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

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

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JPS6324144A
JPS6324144A JP61154180A JP15418086A JPS6324144A JP S6324144 A JPS6324144 A JP S6324144A JP 61154180 A JP61154180 A JP 61154180A JP 15418086 A JP15418086 A JP 15418086A JP S6324144 A JPS6324144 A JP S6324144A
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Joji Inatome
稲留 丈治
Akio Hatano
畑野 昭夫
Kozo Tsuchida
土田 幸造
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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、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。
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