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公開番号2025086327
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2024180319
出願日2024-10-15
発明の名称測定装置及び測定方法
出願人日置電機株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類G01R 27/02 20060101AFI20250530BHJP(測定;試験)
要約【課題】粉体の特性評価を適切に行う。
【解決手段】測定装置100は、粉体Pが収容される収容孔31aが設けられるダイ30と、収容孔31aに挿入され粉体Pを挟む一対の電極部40a,40bと、一対の電極部40a,40bに粉体Pを圧縮する高負荷の加圧力を付与する加圧部50と、一対の電極に対して交流信号を付与して粉体Pのインピーダンスを測定する測定部60と、を備える。一対の電極部40a,40bのそれぞれは、収容孔31aの断面積よりも大きな断面積を有する板状のフランジ部41a,41bと、フランジ部41a,41bから突出し収容孔31aに挿入されるボス部42a,42bと、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
粉体の電気的特性を測定する測定装置であって、
前記粉体が収容される収容孔が設けられるダイと、
前記収容孔に挿入され前記粉体を挟む一対の電極部と、
前記一対の電極部に前記粉体を圧縮する高負荷の加圧力を付与する加圧部と、
前記一対の電極に対して交流信号を印加して前記粉体のインピーダンスを測定する測定部と、を備え、
前記一対の電極部のそれぞれは、
前記収容孔の断面積よりも大きな断面積を有する板状のフランジ部と、
前記フランジ部から突出し前記収容孔に挿入されるボス部と、を有する、
測定装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記一対の電極部の一方が取り付けられるテーブルと、
前記一対の電極部の他方が取り付けられ前記テーブルに対して相対移動するスライダと、
絶縁体によって形成され前記一対の電極部を前記テーブル又は前記スライダに取り付ける取付部と、をさらに備える、
測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記一対の電極部のそれぞれには、前記電極部に印加される電気信号を導く印加用配線と、前記電極部からの応答信号を導く測定用配線と、が接続される、
測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記ダイに設けられ前記粉体の温度を調整する温度調整部をさらに備える、
測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記一対の電極部の相対変位を測定する変位測定部と、
前記変位測定部の測定結果を取得するとともに、前記測定部の作動を制御する処理部と、をさらに備え、
前記処理部は、前記粉体を圧縮する前記一対の電極部の相対変位の単位時間あたりの変化量が予め定められる閾値以下となると、周波数掃引による前記インピーダンスの測定を開始する信号を前記測定部に送信する、
測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記一対の電極部の相対変位を測定する変位測定部と、
前記一対の電極部の相対変位から取得される前記粉体の体積と測定した前記インピーダンスとから前記粉体の体積抵抗率を取得する処理部と、をさらに備え、
前記処理部は、
前記粉体を挟まずに前記一対の電極部が直接接触した状態において所定の第一荷重を付与した際の前記一対の電極部の相対変位を第一測定結果として取得し、
前記粉体を挟まずに前記一対の電極部が直接接触した状態において前記第一荷重よりも大きい第二荷重を付与した際の前記一対の電極部の相対変位を第二測定結果として取得し、
前記第一測定結果及び前記第二測定結果に基づいて、前記一対の電極部に付与される荷重と前記測定装置の変形量との関係を取得し、
前記変位測定部の測定結果から前記荷重が付与された際の前記測定装置の変形量を除いて取得した前記粉体の厚さに基づいて前記粉体の体積を取得する、
測定装置。
【請求項７】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記一対の電極部の相対変位を測定する変位測定部と、
前記変位測定部によって測定される前記一対の電極部の相対変位から取得される前記粉体の体積と測定した前記インピーダンスとから前記粉体の体積抵抗率を取得する処理部と、をさらに備え、
前記処理部は、
予め把握される前記粉体の質量に基づいて前記粉体の嵩密度と前記体積抵抗率との関係を取得し、
前記嵩密度と前記体積抵抗率との関係及び予め把握される前記粉体の真密度から前記真密度における体積抵抗率を取得する、
測定装置。
【請求項８】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記一対の電極部の相対変位を測定する変位測定部と、
前記一対の電極部の間隔と前記一対の電極部のオープン補正用の補正値との関係を示す補正情報を記憶する処理部と、をさらに備え、
前記処理部は、前記測定部によって前記粉体のインピーダンスが測定されると、前記補正情報を参照し、前記変位測定部によって取得される前記一対の電極部の間隔に対応する前記補正値を取得し、取得した前記補正値を用いて前記粉体のインピーダンスの測定結果を補正する、
測定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の測定装置であって、
前記測定部は、前記加圧部によって前記一対の電極部の間隔が変更されるたびに、前記一対の電極部が開放されたオープン状態でのインピーダンスを測定し、
前記処理部は、前記一対の電極部の間隔ごとに、前記測定部によって測定される前記オープン状態でのインピーダンスの測定結果を用いて前記補正情報を生成して記憶する、
測定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記測定部の測定結果を順次取得するとともに、前記測定部の作動を制御する処理部をさらに備え、
前記処理部は、前記測定部の測定結果の単位時間あたりの変化量が予め定められる閾値以下となると、前記インピーダンスの測定を開始する信号を前記測定部に送信する、
測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置及び測定方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、各種粉体の体積抵抗率を測定する粉体の抵抗率測定装置が開示されている。この測定装置では、シリンダー内の粉体を漸次圧縮し、各圧縮状態における粉体の厚さを高さゲージによって計測し且つ抵抗値をプローブユニットによって計測することにより、各圧縮状態の粉体の嵩密度に対する体積抵抗率を測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７９３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の粉体の測定装置は、直流信号を粉体に印加して電気的な抵抗値を測定する。このような従来の測定装置では、測定対象の交流インピーダンスを測定することはできなかった。また、粉体の特性評価を適切に行うには、製品として利用するために粉体が成形される成形圧が粉体に作用した状態で電気的特性を測定することが望ましい。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、様々な粉体の特性評価を適切に行うための測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、粉体の電気的特性を測定する測定装置は、粉体が収容される収容孔が設けられるダイと、収容孔に挿入され粉体を挟む一対の電極部と、一対の電極部に粉体を圧縮する高負荷の加圧力を付与する加圧部と、一対の電極に対して交流信号を印加して粉体のインピーダンスを測定する測定部と、を備える。そして一対の電極部のそれぞれは、収容孔の断面積よりも大きな断面積を有する板状のフランジ部と、フランジ部から突出し前記収容孔に挿入されるボス部と、を有する。
【０００７】
また、本発明のある態様によれば、測定装置によって粉体の電気的特性を測定する測定方法は、粉体が収容されるダイに設けられる収容孔に粉体を収容する工程と、粉体を挟む一対の電極部に高負荷の加圧力を付与して粉体を圧縮する工程と、一対の電極部に対して交流信号を印加して粉体のインピーダンスを測定する工程と、を含む。そして一対の電極部のそれぞれは、収容孔の断面積よりも大きな断面積を有する板状のフランジ部と、フランジ部から突出し前記収容孔に挿入されるボス部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
これらの態様では、粉体に対して交流信号を印加してインピーダンスを測定するため、粉体の容量成分を考慮した特性評価を行うことができる。また、粉体に対して高負荷の加圧力を付与するため、製品としての成形圧が高い粉体に対しても実際の製品状態に即した状態で電気的特性を測定することができる。
【０００９】
これに加え、相対的に受圧面積が大きいフランジ部によって加圧部からの加圧力を受圧できるため、フランジ部が設けられない場合と比較して、電極部の耐久性を高めることができる。したがって、電極部の耐久性を高めつつ、様々な粉体の特性評価を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る測定装置を示す断面図である。
図２は、本実施形態の測定装置を示すブロック図である。
図３は、本実施形態の測定装置のダイ周辺を示す拡大図である。
図４は、本実施形態の測定方法の補正工程を説明するための測定装置の部分拡大図である。
図５は、本実施形態の測定方法の補正工程を説明するための図であり、横軸にスライダへの荷重、縦軸にスライダの変位を表したグラフ図である。
図６は、本実施形態の補正工程におけるオープン補正の補正情報を説明するための図であり、横軸に電極間隔、縦軸に補正値を表したグラフ図である。
図７は、本実施形態の測定方法の収容工程を説明するための測定装置の部分拡大図である。
図８は、本実施形態の測定方法におけるトリガー工程を説明するための図であり、横軸に時間、縦軸にスライダの変位を表したグラフ図である。
図９は、本実施形態の測定方法における演算工程を説明するための図であり、横軸に粉体Ｐの嵩密度、縦軸に粉体Ｐの体積抵抗率を表したグラフ図である。
図１０は、本実施形態の測定装置の変形例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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