JPH0792438B2 - 液状物の検査装置および検査方法 - Google Patents
液状物の検査装置および検査方法Info
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- JPH0792438B2 JPH0792438B2 JP3197092A JP3197092A JPH0792438B2 JP H0792438 B2 JPH0792438 B2 JP H0792438B2 JP 3197092 A JP3197092 A JP 3197092A JP 3197092 A JP3197092 A JP 3197092A JP H0792438 B2 JPH0792438 B2 JP H0792438B2
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Description
物を含んだまま流れるパルプ液等を検査するための液状
物の検査装置および検査方法に関する。
としては、特公昭54−13522号公報に示されるよ
うなパルプ液中の結束繊維(以下、シャイブという)の
存否に関する検査装置および検査方法がある。
測定管にパルプ液を流すとともに、この測定管に対して
垂直に750nmから950nmの波長の光ビームを指
向し、パルプ液を透過した光ビームの強さを光電検出器
で測定することにより、この検出器からの出力信号に基
づきパルプ液中のシャイブを検出するよう構成されてい
る。
法により、測定管を流れるパルプ液中にシャイブが存在
すると光電検出器からそのシャイブの長さや断面寸法に
対応した出力信号が発生し、パルプ夜中にシャイブが存
在するという検査結果が得られる。
から950nmという赤外領域の波長の光ビームを指向
することにより、化学的または機械的な処理工程を経て
液状化されたどのようなパルプ液であろうとも、パルプ
液中に存在する同じ寸法のシャイブに対しては同じ検査
結果を得ることを目的としている。
は、パルプ液中の比較的大きなシャイブを検出対象とす
るものであるため、微小異物に対しては検出不可能であ
る。
めパルプ源として古紙を使用することが増加しており、
この印刷済みの古紙の再利用にあたっては印刷インキの
脱墨が必要である。
ることによって製造された古紙原料パルプには脱墨しき
れなかったカーボン粒子が微小異物として存在する可能
性があり、この微小異物の検出が製紙業界では現在重要
なテーマであるが、上記従来の検査装置および検査方法
では検出感度が悪く、微小異物を検出することができな
い。
料パルプを採取、手抄し、残カーボンの個数、大きさを
目視にて検査するとともに、その原料パルプを抄紙工程
まで流送してもよいかどうか判定しており、原料パルプ
の流送過程でこのパルプの流れを止めることなく連続的
に測定できる装置および方法を開発することが急務とさ
れている。
来の検査装置および検査方法が検出対象とするものは、
先の項目においても触れたようにパルプ液中のシャイブ
である。
て可視光領域の波長を使用した場合、パルプの種類には
無漂白の機械パルプから漂白の化学パルプまで着色程度
が異なるものがあり、光の吸収、散乱もパルプの種類に
応じて異なるので、異なる種類のパルプ液中に同じ数の
シャイブが存在してもパルプ液を透過した光に基づき測
定される測定値もパルプの種類毎に異なったものとなっ
てしまう。
は、パルプの色の違いにより測定結果に誤差が生じない
ようやむを得ず透過性の良い赤外領域の波長を採用した
のであるが、その結果として以下に列挙する欠陥が問題
点として存在する。
視光よりは測定管内での光の吸収・散乱は少ないが、そ
のかわり異物検出感度が悪くなり、微小異物の検出をす
ることができない。
しているにもかかわらず測定管が厚いため、強い光ビー
ムを発生する光源、例えば高価な発光ダイオード等が必
要になるとともに、パルプ液に対して指向性の高い光ビ
ームを指向する必要がある。
ビームの強さに応じた出力信号を発生するだけなので、
このパルプ液に含まれる異物の個数や形状等を認識する
ことができない。
管を使用しているが、製紙用のパルプ液中にはパルプ中
のピッチとか填料、更にサイズ剤等の添加物が含まれて
おり、時間経過とともにこれらが透明壁に粘着付着して
透明性を損ね、検出精度が悪化する。
程中で連続して検出したいのは脱墨古紙中の残インキで
あって、この場合は異物も黒色であり、パルプの色の影
響を考慮する必要はほとんどない。むしろ、微小異物の
検出精度を上げることが最大の課題である。
目してなされたもので、検査管透明壁の粘着物付着によ
る透明性の低下を防止するとともに、小さな寸法の異物
も検出することができ、さらに、安価な蛍光灯等の光源
によっても異物の個数や形状等を認識することができる
液状物の検査装置および検査方法を提供することを目的
とする。
請求項1記載の発明では、液状物の処理設備間に配管さ
れている本流管中を流れる異物を検出する液状物の検査
装置において、 上記本流管の途中部分に断面が偏平状に
形成され、かつその断面積が本流管部分の断面積より小
さくされているとともに側壁面は透明状とされている検
査部と、上記検査部の流路を流れる液状物に光を投光す
る投光手段と、上記投光手段により投光されて液状物を
透過した光を上記検査部の透明状の側壁面を通して受光
することにより上記液状物に含まれる異物を撮像する撮
像手段と、を具備することを特徴とする。
載の発明では、液状物の処理設備間に配管されている本
流管中を流れる異物を検出する液状物の検査方法におい
て、 上記本流管の途中部分に断面が偏平状に形成され、
かつその断面積が本流管部分の断面積より小さくされて
いるとともに側壁面は透明状とされている検査部に液状
物を導くとともに、 上記検査部の流路に導かれた液状物
に光を投光し、 上記液状物を透過した光を上記透明状の
側壁面を通して受光することにより液状物に含まれる異
物を撮像する、 ことを特徴とする。
載の発明では、請求項1に記載の液状物の検査装置また
は請求項2に記載の液状物の検査方法であって、上記本
流管から分岐した支流管に上記検査装置が接続されてい
ることを特徴とする。
載の発明では、請求項1に記載の液状物の検査装置また
は請求項2に記載の液状物の検査方法であって、上記本
流管から分岐した支流管にタンクが接続されているとと
もに、このタンクと上記検査装置とが接続されているこ
とを特徴とする。
載の発明では、請求項1に記載の液状物の検査装置また
は請求項2に記載の液状物の検査方法であって、上記タ
ンク内に導かれた液状物を希釈もしくは着色処理した
後、この処理後の液状物を上記検査装置に導いて検査す
ることを特徴とする。
載の発明では、請求項1,3,4,5に記載の液状物の
検査装置または請求項2,3,4,5に記載の液状物の
検査方法であって、投光する光の波長を700nm以下
とすることを特徴とする。
載の発明では、請求項6に記載の液状物の検査装置であ
って、上記撮像手段がCCDカメラからなり、このCC
Dカメラのスキャンニングビット数と上記検査部の光が
透過する幅に基づき所定寸法以上の異物を検出すること
を特徴とする。 また、上記目的を達成するため請求項8
記載の発明では、請求項1,3,4,5に記載の液状物
の検査装置または請求項2,3,4,5に記載の液状物
の検査方法であって、検査対象となる液状物がパルプ液
であることを特徴とする。
原料液は、各種の処理設備間に配管された管内を流れ
る。よって、この管の側壁面の一部分を透明壁とするこ
とにより、この部分でパルプ液中の異物を検出すること
は可能となるが、このような方法では先に述べたよう
に、パルプ液中の粘着物、または微細繊維が透明壁に付
着することにより透明性が損なわれ、検出精度を悪化さ
せる要因となる。
は、検査部を流れる液状物の流量を一定とする場合、検
査部は本流管部分より断面積が小さいので、液状物は検
査部流入前より速い流速をもって流れ、検査部の透明状
の側壁面に付着した粘着物が高速で流れる液状物によっ
て押し流される。したがって、検査部の透明状の側壁面
は、液状物の高速流による浄化作用により常に清浄に保
たれるため、投光手段により投光され検査部の液状物を
透過する光の透過性が損なわれることなく、撮像手段が
測定誤差を小さく安定して異物を撮像することができ
る。
とからこの検査部における光の通過長さが短くなるた
め、液状物を透過する光の減衰量も小さくなり、微小異
物であっても精度よく撮像手段が撮像することができ
る。
れる液状物の一部が本流管から分岐した支流管に流入
し、この支流管に流入した液状物のみを検査装置によっ
て検査するので、液状物全体の品質を少量の液状物で判
定することができるとともに、検査装置に流入する液状
物の量も少なくなるため、検査管の汚れも軽減する。
を流れる液状物の濃度が濃すぎる場合や、そのままでは
検査に供する液状物として適当でない場合を想定してお
り、支流管を流れてタンク内に導かれた液状物が希釈処
理によって測定に適当な濃度に低下し、または着色処理
によって異物の検出し易い状態となるので、検査装置に
よる液状物の測定精度が向上する。
長が700nm以下の可視光領域であるため、特に黒色
に対して撮像手段の受光感度が向上し、液状物に含まれ
る異物のうち、黒い異物の検出が行い易くなる。
像する撮像手段にかわり、イメージセンサとしてのCC
Dカメラを使用することにより、異物の数、大きさをも
検出可能とするものである。 すなわち、CCDカメラの
ビット数を細分化することにより異物の大きさに対応し
て異物を検出することが可能となる。
象液状物をパルプ液としているので、黒い異物の検出に
好適な本発明の用途範囲が拡大する。
検査方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
した斜視図である。
おける液状処理または古紙の脱墨処理後のパルプ液に含
まれる金属や砂等の異物や脱墨処理しきれなかった残カ
ーボン粒子(以下、総称して異物という)を検出するた
めに使用されるものであり、そのためこの検査装置は、
パルプ液の流れる円筒管1に連結される検査管10、検
査管10を流れるパルプ液に対して光を投光する蛍光灯
5、蛍光灯5により投光されてパルプ液を透過した光を
受光することによりパルプ液に含まれる異物を撮像する
リニアCCDカメラ7、およびリニアCCDカメラ7か
らの出力信号に基づき異物を検出するコントローラ8か
ら概略構成されている。
ともに図2および図3を参照しながら説明する。
されている2本の円筒管1の間に互いのフランジ同士を
ボルトで締結することにより連結されており、上方の円
筒管1を流れてきたパルプ液が検査管10を流れて、再
び下方の円筒管1を流れるように構成されている。
円筒管1と同様に円筒状で、かつ中央付近に近づくに従
って流路の断面積が小さくなるようテーパ状に形成され
ており、その中央付近には透明状の側壁面を有する検査
部11が設けられている。
部12、中央付近の検査部11、および円筒部12から
検査部11まで連続するテーパ部13からその各部分が
構成されている。
部11とテーパ部13とを示した平面図および断面図で
ある。
は、その流路10aの断面積が検査部11に近づくに従
って小さくなるように形成されており、検査部11は、
その流路10aの切口断面が円筒部12の流路断面積よ
り小さい細長状で、かつ側壁面が透明状になるよう形成
されている。
流路10aを形成するとともに対向する2つの側面に丸
穴が開口されている検査部本体11a、この検査部本体
11aの2つの丸穴にOリング11bを介して透明状の
側壁面として嵌着される2つの強化ガラス11c、およ
び強化ガラス11cを検査部本体11aに密着固定する
2つの本体カバー11dから構成されている。
化ガラス11cを通って流路10aを流れるパルプ液を
透過するように丸い透明体11eが形成されている。
体11aとの間に強化ガラス11cとパッキン11fを
はさんでボルト11gにより締結されている。
c、および本体カバー11dにより検査部11の切口断
面細長状の流路10aと透明状の側壁面とが形成されて
いるとともに、テーパ部13で断面積を絞られた流路1
0aと検査部11の断面積を小さく一定に保たれた流路
10aとが連続するようこのテーパ部13と検査部本体
11aの端縁同士が溶接により連結されている。
構成を詳細に説明する。
成された2つの円筒部12をかけわたすように対向する
2つの支柱3が形成されているとともに、この支柱3の
中央部分に固定されて検査部11を囲むように矩形状の
フレーム4が水平に設置されている。
レーム4上の対向する位置に蛍光灯5とリニアCCDカ
メラ7が設置されている。
点灯装置6と接続されており、この高周波点灯装置6の
スイッチをONすることにより蛍光灯5から700nm
以下の波長の光が発生し、この光が検査部11の強化ガ
ラス11cと透明体11eを通過して流路10aを流れ
る液状物に投光されるよう構成されている。
により投光されて検査部11の流路10aを流れるパル
プ液を透過した光を透明体11eと強化ガラス11cを
通して受光することにより、このパルプ液に含まれる異
物を撮像するとともに、撮像信号をコントローラ8に出
力するよう構成されている。
カメラ7から出力された撮像信号に基づき異物の個数や
形状等を認識するとともに、このコントローラ8が故障
等の際に警報を発生するようにANN9(アナンシエー
タ)に接続されている。
5に基づき詳細に説明する。
たブロック図であり、コントローラ8は、弁別回路8
a、ビット数カウンタ8b、比較器8c、基準ビット数
設定器8d、異物数カウンタ8e、およびタイマ8fか
ら構成されている。
7から出力された撮像信号をしきい値に基づき弁別する
とともに、弁別された信号を2値化したビット信号とし
てビット数カウンタ8bに出力し、このビット数カウン
タ8bがビット信号のビット数を計数する。
により計数されたビット数と予め基準ビット数設定器8
dに設定されている基準ビット数とを比較するととも
に、基準以上のビット数からなるビット信号を異物検出
信号に変換して異物数カウンタ8eに出力する。
タ8eが信号レベルの降下毎に異物を検出したとして一
定時間中の異物の個数を計数する。
を計数する時間とは、パルプ液の流量に対応するもので
あり、タイマ8fのリセット作動により異物数カウンタ
8eが初期化され、一定時間毎、すなわち一定流量毎に
存在する異物の個数が計数される。
される基準ビット数は変更可能であり、また異物数カウ
ンタ8eがオーバフローすると異常アラームがANN9
から発生するように構成されている。
号の一例を示した図であり、その(a)は撮像信号、
(b)はビット信号、(c)は異物検出信号を示してい
る。
の光の通過幅、すなわち強化ガラス11cを光が通過す
る幅(以下、検査幅という)が100mm、リニアCC
Dカメラ7のスキャンニングビット数が2500ビッ
ト、および基準ビット数設定器8dに設定されている基
準ビット数が5ビットであるとする。
幅100mmに対して2500ビットのスキャンニング
ビット数からなる撮像信号が示されているとともに、
(b)には、弁別により2値化された2ビットと5ビッ
トのビット数からなるビット信号が示されており、また
(c)には、上記ビット信号のうち基準ビット数5ビッ
ト以上のビット信号を変換したものである異物検出信号
が示されている。
グビット数)×(基準ビット数)、すなわち一例では、
100÷2500×5=0.2mm以上の異物の個数が
検出される。
工程間においてパルプ液が流れる本流管に接続した場合
を第1実施例として、再び図1ないし図3に基づきその
作用を説明する。
円筒管1が本流管であり、この本流管においてパルプ液
は一定の流量をもって流れているとする。
管1を流れてきたパルプ液は検査管10上側の円筒部1
2に流入し、さらにこの円筒部12から検査管10上側
のテーパ部13に流入する。
その断面積が検査部11に近づくに従って小さくなるよ
うに形成されているので、テーパ部13におけるパルプ
液はその流速を検査部11に近づくにつれ速めながら流
れる。
れたパルプ液は最も速い流速で検査部11に流入し、こ
の検査部11の流路10aを一定の流速を保ちながら通
過する。
査管10下側のテーパ部13に流入し、検査管10下側
の円筒部12に近づくに従って流速を減少させながらこ
のテーパ部13を通過するとともに、最終的に円筒部1
2を通過して下方の円筒管1に流れ込む。
ルプ液は円筒管1における流速より速く流れるため、こ
のパルプ液に含まれる粘着性の異物が検査部11の流路
10aを形成する強化ガラス11cに付着しにくく、さ
らには異物が分離されやすい。
以下の波長の光が検査部11の透明体11eと強化ガラ
ス11cを通ってこの検査部11の流路10aを流れる
パルプ液を透過し、再び反対側の強化ガラス11cと透
明体11eを通った光をリニアCCDカメラ7が受光す
る。
含まれる異物に当った光は反射され、異物のある部分は
光が透過しないこととなる。
に含まれる異物がリニアCCDカメラ7により撮像され
て、この異物の個数や形状が認識される。
査装置では、パルプ液を透過する蛍光灯5からの光の波
長が700nm以下なので、このパルプ液に含まれる微
小異物、特に黒い残カーボン粒子をリニアCCDカメラ
7により確実に撮像することができる。
は速いので、この検査部11の強化ガラス11cに粘着
性の異物が付着しにくく、さらにこの異物が分離されや
すいので、小さな異物までリニアCCDカメラ7により
撮像することができる。
蛍光灯5の発生する光をリニアCCDカメラ7が受光す
ることにより異物を撮像するので、検査装置自体も安価
に構成できる。
撮像された異物の画像情報に基づき、この異物の個数や
形状等を認識することができる。
液の処理設備間に配管されている本流管から分岐した支
流管に接続した場合を図6に基づき説明する。
0にはパルプ液を溜めるとともに流量調整するチェスト
21が設置されており、このチェスト21に一旦溜まっ
たパルプ液が次の処理設備まで本流管20を通って流れ
ていく。
ルプ液が流れる本流管20の途中部分にこの本流管20
から分岐した支流管22が設けられており、この支流管
22に検査装置23がバルブ24を介して接続されてい
る。
の一部が支流管22を流れるようになっている。
したパルプ液を再び本流管20に設置されたチェスト2
1まで導くように構成されている。
査装置では、第1実施例の効果に加え、検査装置23自
体を点検する時や検査装置23の故障時において、本流
管20を流れるパルプ液を停止させる必要もなく、支流
管22に設けたバルブ24を閉じるだけで稼働している
設備をそのまま稼働でき、製紙作業を能率良く継続する
ことができる。
備間に配管されている本流管から分岐してタンクが設置
された支流管に検査装置を接続した場合を図7に基づき
説明する。
0にはパルプ液を溜めるチェスト21が設置されてお
り、このチェスト21に一旦溜まったパルプ液が次の処
理設備まで本流管20を通って流れていく。
ルプ液が流れる本流管20の途中部分にこの本流管20
から分岐した支流管22が設けられており、この支流管
22にバルブ24を介してタンク25が設置されてい
る。
の一部が支流管22を流れるようになっている。
着色するための薬品や希釈水が投入されるとともに、こ
の薬品をかくはんするためのかくはん器26やチェスト
内のパルプ液を排水するための排水路27が設けられて
いる。
バルブ24を介して接続されており、タンク25から流
れてきたパルプ液が検査装置23を通過して、チェスト
21に再び流れるように構成されている。
査装置では、第1および第2実施例の効果に加え、支流
管22に接続されたタンク25に着色用の薬品や希釈水
を投入することによりパルプ液に含まれる異物が撮像し
やすい状態となるので、リニアCCDカメラ7により撮
像された異物の画像情報に基づく検査精度が向上する。
よび図9に示すような構成の検査装置がある。
装置の検査管10の検査部11と蛍光灯5の設置位置が
異なるのみである。すなわち、蛍光灯5は検査部11か
ら見てリニアCCDカメラ7と同じ方向にあり、フレー
ム4の枠内に設置されている。
灯5とリニアCCDカメラ7が設置されている反対側の
強化ガラス11cと本体カバー11dとの間に反射板1
1hがはさまれている。
灯5から投光されて右側の強化ガラス11c、流路10
aを流れるパルプ液、左側の強化ガラス11cの順に透
過した光が、この左側の強化ガラス11cの外側に設け
られている反射板11hにより反射され、再び左側の強
化ガラス11c、流路10aを流れるパルプ液、右側の
強化ガラス11cの順に透過してリニアCCDカメラ7
により受光されるように構成されている。
1および2記載の発明によれば、検査部の断面積を本流
管部分より小さくしているので、検査部部分での液状物
の流速はこの流路に流入する以前の速さより速くなり、
検査部の透明状の側壁面に液状物に含まれる粘着性の異
物が付着しにくく、さらにこの異物が分離されやすくな
り、微小な異物まで撮像手段により撮像することができ
る。
ため、指向性の高い光ビームを用いることなく、安価な
光源により投光手段を構成することができる。
手段が受光することにより液状物に含まれる異物が撮像
されるので、この異物の個数や形状等を認識することが
できる。
設備間を流れる液状物の一部が本流管から分岐した支流
管に流入し、この支流管に流入した液状物のみを検査装
置によって検査するので、液状物全体の品質を少量の液
状物で判定することができるとともに、検査装置に流入
する液状物の量も少なくなるため、検査管の汚れも軽減
する。
ば、特に、支流管に接続されたタンクに異物着色用の薬
品や希釈水を投入することにより、液状物に含まれる異
物が撮像手段により撮像しやすい状態となって液状物の
検査精度が向上する。
手段により投光されて検査管の検査部を流れる液状物を
透過する光の波長が700nm以下なので、特に残イン
キ等の黒色に対して撮像手段の受光感度が向上すること
により黒い色の異物を確実に撮像することができる。
Dカメラのビット数と検査部の光が透過する幅を調整す
ることにより、異物の大きさに対応して所定寸法以上の
異物を検出することが可能となる。 また、請求項8記載
の発明では、検査部の検査対象液状物をパルプ液として
いるので、黒い異物の検出に好適な本発明の用途範囲が
拡大する。
体を表わした斜視図。
した平面図。
した断面図。
たブロック図。
像信号の一例を示し、(b)は弁別回路から出力される
ビット信号の一例を示し、(c)は比較器から出力され
る異物検出信号の一例を示した図。
続した場合の概略構成図。
続された支流管に接続した場合の概略構成図。
視図。
した断面図。
Claims (8)
- 【請求項1】 液状物の処理設備間に配管されている本
流管中を流れる異物を検出する液状物の検査装置におい
て、 上記本流管の途中部分に断面が偏平状に形成され、かつ
その断面積が本流管部分の断面積より小さくされている
とともに側壁面は透明状とされている検査部と、 上記検査部の流路を流れる液状物に光を投光する投光手
段と、 上記投光手段により投光されて液状物を透過した光を上
記検査部の透明状の側壁面を通して受光することにより
上記液状物に含まれる異物を撮像する撮像手段と、 を具備することを特徴とする液状物の検査装置。 - 【請求項2】 液状物の処理設備間に配管されている本
流管中を流れる異物を検出する液状物の検査方法におい
て、 上記本流管の途中部分に断面が偏平状に形成され、かつ
その断面積が本流管部分の断面積より小さくされている
とともに側壁面は透明状とされている検査部に液状物を
導くとともに、 上記検査部の流路に導かれた液状物に光を投光し、 上記液状物を透過した光を上記透明状の側壁面を通して
受光することにより液状物に含まれる異物を撮像する、 ことを特徴とする液状物の検査方法。 - 【請求項3】 上記本流管から分岐した支流管に上記検
査装置が接続されていることを特徴とする請求項1に記
載の液状物の検査装置または請求項2に記載の液状物の
検査方法。 - 【請求項4】 上記本流管から分岐した支流管にタンク
が接続されているとともに、このタンクと上記検査装置
とが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の
液状物の検査装置または請求項2に記載の液状物の検査
方法。 - 【請求項5】 上記タンク内に導かれた液状物を希釈も
しくは着色処理した後、この処理後の液状物を上記検査
装置に導いて検査することを特徴とする請求項1に記載
の液状物の検査装置または請求項2に記載の液状物の検
査方法。 - 【請求項6】 投光する光の波長を700nm以下とす
ることを特徴とする請求項1,3,4,5に記載の液状
物の検査装置、または請求項2,3,4,5に記載の液
状物の検査方法。 - 【請求項7】 上記撮像手段がCCDカメラからなり、
このCCDカメラのスキャンニングビット数と上記検査
部の光が透過する幅に基づき所定寸法以上の異物を検出
することを特徴とする請求項6に記載の液状物の検査装
置。 - 【請求項8】 検査対象となる液状物がパルプ液である
ことを特徴とする請求項1,3,4,5に記載の液状物
の検査装置、または請求項2,3,4,5に記載の液状
物の検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3197092A JPH0792438B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 液状物の検査装置および検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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