JPH0427863A - 体積測定装置及びこの装置を用いて被測定物の内部状態を非破壊により判別する装置 - Google Patents
体積測定装置及びこの装置を用いて被測定物の内部状態を非破壊により判別する装置Info
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- JPH0427863A JPH0427863A JP40725290A JP40725290A JPH0427863A JP H0427863 A JPH0427863 A JP H0427863A JP 40725290 A JP40725290 A JP 40725290A JP 40725290 A JP40725290 A JP 40725290A JP H0427863 A JPH0427863 A JP H0427863A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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
［０００１］
本発明は、被測定物の空洞の有無と程度を非破壊により
判別する装置、及び被測定物の体積を測定する装置に関
するものである。 ［０００２］
判別する装置、及び被測定物の体積を測定する装置に関
するものである。 ［０００２］
従来、被測定物、特に西瓜や夏蜜柑などの果実の空洞（
巣）の有無を判定する手段は、打音による判別、音波に
よる判別、電気抵抗（Ｒ）による判別、電磁波による判
別が知られている。 また、被測定物の体積の測定方法としては、■水につけ
る方法、■縦横径測定法、■画像処理法が考えられる。 なお、電気容量の変化と重量を測定して根菜や果実など
の品質を選別する装置が特公平１−２９２６３号に開示
されているが、本発明では重量と電気容量を測定し、被
測定内の体積と密度を精度よく検出する手段を提示する
ものである。 ［０００３］
巣）の有無を判定する手段は、打音による判別、音波に
よる判別、電気抵抗（Ｒ）による判別、電磁波による判
別が知られている。 また、被測定物の体積の測定方法としては、■水につけ
る方法、■縦横径測定法、■画像処理法が考えられる。 なお、電気容量の変化と重量を測定して根菜や果実など
の品質を選別する装置が特公平１−２９２６３号に開示
されているが、本発明では重量と電気容量を測定し、被
測定内の体積と密度を精度よく検出する手段を提示する
ものである。 ［０００３］
【発明が解決しようとする課題】
一般に果実等の空洞の状態は果肉部の割れによって発生
する大きな空洞や果肉部の細かい気泡性の巣、更に柑橘
類の場合には果皮と可食部の間に発生する空洞等がある
。 前述のような打音による判別では可肉部の割れによる大
きい空洞は分かりやすい力鉾田かい気泡性の巣は分かり
にくい。そして、音波による判別、電気抵抗による判別
、電磁波による判別も被測定物の空洞を判別する精度が
劣るという欠点がある。 また、上記体積測定方法のうち、■水につける方法は測
定後に乾燥工程が必要なことや被測定物の傷みが速まる
などの不都合がある。■縦横径測定法は価格が適当であ
るが精度が良くなく、■画像処理法は精度はよいがカメ
ラと被測定物の距離を大きく保つ必要性があり、大きな
装置となり、かつ価格が高く適当でない。加えて、これ
ら■■■の方法では被測定物の表面に凹凸があると測定
誤差が大きくなるといった問題がある。 従って、本発明は以上の課題を解決すべく、精度の良い
、被測定物の空洞の有無と程度を非破壊により判別する
装置をうろことを目的とするものである。 ［０００４］
する大きな空洞や果肉部の細かい気泡性の巣、更に柑橘
類の場合には果皮と可食部の間に発生する空洞等がある
。 前述のような打音による判別では可肉部の割れによる大
きい空洞は分かりやすい力鉾田かい気泡性の巣は分かり
にくい。そして、音波による判別、電気抵抗による判別
、電磁波による判別も被測定物の空洞を判別する精度が
劣るという欠点がある。 また、上記体積測定方法のうち、■水につける方法は測
定後に乾燥工程が必要なことや被測定物の傷みが速まる
などの不都合がある。■縦横径測定法は価格が適当であ
るが精度が良くなく、■画像処理法は精度はよいがカメ
ラと被測定物の距離を大きく保つ必要性があり、大きな
装置となり、かつ価格が高く適当でない。加えて、これ
ら■■■の方法では被測定物の表面に凹凸があると測定
誤差が大きくなるといった問題がある。 従って、本発明は以上の課題を解決すべく、精度の良い
、被測定物の空洞の有無と程度を非破壊により判別する
装置をうろことを目的とするものである。 ［０００４］
しかして、以上のような目的を達成するために次のよう
な装置を構成した。 即ち、被測定物の重量を測定する手段と、被測定物の体
積を測定する手段と、これらで測定した重量と体積より
被測定物の比重量を計算する手段と、該比重量と予め定
めておいた基準値との大小を比較する手段を備えた被測
定物の空洞の有無と程度を非破壊により判別する装置、
及び体積測定装置である。 そして、以上のような判別装置に好適に使用されるもの
として、被測定物を載置する部材を導電体よりなる主電
極で構成し、被測定物を覆うカバー体を被測定物の少な
くとも三面を囲む導電体よりなるアース電極で構成して
これら電極間に電圧を印加して電気容量を測定する手段
と、電気容量から被測定物の体積を算出する手段を設け
た体積測定装置を構成しな。 また、被測定物を載置する部材を導電体よりなるアース
電極で構成し、被測定物を覆うカバー体を被測定物の少
なくとも三面を囲む導電体よりなる主電極で構成すると
共に該カバー体をアース電極で構成されたケースで覆い
、これら電極間に電圧を印加して電気容量を測定する手
段と、電気容量から被測定物の体積を算出する手段を設
けた体積測定装置を構成した。 そして、カバー体と被測定物との間隙を被測定物の最大
直径の０．１倍以上に設定した。 ［０００５］
な装置を構成した。 即ち、被測定物の重量を測定する手段と、被測定物の体
積を測定する手段と、これらで測定した重量と体積より
被測定物の比重量を計算する手段と、該比重量と予め定
めておいた基準値との大小を比較する手段を備えた被測
定物の空洞の有無と程度を非破壊により判別する装置、
及び体積測定装置である。 そして、以上のような判別装置に好適に使用されるもの
として、被測定物を載置する部材を導電体よりなる主電
極で構成し、被測定物を覆うカバー体を被測定物の少な
くとも三面を囲む導電体よりなるアース電極で構成して
これら電極間に電圧を印加して電気容量を測定する手段
と、電気容量から被測定物の体積を算出する手段を設け
た体積測定装置を構成しな。 また、被測定物を載置する部材を導電体よりなるアース
電極で構成し、被測定物を覆うカバー体を被測定物の少
なくとも三面を囲む導電体よりなる主電極で構成すると
共に該カバー体をアース電極で構成されたケースで覆い
、これら電極間に電圧を印加して電気容量を測定する手
段と、電気容量から被測定物の体積を算出する手段を設
けた体積測定装置を構成した。 そして、カバー体と被測定物との間隙を被測定物の最大
直径の０．１倍以上に設定した。 ［０００５］
果実等の被測定物を部材上に載置してカバー体と間に電
圧を印加して電気容量を求め、該電気容量から被測定物
の体積を算出すると共に重量を求め、これら体積と重量
から比重量を求めて果実等の空洞の有無と程度を非破壊
により判別する［０００６］ ［実施例］ 以下本発明の実施例について説明する。 本発明のものは被測定物、例えば画風、夏蜜柑等の果実
、大根等の根菜類などの空洞の有無と程度を非破壊によ
り判別できる装置である。そして、次式、比重量 ＝
重量 ／ 体積 を利用して空洞の有無と程度を非破壊により判別するも
のである。 上式において、重量は従来公知な歪ゲージ等を用い、秤
の原理によって測定できる。 また、体積については本発明では、電極間に被測定物を
入れて、電極間の静電容量が増加することを利用して測
定する。 ［０００７］ 第１図は、果実（ａ）等の被測定物が載置される部材（
１）を導電ゴム等の弾性体で構成すると共にこれを導電
体の主電極とし、果実（ａ）を覆うカバー体（２）を導
電体のアース電極で構成した体積測定装置を示している
。カバー体（２）は被測定物の少なくとも三面を囲む形
状として、精度の高い測定ができるようにする。これら
部材（１）とカバー体（２）との間に電気容量計（３）
で高周波電圧を印加し、果実（ａ）の静電容量Ｃｆとカ
バー体（２）と果実（ａ）の空隙の電気容量Ｃｋを測定
する。 ［０００８］ 以上のような測定において、検出される両電極間の静電
容量Ｃｘは次式で表されるものである（第２図参照）。 Ｃｘ ＝ 上式において、空隙をＯ乃至微少にすると、Ｃｋ→＋■
となって、被測定物そのものの電気容量Ｃｆ （主電極
との接触容量を含む）が測定される。なお、逆にカバー
体（２）と被測定物である果実（ａ）との空隙を充分大
きくとると、Ｃｋが小さくなって、Ｃｋ（Ｃｆとなり、
Ｃｘ−：Ｃｋとなる。即ち、空隙の電気容量が検出され
る。一方、空隙を小さくするか、Ｃｋがほぼ一定となる
場合には果実（ａ）の水分や内部状態に関係しな量Ｃｆ
の変化が検出される。 以上のように、空隙を十分大きくして検出される電気容
量の変化は、通常非常に小さく数ｐＦから数百ｐＦある
ため、容量の測定にあたっては通常数百ｋＨｚ乃至数Ｍ
Ｈｚの高周波電圧を電極間に印加して、電気容量計等で
検出する。 ［０００９］ 一般に、第３図に示すように、果実（ａ）とカバー体（
２）との空隙を充分大きくとると、空隙の静電容量は果
実（ａ）の体積に比例して増加するので制御部（４）に
その関係を設定しておくことにより、静電容量から果実
（ａ）の体積を求めることができる。 また、果実（ａ）の重量は重量測定部（５）で測定され
、変換器（６）を介して演算部（４）に入力される。 しかして、演算部（４）で次式、 比重量 ＝ 重量 ／ 体積 によって、果実（ａ）の比重量が演算され、これら比重
量、重量、体積の各値は表示部（７）に表示される。メ
モリ部（８）に基準比重量値が設定されている場合には
、それと比較して求められた果実（ａ）の空洞の有無と
程度が表示部（７）に表示される。 ［００１０］ 次に、第４．５図は以上のような構成を備えた判別装置
の一実施例を示しており、（１）は導電体よりなる主電
極で構成された部材、 （２）は導電体よりなるアース
電極で構成されたカバー体である。 第６図において主電極側の導電体な詳述すると、部材（
１）は例えば導電性ゴムで構成し、鉄板リング（１０）
上に重ねて置く。鉄板リング（１０）は上記静電容量測
定計（３）とリード線（１１）で接続する。これら部材
（１）及び鉄板リング（１０）をジュラコン樹脂などか
ら成る絶縁部材（１２）を介してプレー）（１３）上に
設け、該プレート（１３）はアーム（１４）で支持する
。アーム（１４）の上面には歪ゲージ（１５）を接着し
、歪ゲージ（１５）のリード線（１６）（１７）は上託
重量測定部（５）に接続する。しかして、部材（１）上
に果実（ａ）の被測定物が載置されるとその重さでアー
ム（１４）が撓み、歪ゲージ（１５）で検出された撓み
量から、重量測定部（５）において果実（ａ）の重量が
測定される。 カバー体（２）は例えば、上面（２０）及び左右側面（
２１）（２２）によって果実（ａ）の少なくとも三面を
囲む導電体よりなるアース電極とし、精度の高い測定が
できるようにする。左右側面（２１）（２２）の下端に
はローラー（２３）・・・を装着し、装置本体（２４）
に設けたレール（２５）に沿ってカバー体（２）を前後
に移動させて、果実（ａ）の搬入、取出がしやすいよう
にする。なおりバ一体（２）の前方には人の手の電気的
影響による測定誤差を避けるため、仕切り壁（２ａ）を
装着すると良い。装置本体（２４）の正面には表示部（
７）を配設し、測定結果を見やすくする。 表示部（７）は例えば第７図のように構成する。（２６
）は装置の○Ｎ／○ＦＦを操作するメインスイッチ、
（２７）は重量値を表すメーター （２８）は果実（ａ
）の大きさを表す選別パネル、（２９）は空洞率を表す
メーター （３０）は空洞率で判別して空洞の有無と程
度を表す判別パネル、 （３１）は測定を指令するスイ
ッチ、 （３２）はリセットボタンである。 しかして以上のように構成した判別装置によれば、果実
（ａ）等の被測定物を導電体よりなる主電極である部材
（１）上に載置して導電体よりなるアース電極のカバー
体（２）との間に電圧を印加し、電気容量を求めると共
に、重量測定部（５）で果実（ａ）の重量を求め、電気
容量から算出された体積と重量から比重量を求めて果実
等の空洞の有無と程度を非破壊により判別することがで
きる。 ［００１１］ 次に、第８図は、果実（ａ）等の被測定物が載置される
部材（４１）を導電ゴム等の弾性体で構成すると共にこ
れを導電体のアース電極とし、果実（ａ）を覆うカバー
体（４２）を導電体の主電極とし、更に、そのカバー体
（４２）をアース電極で構成されたケース（４３）で囲
むように構成した体積測定装置を示している。第１図で
説明したものと同様に、カバー体（４２）は被測定物の
少なくとも三面を囲む形状として、精度の高い測定がで
きるようにする。測定は主電極であるカバー体（４２）
とアース電極であるケース（４３）との間に設けた電気
容量計（４４）で行う。 ここで、 ＣＯ： カバー体Ｅ主電極コ とケース 間の静電容量 ｆ ：果実（ａ）の静電容量 Ｃ１：カバー体（４２） と果実（ａ）間の静電容量 Ｃ２： カバー体（４２） と果実を載せた部材（４１）間の静電容量ＣＸ： カバー体（４２） と部材（４１）及びケース （４３）間の全体の静電容量 とおけば、 ・・・■ ・・・■ ｆ ｘ ＣＯ ＋ ・・・■ となる。 ここで、 ＣＯは略一定であり、 また、 カバー体（４２） と果実（ａ） との空隙 を充分大きくとると、 Ｃ１が／Ｊ′Ｘさくなって、 となり、 この関係と０式より、 Ｃ２ ・・・■ となる。 従って、■、０式から ＣＩ ＝ Ｃｘ −ＣＯ・・・■となる。 ここで、Ｃｘは電気容量計（４４）で測定できる。 しかして、第１図で説明したものと同様に、果実（ａ）
とカバー体（４２）との空隙を充分大きくとると、カバ
ー体（４２）と果実（ａ）間の静電容量Ｃ１は果実（ａ
）の体積に比例して増加するので制御部（４）にその関
係を設定しておくことにより、以上のようにして求めた
静電容量Ｃ１から果実（ａ）の体積を求めることができ
るのである。 なお、以上のようにカバー体（４２）と果実（ａ）との
空隙を十分大きくして検出される静電容量の変化は、通
常非常に小さく数ｐＦから数百ｐＦあるため、容量の測
定にあたっては通常数百ｋＨｚ乃至数ＭＨｚの高周波電
圧を電極間に印加して、電気容量計等で検出する。 第８図のものは部材（４１）をコンベア（４５）上に支
持することにより、果実（ａ）をコンベア（４５）で移
動させながらその体積を測定できるように構成しである
。この様に果実（ａ）を移動させながら測定するような
場合は、コンベア（４５）や部材（４１）などをアース
電極にした方カミ主電極との接点がなくなって装置が構
成し易い。 また、カバー体（４２）をアース電極のケース（４３）
で囲むように構成したのは、人間やものなどがカバー体
（４２）に近づいたり、直接触れたりすることによる測
定誤差を防止するためである。 そこで、カバー体（４２）をアース電極のケース（４３
）で囲むように構成して、かかる不具合を解消したもの
である。 しかして、以上のような第８図の体積測定装置に、第１
図のものと同様に果実（ａ）の重量測定部や基準比重量
値を記憶するメモリ部、測定値と基準値の比較演算を行
う演算部、結果を表示する表示部等を付加して、次式％
式％ から比重量を求め、比重量が大きければ密と判断し、小
さければ空洞があると判断して、果実などの被測定物の
空洞の有無と程度を非破壊により判別することができる
。また、第８図のように被測定物を載置する部材（４１
）をアース電極で構成すると、主電極との接点がなくな
ってコンベア等を組み込み易くなり、被測定物を移動さ
せながら測定できるという利点がある。 ［００１２］ なお、第１図で説明した測定装置のカバー体（２）の形
状、及び第８図で説明した測定装置のカバー体（４２）
やケース（４３）の形状は、箱形状に限らず、何れも任
意に構成でき、被測定物の形状にほぼ相似的にするのが
好ましい。例えば球形にしなり円柱形などにしてもよい
。第９図は果実（ａ）の形状に合わせて構成したカバー
体（５０）の−例を示している。 ［００１３］ 一般にカバー体（２）または（４２）と被測定物の間隙
は最大被測定物の直径りの１割以上にとることにより測
定精度が向上する。即ち、被測定物の表面に凹凸のある
場合やいびつな果実の場合や載置が少しずれた場合でも
高い精度の測定が可能である。第１０図は、カバー体と
被測定物の間隙と最大体積誤差率（△Ｖ／Ｖｘ１００％
）との関係を示すグラフ図であり、この様に、カバー体
と被測定物の間隙が０．１以下の場合には、誤差率が急
に大きくなるため充分な精度を保てないが、被測定物の
最大直径りの１割以上にとることによす誤差率を小さく
抑えることができ、高精度の測定が可能である。 果実（ａ）の直径りの値は被測定物となる果実（ａ）
例えば西瓜や蜜柑、メロンなどの最大直径値を用いて
カバー体（２）（４２）（５０）の幅を定めることがで
きる。 なお、以上のような本発明の判別装置は、例えば、西瓜
用、蜜柑用、メロン用などの異なる大きさのものを用意
すると、便利である。 まな、本発明判別装置は果実のように誘電性と導電性を
兼ね備えたものをはじめ、果実以外でも被測定物が導電
体に近いものなら体積の測定が可能であり、例えばある
程度相似的な形状であれば鋳物の巣の検査にも用いられ
る。 ［００１４］
圧を印加して電気容量を求め、該電気容量から被測定物
の体積を算出すると共に重量を求め、これら体積と重量
から比重量を求めて果実等の空洞の有無と程度を非破壊
により判別する［０００６］ ［実施例］ 以下本発明の実施例について説明する。 本発明のものは被測定物、例えば画風、夏蜜柑等の果実
、大根等の根菜類などの空洞の有無と程度を非破壊によ
り判別できる装置である。そして、次式、比重量 ＝
重量 ／ 体積 を利用して空洞の有無と程度を非破壊により判別するも
のである。 上式において、重量は従来公知な歪ゲージ等を用い、秤
の原理によって測定できる。 また、体積については本発明では、電極間に被測定物を
入れて、電極間の静電容量が増加することを利用して測
定する。 ［０００７］ 第１図は、果実（ａ）等の被測定物が載置される部材（
１）を導電ゴム等の弾性体で構成すると共にこれを導電
体の主電極とし、果実（ａ）を覆うカバー体（２）を導
電体のアース電極で構成した体積測定装置を示している
。カバー体（２）は被測定物の少なくとも三面を囲む形
状として、精度の高い測定ができるようにする。これら
部材（１）とカバー体（２）との間に電気容量計（３）
で高周波電圧を印加し、果実（ａ）の静電容量Ｃｆとカ
バー体（２）と果実（ａ）の空隙の電気容量Ｃｋを測定
する。 ［０００８］ 以上のような測定において、検出される両電極間の静電
容量Ｃｘは次式で表されるものである（第２図参照）。 Ｃｘ ＝ 上式において、空隙をＯ乃至微少にすると、Ｃｋ→＋■
となって、被測定物そのものの電気容量Ｃｆ （主電極
との接触容量を含む）が測定される。なお、逆にカバー
体（２）と被測定物である果実（ａ）との空隙を充分大
きくとると、Ｃｋが小さくなって、Ｃｋ（Ｃｆとなり、
Ｃｘ−：Ｃｋとなる。即ち、空隙の電気容量が検出され
る。一方、空隙を小さくするか、Ｃｋがほぼ一定となる
場合には果実（ａ）の水分や内部状態に関係しな量Ｃｆ
の変化が検出される。 以上のように、空隙を十分大きくして検出される電気容
量の変化は、通常非常に小さく数ｐＦから数百ｐＦある
ため、容量の測定にあたっては通常数百ｋＨｚ乃至数Ｍ
Ｈｚの高周波電圧を電極間に印加して、電気容量計等で
検出する。 ［０００９］ 一般に、第３図に示すように、果実（ａ）とカバー体（
２）との空隙を充分大きくとると、空隙の静電容量は果
実（ａ）の体積に比例して増加するので制御部（４）に
その関係を設定しておくことにより、静電容量から果実
（ａ）の体積を求めることができる。 また、果実（ａ）の重量は重量測定部（５）で測定され
、変換器（６）を介して演算部（４）に入力される。 しかして、演算部（４）で次式、 比重量 ＝ 重量 ／ 体積 によって、果実（ａ）の比重量が演算され、これら比重
量、重量、体積の各値は表示部（７）に表示される。メ
モリ部（８）に基準比重量値が設定されている場合には
、それと比較して求められた果実（ａ）の空洞の有無と
程度が表示部（７）に表示される。 ［００１０］ 次に、第４．５図は以上のような構成を備えた判別装置
の一実施例を示しており、（１）は導電体よりなる主電
極で構成された部材、 （２）は導電体よりなるアース
電極で構成されたカバー体である。 第６図において主電極側の導電体な詳述すると、部材（
１）は例えば導電性ゴムで構成し、鉄板リング（１０）
上に重ねて置く。鉄板リング（１０）は上記静電容量測
定計（３）とリード線（１１）で接続する。これら部材
（１）及び鉄板リング（１０）をジュラコン樹脂などか
ら成る絶縁部材（１２）を介してプレー）（１３）上に
設け、該プレート（１３）はアーム（１４）で支持する
。アーム（１４）の上面には歪ゲージ（１５）を接着し
、歪ゲージ（１５）のリード線（１６）（１７）は上託
重量測定部（５）に接続する。しかして、部材（１）上
に果実（ａ）の被測定物が載置されるとその重さでアー
ム（１４）が撓み、歪ゲージ（１５）で検出された撓み
量から、重量測定部（５）において果実（ａ）の重量が
測定される。 カバー体（２）は例えば、上面（２０）及び左右側面（
２１）（２２）によって果実（ａ）の少なくとも三面を
囲む導電体よりなるアース電極とし、精度の高い測定が
できるようにする。左右側面（２１）（２２）の下端に
はローラー（２３）・・・を装着し、装置本体（２４）
に設けたレール（２５）に沿ってカバー体（２）を前後
に移動させて、果実（ａ）の搬入、取出がしやすいよう
にする。なおりバ一体（２）の前方には人の手の電気的
影響による測定誤差を避けるため、仕切り壁（２ａ）を
装着すると良い。装置本体（２４）の正面には表示部（
７）を配設し、測定結果を見やすくする。 表示部（７）は例えば第７図のように構成する。（２６
）は装置の○Ｎ／○ＦＦを操作するメインスイッチ、
（２７）は重量値を表すメーター （２８）は果実（ａ
）の大きさを表す選別パネル、（２９）は空洞率を表す
メーター （３０）は空洞率で判別して空洞の有無と程
度を表す判別パネル、 （３１）は測定を指令するスイ
ッチ、 （３２）はリセットボタンである。 しかして以上のように構成した判別装置によれば、果実
（ａ）等の被測定物を導電体よりなる主電極である部材
（１）上に載置して導電体よりなるアース電極のカバー
体（２）との間に電圧を印加し、電気容量を求めると共
に、重量測定部（５）で果実（ａ）の重量を求め、電気
容量から算出された体積と重量から比重量を求めて果実
等の空洞の有無と程度を非破壊により判別することがで
きる。 ［００１１］ 次に、第８図は、果実（ａ）等の被測定物が載置される
部材（４１）を導電ゴム等の弾性体で構成すると共にこ
れを導電体のアース電極とし、果実（ａ）を覆うカバー
体（４２）を導電体の主電極とし、更に、そのカバー体
（４２）をアース電極で構成されたケース（４３）で囲
むように構成した体積測定装置を示している。第１図で
説明したものと同様に、カバー体（４２）は被測定物の
少なくとも三面を囲む形状として、精度の高い測定がで
きるようにする。測定は主電極であるカバー体（４２）
とアース電極であるケース（４３）との間に設けた電気
容量計（４４）で行う。 ここで、 ＣＯ： カバー体Ｅ主電極コ とケース 間の静電容量 ｆ ：果実（ａ）の静電容量 Ｃ１：カバー体（４２） と果実（ａ）間の静電容量 Ｃ２： カバー体（４２） と果実を載せた部材（４１）間の静電容量ＣＸ： カバー体（４２） と部材（４１）及びケース （４３）間の全体の静電容量 とおけば、 ・・・■ ・・・■ ｆ ｘ ＣＯ ＋ ・・・■ となる。 ここで、 ＣＯは略一定であり、 また、 カバー体（４２） と果実（ａ） との空隙 を充分大きくとると、 Ｃ１が／Ｊ′Ｘさくなって、 となり、 この関係と０式より、 Ｃ２ ・・・■ となる。 従って、■、０式から ＣＩ ＝ Ｃｘ −ＣＯ・・・■となる。 ここで、Ｃｘは電気容量計（４４）で測定できる。 しかして、第１図で説明したものと同様に、果実（ａ）
とカバー体（４２）との空隙を充分大きくとると、カバ
ー体（４２）と果実（ａ）間の静電容量Ｃ１は果実（ａ
）の体積に比例して増加するので制御部（４）にその関
係を設定しておくことにより、以上のようにして求めた
静電容量Ｃ１から果実（ａ）の体積を求めることができ
るのである。 なお、以上のようにカバー体（４２）と果実（ａ）との
空隙を十分大きくして検出される静電容量の変化は、通
常非常に小さく数ｐＦから数百ｐＦあるため、容量の測
定にあたっては通常数百ｋＨｚ乃至数ＭＨｚの高周波電
圧を電極間に印加して、電気容量計等で検出する。 第８図のものは部材（４１）をコンベア（４５）上に支
持することにより、果実（ａ）をコンベア（４５）で移
動させながらその体積を測定できるように構成しである
。この様に果実（ａ）を移動させながら測定するような
場合は、コンベア（４５）や部材（４１）などをアース
電極にした方カミ主電極との接点がなくなって装置が構
成し易い。 また、カバー体（４２）をアース電極のケース（４３）
で囲むように構成したのは、人間やものなどがカバー体
（４２）に近づいたり、直接触れたりすることによる測
定誤差を防止するためである。 そこで、カバー体（４２）をアース電極のケース（４３
）で囲むように構成して、かかる不具合を解消したもの
である。 しかして、以上のような第８図の体積測定装置に、第１
図のものと同様に果実（ａ）の重量測定部や基準比重量
値を記憶するメモリ部、測定値と基準値の比較演算を行
う演算部、結果を表示する表示部等を付加して、次式％
式％ から比重量を求め、比重量が大きければ密と判断し、小
さければ空洞があると判断して、果実などの被測定物の
空洞の有無と程度を非破壊により判別することができる
。また、第８図のように被測定物を載置する部材（４１
）をアース電極で構成すると、主電極との接点がなくな
ってコンベア等を組み込み易くなり、被測定物を移動さ
せながら測定できるという利点がある。 ［００１２］ なお、第１図で説明した測定装置のカバー体（２）の形
状、及び第８図で説明した測定装置のカバー体（４２）
やケース（４３）の形状は、箱形状に限らず、何れも任
意に構成でき、被測定物の形状にほぼ相似的にするのが
好ましい。例えば球形にしなり円柱形などにしてもよい
。第９図は果実（ａ）の形状に合わせて構成したカバー
体（５０）の−例を示している。 ［００１３］ 一般にカバー体（２）または（４２）と被測定物の間隙
は最大被測定物の直径りの１割以上にとることにより測
定精度が向上する。即ち、被測定物の表面に凹凸のある
場合やいびつな果実の場合や載置が少しずれた場合でも
高い精度の測定が可能である。第１０図は、カバー体と
被測定物の間隙と最大体積誤差率（△Ｖ／Ｖｘ１００％
）との関係を示すグラフ図であり、この様に、カバー体
と被測定物の間隙が０．１以下の場合には、誤差率が急
に大きくなるため充分な精度を保てないが、被測定物の
最大直径りの１割以上にとることによす誤差率を小さく
抑えることができ、高精度の測定が可能である。 果実（ａ）の直径りの値は被測定物となる果実（ａ）
例えば西瓜や蜜柑、メロンなどの最大直径値を用いて
カバー体（２）（４２）（５０）の幅を定めることがで
きる。 なお、以上のような本発明の判別装置は、例えば、西瓜
用、蜜柑用、メロン用などの異なる大きさのものを用意
すると、便利である。 まな、本発明判別装置は果実のように誘電性と導電性を
兼ね備えたものをはじめ、果実以外でも被測定物が導電
体に近いものなら体積の測定が可能であり、例えばある
程度相似的な形状であれば鋳物の巣の検査にも用いられ
る。 ［００１４］
以上何れにしても本発明のものによれば、次式％式％
から比重量を求めて、比重量が大きければ密と判断し、
小さければ空洞があると判断して、果実などの被測定物
の空洞の有無と程度を非破壊により判別できる。 また、従来の縦横径測定法や画像処理法では表面の荒い
メロンや林檎のように果梗部のへこみのある場合には、
その部分が陰になって正確な測定ができなかったが、本
願のように電気容量の変化によって被測定物の体積を測
定するようにすれば、被測定物表面に凹凸があっても、
全体の体積が非接触法で正確に測定できる。 しかも、内部割れによる空洞や気泡性の巣等空洞の種類
に関係なく高い判定精度かえられ、構造が簡単で小形な
装置を提供できるという優れたＩ＃、徴がある。 そして、被測定物を載置する部材を導電体よりなるアー
ス電極で構成することにより、主電極との接点がなくな
ってコンベア等を組み込み易くなり、被測定物を移動さ
せながら測定できるようになる。 また、カバー体を主電極とした場合には、それをアース
電極のケースで覆うように構成することにより、人間や
ものなどがカバー体に直接触れるのを防止でき従って、
測定誤差を小さくすることができる。
小さければ空洞があると判断して、果実などの被測定物
の空洞の有無と程度を非破壊により判別できる。 また、従来の縦横径測定法や画像処理法では表面の荒い
メロンや林檎のように果梗部のへこみのある場合には、
その部分が陰になって正確な測定ができなかったが、本
願のように電気容量の変化によって被測定物の体積を測
定するようにすれば、被測定物表面に凹凸があっても、
全体の体積が非接触法で正確に測定できる。 しかも、内部割れによる空洞や気泡性の巣等空洞の種類
に関係なく高い判定精度かえられ、構造が簡単で小形な
装置を提供できるという優れたＩ＃、徴がある。 そして、被測定物を載置する部材を導電体よりなるアー
ス電極で構成することにより、主電極との接点がなくな
ってコンベア等を組み込み易くなり、被測定物を移動さ
せながら測定できるようになる。 また、カバー体を主電極とした場合には、それをアース
電極のケースで覆うように構成することにより、人間や
ものなどがカバー体に直接触れるのを防止でき従って、
測定誤差を小さくすることができる。
【図１】
被測定物を載置する部材を主電極で構成した本発明装置
のブロック図。
のブロック図。
【図２】
電極間の静電容量Ｃｘと被測定物の電気容量Ｃｆと空隙
の電気容量Ｃｋの関係の説明図。
の電気容量Ｃｋの関係の説明図。
【図３】
果実の体積と静電容量の関係を示すグラフ図。
【図４】
図１の構成を備えた判別装置の正面図。
【図５】
図１の構成を備えた判別装置の側面図。
【図６】
主電極の詳細図。
【図７】
表示部の説明図。
【図８】
被測定物を載置する部材をアース電極で構成した体積測
定装置のブロン
定装置のブロン
【図９】
カバー体の説明図。
【図１０３
カバー体と被測定物の間隙と最大体積誤差率との関係を
示すグラフ図。 【符号の説明】 ａ 果実 １ 部材 ２ カバー体 ３ 電気容量測定計 ４ 制御部 ５ 重量測定部 ７ 表示部 １５ 歪ゲージ ４１ 部材 ４２ カバー体 ４３ ケース ４４ 電気容量計 ４５ コンベア ク図。
示すグラフ図。 【符号の説明】 ａ 果実 １ 部材 ２ カバー体 ３ 電気容量測定計 ４ 制御部 ５ 重量測定部 ７ 表示部 １５ 歪ゲージ ４１ 部材 ４２ カバー体 ４３ ケース ４４ 電気容量計 ４５ コンベア ク図。
【図１】
図面
【図２】
【図３】
イ木積ヒ静電容量の関係
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０１
最人イ／！ａ誤差率
Claims (5)
- 【請求項１】被測定物の重量を測定する手段と、被測定
物の体積を測定する手段と、これらで測定した重量と体
積より被測定物の比重量を計算する手段と、該比重量と
予め定めておいた基準値との大小を比較する手段を備え
た被測定物の空洞の有無と程度を非破壊により判別する
装置。 - 【請求項２】被測定物を載置する部材を導電体よりなる
主電極で構成し、被測定物を覆うカバー体を被測定物の
少なくとも三面を囲む導電体よりなるアース電極で構成
してこれら電極間に電圧を印加して電気容量を測定する
手段と、電気容量から被測定物の体積を算出する手段を
設けた体積測定装置。 - 【請求項３】被測定物を載置する部材を導電体よりなる
アース電極で構成し、被測定物を覆うカバー体を被測定
物の少なくとも三面を囲む導電体よりなる主電極で構成
すると共に該カバー体をアース電極で構成されたケース
で覆い、これら電極間に電圧を印加して電気容量を測定
する手段と、電気容量から被測定物の体積を算出する手
段を設けた体積測定装置。 - 【請求項４】カバー体と被測定物との間隙を被測定物の
最大直径の０．１倍以上に設定することを特徴とする請
求項（２）または（３）の体積測定装置。 - 【請求項５】請求項（２）乃至（４）の被測定物の体積
測定装置と、被測定物の重量を測定する手段と、これら
で測定した体積と重量と被測定物の比重量を計算する手
段と、該比重量と予め定めておいた基準値との大小を比
較する手段を備えた被測定物の空洞の有無と程度を非破
壊により判別する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407252A JP3015111B2 (ja) | 1990-01-23 | 1990-12-07 | 体積測定装置及びこの装置を用いて被測定物の内部状態を非破壊により判別する装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-4840 | 1990-01-23 | ||
| JP484090 | 1990-01-23 | ||
| JP2407252A JP3015111B2 (ja) | 1990-01-23 | 1990-12-07 | 体積測定装置及びこの装置を用いて被測定物の内部状態を非破壊により判別する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427863A true JPH0427863A (ja) | 1992-01-30 |
| JP3015111B2 JP3015111B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=26338684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2407252A Expired - Fee Related JP3015111B2 (ja) | 1990-01-23 | 1990-12-07 | 体積測定装置及びこの装置を用いて被測定物の内部状態を非破壊により判別する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015111B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0520201A1 (de) * | 1991-06-25 | 1992-12-30 | Drägerwerk Aktiengesellschaft | Kolben-Zylindereinheit zur Atemgasförderung als Zylinderkondensator für die Hubstreckenmessung |
| JP2009047687A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-03-05 | Uhlmann Visiotec Gmbh | 錠剤を検査するシステム |
| JP2017191099A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-19 | 国立大学法人東京農工大学 | 食品検査装置及び食品検査方法 |
| JP2017219471A (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 近江度量衡株式会社 | 内部品質判定装置、選果システム、及び密度測定装置 |
-
1990
- 1990-12-07 JP JP2407252A patent/JP3015111B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0520201A1 (de) * | 1991-06-25 | 1992-12-30 | Drägerwerk Aktiengesellschaft | Kolben-Zylindereinheit zur Atemgasförderung als Zylinderkondensator für die Hubstreckenmessung |
| JP2009047687A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-03-05 | Uhlmann Visiotec Gmbh | 錠剤を検査するシステム |
| JP2017191099A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-19 | 国立大学法人東京農工大学 | 食品検査装置及び食品検査方法 |
| JP2017219471A (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 近江度量衡株式会社 | 内部品質判定装置、選果システム、及び密度測定装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3015111B2 (ja) | 2000-03-06 |
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