JPH0259645A - 試料中の水分測定方法 - Google Patents
試料中の水分測定方法Info
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- JPH0259645A JPH0259645A JP21119888A JP21119888A JPH0259645A JP H0259645 A JPH0259645 A JP H0259645A JP 21119888 A JP21119888 A JP 21119888A JP 21119888 A JP21119888 A JP 21119888A JP H0259645 A JPH0259645 A JP H0259645A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 31
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 22
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 22
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- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は試料中の水分測定方法に係り、特に、粉鉱石な
どの試料を一定温度で乾燥させて水分含有率を測定する
方法に関する。
どの試料を一定温度で乾燥させて水分含有率を測定する
方法に関する。
粉鉱石などの試料に含まれている水分を測定する方法と
しては、従来から、加熱減量法と赤外線吸収法が知られ
ている。 この加熱減量法はJISなどでも採用されており、いわ
ば絶乾法ともいうべきものである。この方法は、試料を
10111以下に粉砕・縮分したのち、乾燥炉で完全乾
燥し、下式(1)に基づいて試料中の水分含有率M〈重
量%)を求めるものである。 M= ((A+Wf −Vh ) /WI X 100
・・・(1) 但し、Aは凝縮水の重量、Wfは未乾燥によって存在す
ると予想される水分の重量、vhは大気中の水分を冷却
したときに発生した水分の重量、Wは試料の重量である
。 一方、赤外線吸収法は実公昭60−35.879号公報
などでも開示されており、いわば相対法ともいうべきも
のである。この方法は、試料中の水分が特定波長の赤外
線を吸収することを利用し、該吸収量を検出することに
よって、試料に含まれる水分量を求めるものである。 然し乍ら、上記加熱減量法(箱体法)では、試料を完全
乾燥させるのに5〜6時間もかかり、試料中の水分を迅
速に測定するうえで極めて不都合であるという欠点があ
った。又、上記赤外線吸収法〈相対法)では、赤外線の
光源や検出器と試料との距離あるいは試料の色などによ
って水分の測定誤差が生じるうえ、試料の表面に存在す
る水分しか測定できず、上記絶乾法に比し0.5〜1゜
0%もの大きな測定誤差が生ずるという欠点があった。
しては、従来から、加熱減量法と赤外線吸収法が知られ
ている。 この加熱減量法はJISなどでも採用されており、いわ
ば絶乾法ともいうべきものである。この方法は、試料を
10111以下に粉砕・縮分したのち、乾燥炉で完全乾
燥し、下式(1)に基づいて試料中の水分含有率M〈重
量%)を求めるものである。 M= ((A+Wf −Vh ) /WI X 100
・・・(1) 但し、Aは凝縮水の重量、Wfは未乾燥によって存在す
ると予想される水分の重量、vhは大気中の水分を冷却
したときに発生した水分の重量、Wは試料の重量である
。 一方、赤外線吸収法は実公昭60−35.879号公報
などでも開示されており、いわば相対法ともいうべきも
のである。この方法は、試料中の水分が特定波長の赤外
線を吸収することを利用し、該吸収量を検出することに
よって、試料に含まれる水分量を求めるものである。 然し乍ら、上記加熱減量法(箱体法)では、試料を完全
乾燥させるのに5〜6時間もかかり、試料中の水分を迅
速に測定するうえで極めて不都合であるという欠点があ
った。又、上記赤外線吸収法〈相対法)では、赤外線の
光源や検出器と試料との距離あるいは試料の色などによ
って水分の測定誤差が生じるうえ、試料の表面に存在す
る水分しか測定できず、上記絶乾法に比し0.5〜1゜
0%もの大きな測定誤差が生ずるという欠点があった。
本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、粉鉱石などの試料全体に含まれる水
分を、最小限の測定機器で、迅速に、しかも上記絶乾法
の測定精度と時間−の精度で測定できる方法を提供する
ことにある。
あり、その目的は、粉鉱石などの試料全体に含まれる水
分を、最小限の測定機器で、迅速に、しかも上記絶乾法
の測定精度と時間−の精度で測定できる方法を提供する
ことにある。
本発明は、試料を一定温度で乾燥させて含有水分を測定
する方法において、試料の水分蒸発率が所定値になった
時点で試料の乾燥を中止して該時点の水分含有率M′を
求め、一定の水分量を有する試料について該水分含有率
を絶乾法で求めた値と該試料の水分蒸発率が上記所定値
となったときの水分含有率との差Mdを予め求めておき
、M−M′十Mdの式によって上記試料中の水分含有率
Mを求めることにより、前記目的を達成したものである
。
する方法において、試料の水分蒸発率が所定値になった
時点で試料の乾燥を中止して該時点の水分含有率M′を
求め、一定の水分量を有する試料について該水分含有率
を絶乾法で求めた値と該試料の水分蒸発率が上記所定値
となったときの水分含有率との差Mdを予め求めておき
、M−M′十Mdの式によって上記試料中の水分含有率
Mを求めることにより、前記目的を達成したものである
。
本発明は、水分蒸発率が所定値になると恒率乾燥域とな
り、完全乾燥するまで殆んど同一の水分蒸発率で試料中
の水分が蒸発することなどに注目してなされたものであ
る。 即ち、発明者が、本発明の課題を達成するべく種々の検
討を重ねた結果、試料中の水分が例えば7〜9%のよう
に大きく変化しない場合、試料中の水分変化量は、第2
図のように、恒率乾燥域りの時間当りで均一であること
が判明した。これは、試料中水分の含有量が例えば6〜
10%のとき、ある特定時間後には恒率乾燥域りに入り
、例えば水分10%の試料が初期の水分を蒸発させ、水
分6%の試料の初期値と同等になったときから完全乾燥
する迄は、殆んど同一比率で水分が蒸発することを意味
している。 第1図は、試料を乾燥させながら、該試料の重量を秤量
器で測定した結果を示す重量変化特性曲線図であり、図
中、縦軸は試料の重量Wを示し横軸は時間tを示してい
る。ス、第2図は、試料を乾燥させながら、該試料の重
量を秤量器で測定して単位時間当りの変化重量〈即ち、
水分蒸発量)を調べた結果を示す水分蒸発率特性曲線図
であり、図中、縦軸は水分蒸発量In(Wt−Wo>を
示し、横軸は時間tを示している。 第1図及び第2図において、A、B、及びCは当初の水
分含有率が夫々6%、8%、及び10%となっている試
料の特性曲線図であり、Dは恒率乾燥領域であり、Pは
水分蒸発率が所定値となる点である。第2図から明らか
なように、時刻t1に至るまでの間(即ち、試料から水
分が蒸発し始めた初期の期間)は、各試料の水分蒸発率
は異なっている。しかし、試料全体が例えば加熱し−タ
による制O1l温度内、例えば105°C±5℃に入っ
た場合、恒率乾燥領域D(時刻t1〜t2)が生じ、各
試料の水分蒸発率が一定となる。この場合、恒率乾燥域
での時間当りの水分蒸発量が、ある特定水分率であると
き、それ以降(第1図及び第2図の点P以後)の蒸発に
要する時間は、6〜10%の水分率に拘わらず一定であ
り、更に、測定試料中の水分率も一定である。従って、
恒率乾燥領域り内にP点を選定し、該P点における水分
含有率M′を測定すれば、P点以降は、該水分含有率M
′に、絶乾法で求めた、P点以降に蒸発する一定水分率
に相当する一定の補正値Mdを加算するだけで、試料中
の水分含有率Mが求められることになる。 なお、上記P点を選定するに当っては次のことを考慮す
る必要がある。即ち、P点を水分蒸発率が例えば0.2
Q15分となった時点よりも早い時点にすると、前記絶
乾法の場合に比し0.5%以上らの誤差が発生し、前記
赤外線吸収法と大差なくなる欠点が生ずる。又、P点を
水分蒸発率が例えば0.2J15分となった時点よりも
かなり遅い時点に選定すると、精度上は全く問題ないが
、試料中の水分を測定する時間が長くなり、前記絶乾法
の場合と同様の欠点が生ずる。従って、上記P点は、例
えば6〜10%水分測定においては、1時間以内に測定
が完了できる、水分蒸発率0゜29/7分以内の時点で
あることが望ましい。 又、上記補正値Md ′は、一定の水分含有率(例えば
6%、8%、10%)を有する試料について、該水分含
有率を前記絶乾法で求めた値と該試料の水分蒸発率がP
点の所定値(例えば0.2a/6分)となったときの水
分含有率との差とすれば良い。
り、完全乾燥するまで殆んど同一の水分蒸発率で試料中
の水分が蒸発することなどに注目してなされたものであ
る。 即ち、発明者が、本発明の課題を達成するべく種々の検
討を重ねた結果、試料中の水分が例えば7〜9%のよう
に大きく変化しない場合、試料中の水分変化量は、第2
図のように、恒率乾燥域りの時間当りで均一であること
が判明した。これは、試料中水分の含有量が例えば6〜
10%のとき、ある特定時間後には恒率乾燥域りに入り
、例えば水分10%の試料が初期の水分を蒸発させ、水
分6%の試料の初期値と同等になったときから完全乾燥
する迄は、殆んど同一比率で水分が蒸発することを意味
している。 第1図は、試料を乾燥させながら、該試料の重量を秤量
器で測定した結果を示す重量変化特性曲線図であり、図
中、縦軸は試料の重量Wを示し横軸は時間tを示してい
る。ス、第2図は、試料を乾燥させながら、該試料の重
量を秤量器で測定して単位時間当りの変化重量〈即ち、
水分蒸発量)を調べた結果を示す水分蒸発率特性曲線図
であり、図中、縦軸は水分蒸発量In(Wt−Wo>を
示し、横軸は時間tを示している。 第1図及び第2図において、A、B、及びCは当初の水
分含有率が夫々6%、8%、及び10%となっている試
料の特性曲線図であり、Dは恒率乾燥領域であり、Pは
水分蒸発率が所定値となる点である。第2図から明らか
なように、時刻t1に至るまでの間(即ち、試料から水
分が蒸発し始めた初期の期間)は、各試料の水分蒸発率
は異なっている。しかし、試料全体が例えば加熱し−タ
による制O1l温度内、例えば105°C±5℃に入っ
た場合、恒率乾燥領域D(時刻t1〜t2)が生じ、各
試料の水分蒸発率が一定となる。この場合、恒率乾燥域
での時間当りの水分蒸発量が、ある特定水分率であると
き、それ以降(第1図及び第2図の点P以後)の蒸発に
要する時間は、6〜10%の水分率に拘わらず一定であ
り、更に、測定試料中の水分率も一定である。従って、
恒率乾燥領域り内にP点を選定し、該P点における水分
含有率M′を測定すれば、P点以降は、該水分含有率M
′に、絶乾法で求めた、P点以降に蒸発する一定水分率
に相当する一定の補正値Mdを加算するだけで、試料中
の水分含有率Mが求められることになる。 なお、上記P点を選定するに当っては次のことを考慮す
る必要がある。即ち、P点を水分蒸発率が例えば0.2
Q15分となった時点よりも早い時点にすると、前記絶
乾法の場合に比し0.5%以上らの誤差が発生し、前記
赤外線吸収法と大差なくなる欠点が生ずる。又、P点を
水分蒸発率が例えば0.2J15分となった時点よりも
かなり遅い時点に選定すると、精度上は全く問題ないが
、試料中の水分を測定する時間が長くなり、前記絶乾法
の場合と同様の欠点が生ずる。従って、上記P点は、例
えば6〜10%水分測定においては、1時間以内に測定
が完了できる、水分蒸発率0゜29/7分以内の時点で
あることが望ましい。 又、上記補正値Md ′は、一定の水分含有率(例えば
6%、8%、10%)を有する試料について、該水分含
有率を前記絶乾法で求めた値と該試料の水分蒸発率がP
点の所定値(例えば0.2a/6分)となったときの水
分含有率との差とすれば良い。
以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。
第3図は、本実施例の構成説明図であり、図中、1は、
粉状の石炭でなる試料、2は、試料1を乗せる受は皿、
3は秤量器、4は加熱ヒータ、5.5′は、例えばサー
ミスタのような温度センナ、6は、受は皿2、秤量器3
、ヒータ4及び温度センサ5などを収容する保護ボック
ス、7は、保護ボックス6内を吸引するブロワ、8は、
温度センサ5.5′の検出信号を受け、所定の演算処理
を施こして平均温度値を算出する演算処理器、9は、演
算処理器8の出力信号を受け、該信号に応じて加熱し−
タ4を制御する温度調節計である。 このような構成からなる本発明の実施例において、保護
ボックス6内には例えば大気が満たされている。又、加
熱し−タ4によって保護ボックス6内が加熱され、該温
度が温度センサ5.5′で検出されている。該検出信号
は、演算処理器8で演算処理され、その結果に応じて温
度調節計9が鋤くようになっている。 このような状態で、最初に、試料1を受は皿2に乗せ、
秤量器3で試料1の初期重量W、を測定する0次に、温
度調節計9などを介して加熱し−タ4を作動させ、保護
ボックス6内を例えば105°C±5°Cの設定温度に
保ち、試料1を乾燥させる。その際、ブロワ7を駆動さ
せ、保護ボックス6内で試料1から発生している蒸気を
吸引して外部へ搬出する。外部に搬出した蒸気を処理機
(図示省略)で処理し、所定の時点P(例えば、初期試
料300gで水分蒸発率が0.2!]/6分となった時
点)の時、秤量器3で試料1の重量WDを測定する。こ
のようにした求めた初期重量Wt及びP点での重量WD
′から、下式(2)のようにしてP点での試料の水分含
有率M′を求める。 M’−t (W+−Wo’ )/W+ )X100・・
・(2) 因みに、発明者らの実験によればW += 300Q
、Wo” =278.710 となり、M′=7゜10
%となった。 又、上記時点P(例えば、水分蒸発率が0.2g/6分
となる時点)以降の水分発生率は一定であるため、この
値に対応する補正値Mdを用いて、試料中の水分含有率
M(重量%)を下式(3)のように求めることができる
。 M=M’ +Md ・・・
(3)因みに、発明者らが前記絶乾法を用いて、0゜2
g/6分以降の水分8.15%の時の補正値Mdを求め
たところ、Md=0.72%となった。 従って、M’ =7.10%と上記(3)式から、M=
7.82%となる。この値は、前記絶乾法で実際に求め
た値(8,15%)と、±0.5%の範囲で一致してお
り、水分蒸発率が0.2!II/6分以降の測定を省略
したにも拘わらず、測定精度として実用上全く問題のな
いことを示していた。 ス、測定に要する時間は、JISの絶乾法が約5〜6時
間であるのに、本実施例では60分以内であった。 なお、前記実施例は、本発明を、石炭中の水分測定に適
用したものであるが、本発明の適用対象は、これに限定
されず、粉鉱石等、池の試料中の水分測定にも同様に適
用できることは明らかである。
粉状の石炭でなる試料、2は、試料1を乗せる受は皿、
3は秤量器、4は加熱ヒータ、5.5′は、例えばサー
ミスタのような温度センナ、6は、受は皿2、秤量器3
、ヒータ4及び温度センサ5などを収容する保護ボック
ス、7は、保護ボックス6内を吸引するブロワ、8は、
温度センサ5.5′の検出信号を受け、所定の演算処理
を施こして平均温度値を算出する演算処理器、9は、演
算処理器8の出力信号を受け、該信号に応じて加熱し−
タ4を制御する温度調節計である。 このような構成からなる本発明の実施例において、保護
ボックス6内には例えば大気が満たされている。又、加
熱し−タ4によって保護ボックス6内が加熱され、該温
度が温度センサ5.5′で検出されている。該検出信号
は、演算処理器8で演算処理され、その結果に応じて温
度調節計9が鋤くようになっている。 このような状態で、最初に、試料1を受は皿2に乗せ、
秤量器3で試料1の初期重量W、を測定する0次に、温
度調節計9などを介して加熱し−タ4を作動させ、保護
ボックス6内を例えば105°C±5°Cの設定温度に
保ち、試料1を乾燥させる。その際、ブロワ7を駆動さ
せ、保護ボックス6内で試料1から発生している蒸気を
吸引して外部へ搬出する。外部に搬出した蒸気を処理機
(図示省略)で処理し、所定の時点P(例えば、初期試
料300gで水分蒸発率が0.2!]/6分となった時
点)の時、秤量器3で試料1の重量WDを測定する。こ
のようにした求めた初期重量Wt及びP点での重量WD
′から、下式(2)のようにしてP点での試料の水分含
有率M′を求める。 M’−t (W+−Wo’ )/W+ )X100・・
・(2) 因みに、発明者らの実験によればW += 300Q
、Wo” =278.710 となり、M′=7゜10
%となった。 又、上記時点P(例えば、水分蒸発率が0.2g/6分
となる時点)以降の水分発生率は一定であるため、この
値に対応する補正値Mdを用いて、試料中の水分含有率
M(重量%)を下式(3)のように求めることができる
。 M=M’ +Md ・・・
(3)因みに、発明者らが前記絶乾法を用いて、0゜2
g/6分以降の水分8.15%の時の補正値Mdを求め
たところ、Md=0.72%となった。 従って、M’ =7.10%と上記(3)式から、M=
7.82%となる。この値は、前記絶乾法で実際に求め
た値(8,15%)と、±0.5%の範囲で一致してお
り、水分蒸発率が0.2!II/6分以降の測定を省略
したにも拘わらず、測定精度として実用上全く問題のな
いことを示していた。 ス、測定に要する時間は、JISの絶乾法が約5〜6時
間であるのに、本実施例では60分以内であった。 なお、前記実施例は、本発明を、石炭中の水分測定に適
用したものであるが、本発明の適用対象は、これに限定
されず、粉鉱石等、池の試料中の水分測定にも同様に適
用できることは明らかである。
以上詳しく説明したような本発明によれば、試料の水分
蒸発率4所定値になる時点Pの水分含有率M′を前記絶
乾法と同様にして求め、該時点P以降ば一定の補正値M
dを加えて試料中の水分含有率Mを求めるような構成で
あるなめ、前記赤外線吸収法などに比し、測定機器を最
小限にすることができる。ス、水分測定時間が短かく、
しかも試料全体を対象として、前記絶乾法の測定精度と
時間−の精度が保てる。更に、本発明を適用して求めた
試料中の水分含有率などのデータをフィードバック制御
のデータとして使用すれば、上述の如く迅速性と正確性
が同時に達成された水分率データであるため、該フィー
ドバック制御の制御性も著しく向上する等のほれた効果
を有する。
蒸発率4所定値になる時点Pの水分含有率M′を前記絶
乾法と同様にして求め、該時点P以降ば一定の補正値M
dを加えて試料中の水分含有率Mを求めるような構成で
あるなめ、前記赤外線吸収法などに比し、測定機器を最
小限にすることができる。ス、水分測定時間が短かく、
しかも試料全体を対象として、前記絶乾法の測定精度と
時間−の精度が保てる。更に、本発明を適用して求めた
試料中の水分含有率などのデータをフィードバック制御
のデータとして使用すれば、上述の如く迅速性と正確性
が同時に達成された水分率データであるため、該フィー
ドバック制御の制御性も著しく向上する等のほれた効果
を有する。
第1図は、本発明の詳細な説明するための、試料乾燥時
の重量変化特性曲線図、 第2図は、同じく水分蒸発率特性曲線図、第3図は、本
発明に係る水分測定方法を実施するための装置の例を示
す断面図である。 1・・・試料、 3・・・秤量器、 5.5′・・・温度センサ、 6・・・保護ボックス、 8・・・演算処理器、 2・・・受は皿、 4・・・加熱し−タ、 7・・・ブロワ、 9・・・温度調節計。
の重量変化特性曲線図、 第2図は、同じく水分蒸発率特性曲線図、第3図は、本
発明に係る水分測定方法を実施するための装置の例を示
す断面図である。 1・・・試料、 3・・・秤量器、 5.5′・・・温度センサ、 6・・・保護ボックス、 8・・・演算処理器、 2・・・受は皿、 4・・・加熱し−タ、 7・・・ブロワ、 9・・・温度調節計。
Claims (1)
- (1)試料を一定温度で乾燥させて含有水分を測定する
方法において、 前記試料の水分蒸発率が所定値になつた時点Pで前記試
料の乾燥を中止して該時点の水分含有率M′を算出し、 一定の水分含有率を有する試料について該水分含有率を
絶乾法で求めた値と該試料の水分蒸発率が前記所定値と
なつたときの水分含有率との差Mdを予め求めておき、 下式によつて前記試料中の水分含有率Mを求めることを
特徴とする試料中の水分測定方法。 M=M′+Md
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21119888A JPH0259645A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 試料中の水分測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21119888A JPH0259645A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 試料中の水分測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0259645A true JPH0259645A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16601994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21119888A Pending JPH0259645A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 試料中の水分測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0259645A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5499532A (en) * | 1993-05-18 | 1996-03-19 | Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Aquameter |
US5535615A (en) * | 1994-08-10 | 1996-07-16 | International Paper Company | Absorption tester for measuring the wicking characteristics of a paperboard web |
CN103499509A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-08 | 福州瑞华印制线路板有限公司 | 退锡液性能检测方法 |
WO2014125799A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 川崎重工業株式会社 | 燃料油分析装置 |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP21119888A patent/JPH0259645A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5499532A (en) * | 1993-05-18 | 1996-03-19 | Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Aquameter |
US5535615A (en) * | 1994-08-10 | 1996-07-16 | International Paper Company | Absorption tester for measuring the wicking characteristics of a paperboard web |
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