JPS6193946A - 自動水分測定方法 - Google Patents

自動水分測定方法

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JPS6193946A
JPS6193946A JP21497684A JP21497684A JPS6193946A JP S6193946 A JPS6193946 A JP S6193946A JP 21497684 A JP21497684 A JP 21497684A JP 21497684 A JP21497684 A JP 21497684A JP S6193946 A JPS6193946 A JP S6193946A
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幸良 山田
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黒田 英輔
Kazunori Suda
須田 一典
Ryuichi Oginoya
萩野谷 隆一
Fumio Hara
文雄 原
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    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、小麦、小麦粉などの粉粒体に含まれる水分を
自動的に測定する方法に関するものである。以下の説明
では、小麦粒の調質を代表例として説明するが、他の種
々の粒体、あるいは粉体など多くのものに本発明を適用
することができる。
〈従来技術およびその問題点〉 小麦の粉砕、分離効率を上げるための前工程として、2
gl質(加水または加湿)工程がある。
この工程は、粉砕前の小麦水分を一定に均一化すること
が重要であり、これがうまくいかないと、製品の歩留低
下、各種操作の頻度の増加、故障の増加等が考えられる
。従来は、精度の良い信頼性のあるオンライン測定装置
がなかったため、工程より人手でサンプリングし、絶乾
法で測定し、加水率を決定した後、実際の工程を調整し
ていた。
しかし、この方法では以下の欠点があった。
(1)加水制御をリアルタイムで行なうことができない
絶乾法では、水分測定が、最低1時間半かかる。
(2)絶乾法そのものは、水分測定の基準とされている
が、測定者、測定装置(恒温槽)、サンプルの粒度など
の誤差の入る要因が多い。
(3)測定に人手がかかり、省人化に反する。
(4)サンプリング回数が少ないため、真の水分値をつ
かみにくい。
なお、上記絶乾法とは、小麦を粗粉砕し、その重量WO
を測定し、恒温槽において130℃。
1時間水分を蒸発させ、30分かけて冷却し、再び重量
W1測定し、次式により水分を求める方法である。
Wo −w。
水分(%)=         X100O 〈発明の目的〉 本発明の目的は、上述した従来法の欠点を解消し、短時
間に、精度良く、検体の形体を変えない(例えば、絶乾
法では粉砕する必要布)で測定することができ、これに
より、オンライン、リアルタイム自動加水コントロール
が可能となり、水分測定および加水率決定、操作にかか
る人手を省くことができる自動水分測定方法を提供しよ
うとするにある。
〈発明の簡単な説明〉 本発明は、 粉粒体検体を所定容積サンプリングし、こ
のサンプリング検体を計量するとともに検体温度を測定
し、サンプリング検体を検知部に滞留させ、検知部に検
体がない時と検知部に検体が入っている時の誘電率の変
化をICを用いた発振器により周波数変化として測定し
てその菌液数差を求め、 この周波数差に、検体重量、検体温度および前記発振器
の雰囲気温度の変化による補正を加えて検体の水分値を
求め、 この水分値が所定範囲の収束をなした時の水分値を検体
の水分値として決定することを特徴とする自動水分測定
方法を提供するものである。
〈発明の詳細な説明〉 以下、本発明の自動水分計測方法を添付図面を参照しつ
つ詳細に説明する。
:1Ij1図には、小麦、小麦粉などの粉粒体(以降、
検体という)の水分計測部を線図的に示す。
検体は通常の輸送ライン1から分岐部2により分岐され
、水分計測に供しない検体はバイパスライン3を経て輸
送ラインlに戻される。水分計測に供さ杭る検体は定容
積部4に所定量貯留され、これより常に一定量がロード
セルのような計量器付の計量部5に投入される。定容積
部には水分計測サンプリングに必要な量がとられ、残り
はオーバーフローライン6を経て輸送ラインlに戻され
る。
定容積部を設けるのは、検体は重量を測定してその補正
を行うのであるが、設定量との差が大きくなると、重量
補正係数にばらつきが生じ誤差の原因となるためである
計量部5に投入された検体は次の検知部7に落下され短
時間貯留される。検知部7は後述するように検体が貯留
さ糺ているコンデンサの極板間の誘電率の変化をとらえ
るもので、このため検知部には常に一定密度の検体が計
測されるよう、検体を一定速度で落下させ定密度化させ
つつ貯留させる必要がある。このため計測部には空気式
回転シリンダなどを使い検体を瞬時に落下させるよう構
成する。
従来、検体温度は検知部で測定していたが、これでは測
定温度が検体温度か雰囲気温度であるのか不明なところ
がある0本発明においては、検体温度は常に検体が存在
する定容積部4において測定する。したがって、温度計
が常に検体中に投入されていて検体温度を確実に測定す
ることができる。
検知部7で計測される水分は検知部7の誘電率の変化を
周波数の変化として芋え、これにより検体を適当な湿度
にコントロールしようとするもので、第2図に例示する
ような測定回路が用いられる。
第2図において、検知部7で検知された検体信号は線路
抵抗浮遊容量部8を経て発振器9を有・する発振器lO
により発振され、この発振出力を周波数カウンター11
により計測する9発振部lOにはIC(集積回路)が使
用される。この発振に用いる回路は第2図に示すものに
限られず、適当なものを用いることができる。
第1図に示す自動水分計測回路の水分測定フローチャー
トは以下のようにまとめることができる。
上記のような水分測定方式において、水分測定は検知部
における誘電率の変化を発振部において周波数の変化と
してとらえるのは前述の通りで、検知部における誘電率
は検体の存否に左右されることは出熱のことながら、検
体の検知部における密度、重量および検体の温度に影響
されるとともに1発振部に使用されるICの温度すなわ
ち雰囲気温度にも影響を受ける。ICとしていかに商品
質のものを用いても影響はやはり大きいものがある。
ちなみに、検体のit変化、検体の温度変化、雰囲気温
度変化が周波数の変動に及ぼす影響をそれぞれ第3図、
第4図、第5図、に示す、第3図および第4図かられか
るように検体の重量および温度変化は周波数に大きな変
動をもたらす。
また、第6図には雰囲気温度が±3℃変化した時の周波
数の変動を示す、第5図、第6図かられかるように、発
振部のICの雰囲気温度は±3℃の変化では約±2KH
z、±1.0℃の変化では約0.5 KHzの周波数の
変動を伴ない、第3図および第4図の同波数変動に大き
く1#響を与えることがわかる。
なお1周波数差Δfは次式により求められる。
Δ f=femp  −fin femp二検知部に検体がない時の周波数f in:検
知部に検体を導入した時の周波数そこで、本発明におい
ては1周波数変化に及ぼすファクターとして検体の重量
、検体の温度9発振部のICの雰囲気温度(以降単に雰
囲気温度という)を選定し、これらについての補正を行
って水分を自動計測する。
上記ファクターの変化に伴なう周波数補正により検体中
の水分を自動計測する方式を以下に示す、以下の例では
検体としては原皮を用いたもので、以下に示される数式
における諸係数は粉粒体の種類9品種などによって定ま
るものである。なお、以下に示される計測方式において
@算はコンピュータを用いて行なうのが好ましい。
まず、第1図に示す検知部のおいて検体が存在しない時
の周波数fempを測定し、検知部に検体を導入した時
の周波数finを測定し、その差Δfを (1)式によ
り求める(工程■参照)。
次に工程■に示す重量補正を行う、この例では、検体型
1wとして原皮400gをサンプリングする。原皮の場
合にはCw(重量係数)として、1回目には仮想値7.
84を用いる。この1回目仮想値は品種などに応じて適
当に定める。°この工程では (2)式により重量補正
値Δf400 を求める。 次の工程■においては検体
温度補正を行う、この例では、検体温度は20℃に補正
する。
T、は検体温度である。Ctlは検体温度係数で、1回
目には原皮では仮想値14.55を用いる。
この1回目仮想値は品種などに応じて適当に定める。こ
の工程では (3)式により検体温度補正値Δft+ 
を求める。
次の工程■においては(ICの)雰囲気温度補正を行う
。この例では、雰囲気温度は20℃に補正する。T2は
雰囲気温度である。C12は雰囲気温度係数で、1回目
には原皮では仮想値1517を用いる。この1回目仮想
値は品種などに応じて適当に定める。この工程では(4
)式により雰囲気温度補正値Δft2を求める。
以上の補正を行って工8(りの(5)式に示すようにし
て水分値が求められる。(5)式において。
A、B、Cは係数で1品種に応じて定まる。
このようにして得られる水分値Mo1s11は十分に収
束した値である必要があるので、工程■において収束チ
ェックを行う、収束チェックは前回の値との間で行うも
ので、1回目は収束チェックは行わず次の■に示す(7
)、  (8)、  (9)式を用いて真係数計算を行
い、矢印で示すように得られた重琶係数Cw、検体温度
係数Ctl、雰囲気温度係aCtzを用いて工程(シ、
■、イりを経て順次に水分値を求め、これらの水分値間
で(6ン式を用いて収束チェックを行う、収束の程度は
検体の品種などによって異なるが、原皮では0.02%
以下で十分であり、この時のMo1sn値を検体の水分
値とする。
このようにしである検体のある時点における水分値が求
められる。経時的に水分値を求める必要がある時には所
定時間隔で水分値測定を行う、この測定値を用いて原資
などの検体に対して水分の供給程度を調節して、検体の
水分値を所定の範囲内に収るよう制御することもできる
上記自動水分測定方式においては、ff1ffl補正係
数C補正係数部度補正係数Ctl、雰囲気温度補正係数
Ct2は、(7)、  (8)、  (9)式に示すよ
うに、全てMo1stの二次回帰式を用いている。
重量補正係aCWについてみると、(7)式では重量範
囲、Mo1sの幅を広くとっているため二次回帰となっ
ている(第7図参照)、シかし、水分範囲をある程度に
限定し、定容積サンプリング方式で重量サンプリング範
囲を±20g程度以内におさめると、はぼ一定値を用い
ればよいことになる(第8図参照)。
検体温度補正係数Ctl についてみると、 (8)、
i        式では水分範囲を広くとっているた
め二次回帰となっている(第9図参照)、シかし、水分
範囲をある程度に限定すれば一次回帰でよくなる(第1
0図参照)。
雰囲気温度補正係数Ct2についてみると。
(3)式ではICの雰囲気温度の変化に対応するように
しているために二次回帰となっている(第11図参照)
、シかし、雰囲気温度を一定にコントロールすれば、こ
の補正を行う必要はなくなる。
〈実施例〉 〔実施例1〕測定精度 第1図に示すような系で検体として原資を用い、検体の
基準重量400g 、検体の基準温度20℃、基準雰囲
気温度20℃として、検体を順次にサンプリングして上
述したような重量補正。
検体温度補正、雰囲気温度補正を加えて水分値を求めた
。また、同じサンプリング検体について絶乾法により水
分値を求めた。この絶乾法とΔfとの関係を第12図に
示す。
絶乾法による水分が真値とした時の回帰曲線と    
      !各プロットとのばらつきσn−2は0.
084であり、十分な相関があることがわかった。
〔実施例2〕繰り返し精度 さらに、同一検体について上述した測定を繰り返し行っ
た。その結果を表1に示す、Δfの平均値は3032で
、σ。−、=4.75となり、これは、水分値で0.0
1%に相当し、再現性よく水分値が測定できることが確
認された。
表1 くり返し精度 x=3032 c  n−+ = 4.75(=0.01水分%)〔実
施例3〕オノラインでの自動水分測定値と絶乾値の比較 種々の原皮検体のついて、本発明方法により測定した水
分値と絶乾法により求めた水分値との比較を表2に示す
、この表2から1本発明方法で求めた水分値は絶乾値と
非常に近い一致を示し。
本発明方法が信頼できるものであることがわかる。
表     2 オンラインでの自動水分測定値と絶乾値比較〈発明の効
果〉 従来行われていた水分測定法である絶乾法では、加水制
御をリアルタイムで行うことができず、水分測定に最低
1時間半も要し、測定に熟練を要し、サンプリング回数
が少なく真の水分値をつかみにくいという多くの問題が
あったが、本発明の方法によれば、短時間に、精度よく
、検体の形体を変えることなく(絶乾法では粉砕が必要
)測定でき、このためオンライン、リアルタイム自動加
水コントロールができ、水分測定および加水率決定、操
作にかかる人手を省くことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明により検体の水分値を測定する方法のフ
ローチャートである。 第2図は第1図の検知部に使用する測定回路図である。 第3図、第4図、第5図、はそれぞれ検体重量、検体温
度、雰囲気温度の変化がΔfおよびf、に及ぼす影響を
示すグラフ、第6図は特に雰囲気温度変化が±3℃であ
る時のf、の変化を示すグラフである。 第7図および第8図は重量補正係数(wと水分との関係
を示すグラフである。 第9図および第10図は検体温度補正係数C1l  と
水分との関係を示すグラフである。 第11図は雰囲気温度補正係数Ct2と水分との関係を
示すグラフである。 第12図は絶乾値とΔfとの関係を示すグラフである。 符号の説明 l・・・輸送ライン、  2・・・分岐部、3・・・バ
イパスライン、  4・・・定容積部。 5・・・j+1m 部、  6・・・オーバーフローラ
イン。 7・・・検知部、 8・・・線路抵抗浮が容i部、9・
・・発振器、  lO・・・発振部、11・・・周波数
カウンター。 紡許出順人 日清製粉株式会社 FIG、3 重 量(9) FIG、4 2検体温贋 じC) FIG、5 零圃気温茂(°C) FIG、6 雪 圃 気 温 度(°C) FIG、7 りに?(%) 願  に (Cw) FIG、9 水  分   (%) FIG、10 水5    +  (%) FIG、11 7(仝 (ヅ0) FIG、12 Δチ(xlOHz)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 粉粒体検体を所定容積サンプリングし、 このサンプリング検体を計量するとともに検体温度を測
    定し、 サンプリング検体を検知部に滞留させ、検知部に検体が
    ない時と検知部に検体が入っている時の誘電率の変化を
    ICを用いた発振器により周波数変化として測定してそ
    の周波数差を求め、 この周波数差に、検体重量、検体温度および前記発振器
    の雰囲気温度の変化による補正を加えて検体の水分値を
    求め、 この水分値が所定範囲の収束をなした時の水分値を検体
    の水分値として決定することを特徴とする自動水分測定
    方法。
JP21497684A 1984-10-13 1984-10-13 自動水分測定方法 Granted JPS6193946A (ja)

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JPH0456942B2 JPH0456942B2 (ja) 1992-09-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007117886A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Dkk Toa Corp 薬剤溶解装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50123498A (ja) * 1974-03-15 1975-09-27
JPS552939A (en) * 1978-06-22 1980-01-10 Iseki & Co Ltd Water content measuring instrument for circulation type grain drier

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