JPH11118697A

JPH11118697A - インライン粒度分布測定装置

Info

Publication number: JPH11118697A
Application number: JP9286571A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takahashi; 位高橋
Original assignee: TONICHI COMPUTER APPLIC KK; TONICHI COMPUTER APPLICATIONS KK
Current assignee: TONICHI COMPUTER APPLIC KK; TONICHI COMPUTER APPLICATIONS KK
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-04-30
Anticipated expiration: 2017-10-20
Also published as: JP3183853B2; JPH11190691A

Abstract

(57)【要約】【課題】精度の高い粒度分布測定をリアルタイムに行
うことができるインライン粒度分布測定装置を提供する
こと【解決手段】一対の測定ヘッド２（２ａ、２ｂ）は、流
動層処理装置１８内に突設され、各測定ヘッド２ａ、２
ｂは、レーザ光１０と直交するように配置された遮蔽透
明ガラス３（３ａ、３ｂ）と、該遮蔽透明ガラス３より
も開放伝送路１２側に延設された外筒部４（４ａ、４
ｂ）と、該外筒部の先端１６から半径方向内側に回り込
んで遮蔽透明ガラス３側に接近するように延設された内
筒部４（４ａ、４ｂ）により構成された円環状の中空部
１３（１３ａ、１３ｂ）と、外筒部４に形成された少な
くとも一つのエアー流入孔１５（１５ａ、１５ｂ）と、
から構成されて、前記内筒部５内に、遮蔽透明ガラス３
の前面から前記開放伝送路１２へ向かう空気層流１４を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の粒度測定
技術に関するものであり、更に詳細には、流動処理装置
又は空気輸送パイプに取り付けられて、流動層内又は空
気輸送パイプ中の粉体の粒度分布をリアルタイムで、か
つ、正確に測定することができるインライン粒度分布測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、砂糖、コーンスターチ、薬品
等に代表される粉粒体の粒径を合わせる際に行われる粒
度分布測定においては、その都度流動層内又は空気輸送
パイプ中から粉粒体をサンプリングし、検査室等に設置
されたレーザ光式粒径センサーで計測し、計測後の粉粒
体は再び流動層処理装置に戻すという方法が採られてい
る。

【０００３】しかし、この方法では、サンプリング自体
が面倒であるだけでなく、リアルタイムに流動層内の粒
度分布を把握できないという大きな問題があった。

【０００４】そこで、流動処理装置又は空気輸送パイプ
に、インライン方式で粒度分布測定装置の計測部を取り
付けて、流動状態又は輸送状態にある粉粒体を直接的に
計測する技術が考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このイ
ンライン方式を採用した場合は、流動層又は空気輸送パ
イプ中を流動又は移動する粉粒体が、計測部に設けられ
た遮蔽ガラスに付着して汚れてしまうため、レーザ光の
散乱状態に影響が及び、測定誤差の大きな要因となると
いう大きな問題が生じる。

【０００６】そこで、本発明は、計測部に設けられた遮
蔽ガラスに対する粉粒体の付着による汚れを防止して、
精度の高い粒度分布測定をリアルタイムに行うことがで
きるインライン粒度分布測定装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の手段を採用する。請求項１では、
まず、レーザ光発生装置から出力されたレーザ光が通過
する一対の対向する筒型の測定ヘッドが設けられ、該測
定ヘッド間に形成された開放伝送路中に入った粉粒体に
よって発生する散乱光を集光し、散乱角を検知して、粉
粒体の粒度を測定する粒度分布測定装置とし、前記一対
の測定ヘッドを流動層処理装置内部に突設する。そし
て、各測定ヘッドは、レーザ光と直交するように配置さ
れた遮蔽透明ガラスと、該遮蔽透明ガラスの前方を取り
囲むように開放伝送路側に延びる外筒部と該外筒部先端
から半径方向内側に回り込んで遮蔽透明ガラス側に接近
するように延びる内筒部とから構成された円環状の中空
部と、該外筒部に形成された少なくとも一つのエアー流
入孔と、から構成されて、前記内筒部内に遮蔽透明ガラ
スの前面から前記開放伝送路へ向かう空気層流を形成す
る。即ち、エアー流入孔から所定方法により送り込まれ
るエアーは、測定ヘッド内に円環状に設けられた中空部
で滞流しつつ、前記内筒部先端と前記遮蔽透明ガラスの
間の隙間を通り抜けて吹き出し、遮蔽透明ガラス表面に
対して全円周方向から均等に吹きわたり、遮蔽透明ガラ
スから開放伝送路へ向かう空気層流を形成する。この空
気層流は、開放伝送路に入り込んだ粉粒体の測定ヘッド
への侵入を防止するとともに、遮蔽透明ガラス表面に空
気の渦をつくらないので、粉粒体の吹き溜まりを形成す
ることがない。請求項２では、レーザ光発生装置から出
力されたレーザ光が通過する一対の対向する筒型の測定
ヘッドが設けられ、該測定ヘッド間に形成された開放伝
送路中に入った粉粒体によって発生する散乱光を集光
し、散乱角を検知して、粉粒体の粒度を測定する粒度分
布測定装置とし、前記開放伝送路が粉体輸送路を横断す
るように測定ヘッドを粉体輸送パイプに取り付ける。そ
して、各測定ヘッドの構成を請求項１と同様の構成とし
て、前記内筒部内に遮蔽透明ガラスの前面から前記開放
伝送路へ向かう空気層流を形成する。この手段を採用す
ることにより、粉体輸送路内を移動する粉粒体が、開放
伝送路を通過する際に、測定ヘッドへ侵入することがな
く、遮蔽透明ガラス表面に粉粒体が付着することがなく
なる。請求項３では、測定ヘッド内に光伝送路を形成す
る内筒部が、遮蔽透明ガラスから開放伝送路側に向かう
ほど口径が狭くなるテーパー状に形成されたことを特徴
とする請求項１又は請求項２記載のインライン粒度分布
測定装置手段である。この手段により、空気層流の速度
が、遮蔽透明ガラスから開放伝送路側に向かうほどおお
きくなり、開放伝送路に入ってくる粉粒体が測定ヘッド
内へ侵入するのをより確実に防いで、粒度分布の測定精
度をより高める。請求項４では、エアー流入孔が、周方
向等間隔に複数箇所設けられたことを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３のいずれかに記載のインライン
粒度分布測定装置手段である。この手段により、前記内
筒部先端と前記遮蔽透明ガラスの間の隙間を通り抜けて
吹き出すエアーが、遮蔽透明ガラス表面に対して、全円
周方向からより均等に吹きわたり、遮蔽透明ガラス表面
に空気の渦をつくらず、粉粒体の吹き溜まりを形成する
ことがない。請求項５では、粉粒体により発生するレー
ザ光の散乱光を受光センサに集光して散乱角を検知し、
該受光センサに自動焦点機構を設けたことを特徴とする
請求項１、請求項２、請求項３，請求項４のいずれかに
記載のインライン粒度分布測定装置手段である。この手
段により、レーザ光に光伝送路中に使用するミラーや反
射プリズムのズレにより生ずる集光レンズの後の焦点の
ズレを、簡単に光軸調整し、容易に焦点合わせを行うこ
とができる。請求項６では、自動焦点機構が、リアルタ
イム測定中に自動的に焦点合わせができるようにプログ
ラムされたソフトウエアーを備えたことを特徴とする請
求項５に記載のインライン粒度分布測定装置手段を採用
する。この手段では、流動層処理装置内において、リア
ルタイム測定中に温度変化や振動で生じうる光軸のズレ
による焦点ズレを自動的に修正する。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施例につ
いて添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係
る第１の実施例の全体概略図、図２は、同実施例の要部
である測定ヘッド部の断面図、図３は、同実施例の発光
部及び受光部を示すブロック図、図４は、同実施例の受
光センサのチャンネルの構造を示す図、図５は、同実施
例の自動焦点機構の手順を示すフロー図、図６は、同機
構の測定中の手順を示すフロー図、図７は、同実施例の
変形例を示す全体概略図、図８は、本発明に係る第２の
実施例の全体概略図である。

【０００９】以下に説明する本発明に係る第１の実施例
は、レーザ光散乱法に基づく粒度分布測定装置であっ
て、インライン方式、即ち、流動層処理装置等の中に計
測部となる測定ヘッド２を設ける方式の装置であり、具
体的には、粉粒体２０によりレーザー光１０が散乱する
場所となる開放伝送路１２（図１等参照）を流動層処理
装置１８内に設けた装置である。

【００１０】その基本的な原理は、粒度分布測定装置本
体１内に配置されたレーザ発光装置８（Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ）から発射されて、コリメータ９を経たレーザ光１０
が、流動層処理装置１８内で流動する粉粒体２０により
散乱し、この散乱したレーザ光１０を受光し、その強さ
等から散乱物質である粉粒体２０の粒径をリアルタイム
に測定するものである。

【００１１】まず、図１に基づいて、本発明に係る第１
の実施例の構成について説明する。本実施例は、流動層
処理装置１８内に、開放伝送路１２を備えた測定ヘッド
２（２ａ、２ｂ）が突き出して設けられ、流動層処理装
置１８内で流動する粉粒体２０に直接レーザ光１０を照
射して、その粒径をリアルタイムに測定できるように工
夫されている装置である。

【００１２】即ち、この装置によれば、流動層処理装置
１８内から測定時に流動層処理装置１８内から粉粒体２
０を都度サンプリングして、測定室等に持ち帰って測定
する不便が一気に解消されるだけでなく、リアルタイム
で、粒径の変化を継続して測定できる。

【００１３】詳細に説明すると、まず、レーザ発光装置
８（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）から発射されたレーザ光１０
は、コリメータ９で直径が約１４ｍｍのきれいな円形の
平行ビームとなり、第一の反射プリズム６ａで、直角に
反射し、続いて、第二の反射プリズム６ｂで直角に反射
して、測定ヘッド２ａに向かう。

【００１４】続いて、レーザ光１０は、測定ヘッド２ａ
の反射プリズム６ａ側の端部位置に、レーザ光伝送路
（レーザ光１０が通過する道筋をいう。）と直交するよ
うに配置され、遮蔽透明ガラス３ａを通過し、測定ヘッ
ド２ａ内部の光伝送路を経て、流動層処理装置１８に開
口している開放伝送路１２に進行する。

【００１５】この開放伝送路１２は、流動層処理装置１
８内に完全に解放された光伝送路であり、流動装置によ
り流動している粉粒体２０が入り込んで来る部分であっ
て、粉粒体２０による散乱光発生場所、即ち、粒径測定
個所となる。

【００１６】続いて、開放伝送路１２を通過した散乱光
を含むレーザ光１０は、測定ヘッド２ａに対向するもう
一方の測定ヘッド２ｂ内部に形成されている光伝送路を
経て、遮蔽透明ガラス３ｂを通過する。そして、この遮
蔽透明ガラス３ｂを通過したレーザ光１０は、集光レン
ズ７により集光し、受光センサ２１に向かって進行す
る。

【００１７】ここで、上記散乱光は、個々の粉粒体２０
によって生じた散乱パターンがすべて合わさったもの
で、この散乱パターンは粒子の大きさによってどのよう
なパターンによるかを計算できる。即ち、開放伝送路１
２中に様々な大きさの粒子がある場合には、レーザ光１
０は各粒子によって散乱パターンを前方に生じさせる。
そして、この散乱パターンの合わさった散乱光を前方の
集光レンズ７で集光し、多重リング状に形成された受光
センサ２１（後述）によって散乱角に対応した散乱光強
度分布として測定し、この散乱角に対応した散乱光強度
分布から、粒度分布を算出する。

【００１８】尚、受光センサ２１（後述する各チャンネ
ル）で検出した微妙なアナログ信号は、高速データ処理
部２７（図３参照）で電気信号に変換されて増幅器（図
示せず）で増幅された後、ＡＤ変換器（図示せず）によ
ってデジタル値に変換され、データ処理装置・転送装置
（図示せず）を経由してパソコン２６に送られ、粒度分
布が算出されるという構成である。

【００１９】ここで、主に、図２を参照して、本実施例
の要部である測定ヘッド２（２ａ、２ｂ）の構成につい
て詳細に説明する。該測定ヘッド２（２ａ、２ｂ）は、
全体として略円筒形状をなし、左右方向の中央部に設け
られた開放伝送路１２を形成する空間を挟んで対向する
ように配置されている。

【００２０】各測定ヘッド２ａ、２ｂの反射プリズム６
（６ａ、６ｂ）（図１参照）側の端部付近には、遮蔽透
明ガラス３（３ａ、３ｂ）が、光伝送路と直交するよう
に配置されている。この遮蔽透明ガラス３は、装置本体
１と流動層処理装置１８内とを隔成する隔壁として機能
し、粒体２０の侵入を防止する役割を果たしている。

【００２１】しかし、この遮蔽透明ガラス３（３ａ、３
ｂ）が、開放伝送路１２に入り込んでくる測定粉粒体２
０が付着して汚れると、測定に誤差が生じ、測定精度が
低くなるので、常にクリアな状態に保持されている必要
がある。即ち、本実施例は、流動装置内部１８で流動す
る粉粒体２０を直接測定するインライン方式の粒度分布
測定装置であるため、遮蔽透明ガラス３（３ａ、３ｂ）
の汚れの問題を解決することが必須となる。

【００２２】そこで、本実施例においては、測定ヘッド
２（２ａ、２ｂ）に、以下のような工夫を施している。
即ち、各測定ヘッド２ａ、２ｂには、それぞれの遮蔽透
明ガラス３ａ、３ｂよりも開放伝送路１２側に延設して
外筒部４ａ、４ｂを形成する。そして、該外筒部４ａ、
４ｂの開放伝送路１２の空間に臨むそれぞれの先端部分
１６を半径方向内側に直角に屈曲させ、更に遮蔽透明ガ
ラス３ａ、３ｂ側に接近するように延設して、内筒部５
ａ、５ｂを形成する。

【００２３】これにより、開放伝送路１２に開口する光
伝送路を測定ヘッド２ａ、２ｂそれぞれの内部に形成す
るとともに、この光伝送路の周りに外筒部４ａと内筒部
５ａ及び外筒部４ｂと内筒部５ｂに囲まれた円環状の中
空部１３ａ、１３ｂを形成する。

【００２４】ここで、外筒部４ａ、４ｂのそれぞれに
は、各中空部１３ａ、１３ｂに臨むエアー流入孔１５
（１５ａ、１５ｂ）が形成されており、該エアー流入孔
１５からは、図示しないコンプレッサーから供給される
エアー（圧搾空気）が噴出して中空部１３ａ、１３ｂに
流入する。

【００２５】中空部１３ａ、１３ｂに流入したエアー
は、中空部１３ａ、１３ｂ内で滞流しながら、内筒部５
ａ、５ｂの遮蔽透明ガラス３ａ、３ｂに対向する端部２
２（２２ａ、２２ｂ）と遮蔽透明ガラス３ａ、３ｂの間
に形成された隙間２３（２３ａ、２３ｂ）から吹き出
す。

【００２６】この手段により、遮蔽透明ガラス３ａ、３
ｂの全円周方向から半径方向内側に向かう比較的に速度
の遅い均等な空気層流１４を形成することができる。こ
のため、遮蔽透明ガラス３ａ、３ｂの表面に空気の渦を
形成することがなく、そのまま内筒部５ａ、５ｂに沿っ
て、開放伝送路１２へ向かうスムーズな空気層流１４が
形成されて、粉粒体２０の測定ヘッド２ａ、２ｂ内への
侵入が阻止される。

【００２７】即ち、遮蔽透明ガラス３ａ、３ｂの表面に
空気の渦をつくらないため、粉粒体２０の侵入による吹
き溜まりを一切形成することがなく、常に、遮蔽透明ガ
ラス３ａ、３ｂ表面をクリアな状態に保持することがで
きる。

【００２８】尚、エアー流入孔１５を、外筒部４に周方
向等間隔に複数箇所設ければ、遮蔽透明ガラス３ａ、３
ｂの全円周方向から半径方向内側に向かう速度の遅い、
より均等な空気層流１４を形成することができる。

【００２９】また、内筒部５ａ、５ｂを遮蔽透明ガラス
３ａ、３ｂから開放伝送路１２側に向かうほど口径が狭
くなるテーパー状に形成してあるため、この空気層流１
４は、開放伝送路１２側に向かうほどその流速が大き
く、開放伝送路に臨む位置では最大となる。これによ
り、粉粒体２０が飛散して、遮蔽透明ガラス３ａ、３ｂ
側へ侵入することをより有効に防ぐことができる。

【００３０】以下、主に図３から図６に基づいて、本実
施例の受光部及び自動焦点機構の構成について説明す
る。まず、受光部について説明すると、レーザ発光装置
８（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）から発射されて、コリメータ９
を経た平行なレーザ光１０は、集光レンズ７を通過して
その先で焦点２４を結ぶ。この焦点距離Ｆに合わせて受
光センサ２１を設置する。この受光センサ２１には、複
数のチャンネルから構成されるセンサが設けられてい
る。

【００３１】具体的には、受光センサ２１の中心は、第
１チャンネル（半径９０ミクロン程度のもの）２１ａが
あり、その外側には同心円状の第２チャンネルのセンサ
２１ｂが形成され、さらにその外側には半同心円状の第
３チャンネルのセンサ２１ｃ（同様に２１ｄ、２１ｅ，
２１ｆと続く）という構成で、外側に広がる多重リング
状に交互に計３２チャンネルのセンサが設けられてい
る。このセンサー２５の値は、パソコン２６からのセン
サー値読み込みのコマンドによって、計３２チャンネル
のセンサ値が、該パソコン２６に送られて解析される。

【００３２】次に、受光センサ２１に取り付けられた自
動焦点機構１１は、Ｘ軸およびＹ軸の移動ステージ１１
ａと、該ステージを１ステップにつき２０ミクロンずつ
前後に動かすことができるステッピングモータ１１ｂと
から構成されている。

【００３３】焦点距離Ｆの位置で絞られたレーザ光１０
は、前記した受光センサ２５の中心の第１チャンネル２
５ａに集中すると、その値が最大にになり、その外側の
第２チャンネルの値が最小になった状態が、焦点２４が
合った状態となることから、パソコン２６に予め組み込
まれたプログラムで、焦点２４を第１チャンネルに移動
させる。

【００３４】図５に示す、自動焦点合わせのフロー図を
参照して、上記した自動焦点合わせの手順を説明する。
まず、ステップ１（以下「Ｓ１」という。）では、ステ
ッピングモータ１１ｂにより移動ステージ１１ａを上下
左右に動かして各地点でのセンサ値を読み込む。Ｓ２で
は、最も焦点２４に近い位置にセンサを移動させ、続い
てＳ３では、再び、移動ステージ１１ａを上下左右に移
動して各地点でのセンサ値を読み込む。そして、Ｓ４で
は、現在地が最も焦点に近い点か否かを予め入力されて
いる最大値と比較判断し、ＹＥＳの場合は、Ｓ５で自動
焦点合わせを終了し、ＮＯの場合は、再びＳ２に戻って
焦点合わせを行う。

【００３５】以上説明した自動焦点機構１１により、本
実施例では、散乱光をセンサ２５に集光して散乱角を検
知する受光センサ２１に自動焦点機構１１を設けること
により、焦点合わせを測定前に行うことができる。

【００３６】しかしながら、レーザ光伝送路中に集光レ
ンズ７や反射プリズム６を使用しているため、測定中の
温度変化や振動によって、これらの部材のわずかなズレ
が生じると、光軸がずれて、受光部の焦点２４のズレを
引き起こしてしまう。従って、リアルタイム測定中にお
いても、自動的に焦点合わせを行うことができれば、イ
ンライン方式の粒度分布測定において、安定したリアル
タイム測定が可能となる。

【００３７】一方、リアルタイム測定中に焦点２４がず
れているか否かは、受光センサ２１のどの部分にレーザ
光１０が焦点２４を結んでいるかを測定することにより
判断することができる（受光センサ２１の中心にレーザ
光１０が、焦点２４を結んでいるときに焦点が合ってい
る。）。

【００３８】そこで、リアルタイム測定中に光軸がずれ
て焦点２４が合わなくなった場合に、自動的に自動焦点
機構１１を作動させるようにプログラムを組んだソフト
ウエアで自動焦点機構１１を制御する構成とすることに
より、リアルタイム測定中の自動焦点合わせを行う。

【００３９】以下、測定中の自動焦点合わせの手順を図
６に基づいて説明する。まず、Ｓ１０では、測定間隔Ｔ
秒と測定回数Ｎ回を設定し、続くＳ１１で、自動焦点合
わせを行って装置を測定可能な状態にした後、Ｓ１２で
連続測定を開始する。そして、Ｓ１３で焦点が合ってい
るか否かを判断し、ＹＥＳの場合は、Ｓ１４で粉粒体２
０の粒度分布測定を開始し、Ｓ１５で粒度分布の計算を
行う。

【００４０】Ｓ１５での計算が終了すると、Ｓ１６で測
定回数が所定のＮ回に達しているかを判断して、Ｎ回に
達している場合は、Ｓ１７自動焦点合わせを終了する。
一方、Ｓ１３での判断がＮＯの場合、即ち焦点が合って
いない場合は、Ｓ１８で再び前記Ｓ１からＳ５同様の自
動焦点合わせを行った後、Ｓ１４、Ｓ１５へと進む。

【００４１】また、Ｓ１６で測定回数が所定のＮ回に達
していない場合は、Ｓ１９で所定の測定間隔Ｔ秒が経過
しているかを判断して、経過している場合には、再びＳ
１３に戻って、上記同様に進行する。一方、測定間隔が
Ｔ秒に達していない場合には、再度Ｔ秒経過しているか
の判断を繰り返し、Ｔ秒経過後にＳ１３に戻って上記同
様に進行する。

【００４２】尚、本実施例の自動焦点機構においては、
上記手順で行っているが、必ずしも当該手順に限定した
ものではなく、焦点合わせのアルゴリズムは適宜選択す
ることが可能である。

【００４３】次に、図７に示す、第１の実施例の変形例
を説明する。上記した実施例と異なる点は、流動装置１
８内部に突設された測定ヘッド２（２ａ、２ｂ）の配置
の仕方にある。即ち、図１に示す実施例においては、測
定ヘッド２ａ、２ｂ間の光伝送路が流動層装置１８の側
壁１８ａと直交するように構成されているのに対して、
本変形例では、測定ヘッド２（２ａ、２ｂ）間の光伝送
路が流動層処理装置１８の側壁１８ａに沿う方向となる
ように構成されている点で相違している。

【００４４】また、レーザ発光装置８（Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ）から発射されて、コリメータ９を経たレーザ光１０
が、図１に示す実施例においては、第一の反射プリズム
６ａで、直角に反射し、続いて、第二の反射プリズム６
ｂで直角に反射して、測定ヘッド２ａ、２ｂのを光伝送
路を通過し集光レンズ７に向かう構成であるのに対し
て、本変形例では、第一の反射プリズム６ａで直角に反
射し、続いて、測定ヘッド２ａ、２ｂ内の光伝送路を通
過した後、第二の反射プリズム６ｂで直角に反射して、
集光レンズ７に向かう構成である点においても相違して
いる。

【００４５】それ以外の構成においては、上記第１の実
施例と同様の構成である。該変形例と上記実施例を考慮
すれば、流動層処理装置１８内部の構造等によって、適
宜に測定ヘッド２の配置方法を選択することが可能であ
る。

【００４６】次に、図８に示す本発明に係る第２の実施
例について説明する。図４に示す符号１７は、パイプ等
からなる粉体輸送路を示している。本実施例において
は、粉体輸送路１７の途中に、該輸送路１７を挟むよう
に測定ヘッド２ａと２ｂを対向配置し、粉体輸送路１７
を直交して横切るレーザ光１０伝送路を設けている。

【００４７】即ち、測定ヘッド２ａ、２ｂに挟まれた粉
体輸送路１７の空間部分１９が、開放伝送路１２の役割
を果たして、輸送中の粉粒体２０にレーザ光１０が照射
され、散乱光が発生する構成となっている。

【００４８】尚、本実施例の測定ヘッド２ａ、２ｂの構
造については、前記第１実施例で示す構造と同一であ
り、同一の符号を付すことによりその説明は省略する。
また、自動焦点機構１１の構成及びその焦点合わせの手
順についても同様である。これにより、空気輸送中の粉
粒体２０の粒度分布をリアルタイムで測定することがで
きるので、トナー等の粉粒体２０の粒度分布測定にも好
適である。

【００４９】

【発明の効果】本願により開示される発明の効果を列記
して説明すれば、以下の通りである。（１）一対の測定ヘッドを流動層処理装置内部に突設
し、該測定ヘッドに設けたエアー流入孔から所定方法に
より送り込むエアーが、測定ヘッド内に円環状に設けら
れた中空部で滞流しつつ、前記内筒部先端と前記遮蔽透
明ガラスの間の隙間を通り抜けて吹き出し、遮蔽透明ガ
ラス表面に対して全円周方向から均等に吹きわたるとと
もに、遮蔽透明ガラスから開放伝送路へ向かう空気層流
を形成するので、開放伝送路に入り込んだ粉粒体の測定
ヘッドへの侵入を防止し、かつ、遮蔽透明ガラス表面に
粉粒体の吹き溜まりを形成することがない。従って、遮
蔽透明ガラス表面を常にクリアな状態に保持することが
でき、測定誤差のない高精度のリアルタイムの粒度分布
測定を行うことができる。

【００５０】（２）開放伝送路が粉体輸送路を横断する
ように測定ヘッドを粉体輸送パイプに取り付け、（１）
同様の空気層流を測定ヘッド内に発生させることによ
り、測定ヘッド内への粉粒体の侵入を防止し、かつ、遮
蔽透明ガラス表面に粉粒体の吹き溜まりを形成しないよ
うにしたため、粉体輸送路内を移動する粉粒体の粒度分
布をリアルタイムで正確に測定できる。

【００５１】（３）測定ヘッド内に形成された内筒部
が、遮蔽透明ガラスから開放伝送路側に向かうほど口径
が狭くなるテーパー状に形成したことにより、空気層流
の速度が、遮蔽透明ガラスから開放伝送路側に向かうほ
ど大きくなり、開放伝送路に入ってくる粉粒体が測定ヘ
ッド内へ侵入するのをより確実に防いで、粒度分布の測
定精度をより高めることができる。

【００５２】（４）エアー流入孔を、測定ヘッド外筒部
に周方向等間隔に複数箇所設けたことにより、遮蔽透明
ガラスの全円周方向から、より均等なエアーを遮蔽透明
ガラスに吹き付けることができるので、さらに測定精度
を高めることができる。

【００５３】（５）粉粒体により発生するレーザ光の散
乱光を受光センサに集光して散乱角を検知し、該受光セ
ンサに、自動的に自動焦点機構を作動させるようにプロ
グラムを組んだソフトウエアにより制御された自動焦点
機構を設けたことにより、リアルタイム測定中の温度変
化や振動に起因するレーザ光伝送路中に使用するミラー
や反射プリズムのズレにより生ずる光軸のズレを、自動
的に調整して焦点合わせを行うことができるので、イン
ライン方式の粒度分布装置の高精度のリアルタイム測定
を長時間連続して安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の全体概略図

【図２】同実施例の要部である測定ヘッド部の断面図

【図３】同実施例の発光部及び受光部を示すブロック図

【図４】同実施例の受光センサのチャンネルの構造を示
す図

【図５】同実施例の自動焦点機構の手順を示すフロー図

【図６】同機構の測定中の手順を示すフロー図

【図７】同実施例の変形例を示す全体概略図

【図８】本発明に係る第２の実施例の全体概略図

【符号の説明】１粒度分布測定装置本体２（２ａ、２ｂ）測定ヘッド３（３ａ、３ｂ）遮蔽透明ガラス４（４ａ、４ｂ）外筒部５（５ａ、５ｂ）内筒部８レーザ光発生装置１０レーザ光１１自動焦点機構１２開放伝送路１３（１３ａ、１３ｂ）中空部１４空気層流１５（１５ａ、１５ｂ）エアー流入孔１６外筒部先端１７粒体輸送路１８流動層処理装置２０粉粒体２１受光センサ２２（２２ａ、２２ｂ）隙間２３（２３ａ、２３ｂ）内筒部先端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光発生装置から出力されたレーザ
光が通過する一対の対向する筒型の測定ヘッドが設けら
れ、該測定ヘッド間に形成された開放伝送路中に入った
粉粒体によって発生する散乱光を集光し、散乱角を検知
して、粉粒体の粒度を測定する粒度分布測定装置であっ
て、前記一対の測定ヘッドは、流動層処理装置内部に突設さ
れるとともに、各測定ヘッドは、レーザ光と直交するように配置された
遮蔽透明ガラスと、該遮蔽透明ガラスの前方を取り囲むように前記開放伝送
路側にびる外筒部と該外筒部先端から半径方向内側に回
り込んで遮蔽透明ガラス側に接近するように延設された
内筒部とから構成された円環状の中空部と、該外筒部に形成された少なくとも一つのエアー流入孔
と、から構成されて、前記内筒部内には、遮蔽透明ガラスの前面から、前記開
放伝送路へ向かう空気層流が形成されたことを特徴とす
るインライン粒度分布測定装置。
【請求項２】レーザ光発生装置から出力されたレーザ光
が通過する一対の対向する筒型の測定ヘッドが設けら
れ、該測定ヘッド間に形成された開放伝送路中に入った
粉粒体によって発生する散乱光を集光し、散乱角を検知
して、粉粒体の粒度を測定する粒度分布測定装置であっ
て、前記開放伝送路が、粉体輸送路を横断するように設けら
れるとともに、各測定ヘッドは、レーザ光と直交するように配置された
遮蔽透明ガラスと、該遮蔽透明ガラスの前方を取り囲むように開放伝送路側
に延びる外筒部と該外筒部先端から半径方向内側に回り
込んで遮蔽透明ガラス側に接近するように延びる内筒部
とから構成された円環状の中空部と、該外筒部に形成された少なくとも一つのエアー流入孔
と、から構成されて、前記内筒部内には、遮蔽透明ガラスの前面から、前記開
放伝送路へ向かう空気層流が形成されたことを特徴とす
るインライン粒度分布測定装置。
【請求項３】前記内筒部は、遮蔽透明ガラスから開放伝
送路側に向かうほど口径が狭くなるテーパー状に形成さ
れたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のイン
ライン粒度分布測定装置。
【請求項４】前記エアー流入孔が、周方向等間隔に複数
箇所設けられたことを特徴とする請求項１、請求項２、
請求項３のいずれかに記載のインライン粒度分布測定装
置。
【請求項５】前記散乱光を受光センサに集光して散乱角
を検知し、該受光センサには、自動焦点機構が設けられ
たことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３，請
求項４のいずれかに記載のインライン粒度分布測定装
置。
【請求項６】前記自動焦点機構が、リアルタイム測定中
に自動的に焦点合わせができるようにプログラムされた
ソフトウエアーを備えたことを特徴とする請求項５に記
載のインライン粒度分布測定装置。