JPS6356493B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6356493B2 JPS6356493B2 JP58082342A JP8234283A JPS6356493B2 JP S6356493 B2 JPS6356493 B2 JP S6356493B2 JP 58082342 A JP58082342 A JP 58082342A JP 8234283 A JP8234283 A JP 8234283A JP S6356493 B2 JPS6356493 B2 JP S6356493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber sheet
- moisture content
- linearly polarized
- measuring
- moisture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
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- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、繊維シートの含有水分を測定する方
法に関し、特に含有水分を測定する際に、繊維の
配向状態による影響をなくし、極めて精度よく測
定できる方法に関するものである。
法に関し、特に含有水分を測定する際に、繊維の
配向状態による影響をなくし、極めて精度よく測
定できる方法に関するものである。
繊維シート、例えば紙を印刷工場で印刷する際
には、しわ、たるみ、カール等の発生を防止し、
作業性をよくするべく印刷室内の雰囲気を調節し
て操業している。
には、しわ、たるみ、カール等の発生を防止し、
作業性をよくするべく印刷室内の雰囲気を調節し
て操業している。
そして、印刷工場で使用される紙は、調節され
た印刷室内雰囲気にあうよう特定の含有水分（一
般に６〜７％）に調節されているのが望ましく、
紙メーカーではその製造過程での乾燥条件等のコ
ントロールが行なわれる。
た印刷室内雰囲気にあうよう特定の含有水分（一
般に６〜７％）に調節されているのが望ましく、
紙メーカーではその製造過程での乾燥条件等のコ
ントロールが行なわれる。
従来、かかる含有水分の調節のために、例えば
抄紙機においては、特開昭54−114293号や特開昭
56−39447号等に記載の如きマイクロ波を利用し
た水分測定装置により、リールパートの直前やリ
ールパートに降りた紙巻取ロールの水分測定が行
なわれ、水分コントロールに効果を発揮してい
る。しかし、このような装置により水分測定しな
がら、含有水分のコントロールをしているにもか
かわらず、印刷工程においては、なお時としてし
わやたるみの発生等含有水分のバラツキに起因す
るトラブルの発生が認められる。
抄紙機においては、特開昭54−114293号や特開昭
56−39447号等に記載の如きマイクロ波を利用し
た水分測定装置により、リールパートの直前やリ
ールパートに降りた紙巻取ロールの水分測定が行
なわれ、水分コントロールに効果を発揮してい
る。しかし、このような装置により水分測定しな
がら、含有水分のコントロールをしているにもか
かわらず、印刷工程においては、なお時としてし
わやたるみの発生等含有水分のバラツキに起因す
るトラブルの発生が認められる。
而して、本発明者等は含有水分にバラツキの発
生する原因について鋭意検討の結果、従来から使
用されている上記の如き装置において用いられる
マイクロ波がいずれも直線偏向マイクロ波（以
下、単に直線偏波という）であるため、繊維配向
の影響を受けやすく、結果的に測定誤差を生じて
いるとの結論を得るに至つた、即ち、本発明者等
の検討によれば、繊維シートが通常の範囲の水分
を含有する場合には、水分子が繊維配向に対応し
て付着しているため、直線偏波による測定ではか
かる繊維配向の影響を受けて含有水分の測定値に
誤差を生じるものである。因に、繊維シート面に
対して垂直方向から直線偏波を当て、かつ直線偏
波を当てながら繊維シートを平面内で回転させる
と、回転角度に応じて共振電圧減衰量（以下単に
減衰量という）が増減することが確認された。そ
して、例えば絶乾水分測定法（JISP8127法）で
約７％の水分を含有する米坪40ｇ／m2、縦横比44
％の上質紙を、直線偏波を使用した水分計で測定
したところ、得られた測定値はその測定方向によ
り変動し、その変動巾は約２％にもおよんだ。
生する原因について鋭意検討の結果、従来から使
用されている上記の如き装置において用いられる
マイクロ波がいずれも直線偏向マイクロ波（以
下、単に直線偏波という）であるため、繊維配向
の影響を受けやすく、結果的に測定誤差を生じて
いるとの結論を得るに至つた、即ち、本発明者等
の検討によれば、繊維シートが通常の範囲の水分
を含有する場合には、水分子が繊維配向に対応し
て付着しているため、直線偏波による測定ではか
かる繊維配向の影響を受けて含有水分の測定値に
誤差を生じるものである。因に、繊維シート面に
対して垂直方向から直線偏波を当て、かつ直線偏
波を当てながら繊維シートを平面内で回転させる
と、回転角度に応じて共振電圧減衰量（以下単に
減衰量という）が増減することが確認された。そ
して、例えば絶乾水分測定法（JISP8127法）で
約７％の水分を含有する米坪40ｇ／m2、縦横比44
％の上質紙を、直線偏波を使用した水分計で測定
したところ、得られた測定値はその測定方向によ
り変動し、その変動巾は約２％にもおよんだ。
なお、かかる事実は本発明者等が導入した以下
の式に基づく、単純な配向モデルでは、「繊維が
χ軸からθの角度で配向する場合に、θ＝ψなる
偏波面で減衰量が最大になる。」という推定によ
つても証明されるものである。
の式に基づく、単純な配向モデルでは、「繊維が
χ軸からθの角度で配向する場合に、θ＝ψなる
偏波面で減衰量が最大になる。」という推定によ
つても証明されるものである。
ΔV＝C1・noNoμ2cos2（θ−ψ）／kT＋C2
ΔV；マイクロ波の減衰量
no；協同運動できる水分子の数
No；配向に寄与する水分子の体積当りの数
μ；水分子の有効双極子モーメント
θ；水分子の双極子モーメントとχ軸とのな
す角度 ψ；偏波面がｘ軸から時計と反対回りになす
角度 ｋ；ボルツマン定数 Τ；絶対温度 C1，C2；常数 かかる現状に鑑み、精度のよい測定が可能な装
置の開発について鋭意研究を重ねた結果、本発明
者等は繊維の配向状態の影響を受けない、極めて
優れた繊維シートの含有水分の測定方法を開発す
るに至つた。
す角度 ψ；偏波面がｘ軸から時計と反対回りになす
角度 ｋ；ボルツマン定数 Τ；絶対温度 C1，C2；常数 かかる現状に鑑み、精度のよい測定が可能な装
置の開発について鋭意研究を重ねた結果、本発明
者等は繊維の配向状態の影響を受けない、極めて
優れた繊維シートの含有水分の測定方法を開発す
るに至つた。
本発明は、開口部を小間隙を隔てて対向せしめ
た一対の導波管より構成された空洞共振器の、当
該小間隙に繊維シートを挿入し、一定速度で繊維
シートを回転させながら、上部導てみ管より直線
偏向マイクロ波を該繊維シートに垂直に発振せし
め、マイクロ波の共振電圧減衰量を下部導波管で
測定することを特徴とする繊維シートの含有水分
測定方法である。
た一対の導波管より構成された空洞共振器の、当
該小間隙に繊維シートを挿入し、一定速度で繊維
シートを回転させながら、上部導てみ管より直線
偏向マイクロ波を該繊維シートに垂直に発振せし
め、マイクロ波の共振電圧減衰量を下部導波管で
測定することを特徴とする繊維シートの含有水分
測定方法である。
以下に本発明の一実施例について、図面に基づ
きさらに詳細に説明するが、勿論かかる実施例の
みに限定されるものではない。
きさらに詳細に説明するが、勿論かかる実施例の
みに限定されるものではない。
第１図は、本発明に係る含有水分測定法で直線
偏波を使用した場合の一実施例を示す。本実施例
においては、直線偏波が発振アンテナ部３より繊
維シート１の面に対して常に垂直に当てるように
発振される。そして、この方法においては、繊維
シート１を固定した繊維シート固定台８を一定速
度で回転させるための機構が必要となる。例え
ば、第２図に示されるように、繊維シート固定台
８の側面下部に設けられた駆動ベルト用溝部１４
と可変急速モーター１５のシヤフト先端部に設け
られた駆動用プーリー１６の溝部とに駆動ベルト
１７をかけ、可変速モーター１５を運転する方法
が採用される。繊維シート１中の分により減衰を
受けた直線偏波は、受信アンテナ部１０により受
信され、電気信号に変換された後検波部１１によ
り復調されて演算部１２に入る。演算部１２は、
演算部に入力された受信共振電圧値を、例えば繊
維シート１が丁度一回転する間で平均化せしめ、
平均受信共振電圧値を得るものである。繊維シー
ト１に回転の基準を得るためには、例えば第２図
に示される如く繊維シート固定台８の側面の一ケ
所にのみ細巾の反射テープ１８を貼着し、回転中
のモニター光の反射率の変化を光センサー１９で
検知し、電気信号を増巾器２０、コンパレータ２
１を介して演算部１２に入力せしめる。かくすれ
ば、演算部１２に入力される光センサー信号のあ
るピークから次のピークまでが繊維シートの一回
転を示すので、演算部はその間に入力された受信
共振電圧値を平均化し、かかる平均受信共振電圧
値を含有水分値に変換した後に、表示部１３に得
られた含有水分値を表示すればよい。なお、直線
偏波を使用する方法に比較して、円偏差を使用す
る方法の方が測定精度において優れており、しか
も装置が簡便であるためより有利である。
偏波を使用した場合の一実施例を示す。本実施例
においては、直線偏波が発振アンテナ部３より繊
維シート１の面に対して常に垂直に当てるように
発振される。そして、この方法においては、繊維
シート１を固定した繊維シート固定台８を一定速
度で回転させるための機構が必要となる。例え
ば、第２図に示されるように、繊維シート固定台
８の側面下部に設けられた駆動ベルト用溝部１４
と可変急速モーター１５のシヤフト先端部に設け
られた駆動用プーリー１６の溝部とに駆動ベルト
１７をかけ、可変速モーター１５を運転する方法
が採用される。繊維シート１中の分により減衰を
受けた直線偏波は、受信アンテナ部１０により受
信され、電気信号に変換された後検波部１１によ
り復調されて演算部１２に入る。演算部１２は、
演算部に入力された受信共振電圧値を、例えば繊
維シート１が丁度一回転する間で平均化せしめ、
平均受信共振電圧値を得るものである。繊維シー
ト１に回転の基準を得るためには、例えば第２図
に示される如く繊維シート固定台８の側面の一ケ
所にのみ細巾の反射テープ１８を貼着し、回転中
のモニター光の反射率の変化を光センサー１９で
検知し、電気信号を増巾器２０、コンパレータ２
１を介して演算部１２に入力せしめる。かくすれ
ば、演算部１２に入力される光センサー信号のあ
るピークから次のピークまでが繊維シートの一回
転を示すので、演算部はその間に入力された受信
共振電圧値を平均化し、かかる平均受信共振電圧
値を含有水分値に変換した後に、表示部１３に得
られた含有水分値を表示すればよい。なお、直線
偏波を使用する方法に比較して、円偏差を使用す
る方法の方が測定精度において優れており、しか
も装置が簡便であるためより有利である。
なお、マイクロ波としては、数百ＭHz〜100G
Hzの範囲のものが使用できるが、3GHzの近辺で
はとりわけ繊維シート中の水分による減衰が起こ
り易いので、１〜15GHz程度のマイクロ波が好ま
しく用いられる。
Hzの範囲のものが使用できるが、3GHzの近辺で
はとりわけ繊維シート中の水分による減衰が起こ
り易いので、１〜15GHz程度のマイクロ波が好ま
しく用いられる。
繊維シートとしては例えば紙、布等の測定が可
能であるが、特に紙は効率よく測定できる。
能であるが、特に紙は効率よく測定できる。
本発明に係る含有水分測定方法によれば、繊維
シートの含有水分のチエツクが繊維の配向状態の
影響を受けないで、極めて精度よく測定できるも
のである。
シートの含有水分のチエツクが繊維の配向状態の
影響を受けないで、極めて精度よく測定できるも
のである。
第１図は、本願発明に用いられる含有水分測定
装置の一実施例を示す概略図であり、直線偏波の
マイクロ波を使用した場合を示す。 １：繊維シート、２：発振器、３：発振アンテ
ナ部、４：上部導波管、６：下部導波管、７：押
えリングプレート、８：繊維シート固定台、１
０：受信アンテナ部、１１：検波部、１２：演算
部、１３：表示部、１４：駆動ベルト用溝部、１
５：可変速モーター、１６：駆動用プーリー、１
７：駆動ベルト、１８：反射テープ、１９：光セ
ンサー、２０：増巾器、２１：コンパレーター。
装置の一実施例を示す概略図であり、直線偏波の
マイクロ波を使用した場合を示す。 １：繊維シート、２：発振器、３：発振アンテ
ナ部、４：上部導波管、６：下部導波管、７：押
えリングプレート、８：繊維シート固定台、１
０：受信アンテナ部、１１：検波部、１２：演算
部、１３：表示部、１４：駆動ベルト用溝部、１
５：可変速モーター、１６：駆動用プーリー、１
７：駆動ベルト、１８：反射テープ、１９：光セ
ンサー、２０：増巾器、２１：コンパレーター。
Claims (1)
- １ 開口部を小間隙を隔てて対向せしめた一対の
導波管により構成された空洞共振器の、当該小間
隙に繊維シートを挿入し、一定速度で繊維シート
を回転させながら、上部導波管より直線偏向マイ
クロ波を該繊維シートに垂直に発振せしめ、マイ
クロ波の共振曲線における電圧減衰量を下部導波
管で測定することを特徴とする繊維シートの含有
水分測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234283A JPS59206749A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 繊維シ−トの含有水分測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234283A JPS59206749A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 繊維シ−トの含有水分測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206749A JPS59206749A (ja) | 1984-11-22 |
| JPS6356493B2 true JPS6356493B2 (ja) | 1988-11-08 |
Family
ID=13771888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8234283A Granted JPS59206749A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 繊維シ−トの含有水分測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206749A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027348U (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-23 | 株式会社日本特殊計測器製作所 | シ−ト状物体の含水率、坪量測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203946A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Nippon Tokushu Keisokki Seisakusho:Kk | マイクロ波による水分測定装置 |
-
1983
- 1983-05-10 JP JP8234283A patent/JPS59206749A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203946A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Nippon Tokushu Keisokki Seisakusho:Kk | マイクロ波による水分測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59206749A (ja) | 1984-11-22 |
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