JPH04125448A - 多点センサによる検出値の境界判別方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多点センサを有する装置、例えば流体中の粒子
群の境界判別装置などにおける、複数の検出器の出力測
定値により測定対象の特性に変化がある境界を判別する
方法に関する。

（従来の技術） 連続した多くの測定点に対応して検出器を並べて配置し
、その検出器出力により、どの判定点とどの判定点の間
に、測定の対象となるものの特性が変化していると思わ
れる境界が存在するのか判別したい場合は多くあるが、
ここでは高純度精製水を得るためのイオン交換装置にお
ける、陰、陽イオン交換樹脂の境界を判別する場合を例
にとって説明する。

第９図は、混床式脱塩装置の例を示す説明図である。イ
オン交換槽１０にはアニオンとカチオンが入れられてい
る。溶液１５は水酸化ナトリウム（仮性ソーダ）でアニ
オンの再生に使用され、溶液１６は塩酸または硫酸でカ
チオンの再生に使用される。

第１０図は、混床式脱塩水装置の操作法の例を示す説明
図である。

同図（ａ）は脱塩操作、（ｂ）は逆洗分離、（Ｃ）はア
ニオンの再生、（ｄ）はカチオンの再生、（ｅ）は洗浄
、（ｆ）は混合、（ｇ）は始動の操作をそれぞれ示し、
操作は同図（ａ）から（ｇ）の順序で行われ、ｆｇ）の
始動の操作の次は、（ａ）の脱塩操作へと続き繰り返さ
れる。

なお、第１０図中、右下がりの斜線を施した部分はアニ
オンの部分を示し、左下がりの斜線を施した部分はカチ
オンの部分を示し、右下がり、左下がりの斜線を重ねた
部分は、アニオンとカチオンが混在する部分を示してい
る。

そして以上の操作を行なう場合、自動化される以前は、
槽内に流す水、あるいは薬品の溶液が通過するバルブを
手動で加減し、水、アニオン、カチオンのそれぞれの境
界面の位置が適正な位置になるように眼で見ながら流速
を調節している。

このような装置を自動化するため、最近になって、水、
アニオン、カチオンのそれぞれの境界面を自動的に判別
する装置が提案されている。

第１１図は、このような装置（樹脂粒子境界判別装置）
の−例の構成系統図である。

第１２図は、第８図の樹脂粒子境界判別装置５０と、こ
れを取り付けるイオン交換槽６０との対応例を示す斜視
図である。

第１２図において樹脂粒子境界判別装置５０は、イオン
交換槽６０に対応し、その前面の透明で表面が平な窓６
４に、ゴムバッキング５２を介して取付けられる。ただ
し第１２図は樹脂粒子境界判別装置を前方に取り外した
状態で示している。

イオン交換槽６０の透明窓６４を介して見えるイオン交
換槽６０の内部には、通常はアニオン６１、カチオン６
２などが水あるいは他の液体の中の含まれる状態で収容
されている。

第１１図において、樹脂粒子境界判別装置５０のハウジ
ング５１の内部には、光源制御部５２によって制御され
、波長の異なる２つの光をそれぞれ単独に発光すること
ができるように２つの発光素子を一体化した発光器り、
、Ｌ２・・・Ｌｌ（ｌと、可視領域から赤外領域までの
光に感応する受光素子を備えた受光器Ｒ，，Ｒ２・・・
Ｒ３２と、受光器制御部５３と、光源制御部５２を制御
し、受光器制御部５３を介して受光器Ｒ，，Ｒ２・・・
Ｒ３２の出力にもとづいて被測定物（光を当てたアニオ
ン６１またはカチオン６２または水などの流体６３）の
反射率を測定し、被測定物が何であるかを判別する演算
制御部５５と、演算制御部５５が、被測定物を判別する
基準値を設定する判別レベル設定部５４と、演算制御部
５５の判定にもとづき、その結果を表示する表示部５６
から構成されている。

なお５７は、図示しない制御盤との間の接続を行なう入
出力インタフェース、５８は装置内の各部に電力を供給
する電源部であり、表示部５６は、装置の外部から透明
板５９を介して見えるよう配置されている。

表示部５６に取付けられた３色発光レベルメータ’ｒ、
、Ｔ２・・・Ｔａ２は、受光器Ｒ，，Ｒ２・・・Ｒ３２
に対応して、受光器Ｒ，，Ｒ２・・・Ｒ３２の出力によ
り判定した結果を、たとえば水の場合は緑色に、アニオ
ンの場合は黄に、カチオンの場合は赤色に発光させるな
どにより表示している。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような装置による境界判別において期待される条
件には次のようなものがある。

以下、具体的に説明するためイオン交換装置における樹
脂粒子の境界判別を例として引用する。

ア）槽内の例えば水（または他の液体）などの流体とア
ニオンやカチオンなどの粒子との見掛は上の分布比率が
絶えず変化し、そのため粒子群に当たる光の反射率も見
掛は上変動する。このような変動の影響を受けないこと
が必要である。

イ）槽に設けられた透明窓の内側に沿って粒子が付着す
るので微少面積で識別すると誤った判断をするおそれが
ある。したがって、ある程度の広さの面積全体の平均的
な値で判断する必要がある。

つ）槽の内面や、粒子にクラッドなどが吸着して変色し
ても、アニオン、カチオンなどの粒子が識別できること
。

工）槽の窓から見える部分に１種類の粒子しか見えない
状態でも、その粒子が何であるか判別できないとイオン
交換操作などの操作を制御することができないので、判
別は２種の相対判別で各粒子の絶対判別ができること。

オ）粒子を収容する槽の、窓の内側にセンサを設置する
と乱流を生じ、水、各粒子などの境界が乱れる。したが
ッて、センサは窓の外部に設置しなければならない。

一方、ガラス、アクリル樹脂等で作られる窓は、内面を
槽の内面と一致させないと乱流が生じるので一般に厚い
。

したがって、厚い窓を秀して中にある粒子の判別を十分
余裕をもってできる必要がある。

このような条件は、人間の目で見て判断する場合には、
容易に判別でき、境界の位置を見違えることはないが、
自動化したセンサにより判別を行なうには、従来適当な
方法がなかった。

したがって、例えば−列に並べたセンサのうち、特に経
時変化の大きいものや、光学的なセンサであれば、ごみ
などがついて一部遮光された場合などは、そのセンサの
みが、他のセンサと比べてとび抜けて違った測定値を出
力し、これが誤判断のちととなる。

本発明の目的は、このような問題点を解決し、個々のセ
ンサの出力に多少の誤りがあっても全体として対象とな
るものの特性値が変化する境界を誤りなく判別できるよ
うな多点センサによる検出値の境界判別方法を提供する
ことにある。

さらに、個々のセンサの出力の誤差による境界判定の誤
りを防ぎながら、速やかに、かつ確実に境界位置が特定
できるような多点センサによる検出値の境界判別方法を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため本発明の多点センサによる検
出値の境界判別方法は、同一の特性に関し、測定される
べき対象の位置による差異を知るための検出器Ｓ、、Ｓ
２・・・Ｓ、を、所要の測定点の数に対応して複数個並
べて構成し、検出器５１Ｓ２・・・Ｓｏの個々の出力の
測定値を比較して、特性値がどの測定点とどの測定点の
間で変化するかを判断して、特性値の境界位置を判別す
る装置において、 複数の検出器Ｓ、、Ｓ２・・・Ｓ、のうちの隣り合った
複数の検出器の出力測定値ａ１．ａ２・・・ａ、に、そ
れぞれ予め定めた重みづけをしてから、平均化した値ｂ
２．ｂ３・・・ｂｎ−、を複数個求め、前記平均化した
値どうしを比較して特性値の境界位置を判定する方法と
する。

また、前記装置において、 隣り合った複数の検出器の出力測定値ａｌ、ａ２・・・
ａ、の平均値を求めて第１次平均値とし、隣り合ったセ
ンサ出力に対応する複数の前記第１次平均値の平均を求
めて第２次の平均値とし、以下この平均化の繰り返しに
おいて少なくとも第２次以降の同一次元の平均値どうし
を比較して特性値の境界位置を判定する方法とする。

また、前記装置において、 隣り合った検出器Ｓ、、、Ｓ２・・・Ｓ、の出力測定値
ａ１．ａ２・・・ａ、に予め定めた重みづけを平均、化
して第１次重みづけ平均値を求め、第１次重みづけをす
る平均値の隣り合ったセンサ出力に対応する複数個につ
いて別に定めた重みづけで平均化して、第２次重みづけ
平均値を求め、以下この繰り返しにおいて少なぐとも第
２次以降の重みづけ平均値どうしを比較することによっ
て特性値の境界位置を判定する方法とする。

（１ｌ） また、前記装置において複数の検出器の出力測定値を、
それぞれ隣り合った複数の検出器の出力測定値の平均値
が得られるように区分された複数の群に分け、それぞれ
の群の中または群の間に判別境界があるかどうかを前記
平均値を比べることにより判定する方法とする。

また、前記装置において、 前記検出器の出力測定値を前記複数の群に区分しそれぞ
れの平均値を比べる操作を複数回行い、前記複数回の操
作ごとに群を構成する測定値の数の大きさを複数段階の
異なる大きさとし、初めての操作のとき前記段階のうち
の最も大きい数によって構成される群によって平均値を
求め１次に操作するときは初めて群に分けたときより少
ない数によって構成される群によって平均値を求め、こ
れらの操作を複数回繰り返すことによって順次判別境界
の判定位置を含む範囲を狭めていく方法とする。

（実施例） 次に本発明の実施例について、図面を参照して詳しく説
明する。

第１図は、本発明の一実施例の手順の流れを示す系統図
である。

第１図において、検出器（以下センサという）ＳＩＳ２
・・・Ｓ、は、例えば、前述の項（従来の技術）で説明
した第１１図の受光器Ｒ１〜Ｒ３２に該当するものとす
る。

手順１（入力）によって、これらのセンサＳ１゜Ｓ２・
・・Ｓ、、の出力をそれぞれ入力し、手順２（重み付け
）、手順３　（平均値演算）、手順４（比較判定）によ
ってその入力（センサの出力測定値）が処理されて出力
される。この出力により境界判定結果が表示される。

手順２．３．４の処理は第１１図の場合は演算制御部５
５において行われる。

手順２の重みづけは、センサＳ１の出力をａｌ。

センサＳ２の出力をａ２．センサＳ３の出力ａ３・・・
以下センサＳｘの出力をａにとすると、次の手順３で平
均値を求めるときの平均化される値に事前に重みづけを
行なうもので、例えばａｌに１を乗じ、ａ２に２を乗じ
、ａ３に１を乗じる。これを手順３で平均化された結果
をｂ２とすると、ｂ２は（ａｌ　＋２ａ２　＋ａｓ　）
／４となる。

したがって、手順３の出力に影響を与えるａｌの影響は
１／４．ａ２の影響はｔ／２．ａ３の影響は１／４とな
るので、ａｌ、ａ２．ａ３のいずれかに誤判定のちとと
なる突出した値のものがあっても、ｂ２に及ぼす影響１
／４あるいは１／２となる。

同様にしてａ２に１を乗じ、ａ３に２を乗じ、ａ４に１
を乗じて、それらの平均化値ｂ３を求め、以下同様にし
てｂ４・・・ｂｎ−、を求める。

こうして求められた’）２＋　　ｂ３・・・ｂ７−１の
値をａ２．ａ３・・・ａ、−１の代わりに用いて一連の
ａ２ａ３・・・ａｌ−１の中に境界を有する出力格差が
あるのかどうかを判定することができる。

次にその判定方法の例について説明する。

例えば、第８図に示すような水中におけるアニオン６１
とカチオン６２のそれぞれについて、クラッド吸着の有
無の２つの場合について、各波長の光に対する相対反射
率は第５図に示すとおりである。

第５図では、アニオン６１に波長７００ｎｍの光を当て
た場合の反射率を１として示している。

第５図において、実線で示した曲線Ａｏ　＋　Ｃ。

はそれぞれ新しいアニオン６１とカチオン６２の相対の
反射率で、点線で示した曲線Ａｃ、Ｃｃはそれぞれ古く
なってクラッドが吸着したアニオン６１とカチオン６２
の相対反射率を示している。

新、古アニオン６１の曲線Ａｏ　＋　Ａｃはいずれも当
てる光の波長７００〜８００ｎｍ付近をピークにして、
その前後で反射率が低くなっている。

一方、新、古カチオン６２の曲線Ｃｏ、Ｃｃはともに当
てる光の波長が大きくなるほど反射率は高（なる傾向に
ある。

この傾向の違いから、異なる波長帯の光を２つ以上を使
用して相対反射率の比をとることによって、樹脂粒子の
新古にかかわらず、アニオン６１であるかカチオン６２
であるかを個別に判別することができる。

なお、曲線Ａｏ、Ａｃ、Ｃｏ、Ｃｃはすべて水６３との
分布比率が変化すると図の上下方向に平行移動する。

したがって、アニオン６１とカチオン６２のそれぞれの
判別は、前記傾向の違いを利用すれば個別に判別ができ
るが、一つの光のみでは容易には判別がつかない。

また、はとんど水６３のみの場合は、曲線Ａｏ。

Ａｃ、Ｃｏ、Ｃｃはいずれも図中下方に移行して相対反
射率が極めて小さくなる。

例えば、異なる２つの波長滞をもつ光として赤外光と可
視光を選び、赤外光による反射率を横軸とし、可視光に
よる反射率を縦軸として、２つの光による反射率の合成
ベクトルを求めると、第６図ｔａ）に示すようにベクト
ルの先端が原点から遠ざかるほど明るさを増し、ベクト
ルの傾斜が小さ（なると赤外光の反射率の方が高くなり
、１頃斜が大きくなると可視光の反射率の方が高くなる
ことを示す。そこで、概念的に分けて考えると、アニオ
ン６１．カチオン６２．および水６３のみの場合の範囲
は第６図（ｂｌに示すようになる。

アニオン６１とカチオン６２の判別は、第６図（ｂ）の
水の範囲を除き、異なる２つの光９例えば可視領域にお
ける一つの光の反射率測定値をＲＫ赤外領域における一
つの光の反射率測定値をＲＩとすれば、一定の値を判別
境界設定値Ｂとすると、（ＲＫ　／Ｒ１）＞Ｂであれば
アニオン６１と判別することができ、また（ＲＫ／Ｒ１
）＜Ｂであればカチオン６２と判別することができる。

なお、可視領域での使用波長は５００〜７００ｎｍの間
、赤外領域での使用波長は８００〜１ｌ１００ｎの間の
適当な２つ、あるいはそれ以上の数の光を選択すれば、
実験上、若干の測定誤差を生じても未使用樹脂および使
用中のクラッドを吸着した樹脂共に正しく判別できる。

第７図は、このような判定を、第１図の手順により前記
センサの出力ａ１・・・ａｌ８により平均化された結果
ｂ２・・・ｂｌ７を求めて行なう状況を示す説明図であ
る。

図中実線は可視領域光による場合の出力を示し、点線は
赤外領域光による場合の出力を示している。

判定欄のＷは水、Ａはアニオン、にはカチオンを示して
いる。

同図（ａｌは、センサＳ１．Ｓ２・・・Ｓ１８について
、異なる２つの使用波長の光（例えば可視領域と赤外領
域）の出力と、それらの出力に基づく判定（水、あるい
はアニオン、あるいはカチオン）を示している。

可視光、赤外光ともに反射率が小さい場合のセンサＳ１
〜Ｓ２の出力（可視光と赤外光に対する２通りの出力ａ
にがそれぞれＳｘのセンサの出力となる）によって測定
対象物は水６３であると判定される。

同様にして可視光の反射率が赤外光の反射率より大きい
場合はアニオン６１と判定される。

また、可視光の反射率より赤外光の反射率が大きい場合
はカチオン６２と判定される。

ただし、センサＳ５．Ｓ７の出力については、イオン交
換槽６０の窓６４に接する部分に、たまたまカチオン６
２０粒子が少し多口に付着していたなどの理由によって
カチオン６２と判定されているが、実際はこの部位の槽
内の大部分の粒子はアニオン６１で占められている。

またセンサＳ１５の出力については、たまたまアニオン
６１の粒子が窓の部分に付着していたなどの理由でアニ
オン６１と判定されているが、実際はカチオンの領域で
ある。

第７図（ｂ）は、同図＋ａ）におけるセンサ出力ａχに
ついて、それぞれ隣接する３個のセンサ出力の中央のも
のに２を、その前後のものには１を、重み付けするため
に乗じて平均化したものを、中央のセンサの出力に代わ
る出力として表したものである。

こうすることによって同図（ａ）ではカチオン（ｋ）と
判定されたセンサＳ５と８７の出力は、同図（ｂ）では
アニオン（Ａ）と判定され、また、同図（ａ）でアニオ
ン（Ａ）と判定されたセンサＳ１５の出力はカチオン（
Ｋ）と判定されて、実際の槽内の粒子の状態は一致する
ようになる。

なお第７図の場合は比較判定前のデータ処理はすべてア
ナログ的に行われている。

また、第７図（ｂ）のｂｘは、同図＋ａｌの出力データ
ａｘの隣接する３個を取り上げ、１，２．１の重み付け
してから平均化したものであるが、これは隣接する２個
ずつの出力値の平均値をさらに隣接する２個について平
均化したものと同一である。

例えば、センサＳ、、Ｓ２．Ｓ３の出力をａｌ。

ａｔ、ａ３とするとａｌとａｔの単純平均は（ａ１＋ａ
２　）／２であり、ａｔとａ３の単純平均は（ａ２＋ａ
３）／２であるから、それらの値の平均を求めると（ａ
ｌ　＋２ａ２　＋ａ３　）／４となる。

これは、データａ１．ａｔ、ａ３にそれぞれ１２．１の
重み付けして平均化した値と一致する。

次に隣接する３個ずつのデータを取り上げて平均値を求
め、それらの平均値の隣接するもの３個平均化をする場
合を考えると、データａ１＋　　ａ２ａ３＋　　ａ４＋
　　ａ５を使って計算した結果Ｃ３は、ｃ３＝　（ａｌ
　＋２８２　＋３　ａ３　＋２ａ４　＋ａ５）／９とな
りａ３出力の代わりに０３を用いると、センサＳ３の出
力が隣接する出力より突出していてもその影響は１／３
となる。そこで隣接値との関連において、突出した値は
平滑化され誤判定をより有効に避けることができる。

この場合、前記の計算をすることはデータａｌ。

ａｔ、ａ３．ａ４．ａ５の数列の順に１．２，３゜２．
１の重みづけをして平均化することと同じである。

次に、同じデータａ１　＋　　ａｔ　、ａ３　、　　ａ
４　、　　ａ５を使用し、隣接するデータ２個ずつにつ
いて第１次の平均値を求め、その第１次の平均値のうち
の互いに隣接するものどうしを平均化して第２次の平均
値を求め、さらに同様にして第２次の平均値から第３次
値の平均値を求めるというように同じ手順を繰り返して
第４次の平均値を求めると、その平均値ｄ３は、ｄ３−
（ａｔ　＋４ａ２　＋５ａ３＋４ａ４　＋８５　）／１
６となる。これはデータａ１ａ２．ａ３．ａ４．ａ５の
数列に順次１，４．６゜４．１の重みづけをして平均化
した結果と一致する。

したがって、第１図における重みづけ手段２のソフト的
な内容としては、平均化されるデータ（ａｌ、ａｔ・・
・など）に直接重みづけのための係数を乗じるか、ある
いは隣接値の平均値を求める手法の繰り返しを行なうか
は、いずれでもよい。

般的には定形的計算の繰り返しによる方がハードの構造
が簡単で計算速度も速くなる。

また、重みづけの係数（または同等の計算方法）は、い
ろいろ考えられるが、誤った隣接値から突出する程度や
、隣接値２次隣接値から受ける影響をどの程度にするか
などを考慮し、出力するセンサの検出すべき特性の性質
に合わせて都合の良いものを選べば良い。

また、さらに測定値の凹凸を高度に平滑化したい場合は
第２図に示すような変形例により演算し、比較判定を行
えば良い。

第２図に示す方法は、第１図における手順２（重みづけ
）手順３（平均値演算）の代わりに、手順２２（第１回
重みづけ）手順２３（第１回平均値演算）〜手順２７　
（第ｎ回重みづけ）手順２８（第１回平均値演算）を行
い、重みづけ平均化をｎ回繰り返すものである。

この繰り返しが多い程、突出した誤データの影響は少な
くなるが、連続して配置するセンサ列の前後に配置する
冗長的なセンサの数が多くなり、装置が複雑になる。

次に特性値の境界の判別を効率良く行なう方法について
説明する。

第３図は、その方法の手順の流れを示す基本系統図であ
る。

第３図においてセンサＳ、、Ｓ２・・・Ｓｎはｌ１図の
場合同様に、その出力をａｌ、Ｃ２・・・ａｎとする。

その出力を手順３２において例えば３個ずつの群に分け
る。そしてそれぞれの群の平均値を手順３３において求
め、Ｃ，、Ｃ２・・・Ｃ６とする。

センサ出力ａｌ、ａ２・・・Ｃ１８が第７図（ａ）のよ
うな状態のときのＣ１−（ａ１＋ａ２　＋ａ３）／３、
Ｃ２＝　（Ｃ４＋ａ５　＋　ａＢ　）　／　３、以下同
様にしてＣｅ　＝　（ａｔ　ｅ　＋ａ、　？　＋ａ、　
ａ　）　／３をそれぞれ図示すると第８図のようになる
。

ただし可視光の反射率は実線で、赤外光の反射率は点線
で示している。

第８図において、群別平均値Ｃ１は可視光（実線）、赤
外光（点線）ともに反射率が低いので、はとんど水（Ｗ
）と考えられるが、アニオン（Ａ）が含まれているかも
しれないので、群をさらに細分化して調べる必要がある
。

群別平均値Ｃ２は、可視光の反射率（実線）が赤外光の
反射率（点線）より十分大きいので、群を構成するデー
タａ４．Ｃ５，Ｃ６はすべてアニオンに対応するものと
判定される。

群別平均値Ｃ３は、可視光の反射率（実線）の方が赤外
光の反射率（点線）より大きいが、その差は小さい。そ
こでほとんどアニオンと思われるが一部にカチオンが含
まれているかも知れないので群を細分化して調べる必要
がある。

群別平均値Ｃ４は、可視光の反射率（実線）より赤外線
の反射率（点線）の方が大きいが、その差は小さい。そ
こでほとんどカチオンと思われるが一部にアニオンが含
まれているかも知れないので群を細分化して調べる必要
が、ある。

群別平均値Ｃ５，Ｃｅはいずれも可視光の反射率（実線
）より赤外光の反射率（点線）の方が十分大きいので全
部カチオンであると判定される。

以上の推論と、槽内には上から水、アニオン。

カチオンの順に分布するはずであるということから、手
順３４においてセンサ出力ａ、〜ａ３，８７〜ａ１２に
ついてのみ詳しく調べて判定すれば良く、センサ出力ａ
４〜ａ６およびａ１３〜ａｌＢについては精しい調査を
省略することができる。

そこで手順３５では、必要とされるデータについてのみ
、例えば第１図に示す手順２．　３．　４の方法で詳し
く調べることにより第７図（ｂ）に示した判定と同一の
結果を得ることができる。

なお、第７図（ａ）に示す入力例は、センサの数。

したがって、入力データの数も少ないので、その効果は
あまり大きくないが、もっと入力データの数の多い場合
であれば、その判定に要する時間短縮などの効果も極め
て大きくなる。

第４図は、さらに入力データの数の多い場合に適用して
効果を上げる手順の流れを示す系統図である。

第４図が、第３図と異なるところは、第３図の手順３２
（群分け）２手順３３　（群別平均値演算）９手順３４
（群比較境界位置大別）の代わりに、手順４２（第１回
群分け）５手順４３（第１回群別平均値演算）２手順４
４（第１回群比較境界位置大別）〜手順４７　（第ｍ回
群分け）１手順４８（第１回群別平均値演算）９手順４
９　（第ｍ回群比較境界位置大別）を行い、群に別ける
こと、分けた群の個々の平均値を求めること、その結果
で境界位置を大別することを繰り返していることである
。

ただし、これらの第１回〜第ｍ回の手順における群分け
は、群を構成するデータの数の大きさを多段階とし、第
１回の群分け（手順４２）では最も大きい数からなる群
に分け、第２回の群分けは、その次に大きい数からなる
群に分け、以下その数を順次小さくして、最後の第ｍ回
の群分け（手順４７）では、一番手さい数からなる群に
分ける。

このような群を構成するデータの数の段階は、例えば入
力データの総数を８１の場合に各段階の数が２７．９．
３でも良いし、また総数が６４のとき各段階の数が、３
２．１６．８．４．２の組合せでも良い。

そうして手順４３（第１回群別平均値演算）の結果、手
順４４において境界位置が含まれると判断される群につ
いてのみ第２回群分けの対象とすれば良い。

第２回群別平均値演算の結果により第２回群比較境界位
置大別（図示しない）において境界位置が含まれている
と思われる群を判別して第３回群分けの対象とするとい
うように境界位置を正しい位置に絞り込んでいく。

そして最後に手順３５（個別比較境界位置判定）におい
て正確な位置を判定する。

なお、第３図および第４図の手順３５（個別比較境界位
置判定）の手法は、第１図あるいは第２図に示した方法
を適用すれば良い。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように本発明は、センサを所要の測
定点に対応して並べて配置し、その測定値を比較して特
性値の境界がどこにあるかを判定する装置において、隣
りあったセンサの出力測定値に重みづけして平均化する
が、あるいは複数の単純平均結果をさらに平均化するこ
とによって重みづけ平均化と同等の結果を得、これらを
比較判定することによって、センサの特性のバラツキ。

センサや被測定対象物の汚れ等による異常測定値の影響
を少なくして正確な判定をすることができるという効果
がある。

さらにこれらの判定に至る過程において、センサの出力
測定値を隣り合わせたデータにより構成するいくつかの
群に分け、それぞれの群の平均値を比較して、各群の中
に境界値があるかどうかを調べることによって、大まか
な境界位置を判定することができるという効果がある。

さらに、それらの群を構成するデータの数を、第１段階
では太き（、第２段階以降の数を少なくすることによっ
て、境界位置が含まれると思われる範囲を狭め、絞り込
んでいくことができるので、データ入力から境界位置判
定に至るまでの過程が簡略化され、所要時間を極めて短
くすることかできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の手順の流れを示す系統図
である。 第２図は、本発明の他の一実施例の手順の流れを示す系
統図である。 第３図は、本発明の処理段階を効率良く行なうための手
順例を示す系統図である。 第４図は、本発明の処理段階を効率良く行なうための他
の手順例を示す系統図である。 第５図は、イオン変換槽内の被測定物の反射率特性を示
す曲線図である。 第６図は、イオン交換槽内の被測定物の境界判別原理の
概念を説明するための説明図である。 第７図は、第１図の実施例の手順により特性の境界位置
を判定する状況を説明するための説明図である。 第８図は、第３図の手順により特性の境界位置を絞り込
む状況を説明するための説明図である。 第９図は、一般の混床式脱塩装置の例を示す説明図であ
る。 第１０図は、第９図の混床式脱塩装置の操作法の例を示
す説明図である。 第１１図は、本実施例を適用することができる流体中の
粒子を判別する装置の例を示す構成系統図である。 第１２図は、第１図の装置をイオン交換槽とともに示す
斜視外観図である。 １〜４．２２〜２３．２７〜２９．３２〜３５４２〜４
４．４７〜４９・・・データ処理の手順１０．６０・・
・イオン交換槽 １５．１６・・・溶液 ５０・・・樹脂粒子境界判別装置 ５１・・・ハウジング ５２・・・光源制御部 ５３・・・受光器制御部 ５４・・・判別レベル設定部 ５５・・・演算制御部 ６・・・表示部 ７・・・入出力インタフェース ８・・・電源部 ９・・・透明窓 １・・・アニオン ２・・・カチオン ３・・・水 ４・・・イオン交換槽の透明窓 特許出願人　二國機械工業株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一の特性に関し、測定されるべき対象の位置に
   よる差異を知るための検出器を、所要の測定点に対応し
   て複数個並べて構成し、前記検出器の個々の出力の測定
   値を比較して、特性値がどの測定点とどの測定点の間で
   変化するかを判断して、特性値の境界位置を判別する装
   置において、前記複数の検出器のうちの隣り合った複数
   の検出器の出力測定値に、それぞれ予め定めた重みづけ
   をしてから平均化した値を複数個求め、前記平均化した
   値どうしを比較して前記特性値の境界位置を判定する多
   点センサによる検出値の境界判別方法。
2. （２）前記装置において、 隣り合った複数の検出器の出力測定値の平均値を求めて
   第１次平均値とし、隣り合ったセンサ出力に対応する複
   数の前記第１次平均値の平均を求めて第２次の平均値と
   し、以下この平均化の繰り返しにおいて少なくとも第２
   次以降の同一次元の平均値どうしを比較することによっ
   て前記特性値の境界位置を判定する多点センサによる検
   出値の境界判別方法。
3. （３）前記装置において、 隣り合った検出器の出力測定値に予め定めた重みづけで
   平均化して第１次重みづけ平均値を求め、第１次重みづ
   け平均値の隣り合ったセンサ出力に対応する複数個につ
   いて別に定めた重みづけで平均化して、第２次重みづけ
   平均値を求め、以下この繰り返しにおいて少なくとも第
   ２次以降の重みづけ平均値どうしを比較することによっ
   て前記特性値の境界位置を判定する多点センサによる検
   出値の境界判別方法。
4. （４）複数の検出器の測定値を、それぞれ隣り合った複
   数の検出器の測定値の平均値が得られるように区分され
   た複数の群に分け、それぞれの群の中または群の間に判
   別境界があるかどうかを判定する請求項１〜４記載の多
   点センサによる検出値の境界判別方法。
5. （５）複数の検出器の測定値を前記複数の群に区分して
   それぞれの平均値を比べる操作を複数回行い、前記複数
   回の操作ごとに群を構成する測定値の数の大きさを複数
   段階の異なる大きさとし、初めての操作のとき前記段階
   のうちの最も大きい数の測定値によって構成される群に
   よって平均値を求め、次に操作するときは初めて群に分
   けたときより少ない数の測定値によって構成される群に
   よって平均値を求め、これらの操作を複数回繰り返すこ
   とによって、順次判別境界の判定位置を含む範囲を狭め
   ていく請求項４記載の多点センサによる検出値の境界判
   定方法。