JP3614322B2

JP3614322B2 - 包装容器内部の水分測定装置

Info

Publication number: JP3614322B2
Application number: JP24347499A
Authority: JP
Inventors: 辰信高地; 政美川西
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2001066273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、包装容器内部の水分を包装容器の外部から測定する包装容器内部の水分測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂製品、農産品、食料品等を内容物として、これらの保管及び移送に使用される包装材は、洗浄後の水切りや乾燥が不十分であったり屋外保管中に雨水が浸入したりすることにより内部に水分が混入することがある。包装材内部の内容物は水分を含んでいると、再乾燥が必要であったり商品価値がなくなることがある。
【０００３】
樹脂ペレットや樹脂パウダーを内容物とする場合には、樹脂ペレットや樹脂パウダーが水分を含んでいると、成形・加工した場合に、外観不良、機械的物性低下等の重大なトラブルが発生するおそれがあるため、水分の管理は工業的にも重要である。
【０００４】
従来、包装容器の外部から内容物の水分を測定する水分測定方法が開発されている（特開平７−１７４７２６号公報参照）。この水分測定方法によれば、携帯形の静電容量計を包装容器の外部に当接して包装材内部の水分を測定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の測定方法によれば、静電容量計を複数回、包装容器の外部に当接して静電容量を測定しなければ、包装容器の内部の水分を正確に測定することができないことから包装容器の内部の水分の測定に手間がかかり作業性が悪かった。
【０００６】
この発明の課題は、作業性を向上させた包装容器内部の水分測定装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置は、非導電性材料からなる包装容器の内部の水分を測定する包装容器内部の水分測定装置において、前記包装容器を載置する包装容器載置部を有し、前記包装容器載置部の表面に表面電極を備え、前記表面電極間の静電容量値により前記包装容器の内部の水分を測定するものであり、前記包装容器載置部は、前記包装容器全体を載置する広さを有する、パレット状又はシート状の部材であり、前記表面電極は、前記包装容器の底部面積の６０％以上の電極面積を有し、前記表面電極はさらに、２種類の主電極及び１種類のガード電極を備えることを特徴とする。
【０００９】
この請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置によれば、包装容器を包装容器載置部に載せるだけで包装容器内の水分を確実に測定することができる。
【００１１】
また、この請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置において、包装容器載置部がシート状の部材である場合は、シート状の部材を丸める等することにより運搬を容易に行うことができる。
【００１３】
また、この請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置によれば、表面電極が包装容器の底部面積の６０％以上の電極面積を有することから、包装容器内の一部に水分が浸入している場合においても正確に水分の測定を行うことができる。
【００１５】
また、この請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置によれば、ガード電極を備えることから包装容器の外部に付着した水分、包装容器の中生地に浸入した水分を検出することなく包装容器内に浸入した水分を正確に検出することができる。
【００１６】
また、請求項２の包装容器内部の水分測定装置は、請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置の前記表面電極が前記包装容器の中央部分に対応する領域と前記包装容器の中央部分以外の部分に対応する領域とに分割され、両領域の前記表面電極は電気回路的に独立していることを特徴とする。
【００１７】
この請求項２記載の包装容器内部の水分測定装置によれば、水分を含みやすい包装容器の排出口に対応する部分の表面電極と、それ以外の包装容器に対応する部分の表面電極を電気回路的に独立としていることから包装容器内の水分を正確に検出することができる。
【００１８】
また、請求項３記載の包装容器内部の水分測定装置は、請求項１〜請求項２記載の包装容器内部の水分測定装置が更に、前記包装容器の内部の水分量が所定値を超えたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする。この請求項３記載の包装容器内部の水分測定装置によれば、報知手段を備えるため包装容器の内部に所定量以上の水分が浸入していることを容易に認識することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる包装容器内部の水分測定装置を説明する。
【００２０】
図１は、水分測定装置の構成図である。図中符号１０で示すものは、パレット状の包装容器載置部である。この包装容器載置部は、正方形の平面形状を有しており、上面に絶縁体であるベークライト板１２が貼り付けられ、このベークライト板１２上に表面電極１４が形成されている。
【００２１】
この包装容器載置部１０は、包装材としてのフレコンバッグ１６（図３参照）にポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂ペレットを充填した場合に、フレコンバッグ１６の全体を載置することができる広さ（１１００ｍｍ×１１００ｍｍ）を有している。上述の表面電極１４は測定装置１８内の測定回路に接続されている。測定装置１８には、測定された静電容量を指示する指示部（図示せず）が設けられている。また、測定装置１８には、報知装置２０が接続されている。
【００２２】
図２は、表面電極１４の配置状態を示す図である。表面電極１４は、主電極（Ａ）１４ａ，ガード電極１４ｂ及び主電極（Ｂ）１４ｃから構成されており、各電極は、幅２１ｍｍのストライプ状に形成され、電極間隔２１ｍｍで主電極（Ａ）１４ａ、ガード電極１４ｂ、主電極（Ｂ）１４ｃが順次配置されている。この表面電極１４の面積は、フレコンバッグ１６に樹脂ペレット等を充填した場合に、フレコンバッグ１６の底面積の６０％以上、好ましくは８０％以上の面積を有するものである。
【００２３】
図３は、上述のフレコンバッグ１６の形状を説明するための図である。このフレコンバッグ１６は、防水性を有する外生地、中生地、防水性を有する裏生地の３層により構成され、上部に投入口１６ａ、下部に排出口１６ｂをそれぞれ有する。フレコンバッグ１６に樹脂ペレット等を充填する場合には、排出口１６ｂを紐で縛って閉じた状態で投入口１６ａより樹脂ペレットを投入し、樹脂ペレットの投入が終了した後に投入口１６ａを紐で縛って閉じる。なお、樹脂ペレットを投入した状態でフレコンバッグ１６は、約１ｍ×１ｍ×１ｍの大きさを有する。また、投入口１６ａ、排出口１６ｂを紐で縛って閉じた状態とし、菊割カバー１６ｃ内に押し込むことにより、投入口１６ａ、排出口１６ｂの部分に生地が固まった状態、いわゆる菊割部が形成される。
【００２４】
図４は、水分測定装置の測定装置１８内の測定回路を示す図である。この構成図に示すように、主電極（Ａ）１４ａは測定電源ｅ１に接続されており、ガード電極１４ｂは接地されている。主電極（Ｂ）１４ｃはアンプの一方の入力端子に接続されると共に平衡静電容量Ｃ_Ｂを介して、測定電源ｅ２に接続されている。また、アンプの他方の入力端子は接地されている。電極間の静電容量の変化はアンプの出力端子から出力される。
【００２５】
図５は、図４に示す水分測定装置の測定回路の等価回路である。ここで、Ｃ_０：主電極間容量（電極間のペレットの誘電率による）、ΔＣ：検出静電容量（水分が浸入したことによる変化分）、Ｃ１：ガード電極〜主電極（Ａ）の容量、Ｃ２：ガード電極〜主電極（Ｂ）の容量、Ｚｅ１，Ｚｅ２：測定電源内部のインピーダンス、Ｚｉ：アンプの入力インピーダンス、とする。
【００２６】
この等価回路において、水分を含んでいない樹脂ペレットの水分を検出している状態でのＥ１〜Ｅ２の静電容量がＣ_０の時、平衡静電容量Ｃ_ＢをＣ_０（ｅ_１／ｅ_２）となるように調整すれば、ｉ_１＝ｉ_２（位相差は１８０°）となり、アンプ入力が０になる。水分を含んでいる樹脂ペレットの水分を検出する場合には、Ｅ１〜Ｅ２の静電容量は、樹脂ペレットへの水分の付着量に応じた実効比誘電率の変化に比例して大きくなる。
【００２７】
この等価回路に対応する回路を有する水分測定装置において、フレコンバッグ１６内の水分を測定する場合には、樹脂ペレット等を充填したフレコンバッグ１６をフォークリフト等により吊り上げてフレコンバッグ１６を水分測定装置の包装容器載置部１０上に載置する。包装容器載置部１０上にフレコンバッグ１６を載置すると主電極間容量Ｃ_０、即ち主電極（Ａ）１４ａと主電極（Ｂ）１４ｃとの間の容量が測定装置１８内の測定回路により測定され、測定値が指示部に表示される。
【００２８】
この水分測定装置の包装容器載置部１０上に設けられた表面電極１４の面積は、フレコンバッグ１６に樹脂ペレット等を充填した場合に、フレコンバッグ１６の底面積の６０％以上、好ましくは８０％以上の面積を有することから、フレコンバッグ１６の一部に水分が浸入している場合においても正確に水分の測定を行うことができる。また、主電極（Ａ）１４ａ，ガード電極１４ｂ及び主電極（Ｂ）１４ｃが幅２１ｍｍのストライプ状に形成され、電極間隔２１ｍｍで主電極（Ａ）１４ａ、ガード電極１４ｂ、主電極（Ｂ）１４ｃが順次配置されていることから、フレコンバッグ１６の外部に付着した水分を検出せず、フレコンバッグ１６の中生地に水分が浸入した場合には、中生地の水分は検出せず、フレコンバッグ１６の中に浸入した水分のみを検出することができる。
【００２９】
なお、この水分測定装置は、パレット状の包装容器載置部１０を有することから、フォークリフト等により吊り上げて測定位置まで搬送することができる。
【００３０】
上述のように樹脂ペレットが乾燥状態にあるときと、湿潤状態にあるときでは、静電容量は大きく変化する。従って、フレコンバッグ１６内に水分が浸入している場合には、測定装置１８の指示部に大きな値が表示される。この測定装置１８のによる測定値が所定値を超えた場合には、警報ブザー等の報知装置２０により報知が行われる。
【００３１】
図６は、この水分測定装置における測定結果を示すものである。この測定は、フレコンバッグ１６に約２ｍｍ×３ｍｍの楕円柱形状を有する樹脂ペレットを充填して測定を行った。なお、測定の前に乾燥したフレコンバッグ１６に乾燥したペレットを充填した状態で（テスト条件１−１）指示値が０になるように０点調整を行った。次に、乾燥したフレコンバッグ１６に湿ったペレットを充填した状態で（テスト条件１−２）、フレコンバッグ１６を水平面内で回転させながら複数回測定を行うと指示値が１０６〜１１５％となった。次に、湿ったフレコンバッグ１６に乾燥したペレットを充填した状態で（テスト条件１−３）、テスト条件１−２の場合と同様に測定を行うと、指示値が−２．５％となりほとんど変化が見やれなかった。従って、この水分測定装置によれば、フレコンバッグ１６の外側のみが湿っていて樹脂ペレットが湿っていない場合に樹脂ペレットの水分を正確に測定することができる。
【００３２】
図７は、表面電極１４の配置状態の変形例を示す図である。表面電極１４は、包装容器載置部１０の中央部分、即ち、フレコンバッグ１６を載置した場合に、フレコンバッグ１６の中央部分に対応する領域とフレコンバッグ１６の中央部分以外の部分に対応する領域とに分割され、両領域の表面電極１４は、電気回路的に独立している。ここでフレコンバッグ１６の中央部分に対応する領域の表面電極１４は、円形の主電極（Ａ）１４ａ、リング状のガード電極１４ｂ及び主電極（Ｂ）１４ｃから構成されている。また、フレコンバッグ１６の中央部分以外の部分に対応する領域の表面電極１４は、ストライプ状の主電極（Ａ）１４ａ，ガード電極１４ｂ及び主電極（Ｂ）１４ｃから構成されている。なお、各電極は、幅２１ｍｍで形成され、電極間隔２１ｍｍで順次配置されている。また、この表面電極１４の面積もフレコンバッグ１６に樹脂ペレット等を充填した場合に、フレコンバッグ１６の底面積の６０％以上、好ましくは８０％以上の面積を有するものである。
【００３３】
この表面電極を包装容器載置部１０に形成した場合には、水分を含みやすいフレコンバッグ１６の排出口１６ｂに対応する部分、即ち菊割の部分に対応する表面電極１４と、それ以外のフレコンバッグ１６に対応する部分の表面電極１４を電気回路的に独立としていることから、フレコンバッグ１６内に浸入した水分を正確に検出することができる。
【００３４】
なお、上述の実施の形態においては、パレット状の包装容器載置部１０を用いているが、シート状の包装容器載置部を用いても良い。シート状の包装容器載置部を用いる場合には、包装容器載置部の軽量化を図ることができると共にシート状の包装容器載置部を丸める等することにより運搬を容易に行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、包装容器を包装容器載置部に載せるだけで、包装容器内の一部に水分が浸入している場合においても包装容器内の水分を確実に測定することができる。また、包装容器載置部をシート状の部材とする場合には、シート状の部材を丸める等することにより運搬を容易に行うことができる。
【００３６】
また、報知手段を備えるため包装容器の内部に所定量以上の水分が浸入していることを容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態にかかる水分測定装置の構成図である。
【図２】この発明の実施形態にかかる水分測定装置の表面電極の配置状態を示す図である。
【図３】この発明の実施形態にかかるフレコンバッグの形状を説明するための図である。
【図４】この発明の実施形態にかかる水分測定装置の測定回路を示す図である。
【図５】この発明の実施形態にかかる水分測定装置の測定回路の等価回路図である。
【図６】この発明の実施形態にかかる水分測定装置における測定結果を示す図である。
【図７】この発明の実施形態にかかる水分測定装置の表面電極の配置状態の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０…包装容器載置部、１４…表面電極、１４ａ…主電極（Ａ）、１４ｂ…ガード電極、１４ｃ…主電極（Ｂ）、１６…フレコンバッグ、１６ａ…投入口、１６ｂ…排出口、１８…測定装置、２０…報知装置。

Claims

非導電性材料からなる包装容器の内部の水分を測定する包装容器内部の水分測定装置において、
前記包装容器を載置する包装容器載置部を有し、前記包装容器載置部の表面に表面電極を備え、前記表面電極間の静電容量値により前記包装容器の内部の水分を測定するものであり、
前記包装容器載置部は、前記包装容器全体を載置する広さを有する、パレット状又はシート状の部材であり、
前記表面電極は、前記包装容器の底部面積の６０％以上の電極面積を有し、
前記表面電極はさらに、２種類の主電極及び１種類のガード電極を備えることを特徴とする包装容器内部の水分測定装置。
前記表面電極は、前記包装容器の中央部分に対応する領域と前記包装容器の中央部分以外の部分に対応する領域とに分割され、両領域の前記表面電極は、電気回路的に独立していることを特徴とする請求項１記載の包装容器内部の水分測定装置。
前記包装容器の内部の水分量が所定値を超えたことを報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装容器内部の水分測定装置。