JP7344514B2 - 均一性出力装置、均一性出力方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、均一性出力装置、均一性出力方法及びプログラムに関する。

液体に不溶性の固体物質の粒子が混合された混合液の一つであるスラリーの評価指標として粒子径の均一性や粒子の分散度等が用いられている。

スラリーに含まれる粒子の粒子径の均一性を測定する方法の一つとしては、沈降法がある。沈降法には、さらに、自然重力を利用する液相重力沈降法（日本工業規格「ＪＩＳ Ｚ８８２０－１：２００２」）と、遠心力を利用する液相遠心沈降法（日本工業規格「ＪＩＳ Ｚ８８２３－１：２００１」）とがある。

上述の沈降法に準拠した沈降試験では、スラリーに含まれる粒子の粒子径の均一性やスラリーの分散度等の状態は、スラリーを沈降管に投入し、時間経過とともに沈降した粒子層と上澄み液との界面高さの変化や、上澄み液が透明か濁っているかの状態を、測定者が観察している。

日本工業規格 ＪＩＳ Ｚ８８２０－１：２００２ 日本工業規格 ＪＩＳ Ｚ８８２３－１：２００１

しかしながら、上述の沈降法では、スラリーにおける粒子の沈降が安定するまでに時間を要する。遠心沈降法の場合、時間は短縮されるものの、ある程度の待機時間が必要である。また、近年、スラリーを出発原料として製造される電子部品等に対して高機能化・高性能化の要求が高まっている。このため、出発原料であるスラリーの状態も厳密に管理されることが要求される。

これに対して、上述した沈降試験では、時間を要するうえに、測定結果に測定者の主観が含まれるため、測定時間と正確性の観点から改善の余地が含まれていた。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、混合液に含まれる粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる均一性出力装置、均一性出力方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明のある一つの態様によれば、液体に不溶性の固体物質が混合された混合液における粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力装置であって、前記混合液に交流信号を印加する電極と、前記混合液に周波数を変化させる前記交流信号が印加された際に前記混合液に流れる応答信号に基づいて前記混合液のインピーダンスを測定する測定手段と、前記周波数に応じて前記測定手段において測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器とコンデンサとの並列回路を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、前記均一性を判断する処理手段と、を備える均一性出力装置が提供される。

本発明のある他の態様によれば、液体に不溶性の固体物質が混合された混合液における粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力方法であって、前記混合液に周波数を変化させる交流信号を印加し、前記混合液に周波数を変化させる前記交流信号を印加した際に前記混合液に流れる応答信号に基づいて前記混合液のインピーダンスを測定するステップと、前記周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器とコンデンサとの並列回路を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、前記均一性を判断するステップと、を含む均一性出力方法が提供される。

本発明のあるその他の態様によれば、液体に不溶性の固体物質が混合された混合液における粒子の粒子径の均一性の出力をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータに、前記混合液に周波数を変化させる交流信号を印加し、前記混合液に周波数を変化させる前記交流信号を印加した際に前記混合液に流れる応答信号に基づいて前記混合液のインピーダンスを測定するステップと、前記周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器とコンデンサとの並列回路を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、前記均一性を判断するステップと、を実行させるプログラムが提供される。

本発明の態様によれば、混合液に含まれる粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる。

図１は、本実施形態に係る均一性出力装置を示す概略図である。 図２は、均一性出力装置本体における処理部の機能構成を示すブロック図である。 図３は、均一性出力装置により実行される均一性出力処理を示すフローチャートである。 図４は、均一性出力処理における線図作成・均一性判断処理を示すフローチャートである。 図５は、インピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図である。 図６は、線図作成・均一性判断処理における均一性判断処理を示すフローチャートである。 図７Ａは、粒子等価回路解析の実行によって取得された単一の並列回路を示す等価回路図である。 図７Ｂは、図７Ａの等価回路図に対応する半円の基準ナイキスト線図と図５の実測ナイキスト線図とを示す複素平面図である。 図８は、変形例の均一性判断処理を示すフローチャートである。 図９Ａは、インピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図である。 図９Ｂは、図９Ａの実測ナイキスト線図に対応する粒子等価回路解析の実行によって取得された並列回路を示す等価回路図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。本明細書においては、全体を通じて、同一の要素には同一の符号を付する。

（均一性出力装置）
まず、図１及び図２を参照しながら本実施形態に係る均一性出力装置１について説明する。

図１は、本実施形態に係る均一性出力装置１を示す概略図である。図２は、均一性出力装置本体３における処理部３５の機能構成を示すブロック図である。

図１に示すように、均一性出力装置１は、液槽Ｘに貯蔵され、液体Ｘａに不溶性の固体物質Ｘｂが混合された混合液としてのスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を出力するための装置である。均一性出力装置１は、電極２及び均一性出力装置本体３を備える。なお、スラリーＸｃの一例としては、導電率が高い固体物質Ｘｂとしてのカーボンブラック等の導電性粒子を、導電率が低い液体Ｘａとしての溶媒（バインダ樹脂及び活物質を含む有機溶媒）に分散させるものが挙げられる。

電極２は、例えば、図１に示すように、液槽Ｘに貯蔵されたスラリーＸｃに交流信号としての交流電圧を印加する。本実施形態では、電極２は、互いに対向するように液槽Ｘの周壁に設けられる一対の電極２から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の電極２から構成されてもよい。なお、スラリーＸｃに印加される交流信号は、交流電圧に限らず、交流電流であってもよい。

均一性出力装置本体３は、測定手段としての測定部３１、記録媒体としての記憶部３２、操作手段としての操作部３３、表示手段としての表示部３４及び処理手段としての処理部３５を含む。なお、測定部３１、記憶部３２、操作部３３及び表示部３４は、均一性出力装置本体３に含まれないように構成されてもよい。

測定部３１は、一対の電極２の間に位置するスラリーＸｃに周波数を変化させる交流電圧が印加された際にスラリーＸｃに流れる応答信号としての応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定する。一対の電極２には、周波数が段階的に変化する交流電圧が印加される。なお、一対の電極２に印加される交流電圧は、測定部３１に内蔵される定電圧電源（ＣＶ）又は定電流電源（ＣＣ）から供給される。そして、測定部３１は、交流電圧の周波数が段階的に変化されるたびに、一対の電極２の間に流れる応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定して測定信号として処理部３５に出力する。

記憶部３２は、ＲＡＭ及びＲＯＭにより構成される。記憶部３２には、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力処理を実行するプログラム及び後述する所定の近似度閾値が記憶される。すなわち、記憶部３２は、処理部３５の動作プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。なお、記憶部３２は、処理部３５と一体に構成されてもよい。

操作部３３は、均一性出力処理の開始等を指示する各種の操作スイッチを備える。操作部３３は、これらの操作に応じた操作信号を処理部３５に出力する。なお、操作部３３は、操作スイッチの代わりに表示部３４の上面に設けられるタッチ操作部によって構成されてもよい。

表示部３４は、処理部３５の指示に従って判断結果等を表示する。表示部３４は、液晶パネル等によって構成される。

処理部３５は、交流電圧の周波数に応じて測定部３１において測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１（図７Ａ参照）を要素として含む等価回路を用いて等価回路解析を実行することにより、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を判断する。ここにいう均一性は、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の大きさの均一の程度を示す指標であり、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の大きさが均一な状態に近づくほど均一性が高くなり、不均一な状態に近づくほど均一性が低くなる。以下、並列回路ＲＣ１を要素として含む等価回路を用いて等価回路解析を実行することを「粒子等価回路解析」という。

処理部３５は、コンピュータとしてのＣＰＵから構成される。なお、処理部３５は、複数のマイクロコンピュータから構成することも可能である。

図２に示すように、処理部３５は、インピーダンス取得モジュール３５１、ナイキスト線図生成モジュール３５２及び均一性判断モジュール３５３を有する。

インピーダンス取得モジュール３５１は、測定部３１から出力されたインピーダンスを取得し、取得したインピーダンスをナイキスト線図生成モジュール３５２に出力する。

ナイキスト線図生成モジュール３５２は、インピーダンス取得モジュール３５１から出力された複数のインピーダンスに基づいて、実測ナイキスト線図Ｍ（図５参照）を生成する。そして、ナイキスト線図生成モジュール３５２は、生成した実測ナイキスト線図Ｍを均一性判断モジュール３５３に出力する。

均一性判断モジュール３５３は、ナイキスト線図生成モジュール３５２から出力された実測ナイキスト線図Ｍ（図５参照）に基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１（図７Ａ参照）を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を判断する。そして、均一性判断モジュール３５３は、判断した均一性を表示部３４に出力する。

（均一性出力処理）
次に、図３を参照しながらスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力処理について説明する。

図３は、均一性出力装置１により実行される均一性出力処理を示すフローチャートである。

まず、ユーザによる操作部３３への操作によって均一性出力処理が開始されると、ステップＳ１に進む。

ステップＳ１において、測定部３１は、処理部３５の指示に従ってスラリーＸｃに交流電圧が印加された際にスラリーＸｃに流れる応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定する。そして、測定部３１は、測定したインピーダンスを処理部３５に出力し、ステップＳ２に進む。

具体的には、ステップＳ１において、測定部３１は、処理部３５の指示に従って一対の電極２に周波数を段階的に変化させる交流電圧を印加し、交流電圧の周波数を段階的に変化させるたびに、一対の電極２の間の応答電流からスラリーＸｃのインピーダンスを測定する。そして、測定部３１は、測定したインピーダンスを処理部３５に出力する。

次に、ステップＳ２において、処理部３５は、測定部３１から出力されたインピーダンスに基づいて、並列回路ＲＣ１（図７Ａ参照）を要素として含む粒子等価回路解析を実行して基準ナイキスト線図Ｍ０（図７Ｂ参照）を生成し、基準ナイキスト線図Ｍ０に基づいてスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を算出する。

これにより、測定に時間を要するとともに測定結果に測定者の主観が含まれる沈降試験に比べ、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる。そして、処理部３５は、判断した均一性を表示部３４に出力し、ステップＳ３に進む。なお、線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）の詳細については後述する。

次に、ステップＳ３において、表示部３４は、処理部３５の指示に従って処理部３５から出力された判断結果等を出力結果として表示する。そして、処理部３５は、均一性出力処理を終了させる。

（線図作成・均一性判断処理）
次に、図４及び図５を参照しながら均一性出力処理における線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）について説明する。

図４は、均一性出力処理における線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。図５は、測定したスラリーＸｃのインピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図Ｍである。

図４に示すように、まず、ステップＳ２１において、図２に示した処理部３５のインピーダンス取得モジュール３５１は、測定部３１から出力されたインピーダンスを取得する。そして、インピーダンス取得モジュール３５１は、取得したインピーダンスをナイキスト線図生成モジュール３５２に出力し、ステップＳ２２に進む。

次に、ステップＳ２２において、処理部３５のナイキスト線図生成モジュール３５２は、インピーダンス取得モジュール３５１から出力された複数のインピーダンスに基づいて、実測ナイキスト線図Ｍ（図５参照）を取得する。そして、ナイキスト線図生成モジュール３５２は、生成した実測ナイキスト線図Ｍを均一性判断モジュール３５３に出力し、ステップＳ２３に進む。

具体的には、ステップＳ２２において、ナイキスト線図生成モジュール３５２は、交流電圧の周波数に応じて測定部３１において測定された複数のインピーダンスに基づいて、複素平面にインピーダンスのデータをプロットし、プロットしたインピーダンスのデータに沿って実測ナイキスト線図Ｍ（図５参照）を取得する。そして、ナイキスト線図生成モジュール３５２は、生成した実測ナイキスト線図Ｍを均一性判断モジュール３５３に出力する。

ここでは、図５に示す実測ナイキスト線図Ｍは、複素平面上の横軸（Ｚ´）にインピーダンスの実数成分（Ｒ１）、縦軸（Ｚ´´）にインピーダンスの虚数成分を示している。また、図５に示す実測ナイキスト線図Ｍでは、横軸（Ｚ´）に延在する半楕円（縦軸方向に潰れた半円）を示す。

続いて、図４に戻り、ステップＳ２３において、処理部３５の均一性判断モジュール３５３は、ナイキスト線図生成モジュール３５２から出力された実測ナイキスト線図Ｍに基づいて、並列回路ＲＣ１（図７Ａ参照）を要素として含む粒子等価回路解析を実行して基準ナイキスト線図Ｍ０（図７Ｂ参照）を生成し、基準ナイキスト線図Ｍ０に基づいてスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を判断する。そして、均一性判断モジュール３５３は、判断した均一性を表示部３４に出力し、線図作成・均一性判断処理を終了して図３に示した均一性出力処理に戻る。なお、均一性判断処理（ステップＳ２３）の詳細については後述する。

（均一性判断処理）
次に、図６、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら均一性判断処理（ステップＳ２３）について説明する。

図６は、線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）における均一性判断処理（ステップＳ２３）を示すフローチャートである。図７Ａは、粒子等価回路解析の実行によって取得された単一の並列回路ＲＣ１を示す等価回路図である。図７Ｂは、図７Ａの並列回路ＲＣ１に対応する半円の基準ナイキスト線図Ｍ０と図５の実測ナイキスト線図Ｍとを示す複素平面図である。なお、基準ナイキスト線図Ｍ０は、半楕円の実測ナイキスト線図Ｍのインピーダンスの実数成分（Ｒ１）を直径とする半円のナイキスト線図である。

図６に示すように、まず、ステップＳ２３０１において、図２に示した処理部３５の均一性判断モジュール３５３は、ナイキスト線図生成モジュール３５２から出力された実測ナイキスト線図Ｍに基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１（図７Ａ参照）を要素として含む粒子等価回路解析を実行して、半楕円の実測ナイキスト線図Ｍのインピーダンスの実数成分（Ｒ１）を直径とする半円の基準ナイキスト線図Ｍ０（図７Ｂの破線部分参照）を生成し、ステップＳ２３０２に進む。この基準ナイキスト線図Ｍ０は、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が完全均一であることを示す指標（パラメータ）として用いられる。

次に、ステップＳ２３０２において、均一性判断モジュール３５３は、生成した基準ナイキスト線図Ｍ０と実測ナイキスト線図Ｍとに基づいて、カーブフィッティング法又は最小二乗法を用いて実測ナイキスト線図Ｍが基準ナイキスト線図Ｍ０に近いかを判断し、ステップＳ２３０３に進む。

具体的には、ステップ２３０２において、均一性判断モジュール３５３は、生成した基準ナイキスト線図Ｍ０と実測ナイキスト線図Ｍとに基づいて、カーブフィッティング法又は最小二乗法を用いて、基準ナイキスト線図Ｍ０に対する実測ナイキスト線図Ｍの近似度を算出する。

ここで、上述の近似度と粒子の粒子径の均一性との関係について説明する。発明者等は、鋭意研究を行った結果、近似度が均一性に相関することを発見した。すなわち、近似数が高いほど均一性が高く、近似度が低いほど均一性が低いことを発見した。このため、均一性判断モジュール３５３は、算出した近似度が高いほど均一性が高いと判断する。すなわち、均一性判断モジュール３５３は、実測ナイキスト線図Ｍが当該実測ナイキスト線図Ｍのインピーダンスの実数成分（Ｒ１）を直径とする半円の基準ナイキスト線図Ｍ０に近いほど均一性が高いと判断する。このように、実測ナイキスト線図Ｍと単一の並列回路ＲＣ１に対応する基準ナイキスト線図Ｍ０とを用いることにより、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる。

続いて、ステップＳ２３０３、ステップＳ２３０４及びステップＳ２３０５を参照しながら均一性の高低の判断について説明する。

ステップＳ２３０３において、均一性判断モジュール３５３は、算出した近似度に基づいて記憶部３２から出力された所定の近似度閾値以上であるか否かを判断する。そして、算出した近似度が所定の近似度閾値以上である場合（Ｙｅｓの場合）にステップＳ２３０４に進み、算出した近似度が所定の近似度閾値未満である場合（Ｎｏの場合）にステップＳ２３０５に進む。なお、所定の近似度閾値は、スラリーＸｃの種類に応じて、操作部３３によって変更されてもよい。

次に、ステップＳ２３０３でＹｅｓの場合に、ステップＳ２３０４において、均一性判断モジュール３５３は、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が均一であると判断し、均一性判断処理を終了して図３に示した線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）に戻る。

一方、ステップＳ２０３でＮｏの場合に、ステップＳ２３０５において、均一性判断モジュール３５３は、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が不均一であると判断し、均一性判断処理を終了して図３に示した線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）に戻る。

このように、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が均一であるか否かを、均一性判断モジュール３５３、すなわち処理部３５により自動的に判断することができる。

次に、本実施形態による作用効果について説明する。

本実施形態に係る均一性出力装置１は、液体Ｘａに不溶性の固体物質Ｘｂが混合されたスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力装置１であって、スラリーＸｃに交流電圧を印加する電極２と、スラリーＸｃに周波数を変化させる交流電圧が印加された際にスラリーＸｃに流れる応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定する測定部３１と、周波数に応じて測定部３１において測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、均一性を算出する処理部３５と、を備える。

また、本実施形態に係る均一性出力方法は、液体Ｘａに不溶性の固体物質Ｘｂが混合されたスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力方法であって、スラリーＸｃに周波数を変化する交流電圧を印加し、スラリーＸｃに周波数を変化させる交流電圧を印加した際にスラリーＸｃに流れる応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定するステップＳ１と、周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、均一性を算出するステップＳ２と、を含む。

さらに、本実施形態に係るプログラムは、液体Ｘａに不溶性の固体物質Ｘｂが混合されたスラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性の出力をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、処理部３５に、スラリーＸｃに周波数を変化する交流電圧を印加し、スラリーＸｃに周波数を変化させる交流電圧を印加した際にスラリーＸｃに流れる応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定するステップＳ１と、周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、均一性を算出するステップＳ２と、を実行させる。

これらの構成によれば、スラリーＸｃに交流電圧が印加された際にスラリーＸｃに流れる応答電流に基づいてスラリーＸｃのインピーダンスを測定し、周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路ＲＣ１を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、均一性を算出するので、測定に時間を要するとともに測定結果に測定者の主観が含まれる沈降試験に比べ、スラリーＸｃに含まれる粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる。

また、本実施形態では、処理部３５は、図７Ｂに示したように、測定したスラリーＸｃのインピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図Ｍが、粒子等価回路解析の実行によって取得された単一の並列回路ＲＣ１に対応する半円の基準ナイキスト線図Ｍ０に近いほど、均一性が高いと判断する。

この構成によれば、実測ナイキスト線図Ｍと単一の並列回路ＲＣ１に対応する基準ナイキスト線図Ｍ０とを用いることにより、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる。

また、本実施形態では、処理部３５は、基準ナイキスト線図Ｍ０に対する実測ナイキスト線図Ｍの近似度があらかじめ設定された所定の近似度閾値以上であるとき、粒子の粒子径が均一であると判断する。

この構成によれば、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が均一であるか否かを、均一性判断モジュール３５３、すなわち処理部３５により自動的に判断することができる。

以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

（変形例の均一性判断処理）
次に、図８、図９Ａ及び図９Ｂを参照しながら変形例の均一性判断処理（ステップＳ２３）について説明する。この変形例では、上述した実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した実施形態と異なる点について説明する。

図８は、変形例の均一性判断処理（ステップＳ２３）を示すフローチャートである。図９Ａは、測定したスラリーＸｃのインピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図Ｍ１である。図９Ｂは、図９Ａの実測ナイキスト線図Ｍ１に対応する粒子等価回路解析の実行によって取得された並列回路ＲＣを示す等価回路図である。

図８に示すように、まず、ステップＳ２３１１において、処理部３５の均一性判断モジュール３５３は、ナイキスト線図生成モジュール３５２から出力された実測ナイキスト線図Ｍ１（図９Ａ参照）に対応する、粒子等価回路解析の実行によって取得された並列回路ＲＣ（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）の数（図９Ｂに示す例では、四つ）を算出し、ステップＳ２３１２に進む。

ここで、並列回路ＲＣの数と粒子の粒子径の均一性との関係について説明する。発明者等は、鋭意研究を行った結果、並列回路ＲＣの数の逆数が均一性に相関することを発見した。すなわち、並列回路ＲＣの数が多いほど均一性が低く、並列回路ＲＣの数が少ないほど均一性が高いことを発見した。このため、均一性判断モジュール３５３は、算出した並列回路ＲＣ（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）の数が少ないほど均一性が高いと判断する。このように、実測ナイキスト線図Ｍ１を用いることにより、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径の均一性を短時間で正確に判断することができる。

均一性判断モジュール３５３は、算出した並列回路ＲＣの数が一つである場合、当該並列回路ＲＣに対応する実測ナイキスト線図Ｍ１が半円であると判断する。すなわち、均一性判断モジュール３５３は、並列回路ＲＣの数で実測ナイキスト線図Ｍ１が半円であるか否かを判断する。なお、均一性判断モジュール３５３は、実測ナイキスト線図Ｍ１が半円である場合、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が完全均一であると判断する。

続いて、ステップＳ２３１２、ステップＳ２３１３及びステップＳ２３１４を参照しながら均一性の高低の判断について説明する。

まず、ステップＳ２３１２において、均一性判断モジュール３５３は、算出した並列回路ＲＣ（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）の数に基づいて記憶部３２から出力された所定の数閾値以下であるか否かを判断する。そして、算出した並列回路ＲＣ（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）の数が所定の数閾値以下である場合（Ｙｅｓの場合）にステップＳ２３１３に進み、算出した並列回路ＲＣ（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）の数が所定の数閾値を超える場合（Ｎｏの場合）にステップＳ２３１４に進む。なお、所定の数閾値は、スラリーＸｃの種類に応じて、操作部３３によって変更されてもよい。

次に、ステップＳ２３１２でＹｅｓの場合に、ステップＳ２３１３において、均一性判断モジュール３５３は、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が均一であると判断し、均一性判断処理を終了して図３に示した線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）に戻る。

一方、ステップＳ２３１２でＮｏの場合に、ステップＳ２３１４において、均一性判断モジュール３５３は、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が不均一であると判断し、均一性判断処理を終了して図３に示した線図作成・均一性判断処理（ステップＳ２）に戻る。

このように、本実施形態では、均一性判断モジュール３５３は、算出した並列回路ＲＣ（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）の数に基づいてスラリーＸｃにおける粒子の粒子径が均一であるか否かを判断する。これにより、スラリーＸｃにおける粒子の粒子径が均一であるか否かを、均一性判断モジュール３５３、すなわち処理部３５により自動的に判断することができる。

１ 均一性出力装置
２ 電極
３ 均一性出力装置本体
３１ 測定部
３２ 記憶部
３３ 操作部
３４ 表示部
３５ 処理部
Ｘ 液槽
Ｘａ 液体
Ｘｂ 固体物質
Ｘｃ スラリー

Claims (7)

1. 液体に不溶性の固体物質が混合された混合液における粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力装置であって、
   周波数を段階的に変化させる交流信号を前記混合液に印加する電極と、
   周波数を段階的に変化させる前記交流信号が前記混合液に印加された際に前記混合液に流れる応答信号に基づいて前記混合液のインピーダンスを測定する測定手段と、
   段階的に変化する前記周波数に応じて前記測定手段において測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器とコンデンサとの並列回路を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、前記均一性を判断する処理手段と、を備える、
   均一性出力装置。
2. 請求項１に記載の均一性出力装置であって、
   前記処理手段は、前記インピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図が前記粒子等価回路解析の実行によって取得された単一の前記並列回路に対応する半円の基準ナイキスト線図に近いほど、前記均一性が高いと判断する、
   均一性出力装置。
3. 請求項２に記載の均一性出力装置であって、
   前記処理手段は、前記基準ナイキスト線図に対する前記実測ナイキスト線図の近似度があらかじめ設定された所定の近似度閾値以上であるとき、前記粒子の粒子径が均一であると判断する、
   均一性出力装置。
4. 請求項１に記載の均一性出力装置であって、
   前記処理手段は、前記インピーダンスに基づいて取得された実測ナイキスト線図に対応する前記粒子等価回路解析の実行によって取得された前記並列回路の数が少ないほど、前記均一性が高いと判断する、
   均一性出力装置。
5. 請求項４に記載の均一性出力装置であって、
   前記処理手段は、前記並列回路の数があらかじめ設定された所定の数閾値以下であるとき、前記粒子の粒子径が均一であると判断する、
   均一性出力装置。
6. 液体に不溶性の固体物質が混合された混合液における粒子の粒子径の均一性を出力する均一性出力方法であって、
   周波数を段階的に変化させる交流信号を前記混合液に印加し、周波数を段階的に変化させる前記交流信号を前記混合液に印加した際に前記混合液に流れる応答信号に基づいて前記混合液のインピーダンスを測定するステップと、
   段階的に変化する前記周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器とコンデンサとの並列回路を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、前記均一性を判断するステップと、を含む、
   均一性出力方法。
7. 液体に不溶性の固体物質が混合された混合液における粒子の粒子径の均一性の出力をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータに、
   周波数を段階的に変化させる交流信号を前記混合液に印加し、周波数を段階的に変化させる前記交流信号を前記混合液に印加した際に前記混合液に流れる応答信号に基づいて前記混合液のインピーダンスを測定するステップと、
   段階的に変化する前記周波数に応じて測定されたインピーダンスに基づいて、抵抗器とコンデンサとの並列回路を要素として含む粒子等価回路解析を実行することにより、基準ナイキスト線図に基づいて前記均一性を判断するステップと、を実行させる、
   プログラム。

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