JPS5810136Y2 - 電気抵抗式穀類水分計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電気抵抗式穀類水分計に於て特に試料温度と水
分計本体の温度差が大きい時の測定誤差を無くすように
考慮した穀類温度により自動温度補正の出来る電気抵抗
式穀類水分計に係る。

一般に米や麦などの穀類はその電気抵抗と含有水分率と
に相関性があるので、電気抵抗を測定することによって
含有水分率を測定するようにしている。

しかしながら、このように穀類の水分を電気的に測定し
ようとする場合において、含有水分率は温度の影響を受
けることは周知の事実である。

即ち穀類は同一含有水分率のもとて±１０℃の温度変化
に対して電気抵抗が水分値に換算して±１．０％変化す
るので、穀類温度による温度補正を行なう必要がある。

第１図の如く例えば２０℃を基準にして目盛較正された
水分計で、実際の水分が１５％の米を測定したとすると
２０℃のときは１５％と指示され、３０℃のときは１６
％と指示される。

従って温度補正値に基づき１％マイナスにして始めて正
しい水分値を得ることができる。

一般に電気抵抗式穀類水分計においては電極間に試料を
入れて圧縮粉砕してから測定を行なう方式が採られてい
るが、この方式では、粉砕した試料自体の温度測定が難
しいため、水分計本体の温度によってその補正を行なっ
ている。

即ちこのための温度補正の方法は、従来では電気抵抗式
穀類水分計の函体の一部に温度計を取り付けておき、こ
れによる温度から手動で含有水分率測定値を温度補正す
るか、あるいは電気抵抗式穀類水分計の電気回路に、水
分計の温度を検出する感温素子を組み込んでおいて、自
動的に測定値を補正する方法が採られていた。

第２図イは従来の電気抵抗式穀類水分計の試料皿の平面
図を示し、第２図口は第２図イのＡ−Ａ′断面図を示す
。

第３図は従来の電気抵抗式穀類水分計の電極装置の原理
図を示す。

第２図において１は試料皿本体で絶縁物より構成される
。

２は穀類を入れる個所で通電する必要から金属板より構
成される。

３は測定時に試料の粉砕を良くするための溝である。

測定にあたって、まず一定量の試料としての穀類Ｇを試
料皿１の金属板２上に−並びにすき間なく入れる。

次にこの試料皿１を第３図に示される電極装置に装置す
る。

（なお第２図イに於いて試料Ｇは図面上５〜６粒である
が、実際は金属板２上に一面に採取されている。

）第３図において、電極装置は金属製可動電極１１、金
属板１２および絶縁物より成る固定電極１３から構成さ
れており金属製可動電極１１と固定電極１３上の金属板
１２の各々が電源Ｅ１の正側及び負側にそれぞれ接続さ
れている。

次に上記の被測定穀類試料Ｇを入れた試料皿１を金属板
１２の個所に挿入し、可動電極１１を押し下げて通電さ
せ、穀類の電気抵抗が水分に比例して鋭敏に変化するの
を含有水分率指示メータ１４で読み取る。

温度計付きの電気抵抗式穀類水分計では測定値を温度補
正表により補正して正しい値に温度補正する。

又、電気回路に感温素子を組込んだ電気抵抗式穀類水分
計に於いては、測定値が自動的に温度補正されてメータ
１４に正しい水分％が指示される。

しかしながら、これらの方法はいずれも大気温度（気温
）を計っているのであって、水分測定に供する試料の穀
類温度（穀温）とは全く別のものであるにもかかわらず
、気温嵩穀温とする仮定上に成り立って含有水分の測定
値を得ている。

たまたま気温と穀温か接近している場合はよいが、これ
らがかなり異なる時は（常識的には５℃以上）、許容限
度を越える測定誤差が生じ、この点でしばしば問題にな
っている。

温度差の大きい場合、たとえば、人工乾燥機がら取り出
した穀物の含有水分を測定する場合のように、穀温が高
く、通常周囲温度すなわち気温と一致する水分計本体温
度との間に大きな差があるときは、従来は試料を水分計
の側に放置し、穀温か気温に、ｇｌｌじんでから測定を
行なう方法や、試料を電極間で圧縮粉砕し、穀温が電極
部の金属温度と馴しむのを待って測定する方法がとられ
ている。

これらの方法によると、測定の都度測定者が時計を用い
たり、または感により、馴じむ時間すなわち待ち時間を
測る必要があり特に多数の試料を測定する場合は、測定
作業が煩雑で、不便である。

又このような方法では穀類の水分自体も刻々と変動する
ので、正しい水分率測定を行っているとは言えなかった
。

本考案は従来技術におけるこれらの欠点を解決すること
を目的とするもので、試料皿の金属板の裏面にサーミス
タ等の感温素子を設置し、低温倉庫等穀類の保管場所又
は乾燥機等加工場所に試料皿を穀類と一諸に放置してお
ぎ、試料の含有水分率を測定する際にその試料皿によっ
て測定すれば、感温素子の温度は既に試料の穀温と一致
しており、試料皿内感温素子が水分針内電気回路と接続
されるように構成しておけば、穀温による正しい温度補
正が行なわれる、という原理に立脚するものである。

即ち、本考案は試料を入れるための金属板と、金属板を
埋め込んだ絶縁物より成る試料皿本体と、金属板の裏面
に内蔵され試料の温度に応じて抵抗値が変化する感温素
子と、感温素子に接続された接続端子とを含む試料皿な
らびに、試料朋を挿入する固定電極と、この固定電極と
の間に試料皿を挿入し圧着する金属製可動電極と、接続
端子に接続される受は口と、受は口に接続され試料の温
度補正を行なう温度補正値制御用電子回路と、該両電極
間および温度補正値制御用電子回路に接続され試料の含
有水分率を表示するメータとを有する電気抵抗式穀類水
分計を提供するものである。

以下本考案による電気抵抗式穀類水分計を実施例に従っ
て詳細に説明する。

第４図イは本考案による電気抵抗式穀類水分計に用いら
れる試料皿の平面図、第４図口は第４図イに於いてＢ方
向に見た側面図、第４図ハは第４図イに於いてＣ方向に
見た側面図、第４図二は第４図イの底面図をそれぞれ示
す。

第４図の本考案による試料皿は第２図の従来の試料皿と
同様に２１は高絶縁性プラスチック等より成る試料皿本
体、２２は穀類の試料を入れる高導電性金属板、２２′
は金属板２２の裏側に、その表面と実質的に平行に延在
する凹欠部、２３は測定時に試料の粉砕を良くするため
の溝部を示す。

２４ 、２５は接続端子、２６は感温素子、例えば負特
性サーミスタであり、試料皿本体２１に固着された金属
板２２の裏面に設けられた凹欠部２２′の中に金属板２
２の裏面に接するようにして、絶縁充填剤２９で封入固
定されている。

（なお第４図イに於いて試料Ｇは図面上５〜６粒である
が、実際は金属板２２上に一面に採取されている。

）更に負特性サーミスタ２６の２本のリード線２７．２
８はそれぞれ金属板２２に接触しないようにして試料皿
本体２１の側端部に一体成型されている接続端子２４．
２５に接続される。

リード線２７．２７は空間部で移動しないように負特性
サーミスタ２６と同様に絶縁充填剤２９を流し込んで固
めておく。

第５図は第４図イのＤ−Ｄ’断面図を示す。

第５図より明らかな如く感温素子、例えば負特性サーミ
スタ２６が金属板２２の裏面に接するよう配置され絶縁
充填剤２９で封入固定されている。

第６図は本考案による電気抵抗式穀類水分計の電極装置
を主体とする原理図、第７図は電極装置の試料皿を挿入
する個所の平面図、第８図は第７図の電極装置に試料皿
を装着し可動電極を押し下げて通電状態とした場合の断
面図をそれぞれ示す。

第６図〜第８図において、従来の電気抵抗式穀類水分計
と同様に電極部は金属製可動電極３１．金金属板３２お
よび絶縁物より成る固定電極３３から構成されており、
図から明らかな如く、金属製可動電極３１は含有水分率
指示メータ３４を介して、又金属板３２は直流電源Ｅ２
の正又は負側にそれぞれ接続されている。

次に本考案による電気抵抗式穀類水分計の動作を説明す
る。

まず、測定する穀類と同一温度条件のところに置かれた
第５図に示される試料皿２１の金属板２２上に穀類の試
料Ｇを入れ、固定電極３３に挿入すると試料皿２１の端
子２４．２５と第６図〜第８図に示される電極装置の受
口３５．３６が接続され温度補正値制御用電子回路３７
が形成される。

次に第８図に示す如く可動電極３１を矢印Ｆ方向に押し
下げて試料Ｇを圧着し、これに通電させ、穀類の電気抵
抗に比例して含有水分率指示メータ３４を振らせると同
時に、試料皿２１の端子２４．２５と受口３５ 、３６
とが結合され、含有水分率指示メータ３４との間に設け
られた温度補正値制御用電子回路３７により測定値を穀
類温度に基づく正しい値に温度補正する。

即ち、負特性サーミスタ２６等の感温素子を試料皿の内
部に設置しているので、負特性サーミスタ２６の温度は
穀類の温度（穀温）と合致しており、従って負特性サー
ミスタ２６の温度特性により、温度補正値制御用電子回
路３７を駆動して含有水分率指示メータ３４の振れを補
正すれば穀類温度そのものによる正しい試料の水分が測
定できる。

次に本考案を用いた実際の電気抵抗式穀類水分計の一例
を説明する。

一般に穀類の場合、測定温度を一定にしたときの含有水
分に対するその電気抵抗の関係は第９図に示すように非
直線的なものである。

第１０図は本考案を用いた具体的な回路例である。

この回路例の基本については特許第１０３１８３２号に
詳細に説明されているので詳しい説明は省略する。

第１０図に於いて本考案による電気抵抗式穀類水分計の
電極装置を流れる電流を直線化してＭｌなる信号を得、
試料皿に封入された感温素子が穀類温度そのものによる
温度検出信号を発生し、この温度検出信号ｔ１と温度補
正基準温度信号ｔ。

との差ｔ。

−１１と米・表等穀類の温度補正係数ａ＝−０，１（％
／’Ｃ）とにより温度補正をして温度補正された出力Ｍ
２＝Ｍ１＋ ａ （ｔ 、−ｔ ｏ）を得る。

今、例えば基準温度ｔ。

−２０℃で設計した場合、穀類温度３０℃の水分１５％
の米を測定すると温度による抵抗値変化でＭ、＝１６％
となるが、ａ（ｔｌ−１ｏ）は−０，１（３０−２０）
ニー１％となり、Ｍ２二１６−１＝１５％として温度補
正された水分値を得る。

ここで第１０図に示される電気回路図に於いて定電圧電
源Ｅの両端に、抵抗器Ｒ２，Ｒ３の分圧回路を接続し、
その分圧点から基準温度、例えば２０℃に対応する電位
信号ｔ。

を得る。又、本考案の試料皿内部の感温素子（負特性サ
ーミスタ）２６は、抵抗Ｒ４〜Ｒ７と分圧回路網を構成
し、抵抗Ｒ６との接続的で、試料温度を示す電位信号ｔ
１を発生する。

一方、試料側定材電極対Ｐからの抵抗変化による測定出
力は、リニアライザＬＲを通してリニア化され、潜動変
化分を含んだ信号Ｍ１となる。

試料温度検出信号ｔ１と基準温度信号ｔ。

は減算器Ａに入リ、ｔｏ−１１なる出力を得る。

この温度補正用信号ｔｏ−ｔ１と試料抵抗の出力信号Ｍ
１とは、加重付加算器Ｂに入り、ｔｏ−ｔｌに対して−
ａ（＞０）なる加重をつけて、出力Ｍ２＝Ｍ１＋ ａ
（ｔ １− ｔ ｏ）を得る。

この出力Ｍ２がメータ３４に流れて、温度補正された水
分値が直読される。

したがって本考案による試料皿を用いれば水分計との温
度差の大きい穀類水分を直ちに測定することが出来、そ
の必要から試料皿端部に感温素子２６の接続端子２４．
２５が設けられ、水分計電極部にはこれらの接続端子２
４．２５に対応した受口３５ 、３６が設けられ、試料
皿の挿入と同時に温度補正値制御用電子回路３７に接続
されるようになっており、可動電極３１を下降させて水
分測定を行うと同時にその時の穀類温度で温度補正され
るようになっている。

本考案によれば、第４図に示される如く、試料皿２１が
プラグ・イン・タイプになっているので感温素子（負特
性サーミスタ）２６の鋭敏な温度特性の変化にも即応で
き素人でも容易に装置の操作ができる。

即ち、単に試料皿２１を電極装置に装着しさえすれば、
測定可能な回路状態にできると共に、更に第５図に示さ
れる如く、負特性サーミスタ等の感温素子２６が金属板
２２の裏面の凹欠部２２′に絶縁充填剤２９で封入固定
されているので、感温素子２６の劣化・破損の恐れがな
く、又、従来では測定中の穀類の温度は徐々に電極部に
馴しんで行くので、温度の変動により水分計メータの指
示が安定しなかったが、本考案によれば、感温素子の温
度も穀類と同じ条件で馴しんで行くので、たとえ穀類温
度が変動しても温度補正後の水分値としては、常に正し
い指示値に保たれ、又穀類Ｇの含有水分率の温度補正を
簡単な回路構成によって温度補正の手間をなくし全て自
動的に行なうことができ、穀類Ｇの含有水分率測定を容
易かつ高精度に行なうことができ、又、本考案の重要な
構成要件である試料皿は水分計本体に比べてはるかに構
成が簡単かつ安価で手軽に調達可能であるから、１つの
水分計本体に対し試料皿を複数枚用意して、これらの各
試料皿を種々の温度条件下に於ける穀類Ｇの含有水分率
測定に対応して利用でき、従って種々な環境条件に順応
して精度の高い測定を容易に行なうことが可能となる、
等極めて著しい効果がもたらされるのであって、この種
装置の有用性を一段と高め得るものである。

尚、本考案による試料皿は平常に於ける使用に対しても
勿論測定可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は穀類の水分と温度補正の関係を示すグラフ、第
２図イは従来の電気抵抗式穀類水分計の試料皿の平面図
、第２図口は第２図イのＡ−Ａ’断面図、第３図は従来
の電気抵抗式穀類水分計の電気回路及び電極装置の原理
図、第４図イは本考案による電気抵抗式穀類水分計の試
料皿の平面図、第４図口は第４図イのＢ方向の側面図、
第４図ハは第４図口のＣ方向の側面図、第４図二は第４
図イの底面図、第５図は第４図イのＤ−Ｄ’断面図、第
６図は本考案による電気抵抗式穀類水分計の電極装置を
主体とする原理図、第７図は電極装置の試料皿を挿入す
る個所の平面図、第８図は電極装置に試料皿を装着し可
動電極を押し下げて通電状態とした場合の断面図、第９
図は穀類の含有水分率に対する電気抵抗の関係、及び第
１０図は本考案による電気抵抗式穀類水分計の電気回路
の一例をそれぞれ示す。 ２１・・・・・・高絶縁性試料皿本体、２２・・・・・
・金属板、２２′・・・・・・凹欠部、２４．２５・・
・・・・接続端子、２６・・・・・・感温素子、２７．
２８・・・・・・リード線、２９・・・・・・絶縁充填
剤、３１・・・・・・金属製可動電極、３３・・・・・
・固定電極、３４・・・・・・含有水分率測定メータ、
３５．３６・・・・・・受は口、３７・・・・・・温度
補正値制御用電子回路、Ｇ・・・・・・被測定穀類試料
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一定量の穀類試料を採取した、金属板を有する試料皿を
   一対の可動電極と固定電極間に挿入して該穀類試料を圧
   着し、前記両電極間の電気抵抗値の変化を検出すること
   により、前記穀類試料の含有水分を測定する電気抵抗式
   穀類水分計において：予め被測定穀類試料の近傍に置か
   れてその穀類温度に同化された高絶縁性試料皿本体２１
   に固着された金属板２２の裏面には、その表面と実質的
   に平行に延在する凹欠部２２′を設けて、該凹欠部２２
   ′内で、かつ該金属板２２の裏面に接するようにして感
   温素子２６を絶縁充填剤２９で封入固定して設けるとと
   もに、該感温素子２６のリード線２７．２８は該試料皿
   本体２１の側端部に一体−に設けられた接続端子２４．
   ２５に接続して温度検出信号取出し端子とし、前記感温
   素子２６並びに前記温度検出信号取出し端子に結合され
   て前記感温素子２６と協働する温度補正値制御用電子回
   路３７により自動的に温度補正が行なわれるように構成
   されたことによって、常に該穀類温度に応じて温度補正
   された水分値が表示される前記電気抵抗式穀類水分計。