JPH06129999A - 含水率の連続測定装置 - Google Patents
含水率の連続測定装置Info
- Publication number
- JPH06129999A JPH06129999A JP27701492A JP27701492A JPH06129999A JP H06129999 A JPH06129999 A JP H06129999A JP 27701492 A JP27701492 A JP 27701492A JP 27701492 A JP27701492 A JP 27701492A JP H06129999 A JPH06129999 A JP H06129999A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続的に走行する布、紙、粘土、セメント、
食品等に含まれている水分の含有率を、被検物体の振
動、変位にかかわらず高精度に測定する装置の提供。 【構成】 被検物体１を照射するマイクロ波送振器２と
被検物体１の透過成分または反射成分を検知する受信器
６と、受信器６の受信強度を検知する検知手段を有して
いる。マイクロ波の周波数は、２ＧＨｚないし３０ＧＨ
ｚの範囲が好ましい。
食品等に含まれている水分の含有率を、被検物体の振
動、変位にかかわらず高精度に測定する装置の提供。 【構成】 被検物体１を照射するマイクロ波送振器２と
被検物体１の透過成分または反射成分を検知する受信器
６と、受信器６の受信強度を検知する検知手段を有して
いる。マイクロ波の周波数は、２ＧＨｚないし３０ＧＨ
ｚの範囲が好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は含水率の連続測定装置に
関し、詳述すればシート状、帯状、糸状等の布、紙、食
品、土砂等の含水率を、被検物体が高速走行している状
態のままで連続的に測定する装置に関する。
関し、詳述すればシート状、帯状、糸状等の布、紙、食
品、土砂等の含水率を、被検物体が高速走行している状
態のままで連続的に測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば染色処理した布地の染色液を絞っ
て次の工程へ送る場合、その脱水具合を熟練工が手で触
って判断していた。また、染め上った結果を調べたのち
にローラの絞り具合を調整していた。
て次の工程へ送る場合、その脱水具合を熟練工が手で触
って判断していた。また、染め上った結果を調べたのち
にローラの絞り具合を調整していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように手の感触で
判断するためには、その都度、機械を止めなければなら
ず、また、染め上った結果により調整する場合は不良品
を製造してしまうおそれがある。しかもそれを判断し、
調整する熟練工がなくなりつつあり、熟練工の勘による
判断は、判断する人のそのときの肉体的、精神的状況に
よって左右されるという問題がある。
判断するためには、その都度、機械を止めなければなら
ず、また、染め上った結果により調整する場合は不良品
を製造してしまうおそれがある。しかもそれを判断し、
調整する熟練工がなくなりつつあり、熟練工の勘による
判断は、判断する人のそのときの肉体的、精神的状況に
よって左右されるという問題がある。
【０００４】そこで本発明は、連続的に供給されてくる
被検物体の水分含有率を、機械を止めることなく連続的
かつ高精度に測定する、新規な水分含有率連続測定装置
の提供を解決課題とする。
被検物体の水分含有率を、機械を止めることなく連続的
かつ高精度に測定する、新規な水分含有率連続測定装置
の提供を解決課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の含水率の連続測定装置は、被検物体に向かっ
てマイクロ波を放射するマイクロ波送信器と、上記被検
物体の透過波または反射波を受信するマイクロ波受信器
と、そのマイクロ波受信器の受信強度を検知する透過率
または反射率検知手段を有することを特徴としている。
の本発明の含水率の連続測定装置は、被検物体に向かっ
てマイクロ波を放射するマイクロ波送信器と、上記被検
物体の透過波または反射波を受信するマイクロ波受信器
と、そのマイクロ波受信器の受信強度を検知する透過率
または反射率検知手段を有することを特徴としている。
【０００６】本発明に用いられるマイクロ波の周波数
は、２ＧＨz 乃至３０ＧＨz であることが好ましい。周
波数が２ＧＨｚより低くなると、発振回路素子、導波管
が大形になり、放射器と受信器間の距離も長くなり、装
置全体が大形化するので好ましくない。周波数が３０Ｇ
Ｈｚより高くなると、発振器の構成が難しくなり、被検
物体の厚み変動、走行中の振動が受信強度に影響を与え
るので好ましくない。
は、２ＧＨz 乃至３０ＧＨz であることが好ましい。周
波数が２ＧＨｚより低くなると、発振回路素子、導波管
が大形になり、放射器と受信器間の距離も長くなり、装
置全体が大形化するので好ましくない。周波数が３０Ｇ
Ｈｚより高くなると、発振器の構成が難しくなり、被検
物体の厚み変動、走行中の振動が受信強度に影響を与え
るので好ましくない。
【０００７】被検物体が走行中に振動するために受信信
号強度が揺らぐ場合には、２個の受信器を並設して互い
に位相差のある信号を受信し、両受信信号を合成するこ
とが好ましい。
号強度が揺らぐ場合には、２個の受信器を並設して互い
に位相差のある信号を受信し、両受信信号を合成するこ
とが好ましい。
【０００８】
【作用】マイクロ波送信器から放射される電磁波は、被
検物体に照射され、その透過成分または反射成分が受信
器に受信される。被検物体が含有する水分はマイクロ波
エネルギを吸収するから、水分の多少に応じて受信器の
受けるマイクロ波エネルギが増減する。この受信強度が
被検物体の含水率を相対的に表している。
検物体に照射され、その透過成分または反射成分が受信
器に受信される。被検物体が含有する水分はマイクロ波
エネルギを吸収するから、水分の多少に応じて受信器の
受けるマイクロ波エネルギが増減する。この受信強度が
被検物体の含水率を相対的に表している。
【０００９】布地等の被検物体が走行中に振動するとき
は、その透過波または反射波の位相に揺らぎが生じ、受
信器の導波管内の電界強度の位相が揺らぐ現象が生ず
る。此れに対し受信位置の異る２個の受信器を隣接して
並設し、両受信信号を合成することにより、揺らぎの影
響を大幅に低減させ出力値が安定する。
は、その透過波または反射波の位相に揺らぎが生じ、受
信器の導波管内の電界強度の位相が揺らぐ現象が生ず
る。此れに対し受信位置の異る２個の受信器を隣接して
並設し、両受信信号を合成することにより、揺らぎの影
響を大幅に低減させ出力値が安定する。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の基本的実施例を示す。被検物
体１は、例えば、染料水槽を潜り抜け絞りローラによ
り、染料水を絞り取られたあとの布地である。マイクロ
波送信器２は、送信用アンテナ３と、そのアンテナ３か
ら放射されるマイクロ波出力である電磁波を導く導波管
４より成り、導波管４の先端には漏斗状の開口部５が一
体形成され被検物体１に向けて開口している。マイクロ
波受信器６は、被検物体１をはさんでマイクロ波送信器
２と対向する位置に配設され、受信波を導く導波管７
と、その導波管内の所定位置に配設された受信用アンテ
ナ９より成り、導波管７の前方には漏斗状の開口部８が
一体形成されている。アンテナ９の出力は表示器１０に
導入されて受信強度が表示される。
体１は、例えば、染料水槽を潜り抜け絞りローラによ
り、染料水を絞り取られたあとの布地である。マイクロ
波送信器２は、送信用アンテナ３と、そのアンテナ３か
ら放射されるマイクロ波出力である電磁波を導く導波管
４より成り、導波管４の先端には漏斗状の開口部５が一
体形成され被検物体１に向けて開口している。マイクロ
波受信器６は、被検物体１をはさんでマイクロ波送信器
２と対向する位置に配設され、受信波を導く導波管７
と、その導波管内の所定位置に配設された受信用アンテ
ナ９より成り、導波管７の前方には漏斗状の開口部８が
一体形成されている。アンテナ９の出力は表示器１０に
導入されて受信強度が表示される。
【００１１】この表示器１０に代えて、出力データを記
録するレコーダ、または、出力値が予め設定された認定
値と比較して大きいか小さいかを弁別する弁別回路、ま
たは出力値に応じて絞りローラの絞り機構を操作するこ
とにより、測定された含水率を常に一定の目標値に自動
制御するサーボ機構を設けることができる。
録するレコーダ、または、出力値が予め設定された認定
値と比較して大きいか小さいかを弁別する弁別回路、ま
たは出力値に応じて絞りローラの絞り機構を操作するこ
とにより、測定された含水率を常に一定の目標値に自動
制御するサーボ機構を設けることができる。
【００１２】図２に、本発明の送信器２の回路図と、受
信器６の回路図を示す。電界効果型トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）２０のソース電極Ｓを接地し、ドレイン電極Ｄを負
荷抵抗Ｒを通して直流電流＋ｖに接続し、ゲート電極Ｇ
とドレイン電極Ｄの間に発振電極２１、２２を接続し、
両電極２１、２２間に誘電体素子２３を配設して誘電体
共振型発振回路を構成する。
信器６の回路図を示す。電界効果型トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）２０のソース電極Ｓを接地し、ドレイン電極Ｄを負
荷抵抗Ｒを通して直流電流＋ｖに接続し、ゲート電極Ｇ
とドレイン電極Ｄの間に発振電極２１、２２を接続し、
両電極２１、２２間に誘電体素子２３を配設して誘電体
共振型発振回路を構成する。
【００１３】誘電体素子２３は、誘電率εが約３８と高
く低損失のセラミックスより成り、１０ＧＨｚ共振用の
場合、例えば直径５mm、厚さ２mmの円板形である。発振
回路全体はプリント配線基板上に組み込むことができ
る。
く低損失のセラミックスより成り、１０ＧＨｚ共振用の
場合、例えば直径５mm、厚さ２mmの円板形である。発振
回路全体はプリント配線基板上に組み込むことができ
る。
【００１４】ドレイン電極Ｄに接続された発振電極２２
にアンテナ３を接続し、このアンテナ３を空洞共振器と
なる矩形導波管４の始端（短絡端）２５から１／４λの
位置に配設する。
にアンテナ３を接続し、このアンテナ３を空洞共振器と
なる矩形導波管４の始端（短絡端）２５から１／４λの
位置に配設する。
【００１５】受信器６は、導波管７の終端２６から１／
４λの位置に配設された検波用ダイオードより成るアン
テナ９を有し、このアンテナ９の出力は直流増幅器２７
により増幅され水分率を表す直流信号が得られる。この
直流増幅器２７はプリント配線基板上に組み込むことが
できる。また、受信信号強度が最大になるように導波管
７の位置を前後方向に調節することができる。
４λの位置に配設された検波用ダイオードより成るアン
テナ９を有し、このアンテナ９の出力は直流増幅器２７
により増幅され水分率を表す直流信号が得られる。この
直流増幅器２７はプリント配線基板上に組み込むことが
できる。また、受信信号強度が最大になるように導波管
７の位置を前後方向に調節することができる。
【００１６】図３に、本発明を透過型として用いた他の
実施例を示す。この実施例が図１に示したものと相違し
ている点は、受信位相差のある２個の受信器が並設され
ていることである。
実施例を示す。この実施例が図１に示したものと相違し
ている点は、受信位相差のある２個の受信器が並設され
ていることである。
【００１７】第１の受信器１１と、第２の受信器１２は
同一構造同一寸法のものであって、送信器２に対向する
開口部７をもつ導波管８と、その導波管８内の所定位置
に配設された受信用アンテナ９より構成されている。第
１の受信器１１に比べて第２の受信器１２の位置は長さ
αだけ前にあり、従って、アンテナの位置も長さαだけ
前にある。この長さαはマイクロ波の波長をλとしたと
き１／８λ程度がよい。例えば、マイクロ波の周波数が
１０ＧＨｚならばその波長λは３０mmであるから、１／
８λは、３．７５mmとなる。第１の受信器１１のアンテ
ナ９Ａと第２の受信器１２のアンテナ９Ｂの出力は合成
されて表示器１０へ導入される。
同一構造同一寸法のものであって、送信器２に対向する
開口部７をもつ導波管８と、その導波管８内の所定位置
に配設された受信用アンテナ９より構成されている。第
１の受信器１１に比べて第２の受信器１２の位置は長さ
αだけ前にあり、従って、アンテナの位置も長さαだけ
前にある。この長さαはマイクロ波の波長をλとしたと
き１／８λ程度がよい。例えば、マイクロ波の周波数が
１０ＧＨｚならばその波長λは３０mmであるから、１／
８λは、３．７５mmとなる。第１の受信器１１のアンテ
ナ９Ａと第２の受信器１２のアンテナ９Ｂの出力は合成
されて表示器１０へ導入される。
【００１８】なお、第２の受信器１２の位置を第１の受
信器１１に比べて１／８λ程度後退して配設してもよ
い。両受信器１１、１２は調節自在の架台上に設置され
ており、送信器２との間の距離を調節することができ
る。
信器１１に比べて１／８λ程度後退して配設してもよ
い。両受信器１１、１２は調節自在の架台上に設置され
ており、送信器２との間の距離を調節することができ
る。
【００１９】図４に、本発明を反射型として用いた実施
例を示す。被検物体１に向かって、１個の送信器２と、
その両側に第１の受信器１１および第２の受信器１２が
配設され、両受信器１１、１２の位置は受信方向に１／
８λ程度ずれている。
例を示す。被検物体１に向かって、１個の送信器２と、
その両側に第１の受信器１１および第２の受信器１２が
配設され、両受信器１１、１２の位置は受信方向に１／
８λ程度ずれている。
【００２０】図５に、本発明を反射型として用いた他の
実施例を示す。被検物体１に向かって１個の送信器２が
斜め方向に設置され、その放射マイクロ波の反射波を受
ける位置に２個の受信器１１、１２が設置されている。
実施例を示す。被検物体１に向かって１個の送信器２が
斜め方向に設置され、その放射マイクロ波の反射波を受
ける位置に２個の受信器１１、１２が設置されている。
【００２１】図６に、本発明を幅広の布地の含水率測定
に用いた実施例の平面図を示す。染料の絞りローラを通
り、送りローラにより幅広の布地１が高速度で連続供給
される。この布地１の幅方向の中央部と左右両端部に３
個の本発明のマイクロ波送受信器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、６
Ａ、６Ｂ、６Ｃが配設されている。この受信器６Ａ、６
Ｂ、６Ｃの出力により布地１の中央部、左端部、右端部
の含水率およびそれらの平均値を測定することができ
る。絞りローラはその両端部に互いに独立的に制御され
る絞り調節機構を備えており、左端部の含水率が目標値
よりも高いときは左端の絞りローラを締め、また、左端
部の含水率が目標値よりも低いときは左端の絞りローラ
を緩め、このようにして布地１の全幅にわたり常に一定
の含水率が保持されるよう自動的に制御される。
に用いた実施例の平面図を示す。染料の絞りローラを通
り、送りローラにより幅広の布地１が高速度で連続供給
される。この布地１の幅方向の中央部と左右両端部に３
個の本発明のマイクロ波送受信器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、６
Ａ、６Ｂ、６Ｃが配設されている。この受信器６Ａ、６
Ｂ、６Ｃの出力により布地１の中央部、左端部、右端部
の含水率およびそれらの平均値を測定することができ
る。絞りローラはその両端部に互いに独立的に制御され
る絞り調節機構を備えており、左端部の含水率が目標値
よりも高いときは左端の絞りローラを締め、また、左端
部の含水率が目標値よりも低いときは左端の絞りローラ
を緩め、このようにして布地１の全幅にわたり常に一定
の含水率が保持されるよう自動的に制御される。
【００２２】被検物体が高温室等の高温雰囲気内にある
場合は、送信器２の開口部５から送信用アンテナ３まで
の間を長い導波管または立体回路で導き、同様に、受信
器６の開口部８から受信用アンテナ９までの間を長い導
波管または立体回路で導くことができる。
場合は、送信器２の開口部５から送信用アンテナ３まで
の間を長い導波管または立体回路で導き、同様に、受信
器６の開口部８から受信用アンテナ９までの間を長い導
波管または立体回路で導くことができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、マイクロ波発信器とそ
のマイクロ波を受信する受信器を被検物体に対向して配
設するよう構成しているので、被検物体に対し１０cmな
いし２０cm隔てて発信器および受信器を配設することが
でき、遠隔的に含水率を測定することが可能となり、高
速に走行する物体の含水率測定が可能になった。
のマイクロ波を受信する受信器を被検物体に対向して配
設するよう構成しているので、被検物体に対し１０cmな
いし２０cm隔てて発信器および受信器を配設することが
でき、遠隔的に含水率を測定することが可能となり、高
速に走行する物体の含水率測定が可能になった。
【００２４】また、例えば２ＧＨｚないし３０ＧＨｚの
極超短波を用いるので、被検物体中の水分による高周波
損失がきわめて鋭敏に検知される。さらに、本発明の導
波管および立体回路は金属製であるため、１０００℃前
後の高温にも耐えることができ、あらゆる厳しい雰囲気
に対応することができる。
極超短波を用いるので、被検物体中の水分による高周波
損失がきわめて鋭敏に検知される。さらに、本発明の導
波管および立体回路は金属製であるため、１０００℃前
後の高温にも耐えることができ、あらゆる厳しい雰囲気
に対応することができる。
【００２５】また、２個の受信器を並設し、その受信位
相を多少相違させて受信し、両受信器の出力を合成する
場合は、被検物体の振動、揺らぎによる受信信号強度の
変動を解消させるので、常に安定して、被検物体の水分
を高精度に測定することができる。
相を多少相違させて受信し、両受信器の出力を合成する
場合は、被検物体の振動、揺らぎによる受信信号強度の
変動を解消させるので、常に安定して、被検物体の水分
を高精度に測定することができる。
【図１】本発明の基本的実施例の立体回路斜視図と電気
回路ブロック図を併記した図である。
回路ブロック図を併記した図である。
【図２】本発明の送信器２の回路図と、受信器６の回路
図の実施例を示す。
図の実施例を示す。
【図３】本発明を透過型として用いた他の実施例を示
す。
す。
【図４】本発明を反射型として用いた実施例を示す。
【図５】本発明を反射型として用いた他の実施例を示
す。
す。
【図６】本発明を幅広の布地の含水率測定に用いた場合
の実施例の平面図を示す。
の実施例の平面図を示す。
１・・・・被検物体 ２・・・・マイクロ波送信器 ３・・・・送信用アンテナ ４・・・・導波管 ６・・・・マイクロ波受信器 ７・・・・導波管 ９・・・・受信用アンテナ １０・・・・表示器 １１・・・・第１の受信器 １２・・・・第２の受信器 ２１・・・・発振電極 ２２・・・・発振電極 ２３・・・・誘電体素子
Claims (6)
- 【請求項１】 被検物体に向かってマイクロ波を放射す
るマイクロ波送信器と、上記被検物体の透過波を受信す
るマイクロ波受信器と、そのマイクロ波受信器の受信強
度を検知する透過率検知手段を有する、含水率の連続測
定装置。 - 【請求項２】 被検物体に向かってマイクロ波を放射す
るマイクロ波送信器と、上記被検物体の反射波を受信す
るマイクロ波受信器と、そのマイクロ波受信器の受信強
度を検知する反射率検知手段を有する、含水率の連続測
定装置。 - 【請求項３】 上記マイクロ波送信器が、誘電体共振型
発振回路と、マイクロ波を伝播させる導波管と、その導
波管内に配設されたアンテナより成る、請求項１または
請求項２記載の含水率の連続測定装置。 - 【請求項４】 上記マイクロ波受信器を、放射器からの
距離が異る２個の受信器により構成し、両受信器の受信
信号を合成したことを特徴とする、請求項１または請求
項２記載の含水率の連続測定装置。 - 【請求項５】 上記２個の受信器の距離差がマイクロ波
の波長の１／８である。請求項４に記載の含水率の連続
測定装置。 - 【請求項６】 上記マイクロ波の周波数が、２ＧＨz 乃
至３０ＧＨz である、請求項１または請求項２記載の含
水率の連続測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27701492A JPH06129999A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 含水率の連続測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27701492A JPH06129999A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 含水率の連続測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129999A true JPH06129999A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17577570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27701492A Pending JPH06129999A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 含水率の連続測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129999A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002365238A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Takemoto Denki Kk | 水分量測定センサ及び水分量測定装置 |
| JP2007271412A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Yamato Scale Co Ltd | 脂質含有率測定方法及び装置 |
| JP2009216687A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Nabu Corporation:Kk | 混入金属検出器 |
| JP2010090434A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置の製造方法および半導体集積回路装置の製造装置 |
| CN102798659A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-11-28 | 苏州华亚电讯设备有限公司 | 一种用于检测传热管内壁缺陷的传感器 |
| CN102809601A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-12-05 | 苏州华亚电讯设备有限公司 | 一种导行波检测装置 |
| CZ305802B6 (cs) * | 2011-07-26 | 2016-03-23 | Vysoké Učení Technické V Brně | Aparatura pro měření vlhkostních parametrů pórovité hmoty |
| EP2243385B1 (de) | 2009-04-21 | 2017-06-14 | Hauni Maschinenbau GmbH | Kapselüberwachung in Filtern der Tabak verarbeitenden Industrie |
| CN110596152A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-20 | 安徽大洋自动化科技有限公司 | 一种粮食水分容重智能检测装置 |
| WO2022102572A1 (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | ソニーグループ株式会社 | センサ装置 |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP27701492A patent/JPH06129999A/ja active Pending
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| JP4647138B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2011-03-09 | タケモトデンキ株式会社 | 水分量測定センサ及び水分量測定装置 |
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