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公開番号2024070552
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022181120
出願日2022-11-11
発明の名称水分率測定装置及び水分率測定方法
出願人株式会社島津製作所
代理人個人,個人
主分類G01N 22/04 20060101AFI20240516BHJP(測定;試験)
要約【課題】測定対象物の形状由来で密度が不均一となる場合にも、水分率の正確な測定をおこなうこと。
【解決手段】水分率測定装置は、電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定装置であって、測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定部と、前記測定部によって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰/電磁波の位相遅れのいずれか1つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する制御部と、を備え、前記制御部は、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、前記測定データの累積和を経過時間に対してプロットした際の経過時間に対する傾きに基づいて測定対象物の水分率を演算する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定装置であって、
測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定部と、
前記測定部によって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰／電磁波の位相遅れのいずれか１つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する制御部と、を備え、
前記制御部は、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、前記測定データの累積和を経過時間に対してプロットした際の経過時間に対する傾きに基づいて測定対象物の水分率を演算する、
水分率測定装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定装置であって、
測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定部と、
前記測定部によって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰／電磁波の位相遅れのいずれか１つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する制御部と、を備え、
前記制御部は、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、測定時間経過後の、最終的な前記測定データの累積和から測定対象物の水分率を演算する、
水分率測定装置。
【請求項３】
電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定方法であって、
測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定ステップと、
前記測定ステップによって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰／電磁波の位相遅れのいずれか１つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する演算ステップと、を備え、
前記演算ステップは、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、前記測定データの累積和を経過時間に対してプロットした際の経過時間に対する傾きに基づいて測定対象物の水分率を演算する、
水分率測定方法。
【請求項４】
電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定方法であって、
測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定ステップと、
前記測定ステップによって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰／電磁波の位相遅れのいずれか１つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する演算ステップと、を備え、
前記演算ステップは、測定時間経過後の、最終的な前記測定データの累積和から測定対象物の水分率を演算する、
水分率測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測定対象物に電磁波を照射し、対象物からの電磁波の特性に基づいて、測定対象物の水分率を測定する水分率測定装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
一対のアンテナの間に測定対象物を設置し、電磁波を測定対象物に照射すると、測定対象物の含む水分量に応じて、電磁波の振幅、位相が変化する。このような原理を用いて、測定対象物の含水分量を測定する装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２５３０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測定対象物が食品等の場合、電磁波照射範囲において、測定対象物の密度が一定の場合には、同じ水分率に対して同じ電磁波の測定結果が得られるので、正確に水分率の測定が可能である。一方、測定対象物の形状由来で密度が不均一となる場合には、水分率の正確な測定が難しい。これは、密度が不均一である場合には、測定対象物間に存在する空気の体積の差異に起因して、瞬間での電磁波の測定値から判定すると、水分率が原因で電磁波の測定値が異なるのか、密度が原因で電磁波の測定値が異なるのか判断がつきにくいからである。本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、測定対象物の形状由来で密度が不均一となる場合にも、水分率の正確な測定を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の好ましい実施形態による水分率測定装置は、電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定装置であって、測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定部と、前記測定部によって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰／電磁波の位相遅れのいずれか１つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する制御部と、を備え、前記制御部は、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、前記測定データの累積和を経過時間に対してプロットした際の経過時間に対する傾きに基づいて測定対象物の水分率を演算する。
本発明の第２の好ましい実施形態による水分率測定装置は、水分率測定装置は、電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する水分率測定装置であって、測定領域を通過する測定対象物に電磁波を照射して、前記測定対象物からの電磁波を検出して出力する測定部と、前記測定部によって出力された信号に基づく電磁波の振幅減衰、電磁波の位相遅れ、又は、電磁波の振幅減衰／電磁波の位相遅れのいずれか１つである測定データを用いて、測定対象物の水分率を演算する制御部と、を備え、前記制御部は、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、測定時間経過後の、最終的な前記測定データの累積和から測定対象物の水分率を演算する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の第１の好ましい実施形態による水分率測定装置では、測定対象物が測定領域を通過する間に測定部によって順次出力された信号に基づく測定データを累積し、測定データの累積和を経過時間に対してプロットした際の経過時間に対する傾きに基づいて測定対象物の水分率を演算することにより、測定対象物の密度（すなわち、測定対象物間に存在する空気の体積）の誤差に起因した瞬間的な測定データの誤差を均すことができる。従って、密度の誤差による影響を低減し測定対象物全体を平均化した水分率を得ることができるので、より正確に水分率を演算することができる。
本発明の第２の好ましい実施形態による水分率測定装置では、測定対象物が前記測定領域を通過する間に前記測定部によって順次出力された信号に基づく前記測定データを累積し、測定時間経過後の、最終的な前記測定データの累積和から測定対象物の水分率を演算することにより、測定対象物の密度（すなわち、測定対象物間に存在する空気の体積）の誤差に起因した瞬間的な測定データの誤差を均すことができる。従って、密度の誤差による影響を低減し測定対象物全体を平均化した水分率を得ることができるので、より正確に水分率を演算することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
水分率測定装置の全体構成を模式的に示す図である。
第１実施形態の水分率測定のフローチャートである。
水分率測定装置１において、測定試料Ｓの移動開始位置Ｐ０を示す図である。
水分率測定装置１において、測定試料Ｓへの電磁波の照射を開始する位置Ｐ１を示す図である。
水分率測定装置１において、測定試料Ｓへの電磁波の照射を終了する位置Ｐ２を示す図である。
水分率測定装置１において、測定試料Ｓが移動を終了する移動終了位置Ｐ３を示す図である。
実施例１において、試料Ｓ１、Ｓ２について振幅の測定値の累積和と、経過時間との関係を示す図である。
実施例１において、試料Ｓ１、Ｓ２について、水分率と、図４のグラフの傾きとの関係を示す図である。
実施例２において、試料Ｓ１、Ｓ２について振幅の測定値の累積和と、経過時間との関係を示す図である。
実施例２において、試料Ｓ１、Ｓ２について、水分率と、振幅の測定値の累積和との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、水分率測定装置の全体構成を模式的に示す図である。
１．第１実施形態
【０００９】
（１）水分率測定装置１の構成
本開示の水分率測定装置１は、図１に示すように、搬送部３０によって搬送される測定対象物の水分率を測定する装置であって、電磁波の発振器１５と、第１アンテナ１６と、第２アンテナ１７と、信号処理部１３と、制御部１１とを備えている。発振器１５と、第１アンテナ１６と、第２アンテナ１７とは、特許請求の範囲の測定部の一例である。信号処理部１３と、制御部１１とは、特許請求の範囲の制御部の一例である。
【００１０】
測定対象物は、水を含む物質である。測定対象物の例としては、食品である。測定対象物の例としては、菓子、小麦粉などである。測定対象物（試料Ｓ）は、そのまま、又は、容器２０に収容されて、搬送部３０上に載置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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