JPH07318488A - 近赤外分光分析装置 - Google Patents

近赤外分光分析装置

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JPH07318488A
JPH07318488A JP11613494A JP11613494A JPH07318488A JP H07318488 A JPH07318488 A JP H07318488A JP 11613494 A JP11613494 A JP 11613494A JP 11613494 A JP11613494 A JP 11613494A JP H07318488 A JPH07318488 A JP H07318488A
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JP
Japan
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moisture
sample
measurement
measurement sample
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP11613494A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadakazu Fujioka
定和 藤岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Iseki and Co Ltd, Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd filed Critical Iseki and Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 品温や外気温が異なる加工プロセス下での計
測の信頼性の向上をはかる。 【構成】 測定試料に近赤外光を照射しその反射光量ま
たは透過光量を計測し、測定試料の化学成分値や物理的
特性あるいは総合的品質特性値を分析するものにおい
て、予め設定した検量線の水分変動に対する適用範囲を
求めて記憶する記憶手段を設け、その測定部の雰囲気の
温度・湿度検出手段と測定試料の品温・水分検出手段と
により測定試料の水分変動状態を判定する測定試料水分
変動状態判定手段とを設け、この水分変動状態判定結果
に基づいて上記水分変動による適用範囲にあるか否かを
判定し、その判定内容を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、近赤外分光分析装置
に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
近赤外分光分析においては、なるべく測定試料の温度
(品温)と外気温度とを一定にして行われている。しか
しながら、加工プロセス下での計測に当たっては、乾燥
や調湿などの加工を伴うため試料からの水分変動を伴う
ことがあり、このような条件下では分析が困難とされて
いた。
【0003】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の欠点
を解消しようとするもので、測定試料に近赤外光を照射
しその反射光量または透過光量を計測し、測定試料の化
学成分値や物理的特性あるいは総合的品質特性値を分析
するものにおいて、予め設定した検量線の水分変動に対
する適用範囲を求めて記憶する記憶手段を設け、その測
定部の雰囲気の温度・湿度検出手段と測定試料の品温・
水分検出手段とにより測定試料の水分変動状態を判定す
る測定試料水分変動状態判定手段とを設け、この水分変
動状態判定結果に基づいて上記水分変動による適用範囲
にあるか否かを判定し試料測定の良・不良を表示する表
示手段を設けてなる近赤外分光分析装置の構成とする。
【0004】
【発明の作用効果】近赤外分析を行なうにあたって作成
する検量線について、予め試料の水分変動に対する適用
範囲を知って記憶しておき、実際に測定する試料の水分
変動状態判定値を求め、この判定値と上記検量線の適用
範囲との関係より当該試料の測定が可能か否か判定表示
される構成であるから、加工プロセス下での試料測定に
際し、検量線が適切であるか否かが知れて便利であり、
測定の信頼性を向上するものである。
【0005】
【実施例】この発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。1は試料(図例では穀物)を照射する光源、2は集
光用のレンズ、3はスリットであり、これらはレンズ2
の光軸上にくるように配置する。4は光の通過と遮断と
を行うためのチョッパ、5は複数のフィルタを取り付け
たフィルタ付き円盤である。6は反射ミラー、7は測定
する穀物試料をセットする試料セットディスク、8は光
を検出する光電検出器である。
【0006】上記チョッパ4は、光の通過と遮断を行う
ために光の通過部と遮断部とを交互に形成した円盤であ
り、モータ4aにより測定時に一定速度で回転するよう
に構成される。フィルタ付き円盤5は円盤の中心から等
距離の位置に所定間隔で複数の穴をあけ、その各穴にフ
ィルタ5A〜5Fを取り付けたものであり、モータ5a
により測定時に間欠回転し、その停止時にこれらフィル
タ5A〜5Fのいずれか一がレンズ2の光軸上にくるよ
うに構成する。これらフィルタ5A〜5Fは測定試料に
おける測定対象成分等、例えば蛋白質、アミロース、水
分等の吸収に特徴と有する所定波長の近赤外線を透過さ
せるものに設定される。
【0007】9は投光用レンズ、10,11は夫々集光
用凹面鏡、凸面鏡である。試料セットディスク7は、円
盤の中心から所定距離離れた円周上の所定位置に、セラ
ミックからなる参照用基準板12、透明セルに穀物粒子
を小さく粉砕して充填した測定試料13、同様セルに充
填された既知の成分を含有する校正用試料14、及び感
湿材15を配設している。尚、感湿材とは外気の湿度変
化に対応して吸湿又は乾燥するもので、塩化リチウム,
五酸化リンなどの電解質系材、酢酸セルロースの親水性
高分子膜,ポリアミド樹脂などの有機質系材、酸化チタ
ン酸バナジウムの焼結材,金属リン酸皮膜などの金属酸
化物、セラミック材等があげられる。但し、参照用基準
板12となるセラミック材にはコーティング処理により
感湿対策を施す必要がある。試料セットディスク7はモ
ータ7aにより測定時に回転するとともに、その停止時
には反射ミラー6,投光用レンズ9からの光軸上にこれ
ら試料が位置するように構成している。なお、試料は校
正用試料14−基準板12−測定試料13−感湿材15
の順に繰返し測定できる構成としている。
【0008】光電検出器8の後段には、信号の増幅を行
なう増幅器16、A/D変換を行なうA/D変換器1
7、及びマイクロコンピュータの制御部18を接続す
る。この制御部18は光電検出器8の検出値に基づき、
予め作成し記憶部19に記憶された検量線Lに基づき蛋
白含量を求める等の処理を行なう。制御部18で求めら
れた測定試料の蛋白含量等は液晶表示器などで構成する
表示器20に表示される。
【0009】上記制御部18では次の処理も実行され
る。即ち、測定試料13の外気平衡水分値ME,品温TS
及び水分値Mを知り、これらから水分変動状態判定、例
えば当該測定試料としての穀物が乾燥状態途中におかれ
ているか、あるいは吸湿状態途中にいるか等を判定しな
がら、この判定結果に基づき測定試料が予め作成した上
記検量線Lの適応範囲にあるか否かを判断しようとする
ものである。
【0010】このため、制御部18は次の機能を有す
る。測定装置近傍温度になじんでいる校正用試料14
の吸光度演算により、予め作成した外気温度測定用の検
量線を用いて外気温度TAを求める。同様に感湿材1
5の吸光度演算により外気の水蒸気量HAを求める。
で求めた外気温度TA及び水蒸気量HAとより、外気
平衡水分値MEを演算乃至予め記憶されたテーブル値か
ら呼び出す。測定試料13としての穀物の吸光度演算
により品温TS及び当該試料の水分値Mとを求める。
で求めた外気平衡水分値ME、品温TS、及び水分値
Mより前記水分変動状態を判定する指標となる水分変動
状態判定値Rを、 R=K(M−ME) で求める(Kは定数で、測定試料と品温とで決定され
る)。
【0011】上記のように求めた水分変動状態判定値R
を基準に、以下、この判定値Rが所定幅αにあるか否
かを判断する。測定良又は不良の判定をし及びその旨
の表示を行なう。ここで、上記所定幅αについては、前
記検量線Lを作成する際用いられた環境状態で決定され
るもので、例えば次のようにして定められる。
【0012】水分値の異なる複数個の試料を用意し、所
定の測定温度・湿度(外気温・湿度)及び品温(通常は
検量線作成時の各値)下で本装置にて基準値を得る。次
に上記判定値Rを種々変更しうるように測定温度・湿度
及び品温を変更して本装置にて実測値を得る。以上によ
り得た多数のデータによって実測値と基準値とが所定範
囲の公差になるような判定値Rを決定する。
【0013】上記においては外気温度等を試料等の吸光
度測定によって検出する構成としたが、当該外気温度,
湿度,品温を夫々検出できるセンサを別途設けても同様
の効果を得ることができる。上例の作用について説明す
る。試料セットディスク7が図に示す位置にあり、チョ
ッパ4が所定速度で回転するものとする。このときには
光源1から照射された光はレンズ2を通過後、通過と遮
断を繰返しながら、通過した光はフィルタ5Aにて設定
された波長の近赤外線のみが通過する。この透過光は反
射ミラー6,投光用レンズ9を経由して、下方で待機す
る校正用試料14に向けて照射される。
【0014】上記校正用試料14で反射された反射光
は、光電検出器8で受光されて光電変換される。光電変
換された電気信号は、増幅されA/D変換されて制御部
18に入力される。このような校正用試料14からの反
射光はチョッパ4を光が通過する度に間欠的に得られ
る。そこで、制御部18は、光電検出器8から出力され
る複数の電気信号に基づきその平均値PBi(iはフィ
ルタを示す)を算出する。
【0015】次に試料セットディスク7を回転し、基準
板12を投光部に移動させる。同様に反射光から得られ
る電気信号を測定して平均値P0iを求める。さらに試
料セットディスク7を回転すると、測定試料の平均値P
i、感湿材の平均値PHiが求められる。次いで各測定
平均値から吸光度を求める。即ち、吸光度ODji=lo
gP0i/Pji(j=0,B,H,X)によって算出す
る。
【0016】上記吸光度を算出すると、予め設定してい
た検量線Lを用いて目標値y、例えば測定試料穀物の蛋
白含量yを求める。ここでy=kp0+Σ(kpn・O
Xi)の算出式及びその定数kp0,kpn等を、求めよう
とする成分毎に各設定している。測定試料の吸光度測定
によって当該穀物の温度、品温TSを測定できる。又、
校正用試料の場合は、所定波長における吸光度測定でも
って外気温度TA及び水分値Mの測定ができるし、感湿
材15の場合は外気の水蒸気量HAを吸光度測定によっ
て測定できる。即ち、 TS=kt0+Σ(ktn・ODXi) M =km0+Σ(kmn・ODXi) TA=ka0+Σ(kan・ODBi) HA=kh0+Σ(khn・ODHi) で求められる。
【0017】これらの測定結果が得られると、これらの
うち外気温度TAと外気水蒸気量H Aにより予め記憶部
に記憶されている内容から測定試料の外気平衡水分値M
Eを読み出す。この値と上記品温TS,水分値Mとから、
水分変動状態値Rが前記の式に基づいて算出される。次
いで、この値Rが所定幅α内にあるか否かが判定され、
所定幅以内であれば測定良好の旨表示する。一方この値
R所定幅よりも外れる場合には、測定不良の旨を表示す
るものである。R≒0のときが平衡状態を保っていると
きであり、環境の影響が少ない状態であるが、例えばR
<0では測定試料は吸湿状態にあることが分かり、逆に
R>0では減湿状態にあると判定されるのである。この
R<0又はR>0の程度が0から離れるほど吸湿程度が
速く、あるいは減湿程度が速いのであって、作成された
検量線を用いてもよいか否かが判定値Rにて判定される
ものである。
【0018】なお、表示部への表示にあたっては、単に
良否判定結果のみを表示するだけでもよいが、例えば所
定の検量線の適用可能範囲aが図4のように分布すると
き、測定試料Aについては、「品温を下げて測定して下
さい」あるいは「測定環境温度を上げて下さい」旨のメ
ッセージを表示するとよい。同様に測定試料Bでは「水
分値を上げて測定して下さい」「測定環境温度を上げて
測定して下さい」とするものである。測定試料C,Dに
ついても同様である。
【0019】図5は水分変動のない試料について示して
いる。即ち、液体試料や包装材に覆われたものについて
は、水分変動は無視できるから試料温度(品温)≒雰囲
気温度(外気温度)となって、適用範囲aに収めるため
には試料温度のみの調整を行なうか、あるいは雰囲気温
度の調整を行なうのみでよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】装置全体概要図である。
【図2】試料セットディスクの平面図である。
【図3】フロー図である。
【図4】試料水分値−品温関係グラフである。
【図5】雰囲気温度−品温関係グラフである。
【符号の説明】
1…光源、2…レンズ、3…スリット、4…チョッパ、
5…フィルタ付き円盤、6…反射ミラー、7…試料セッ
トディスク、8…光電検出器、9…投光用レンズ、10
…集光用凹面鏡、11…集光用凸面鏡、12…参照用基
準板、13…測定試料、14…校正用試料、15…感湿
材、16…増幅器、17…A/D変換器、18…制御
部、19…記憶部、20…表示部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定試料に近赤外光を照射しその反射光
    量または透過光量を計測し、測定試料の化学成分値や物
    理的特性あるいは総合的品質特性値を分析するものにお
    いて、予め設定した検量線の水分変動に対する適用範囲
    を求めて記憶する記憶手段を設け、その測定部の雰囲気
    の温度・湿度検出手段と測定試料の品温・水分検出手段
    とにより測定試料の水分変動状態を判定する測定試料水
    分変動状態判定手段とを設け、この水分変動状態判定結
    果に基づいて上記水分変動による適用範囲にあるか否か
    を判定し試料測定の良・不良を表示する表示手段を設け
    てなる近赤外分光分析装置。
JP11613494A 1994-05-30 1994-05-30 近赤外分光分析装置 Pending JPH07318488A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11613494A JPH07318488A (ja) 1994-05-30 1994-05-30 近赤外分光分析装置

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JPH07318488A true JPH07318488A (ja) 1995-12-08

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ID=14679573

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JP11613494A Pending JPH07318488A (ja) 1994-05-30 1994-05-30 近赤外分光分析装置

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JP (1) JPH07318488A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225523A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Satake Corp 穀粒乾燥機における胴割検査機能付水分計
JP2008057996A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Miura Co Ltd 被測定水中の被検成分濃度の測定方法
JP2017505442A (ja) * 2014-02-06 2017-02-16 オーイーディーエー・リアド・ホールディングス・(2006)・リミテッド マスターバッチをプラスチック加工機に供給するためのスペクトル特性に基づいたシステム及び方法

Cited By (5)

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US10427326B2 (en) 2014-02-06 2019-10-01 O.E.D.A. Liad Holdings (2006) Ltd. Spectral properties-based system and method for feeding masterbatches into a plastic processing machine
US10703018B2 (en) 2014-02-06 2020-07-07 Ampacet Corporation Spectral properties-based system and method for feeding masterbatches into a plastic processing machine

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