JPH08261924A - 水分測定装置 - Google Patents
水分測定装置Info
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- JPH08261924A JPH08261924A JP6746195A JP6746195A JPH08261924A JP H08261924 A JPH08261924 A JP H08261924A JP 6746195 A JP6746195 A JP 6746195A JP 6746195 A JP6746195 A JP 6746195A JP H08261924 A JPH08261924 A JP H08261924A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】検出光波長、比較光波長および補正光波長など
について、任意の分光波長を迅速に設定可能とする。 【構成】この水分測定装置は、光源部１、測定部３、分
光部５、演算部４に大別され、測定対象物３２からの反
射光は、分光部５の音響光学素子５１により水分測定に
必要な検出光波長、比較光波長または補正光波長などを
分光した後、光学検出素子４０で電気信号に変換され、
信号分離器４２により各光波長個別に分離されて演算器
４３において測定対象物３２の水分が演算される。
について、任意の分光波長を迅速に設定可能とする。 【構成】この水分測定装置は、光源部１、測定部３、分
光部５、演算部４に大別され、測定対象物３２からの反
射光は、分光部５の音響光学素子５１により水分測定に
必要な検出光波長、比較光波長または補正光波長などを
分光した後、光学検出素子４０で電気信号に変換され、
信号分離器４２により各光波長個別に分離されて演算器
４３において測定対象物３２の水分が演算される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体等の水分を光学
的に測定する水分測定装置に関する。
的に測定する水分測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水分のより強く吸収される波長の
光線と、水分による吸収が殆どない波長の光線とを測定
対象物に照射して、それらの反射光の強度を検出するこ
とにより粉粒体を含む測定対象物、例えば、たばこ、海
苔、お茶、澱粉、ミルク、鉱石、砂利、鋳物砂、石炭、
コークス、紙、木材チップなどに含まれる水分を光学的
に測定する装置が、特開昭５５−２９７２６号、特開平
６−２８８９０５号に示されるよう実用化されている。
光線と、水分による吸収が殆どない波長の光線とを測定
対象物に照射して、それらの反射光の強度を検出するこ
とにより粉粒体を含む測定対象物、例えば、たばこ、海
苔、お茶、澱粉、ミルク、鉱石、砂利、鋳物砂、石炭、
コークス、紙、木材チップなどに含まれる水分を光学的
に測定する装置が、特開昭５５−２９７２６号、特開平
６−２８８９０５号に示されるよう実用化されている。
【０００３】すでに実用化されている上記の水分測定装
置の１例を図２に示す。この水分測定装置は、光源部
１、分光部２、測定部３および演算部４から構成されて
おり、光源部１の光源１１から照射される光は光源レン
ズ１２を経て、分光部２の回転セクタ２２の干渉フィル
タ２１を透過して測定部３の４５°ミラー３１により反
射されて測定対象物３２に照射される。この場合、回転
セクター２２は、回転させられる円盤状に形成され、そ
の盤面には等間隔に検出光波長透過フィルタλ1 、比較
光波長透過フィルタλ2 、λ2 の各干渉フィルタ２１が
配設されていて、光源１１からの照射光は回転する各フ
ィルタλ1 、λ2 、λ2 を透過することにより、それぞ
れの波長に分光されて測定対象物３２に照射されること
になる。
置の１例を図２に示す。この水分測定装置は、光源部
１、分光部２、測定部３および演算部４から構成されて
おり、光源部１の光源１１から照射される光は光源レン
ズ１２を経て、分光部２の回転セクタ２２の干渉フィル
タ２１を透過して測定部３の４５°ミラー３１により反
射されて測定対象物３２に照射される。この場合、回転
セクター２２は、回転させられる円盤状に形成され、そ
の盤面には等間隔に検出光波長透過フィルタλ1 、比較
光波長透過フィルタλ2 、λ2 の各干渉フィルタ２１が
配設されていて、光源１１からの照射光は回転する各フ
ィルタλ1 、λ2 、λ2 を透過することにより、それぞ
れの波長に分光されて測定対象物３２に照射されること
になる。
【０００４】このようにして測定対象物３２に照射され
た各波長の反射光は、集光凹面ミラー３３により集めら
れるとともに、フォトダイオードなどからなる光学検出
素子３４により電気信号に変換される。得られたこの電
気信号は、演算部４の増幅器４１、信号分離器４２およ
び演算器４３を経て水分計測信号として取り出されるの
である。この場合、信号分離器４２は、前記回転セクタ
２２の各フィルタλ1、λ2 、λ2 の動作に対応した同
期信号を発するセクタ同期信号発生器２３からのその同
期信号を受けて、前記各フィルタλ1 、λ2 、λ2 によ
り分光された各波長について個別に分離するので、演算
器４３は、検出光波長、各比較光波長それぞれを用いて
測定対象物の吸収特性からその水分を演算することがで
きるように構成されている。
た各波長の反射光は、集光凹面ミラー３３により集めら
れるとともに、フォトダイオードなどからなる光学検出
素子３４により電気信号に変換される。得られたこの電
気信号は、演算部４の増幅器４１、信号分離器４２およ
び演算器４３を経て水分計測信号として取り出されるの
である。この場合、信号分離器４２は、前記回転セクタ
２２の各フィルタλ1、λ2 、λ2 の動作に対応した同
期信号を発するセクタ同期信号発生器２３からのその同
期信号を受けて、前記各フィルタλ1 、λ2 、λ2 によ
り分光された各波長について個別に分離するので、演算
器４３は、検出光波長、各比較光波長それぞれを用いて
測定対象物の吸収特性からその水分を演算することがで
きるように構成されている。
【０００５】このような水分測定装置にあっては、水分
の吸収波長である検出光波長および水分の影響を受けに
くい比較光波長を選択して分光させるための干渉フィル
タを用いていることが特徴となっているのである。ま
た、特開平６−２８８９０５号に示されるように、材
質、成分の異なった測定対象物に対して有効な補正光波
長を採用する場合には、その補正光波長を分光するため
の専用の干渉フィルタが必要となる。また通常は、検出
光波長には低水分用と高水分用とを使い分ける必要があ
り、比較光波長および補正光波長についても、測定対象
の材質、成分、形態などによる分光特性に応じて波長を
適宜に変更、選択する必要があった。さらに、これらの
各波長の組み合わせは一義的に決定されるものではない
ので、多数の干渉フィルタを準備しておき、必要の都度
分光波長の異なる干渉フィルタを選択し置き換える作業
が必要であった。
の吸収波長である検出光波長および水分の影響を受けに
くい比較光波長を選択して分光させるための干渉フィル
タを用いていることが特徴となっているのである。ま
た、特開平６−２８８９０５号に示されるように、材
質、成分の異なった測定対象物に対して有効な補正光波
長を採用する場合には、その補正光波長を分光するため
の専用の干渉フィルタが必要となる。また通常は、検出
光波長には低水分用と高水分用とを使い分ける必要があ
り、比較光波長および補正光波長についても、測定対象
の材質、成分、形態などによる分光特性に応じて波長を
適宜に変更、選択する必要があった。さらに、これらの
各波長の組み合わせは一義的に決定されるものではない
ので、多数の干渉フィルタを準備しておき、必要の都度
分光波長の異なる干渉フィルタを選択し置き換える作業
が必要であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、検出光波長、
比較光波長および補正光波長などについて、任意の分光
波長を迅速に設定可能とした水分測定装置をを提供す
る。
点を解決するためになされたものであり、検出光波長、
比較光波長および補正光波長などについて、任意の分光
波長を迅速に設定可能とした水分測定装置をを提供す
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、次の水分
測定装置により解決することができる。照射光を測定対
象物に照射しその反射光を検出して、測定対象物の水分
を測定する水分測定装置であって、超音波信号により前
記照射光を検出光波長を含む複数の波長に分光する音響
光学素子、または超音波信号により前記反射光から検出
光波長を含む複数の波長を分光する音響光学素子を備え
たことを特徴とする水分測定装置。
測定装置により解決することができる。照射光を測定対
象物に照射しその反射光を検出して、測定対象物の水分
を測定する水分測定装置であって、超音波信号により前
記照射光を検出光波長を含む複数の波長に分光する音響
光学素子、または超音波信号により前記反射光から検出
光波長を含む複数の波長を分光する音響光学素子を備え
たことを特徴とする水分測定装置。
【０００８】
【作用】本発明は、粉粒体等の水分を光学的に測定する
水分測定装置における上記したような干渉フィルタに関
する不具合を解消する研究の過程で完成されたものであ
り、本発明では、分光素子として音響光学素子を用いる
ことにより、水分測定に必要な検出光波長（例えば１．
４６μｍまたは１．９４μｍ）、比較光波長（例えば
１．００μｍ〜２．８０μｍの範囲内の波長）および補
正光波長（例えば１．００μｍ〜２．８０μｍの範囲内
の波長）などについて、任意の値の分光波長を分光する
ことが可能となり、しかも極めて迅速な設定、変更など
の操作をも可能となった。さらに、そてぞれの分光波長
はごく狭い狭帯域に分光されるので測定精度を向上させ
るためにより好適である。
水分測定装置における上記したような干渉フィルタに関
する不具合を解消する研究の過程で完成されたものであ
り、本発明では、分光素子として音響光学素子を用いる
ことにより、水分測定に必要な検出光波長（例えば１．
４６μｍまたは１．９４μｍ）、比較光波長（例えば
１．００μｍ〜２．８０μｍの範囲内の波長）および補
正光波長（例えば１．００μｍ〜２．８０μｍの範囲内
の波長）などについて、任意の値の分光波長を分光する
ことが可能となり、しかも極めて迅速な設定、変更など
の操作をも可能となった。さらに、そてぞれの分光波長
はごく狭い狭帯域に分光されるので測定精度を向上させ
るためにより好適である。
【０００９】本発明に用いられる音響光学素子とは、二
酸化テルルの単結晶を光学媒体とし超音波トランスデュ
ーサを添着したもので、超音波トランスデューサに超音
波信号を電気信号として入力することにより、入射光が
特定の分光波長と未分光波長とに区別される現象に基づ
き、特定の分光波長のみを透過させる光学フィルタとし
て機能させることができるものである。また、入力する
超音波信号の波長や強度を調節することにより透過光の
波長や強度を任意に設定することができるので、本発明
の水分測定装置のように特定の光波長を設定したり変更
する必要のある目的に好適なものであることが判明した
のである。本発明では、この音響光学素子の光学媒体と
しては、二酸化テルルの単結晶、モリブデン酸鉛単結晶
または石英ガラスを用いるときは、水分測定に好適な上
記の光波長を効率よく得られるので特に好ましい。な
お、本発明では、この音響光学素子を、光源の直後に用
いて測定対象物に照射される照射光を分光するようにし
てもよいし、また、測定対象物からの反射光を分光する
ように配置してもよい。
酸化テルルの単結晶を光学媒体とし超音波トランスデュ
ーサを添着したもので、超音波トランスデューサに超音
波信号を電気信号として入力することにより、入射光が
特定の分光波長と未分光波長とに区別される現象に基づ
き、特定の分光波長のみを透過させる光学フィルタとし
て機能させることができるものである。また、入力する
超音波信号の波長や強度を調節することにより透過光の
波長や強度を任意に設定することができるので、本発明
の水分測定装置のように特定の光波長を設定したり変更
する必要のある目的に好適なものであることが判明した
のである。本発明では、この音響光学素子の光学媒体と
しては、二酸化テルルの単結晶、モリブデン酸鉛単結晶
または石英ガラスを用いるときは、水分測定に好適な上
記の光波長を効率よく得られるので特に好ましい。な
お、本発明では、この音響光学素子を、光源の直後に用
いて測定対象物に照射される照射光を分光するようにし
てもよいし、また、測定対象物からの反射光を分光する
ように配置してもよい。
【００１０】
【実施例】次に、図１に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。先ず図１において、この水分測定装置
は、光源部１、測定部３、分光部５、演算部４に大別さ
れる。光源部１には、測定用の光を発生する光源１１と
照射された光を集束する光源レンズ１２が設けられいて
いる。測定部２には、測定対象物３２に測定光を照射す
る４５°ミラー３１と測定対象物３２からの反射光を集
光する集光凹面ミラー３３とが設けられている。そし
て、この集光凹面ミラー３３により集光された反射光
は、分光部５の音響光学素子５１に集束され、この音響
光学素子５１は、水分測定に好適な検出光波長、比較光
波長または補正光波長などを分光し、その分光波長はそ
れぞれ集光レンズ５２を経て、演算部４の光学検出素子
４０において電気信号に変換されるのである。
詳細に説明する。先ず図１において、この水分測定装置
は、光源部１、測定部３、分光部５、演算部４に大別さ
れる。光源部１には、測定用の光を発生する光源１１と
照射された光を集束する光源レンズ１２が設けられいて
いる。測定部２には、測定対象物３２に測定光を照射す
る４５°ミラー３１と測定対象物３２からの反射光を集
光する集光凹面ミラー３３とが設けられている。そし
て、この集光凹面ミラー３３により集光された反射光
は、分光部５の音響光学素子５１に集束され、この音響
光学素子５１は、水分測定に好適な検出光波長、比較光
波長または補正光波長などを分光し、その分光波長はそ
れぞれ集光レンズ５２を経て、演算部４の光学検出素子
４０において電気信号に変換されるのである。
【００１１】この場合、音響光学素子５１には、二酸化
テルル単結晶の光学媒体素子を使用し、超音波駆動器５
３から所定の複数の超音波信号を電気信号として入力す
ることにより所定の検出光波長、比較光波長または補正
光波長などを高速周期で繰り返し分光することができる
とともに、この超音波駆動器５３からは、後記の信号分
離器４２に対して変調同期信号を発して各波長毎に個別
に分離して処理できるようにしているのである。
テルル単結晶の光学媒体素子を使用し、超音波駆動器５
３から所定の複数の超音波信号を電気信号として入力す
ることにより所定の検出光波長、比較光波長または補正
光波長などを高速周期で繰り返し分光することができる
とともに、この超音波駆動器５３からは、後記の信号分
離器４２に対して変調同期信号を発して各波長毎に個別
に分離して処理できるようにしているのである。
【００１２】次いで、演算部４において、光学検出素子
４０において変換された電気信号は、増幅器４１により
増幅され、その増幅信号は信号分離器４２により前記音
響光学素子５１により分光された検出光波長、比較光波
長または補正光波長などの各波長個別に分離されたう
え、演算器４３において前記の各波長の強度比から測定
対象物３２の水分を演算して、水分計測信号として取り
出されるのである。この場合、前記音響光学素子５１を
駆動する超音波駆動器５３から発せられる変調同期信号
によって、前記信号分離器４２が分光された検出光波
長、比較光波長または補正光波長などの各波長を個別に
分離するようにされている。
４０において変換された電気信号は、増幅器４１により
増幅され、その増幅信号は信号分離器４２により前記音
響光学素子５１により分光された検出光波長、比較光波
長または補正光波長などの各波長個別に分離されたう
え、演算器４３において前記の各波長の強度比から測定
対象物３２の水分を演算して、水分計測信号として取り
出されるのである。この場合、前記音響光学素子５１を
駆動する超音波駆動器５３から発せられる変調同期信号
によって、前記信号分離器４２が分光された検出光波
長、比較光波長または補正光波長などの各波長を個別に
分離するようにされている。
【００１３】この実施例の水分測定装置は、以上説明し
たように構成されているので、超音波駆動器５３から所
定の複数の超音波信号を電気信号として音響光学素子５
１に入力することにより所定の検出光波長、比較光波長
または補正光波長などを所要の数の測定光波長を選定し
てる分光することができるうえ、必要に応じて波長の設
定、変更再設定などが迅速にきめ細かく行うことができ
る利点がある。
たように構成されているので、超音波駆動器５３から所
定の複数の超音波信号を電気信号として音響光学素子５
１に入力することにより所定の検出光波長、比較光波長
または補正光波長などを所要の数の測定光波長を選定し
てる分光することができるうえ、必要に応じて波長の設
定、変更再設定などが迅速にきめ細かく行うことができ
る利点がある。
【００１４】
【発明の効果】本発明の水分測定装置は、電気的入力に
より任意の波長で分光波長を迅速に得ることができるの
で、次の顕著な効果を奏するのである。 （１）従来のような干渉フィルタの準備、装着、あるい
は交換などをを全く必要としない。 （２）水分量の差異による分光特性の変化に対して、最
適の分光波長をきめ細かく選択できる。 （３）測定対象物の材質、成分、形態の変化に対して迅
速に対応できる。 よって本発明は従来の問題点を解消した水分測定装置と
して、その工業的価値が極めて大なるものがある。
より任意の波長で分光波長を迅速に得ることができるの
で、次の顕著な効果を奏するのである。 （１）従来のような干渉フィルタの準備、装着、あるい
は交換などをを全く必要としない。 （２）水分量の差異による分光特性の変化に対して、最
適の分光波長をきめ細かく選択できる。 （３）測定対象物の材質、成分、形態の変化に対して迅
速に対応できる。 よって本発明は従来の問題点を解消した水分測定装置と
して、その工業的価値が極めて大なるものがある。
【図１】本発明の実施例を示すフロー図。
【図２】従来例を示すフロー図。
１１ 光源、３２ 測定対象物、４０ 光学検出素子、
４２ 信号分離器、４３演算器、５１ 音響光学素子。
４２ 信号分離器、４３演算器、５１ 音響光学素子。
Claims (3)
- 【請求項１】 照射光を測定対象物に照射しその反射光
を検出して、測定対象物の水分を測定する水分測定装置
であって、超音波信号により前記照射光を検出光波長を
含む複数の波長に分光する音響光学素子、または超音波
信号により前記反射光から検出光波長を含む複数の波長
を分光する音響光学素子を備えたことを特徴とする水分
測定装置。 - 【請求項２】 前記の検出光波長を含む複数の波長が少
なくとも、１．４６μｍまたは１．９４μｍの検出光波
長と１．００μｍ〜２．８０μｍの比較光波長とからな
る請求項１記載の水分測定装置。 - 【請求項３】 前記の音響光学素子の光学媒体が二酸化
テルル単結晶、モリブデン酸鉛単結晶、または石英ガラ
スである請求項１または２に記載の水分測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6746195A JPH08261924A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 水分測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6746195A JPH08261924A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 水分測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261924A true JPH08261924A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13345621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6746195A Withdrawn JPH08261924A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 水分測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261924A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101806683A (zh) * | 2010-04-01 | 2010-08-18 | 云南省烟草烟叶公司 | 烟草水分检测标准样品的制作及烘箱校准方法 |
| CN110646371A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-03 | 陕西中烟工业有限责任公司 | 一种烟用香精香料含水量的测定方法 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP6746195A patent/JPH08261924A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101806683A (zh) * | 2010-04-01 | 2010-08-18 | 云南省烟草烟叶公司 | 烟草水分检测标准样品的制作及烘箱校准方法 |
| CN110646371A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-03 | 陕西中烟工业有限责任公司 | 一种烟用香精香料含水量的测定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |