JPH0536203Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は遠心沈降法を用いた粒度分布測定装置
に関する。

〈従来の技術〉 遠心沈降法を用いた粒度分布測定装置において
は、一般に、試料粒体を媒液中に拡散させて懸濁
液を作り、この懸濁液を試料容器内に封入し、そ
の試料容器を回転盤に装着して回転を与える。回
転盤の回転中心から所定距離の位置には、光源
と、その光源に対向して濃度検出用受光素子を配
設し、光源からの光を回転中の試料容器が横切る
タイミングで濃度検出用受光素子の出力をサンプ
リングすることにより、試料容器内の懸濁液濃度
を所定の沈降位置のおいて刻々と検出し、その濃
度の時間的な変化から試料粒体の粒度分布を算出
する。

このような粒度分布測定装置においては、従
来、濃度検出用受光素子の出力をサンプリングす
るタイミングを決定するために、フオトインタラ
プタ等の専用の回転位相検出機構を設けていた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 以上のような回転位相検出機構を設けてなる従
来の装置によると、構造が複雑となるだけでな
く、装置の組立て・調整に際して、濃度検出用光
学系の光軸調整に加えて、回転位置検出機構の調
整、すなわち、試料容器が濃度検出用光軸を横切
るタイミングと回転位置検出機構の出力タイミン
グとを調整する必要があり、その分組立て・調整
工数が大となつてコストアツプの原因となつてい
た。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案の目的は、フオトインタラプタ等の専用
の回転位置検出機構を設けることなく、濃度検出
用受光素子の出力を正しくサンプリングすること
のできる遠心沈降式粒度分布測定装置を提供する
ことにあり、以下、実施例に対応する第１図を参
照しつつその構成を説明する。

本考案の特徴とするところは、濃度検出用受光
素子４の出力を入力とするピークホールド回路９
と、濃度検出用受光素子４の出力と基準値（基準
電圧源１０ａ出力）を比較するコンパレータ１０
と、ピークホールド回路９の出力を入力とし、か
つ、コンパレータ１０の出力によつて作動するサ
ンプルホールド回路１２と、コンパレータ１０の
出力に基づいてピークホールド回路９をリセツト
するリセツト回路１１を備え、濃度検出用受光素
子４の出力が基準値よりも小さくなるごとにサン
プルホールド回路１２が入力を保持し、その各保
持内容が濃度検出サンプリングデータとして供さ
れるとともに、その保持の完了ごとにリセツト回
路１１が作動するよう構成したことにある。

〈作用〉 例えば第２図に示すように、濃度検出用受光素
子４への試料容器透過光入射の終了時点近傍の時
点（t₅）が、１回転ごとにコンパレータ１０で検
知される。この検知に基づいてリセツト回路１１
を作動させることにより、ピークホールド回路９
には透過光検出値のピーク値が１回転ごとに更新
されつつ保持される。そのピークホールド回路９
のリセツト直前にその内容をサンプルホールド回
路１２に採り込めば、サンプルホールド回路１１
は試料容器が１回転している間中、上述のピーク
値を記憶することになり、その間随時に、つまり
回転位相に関係なく、データのサンプリングが可
能となる。

〈実施例〉 本考案の実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。

第１図は本考案実施例の構成を示すブロツク図
である。

測定すべき試料粒体は、媒液中に均一に分散さ
せて懸濁液Ｌの状態で試料容器１に封入される。
この試料容器１は、モータ５によつて回転駆動さ
れる回転盤２に着脱自在に装着されている。モー
タ５の回転数は、マイクロコンピユータ６からの
指令に基づいてインバータ７によつて制御され
る。

回転盤２の回転中心から半径方向所定距離の位
置に、光源３と、この光源３に対向する濃度検出
用受光素子４が配設されている。回転盤２に装着
された試料容器１は、その回転によつて光源３と
濃度検出用受光素子４との間を横切るよう構成さ
れているとともに、回転盤２には、光源３からの
出力光Ｐがこの試料容器１を透過し得るよう窓２
ａが形成されており、その透過光が濃度検出用受
光素子４によつて受光されるよう構成されてい
る。窓２ａの幅（回転盤２の回転方向寸法）は出
力光Ｐのスポツト幅（同）よりも広く設定されて
いる。

濃度検出用受光素子４の出力は、増幅器８を経
て濃度検出信号Ａとなつてピークホールド回路９
およびコンパレータ１０に入力されている。

ピークホールド回路９の出力Ｃはサンプルホー
ルド回路１２に入力され、そのサンプルホールド
回路１２の出力ＤはＡ−Ｄ変換器１３によつてデ
ジタル化された後、マイクロコンピユータ６の採
り込まれる。

コンパレータ１０は、濃度検出信号Ａと基準電
圧源１０ａからの基準値とを比較し、濃度検出信
号Ａが基準値よりも大きい状態ではＨレベル、小
さい状態ではＬレベルとなる信号Ｂを出力する。
その出力信号Ｂはリベツト回路１１、サンプルホ
ールド回路１２およびパルスカウンタ１４に供給
されている。パルスカウンタ１４の出力は回転盤
２の回転数検出データとしてマイクロコンピユー
タ６に採り込まれる。

サンプルホールド回路１２は、コンパレータ１
０の出力信号Ｂの立下がりエツジを検出してその
検出と同時に入力信号Ｃを保持するよう構成され
ている。

リセツト回路１１は、コンパレータ１０の出力
信号Ｂの立下がりエツジを検出し、その検出と同
期してピークホールド回路９にリセツト信号を供
給するが、このリセツト信号供給タイミングは、
上述のサンプルホールド回路１２が入力信号Ｃを
保持するタイミングよりわずかに遅れるよう、遅
延要素等によつて調整されている。

マイクロコンピユータ６には測定条件等を入力
するためのキーボード１５，および測定結果を印
字するためのプリント１６等が接続されている。
このマイクロコンピユータ６は、入力された測定
条件に基づく回転数で回転盤２が回転するよう、
パルスカウンタ１４の出力をモニタしつつインバ
ータ７に指令信号を供給するとともに、Ａ−Ｄ変
換器１３に経時時に変換指令を与えてサンプルホ
ールド回路１２の内容を刻々と採り込み、その採
り込んだデータの時系列的変化から、公知の手法
によつて試料粉体の粒度分布を算出し、プリンタ
１６に印字することができる。

第２図は濃度検出用受光素子４への透過光の照
射状態を経時的に示す図と、第１図における各部
の信号波形と示す図とを併記して示す作用説明図
である。この図において斜線図は濃度検出用受光
素子４への透過光照射部を示している。

今、回転盤２が濃度検出用受光素子４に向つて
右側から左側へと向く方向に回転しているとする
と、時刻t₁において透過光が濃度検出用受光素子
４を照射し始め、時刻t₃において受光素子４の受
光面上への透過光照射量は最大となつて時刻t₄ま
で継続し、やがて時刻t₆で照射をやめる。これと
比例して増幅器８の出力Ａは増減するが、時刻t₁
とt₃との間の時刻t₂においてコンパレータ１０と
の出力Ｂが立上がり、時刻t₄とt₆との間の時刻t₅
において出力Ｂが立下がるよう、基準電圧源１０
ａから基準値が設定される。

出力Ａを入力とするピークホールド回路９は、
時刻t₁から刻々とピーク値を保持し、t₄を過ぎて
もt₃〜t₄間に現われるピーク値をホールドし、そ
の出力Ｃを入力とするサンプルホールド回路１２
は時刻t₅におけるコンパレタ１０の出力Ｂの立下
がりと同時にこれを保持する。そして、その保持
よりわずかに遅れてリセツト回路１１からの信号
によりピークホールド回路９がリセツトされる。
サンプルホールド回路１２の出力Ｄは、回転盤２
が１回転して出力Ｂが次の立下がりを示す時刻t₇
まで一定値を保つ。従つて、サンプルホールド回
路１２は、回転盤２の１回転ごとに更新される濃
度検出データを、次の更新時点まで、つまり回転
盤２が１回転する間中保持することになる。

それにより、マイクロコンピユータ６は、濃度
検出データを採り込むに当つて、Ａ−Ｄ変換器１
３の変換動作を例えば時刻t₃〜t₄間に規制する必
要がなくなり、試験開始後任意の時刻において変
換指令を与えることができる。

なお、本考案は、濃度検出用光として可視光以
外の赤外線や紫外線を用いることができ、更には
Ｘ線透過法を用いた装置にも適用し得ることは勿
論である。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、濃度検
出用受光素子の出力に基づく濃度検出信号をピー
クホールド回路およびコンパレータに導き、コン
パレータで濃度検出信号が基準値より小さくなつ
たことを検知し、その時点でピークホールド回路
の出力をサンプルホールド回路に保持し、その保
持後にピークホールド回路をリセツトするよう構
成するとともに、サンプルホールド回路の出力を
濃度検出データに供するよう構成したから、従来
のようにフオトインタラプタ等の専用の回転位相
検出機構を設けることなく、常に正しい濃度検出
データの採り込みが可能となつた。その結果、装
置の構造が簡素化され、組立て・調整が容易とな
つてコスト低減が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の構成を示すブロツク
図、第２図はその作用説明図である。 １……試料容器、２……回転盤、２ａ……窓、
３……光源、４……濃度検出用受光素子、６……
マイクロコンピユータ、９……ピークホールド回
路、１０……コンパレータ、１１……リセツト回
路、１２……サンプルホールド回路、１３……Ａ
−Ｄ変換器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料粒体を媒液中に拡散させてなる懸濁液を試
   料容器内に封入し、その試料容器を回転盤に装着
   して回転させることにより上記懸濁液に遠心力を
   作用させるとともに、上記回転盤の中心から半径
   方向所定距離の位置に光源および濃度検出用受光
   素子を設けて、上記試料容器が上記光源からの光
   を横切るタイミングと同期させて上記濃度検出用
   受光素子の出力をサンプリングし、そのサンプリ
   ングデータの経時的変化から試料粒体の粒度分布
   を算出する装置において、上記濃度検出用受光素
   子の出力を入力とするピークホールド回路と、上
   記濃度検出用受光素子の出力と基準値を比較する
   コンパレータと、上記ピークホールド回路の出力
   を入力とし、かつ、上記コンパレータの出力によ
   つて作動するサンプルホールド回路と、上記コン
   パレータの出力に基づいて上記ピークホールド回
   路をリセツトするリセツト回路を備え、上記濃度
   検出用受光素子の出力が上記基準値よりも小さく
   なるごとに上記サンプルホールド回路が入力を保
   持し、その各保持内容が上記サンプリングデータ
   として供されるとともに、その保持の完了ごとに
   上記リセツト回路が作動するよう構成したことを
   特徴とする、遠心沈降式粒度分布測定装置。