JPS6324145A - ドライヤ−パ−トにおけるシ−トの水分測定方法及び装置 - Google Patents
ドライヤ−パ−トにおけるシ−トの水分測定方法及び装置Info
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- JPS6324145A JPS6324145A JP61154181A JP15418186A JPS6324145A JP S6324145 A JPS6324145 A JP S6324145A JP 61154181 A JP61154181 A JP 61154181A JP 15418186 A JP15418186 A JP 15418186A JP S6324145 A JPS6324145 A JP S6324145A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
-
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- G01N21/3559—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content in sheets, e.g. in paper
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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。
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、抄紙工程において高温多湿の雰囲気下にも拘
わらず精度良い結果の得られるドライヤーパートにおけ
るシートの水分測定方法及びこの方法を実施するための
装置に関するものである。
わらず精度良い結果の得られるドライヤーパートにおけ
るシートの水分測定方法及びこの方法を実施するための
装置に関するものである。
抄紙工程は、水分について簡単に言えば、原料を薄い濃
度(0,5〜1.5%)に分散させた懸濁液から水分の
殆んどを除く工程であり、ワイヤパートで水分含量80
〜85%、プレスパートで水分含量約60%弱にまで除
去され、ドライヤーパートで目的の水分含量(紙の種類
により異なるが、多くの場合5〜10%)に乾燥される
が、このドライヤーパートでの水分管理は製品の品質及
び乾燥コストに大きな影響を及ぼし極めて重要である。
度(0,5〜1.5%)に分散させた懸濁液から水分の
殆んどを除く工程であり、ワイヤパートで水分含量80
〜85%、プレスパートで水分含量約60%弱にまで除
去され、ドライヤーパートで目的の水分含量(紙の種類
により異なるが、多くの場合5〜10%)に乾燥される
が、このドライヤーパートでの水分管理は製品の品質及
び乾燥コストに大きな影響を及ぼし極めて重要である。
ドライヤーパートでのシートの水分測定には赤外線水分
計が使用されている。この赤外線水分計は原理的に、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。
計が使用されている。この赤外線水分計は原理的に、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。
ところで、従来使用さ九ている赤外線水分計の構成は一
般に、投光部が主に。
般に、投光部が主に。
1、光源(白熱電球又はタングステンハロゲンランプ)
。
。
2、ミラーとレンズ(光源からの光を集束し、光学的チ
ャンネルを通じて所定の波長光のビーノ、を被測定材料
に導く)。
ャンネルを通じて所定の波長光のビーノ、を被測定材料
に導く)。
3、フィルターホイール(2種類の赤外線フィルターが
回転ホイールに取付けられており、光ビームを交互に横
切らせることにより、測定波長光と参照波長光とを通過
させる)、及び4、同期モーターと駆動・制御回路(フ
ィルターホイールの回転・制御)から成り。
回転ホイールに取付けられており、光ビームを交互に横
切らせることにより、測定波長光と参照波長光とを通過
させる)、及び4、同期モーターと駆動・制御回路(フ
ィルターホイールの回転・制御)から成り。
受光部が主に、
1、ドーム鏡又は集光レンズ(被測定材料からの赤外線
を集束)、及び 2、検出器と増幅器(検出器で光電変換し、所定の電圧
レベルに増幅)から成っている。
を集束)、及び 2、検出器と増幅器(検出器で光電変換し、所定の電圧
レベルに増幅)から成っている。
このような従来の赤外線水分計を使用する場合、被測定
材料の含有水分率が0〜30%の範囲にある時とそれ以
上の時とでは、水分測定に使用する赤外線の測定波長と
参照波長とを変える必要があり(通常、低水分領域にお
いては、測定波長として1.9声、参照波長として1.
6t!m又は1.8pが使用されるが、1.97gの波
長での透過光量又は反射光量は吸収量に反比例し、前記
検呂器から呂る信号は透過量又は反射量を測定したもの
で、これらの量は含水量の増加にともなって急速に減少
し、水分の変化に直線的に応答できなくなる)、このた
めにフィルターホイールを交換する必要があり、その都
度測定を中断しなければならない問題点があった。
材料の含有水分率が0〜30%の範囲にある時とそれ以
上の時とでは、水分測定に使用する赤外線の測定波長と
参照波長とを変える必要があり(通常、低水分領域にお
いては、測定波長として1.9声、参照波長として1.
6t!m又は1.8pが使用されるが、1.97gの波
長での透過光量又は反射光量は吸収量に反比例し、前記
検呂器から呂る信号は透過量又は反射量を測定したもの
で、これらの量は含水量の増加にともなって急速に減少
し、水分の変化に直線的に応答できなくなる)、このた
めにフィルターホイールを交換する必要があり、その都
度測定を中断しなければならない問題点があった。
更に、もつと重大な次の問題点があった。
実際の測定にあたっては、測定方式が反射方式の場合に
は前記の投光部と受光部とが一体化され検出ヘッドと呼
ばれるケースに収納されていて被測定材料の上部100
〜300nnの位置に設置され、測定方式が透過方式の
場合には前記の投光部を一体化したケースが被測定材料
すなわちシート(以下波ilt!1定材料で示すことが
ある)の上部30〜150mm程度の位置に設置され、
受光部を一体化したケースが被測定材料の下部30〜1
501m程度の位置に投光部と光軸を合わせて設置され
る(設置距離の制限は、被測定材料に投光するビームス
ポットの面積や赤外線の吸収には直接関与せず、水分情
報にとってはノイズ成分となる正反射・正透過光の検出
器への進入防止、光路中での光量減衰等を考慮した幾何
学的な条件によって決まり、現状の技術ではこれ以上離
すことは非常に困難である)。
は前記の投光部と受光部とが一体化され検出ヘッドと呼
ばれるケースに収納されていて被測定材料の上部100
〜300nnの位置に設置され、測定方式が透過方式の
場合には前記の投光部を一体化したケースが被測定材料
すなわちシート(以下波ilt!1定材料で示すことが
ある)の上部30〜150mm程度の位置に設置され、
受光部を一体化したケースが被測定材料の下部30〜1
501m程度の位置に投光部と光軸を合わせて設置され
る(設置距離の制限は、被測定材料に投光するビームス
ポットの面積や赤外線の吸収には直接関与せず、水分情
報にとってはノイズ成分となる正反射・正透過光の検出
器への進入防止、光路中での光量減衰等を考慮した幾何
学的な条件によって決まり、現状の技術ではこれ以上離
すことは非常に困難である)。
一方、検出ヘッドあるいは投・受光部の構成部品の耐熱
性と耐水性(耐湿性)には限界があり、通常は温度50
°C以下、湿度80%以下とされている。
性と耐水性(耐湿性)には限界があり、通常は温度50
°C以下、湿度80%以下とされている。
これに対し、ドライヤーパートのドラム表面付近では5
0°Cよりも可成り高い温度となっており、またシート
から発生する水蒸気が充満して霧状をなしており、非常
な高温多湿の雰囲気となっていて従来の赤外線水分計で
は被測定材料に接近した位置で測定できず、従って幾何
学的な条件が良くないことにより反射光、透過光のノイ
ズ成分を少なくすることができないことと、被測定材料
と投光端、受光端との間の長い距離間に存在する多量の
水蒸気により所定光量の投光と反射光量、透過光量の正
確な受光とが妨げられることにより、測定値の精度が低
いばかりでなく高温多湿による測定器の耐久性の問題点
があった。従ってこのような高温多湿の雰囲気下で被測
定材料の水分を長期に亘って精度良く測定できる方法及
び装置が要望されていた。
0°Cよりも可成り高い温度となっており、またシート
から発生する水蒸気が充満して霧状をなしており、非常
な高温多湿の雰囲気となっていて従来の赤外線水分計で
は被測定材料に接近した位置で測定できず、従って幾何
学的な条件が良くないことにより反射光、透過光のノイ
ズ成分を少なくすることができないことと、被測定材料
と投光端、受光端との間の長い距離間に存在する多量の
水蒸気により所定光量の投光と反射光量、透過光量の正
確な受光とが妨げられることにより、測定値の精度が低
いばかりでなく高温多湿による測定器の耐久性の問題点
があった。従ってこのような高温多湿の雰囲気下で被測
定材料の水分を長期に亘って精度良く測定できる方法及
び装置が要望されていた。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、抄紙工程の
ドライヤーパートの如き高温多湿下の雰囲気下において
被測定材料の含有水分を水分量が大幅に変化しても干渉
フィルターを取り換える必要がなく、シかも長期に亘っ
て実用上精度良く測定できる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
ファイバーを使用することによって、測定精度を良くす
るためにビーム投光位置を被測定材料に近付けても高温
多湿に耐え、また他の測定器部分を環境の良い遠隔位置
に離して耐久性を向上せしめ、更に光ファイバーを利用
して装置を構成することにより広い範囲に亘ろ水分含量
の測定に必要な干渉フィルターの種類をすべて備えてい
て如何なる水分含量の場合にも即座に測定ができること
等の利点の得られることを究明して完成されたものであ
る。
ドライヤーパートの如き高温多湿下の雰囲気下において
被測定材料の含有水分を水分量が大幅に変化しても干渉
フィルターを取り換える必要がなく、シかも長期に亘っ
て実用上精度良く測定できる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
ファイバーを使用することによって、測定精度を良くす
るためにビーム投光位置を被測定材料に近付けても高温
多湿に耐え、また他の測定器部分を環境の良い遠隔位置
に離して耐久性を向上せしめ、更に光ファイバーを利用
して装置を構成することにより広い範囲に亘ろ水分含量
の測定に必要な干渉フィルターの種類をすべて備えてい
て如何なる水分含量の場合にも即座に測定ができること
等の利点の得られ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、ワイヤーパート及びプレス
パートを経て高温多湿の雰囲気下にドライヤーパートを
進行中のシートの水分を赤外線を使用して測定するに際
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被
測定材料に近接した位置で乾燥気体の供給により光ファ
イバーの投光端及び被測定材料の付近の水蒸気を排除し
ながら行ない、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を特徴とするドライヤーパート
におけるシートの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。
パートを経て高温多湿の雰囲気下にドライヤーパートを
進行中のシートの水分を赤外線を使用して測定するに際
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被
測定材料に近接した位置で乾燥気体の供給により光ファ
イバーの投光端及び被測定材料の付近の水蒸気を排除し
ながら行ない、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を特徴とするドライヤーパート
におけるシートの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、その一つは以下の(a)〜(h
)の構成から主として成ることを特徴とするドライヤー
パートにおけるシートの水分測定装置、 (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、一方のビームを被
測定材料に近接した位置の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被測定
材料に近接した位置の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)前記投光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室及び前記受光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室の内側に乾燥気体を供給して投光端、受光端及び被測
定材料の付近の水蒸気を排除する手段、 (e)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、 (f)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
、 (g)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。
水分測定装置であって、その一つは以下の(a)〜(h
)の構成から主として成ることを特徴とするドライヤー
パートにおけるシートの水分測定装置、 (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、一方のビームを被
測定材料に近接した位置の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被測定
材料に近接した位置の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)前記投光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室及び前記受光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室の内側に乾燥気体を供給して投光端、受光端及び被測
定材料の付近の水蒸気を排除する手段、 (e)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、 (f)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
、 (g)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。
(h)前期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
。
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
。
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。
る)である。
更に水分測定装置の他の一つは、以下の(i)〜(ρ)
の構成から主として成ることを特徴とするドライヤーパ
ートにおけるシートの水分測定装置、(i)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
て板面に向か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、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
長光との各々にっき2ビームづつ、全体として4波長8
ビームを得る手段、 (j)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
円板を挾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被測定材料に近
接した位置の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、 (k)前記被測定材料からの反射光又は透過光を被測定
材料に近接した位置の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。
の構成から主として成ることを特徴とするドライヤーパ
ートにおけるシートの水分測定装置、(i)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
て板面に向か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、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
長光との各々にっき2ビームづつ、全体として4波長8
ビームを得る手段、 (j)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
円板を挾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被測定材料に近
接した位置の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、 (k)前記被測定材料からの反射光又は透過光を被測定
材料に近接した位置の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。
CQ)前記投光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室及び前記受光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室の内側に乾燥気体を供給して投光端、受光端及び被測
定材料の付近の水蒸気を排除する手段、 (o)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、 (n)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、 (0)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ボールド回路に導き1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、 (p)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、 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。
室及び前記受光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室の内側に乾燥気体を供給して投光端、受光端及び被測
定材料の付近の水蒸気を排除する手段、 (o)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、 (n)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、 (0)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ボールド回路に導き1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、 (p)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、 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。
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。
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図は除湿室の=−例を示す斜視図、第
4図は除湿室の他の例を透視的に示す側面説明図、第5
図は本発明装置により電圧信号の時系列の一例を示す図
である。
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図は除湿室の=−例を示す斜視図、第
4図は除湿室の他の例を透視的に示す側面説明図、第5
図は本発明装置により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。
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、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
光源1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(D訂AGUIDEST。
好ましいが、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
光源1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(D訂AGUIDEST。
商品名7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測定に使用される2つのd
Iq定波長及び2つの参照波長であって、測定波長とし
て1,43声(高水分用)及び1..95.IJI(低
水分用)が、また参照波長として1.241.n(高水
分用)及び1.82声(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g1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。
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測定に使用される2つのd
Iq定波長及び2つの参照波長であって、測定波長とし
て1,43声(高水分用)及び1..95.IJI(低
水分用)が、また参照波長として1.241.n(高水
分用)及び1.82声(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g1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。
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。
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に近接した
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としてそれに近接する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16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。
ー束5aは、一方のビームを被測定材料11に近接した
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としてそれに近接する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16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16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に近接した受光
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。
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16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に近接した受光
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:
12は除湿室であって投光端5aaと受光端7aとを被
測定材料11の近くまでほぼ囲んでいる。除湿室12は
被測定材料11との間以外には隙間のない完全な室であ
っても良く、また供給された乾燥気体が投光端5aa
、受光端7a及び被測定材料11付近の水蒸気を排除す
るのに有効である限り、上方や側方に隙間があっても良
い。このような除湿室12は、第1図の如く反射光受光
の場合には投光端5aaと受光端7aとは被測定材料1
1の同一側で近接しているので1つの除湿室12を共通
して用いて同各を包囲できるが、透過光受光の場合には
後記に例示する如く被測定材料11の両側で設置される
2つの除湿室が必要である。除湿室12には投光端5a
a及び受光端7aのホールダーや透過光受光時の積分球
等の種々な機能をもたせることができる。13は送気管
であり、乾燥気体源14から送られる乾燥気体を除湿室
12内に供給して投光端5aa +受光端7a及び被測
定材料11の付近の水蒸気を排除する6乾燥銀体として
は例えば乾燥空気、乾燥窒素等が使用される。
測定材料11の近くまでほぼ囲んでいる。除湿室12は
被測定材料11との間以外には隙間のない完全な室であ
っても良く、また供給された乾燥気体が投光端5aa
、受光端7a及び被測定材料11付近の水蒸気を排除す
るのに有効である限り、上方や側方に隙間があっても良
い。このような除湿室12は、第1図の如く反射光受光
の場合には投光端5aaと受光端7aとは被測定材料1
1の同一側で近接しているので1つの除湿室12を共通
して用いて同各を包囲できるが、透過光受光の場合には
後記に例示する如く被測定材料11の両側で設置される
2つの除湿室が必要である。除湿室12には投光端5a
a及び受光端7aのホールダーや透過光受光時の積分球
等の種々な機能をもたせることができる。13は送気管
であり、乾燥気体源14から送られる乾燥気体を除湿室
12内に供給して投光端5aa +受光端7a及び被測
定材料11の付近の水蒸気を排除する6乾燥銀体として
は例えば乾燥空気、乾燥窒素等が使用される。
除湿室12の具体例を図面により説明する。
第3図に示す除湿室12は反射光受光に使用するもので
ある。この除湿室12は投光端5aaと受光端7aとを
適正位置に保持するホールド部12aと送気管13が接
続される乾燥気体の供給口12cを有する除湿部12b
とから成る。この除湿室12は。
ある。この除湿室12は投光端5aaと受光端7aとを
適正位置に保持するホールド部12aと送気管13が接
続される乾燥気体の供給口12cを有する除湿部12b
とから成る。この除湿室12は。
上下に貫通するコ字状のスリット12dが形成されてい
てその一方は壁となって供給口12cが設けられており
他方の端部は側方に開口している除湿部原体の上面にホ
ールド部12aが第3図の如く投光端5aaと受光端7
aとがスリット12d内に挿入される位置に重ねて固定
された構造となっている(第3図は図面の錯綜を避ける
ため初めから一体化して示しである)、この除湿室12
の下面を被測定材料11から至近の処に保持して供給口
12cから乾燥気体を供給することにより前記説明の如
く作用する。
てその一方は壁となって供給口12cが設けられており
他方の端部は側方に開口している除湿部原体の上面にホ
ールド部12aが第3図の如く投光端5aaと受光端7
aとがスリット12d内に挿入される位置に重ねて固定
された構造となっている(第3図は図面の錯綜を避ける
ため初めから一体化して示しである)、この除湿室12
の下面を被測定材料11から至近の処に保持して供給口
12cから乾燥気体を供給することにより前記説明の如
く作用する。
第4図に示す2つの除湿室12は2つ1組となって透過
光受光に使用されるものである。投光用の除湿室12(
第4図の上側に使用のもの)及び透過光受光用の除湿室
12(第4図の下側に使用のもの)はそれぞれ投光端5
aa及び受光端7aを被測定材料11に対して0°入射
及び拡散透過受光の幾何学的条件を満足させるためのホ
ールダーとしても構成されている。すなわち、投光用の
除湿室12は光ファイバー束5aの投光端5aaを被測
定材料11に対し垂直に保持すると共に被測定材料11
側以外は完全に投光端5aaを囲んでおり、その内部で
はこの投光端5aaを取り巻いて円錐状ノズル12eが
設けられていて乾燥気体の供給口12cに連通した構造
となっている。また、透過光受光用の除湿室12は、被
測定材料11を透過して拡散する透過光を受光するため
の積分球として作用するように室内は球状を成していて
被測定材料11側以外は完全に閉鎖状となっており、側
方には受光端7aが設置されており、その対面側及び被
測定材料11との対面側には椀状ノズル12f及び円筒
状ノズル12gが供給口12cと共に設けられている。
光受光に使用されるものである。投光用の除湿室12(
第4図の上側に使用のもの)及び透過光受光用の除湿室
12(第4図の下側に使用のもの)はそれぞれ投光端5
aa及び受光端7aを被測定材料11に対して0°入射
及び拡散透過受光の幾何学的条件を満足させるためのホ
ールダーとしても構成されている。すなわち、投光用の
除湿室12は光ファイバー束5aの投光端5aaを被測
定材料11に対し垂直に保持すると共に被測定材料11
側以外は完全に投光端5aaを囲んでおり、その内部で
はこの投光端5aaを取り巻いて円錐状ノズル12eが
設けられていて乾燥気体の供給口12cに連通した構造
となっている。また、透過光受光用の除湿室12は、被
測定材料11を透過して拡散する透過光を受光するため
の積分球として作用するように室内は球状を成していて
被測定材料11側以外は完全に閉鎖状となっており、側
方には受光端7aが設置されており、その対面側及び被
測定材料11との対面側には椀状ノズル12f及び円筒
状ノズル12gが供給口12cと共に設けられている。
そしてこれらの乾燥気体の供給口12cには送気管13
が接続されている。
が接続されている。
(e)の構成:
16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。
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16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5
a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。17は光電変換器16から電圧信号を入力
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(e)が構成されている。
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5
a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。17は光電変換器16から電圧信号を入力
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(e)が構成されている。
(f)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(f)が構成されてい
る。
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(f)が構成されてい
る。
(g)の構成:
15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。18はサン
プルアンドホールド回路であり、OR回路15の出力と
直流増幅器17の出力を入力段に入力することによって
、OR回路15からのサンプリングパルスと同期した直
流増幅器17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。19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
ールト回路18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(g)が構成されている。
ルスが発生する度にそのパルスを出力する。18はサン
プルアンドホールド回路であり、OR回路15の出力と
直流増幅器17の出力を入力段に入力することによって
、OR回路15からのサンプリングパルスと同期した直
流増幅器17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。19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
ールト回路18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(g)が構成されている。
(h)の構成:
20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。21は演算・表示部で
あって、入出力用インターフェイス20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2表
示される。かくの如く手段(h)が構成されている。
8からの同期パルスを取り込む。21は演算・表示部で
あって、入出力用インターフェイス20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2表
示される。かくの如く手段(h)が構成されている。
以上の各手段(a)〜(h)が主体となって第1の本発
明装置が構成されている。
明装置が構成されている。
上記第1の本発明装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20及びサンプルアンドホ
ールド回路18に入力されると共に、所定の波長(例え
ば1.241Xn)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。
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20及びサンプルアンドホ
ールド回路18に入力されると共に、所定の波長(例え
ば1.241Xn)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。
このとき、投光端5aa及び受光端7aには反射光受光
か透過光受光かにより例えば第3図又は第4図の如き除
湿室12が使用されていて投光端5aa及び受光端7a
は被測定材料11に近接しており、また乾燥り体源14
から送気管13及び供給口1.2cを経て乾燥気体が除
湿室12内に供給されるから、投光端58a、受光端7
a及び被測定材料】1の付近の水蒸気が排除され且つ新
たな水蒸気の侵入も阻止されており、従って投光及び受
光は被測定材料11に近接した位置で且つ水蒸気の殆ん
ど存在しない雰囲気下に行なわれることになるのである
。
か透過光受光かにより例えば第3図又は第4図の如き除
湿室12が使用されていて投光端5aa及び受光端7a
は被測定材料11に近接しており、また乾燥り体源14
から送気管13及び供給口1.2cを経て乾燥気体が除
湿室12内に供給されるから、投光端58a、受光端7
a及び被測定材料】1の付近の水蒸気が排除され且つ新
たな水蒸気の侵入も阻止されており、従って投光及び受
光は被測定材料11に近接した位置で且つ水蒸気の殆ん
ど存在しない雰囲気下に行なわれることになるのである
。
こ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1
6に導かれ、更に直流増幅器17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に対応す
るアナログ電圧が生成する。
又は透過光は光ファイバー束7を通過して光電変換器1
6に導かれ、更に直流増幅器17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18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
9によりその電圧の最大値がデジタルデータ化されて、
入出力用インターフェイス20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21に取り込まれて
反射光又は透過光に基づくデータD工となる。
ングパルスと共にサンプルアンドホールド回路18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
9によりその電圧の最大値がデジタルデータ化されて、
入出力用インターフェイス20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21に取り込まれて
反射光又は透過光に基づくデータD工となる。
最初に開いた工学シャッター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5b
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。
上記と同じ波長光を通すもう一つの光ファイバー束5b
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16.直流増幅器17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18に入力され、アナログ・デジタル変換用イ
ンターフェイス19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21に取り込まれて光源1
の光量補正用のデータD2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21では同期パルスが
確認されない)。
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18に入力され、アナログ・デジタル変換用イ
ンターフェイス19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21に取り込まれて光源1
の光量補正用のデータD2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21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1.437s 。
]、、82u++及び1.92p)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、〜D8を演算・表示部21に取り込む。
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、〜D8を演算・表示部21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三者の時系列の関係の例は第5図に
示される。第5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
プルアンドホールト回路18に入力され、アナログ・デ
ジタル変換用インターフェイス19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□〜D8が入出力インターフェイス20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21に取り込まれる。
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三者の時系列の関係の例は第5図に
示される。第5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
プルアンドホールト回路18に入力され、アナログ・デ
ジタル変換用インターフェイス19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□〜D8が入出力インターフェイス20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21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D工〜Dllと水分
を算出する式中のD工〜D、どの対応がとれている限り
、開閉の順は任意でああっても良い。
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D工〜Dllと水分
を算出する式中のD工〜D、どの対応がとれている限り
、開閉の順は任意でああっても良い。
これらのデータD工〜D、は演算・表示部21の中で選
択的に識別され、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。
択的に識別され、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1.244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1.247anの光量変動補正用の光に
基づくデータ D3: 波長1.43pの被d11定材料からの反射
光又は透過光に基づくデータ D4 二 波長1.43JAの光量変動補正用の光に塞
づくデータ Ds二 波長1.82txh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1.82pの光量変動補正用の光に基づ
くデータ D、: 波長1.95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 D8= 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。
は透過光に基づくデータ D2= 波長1.247anの光量変動補正用の光に
基づくデータ D3: 波長1.43pの被d11定材料からの反射
光又は透過光に基づくデータ D4 二 波長1.43JAの光量変動補正用の光に塞
づくデータ Ds二 波長1.82txh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1.82pの光量変動補正用の光に基づ
くデータ D、: 波長1.95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 D8= 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。
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1.43pmと主波長が1.95戸の個々の干渉
フィルターの透過率と被測定材料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。
波長が1.43pmと主波長が1.95戸の個々の干渉
フィルターの透過率と被測定材料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。
説明する。
(i)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11i91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、光源1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本の光フッ1′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、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がα0゜β°、γ
°、δ0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θ0で光ファイバー束3′の端末が
配置されていわば良い。
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11i91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、光源1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本の光フッ1′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、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がα0゜β°、γ
°、δ0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θ0で光ファイバー束3′の端末が
配置されていわば良い。
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456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。
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456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(i)が構成されている。
(j)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に近接した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16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の回転によって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
(j)が構成されている。
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に近接した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16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の回転によって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
(j)が構成されている。
(k)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に近接した位置で受光して光電変換器1
6に導く手段(k)が構成されている。
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に近接した位置で受光して光電変換器1
6に導く手段(k)が構成されている。
(Uの構成:
第1の本発明装置で説明した手段(d)と同様の手段(
Uが構成されている。
Uが構成されている。
(ffl)の構成:
第1の本発明装置の手段(f)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とが設置されて手段(o)が構成されている。
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とが設置されて手段(o)が構成されている。
(n)の構成:
第1の本発明装置の手段(e)で説明したと同様に光電
変換器16及び直流増幅器17が設置されていて、光電
変換器16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
(n)が構成されている。
変換器16及び直流増幅器17が設置されていて、光電
変換器16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
(n)が構成されている。
(0)の構成;
第1の本発明装置の手段(g)と同様しこOR回路15
、サンプルアンドホールド回路18及びアナログ・デジ
タル変換用インターフェイス19により、手段(n)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(
0)が構成されている。
、サンプルアンドホールド回路18及びアナログ・デジ
タル変換用インターフェイス19により、手段(n)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(
0)が構成されている。
(p)の構成:
第1の本発明装置の手段(h)と同様に、入出力用イン
ターフェイス20及び演算・表示部21を備えて被測定
材料11の水分量を計算2表示する手段(p)が構成さ
れている。
ターフェイス20及び演算・表示部21を備えて被測定
材料11の水分量を計算2表示する手段(p)が構成さ
れている。
以上の各手段(i)〜(p)が主体となって第2の本発
明装置が構成されている。
明装置が構成されている。
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が回転円板上しこ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。
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20及びサンプルアンドホールド
回路18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1.241Ja
)の光が光ファイバー束5a’を通過する。
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20及びサンプルアンドホールド
回路18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1.241Ja
)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’から被測定材料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
のとき前記と同様の除湿室12を使用することにより上
記投光及び受光は被測定材料11に近接した位置で且つ
付近の水分を排除しながら行なわれ、このようにして受
光された光は光電変換され、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2
1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。
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’から被測定材料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
のとき前記と同様の除湿室12を使用することにより上
記投光及び受光は被測定材料11に近接した位置で且つ
付近の水分を排除しながら行なわれ、このようにして受
光された光は光電変換され、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2
1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番目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16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、以下筒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′を通過して光電変換され、光
源1の光量に対応し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21に取り込まれ、光量補正
用のデータD2となる。
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16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、以下筒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′を通過して光電変換され、光
源1の光量に対応し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21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□〜D、が1ブロツクのデータ列として演算・
表示部21に取り込まれる。回転円板lO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D1〜D、lは必ずしもその順に
は演算・表示部21に取り込まれないが、水分を算出す
る式中のD工〜D、どの対応がとれている限り差し支え
ない。これらのデータD工〜D9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。
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□〜D、が1ブロツクのデータ列として演算・
表示部21に取り込まれる。回転円板lO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D1〜D、lは必ずしもその順に
は演算・表示部21に取り込まれないが、水分を算出す
る式中のD工〜D、どの対応がとれている限り差し支え
ない。これらのデータD工〜D9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。
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、
手段(a)と手段(i)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(j)及び(k
)とは各波長光を一方では被測定材料11に近接した位
置から投光してその反射光又は透過光を被測定材料11
に近接した位置で受光して光電変換器16に導き、他方
では光源光景変動補正のために直接に光電変換器16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被測定材料11
に近接した投光と受光とを可能とさせたものであり、手
段(d)と手段(Q)とは乾燥気体の供給により投光端
5aa又は5aa’ 、受光端7a及び被測定材料11
の付近の水分を排除しながら投光及び受光を行なうため
の装置であって、同時に投光端5aa又は5aa’と受
光端7aとを被測定材料11に近接して保持する機能を
持たせることができ1手段(e)、 (f)、 (g)
及び(h)と手段(m)、 (n)、 (o)及び(p
)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。
置と本発明方法との関係は次のようである。すなわち、
手段(a)と手段(i)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(j)及び(k
)とは各波長光を一方では被測定材料11に近接した位
置から投光してその反射光又は透過光を被測定材料11
に近接した位置で受光して光電変換器16に導き、他方
では光源光景変動補正のために直接に光電変換器16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被測定材料11
に近接した投光と受光とを可能とさせたものであり、手
段(d)と手段(Q)とは乾燥気体の供給により投光端
5aa又は5aa’ 、受光端7a及び被測定材料11
の付近の水分を排除しながら投光及び受光を行なうため
の装置であって、同時に投光端5aa又は5aa’と受
光端7aとを被測定材料11に近接して保持する機能を
持たせることができ1手段(e)、 (f)、 (g)
及び(h)と手段(m)、 (n)、 (o)及び(p
)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。
本発明は、赤外線水分計により高温多湿の雰囲気下にあ
る抄紙工程のドライヤーパートにおけるシートの水分を
1lll’l定するに際して、赤外線の光路に赤外1線
を効率良く透過させる光ファイバーを使用し且つ投光及
び受光を被測定材料に近接した位置で付近の水分を排除
しながら行なうことにより、次の効果を有する。
る抄紙工程のドライヤーパートにおけるシートの水分を
1lll’l定するに際して、赤外線の光路に赤外1線
を効率良く透過させる光ファイバーを使用し且つ投光及
び受光を被測定材料に近接した位置で付近の水分を排除
しながら行なうことにより、次の効果を有する。
(イ)光ファイバーは耐熱性があるので高温の乾燥ドラ
ムに近く光ファイバーの端末を設置しても問題が無く、
従って被測定材料に近接した位置に投光端及び受光端を
設置したことにより、被測定材料と投光端及び受光端と
の間での光量減衰の原因となる幾何学的な条件を従来の
赤外線水分計に比べて著るしく改善し、測定精度を一段
と向上せしめることができる。
ムに近く光ファイバーの端末を設置しても問題が無く、
従って被測定材料に近接した位置に投光端及び受光端を
設置したことにより、被測定材料と投光端及び受光端と
の間での光量減衰の原因となる幾何学的な条件を従来の
赤外線水分計に比べて著るしく改善し、測定精度を一段
と向上せしめることができる。
(ロ)特に高湿でもあるこのドライヤーパートにおいて
は、被測定材料の表面近くでは水分が霧状となっていて
従来の赤外線水分計では所定光量の投光と反射光又は透
過光の正確な受光とに甚だしい支障があったが、本発明
においては投光端と受光端とを被測定材料に近接せしめ
た上でその付近に乾燥気体を供給することにより、この
霧状の水分を投光及び受光の光路から全く排除して側室
精度を一層向上せしめることができる。
は、被測定材料の表面近くでは水分が霧状となっていて
従来の赤外線水分計では所定光量の投光と反射光又は透
過光の正確な受光とに甚だしい支障があったが、本発明
においては投光端と受光端とを被測定材料に近接せしめ
た上でその付近に乾燥気体を供給することにより、この
霧状の水分を投光及び受光の光路から全く排除して側室
精度を一層向上せしめることができる。
(ハ)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、広い範囲に亘ろ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。
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、広い範囲に亘ろ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。
(ニ)光源から光電変換器までの光路全体に亘って光フ
ァイバーを使用することにより、被測定材料への赤外線
の投光及び受光をする投光端、受光端を含む必要な長さ
の光ファイバーだけ及び除湿室を高温多湿雰囲気下のド
ライヤーパート域内に置き、その他の光源、干渉フィル
ター。
ァイバーを使用することにより、被測定材料への赤外線
の投光及び受光をする投光端、受光端を含む必要な長さ
の光ファイバーだけ及び除湿室を高温多湿雰囲気下のド
ライヤーパート域内に置き、その他の光源、干渉フィル
ター。
光電変換器以下の諸機器等の一切をドライヤーパート域
外に置くことができ、従って、高温多 湿の影響なく赤
外線水分計を使用することができることにより故障が少
なくなって耐久性が格段に向上し、長期に亘って測定精
度も低下することなく水分測定を行なうことができる。
外に置くことができ、従って、高温多 湿の影響なく赤
外線水分計を使用することができることにより故障が少
なくなって耐久性が格段に向上し、長期に亘って測定精
度も低下することなく水分測定を行なうことができる。
(ホ)本発明により、従来不可能であった高温多湿なド
ライヤーパート内などの抄紙工程において。
ライヤーパート内などの抄紙工程において。
シートの水分測定が連続して高精度で実施できるように
なったから、本発明装置を検出部とし、例えば特開昭6
0−62778号や特開昭61−75895号公法など
に開示されているような公知の乾燥ドラムを操作部とし
た自動制御系を構築して応答性及び制御性良く抄紙工程
におけるシートの水分管理を実施することが可能となり
、水分むらのない高品位のシート製品が低コストで製造
できるようになった。
なったから、本発明装置を検出部とし、例えば特開昭6
0−62778号や特開昭61−75895号公法など
に開示されているような公知の乾燥ドラムを操作部とし
た自動制御系を構築して応答性及び制御性良く抄紙工程
におけるシートの水分管理を実施することが可能となり
、水分むらのない高品位のシート製品が低コストで製造
できるようになった。
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図は除湿室の1例を示す斜視図、第
4図は除湿室の他の例を透視的に示す側面説明図、第5
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。 図面中 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・・・・除湿室 12a・・・・ホールド部 12b・・・・除湿部 12c・・・・供給口 12d・・・・スリット 12e・・・・円錐状ノズル 12f・・・・椀状ノズル 12g・・・・円筒状ノズル 13・・・・送気管 14・・・・乾燥気体源 15・・・・OR回路 16・・・・光電変換器 17・・・・直流増幅器 18・・・・サンプルアンドホールド回路19・・・・
アナログ・デジタル変換用インターフェイス 20・・・・入出力用インターフェイス21・・・・演
算表示部 A・・・・同期パルス B・・・・サンプリングパルス C・・・・アナログ電圧 嬉 3 因 第 4 閏 第 5 閃 一一中時否 手続補正書 昭和61年IQ月1日
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図は除湿室の1例を示す斜視図、第
4図は除湿室の他の例を透視的に示す側面説明図、第5
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。 図面中 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・・・・除湿室 12a・・・・ホールド部 12b・・・・除湿部 12c・・・・供給口 12d・・・・スリット 12e・・・・円錐状ノズル 12f・・・・椀状ノズル 12g・・・・円筒状ノズル 13・・・・送気管 14・・・・乾燥気体源 15・・・・OR回路 16・・・・光電変換器 17・・・・直流増幅器 18・・・・サンプルアンドホールド回路19・・・・
アナログ・デジタル変換用インターフェイス 20・・・・入出力用インターフェイス21・・・・演
算表示部 A・・・・同期パルス B・・・・サンプリングパルス C・・・・アナログ電圧 嬉 3 因 第 4 閏 第 5 閃 一一中時否 手続補正書 昭和61年IQ月1日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ワイヤーパート及びプレスパートを経て高温多湿の
雰囲気下にドライヤーパートを進行中のシートの水分を
赤外線を使用して測定するに際し、光源の光を干渉フィ
ルターを透過させ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被測定材料に近接した位置
で乾燥気体の供給により光ファイバーの投光端及び被測
定材料の付近の水蒸気を排除しながら行ない、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
を特徴とするドライヤーパートにおけるシートの水分測
定方法。 2 以下の(a)〜(h)の構成から主として成ること
を特徴とするドライヤーパートにおけるシートの水分測
定装置、 (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 方のビームを被測定材料に近接した位置の 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被測定
材料に近接した位置の受光端で受 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)前記投光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室及び前記受光端を被測定材料の 近くまでほぼ囲む除湿室の内側に乾燥気体 を供給して投光端、受光端及び被測定材料 の付近の水蒸気を排除する手段、 (e)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、 (f)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、 (g)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、 (h)前期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。 3 以下の(i)〜(p)の構成から主として成ること
を特徴とするドライヤーパートにおけるシートの水分測
定装置、 (i)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かつて光を出すため 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、 (j)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 の一方のビームを被測定材料に近接した位 置の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、 (k)前記被測定材料からの反射光又は透過光を被測定
材料に近接した位置の受光端で受 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、 (l)前記投光端を被測定材料の近くまでほぼ囲む除湿
室及び前記受光端を被測定材料の 近くまでほぼ囲む除湿室の内側に乾燥気体 を供給して投光端、受光端及び被測定材料 の付近の水蒸気を排除する手段、 (m)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、 (n)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、 (o)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、 (p)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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61154181A JPS6324145A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | ドライヤ−パ−トにおけるシ−トの水分測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61154181A JPS6324145A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | ドライヤ−パ−トにおけるシ−トの水分測定方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6324145A true JPS6324145A (ja) | 1988-02-01 |
JPH056862B2 JPH056862B2 (ja) | 1993-01-27 |
Family
ID=15578605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61154181A Granted JPS6324145A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | ドライヤ−パ−トにおけるシ−トの水分測定方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6324145A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02307040A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-20 | Iiosu:Kk | 光学式成分分析装置 |
JPH0310146A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-17 | Okawara Mfg Co Ltd | 反射型光ファイバー式赤外線水分計 |
JP2020016607A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光学計測器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4097743A (en) * | 1977-04-19 | 1978-06-27 | Moisture Systems Corp. | Moisture analyzing method and apparatus |
JPS5465062A (en) * | 1977-11-02 | 1979-05-25 | Toshiba Corp | Optical liquid level detector |
JPS589362A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-19 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
JPS5920804A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Minolta Camera Co Ltd | 膜厚監視装置 |
JPS5966206U (ja) * | 1982-10-25 | 1984-05-02 | 三菱レイヨン株式会社 | 光フアイバ−センサ−ヘツド |
JPH031816U (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-10 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61154181A patent/JPS6324145A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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JP2020016607A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光学計測器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH056862B2 (ja) | 1993-01-27 |
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