JPS6324144A - 爆発性雰囲気内を走行中のシ−トの赤外線水分測定方法及び装置 - Google Patents

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、測定対象のシートが爆発性雰囲気内を走行中
にも拘わらず、爆発の危険なく光源から赤外線を得て実
施することができる上、広い水分量範囲に亘って即座に
且つ精度良い結果の得られる爆発性雰囲気内を走行中の
シートの赤外線水分測定方法及び装置に関するものであ
る。

〔従来技術及びその問題点〕

爆発性雰囲気内を走行中のシートの水分を測定し管理す
ることの必要な工程は少なくない。その１例を第４図の
溶剤系粘着剤溶液を使用する粘着性シート製造工程概略
図により説明する。紙主体の本鵡材１９（例えばポリラ
ミネート紙）を巻体２０から巻き出して走行せしめなが
ら、コーターヘッド２１により溶剤系粘着剤溶液（例え
ば、トルエン−酢酸エチル混合溶剤７０％、アクリル系
粘着剤３０％）を塗布し、ドライヤー２２を通過せしめ
る間に乾燥した後、他方から貼合用基材２３を走行させ
て粘着剤塗布面に貼り合わせ、製品２４となし７て巻き
取る。

この工程のドライヤー２２の出口においては溶剤は勿論
、本基材１９中の水分も殆んどゼロに近く、これに対し
貼合用基材２３の水分は６〜７％であるので、製品２４
は表裏の水分差によってカールや紙ぐせが生じ易くなる
。これを防止するために、通常、ドライヤー２２通過後
の本基材１９を加湿機２５により加湿して製品の表裏の
水分バランスをとっている。

このため加湿後の水分を正確に測定して適量か否かの管
理を行なうことは重要である。

水分の測定、管理の必要な他の工程例としてアルコール
−水混合系の塗布液をシートに塗布・乾燥して加工シー
トを製造する工程が示される。この場合もドライヤーに
よる乾燥の程度を適度な所定の水分含量を残すように調
節して製品の品質を一定にするために、水分の正確な測
定及び管理を行なうことは重要である。

上記例示の如きトルエン、酢酸エチル、アルコール等の
燃焼性物質を溶剤として使用してこれを塗布・乾燥する
工程においては、例えば第４図に一点鎖線で示す如く工
程の一部又は全部を含む区域にはこれらの溶剤蒸気が充
満していて爆発性雰囲気Ｅが形成されている。ところで
、シートの水分測定は赤外線水分測定法によるのが測定
値の正確性や多くの測定点の可能性から好ましい。この
赤外線水分測定法は原理的に、水分を含んだ被測定材料
の赤外線吸収スペクトルを利用し、測定波長光（水によ
って吸収される波長の光）と参照波長光（水によって吸
収されない波長の光）を被測定材料に投光して、各反射
光量又は各透過光量の比をとることによって水分に関す
る情報を得るものである。このような赤外線水分測定法
を実施するための赤外線水分計の光源としては、一般に
白熱電球又１よタングステンハロゲンランプが使用され
ており、しかも防爆対策が不完全なものが殆んどである
から、前記の如き爆発性雰囲気内を走行中のシートの水
分測定には爆発の危険があって使用することが出来ない
。そこで、このような場合、従来、シートの一片をサン
プリングして重量法によるか、サンプリングしたシート
を一旦爆発性雰囲気外に出して公知の水分計を利用する
方法によって水分を測定していた。

しかしながら、このような従来の方法では測定値の精度
そのものに問題があるばかりでなく、測定点を多くする
ことは甚だ困雛であるので、シートの水分測定及び管理
を充分に行なうことができない問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、Ｎ度良く且
つ測定点を自由に多くして水分を６１ｇ定するために、
爆発の危険性もなく光源から赤外線を得て赤外線により
水分を測定できて、しかも広い範囲の水分含量に即座に
対応して測定可能な方法及び装置を提供することを目的
に鋭意研究した結果、光路に赤外線透過型の光ファイバ
ーを使用して赤外線を得ると共に投光と受光だけを爆発
性雰囲気内で行なうことにより、目的が達成できること
を究明して、完成されたものである。

すなわち、本発明の一つは、爆発性雰囲気内を走行中の
シートの水分をｄ（ｑ定するに際し、光源の光を干渉フ
ィルターを透過さして被測定材料の赤外線吸収スペクト
ルに基づいた赤外線領域の２つの測定波長光及び２つの
参照波長光を得、各波長光を一方では被測定材料に投光
してその反射光又は透過光を受光して光電変換器に導き
、他方では光源光量変動補正のために直接に光電変換器
に導き、且つ上記の光路に赤外線透過型の光ファイバー
を使用して上記投光及び受光を行ない、かくして得られ
た測定波長光と参照波長光との光源光量変動を補正され
た光量比を光電変換値により得て水分を知ること及び上
記投光及び受光のみを爆発性雰囲気内で行なうことを特
徴とする爆発性雰囲気内を走行中のシートの赤外線水分
測定方法に関するもの（以下、本発明方法と言うことが
ある）である。

本発明の他の二つは、本発明方法を実施するのに好適な
水分測定装置であって、その一つは。

（ａ）光源から出射する光を４本の又は４分岐した赤外
線透過型の光ファイバー束で４つの光路に分け、個々の
該光路の端末に設けられた４種類の干渉フィルターを通
して被測定材料の赤外線吸収スペクトルに基づいた赤外
線領域の２つの測定波長光及び２つの参照波長光を得る
手段、（ｂ）前記側々の干渉フィルターを透過した赤外
線の各波長毎に２つのビームに分け、一方のビームを投
光端まで導いて被測定材料に投光し、他方のビームを光
電変換器に導くための、それぞれに光学シャッターを有
する２本の又は２分岐した赤外線透過型の光ファイバー
束を各干渉フィルターから下流側に有しており、全体と
して４波長８ビームを得る手段、 （ｅ）前記被測定材料からの反射光又は透過光を受光端
で受光して光電変換器に導くための、赤外線透過型の光
ファイバー束から成る手段、（ｄ）前記光学シャッター
を順次選択的に開閉し、所定のビームを順次選択的に光
電変換器に導いてシリアルな光信号を光電変換した後に
直流増幅器で増幅してシリアルなアナログ電圧に変換す
る手段、 （ｅ）最初に開閉する前記光学シャッターの開きと同期
して同期パルスを発生させ、すべての光学シャッターの
各開きと同期してサンプリングパルスを発生させる手段
、 （ｆ）前記シリアルなアナログ電圧とサンプリングパル
スとをサンプルアンドホールド回路に導き、個々のアナ
ログ電圧信号の最大ピークを検出して、シリアルなデジ
タル電圧信号に変換する手段、 （ｇ）前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電圧信
号を組み合わせて被測定材料の水分量計算に必要な所定
の信号を選択的に識別し、水分量を計算・表示する手段
。

上記（ａ）〜（ｇ）の構成から主として成り、構成（ｂ
）の投光端、構成（ｃ）の受光端及びそれらに連続する
光ファイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内に設置
されるものであることを特徴とする爆発性雰囲気内を走
行中のシートの赤外線水分ａｌｌｌ装定に関するもの（
以下、第１の本発明装置と言うことがある）である。

更に水分測定装置の他の一つは、 （ｈ）４種類の干渉フィルターを同一円周上に所定の間
隔で配置した該円周と同心の回転円板上の該円周に近接
する所定位置の２箇所に光源から出射する光を２つのビ
ームに分けて導いて板面に向って光を出すための２本の
又は２分岐した赤外線透過型の光ファイバー束を光源か
ら回転円板まで有しており１回転円板の回転中に各ビー
ムを４種の干渉フィルターが横切ることにより被測定材
料の赤外線吸収スペクトルに基づいた２つの測定波長光
と２つの参照波長光との各々につき２ビームづつ、全体
として４波長８ビームを得る手段、 （ｉ）光源から回転円板まで設けられている前記２本の
又は２分岐した光ファイバー束のそれぞれの後端と回転
円板を挟んで先端の光軸を合わせて設けられた２本の赤
外線透過型の光ファイバー束から成り、前記４種類の干
渉フィルターを通過させて得られた各波長光につき、前
記２つのビームのうちの一方のビームを投光端まで導い
て投光し、他方のビームを光電変換器に導く手段、 （ｊ）前記被測定材料からの反射光又は透過光を受光端
で受光して光電変換器に導くための、赤外線透過型の光
ファイバー束から成る手段、（ｋ）前記回転円板の回転
と同期して１回転毎に同期用パルスを発生させ、前記４
種類の各干渉フィルターが、前記２つのビームを横切る
タイミングと同期してサンプリングパルスを発生させる
手段、 （Ｑ）前記光電変換器に入るシリアルな光信号を光電変
換した後に直流増幅器で増幅してシリアルなアナログ電
圧信号に変換する手段。

（ｍ）前記シリアルなアナログ電圧信号とサンプリング
パルスとをサンプルアンドホールド回路に導き、個々の
アナログ電圧の最大ピークを検出してシリアルなデジタ
ル電圧信号に変換する手段、 （ｎ）前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電圧信
号を組合わせて被測定材料の水分計算に必要な所定の信
号を選択的に識別し、水分量を計算・表示する手段、 上記（ｈ）〜（ｎ）の構成から主として成り、構成（１
）の投光端、構成（ｊ）の受光端、及びそれらに連続す
る光ファイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内に設
置されるものであることを特徴とする爆発性雰囲気内を
走行中のシートの赤外線水分測定装置に関するもの（以
下、第２の本発明装置と言うことがある）である。

〔構成及び作用の説明〕

以下、第１及び第２の本発明装置の構成及び作用を図面
によって説明しながら、本発明方法をも説明する。

第１図は第１の本発明装置の１実施例の要部システム構
成図、第２図は第２の本発明装置の１実施例の要部シス
テム構成図、第３図は本発明装置における電圧信号の時
系列の一例を示す図である。

（ｉ）　　先ず、第１の本発明装置について第１図によ
り説明する。

（ａ）の構成： 図面中、１は光源であり、赤外線のみを発光するものが
好ましいが１通常ハロゲンタングステンランプ又は白熱
電球が使用される。２は光源１から出た光を集束させる
ためのレンズである。３は４本の又は４分岐した赤外線
透過型の光ファイバー束であり、レンズ２で集束された
光ｇ１からの光が入射して４本のビームとなって進む光
路となる。本発明において使用するこのような赤外線透
過型の光ファイバーとして例えばダイアガイドＳＴ通常
グレード（ＤＡＩＡＧυＩＤＥＳＴ、商品名、大日日本
電線社製）が示される。４は各光ファイバー３の端末に
設けられたそれぞれ種類の異なる干渉フィルターであり
、各光ファイバー３を通過してきた光を透過させて赤外
線領域の４種の所定波長の赤外線とさせる。この４種の
所定波長とは、被測定材料の赤外線吸収スペクトルに基
づいて水分洞室に使用される２つの測定波長及び２つの
参照波長であって、測定波長として１．４３ρ（高水分
用）及び１．９５ｐ（低水分用）が、また参照波長とし
て１．２４ｐ（高水分用）及び１．８２戸（低水分用）
が示され、従って前記４種の干渉フィルターはそれぞれ
光源１からの光を透過させて上記の所定波長の赤外線と
させるものである。このように、光ファイバー束３を使
用して赤外線領域にある４種の所定波長光を得る手段（
ａ）が構成されている。

（ｂ）の構成： ５は各干渉フィルター４を透過した所定波長の赤外線を
所定の箇所に導くための赤外線透過型の光ファイバー束
である。この光ファイバー束５は各干渉フィルター４毎
の下流側に２本の又は２分岐した光ファイバー束５ａ、
　５ｂとして設けられていて４種の各波長の赤外線を２
つづつのビームに分けて合計８つのビームが得られる。

そして２つの光ファイバー束５のうち一方の光ファイバ
ー束５ａは、一方のビームを被測定材料１１に近い位置
にまで導いてそこから投光するためにその端末は投光端
５ａａとしてそれに近い位置に設置されており、他方の
光ファイバー束５ｂは光電変換器１３に接続されていて
、他方のビームをこれに導く。６は光学シャッターであ
って光ファイバー束５ａ、５ｂのいずれにも設けられて
おり、この光学シャッター６の開閉により、光ファイバ
ー束５ａ、５ｂの中をビームが流れたり、消えたりする
。このようにして光ファイバー５を各干渉フィルター４
の下流側に使用して、それぞれの作用をさせる手段（ｂ
）が構成されている。

（ｃ）の構成ニ アは被測定材料１１からの赤外線の反射光又は透過光（
第１図では反射光のみの場合を示す）を受光して光電変
換器１３に導くための赤外線透過型の光ファイバー束で
あって、その受光端７ａは被測定材料１１に近い受光位
置に設置されており、このようにして手段（ｃ）が構成
されている。

（ｄ）の構成： １３は光電変換器であって、電子コントローラーによっ
て受光素子ＰｂＳの温度が一定に保たれ、熱的な安定性
が確保されている。この光電変換器１３には干渉フィル
ター４により得られる各所定波長１つにつき２つのビー
ムが次のような経路で入力されるようになっている。す
なわち、一つのビームは光ファイバー束５ａを通過して
被測定材料１１に投光された後の反射光又は透過光が光
ファイバー束７を経て入力され、他の一つは光ファイバ
ー束５ｂを経てそのまま入力されるようになっている。

１４は光電変換器１３がら電圧信号を入力されてこれを
増幅する直流増幅器である。そして光ファイバー束５ａ
及び５ｂのいずれにも光学シャッター６が設けられてお
り、これを順次選択的に開閉させることによって入力さ
れるシリアルな光信号を光電変換した後に直流増幅して
シリアルなアナログ電圧に変換することができる。この
ように手段（ｄ）が構成されている。

（ｅ）の構成： ８及び９はホトセンサーであって反射型、透過型のいず
れでも良い。ホトセンサー８は最初に開閉する光学シャ
ッター６が開くのに同期して同期パルスを発生させるた
めに１つだけ、またホトセンサー９はすべての光学シャ
ッター６がそれぞれ開くのに同期してサンプリングパル
スを発生させるために光学シャッター６毎に、それぞれ
設置されている。このように手段（ｅ）が構成されてい
る。

（ｆ）の構成： １２はＯＲ回路であってホトセンサー９のいずれかでパ
ルスが発生する度にそのパルスを出力する。１５はサン
プルアンドホールド回路であり、ＯＲ回路１２の出力と
直流増幅器１４の出力を入力段に入力することによって
、ＯＲ回路１２からのサンプリングパルスと同期した直
流増幅器１４からのシリアルなアナログ電圧の個々の最
大値が検出されて出力される。１６はアナログ・デジタ
ル変換用インターフェイスであって、サンプルアンドホ
ールド回路１５から入力されるシリアルなアナログ最大
電圧をシリアルなデジタル電圧に変換し出力する。この
ように手段（ｆ）が構成されている。

（ｇ）の構成： １７は入出力用インターフェイスであってホトセンサー
８からの同期パルスを取り込む。１８は演算・表示部で
あって、入出力用インターフェイス１７からの同期パル
スが取り込まれ、その直後に８個のシリアルなデジタル
信号を１ブロツクとしたデータ列が取り込まれ、これら
を組み合わせて後記例示の如く被測定材料の水分計算に
必要な所定の信号を選択的に識別し、水分量が計算９表
示される。かくの如く手段（ｇ）が構成されている。

第１の本発明装置は、上記の各手段（ａ）〜（ｇ）が主
体となって構成されており、そして例えば第４図のＰの
位置を投光端５ａａ及び受光端７ａの設置箇所として第
１図に示す如く投光端５ａａ　、受光端７ａ。

及びそれらに連続する光ファイバー束５ａ及び７の必要
部分のみが爆発性雰囲気Ｅ内に設置され、その部分は爆
発性雰囲気Ｅ外に設置されるものである。

上記第１の本発明％置の作用は次の通りである。

各機器を作動状態にして、先ず最初に開閉する光学シャ
ッター６を開くと、ホトセンサー８及び９によりそれぞ
れ同期パルス及びサンプリングパルスが発生してそれぞ
れ入出力用インターフェイス１７及びサンプルアンドホ
ールド回路１５に入力されると共に、所定の波長（例え
ば１．２４岬）の光が光ファイバー束５ａを通過してそ
の端末の投光端５ａａから被測定材料１１に投光され、
その反射光又は透過光が光ファイバー束７の受光端７ａ
で受光されるにのようにして受光された被測定材料１１
からの反射光又は透過光は光ファイバー束７を通過して
光電変換器１３に導かれ、更に直流増幅器１４を経るこ
とによって被測定材料１１の水分と正確に関連する反射
光量又は透過光量に対応するアナログ電圧が生成する。

このアナログ電圧がホトセンサー９で発生したサンプリ
ングパルスと共にサンプルアンドホールド回路１５に入
力され、アナログ・デジタル変換用インターフェイス１
６によりその電圧の最大値がデジタル化されて、入出力
用インターフェイス１７を経たホトセンサー８からの同
期パルスと共に演算・表示部１８に取り込まれて反射光
又は透過光に基づくデータＤよとなる。

最初に開いた光学シャッター６を閉じ、次いで２番目に
、上記と同じ波長光を通すもう一つの光ファイバー束５
ｂに設けられた光学シャッター６を開くと、その波長光
は光ファイバー束５ｂを通過し、光電変換器１３．直流
増幅器１４を経て光源１の光量に対応したアナログ電圧
が、上記と同様にホトセンサー９で発生したサンプリン
グパルスと共にサンプルアンドホールド回路１５に入力
され、アナログ・デジタル変換用インターフェイス１６
によりその電圧の最大値がデジタルデータ化されて演算
・表示部１８に取り込まれて光源１の光量補正用のデー
タＤよとなる（２番目以降ではホトセンサー８は作動せ
ず、従って再び１番目の光学シャッター６が開くまでは
演算・表示部１８では同期パルスが確認されない）。

以下、同様にして他の波長（例えば］、、４４３７ｍ１
゜８２声、及び１．９２声）の光の各々についても２つ
の光学シャッター６の開閉を順次行なって、デジタルデ
ータＤ、〜Ｄ、を演算・表示部１８に取り込む。

１番目から８番目までの光学シャッター６を順次開閉す
ることによって発生する同期パルス、サンプリングパル
ス、及びアナログ電圧３者の時系列の関係の例は第３図
に示される。第３図中Ａは同期パルス、Ｂはサンプリン
グパルス、Ｃはアナログ電圧を示す。このような関係の
シリアルなアナログ電圧がサンプリングパルスと共にサ
ンプルアンドホールド回路１５に入力され、アナログ・
デジタル変換用インターフェイス１６によりその電圧の
個々の最大値がデジタルデータ化されて、以下に表示す
る各データＤユ〜Ｄ８が入出力用インターフェイス１７
を経たホトセンサー８からの同期パルス毎に１ブロツク
のデータ列として演算・表示部１８に取り込まれる。

光学シャッター６の開閉の順序は、必ずしも上記の如く
各波長光毎に行なう必要はなく、８つの光学シャッター
６の開閉によって得られるデータロ工〜Ｄ、と水分を算
出する式中のＤ工〜Ｄ６との対応がとれている限り、開
閉の順は任意であっても良い。

これらのデータロ工〜Ｄ、は演算・表示部１８の中で選
択的に識別され１例えば以下に説明するように式（１）
〜（３）が所定の順に選択され、水分が計算されて表示
されるのである。

Ｄｌ：　　波長１．２４岬の被測定材料からの反射光又
は透過光に基づくデータ Ｄ２：　波長１．２４−の光量変動補正用の光しこ基づ
くデータ Ｄ、：　　波長１．４３１ｉｎの被測定材料からの反射
光又は透過光に基づくデータ Ｄ４＝　波長１．４３声の光量変動補正用の光に基づく
データ Ｄ、二　波長１．８２ｐの被測定材料からの反射光又は
透過光に基づくデータ Ｄ６：　　波長１．８２戸の光量変動補正用の光に基づ
くデータ Ｄ７：　　波長１．９５ＩＸｎの被測定材料からの反射
光又は透過光に基づくデータ Ｄ、二　　波長１．９５声の光量変動補正用の光に基づ
くデータ 各式の第２項は光量の変動に対する補正項であり、被測
定材料１１に投光した光と光量変動補正用の光が比例し
て影響を受けることを利用したものである。

（１）式の値に応じて、被測定材料の概略の水分量を判
断し、この値が一定値より大きい場合には低水分とみな
して（２）式で水分量を求め、一定値より小さい場合に
は高水分とみなして（３）式で水分量を求め、一定値に
近い場合には（２）式と（３）式の両者から水分を求め
る。

この一定値は技術経験により適宜定め得るが、例えば主
波長が１．４３声と主波長が１．９５％の個々の干渉フ
ィルター４の透過率と被測定材料１１の赤外線吸収スペ
クトルによって決定される値を採用することができる。

（ｉｉ）次に、第２の本発明装置について第２図により
説明する。

（ｈ）の構成： 図面中、１は光源、２はレンズであってこれらは第１の
本発明装置と同様である。３′は２本の又は２分岐した
赤外線透過型の光ファイバー束であり、レンズ２で集束
された光源１からの光が入射して２つのビームとなって
進む光路となり、光ｇ１から次に説明する回転円板まで
設けられている。１０は回転円板であってそれと同心の
同一円周上に所定の間隔で４種の干渉フィルター４が配
置されており、この干渉フィルター４は前記第１の本発
明装置で説明したものと同じである。上記の光ファイバ
ー束３′の端末はこの干渉フィルター４が配置されてい
る円周に近接して板面に向って２箇所の所定位置に配置
されており（以下、この位置を光ファイバー束３′の端
末位置と言うことがある）、各干渉フィルター４がこの
２本の光ファイバー束３′から出る２本のビームを横切
ることにより、第１の本発明装置と同様の赤外線領域に
ある２つの測定波長光及び２つの参照波長光の計４種の
波長の各々につき２ビームづつ、全体として４波長８ビ
ームが得られる。この８ビームはそれによるデータを各
別に得る必要から時期を異にして得られねばならないか
ら、従って光ファイバー束３′の端末位置はそこから出
る２本のビームの光路に干渉フィルター４が同時には存
在しない２箇所であり１回転円板１０上における干渉フ
ィルター４の配置から種々に定めることができる。一般
的には、４個の干渉フィルター４がα°、β°、γ°、
δ６の間隔で配置されているとき、これらのいずれとも
一致しない間隔θ°で光ファイバー束３′の端末が配置
されていれば良い。標準的には４個の干渉フィルター４
が９０°の等間隔で配置されていて、２箇所の光ファイ
バー束３′の端末位置が９０°以外の間隔にあれば良く
、上記端末位置間隔が例えば４５″のときは、同じ干渉
フィルター４について所定波長光の２つのビームが続け
て得られ、他の干渉フィルター４についても順次同様に
して回転円板１０の１回転の間に４種の干渉フィルター
４の各々について２ビームづつ合計４波長８ビームが回
転円板１０の等速回転によって等時間間隔で得られる。

このようにして手段（ｈ）が構成されている。

（ｉ）の構成： ５′は干渉フィルター４を透過した所定波長光を所定の
箇所に導くための赤外線透過型の光ファイバー束である
。この光ファイバー束５′は、光源光の光路である２本
の光ファイバー束３′の端末と回転円板１０を挟んで先
端が同軸に設けられた２本の又は２分岐した光ファイバ
ー束５ａ’、５ｂ’として設けられており、一方の光フ
ァイバー束５ａ’の端末は投光端５ａａ’として被測定
材料１１に近い位置に設置されていて、上記２本のビー
ムのうちの一方のビームを被測定材料１１に投光し、他
方の光ファイバー束５ｂ’は光電変換器１３に接続され
ていて他方のビームをこれに導く。従って回転円板１０
０回転によって４種の干渉フィルター４を通過した各波
長光を上記所定の箇所に導く。このようにして手段（ｉ
）が構成されている。

（ｊ）の構成； 第１の本発明装置の手段（ｃ）と同様に、光ファイバー
束７によって被測定材料１１からの反射光又は透過光を
被測定材料１１に近い位置で受光して光電変換器１３に
導く手段（ｊ）が構成されている。

（ｋ）の構成： 第１の本発明装置の手段（ｅ）で説明したのと同様のホ
トセンサー８及び９が使用され、回転円板１０の回転と
同期して１回転毎に同期パルスを発生させるための１つ
のホトセンサー８と、４種の各干渉フィルター４が光源
１からの２つのビームを横切るタイミングと同期してサ
ンプリングパルスを発生させるための２つのホトセンサ
ー９が設置されて手段（ｋ）が構成されている。

（ｆｌ）の構成： 第１の本発明装置の手段（ｄ）で説明したと同様に光電
変換器１３及び直流増幅器１４が￥１置されていて、光
電変換器１３に入力される被測定材料１１からのシリア
ルな光信号をシリアルなアナログ電圧信号に変換する手
段（！ｌ）が構成されている。

（ｍ）の構成： 第１の本発明装置の手段（ｆ）と同様にＯＲ回路１２、
サンプルアンドホールド回路１５、及びアナログ・デジ
タル変換用インターフェイス１６により、手段（１２）
で変換増幅されたシリアルなアナログ電圧の最大ピーク
を検出してシリアルなデジタル電圧信号に変換する手段
（ｍ）が構成されている。

（ｎ）の構成： 第１の本発明装置の手段（ｇ）と同様に、入出力用イン
ターフェイス１７及び演算・表示部１８を備えて被測定
材料１１の水分散を計算９表示する手段（ｎ）が構成さ
れている。

第２の本発明装置は、上記の各手段（ｉ）〜（ｎ）が主
体となって構成されており、そして第１の本発明装置と
同様に第２図に示す如く投光端５ａａ、受光端７ａ及び
それに連続する光ファイバー束５ａ及び７の必要部分の
みが爆発性雰囲気Ｅ内に設置され、その他の部分は爆発
性雰囲気Ｅ外に設置されているものである。

上記第２の本発明装置の作用は次の通りである。

４個の干渉フィルター４が回転円板上に９０゜の等間隔
で配置され且つ光ファイバー束３′の端末間隔が４５°
である場合を例として説明する。

各機器を作動状態にして回転円板１０を回転させると、
最初の干渉フィルター４が先ず光ファイバー束３′の２
つの端末から出る２本のビームのうちの初めのビームを
横切るとき、ホトセンサー８及び９によりそれぞれ同期
パルス及びサンプリングパルスが発生してそれぞれ入出
力用インターフェイス１７及びサンプルアンドホールド
回路１５に入力されると共に、干渉フィルター４がビー
ムを横切っている間に所定波長（例えば１．２４／ａ）
の光が光ファイバー束５ａ’を通過する。

以降は第１の本発明装置の作用についての前記説明にお
ける最初の光学シャッター６の開閉時の作用と全く同様
の経過を辿る。すなわち、光ファイバー束５ａ’を通過
した光は投光端５ａａ’から被ａ１ｇ定材料１１に投光
され、その反射光又は透過光は受光端７ａで受光され、
このようにして受光された光は光な変換され、検出され
たその最大値がデジタルデータ化されて同期パルスと共
に演算・表示部１８に取り込まれ、反射光又は透過光に
基づくデータＤ１となる。

次に同じ干渉フィルター４が２番日のビームを横切ると
き、上記と同じ波長光が光ファイバー束５ｂ’を通過し
てそのまま光電変換器１３に入力されると共にホトセン
サー９でサンプリングパルスが発生し、以下節１の本発
明装置の作用についての前記説明における２番目の光学
シャッター６の開閉の場合と全く同様にして所定の波長
光が光ファイバー束５ｂ’を通過して光−６変換され、
光源１の光量に対応したアナログ電圧の最大値がデジタ
ルデータ化されて演算・表示部１８に取り込まれ、光量
補正用のデータＤ２となる。

以下、同様にして他の干渉フィルター４も順次２つのビ
ームを横切り、回転円板１０の１回転毎に入力される同
期パルスにより第１の本発明装置の場合と全く同様に各
データＤ工〜Ｄ８が１ブロツクのデータ列として演算・
表示部１８に取り込まれる。回転円板１０での４個の干
渉フィルター４の配置と光ファイバー束３′の端末位置
との関係によって上記Ｄ工〜Ｄ、は必ずしもその順には
演算・表示部１８に取り込まれないが、水分を算出する
式中のＤ１〜Ｄ８との対応がとれている限り差し支えな
い。これらのデータＤ１〜Ｄ、は、第１の本発明装置の
作用についての前記説明と全く同様にして水分が計算さ
れて表示されるのである。

なお、従来使用されていた赤外線水分計では、測定波長
と参照波長との各１種づつ２種の干渉フィルターしか取
り付けられておらず、水分含量によって、干渉フィルタ
ーを取り換える必要があり、その都度測定を中断しなけ
ればならなかったが、第１及び第２の本発明装置では広
い範囲の水分含量に即座に対応して測定することができ
る。

以上の説明から判るように、第１及び第２の各本発明装
置と本発明方法との関係は次のようである。すなわち１
手段（ａ）と手段（ｈ）とは、光源１の光を干渉フィル
ター４を透過さして被測定材料１１の赤外線吸収スペク
トルに基づいた測定波長光及び参照波長光を得るための
装置であり、手段（ｂ）及び（ｃ）と手段（ｉ）及び（
ｊ）とは、各波長光を一方では被測定材料１１に投光し
てその反射光又は透過光を受光して光電変換器１３に導
き、他方では光源光量変動補正のために直接に光電変換
器１３に導くための装置であって、光ファイバー束３，
５及び７と光ファイバー束３′。

５′及び７とは、上記の光路に赤外線透過型の光ファイ
バーを使用して投光と受光のみを爆発性雰囲気内で行な
うことを可能とさせたものであり、手段（ｄＬ　（ｅ）
、　（ｆ）及び（ｇ）と手段（ｋ）。

（Ｑ）、　（ｍ）及び（ｎ）とは、得られた測定波長光
と参照波長光との光源光量変動を補正された光量比を光
電変換値より得て水分を知るための装置である。従って
、第１及び第２の各本発明装置は本発明方法の実施に好
適な装置であることが判る。なお、水分測定点周辺に水
蒸気が多くて赤外線水分測定に支障をきたすときは、投
光端５ａａ又は５ａａ’及び受光端７ａを被測定材料１
１近くまでほぼ囲む小室を設けてそこに乾燥気体を供給
して水蒸気を排除しながら測定を行なえば良い。

〔効果〕

本発明は、爆発性雰囲気内を走行中のシートの水分を測
定するに際して、光源から光電変換器までの光路全体に
亘って赤外線を効率良く透過させる光ファイバーを使用
して必要な所定波長光の赤外線を得ると共に投光及び受
光のみを爆発性雰囲気内で行なって赤外線水分測定法を
適用することにより、次の効果を有する。

（イ）爆発性雰囲気内を走行中のシートであるにも拘わ
らず、爆発の危険なく赤外線水分計を使用することがで
き、そのことによりリアルタイムで精度良くそして測定
箇所を自由に多くして水分測定を行なうことができる。

（ロ）光源からの光を干渉フィルターを透過させて赤外
線を得る光路に光ファイバーを使用して光路を様々に構
成することにより、広い範囲に亘る水分含量のいかなる
場合にも対応するのに必要な種類の干渉フィルターを配
置しておくことができ、従って水分含量によって干渉フ
ィルターを取り替えるなどの手数を一切なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明装置の１実施例の要部システム構
成図、第２図は第２の本発明装置の１実施例の要部シス
テム構成図、第３図は本発明装置における電圧信号の時
系列の一例を示す図、第４図は粘着性シート製造工程概
略図である。 １・・・・光源 ２・・・・レンズ ３．３′・・・・光ファイバー束 ４・・・・干渉フィルター ５．５′・・・・光ファイバー束 ５ａ、　５ａ’・・・・２本又は２分岐したうちの一方
の光ファイバー束 ５ａａ、　５ａａ’・・・・投光端 ５ｂ、　５ｂ’・・・・２本又は２分岐したうちの他方
の光ファイバー束 ６・・・・光学シャッター ７・・・・光ファイバー束 ７ａ・・・・受光端 ８・・・・ホトセンサー ９・・・・ホトセンサー １０・・・・回転円板 １１・・・・被測定材料 １２・・・・ＯＲ回路 １３・・・・光電変換器 １４・・・・直流増幅器 １５・・・・サンプルアンドホールド回路１６・・・・
アナログ・デジタル変換用インターフニイス １７・・・・入出力用インターフェイス１８・・・・演
算・表示部 １９・・・・本基材 ２０・・・・巻体 ２１・・・・コーターヘッド ２２・・・・ドライヤー ２３・・・・貼合用基材 ２４・・・・製品 ２５・・・・加湿機 Ａ・・・・同期パルス Ｂ・・・・サンプリングパルス Ｃ・・・・アナログ電圧 桑３ＦＪ ２４　図 手続補正書 昭和６１年１０月１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　爆発性雰囲気内を走行中のシートの水分を測定する
   に際し、光源の光を干渉フィルターを透過さして被測定
   材料の赤外線吸収スペクトルに基づいた赤外線領域の２
   つの測定波長光及び２つの参照波長光を得、各波長光を
   一方では被測定材料に投光してその反射光又は透過光を
   受光して光電変換器に導き、他方では光源光量変動補正
   のために直接に光電変換器に導き、且つ上記の光路に赤
   外線透過型の光ファイバーを使用して上記投光及び受光
   を行ない、かくして得られた測定波長光と参照波長光と
   の光源光量変動を補正された光量比を光電変換値により
   得て水分を知ること及び上記投光及び受光のみを爆発性
   雰囲気内で行なうことを特徴とする爆発性雰囲気内を走
   行中のシートの赤外線水分測定方法。 ２　（ａ）光源から出射する光を４本の又は４分岐した
   赤外線透過型の光ファイバー束で ４つの光路に分け、個々の該光路の端末 に設けられた４種類の干渉フィルターを 通して被測定材料の赤外線吸収スペクト ルに基づいた赤外線領域の２つの測定波 長光及び２つの参照波長光を得る手段、 （ｂ）前記個々の干渉フィルターを透過した赤外線の各
   波長毎に２つのビームに分け、 一方のビームを投光端まで導いて被測定 材料に投光し、他方のビームを光電変換 器に導くための、それぞれに光学シャッ ターを有する２本の又は２分岐した赤外 線透過型の光ファイバー束を各干渉フィ ルターから下流側に有しており、全体と して４波長８ビームを得る手段、 （ｃ）前記被測定材料からの反射光又は透過光を受光端
   で受光して光電変換器に導く ための、赤外線透過型の光ファイバー束 から成る手段、 （ｄ）前記光学シャッターを順次選択的に開閉し、所定
   のビームを順次選択的に光電 変換器に導いてシリアルな光信号を光電 変換した後に直流増幅器で増幅してシリ アルなアナログ電圧に変換する手段、 （ｅ）最初に開閉する前記光学シャッターの開きと同期
   して同期パルスを発生させ、 すべての光学シャッターの各開きと同期 してサンプリングパルスを発生させる手 段、 （ｆ）前記シリアルなアナログ電圧とサンプリングパル
   スとをサンプルアンドホール ド回路に導き、個々のアナログ電圧信号 の最大ピークを検出して、シリアルなデ ジタル電圧信号に変換する手段、 （ｇ）前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電圧信
   号を組み合わせて被測定材料 の水分量計算に必要な所定の信号を選択 的に識別し、水分量を計算・表示する手 段、 上記（ａ）〜（ｇ）の構成から主として成り、構成（ｂ
   ）の投光端、構成（ｃ）の受光端、及びそれらに連続す
   る光ファイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内に設
   置されるものであることを特徴とする爆発性雰囲気内を
   走行中のシートの赤外線水分測定装置。 ３　（ｈ）４種類の干渉フィルターを同一円周上に所定
   の間隔で配置した該円周と同心の 回転円板上の該円周に近接する所定位置 の２箇所に光源から出射する光を２つの ビームに分けて導いて板面に向つて光を 出すための２本の又は２分岐した赤外線 透過型の光ファイバー束を光源から回転 円板まで有しており、回転円板の回転中 に各ビームを４種の干渉フィルターが横 切ることにより被測定材料の赤外線吸収 スペクトルに基づいた２つの測定波長光 と２つの参照波長光との各々につき２ビ ームづつ、全体として４波長８ビームを 得る手段、 （ｉ）光源から回転円板まで設けられている前記２本の
   又は２分岐した光ファイバー 束のそれぞれの後端と回転円板を挟んで 先端の光軸を合わせて設けられた２本の 赤外線透過型の光ファイバー束から成り、 前記４種類の干渉フィルターを通過させ て得られた各波長光につき、前記２つの ビームのうちの一方のビームを投光端ま で導いて被測定材料に投光し、他方のビ ームを光電変換器に導く手段、 （ｊ）前記被測定材料からの反射光又は透過光を受光端
   で受光して光電変換器に導く ための、赤外線透過型の光ファイバー束 から成る手段、 （ｋ）前記回転円板の回転と同期して１回転毎に同期用
   パルスを発生させ、前記４種 類の各干渉フィルターが、前記２つのビ ームを横切るタイミングと同期してサン プリングパルスを発生させる手段、 （ｌ）前記光電変換器に入るシリアルな光 信号を光電変換した後に直流増幅器で増 幅してシリアルなアナログ電圧信号に変 換する手段。 （ｍ）前記シリアルなアナログ電圧信号とサンプリング
   パルスとをサンプルアンドホ ールド回路に導き、個々のアナログ電圧 の最大ピークを検出してシリアルなデジ タル電圧信号に変換する手段、 （ｎ）前記同期パルスと前記シリアルなデジタル電圧信
   号を組合わせて被測定材料の 水分計算に必要な所定の信号を選択的に 識別し、水分量を計算・表示する手段、 上記（ｈ）〜（ｎ）の構成から主として成り、構成（ｉ
   ）の投光端、構成（ｊ）の受光端、及びそれらに連続す
   る光ファイバー束の必要部分のみが爆発性雰囲気内に設
   置されるものであることを特徴とする爆発性雰囲気内を
   走行中のシートの赤外線水分測定装置。