JPH0933428A - 水分計の検量線作成装置 - Google Patents

水分計の検量線作成装置

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JPH0933428A
JPH0933428A JP20397795A JP20397795A JPH0933428A JP H0933428 A JPH0933428 A JP H0933428A JP 20397795 A JP20397795 A JP 20397795A JP 20397795 A JP20397795 A JP 20397795A JP H0933428 A JPH0933428 A JP H0933428A
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JP
Japan
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moisture meter
measured
calibration curve
moisture
measuring
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JP20397795A
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English (en)
Inventor
Isao Hishikari
功 菱刈
Katsuyuki Miyauchi
克之 宮内
Takao Shimizu
孝雄 清水
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Chino Corp
Original Assignee
Chino Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】被測定物の材質等の変化や、水分計に機差があ
っても高精度の検量線作成が可能な装置を提供する。 【構成】被測定物3を乾燥する乾燥手段8と、被測定物
3の重量を測定する重量測定手段5と、被測定物3に含
まれる水分による赤外線吸収率を測定するための第1の
水分計7と、これら重量測定手段5で測定された重量信
号及び第1の水分計7で測定された測定信号に基き検量
線を演算するとともに、基準体を第1の水分計7及び第
2の水分計17で測定したときの各測定信号に基き第2
の水分計17の測定信号が第1の水分計7の測定信号に
対応するよう補正値を演算する処理手段とを備えたこと
を特徴とする水分計の検量線作成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線を利用して被
測定対象の水分率を測定する水分計の検量線作成装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、赤外線を利用して水分率を測定す
る水分計として、水分の吸収波長帯における被測定対象
からの反射光ないし透過光の測定信号と、水分の非吸収
帯における反射光ないし透過光の1または2の比較信号
との比率信号である赤外線吸収率から被測定対象の水分
率を求める2色または3色赤外線水分計が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水分計
の出力である赤外線の水分による吸収率と水分率との関
係は、被測定物の種類、材質、組成等により大きく異な
るため、測定対象毎に検量線を作成する必要がある。ま
た、水分計が異なるとその機差により誤差が生じるおそ
れがあった。
【0004】この発明の目的は、以上の点に鑑み、被測
定物の材質等の変化や、水分計に機差があっても高精度
の検量線作成が可能な装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、被測定物を
乾燥する乾燥手段と、被測定物の重量を測定する重量測
定手段と、被測定物に含まれる水分による赤外線吸収率
を測定するための第1の水分計と、これら重量測定手段
で測定された重量信号及び第1の水分計で測定された測
定信号に基き検量線を演算するとともに、基準体を第1
の水分計及び第2の水分計で測定したときの各測定信号
に基き第2の水分計の測定信号が第1の水分計の測定信
号に対応するよう補正値を演算する処理手段とを備える
ようにした水分計の検量線作成装置である。
【0006】
【実施例】図1は、この発明の水分計の検量線作成装置
の一実施例を示す構成説明図である。この水分計の検量
線作成装置1は、重量測定手段によって測定された被測
定物に含まれる水分による赤外線吸収データに基いて被
測定物の検量線を自動作成し、この作成された検量線の
データをもとに水分測定装置2の水分計において水分の
測定を行うようなものである。
【0007】図において、3は検量線を作成しようとす
る紙のような被測定物、4は被測定物3を載せる載置
台、5は電子天秤のような重量測定手段で、載置台4上
の被測定物3の重量を測定し、パソコンのような処理手
段6へ重量信号データを出力する。また、7は被測定物
3に含まれる水分による赤外線吸収率を測定するための
水分計である。8はヒータ、赤外線加熱ランプ、マイク
ロ波・高周波加熱装置等の乾燥手段で、被測定物3を乾
燥する。この加熱温度を温度計9で検出し、制御手段1
0でサイリスタ等の操作手段11を駆動し、所定の温度
に制御する。また、全体を恒温槽のような断熱容器12
としている。
【0008】13は水分計7の出力を増幅器で増幅し、
A/D変換器でデジタル信号としてパソコンのような処
理手段6に出力する演算手段で、水分計7から直接、処
理手段6に測定信号を出力できるものであれば、省略で
きる。
【0009】2は水分測定装置で、例えばオンライン上
の水分計17の測定信号を演算手段16に出力し、この
演算手段16は、検量線作成装置1で得られ直接または
間接的に入力された検量線データ等を用いて、水分率の
測定を行い、デジタル的に表示したり、外部に出力でき
る。
【0010】検量線作成は、以下のようにして行う。処
理手段6からの信号で重量測定手段5をリセットし、被
測定物3を載置台4に乗せ、水分計7の測定信号、重量
測定手段5の重量信号を処理手段6で取り込む。次に、
乾燥手段8をオンとし制御手段10で所定温度とする。
測定を開始すると処理手段6は、例えば所定時間間隔で
重量測定手段5の重量信号と水分計7の測定信号とを繰
り返し取得する。そして、所定時間経過するか、又は重
量信号の変化率が十分小さくなり絶乾状態と判断される
と、処理手段6は乾燥手段8をオフとし、絶乾時の重量
信号データと、水分計の測定信号データを取り込み、測
定を終了する。
【0011】そして、重量信号データを絶乾時でy0、
各時点でyiとすれば、各時点での正しい基準の水分率
ziが処理手段6で次式により得られる(i=0,1,
2,…)。
【0012】 zi=[(yi−y0)/yi]×100[%] (1) また、水分計7の測定信号として得られる、水分の吸収
波長帯における被測定物3からの反射光の測定信号S
と、水分の非吸収帯における反射光の1または2の比較
信号S1、S2を、処理手段6に入力させ、赤外線吸収
率であるその比率信号xiが、絶乾時をx0とし、次式
で求まる(i=0,1,2,…)。
【0013】 xi=2S/(R1+R2) (2) そして、こうして得られた(2)式の水分計7の比率信
号xiと、(1)式の水分率ziとが一次式で表せると
すれば、上記zi,xiのデータから最小自乗法等によ
って次式のような検量線が求まる。
【0014】 z=px+q (3) zは水分率、p,qは定数、xは水分計の測定信号に基
く比率信号である。この(3)式によりxを測定するの
みで水分率zが演算で求められる。
【0015】以上のように自動的に求められた検量線パ
ラメータデータ(この場合p,q)は通信回線15等に
出力されて、水分測定装置2の演算手段16に直接入力
され、水分計17の出力の水分率測定演算に用いられ
る。また、プリンタ14に出力された検量線データによ
り人間が演算手段16に手動で検量線パラメータを間接
的に入力させてもよい。つまり、水分計17についての
測定信号から演算手段18において、比率出力xを求
め、上記(3)式のような検量線に基き、水分率zに換
算され、赤外線による水分率測定が行われる。なお、演
算手段16は、パソコンのようなものでもよく、又は小
形化して、水分計17に組み込み一体としてもよい。
【0016】ところで、上記第1の水分計7と第2の水
分計17との間には、光源、フイルタ、素子等に起因す
る機差があり、上記測定信号S、R1、R2が一致せず
互換性がなく、第1の水分計7での検量線データがその
まま使用できないことがある。この場合、次のように機
差補正を行い、各水分計の特性を一致させておく。
【0017】つまり、上記検量線作成装置1等におい
て、標準の第1の水分計7で第1の基準体31を測定し
たときの測定信号出力R1、S、R2をα、β、γと
し、第2の基準体32を測定したときの測定信号出力を
δ、ε、ζとする。そして、上記検量線作成装置1にお
いて、補正される第2の水分計17で同じ第1の基準体
31を測定したときの測定信号出力R1、S、R2を
a、b、cとし、同じ第2の基準体32を測定したとき
の測定信号出力をd、e、fとする。なお、基準体は、
分光特性がほぼ一定の基準体またはこれと異なる基準体
とされている。このとき機差補正値は、処理手段6によ
り、例えば各々次のように演算される。
【0018】 R1の補正値 A=(α/a)・(δ/d)=(αδ)/(ad) (4) S の補正値 B=(β/b)・(ε/e)=(βε)/(be) (5) R2の補正値 C=(γ/c)・(ζ/f)=(γζ)/(cf) (6) これらを用いて、補正される水分計17の測定信号出力
R1、S、R2とすれば、比率信号xは、2色、3色方
式では次式から求められる。
【0019】 S/R1=(B・S)/(A・R1) (7) S/(R1+R2)=(B・S)/(A・R1+C・R2) (8) このようにして、第2の水分計17の各測定信号出力R
1、S、R2は、標準の第1の水分計7の基準値α、
β、γ、δ、ε、ζに対応するよう補正演算すること
で、第2の水分計17の測定信号は第1の水分計7に対
応するようになり、互換性を持たせることができる。つ
まり、これらの補正値パラメタデータは、演算手段16
に入力されて機差補正が行なわれ、上記標準の水分計7
で求めた(3)式の検量線により水分計17についての
正しい水分率zの測定が行われる。
【0020】なお、上記第1の基準体31、第2の基準
体32を用いた機差補正は、第1の基準体31のみ測定
して補正してもよいし、第2の基準体32のみを測定し
て補正してもよいし、また、上記のように両方の基準体
31、32を測定して補正してもよい。
【0021】更に、こうした補正されたR1、S、R2
を用いて、特公昭61−61623で示される [2S/(R1+R2)]・f(R1/R2) (9) のような補正関数をあらかじめ実験的に求め、これを用
い水分率演算を行なってもよい。なお、この(9)式の
ような補正演算関数、補正方法は種々のものが考えら
れ、F,Gを異なる関数とし水分率Zは一般的には次式
となる。
【0022】 Z=F(S,R1,R2)・G(R1,R2) (10) この補正関数を処理手段6で求め、その他の水分計に組
み込むことで、被測定物3の例えば紙の種別によらな
い、種別毎の個別検量線が不要で1本の検量線で済む検
量線フリーとして水分率測定用の水分計となる。
【0023】このように、検量線の自動測定、検量線フ
リーの関数の演算を標準の水分計のみで行いデータを取
得し、標準の水分計とその他の水分計との機差補正を実
施し特性を合わせておくことで、標準の水分計のデータ
をそのままその他の水分計に用いることができる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、この発明は、被測定
物を乾燥する乾燥手段と、被測定物の重量を測定する重
量測定手段と、被測定物に含まれる水分による赤外線吸
収率を測定するための第1の水分計と、これら重量測定
手段で測定された重量信号及び第1の水分計で測定され
た測定信号に基き検量線を演算するとともに、基準体を
第1の水分計及び第2の水分計で測定したときの各測定
信号に基き第2の水分計の測定信号が第1の水分計の測
定信号に対応するよう補正値を演算する処理手段とを備
えるようにした水分計の検量線作成装置である。このた
め、検量線の作成が自動的に行え、従来のような面倒な
手動作業が不要となり、大幅な省力化が図れる。また、
基準体を測定したときの信号が標準の水分計の基準値に
対応するように補正して水分率を測定するようにしてい
るので、水分計毎に若干の特性の差異により出力が相違
する機差があったとしても、機差の影響は除去され、最
適な標準の検量線により高精度の正しい水分測定信号が
常に得られ、また、紙等の品種の変化に対しても自動的
に対応でき、大幅な工数低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
1 検量線作成装置 2 水分測定装置 3 被測定物 4 載置台 5 重量測定手段 6 処理手段 7、17 水分計 8 乾燥手段 9 温度計 10 制御手段 11 操作手段 12 断熱容器 13、16 演算手段 14 プリンタ 15 通信回線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定物を乾燥する乾燥手段と、被測定物
    の重量を測定する重量測定手段と、被測定物に含まれる
    水分による赤外線吸収率を測定するための第1の水分計
    と、これら重量測定手段で測定された重量信号及び第1
    の水分計で測定された測定信号に基き検量線を演算する
    とともに、基準体を第1の水分計及び第2の水分計で測
    定したときの各測定信号に基き第2の水分計の測定信号
    が第1の水分計の測定信号に対応するよう補正値を演算
    する処理手段とを備えたことを特徴とする水分計の検量
    線作成装置。
  2. 【請求項2】請求項1の検量線作成装置で求めた上記検
    量線データ又は補正値データに基き水分率を測定するこ
    とができる第2の水分計。
JP20397795A 1995-07-18 1995-07-18 水分計の検量線作成装置 Pending JPH0933428A (ja)

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040304