at this time, the mixer diode (2) is excited by the self-oscillated wave and receives a constant reference signal (voltage). (Illuminate the straight line (E) on the graph in Figure 2.) However,
Depending on the object, there may be slight variations due to unique reflections.

物体(3)が水分を含んでいるときは物体の誘電率が大
きくなるため、照射されたマイクロ波は一部が物体(3
)の表面および表面の浅い層で反射され(矢印C)、深
い部分では吸収されてしまう。この反射波によりミキサ
ダイオード(2)は自己発信波と反射波の合成波で励振
される。この反射率は一定の範囲内で物体の表層部分に
含まれる水分量にほぼ比例して高くなる。
When the object (3) contains water, the dielectric constant of the object increases, so some of the irradiated microwaves are absorbed by the object (3).
) and the shallow layer of the surface (arrow C), and is absorbed in deeper parts. This reflected wave excites the mixer diode (2) with a composite wave of the self-oscillated wave and the reflected wave. This reflectance increases within a certain range in approximately proportion to the amount of water contained in the surface layer of the object.

反射波は、距離(x)に応じて、発信波に対して位相が
ずれるため、ミキサダイオード(2)の検出位置でその
合成波が共鳴する場合と打消される場合とがある。この
関係をグラフで示したのが第2図である。縦軸にミキサ
ダイオード(2)からの受信信号(電圧)(V)、横軸
に距! (X)をとる、グラフの波形曲線(F)の山部
(M +、M3・・)が共鳴部、谷部(M2、MA ・
・)が打消部である。距II (X)が大きくなると反
射波の捕捉率が低下して曲線(F)は次第に減衰する。
Since the reflected wave is out of phase with the emitted wave depending on the distance (x), the combined wave may resonate or be canceled at the detection position of the mixer diode (2). FIG. 2 shows this relationship graphically. The vertical axis is the received signal (voltage) (V) from the mixer diode (2), and the horizontal axis is the distance! (X), the peaks (M +, M3...) of the waveform curve (F) of the graph are the resonance parts, and the valleys (M2, MA ・
・) is the cancellation part. As the distance II (X) increases, the reflected wave capture rate decreases and the curve (F) gradually attenuates.

なお、この曲線の二周期分の長さ(L)が原理的にマイ
クロ波の波長と一致する。
Note that the length (L) of two periods of this curve coincides with the wavelength of the microwave in principle.

この波形曲線(F)の振幅は基準信号(vO)と反射率
の積にほぼ比例して大きくなるから、水分量にはイ比例
して変化するが、距離(X)に関する曲線の位相は全く
変化しない。
The amplitude of this waveform curve (F) increases almost in proportion to the product of the reference signal (vO) and reflectance, so it changes in proportion to the water content, but the phase of the curve with respect to distance (X) is completely It does not change.

直線(E)は自己発信波のみによってミキサダイオード
(2)が励振されて受信する基準信号(電圧)を示し、
距離(X)とは無関係であり、その値を(V o)とし
ておく。
The straight line (E) shows the reference signal (voltage) that the mixer diode (2) receives when it is excited by only the self-oscillated wave,
It has nothing to do with the distance (X), and its value is set as (V o).

従って、例えば、一定の距離の位置(M1)で受信信号
を測定して得られる値(V+ )と基準信号(Vo)の
差(ΔV=V+−Vo)を計算すれば、この値を水分量
のパラメータ(Y)とすることができる。基準信号(■
0)は発信出力、温度等の影響をうけるから、(Y=Δ
V/Vo)の値の方が安定したパラメータとなる。
Therefore, for example, if you calculate the difference (ΔV=V+-Vo) between the value (V+) obtained by measuring the received signal at a position (M1) at a certain distance and the reference signal (Vo), this value can be used as the water content. can be set as the parameter (Y). Reference signal (■
0) is affected by the transmission output, temperature, etc., so (Y=Δ
V/Vo) is a more stable parameter.

測定位置は一定の距離の位置(M+)が最も効果的であ
るが、位置(M2)、(M3)・・でもよい。(第2図
参照) しかしながら、非接触方式による連続測定の場合には距
離<X>がどうしても変動しやすく、定の位置に保つの
は困難である。例えば、第2図に示すように、距離<X
>が位置(M1)から(ΔX)だけ揺れると、受信信号
が(Δ■)だけふらついて安定した計測ができない。
The most effective measurement position is a position (M+) at a certain distance, but positions (M2), (M3), etc. may also be used. (See FIG. 2) However, in the case of continuous measurement using a non-contact method, the distance <X> tends to fluctuate, and it is difficult to maintain it at a fixed position. For example, as shown in Figure 2, distance <
> oscillates by (ΔX) from the position (M1), the received signal fluctuates by (Δ■), making stable measurement impossible.

この問題を解決し、非接触方式でも連続計測できるよう
にしたのがこの実施例である。
This embodiment solves this problem and enables continuous measurement even in a non-contact manner.

第1図において、ドツプラセンサ(4)を物体(3)の
表面に対して垂直に周期的に揺動させてみる。t1勤の
振幅は照射マイクロ波の波長の部分の一以上とし、揺動
範囲は、第2図において、例えば位ffi(M+)、(
M2)を含むような範囲(R)となるようにする、具体
的には、発信周波数10.525G HZのマイクロ波
を用いた場合には、振幅は20m1mあればよい。
In FIG. 1, the Doppler sensor (4) is periodically oscillated perpendicularly to the surface of the object (3). The amplitude of the t1 shift is at least one part of the wavelength of the irradiated microwave, and the oscillation range is, for example, ffi(M+), (
Specifically, when microwaves with an oscillation frequency of 10.525 GHz are used, the amplitude only needs to be 20 m1m.

センサ(4)が揺動している問に、受信器ミキサダイオ
ード(2)からの受信信号を増幅器(8) 、A/D変
換器(9)を介して刻々と演算器(10)に読取り、多
数のデータとしてメモリ(11)に記憶させる。−周期
(T o)の間にサンプリングしたデータとオシロスコ
ープで得られる波形を重ね合わせたのが第3図の波形曲
線(G)である。この波形曲線(G)はセンサが一往復
揺動する問に、第2図の受信波形を一定の範囲(R)の
間でトレースした形で得られるから、 時刻(T+ )
、(T4)の受信値は、第2図の位置(M1)を通過し
た時点の1i(V+)と一致し、時刻(T2)、(T3
)の受信値は位置(M2)での値(V2)と一致する。
While the sensor (4) is oscillating, the received signal from the receiver mixer diode (2) is read momentarily to the arithmetic unit (10) via the amplifier (8) and A/D converter (9). , are stored in the memory (11) as a large number of data. - The waveform curve (G) in FIG. 3 is obtained by superimposing the data sampled during the period (T o) and the waveform obtained by the oscilloscope. Since this waveform curve (G) is obtained by tracing the received waveform in Fig. 2 within a certain range (R) while the sensor swings back and forth, the time (T+)
, (T4) coincides with 1i (V+) at the time of passing the position (M1) in FIG.
) is the same as the value (V2) at position (M2).

サンプリング間隔を充分に短くすれば、この最大値は値
(■I)、最小値はdi (V2 )とみなしてよい。
If the sampling interval is short enough, the maximum value can be regarded as the value (■I), and the minimum value can be regarded as the value di (V2).

そして、この差(ΔV=V+ −V2 )は水分量には
家比例した値となるから、これを物体中に含まれる水分
量のパラメータ(Y)とすることができる。
Since this difference (ΔV=V+ -V2) has a value proportional to the amount of water, it can be used as a parameter (Y) for the amount of water contained in the object.

最大値と最小値の和(ΣV:Vl +V2 )は基準信
号値(■0)には〈比例するから、Y=Δ■/Σ■ を求めると、より安定したパラメータ(Y)を得ること
ができる。
Since the sum of the maximum and minimum values (ΣV: Vl + V2) is proportional to the reference signal value (■0), a more stable parameter (Y) can be obtained by calculating Y=Δ■/Σ■. can.

パラメータとしては、この他に測定データの微分値ある
いは積分値を演算して得ることもできる。
In addition, the parameters can also be obtained by calculating differential values or integral values of measurement data.

このように、マイクロ波センサを周期的に一定の範囲内
で強制的に揺動させ、その間にサンプリングした多数の
データの変動値の変化分をパラメータとすることによっ
て水分量を計測することができる。
In this way, the amount of moisture can be measured by forcefully oscillating the microwave sensor periodically within a certain range and using the change in the fluctuation value of a large number of data sampled during that period as a parameter. .

この場合、センサを固定し、物体を揺動させても同様の
計測ができる。
In this case, similar measurements can be made even if the sensor is fixed and the object is swung.

本実施例においては、第2図の位置(M1)、(M2)
を含むようにセンサ(4)の揺動範囲を選びさえすれば
、物体あるいはセンサの多少の揺れや傾きには影響され
ず、非接触方式で水分量を連続計測できるところに大き
な利点がある。
In this example, the positions (M1) and (M2) in FIG.
As long as the swing range of the sensor (4) is selected so as to include this, the moisture content can be continuously measured in a non-contact manner without being affected by slight swings or tilts of the object or sensor, which is a great advantage.

上記においては、変動値の変化分としてデータの最大値
と最小値を用いたが、これに限ることなく、微分値、積
分値等の電気的に検出できる値を用いることもできる。
In the above, the maximum value and minimum value of the data are used as the change in the fluctuation value, but the present invention is not limited to this, and electrically detectable values such as differential values and integral values can also be used.

例えば、コンデンサと整流器を絹み合わせた検波器によ
りアナログ値として検出してもよい。
For example, it may be detected as an analog value using a detector that combines a capacitor and a rectifier.

第4図は本発明実施の計測装置の一例を示したものであ
って、センサ(4)を収納した箱(15)はロッド(1
6)の先端に固定され、ロッドの根元は揺動装置(17
)に連結されている。揺動装置(17)は内蔵のモータ
及びクランク機構(図示せず)によりロッドの軸方向に
センサ箱(15)を一定周期で一定範囲内で揺動するよ
うに構成されている。制御箱(19)内には電fi(2
0)と処理器(13)が納められ、電!(20)はモー
タと処理器(13)に接続し、処理器(13)はセンサ
(4)に揺動装置(17)、ロッド(16)を介して接
続している。
FIG. 4 shows an example of a measuring device according to the present invention, in which a box (15) containing a sensor (4) is connected to a rod (1
6), and the base of the rod is the rocking device (17
) is connected to. The swinging device (17) is configured to swing the sensor box (15) in the axial direction of the rod within a certain range at a certain period using a built-in motor and a crank mechanism (not shown). There is an electric fi (2) inside the control box (19).
0) and processor (13) are installed, and the electric! (20) is connected to a motor and a processor (13), and the processor (13) is connected to the sensor (4) via a rocking device (17) and a rod (16).

センサ(4)が揺動している問に得られる受信信号は処
理器(13)内の増幅器、A/D変換器を経てデジタル
値として演算器へ刻々と読み込まれ、内蔵のメモリにデ
ータとして記憶される。演算器はデータの変動値の変化
分の演算処理を行ない、その結果を表示器(12)に表
示する。例えば、−周期(TO)内のデータの最大値と
最小値の差(ΔV)に一定の係数(α)を掛けた値(α
・Δ■)を、計測した水分量の値として表示器(12)
に表示する。あるいは、最大値と最小値の差(Δ■)と
和(Σ■)の比(Δ■/Σ■)に一定の係数(β)を掛
けた値(β・ΔV/Σ■)を表示する。
The received signal obtained while the sensor (4) is oscillating is momentarily read into the arithmetic unit as a digital value via the amplifier and A/D converter in the processor (13), and is stored as data in the built-in memory. be remembered. The arithmetic unit performs arithmetic processing on the amount of change in the data fluctuation value, and displays the result on the display (12). For example, the value (α
・Δ■) as the measured moisture content value on the display (12)
to be displayed. Alternatively, display the value (β・ΔV/Σ■) obtained by multiplying the ratio (Δ■/Σ■) of the difference (Δ■) between the maximum and minimum values and the sum (Σ■) by a certain coefficient (β). .

このように構成された装置を用いれば、物体(3)の表
面にセンサ箱(15)を近ずけて揺動装置(17)を設
置することにより、非接触方式で水分量を連続計測する
ことができる。この際、多少の物体の揺れや傾きが許容
されるのは前述のとうりである。
Using a device configured in this way, the moisture content can be continuously measured in a non-contact manner by bringing the sensor box (15) close to the surface of the object (3) and installing the rocking device (17). be able to. At this time, as mentioned above, some shaking and tilting of the object is allowed.

上記の実施例に示されたパラメータ(Y)は物体の表層
部分(数mm以内の深さまで)に含まれる水分量を表わ
すものであるが、水分が均一に分散している場合には、
物体全体に含まれる水分量(単位体積当りの水分重量)
(W)を代表しているものとみなすことができる。この
パラメータ(Y)と水分量(W)の関係は、物体の素材
、水分に含まれる溶剤の性質によって変わり、必ずしも
一定には定まらない。この(Y)と(W)の関係を一般
的にグラフで示したのが第5図である。
The parameter (Y) shown in the above example represents the amount of water contained in the surface layer of the object (up to a depth of several mm), but if the water is uniformly distributed,
Amount of water contained in the entire object (weight of water per unit volume)
(W) can be considered to be representative. The relationship between this parameter (Y) and the water content (W) changes depending on the material of the object and the properties of the solvent contained in the water, and is not necessarily fixed. FIG. 5 generally shows the relationship between (Y) and (W) in a graph.

従って、正確な水分It (W)の絶対値を計測するた
めには、物体の素材、密度及び溶解液の薬品の性質等に
ついて補正を加え、直線化するために、W=f (Y) なる開数補正をしなければならない。
Therefore, in order to accurately measure the absolute value of water It (W), corrections are made for the material of the object, density, properties of the chemical in the solution, etc., and in order to linearize it, W = f (Y). Numerical number correction must be performed.

発明の効果 以上、詳述したように、本発明によれば、センサを構成
するマイクロ波発信器及び受信器は一般に汎用されてい
るマイクロ波ドツプラセンサをそのま一使用し、従来の
方法では計測を阻害していた不安定な要因を逆に巧みに
利用することによって、簡便に物体に含まれる水分量を
連続計測することが可能となる。従って、加工工程中で
移動している物体に対しても非接触状態で連続的に計測
できる水分量の計測装置を得ることができる。
Effects of the Invention As described in detail above, according to the present invention, the microwave transmitter and receiver constituting the sensor use a commonly used microwave Doppler sensor as is, and measurement cannot be performed using conventional methods. By skillfully utilizing the unstable factors that were inhibiting this, it becomes possible to easily and continuously measure the amount of water contained in objects. Therefore, it is possible to obtain a moisture content measuring device that can continuously measure a moving object during a processing process without contacting it.

また、特別な工夫をこらした高価なマイクロ波発信器お
よび受信器を用いる必要もなく、取付精度も厳しく要求
されることはないから、安価で便利な計測装置を提供で
きることになる。
Furthermore, there is no need to use specially designed and expensive microwave transmitters and receivers, and there are no strict requirements for mounting accuracy, making it possible to provide an inexpensive and convenient measuring device.

更に、非接触方式で計測可能としているから、移動中の
物体であっても接触痕をつけたり痛めたすすることはな
い。
Furthermore, since it can be measured using a non-contact method, it will not leave contact marks or damage even moving objects.

このように、本発明は従来にないきわめて有益な効果を
もたらすものである。
In this way, the present invention brings about extremely beneficial effects that have not been seen before.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明による水分量の計測方法及びその計測装置
の実施例を示したもので、第1図はマイクロ波ドツプラ
センサを用いた場合の構成図、第2図はその受信信号(
電圧)と距離との関係を示すグラフ、第3図はその受信
信号と時閉との関係を示すグラフ、第4図は計測装置の
一例を示す図面、第5図はパラメータと実際の水分量と
の関係を示すグラフ、第6図は従来の水分量の計測方法
を示す図面である。 (1)・・マイクロ波発信器(ガンダイオード)(2)
・・マイクロ波受信器(ミキサダイオード)(3)・・
被測定物体 (4)・・マイクロ波ドツプラセンサ (8)・・増幅器、   (9)・・八/I)変換器(
10)・・演算器、  (11)・・メモリ(12)・
・表示器、  (13)・・処理器(17)・・揺動装
The drawings show an embodiment of the moisture content measuring method and its measuring device according to the present invention. Fig. 1 is a configuration diagram when a microwave Doppler sensor is used, and Fig. 2 is a diagram showing the received signal (
Figure 3 is a graph showing the relationship between the received signal and time/close, Figure 4 is a diagram showing an example of the measuring device, Figure 5 is the parameter and actual moisture content. FIG. 6 is a graph showing the relationship between water content and water content. (1)...Microwave oscillator (Gun diode) (2)
...Microwave receiver (mixer diode) (3)...
Object to be measured (4)...Microwave Doppler sensor (8)...Amplifier, (9)...8/I) Converter (
10)...Arithmetic unit, (11)...Memory (12)...
・Display device, (13)...processor (17)...oscillating device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)マイクロ波発信器(1)とマイクロ波受信器(2)
を一体に備えて一つの発受信面からマイクロ波の発信及
び受信をするマイクロ波ドップラセンサ(4)を、被測
定物体の表面に向けて近づけ、該センサ(4)の発受信
面と該物体の表面との相対距離を周期的に変動すること
により、前記受信器(2)から得られる受信信号の変動
値の変化分を、物体中に含まれる水分量のパラメータと
して計測するようにしたことを特徴とする物体中に含ま
れる水分量の計測方法。 2)マイクロ波発信器(1)とマイクロ波受信器(2)
を一体に備えて一つの発受信面からマイクロ波の発信及
び受信をするマイクロ波ドップラセンサ(4)と、該セ
ンサ(4)をその発受信面に対して垂直方向に一定の振
幅をもって周期的に揺動させる揺動手段(17)と、前
記受信器(2)から得られる受信信号の変動値の変化分
を、被測定物体中に含まれる水分量のパラメータとして
演算処理する処理器(13)とから成り、被測定物体の
表面に向けて前記センサ(4)の発受信面を近づけ揺動
することにより、非接触状態で物体中に含まれる水分量
を計測するように構成したことを特徴とする物体中に含
まれる水分量の計測装置。
[Claims] 1) Microwave transmitter (1) and microwave receiver (2)
A microwave Doppler sensor (4) that is integrally equipped with a microwave sensor (4) that emits and receives microwaves from a single emitting/receiving surface is brought close to the surface of the object to be measured, and the emitting/receiving surface of the sensor (4) and the object are brought close together. By periodically varying the relative distance to the surface of the object, the change in the fluctuation value of the received signal obtained from the receiver (2) is measured as a parameter of the amount of water contained in the object. A method for measuring the amount of water contained in an object, characterized by: 2) Microwave transmitter (1) and microwave receiver (2)
a microwave Doppler sensor (4) that transmits and receives microwaves from one transmitting and receiving surface; a processor (13) that calculates and processes the change in the fluctuation value of the received signal obtained from the receiver (2) as a parameter of the amount of water contained in the object to be measured; ), and is configured to measure the amount of water contained in the object in a non-contact manner by moving the transmitting/receiving surface of the sensor (4) close to the surface of the object to be measured and swinging it. A device that measures the amount of water contained in a characteristic object.
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