JPS58162839A - 水分含有率測定装置 - Google Patents

水分含有率測定装置

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JPS58162839A
JPS58162839A JP4562182A JP4562182A JPS58162839A JP S58162839 A JPS58162839 A JP S58162839A JP 4562182 A JP4562182 A JP 4562182A JP 4562182 A JP4562182 A JP 4562182A JP S58162839 A JPS58162839 A JP S58162839A
Authority
JP
Japan
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heating
sample
moisture
value
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP4562182A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Shindo
進藤 治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KETSUTO KAGAKU KENKYUSHO KK
Kett Electric Laboratory
Original Assignee
KETSUTO KAGAKU KENKYUSHO KK
Kett Electric Laboratory
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Publication date
Application filed by KETSUTO KAGAKU KENKYUSHO KK, Kett Electric Laboratory filed Critical KETSUTO KAGAKU KENKYUSHO KK
Priority to JP4562182A priority Critical patent/JPS58162839A/ja
Publication of JPS58162839A publication Critical patent/JPS58162839A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G01N5/04Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder
    • G01N5/045Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder for determining moisture content

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  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は試料物質の水分含有it (c−21111熱
装置と天秤装置を用い自動的に測定する装置に関し、特
にここで提供する発明装置はいわゆる加熱乾燥式水分測
定装置に関する。
加熱乾燥式水分測定装置は加熱装置として赤外線ランプ
′lkf用し天秤装置にょ多試料の初期重量およびその
重量減少分を測定する。時間(分)あたシの試料重量減
少量が所定値以下になったとき「恒量に達した」と判断
されその時の重量減少菫と初期重量とから含水率が求め
られる。
このような方式の水分測定装置は、TI8.JASで定
められた加熱乾燥法による水分測定に代るものとしてあ
らゆる試料に適応でき、高い8度が得られる反面、初期
重量の測定、加熱温度の設定、乾燥時間の確g(恒量に
達する時間)、水分測定値の記録等のため常に測定者が
付いていなければならない欠点がある。
このような欠点全解消するために、測定試料の重量減少
割合と乾燥時間の関係が加熱温度を一定とすれば#ミぼ
一様に特定され各試料は固有の特性を有することを利用
して、試料ごとにカロ熱温度。
乾燥時間を予め設定し重tg少が止まったとき(恒量に
達したとき)に水分値を自動的に表示させる方式が提案
されている。
本発明はこれを更に発展させた本のであり、測定試料を
選択するために押ボタンスイッチを用い「玄米」、「精
米」、「砂糖」等の押ボタンを水分測定装置に組込むこ
と全基本的に考えたものであるが、これでは多種類の試
料に対応できない欠点がある。
本発明はこのような欠点を解消するためになされたもの
であり、試料ごとにカードを用意し、このカードに試料
ごとの乾燥時間および加熱温度が予め記憶され、このカ
ードを選択して入力端子にセットし任意の重量(ある程
度限定される)の試料を試料皿に採出した後測定を開始
することによ)カードの水分減少割合に準じて自動的に
加熱温度および乾燥時間が設定され最終水分値が表示さ
れる水分含有率測定装置の提供を目的とする。
以下、本発明に係る測定装置の一実施例を添附図面につ
いて説明する。第1図は本発明装置の構成を示すゾロツ
ク図である。1は加熱装置部であ夛、加熱器10および
加熱制御回路12を含む。
加熱器10は加熱制御回路12からの制御信号によりO
N・QF’? される。2は測定装置部であり1皿27
を有する天秤20、増幅器21、A/Dコンバータ22
t−含む重量測定部分と、温度検出系子24、増幅器2
5、A/Dコ/バータ26を含む加熱温度測定部分と、
ムAコンバータ22および26からのデジタル信号を受
ける入出力制御部分23から成る。3は入力装置部であ
夛1時間設定スイッチ30、温度設定スイッチ31、メ
モリカード入力部32およびこれらの入力情報を受は入
れる入出力制御部33を含む。メモリカード入力部32
は試料ごとに用意され試料ごとの乾燥時間および加熱温
度が予め記憶されたメモリカードを受は入れる。時間設
定スイッチ30および温度設定スイッチ31はメモリー
カードが用意されていない試料について乾燥時間および
加熱温度全手動で設定するときに使用される。4は表示
装置部であ夛、乾燥時間を表示する時間表示部分40と
、加熱温度を表示する温度表示部分42と、試料の水分
含有率又は水分含有重量を選択的に表示する水分表示部
分44と、これらの表示部分に対応して設けられこれら
の表示部分に表示信号を供給する入出力制御部分41,
43.45とを含む。5はアドレス制御部であシ、アド
レス制御レコーダ50を含む。アドレス制御レコーダ5
0は測定装置部2、入力装置部分3および表示装置部4
のそれぞれの入出力制御部分のアドレス制御をするため
のタイミング信号を発生する。Tは演算装置部であシ、
周辺インターフェースアダプタ(p工Al)61、中央
処理ユニット(MPU ) 62、リードオンリーメモ
リ(ROM ) 63 、ランダムアクセスメモリ(R
AM ) 64、アドレス制御レコーダ50、および周
辺インターフェースアダプタ(PIエム)65をハード
ウェアにて制御する。Pエム161 はFB端子から加
熱制御回路12に制御信号全印加し、FA端子において
入出力制御部分23および33からのデジタル入力信号
を受は入れる。MnB2はAB端子からPlよ61.R
OM63、RAM64、Pエム265 およびアドレス
制御レコーダ50のそれぞれのムB端子金介してアドレ
ス信号を供給する。RQM 63はDB端子からP工A
16LupU62、RAM 54およびPエム265 
のそれぞれのDB 端子を介してデータ信号を供給する
。7は選択スイッチ部であシ、装置全体を動作および停
止させるスタート/ストップスイッチ、メモリカードに
よる温度と時間の自動設定および手動による温度と時間
の設定全選択する選択スイッチ、および動作中における
設定された時間と温度全確認するための確認スイッチ群
70から構成される。
選択スイッチ群70からのスイッチ信号はコントロール
ラインを経てPエム、61、MPU 62、ROM$3
.RAM54、アドレス制御レコーダ50およびPエム
265のそれぞれOCR端子に印加される。
次に不発明装置の動作を第2図に示されたフローチャー
トと共に説明する。ステップ100において、電源スィ
ッチが投入されると、装置が動作可能な状態にするため
に演算装置部7の各構成部分が初期状態に設定される。
ステップ101において、ストップ(8TOP )  
信号の有無が判別され。
ストップ信号が存在すると、演算結果がホールド状態に
される。ステップ102において、天秤20によシ試料
の重量がアナログ信号として検出されこれをデシタル信
号に変換した後PIA1のP入端子に印加される。MP
U 62はPエム161のDB端子からデータバスを経
て試料重量データを取9込む。ステップ103において
、MPU 52はPIエム161ら取シ込んだ重量デー
タの良否判定、誤差補正、平均値等のサンプリング演算
を行う。その演算結果はRAM 54にストアされる。
ステップ104において1選択スイッチにより水分含有
重量(g)又は水分含有率←)が選択され(g) を選
択すればステツf106に進み、(9))を選択すれば
ステップ105において水分含有率の演算が行われる。
水分含有率は(初期N蓋−恒量時]1j1.)/初期重
量×100←)で表わされる。ステップ106において
、(7)演算又はC)演算データに応じてP工A255
から表示データが水分表示部44に選択的に表示される
ステップ107において、メモリスイッチによ少メモリ
部分にデータ値を記憶動作させるか判別する。データ値
記憶動作中であれば、ステップ108においてそのデー
タ値がどこのアドレスに記憶されることが可能か會アド
レススイッチにより判別する。設定が可能であれば、ス
テップ109においてPIA151  から温度設定デ
ータの取込み全行い、ステップ110においてPIA1
5 l  がら時間設定データの取込みを行う。ステラ
7’109およびステラf110はメモリカードにより
入力するときは温度設定データおよび時間設定データの
取込みを同時に行う。
ステップ107において記憶動作でないとき、ステップ
200において処理ルーチン回数が奇数か偶数かが判別
される。処理回数が奇数のとき、ステップ201におい
て自動か手動かを判別する。
自動(すなわち予定のデ〜りで処理を行う場合)および
手動(すなわちメモリカードおよびノリセーットスイッ
チによる場合)は選択スイッチにより行なわれる。自動
のときはステップ202において設定値がどのアドレス
にあるが全判別し、その設定データが読み出される。手
動の場合はステップ203においてPIA15 i  
から時間設定データが取込まれる。ステップ204にお
いて、スタートスイッチによルタイマー動作が開始され
ているかどうかが判別される。タイマー動作がまた開始
されていなければ、ステップ205においてタイマー動
作が開始される。ステップ206において、モニタース
イッチによ)′lJJ作途中において設定時間データの
確認の判別がなされる。モニタースイッチがオンされれ
ば設定時間データが読み出され(ステップ207)、モ
ニタースイッチがオフであれば現在の動作時間データが
読み出される(ステップ208)。読み出された時間デ
ータはステップ209においてPIエム265から出力
表示される。ステップ210において設定時間データ値
とタイマー値が一致したかどうかを判別し、一致してい
ればステップ211において加熱器がオフさくホールド
)される。
ステツノ210において、設定値とタイマー値が不一致
のときはステップ101に戻り、上記ステップを繰返す
。繰返し処理ルーチン数が偶数のときは、ステップ30
0において自動処理が手動処理かの判別がなされる。自
動処理のときはステップ301において予定設定値のア
ドレス判別が行なわれ、その設定温度データが読み出さ
れる。
手動処理のとぎはステップ302においてシリセットス
イッチ又はメモリーカードにょ多温度設定データがPエ
ム161 から取込まれる。ステップ303において、
 A/D変換された実際の温度デー/ カPIA161
  からMPU62に取込まれる。ステップ304にお
いて装置が動作しているがどうかが判別され、動作して
いればステップ305において設定温度と測定温度の差
が演算され温度差に比例した加熱器制御信号が発生する
(ステップ306)。ステップ307において動作中の
設定温度の確認の判別が行われる。モニタースイッチが
オフであれば測定温度が絖み出される(ステラf309
 )。読み出された温度データはPIA2.65から温
度表示部40において出力表示される(ステップ310
)。ステップ310からステップ101に戻シ同様のス
テップを繰返す。加熱温度は一般的には測定開始のとき
には高目に設定し、測定終期には低目に設定する。
一般に穀物の乾燥による水分値測定においては、第3図
(−)、(b)のように水分乾燥曲線が漸近線ム(水分
の絶乾値)が一定であっても、また乾燥時間が一定であ
っても、乾燥途中の水分値曲線は、被測定試料、水分値
、初期重量等の違いにより 一つの曲線とすることが出
来ず、また近似的にするとしても、厳密な分類データを
数多く取らねばならず、ましてこれをマイコン等に記憶
させるのもたいへんである、よってこれを能率よく正確
に行う為めにマイコン等によシ乾燥途中のデータによ)
漸近線を見い出し乾燥曲線回帰を行い水分値を見つけ出
す方法により、乾燥時間の自動化と乾燥時間の短縮がで
きる。
実験による乾燥法の水分値曲線は第6図(0)のような
ものである。この曲線を数学的に解析するとニュートン
・ラファソンの反復法、スコアリング法を応用して最小
2乗法(重みづけ最小2乗法)によシデンバーツ曲線x
 =L+(U−L)θ−8を解くと、 ただしL:初期値 U:終シ値(漸近線) A:定数 B:定数 t:時間 り、U、A、B%t:未知の正の母数 時間1a での水分値を表わす確率変数Xa に対する
インパーツ模型は Xα= L+(U−L)e−θムーBtα+eαα=1
.2.3.4.・へ・n ea:xaの誤差の確率変数 n個のデータ (xz、tll(X2+t2)+(X3
+t3)+ ”’(x(1+ tn)にもとすく4つの
未知の母数の最小2乗推定値は これを反復法によfiLとUt−第1近似値を既知の値
として −L Z = log(−1og−) = A−Bt−L とする。
Lはスイッチを入れた後最初の測定値とする。
以後一定時間ごとにデータをマイコンに取込み記比較し
Iβ−x4≦0.2(適当と思われる数字)になるまで
データの取込みを行いXβ−χ4≦0.2になったらX
β+0.5の値iUの値として定める。
2とtとの関係は線形となる。しくχ〈Uにおいて適当
な重みWaに対して Ql=ΣWa(Za−A+Bta)2に最φにするム、
Bのα;1 推定値を求める。つぎにその人とBi与えられたA−B
tα X(1=L+(T:I L)e ’   はz == 
L+(U L)uとなシ、XとUの関係は線形となる、
そこで Q2;Σ1xa−L (U−L)uα)2 を最小にす
るLおよびα;1 Uの値を求め、それをLおよびUの新しい推定値とする
。以下この手続をA、B%L、Uめ推定値がある程度安
定するまで繰シ返す。うぎに、これらの値を初期値とし
てスコアリング法を適用し、順次得られた推定値を修正
して4つの未知の母数の同時推定値を求め      
    A−BtX=L+ (U L)e−8の 曲線を定める。この曲線にデータXβ、tβ後の1β+
1 全代入してXβ+1 の値を計算し実迎」値x/+
1の値と比較してIM’/+I X/+11:so、 
2であれば、式x==L+(U−L)e ’   にx
β+n(nは実験により定める正の、数)になるt%n
 f−代入して目的水分値を求める。
以上の方法によれば、自動的に乾燥時間が決められ、正
確な水分値を求めることが出来、また乾燥初期の乾燥率
は大きく、漸近線に近ずくほど乾燥率は小さくなシ、乾
燥時間が長くなるのでこ声を計算によシ算出すれば時間
の短縮が出来る。このように、メモリカード方式とすれ
ば1本発明「水分含有率測定装置Jの使用者は新しい測
定対象試料に対して次々にカードを提供することによシ
種々の試料の水分測定に対応できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る測定装置の構成を示すデpツク図
、M2図は本発明装置の動作を説明するためのフローチ
ャート、および第6図(a)、 (b)、 (0)は水
分含有率と乾燥時間の関係を示す図である。 1・・・加熱装置部 2・・・測定装置部 3・・・入力装置部 4・・・表示装置部 5・・・アドレス制御部 6・・・演算装置部 7・・・選択スイッチ部 第3図 屹壕q−藺iH’1 乾煉時聞(珍) を 転庫叶聞(紗) 昭和58年1 月10口 特許庁長官殿 り事件の表示 昭和57年特許願第 45621  月2、発明の名称 水分含有率測定装置 3、袖山をする者 事1′トとの関係 牛’fd’l出病人住  所 氏?・    株式会社ケット科学研究所(名  l!
、) 4、代」]1′人 昭(II   l:   月  日 6、袖山により増加する発明の数 7、袖11Q)対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 図面 8、袖!1.の内容  別紙のとおり 1.111  明細書第12ページ、第2行の「反復法
、」の直後に「又はjを挿入する。 (2)同第12ページ、第6行の「初期値」を「下限値
1と訂正する。 (3)同第13ページ、第8行から第13行の「Lは・
・・・・・定める。」を以下のように訂正する。 f<r=はスイッチを入ねた後最初の測定値とする。以
後一定時間ごとにデータをマイコンに取込み記憶演算し
て、xoの時の終り値Uaと、ある時間後X、yの時の
終り値Uβとな比較し1xβ−−1≦0.2(適当と思
われる数字)になるまでデータの取込みな行い、l X
7  Xa l≦0.2になった時の値をUの値と定め
る。)j (4)  同第16ページ、第15行の[過当な重みW
Qに対してJをjw、−7丁(分散値の逆数、ただしδ
2(−?″ルタ:関数Xの分散)としてjと訂正する。 (5)  同第14ページ、第8行の[スコアリング法
」す[ニュートン、ラファソンの漸近法1と訂正する。 16)  同第14ページ、第11行から第16行の「
この曲線に・・・・・・・・・求める。」を以下のよう
に訂正する。 1この曲線式にて、 X、 、 Xβの時の終り値Ua
とUbとを算出して、IUb−IJal≦0.02いl
的当と思われる数字)であればその時のUの値を正しい
終り値として定め、これにり水分値を求める。j 2、 図面の第6図telを添付のものと差しかえる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 試料を加熱する加熱手段と、前記試料の重量および加熱
    温度を測定しその重量を表示する電気信号および加熱温
    度を表示する電気信号を発生する測定手段と、前記試料
    に対応して選択され前記試料の所定の加熱時間および加
    熱温度情報が記憶されたメモリカードと、該メモリカー
    ド上受は入れる入力手段と、前記測定手段からの″jL
    t信号および加熱温度信号並びに前記入力手段からの所
    定の加熱時間信号および加熱温度信号に基づいて前記試
    料の水分含有率を演算する演算手段と、該演算手段から
    の水分含有率信号に基づいて前記試料の水分含有率全表
    示する表示手段とt含むことを特徴とする水分含有率測
    定装置。
JP4562182A 1982-03-24 1982-03-24 水分含有率測定装置 Pending JPS58162839A (ja)

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JP4562182A JPS58162839A (ja) 1982-03-24 1982-03-24 水分含有率測定装置

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JP4562182A JPS58162839A (ja) 1982-03-24 1982-03-24 水分含有率測定装置

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ID=12724440

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2573530A1 (fr) * 1984-11-21 1986-05-23 Siderurgie Fse Inst Rech Appareil pour la determination rapide du taux d'humidite d'un materiau.
FR2587801A1 (fr) * 1985-09-20 1987-03-27 Tabacs & Allumettes Ind Procede et appareil de dessication controlee d'une masse d'un echantillon de tabac
JPS6367923U (ja) * 1986-10-23 1988-05-07
JPH01315352A (ja) * 1988-06-13 1989-12-20 Yamamoto Mfg Co Ltd メモリカードを用いた穀物処理装置
CN103575615A (zh) * 2013-11-07 2014-02-12 广州有色金属研究院 一种含锡物料中银量的测定方法
CN112284960A (zh) * 2020-10-21 2021-01-29 西澳戴密谱(南京)检测科技有限公司 一种全自动水分监测方法

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