JPS6225248A

JPS6225248A - 誘電性被測定物の混合物混合比率測定装置

Info

Publication number: JPS6225248A
Application number: JP16638685A
Authority: JP
Inventors: Shiyouzou Hara; 原　證三
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-03

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、これを広義でいうと測定器に関するものであ
り、特に混合物である被測定物の混合比率を測定する装
置り関するものである。

本発明を詳述すれば１発振器の出力に接続されたＬＣ共
振回路において、被測定物における誘電率の差異をもっ
てこれを共振周波数の差異として表わし、これによって
混合物である被測定物の混合比率を極めて簡易に測定で
きるようにした測定装置に関するものである。そして、
浮遊容量を被測定物たる誘電性の物質で変化させること
により、その被測定物の混合物混合比率を測定するよう
にしたものである。

〔従来における技術〕

従来、この種の測定器には、液体等の被測定物中に電極
等を挿入して測定する接触型の測定器があった。

更に、この種における非接触型の測定器としては、電磁
誘導法のものや或いは特公昭５８−３０５３４号の空胴
共振器を使用したもの等が従来存在していた。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

しかして、前記接触型の測定器は、そのプローブが被測
定物に接触してしまうために、プローブ自体が被測定物
により汚されたり或いは化学的変化を受けたり等の原因
により測定値が変化する故に耐久性がないものであった
。

一方、前記従来の非接触型の測定器は、上記接触型の測
定器のような問題点は解決したが、電磁誘導法のものの
場合、酸やアルカリ性の強い工場排水等の高い導電率を
もつ液体の測定には向くが、低い導電率の液体の測定に
は向かないものであり、更には、液体以外の粒状物や粉
状物等の被測定物の測定にも不向きなものであった。

また、特公昭５Ｂ−３０５３４号の如く測定器は、接触
型のものではない故にその欠点は有しないが、その測定
可能な被測定物は紙等のシート状固体物にのみ限定され
、液体、粉状物、粒状物及び粘状物等々、いずれにして
もシート状の固体物以外の各種被測定物の測定をするこ
とは全く不可能であった。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の点に鑑み、本発明に係るａＡ誘電性被測定物混合
物混合比率測定器こは、前記従来における測定器の諸種
の不都合を兄事に解消したと共に、非接触型の測定器と
して極めて優れた長所を出したものである。

すなわち、本発明の測定装置は、従来の非接触型のもの
と異なり誘電率を利用したものであることから、被測定
物自体は液体及び固体はもとより、固体においてもシー
ト状のものに限定されずに粉状物や粒状物或いは粘状物
等々その被測定物に対する応用範囲を極めて大きく広げ
たものであり、しかも、各種混合物の含有水分は勿論そ
の濃度等も測定でき、また、後述の如くリアルタイム・
オンラインの測定処理をも出来るようにしたものである
。

以下、本発明に係る誘電性被測定物の混合物混合比率測
定器この具体的な構成を述べる。

先ず、本発明においては、発振器と、該発振器の出力に
結合するＬ　ＣＪｔ：振器があり、このＬＣ共振器の共
振回路０分は、この共振回路のコイル自体の浮遊容量を
利用している。更に、本装置中には、上記ＬＣ共振器の
コイルにＬ結合し、且つ、これとの浮遊容量を通じてこ
れにＣ結合する検出コイルが設けられており、そして、
該検出コイルから検出された電圧を表示する電圧表示手
段が設けられている。

最後に、本装置は、前記ＬＣ共振回路自体の浮遊容量と
、該ＬＣ共振回路及び前記検出コイルとの間の浮遊容量
との両者に影響を与える位置に、誘電性の適宜被測定物
を設置するように構成されたものである。

〔本発明の作用〕

以上の如き構成のもとに１本発明に係る誘電性被測定物
の混合物混合比率測定装置は、下記の通りの作用を生じ
る。

本発明においては、発振器が一定の周波数を発振し、当
該発振器の出力はＬＣ共振器に結合している。そして、
この発振器の出力に結合するＬＣ共振回路の浮遊霧ｒＵ
ｉ、と、Ｌ　Ｃ共振回路と前記検出コイルとの間の浮遊
容量との両者に影響を与える位置に、誘電性の被測定物
を設置するように構成されているので、当該被測定物に
よりこめ浮遊容量を変化させることになる。

すなわち、当該浮遊容量に影響する場所に、相互に異な
ったａＡ電車を有する物質の混合物（被測定物）を入れ
ると、その総合誘電率によって共振回路の静電容量が変
化して共振周波数も変化すると同時に、共振回路のコイ
ルと検出コイルとの間にある浮遊結合容器も変化して高
周波電圧計の値も変化することになる。

故に、被測定物と同一の物質によって作成された既知資
料の混合比に対する共振周波数及び共振時のピーク電圧
の関係を表したグラフ又は数表と前記電圧表示手段に表
示されたものとを比較することにより、被測定物の未知
の混合比（含有率）を知ることができることになる。

〔本発明の実施例〕

以下１本発明に係る誘電性被測定物の混合物混合比率測
定装置を、一実施例を用いつつ該−実施例を示す添付図
面と共に詳細に述べる。

第１図は、本発明に係る誘電性被測定物の混合物混合比
率測定装置の一実施例の略式配線図である。

先ず、発振器ｌがあり、当該発振器１の出力にＬＣ共振
器２が結合している。上記Ｌ　Ｃｊｕ振器２の０分は、
浮遊容量３を利用したものである。更に、上記ＬＣ共振
器２のコイル５には、検出コイル６がＬ結合し、往つこ
れとの浮遊容量を通じてこれにＣ結合するように設けら
れている。そして、上記検出コイル６から検出された電
圧を表示するデジタル式等の電圧表示手段７が設けられ
ている。

最後に、誘′を性の被測定物が、前記ＬＣＣ共振回路自
体の浮遊容量３と、該ＬＣ共振回路２及び前記検出コイ
ル６の間の浮遊容量８との両者に影響を与える位置に、
誘電率の極めて低い絶縁物にて形成された容器４が設け
られている。

当該容器４は、その形状自体は如何なるものでもよいが
、例えば、パイプ状、或いは、第２図に示す容器部分の
正面断面図の如く箱状等のものである。

そして、−上記容器４の中に、誘電性の適宜被測定物が
挿入され又は通過されるように構成され°ている。

なお、木実流側において容器４とは、これがパイプ状で
あるか又底部のある箱状であるかなど全く限定する化法
ではなく、ものを収納する全てのものを含み英語の「コ
ンテナ」の如く極めて広義のものである。

従って、第１図に示す如く、出該容器４を誘電率の極め
て低い絶縁物によって形成されたバ１′ブ４ａとなし、
その中を３Ａ重性の被測定物がＩＩＴ！ｉＡきせられる
ように構成したもの等のものも含まれることは勿論であ
る。

故にこれにより、被測定物のオンライン、リアルタイム
の測定処理も出来ることになる。すなわち、被測定物を
連続的に当該パイプ４ａ中を通過させつつ、未装置の出
力電圧、共振周波数等の情報をマイコン（比較すべきグ
ラフ又は数表等を記憶しプログラミングしたもの）に連
続的に入力することによってこれが可能となるものであ
る。

更には、その測定結果を被測定物の供給源にフィードバ
ックして、被測定物の含有率を一定値に保つ等の制御を
も行うことが出来ることになる。

一方、この容器４は、例えば、これを試験管状のものと
なし、これを各種の回路や附属品をまとめて一体となし
た装置とし、該試験管をそこに挿入するだけで前記コイ
ル５と６の所定位置に置かれるようにすることによって
、そのサンプルのテスト後に別のサンプルの入った次の
試験管と差し換え出来るようにすると、各種のテストに
極めて至便である（第３図参照）。

なお、本実施例においては、電圧表示手段７を例えば高
周波電圧計としたが、被測定物がおおまかなものである
場合等は、発光ダイオード等で共振周波数における共振
電圧のピーク値を知るようにするとローコストで好都合
である。

また、本実施例では、高周波電圧計をデジタルで表示さ
れるものとしているが、被測定物の種類によってはこれ
をアナログで表示されるものとしても良いことは勿論で
ある。

更に１本実施例においては、発振器ｌを、例えばＬＣ発
振器或いはＲＣ発振器等としているが。

被測定物によっては数段階の水晶発振子を用こしておき
、これをスイッチで切り換えるようにしたものであって
もよい、いずれにしても、本装置における発振器自体は
、特にこれを限定するものではなく、如何なる発振方式
の発振器であってもよい。

なお、共振周波数は、発振器ｌに設けられた目盛でもっ
て判断しても良いが、精密を要するもの等においては、
周波数弁別器を別に用意すると良い、しかして、発振器
に掃引周波数発振器を用い周波数弁別器及び高周波電圧
計の代りにオシロスコープを使用すれば、電圧と共振周
波数が同蒔に測定できることになる。

Ｃ本発明の効果〕本発明に係る誘電性被測定物の混合物混合比率測定装置
においては、上述の如き構成であることから、被測定物
が誘電性のものである限り液体及び固体は勿論、その固
体も形状の如何を問わず測定０■能であり、また、粉状
物、粒状物、粘状物等々の測定は勿論極めて広範な各種
被測定物の測定が可能となった。

しかして、本発明における測定装置の共振電圧対共振周
波数特性は、第４図に表示した表の如く被測定物の誘電
率変化に対して共振電圧の変化が少ないので略一定に表
われることがら、本発明装置は上述のような各種被測定
物の測定に向くものである。

特に、この測定装置は、被測定物が非電解質、非電導性
の物質の場合に有利である。

ここに、本発明に係る誘電性被測定物の混合物混合比率
測定装置は、車量に述べた前記各実施例の効果をも充分
に発揮したことは勿論、極めて斬新且つ優れた測定装置
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘電性被測定物の混合物混合比率
測定装置の一実施例を示す略式配線図、第２図は誘電率
の極めて低い絶縁物にて形成された容器部分の別の一実
施例を示す正面断面図、第３図は別の一実施例を示した
斜視図、第４図は本発明に係る測定装置の共振電圧対共
振周波数特性を表示した図である。図中の符合ｌ−φ・ＬＣ発振器、２・・−ＬＣ共振器、３．８・・
・浮遊容量、４・・・容器、４ａ−Φ・パイプ、５・参
会コイル、６・会・検出コイル、７・・・電圧表示手段
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発振器、該発振器の出力に結合するＬＣ共振回路
であって該共振回路のＣ分はこのコイルの浮遊容量を利
用したＬＣ共振回路、該ＬＣ共振回路のコイルにＬ結合
し且つこれとの浮遊容量を通じてこれにＣ結合する検出
コイル、該検出コイルからの電圧を表示する電圧表示手
段、並びに上記ＬＣ共振回路自体の浮遊容量及び該ＬＣ
共振回路と上記検出コイルとの間の浮遊容量に影響を与
える位置に誘電性の被測定物を設置するように構成した
もの、より構成されたことを特徴とする誘電性被測定物
の混合物混合比率測定装置。
（２）ＬＣ共振回路自体の浮遊容量及びこのＬＣ共振回
路と前記検出コイルとの間の浮遊容量に影響を与える位
置に、誘電率の極めて低い絶縁物にて形成された容器を
設け、該容器中に誘電性の被測定物を設置するように構
成したものから成ることを特徴とした特許請求の範囲第
１項記載の誘電性被測定物の混合物混合比率測定装置。
（３）ＬＣ共振回路自体の浮遊容量及びこのＬＣ共振回
路と前記検出コイルとの間の浮遊容量に影響を与える位
置に、誘電率の極めて低い絶縁物にて形成されたパイプ
を設け、当該パイプの中を誘電性の被測定物が通過させ
られるように構成したものから成ることを特徴とした特
許請求の範囲第２項記載の誘電性被測定物の混合物混合
比率測定装置。
（４）誘電率の極めて低い絶縁物によって形成した容器
が、箱状のものであることを特徴とした特許請求の範囲
第２項記載の誘電性被測定物の混合物混合比率測定装置
。
（５）誘電率の極めて低い絶縁物によって形成した容器
が、試験管状のものであることを特徴とした特許請求の
範囲第２項記載の誘電性被測定物の混合物混合比率測定
装置。
（６）電圧表示手段が、高周波電圧計であることを特徴
とした特許請求の範囲第１項記載の誘電性被測定物の混
合物混合比率測定装置。
（７）高周波電圧計が、デジタルで表示されるものであ
ることを特徴とした特許請求の範囲第６項記載の誘電性
被測定物の混合物混合比率測定装置。
（８）高周波電圧計が、アナログで表示されるものであ
ることを特徴とした特許請求の範囲第６項記載の誘電性
被測定物の混合物混合比率測定装置。
（９）高周波電圧計が、オシロスコープであることを特
徴とした特許請求の範囲第６項記載の誘電性被測定物の
混合物混合比率測定装置。
（１０）発振器が、例えば、ＬＣ、ＲＣ、水晶発振器或
いはその他諸種発振方式の発振器である特許請求の範囲
第１項記載の誘電性被測定物の混合物混合比率測定装置
。
（１１）発振器が、周波数弁別器を有するものであるこ
とを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の誘電性被測
定物の混合物混合比率測定装置。