JPH0658331B2 - 平面状材料の物性量測定装置 - Google Patents
平面状材料の物性量測定装置Info
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- JPH0658331B2 JPH0658331B2 JP60263874A JP26387485A JPH0658331B2 JP H0658331 B2 JPH0658331 B2 JP H0658331B2 JP 60263874 A JP60263874 A JP 60263874A JP 26387485 A JP26387485 A JP 26387485A JP H0658331 B2 JPH0658331 B2 JP H0658331B2
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- Japan
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- resonator
- cavity resonator
- measured
- physical properties
- convex portion
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波のエネルギー吸収量、またはマイ
クロ波の空胴共振周波数変量から、被測定材料の化学的
または物理的性質を測定する装置に関するものである。
被測定材料としては、穀物、微粉炭等各種粉粒流体材
料、またはフィルム、被覆膜、紙、繊維等各種平面状材
料があげられる。化学的または物理的性質とは、一例と
して、製造工程における上記材料の成分分析、水量、重
量、屈折率等の化学的特性、誘電率等の電磁気的特性を
対象としている。
クロ波の空胴共振周波数変量から、被測定材料の化学的
または物理的性質を測定する装置に関するものである。
被測定材料としては、穀物、微粉炭等各種粉粒流体材
料、またはフィルム、被覆膜、紙、繊維等各種平面状材
料があげられる。化学的または物理的性質とは、一例と
して、製造工程における上記材料の成分分析、水量、重
量、屈折率等の化学的特性、誘電率等の電磁気的特性を
対象としている。
マイクロ波を用いた計測装置は、マイクロコンピュータ
による数値データ処理技術の進歩と、固体素子、新素材
等のマイクロエレクトロニクスデバイス技術の変革を反
映して、ここ数年来著しい改良が加えられている。特
に、製紙工程における紙の水分量、厚さ、あるいは秤量
（単位面積当たりの重量）等をオンラインで計測する装
置は、最近注目をあびている応用分野である。最終的に
出来上がる紙の品質を一定に保つ為には、これらのファ
クターを常時計測しながら、パルプ原材料の調整、乾燥
工程の制御等の工程へオンラインによりフィードバック
出来ることがのぞましい。また製紙工場においては紙の
値段は出荷時の製品の単位当たりの重量できめられるた
めに、品質を一定に保ちながら、同時に出来る限り水分
量を多くする工夫がなされている。従って水分量の正確
なオンライン計測は製紙工程に於ける最重要課題の一つ
となっている。
による数値データ処理技術の進歩と、固体素子、新素材
等のマイクロエレクトロニクスデバイス技術の変革を反
映して、ここ数年来著しい改良が加えられている。特
に、製紙工程における紙の水分量、厚さ、あるいは秤量
（単位面積当たりの重量）等をオンラインで計測する装
置は、最近注目をあびている応用分野である。最終的に
出来上がる紙の品質を一定に保つ為には、これらのファ
クターを常時計測しながら、パルプ原材料の調整、乾燥
工程の制御等の工程へオンラインによりフィードバック
出来ることがのぞましい。また製紙工場においては紙の
値段は出荷時の製品の単位当たりの重量できめられるた
めに、品質を一定に保ちながら、同時に出来る限り水分
量を多くする工夫がなされている。従って水分量の正確
なオンライン計測は製紙工程に於ける最重要課題の一つ
となっている。
代表的な従来の物性量測定装置は、特公昭58-30534号に
開示されているが、これは本願の第４図に示すように直
方体空胴共振器を応用したもので上下一対の空胴共振器
構成部７、８により空胴共振器を構成しその中間部にシ
ート状の被測定物２を挿入するものである。
開示されているが、これは本願の第４図に示すように直
方体空胴共振器を応用したもので上下一対の空胴共振器
構成部７、８により空胴共振器を構成しその中間部にシ
ート状の被測定物２を挿入するものである。
上部空胴共振器構成部７にはマイクロ波の送信部９、下
部空胴共振器構成部にはその受信部10があり、被測定物
が挿入されている場合といない場合のマイクロ波のエネ
ルギー変動差値および共振周波数の変動量を測定する。
オンライン計測においてはこれらのデータにコンピュー
タによるサンプリング処理を行って、被測定物の含水量
及び秤量を算出する。エネルギー変差値及び共振周波数
の変動量の感度が高ければ高い程、精度は向上する。デ
ータのサンプリング処理はマイコン等の処理で極めて高
速で、かつ信頼性も高く行われている。
部空胴共振器構成部にはその受信部10があり、被測定物
が挿入されている場合といない場合のマイクロ波のエネ
ルギー変動差値および共振周波数の変動量を測定する。
オンライン計測においてはこれらのデータにコンピュー
タによるサンプリング処理を行って、被測定物の含水量
及び秤量を算出する。エネルギー変差値及び共振周波数
の変動量の感度が高ければ高い程、精度は向上する。デ
ータのサンプリング処理はマイコン等の処理で極めて高
速で、かつ信頼性も高く行われている。
従来の直方体空胴共振器は、空胴開口は約30mm×60mm、
空胴の深さは上下とも約70mm、中間部のギャップは約１
cmとなっている。この形状は現在市販されているマイク
ロ波発信器は回路処理も含めて３ＧＨｚのものが主流で
あるため、この周波数にあった共振周波数が得られるよ
うに設計されている。
空胴の深さは上下とも約70mm、中間部のギャップは約１
cmとなっている。この形状は現在市販されているマイク
ロ波発信器は回路処理も含めて３ＧＨｚのものが主流で
あるため、この周波数にあった共振周波数が得られるよ
うに設計されている。
従来の直方体空胴共振器を用いた製紙工程における水分
量の計測には、次のような問題点がある。
量の計測には、次のような問題点がある。
第１に、空胴共振器構成部の開口が長方形であるため
に、被測定物に加えられる電界の分布が一様でないと言
う問題があった。そのため、同一場所を測定しているに
も拘らず、被測定物に対する空胴共振器構成部の配置方
向によって（例えば、空胴共振器構成部を、被測定物に
垂直な軸に対して、90゜回転させた配置と元の配置で測
定した場合）、その測定結果が異なってしまうと言う問
題があった。
に、被測定物に加えられる電界の分布が一様でないと言
う問題があった。そのため、同一場所を測定しているに
も拘らず、被測定物に対する空胴共振器構成部の配置方
向によって（例えば、空胴共振器構成部を、被測定物に
垂直な軸に対して、90゜回転させた配置と元の配置で測
定した場合）、その測定結果が異なってしまうと言う問
題があった。
第２に、従来の共振器の形状は直方体であるため、被測
定物が挿入されたり、その水分量が変化してもマイクロ
波のＱ値及び共振周波数はほとんど変動せず、その測定
精度は著しく低かった。
定物が挿入されたり、その水分量が変化してもマイクロ
波のＱ値及び共振周波数はほとんど変動せず、その測定
精度は著しく低かった。
第３に、被測定物の上下にある空胴共振器には同一形状
のものが用いられているため、例えばオインライン測定
時に上下空胴共振器の位置が平面状被測定物の方向に僅
かでもずれると、空胴共振器の役割が果たせなくなり、
目的の測定が出来なくなる。これは、製造工程における
オンライン計測の安定性を著しく害するものであった。
のものが用いられているため、例えばオインライン測定
時に上下空胴共振器の位置が平面状被測定物の方向に僅
かでもずれると、空胴共振器の役割が果たせなくなり、
目的の測定が出来なくなる。これは、製造工程における
オンライン計測の安定性を著しく害するものであった。
第４に、空胴共振器は形状寸法精度の要求が極めて厳し
く特に直方体を正確に工作することは事実上困難であ
る。つまり平面状の部材を貼り合わせて正確な直方体を
構成する方法に於いては、貼り合わせる部位での平面度
を保つことが難しく、マイクロ波のエネルギー損失を防
ぐこと、つまり、理論値に近いＱ値を持つ形状を作るこ
とは実際上極めて困難な状況にあった。
く特に直方体を正確に工作することは事実上困難であ
る。つまり平面状の部材を貼り合わせて正確な直方体を
構成する方法に於いては、貼り合わせる部位での平面度
を保つことが難しく、マイクロ波のエネルギー損失を防
ぐこと、つまり、理論値に近いＱ値を持つ形状を作るこ
とは実際上極めて困難な状況にあった。
本発明は、マイクロ波空胴共振器を構成する二個の共振
器構成部を、各々、被測定物の平面状材料の両側に配置
し、共振器構成部にマイクロ波の送信部、受信部を設
け、平面状材料によるマイクロ波の共振状態の変化から
平面状材料の物性量を測定する装置において、少なくと
も一方の共振器構成部を円筒状としかつその共振器構成
部の中心部に凸部を設けた事を特徴とする平面状材料の
物性量測定装置を提供することにより、前記従来技術の
問題点を解決したものである。
器構成部を、各々、被測定物の平面状材料の両側に配置
し、共振器構成部にマイクロ波の送信部、受信部を設
け、平面状材料によるマイクロ波の共振状態の変化から
平面状材料の物性量を測定する装置において、少なくと
も一方の共振器構成部を円筒状としかつその共振器構成
部の中心部に凸部を設けた事を特徴とする平面状材料の
物性量測定装置を提供することにより、前記従来技術の
問題点を解決したものである。
更に、前記両者の共振器構成部の形状及び大きさを同一
としかつ両者の凸部を対向させた事を特徴とした当該物
性量測定装置によると、マイクロ波の共振曲線が急峻と
なり測定精度が向上すると言う効果が得られる。
としかつ両者の凸部を対向させた事を特徴とした当該物
性量測定装置によると、マイクロ波の共振曲線が急峻と
なり測定精度が向上すると言う効果が得られる。
又、他方の共振器構成部が平面板である事を特徴とする
当該物性量測定装置の場合には、両者の共振器構成部と
も凸部を有している際に必要とされる両者の凸部の位置
合わせをする必要が無いと言う効果がある。
当該物性量測定装置の場合には、両者の共振器構成部と
も凸部を有している際に必要とされる両者の凸部の位置
合わせをする必要が無いと言う効果がある。
本発明による測定装置は、少なくとも一方の共振器構成
部に凸部を設けたことにより、被測定物に照射されるマ
イクロ波の電界密度分布が測定部位に対応する凸部付近
で局所内に著しく高くなっている。このために測定部位
の領域が凸部の形状と同じ程度に狭めれれると同時に被
測定物の物性的特性、例えば水分量が僅かに変化した場
合でも、本発明に依る空胴共振器のＱ値及び共振周波数
はいずれも鋭く変化する特徴を持っている。以下本発明
の原理を図面を参照しながら説明する。第１図Ｃは本発
明に依る装置の代表的な軸対称凹形円筒空胴共振器の原
理図である。この空胴共振器内部の電界強度分布Ｅは図
中の矢印で示した様に空胴内部の円筒状凸部４先端付近
で著しく稠密になっており、他の領域では粗密になって
いる。また凸部４先端付近での電界強度分布は対置する
平面電極に垂直に分布している。この空胴共振器の共振
周波数ｆ［ＧＨｚ］及びＱ値は第１図Ｃの記号を用いて
次の様に表せる[K.Fujikawa,IRE TRANS.MTT(1958) 344
頁]： f＝(30/2π) ｛Ｈ・ｌｎ(L/S)・［(S2/2D)＋ (2/ π)Ｓ・ｌｎ(ek/D)］｝-1/2， Q＝２(H/h) ・ｌｎ(L/S)/［２ｌｎ(L/S)+Ｈ・(1/L+1/
S)］ ここで、Ｋ＝［(（Ｌ−Ｓ）２＋Ｈ２／２］1/2 ， λはマイクロ波の波長，ρは空胴材料の抵抗率である。
部に凸部を設けたことにより、被測定物に照射されるマ
イクロ波の電界密度分布が測定部位に対応する凸部付近
で局所内に著しく高くなっている。このために測定部位
の領域が凸部の形状と同じ程度に狭めれれると同時に被
測定物の物性的特性、例えば水分量が僅かに変化した場
合でも、本発明に依る空胴共振器のＱ値及び共振周波数
はいずれも鋭く変化する特徴を持っている。以下本発明
の原理を図面を参照しながら説明する。第１図Ｃは本発
明に依る装置の代表的な軸対称凹形円筒空胴共振器の原
理図である。この空胴共振器内部の電界強度分布Ｅは図
中の矢印で示した様に空胴内部の円筒状凸部４先端付近
で著しく稠密になっており、他の領域では粗密になって
いる。また凸部４先端付近での電界強度分布は対置する
平面電極に垂直に分布している。この空胴共振器の共振
周波数ｆ［ＧＨｚ］及びＱ値は第１図Ｃの記号を用いて
次の様に表せる[K.Fujikawa,IRE TRANS.MTT(1958) 344
頁]： f＝(30/2π) ｛Ｈ・ｌｎ(L/S)・［(S2/2D)＋ (2/ π)Ｓ・ｌｎ(ek/D)］｝-1/2， Q＝２(H/h) ・ｌｎ(L/S)/［２ｌｎ(L/S)+Ｈ・(1/L+1/
S)］ ここで、Ｋ＝［(（Ｌ−Ｓ）２＋Ｈ２／２］1/2 ， λはマイクロ波の波長，ρは空胴材料の抵抗率である。
第１図Ｄに、L/S＝2.5に於ける空胴共振器の形成変化に
伴う共振周波数の変化を示す。横軸はH/S、縦軸はD/S、
図中の曲線はfSを示し、いずれも無次元でスケールして
ある。
伴う共振周波数の変化を示す。横軸はH/S、縦軸はD/S、
図中の曲線はfSを示し、いずれも無次元でスケールして
ある。
本発明による測定装置は第１図Ｃの形状に限定されな
い。例えば凸部４の先端は平面でなく、湾曲してもよ
い。また凸部４は円筒に限らず、電界密度が集中するよ
うな形状であれば楕円形等、任意の形状で良い。さらに
空胴共振器全体の形状も軸対称である必要はなく、任意
の形状でよい。いずれの場合にも、凸部４の付近に電界
密度が集中するような形状にして、空胴共振周波数が所
定の値を持ち、かつＱ値が出来る限り高くなるように構
成する。凸部４が空胴共振器の内部に存在するために、
被測定物等の異物が挿入されて空胴共振器の構成がわず
か変化しても、共振周波数とＱ値は極めて鋭敏に変化す
る。このことから本発明の測定器は被測定物の微小な膜
厚・水分量変化等も鋭敏に検出することができる。
い。例えば凸部４の先端は平面でなく、湾曲してもよ
い。また凸部４は円筒に限らず、電界密度が集中するよ
うな形状であれば楕円形等、任意の形状で良い。さらに
空胴共振器全体の形状も軸対称である必要はなく、任意
の形状でよい。いずれの場合にも、凸部４の付近に電界
密度が集中するような形状にして、空胴共振周波数が所
定の値を持ち、かつＱ値が出来る限り高くなるように構
成する。凸部４が空胴共振器の内部に存在するために、
被測定物等の異物が挿入されて空胴共振器の構成がわず
か変化しても、共振周波数とＱ値は極めて鋭敏に変化す
る。このことから本発明の測定器は被測定物の微小な膜
厚・水分量変化等も鋭敏に検出することができる。
本発明の実施例を図面によって説明する。第１図Ａは、
本発明による代表的な平面状材料の物性測定装置の第一
実施例である。軸対称円筒空胴共振器構成部１はその中
心部に凸部を有していて、又、図面には明示されていな
いが、マイクロ波の送受信部が設けられている。２は平
面状材料の被測定物で、この実施例では製紙工程におけ
る紙の水分量をオンラインで計測する状態が示されてい
る。被測定物は平面状材料であれば何でもよく、穀物、
微粉炭等各種粉粒流体状材料、フィルム材、ダンボール
紙材あるいはフィルムベース状にコートされた各種被覆
膜等である。また、被測定物が粒体、流体等であっても
何らかの方法で平面状にできれば測定可能である。被測
定物は共振器板状構成部３と円筒空胴共振器構成部１と
の間隙に非接触で挿入されているので、測定は非接触オ
ンラインで行える。第１図Ｂは、本実施例のさらに詳細
な機構を説明するために、第１図ＡのＡ−A′断面を示
している。第１図Ｂにおいて、凸部４が被測定物である
紙２に対置しており、第１図Ｃの原理図で示された様
に、凸部４の先端部付近から稠密な電界が紙面２に対し
て垂直に分布している。このために被測定部位はほぼ凸
部先端の面積程度に制限され、紙面の局所的な水分量の
測定が可能となっている。具体的な形状の一例としてア
ルミニウムを材料として空胴円筒半径を2.54cm、空胴円
筒深さを2.99cm、凸部円筒半径を0.90cm、凸部４先端と
共振器底部３との距離を1.35cmとした所、実測値として
共振周波数は2.7ＧＨｚ、Ｑ値は7097となり、前述した
理論値と、極めて一致していることが判明した。さらに
この場合Ｑ値の半値巾は2.7ＧＨｚをピークとして380Ｋ
Ｈｚと著しく小さく鋭いＱ値を持つことがわかる。従来
の直方体形空胴共振器では共振周波数が2.7ＧＨｚの場
合、Ｑ値は5500程度で、半値巾も700ＫＨｚと広いのと
比較すると本実施例は著しく感度が向上している。従っ
て、水分量等の測定精度も著しく向上している。本実施
例のもうひとつの特徴は、共振器板状構成部３が平面で
あるため、円筒空胴共振器構成部１が測定時に平行移動
した場合でも、空胴共振器の構成は変化しない。従って
計測の安定性にすぐれた構造となっている。さらに、本
実施例の装置は軸対称円筒形状であるため、装置の製造
が極めて容易である。
本発明による代表的な平面状材料の物性測定装置の第一
実施例である。軸対称円筒空胴共振器構成部１はその中
心部に凸部を有していて、又、図面には明示されていな
いが、マイクロ波の送受信部が設けられている。２は平
面状材料の被測定物で、この実施例では製紙工程におけ
る紙の水分量をオンラインで計測する状態が示されてい
る。被測定物は平面状材料であれば何でもよく、穀物、
微粉炭等各種粉粒流体状材料、フィルム材、ダンボール
紙材あるいはフィルムベース状にコートされた各種被覆
膜等である。また、被測定物が粒体、流体等であっても
何らかの方法で平面状にできれば測定可能である。被測
定物は共振器板状構成部３と円筒空胴共振器構成部１と
の間隙に非接触で挿入されているので、測定は非接触オ
ンラインで行える。第１図Ｂは、本実施例のさらに詳細
な機構を説明するために、第１図ＡのＡ−A′断面を示
している。第１図Ｂにおいて、凸部４が被測定物である
紙２に対置しており、第１図Ｃの原理図で示された様
に、凸部４の先端部付近から稠密な電界が紙面２に対し
て垂直に分布している。このために被測定部位はほぼ凸
部先端の面積程度に制限され、紙面の局所的な水分量の
測定が可能となっている。具体的な形状の一例としてア
ルミニウムを材料として空胴円筒半径を2.54cm、空胴円
筒深さを2.99cm、凸部円筒半径を0.90cm、凸部４先端と
共振器底部３との距離を1.35cmとした所、実測値として
共振周波数は2.7ＧＨｚ、Ｑ値は7097となり、前述した
理論値と、極めて一致していることが判明した。さらに
この場合Ｑ値の半値巾は2.7ＧＨｚをピークとして380Ｋ
Ｈｚと著しく小さく鋭いＱ値を持つことがわかる。従来
の直方体形空胴共振器では共振周波数が2.7ＧＨｚの場
合、Ｑ値は5500程度で、半値巾も700ＫＨｚと広いのと
比較すると本実施例は著しく感度が向上している。従っ
て、水分量等の測定精度も著しく向上している。本実施
例のもうひとつの特徴は、共振器板状構成部３が平面で
あるため、円筒空胴共振器構成部１が測定時に平行移動
した場合でも、空胴共振器の構成は変化しない。従って
計測の安定性にすぐれた構造となっている。さらに、本
実施例の装置は軸対称円筒形状であるため、装置の製造
が極めて容易である。
第２図Ａは本発明による第二実施例を示す。第２図Ｂは
そのＡ−Ａ′断面図、第２図Ｃは原理図を表している。
第２図Ａ、Ｂにおいて、各々、その中心部に凸部を有す
る上部円筒空胴共振器構成部５と下部円筒空胴共振器構
成部６が対置しており、中間部に被測定物の紙２が挿入
されている。上部及び下部の円筒は第２図のＢの断面図
からわかるように中空のリング状に構成されており、本
発明による凸部に対応する部位は内部中空リングの円筒
の先端部に対置している。第２図Ｃの原理図を見れば、
電界強度分布が、上述の内部中空リングの円筒先端部で
稠密かつ被測定物に対して垂直となっていることあわか
る。なお、上下各円筒空胴共振器構成部の形状は同一で
なくてもよく、第２図Ｃの原理図で見られる凸部先端の
電界強度分布が実現される構成であればよい。
そのＡ−Ａ′断面図、第２図Ｃは原理図を表している。
第２図Ａ、Ｂにおいて、各々、その中心部に凸部を有す
る上部円筒空胴共振器構成部５と下部円筒空胴共振器構
成部６が対置しており、中間部に被測定物の紙２が挿入
されている。上部及び下部の円筒は第２図のＢの断面図
からわかるように中空のリング状に構成されており、本
発明による凸部に対応する部位は内部中空リングの円筒
の先端部に対置している。第２図Ｃの原理図を見れば、
電界強度分布が、上述の内部中空リングの円筒先端部で
稠密かつ被測定物に対して垂直となっていることあわか
る。なお、上下各円筒空胴共振器構成部の形状は同一で
なくてもよく、第２図Ｃの原理図で見られる凸部先端の
電界強度分布が実現される構成であればよい。
第３図Ａは本発明による第三実施例を示す。第３図Ｂは
そのＡ−A′断面図、第３図Ｃは原理図を表している。
この実施例は、前記第２図実施例に於ける円筒状中空部
をうめ合わせたものであり、また前記第１図の実施例に
おける凹形円筒空胴共振器構成部を上下一対に対置させ
たものである。第２図において、空胴共振器内部の凸部
付近電界強度は著しく稠密で、かつ被測定値に対して垂
直に照射されていることがわかる。なお、上部、下部の
凹形円筒空胴共振器構成部の形状は、前述の場合と同様
に、必ずしも同一でなくてもよい。
そのＡ−A′断面図、第３図Ｃは原理図を表している。
この実施例は、前記第２図実施例に於ける円筒状中空部
をうめ合わせたものであり、また前記第１図の実施例に
おける凹形円筒空胴共振器構成部を上下一対に対置させ
たものである。第２図において、空胴共振器内部の凸部
付近電界強度は著しく稠密で、かつ被測定値に対して垂
直に照射されていることがわかる。なお、上部、下部の
凹形円筒空胴共振器構成部の形状は、前述の場合と同様
に、必ずしも同一でなくてもよい。
以上の実施例で詳説した様に、本発明による平面状材料
の物性測定装置は、測定部位に対応する場所に凸部を設
けて、被測定物に対する電界強度分布が稠密となるよう
に構成された空胴共振器であれば、どのような形状でも
良いことは明らかである。
の物性測定装置は、測定部位に対応する場所に凸部を設
けて、被測定物に対する電界強度分布が稠密となるよう
に構成された空胴共振器であれば、どのような形状でも
良いことは明らかである。
なお、本発明によれば空胴共振器の材料はアルミニウム
材等の金属だけではなく、全てをプラスチックにして軽
量化し、空胴共振器内部の表面にアルミニウム又は銀等
の導電材料をコートしたもので構成してもよい。
材等の金属だけではなく、全てをプラスチックにして軽
量化し、空胴共振器内部の表面にアルミニウム又は銀等
の導電材料をコートしたもので構成してもよい。
本発明による平面状材料の物性測定装置の効果は次の４
項目に要約される。
項目に要約される。
(1) 測定部位の局所性 円筒空胴共振器構成部の中心部に凸部を設けたことによ
り、電界強度分布が凸部先端付近に稠密化され、従って
測定部位が凸部の形状と同程度の領域に限定される。こ
のため、平面状材料の物性測定に当たって、従来の直方
体空胴共振器全体の大きさ程度の測定部位精度が、著し
く狭められて、局所的な物性測定が可能となった。更
に、空胴共振器の構成部を円筒状としたために、被測定
物に加えられる電界分布が全ての方向に対し一様にな
る。そのため、同一測定部に関し、空胴共振器構成部を
被測定物に対しどの様に配置しても同一の測定結果が得
られる。
り、電界強度分布が凸部先端付近に稠密化され、従って
測定部位が凸部の形状と同程度の領域に限定される。こ
のため、平面状材料の物性測定に当たって、従来の直方
体空胴共振器全体の大きさ程度の測定部位精度が、著し
く狭められて、局所的な物性測定が可能となった。更
に、空胴共振器の構成部を円筒状としたために、被測定
物に加えられる電界分布が全ての方向に対し一様にな
る。そのため、同一測定部に関し、空胴共振器構成部を
被測定物に対しどの様に配置しても同一の測定結果が得
られる。
(2) 測定の精度と感度の向上 上記局所性の効果と導に空胴内部の凸部付近に電界が集
中したことにより、被測定物の物性のわずかな変動に対
して、Ｑ値及び空胴共振数が極めて鋭敏に変化する。こ
の結果、オンラインで計測される物性等のデータ処理が
著しく簡素化され、同時に目的とする物性値の測定精
度、感度が共に極めて向上した。
中したことにより、被測定物の物性のわずかな変動に対
して、Ｑ値及び空胴共振数が極めて鋭敏に変化する。こ
の結果、オンラインで計測される物性等のデータ処理が
著しく簡素化され、同時に目的とする物性値の測定精
度、感度が共に極めて向上した。
(3) 安定性の向上 第１図Ａの本発明による第一実施例の測定装置の場合、
共振器底部の形状が平面であるので、対置する凹形円筒
空胴共振器が測定時に平行にずれても、測定には全く影
響を与えない。これは、システム化されたオンライン計
測状計測の安定性が著しく向上するという効果をもたら
す。他の実施例等においても空胴に凸部を設けたことに
より測定の精度と感度が向上し、測定の安定性も必然的
に確保されることとなった。
共振器底部の形状が平面であるので、対置する凹形円筒
空胴共振器が測定時に平行にずれても、測定には全く影
響を与えない。これは、システム化されたオンライン計
測状計測の安定性が著しく向上するという効果をもたら
す。他の実施例等においても空胴に凸部を設けたことに
より測定の精度と感度が向上し、測定の安定性も必然的
に確保されることとなった。
(4) 装置製造コストの低減化 本発明の空胴共振器の形状は軸対称は円筒形であるので
その製造は極めて容易であり、その製造コストも大幅な
削減となった。
その製造は極めて容易であり、その製造コストも大幅な
削減となった。
第１図Ａは本発明の平面状材料の物性測定装置の第一実
施例を示す図である。 第１図Ｂは第１図ＡのＡ−Ａ′の断面図である。 第１図Ｃは本発明の空胴共振器の原理図である。 第１図Ｄは第１図Ｃの空胴共振器の共振周波数を示す図
である。 第２図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の第二実施例を示す図であ
る。 第３図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の第三実施例を示す図であ
る。 第４図は従来例を示す図である。 １……円筒空胴共振器構成部、２……紙 ３……共振器板状構成部、４……凸部 ５……上部円筒空胴共振器構成部 ６……下部円筒空胴共振器構成部 ７……上部空胴共振器 ８……下部空胴共振器 ９……送信部、10……受信部
施例を示す図である。 第１図Ｂは第１図ＡのＡ−Ａ′の断面図である。 第１図Ｃは本発明の空胴共振器の原理図である。 第１図Ｄは第１図Ｃの空胴共振器の共振周波数を示す図
である。 第２図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の第二実施例を示す図であ
る。 第３図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の第三実施例を示す図であ
る。 第４図は従来例を示す図である。 １……円筒空胴共振器構成部、２……紙 ３……共振器板状構成部、４……凸部 ５……上部円筒空胴共振器構成部 ６……下部円筒空胴共振器構成部 ７……上部空胴共振器 ８……下部空胴共振器 ９……送信部、10……受信部
Claims (3)
- 【請求項１】マイクロ波空胴共振器を構成する二個の共
振器構成部を、各々、被測定物の平面状材料の両側に配
置し、共振器構成部にマイクロ波の送信部、受信部を設
け、平面状材料によるマイクロ波の共振状態の変化から
平面状材料の物性量を測定する装置において、少なくと
も一方の共振器構成部を円筒状としかつその共振器構成
部内の中心部に凸部を設けた事を特徴とする平面状材料
の物性量測定装置。 - 【請求項２】前記両者の共振器構成部の形状及び大きさ
を同一としかつ両者の凸部を対向させた事を特徴とする
特許請求の範囲第(1)項記載の物性量測定装置。 - 【請求項３】他方の共振器構成部が平面板である事を特
徴とする特許請求の範囲(1)項記載の物性量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263874A JPH0658331B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 平面状材料の物性量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263874A JPH0658331B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 平面状材料の物性量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124449A JPS62124449A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0658331B2 true JPH0658331B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17395438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60263874A Expired - Lifetime JPH0658331B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 平面状材料の物性量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658331B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63145951A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Daipoole:Kk | 糸状材料の物性量測定装置 |
| JPH01172738A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | 誘電体の検出方法 |
| US4975578A (en) * | 1989-04-17 | 1990-12-04 | The Research Foundation Of State University Of Ny | Method and apparatus for determining distribution of mass density |
| US7965251B2 (en) * | 2006-09-20 | 2011-06-21 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Resonant cavities and method of manufacturing such cavities |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135752A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | マイクロ波水分計 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP60263874A patent/JPH0658331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62124449A (ja) | 1987-06-05 |
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