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特開2023-133689タイマー時間の推定方法およびそのための水分計
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023133689
(43)【公開日】2023-09-27
(54)【発明の名称】タイマー時間の推定方法およびそのための水分計
(51)【国際特許分類】
   G01N 5/04 20060101AFI20230920BHJP
   G01N 25/56 20060101ALI20230920BHJP
【FI】
G01N5/04 D
G01N25/56 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022038808
(22)【出願日】2022-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】522193547
【氏名又は名称】株式会社エー・アンド・デイ
(74)【代理人】
【識別番号】110004060
【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100077986
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100139745
【弁理士】
【氏名又は名称】丹波 真也
(74)【代理人】
【識別番号】100168088
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 悠
(74)【代理人】
【識別番号】100187182
【弁理士】
【氏名又は名称】川野 由希
(74)【代理人】
【識別番号】100207642
【弁理士】
【氏名又は名称】簾内 里子
(72)【発明者】
【氏名】船橋 一真
【テーマコード(参考)】
2G040
【Fターム(参考)】
2G040AA04
2G040AB11
2G040BA25
2G040BB04
2G040CA01
2G040CA16
2G040CA22
2G040DA02
2G040EA02
2G040EA06
2G040EB02
2G040EC07
2G040HA16
2G040ZA02
(57)【要約】
【課題】サンプルに応じて、適切なタイマー時間を推定する方法および加熱乾燥式水分計を提供する。
【解決手段】水分計100は、質量センサ2と、サンプル11の加熱部3と、加熱乾燥前後のサンプル質量から水分率を測定する演算制御部5と、表示部7と、タイマー時間推定部54と、を備え、前記タイマー時間推定部は、前記加熱部を所定時間加熱して取得された前記質量の測定データに対し、加熱乾燥前サンプル質量と逐次取得したサンプル質量から求めた解析用水分率を微分して水分変化率を取得し、前記水分変化率が判定閾値以下になる時は最初に前記判定閾値以下になった時をタイマー時間の推奨値とし、前記水分変化率が前記判定閾値以下にならない場合は、より大きい値を前記判定閾値にして判定を繰り返し、前記判定閾値が上限値より大きくなったときは前記サンプルの水分は前記所定時間で乾燥していないとし、前記表示部で伝える。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
秤量皿に載置されたサンプルの質量を測定する質量センサと、内部に前記秤量皿が配置された加熱室と、前記加熱室を加熱する加熱部と、前記加熱部を制御して、加熱乾燥前サンプル質量と加熱乾燥後サンプル質量から前記サンプルの水分率を測定する演算制御部と、を備えた水分計を用いて、
前記水分率を測定する前に、
(A)前記サンプルの加熱を開始し、所定時間、前記質量の測定データを刻々と取得するステップと、
(B)前記測定データに対しノイズを除去するフィルタリングを行い解析用データに変換するステップと、
(C)前記解析用データの、前記加熱乾燥前サンプル質量と逐次取得したサンプル質量から解析用水分率を求め、該解析用水分率を微分して水分変化率を取得するステップと、
(D)前記水分変化率が判定閾値以下になる時があるかを確認するステップと、
(E)前記水分変化率が前記判定閾値以下にならない場合、より大きい値を前記判定閾値にして、前記(D)から該(E)を繰り返すステップと、
(F)前記水分変化率が前記判定閾値以下になる場合、前記(D)で最初に前記判定閾値以下になった時を、タイマー時間の推奨値と推定するステップと、
を有することを特徴とする水分計のタイマー時間推定方法。
【請求項2】
(G)前記(D)で前記判定閾値が上限値を超える場合、前記サンプルの水分は前記所定時間で乾燥していないと推定するステップと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の水分計のタイマー時間推定方法。
【請求項3】
前記(F)の推定があった場合、前記推奨値をユーザーに提示する、前記水分率の測定の際に前記加熱部での加熱時間を前記推奨値に自動設定する、の少なくとも一つが行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の水分計のタイマー時間推定方法。
【請求項4】
前記(G)の推定があった場合、ユーザーに、以下の(i)~(iv)の少なくとも一つが勧められることを特徴とする請求項2に記載の水分計のタイマー時間推定方法。
(i)前記所定時間を延長して前記(A)から(G)のステップを行い、再度推定する
(ii)前記水分率の測定の際にタイマー時間を前記所定時間より長くする
(iii)前記水分率の測定の際に前記加熱部の加熱温度を上げる
(iv)前記水分率の測定の際に前記サンプルの量を減らす
【請求項5】
前記(E)で繰り返された回数が小さいほど、前記推奨値が確からしいとして、前記推奨値の信頼度を提示する
ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の水分計のタイマー時間推定方法。
【請求項6】
秤量皿に載置されたサンプルの質量を測定する質量センサと、
内部に前記秤量皿が配置された加熱室と、
前記加熱室を加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御して、加熱乾燥前サンプル質量と加熱乾燥後サンプル質量から前記サンプルの水分率を測定する演算制御部と、
前記水分率を表示する表示部と、
前記水分率の測定の前にユーザーの選択により機能するタイマー時間推定部と、を備え、
前記タイマー時間推定部は、
前記加熱部を所定時間加熱して刻々と取得された前記質量の測定データに対し、前記加熱乾燥前サンプル質量と逐次取得したサンプル質量から求めた解析用水分率を微分して水分変化率を取得し、前記水分変化率が判定閾値以下になる時がある場合は最初に前記判定閾値以下になった時をタイマー時間の推奨値と推定し、前記水分変化率が前記判定閾値以下にならない場合は、より大きい値を前記判定閾値にして判定を繰り返し、前記判定閾値が上限値より大きくなったときは前記サンプルの水分は前記所定時間で乾燥していないと推定し、前記推定のどちらかを少なくとも前記表示部で伝える
ことを特徴とする水分計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水分計に関し、より詳細には、加熱乾燥式水分計に関する。
【背景技術】
【0002】
サンプルの水分を測定する装置の一つとして、加熱乾燥式水分計が知られている。加熱乾燥式水分計は、サンプルを加熱することによりサンプル中の水分を蒸発させ、サンプルの質量変化(減少)が一定になると、十分乾燥したと判断して加熱を止め、加熱乾燥前と加熱乾燥後のサンプルの質量の変化から、当該サンプルの水分率を測定する装置である。水分率MC[%]は、式(1)で求められる
【0003】
【数1】
但し、W0:加熱乾燥前サンプル質量、D:加熱乾燥後サンプル質量
【0004】
例えば特許文献1は、上記の測定原理を以下のように利用している。特許文献1では、水分率を微分して水分率の時間変化(水分変化率)を算出し、予め性状が判明しているサンプルに対し、一定範囲の水分変化率が一致すれば、サンプルの質量変化が一定になるのを待つことなく、水分率を外延計算で求める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭55‐141654号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
加熱乾燥式水分計は、加熱時間が適切であれば、樹脂などの低水分率のサンプルでも安定して高い再現性で測定することができる。このため、加熱乾燥式水分計は、上記の測定原理で加熱を停止することをせず、設定された加熱時間だけ加熱し停止する、タイマーモードを備えている。しかしながら、このタイマーモードにおける「タイマー時間」の設定は、ユーザー任せであり、おおよその時間で行われている場合が多い。
【0007】
タイマー時間を適切に設定することは難しく、タイマー時間が短いと水分が飛びきらなかったり、タイマー時間が長いとサンプルの状態が変化してしまったりする。タイマー時間をサンプルごとに見極めるのは難しく、特に、予め性状が判明していないサンプルに対して適切なタイマー時間を設定することは極めて難しい。
【0008】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、サンプルに応じて、適切なタイマー時間を推定する方法およびそのための加熱乾燥式水分計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】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の水分計のタイマー時間推定方法は、秤量皿に載置されたサンプルの質量を測定する質量センサと、内部に前記秤量皿が配置された加熱室と、前記加熱室を加熱する加熱部と、前記加熱部を制御して、加熱乾燥前サンプル質量と加熱乾燥後サンプル質量から前記サンプルの水分率を測定する演算制御部と、を備えた水分計を用いて、前記水分率を測定する前に、(A)前記サンプルの加熱を開始し、所定時間、前記質量の測定データを刻々と取得するステップと、(B)前記測定データに対しノイズを除去するフィルタリングを行い解析用データに変換するステップと、(C)前記解析用データの、前記加熱乾燥前サンプル質量と逐次取得したサンプル質量から解析用水分率を求め、該解析用水分率を微分して水分変化率を取得するステップと、(D)前記水分変化率が判定閾値以下になる時があるかを確認するステップと、(E)前記水分変化率が前記判定閾値以下にならない場合、より大きい値を前記判定閾値にして、前記(D)から該(E)を繰り返すステップと、(F)前記水分変化率が前記判定閾値以下になる場合、前記(D)で最初に前記判定閾値以下になった時を、タイマー時間の推奨値と推定するステップと、を有することを特徴とする。
【0010】
上記態様において、(G)前記(D)で前記判定閾値が上限値を超える場合、前記サンプルの水分は前記所定時間で乾燥していないと推定するステップを有するのも好ましい。
【0011】
上記態様において、前記(F)の推定があった場合、前記推奨値をユーザーに提示する、前記水分率の測定の際に前記加熱部での加熱時間を前記推奨値に自動設定する、の少なくとも一つが行われるのも好ましい。
【0012】
上記態様において、前記(G)の推定があった場合、ユーザーに、以下の(i)~(iv)の少なくとも一つが勧められるのも好ましい。
(i)前記所定時間を延長して前記(A)から(G)のステップを行い、再度推定する
(ii)前記水分率の測定の際にタイマー時間を前記所定時間より長くする
(iii)前記水分率の測定の際に前記加熱部の加熱温度を上げる
(iv)前記水分率の測定の際に前記サンプルの量を減らす
【0013】
上記態様において、前記(E)で繰り返された回数が小さいほど、前記推奨値が確からしいとして、前記推奨値の信頼度を提示するのも好ましい。
【0014】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の水分計は、秤量皿に載置されたサンプルの質量を測定する質量センサと、内部に前記秤量皿が配置された加熱室と、前記加熱室を加熱する加熱部と、前記加熱部を制御して、加熱乾燥前サンプル質量と加熱乾燥後サンプル質量から前記サンプルの水分率を測定する演算制御部と、前記水分率を表示する表示部と、前記水分率の測定の前にユーザーの選択により機能するタイマー時間推定部と、を備え、前記タイマー時間推定部は、前記加熱部を所定時間加熱して刻々と取得された前記質量の測定データに対し、前記加熱乾燥前サンプル質量と逐次取得したサンプル質量から求めた解析用水分率を微分して水分変化率を取得し、前記水分変化率が判定閾値以下になる時がある場合は最初に前記判定閾値以下になった時をタイマー時間の推奨値と推定し、前記水分変化率が前記判定閾値以下にならない場合は、より大きい値を前記判定閾値にして判定を繰り返し、前記判定閾値が上限値より大きくなったときは前記サンプルの水分は前記所定時間で乾燥していないと推定し、前記推定のどちらかを少なくとも前記表示部で伝えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、サンプルに応じて、適切なタイマー時間を推定する方法およびそのための加熱乾燥式水分計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】実施の形態に係る水分計の構成を示すブロック図である。
図2】同水分計において、加熱室の蓋を開放した状態を示す斜視図である。
図3】同水分計に係るタイマー時間推定方法を示すフロー図である。
図4】同水分計に係るタイマー時間推定方法を実施した例を示すグラフである。
図5】実施の形態の変形例に係る水分計の構成を示すブロック図である。
図6】同変形例に係る水分計のタイマー時間推定方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
次に、本発明の好適な実施の形態について図面に基づき説明する。なお、本明細書において、特に断らない限り、水分計は加熱乾燥式水分計を指すものとする。
【0018】
図1は実施の形態に係る水分計100の構成を示すブロック図、図2は水分計100において、加熱室Cの蓋9を開放した状態を示す斜視図である。図1に示すように、水分計100は、秤量皿1、質量センサ2、加熱部3、演算制御部5、入力部6、表示部7、および記憶部8を備える。
【0019】
質量センサ2は、電磁平衡式、歪みゲージ式、または静電容量式の電子センサである。質量センサ2は、水分計本体10(図2)の中に格納され、秤量皿1に接続されており、秤量皿1に載せられたサンプル11の質量を測定する。
【0020】
秤量皿1は、開閉式の蓋9(図2)を閉じることで密閉される加熱室C内に配置されている。秤量皿1は、取手を備え、質量センサ2から着脱可能に構成されている。加熱室Cは、水分計本体10の上部と蓋9により画成される空間として構成されて、秤量皿1を格納する。
【0021】
加熱部3は、ハロゲンランプやジュール発熱する抵抗線等の加熱手段3a(図2)と温度センサ(図示せず)を備える。加熱手段3aは、温度センサからの出力に基づいて演算制御部5によって制御されて、加熱室C(サンプル11)を加熱する。加熱手段3aは、加熱室Cの蓋9の内部に格納されている。蓋9は、サンプル11と、加熱手段3aとの接触を防ぐために、秤量皿1を覆う容器状のガラスカバー9a(図2)を備える。
【0022】
入力部6は、測定開始ボタンと測定停止ボタンを含み、演算制御部5に対して、測定開始・停止の指示が行える。また、入力部6は、プログラム選択ボタン、選択キー、および実行キーを含み、演算制御部5に対して、少なくとも、「水分率測定プログラム」と「タイマー時間推定プログラム」とを、選択できる。
【0023】
ここで、「水分率測定プログラム」は、公知の手法、例えば式(1)によって、サンプル11の加熱乾燥前後の質量から水分率MCを測定するものである。「タイマー時間推定プログラム」は、「水分率測定プログラム」でのタイマー時間を設定するためのプレテストであり、本形態で開示する方法によって、サンプル11に応じて適切なタイマー時間を推定するものである。この詳細は後述する。
【0024】
表示部7は、液晶ディスプレイであり、「水分率測定プログラム」が選択された場合は「測定結果(水分率MC)」が、後述する「タイマー時間推定プログラム」が選択された場合は「推定結果」が表示される。なお、入力部6と表示部7は、タッチパネルディスプレイとして、一体に構成されていてもよい。
【0025】
記憶部8は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリで体現される。記憶部8には、演算制御部5が行う処理のための各種プログラムが格納されている。また、記憶部8には、「タイマー時間推定プログラム」において算出される「解析用データ(後述する)」が一時的に記憶される。また、記憶部8には、解析用データに対して使用される「閾値に関連する値」も格納されている。但し、上記の解析用データおよび/または閾値の記憶場所は、記憶部8に限定されないものとし、水分計100に外付けされるデータロガー、水分計100の管理コンピュータまたは管理サーバ―に記憶されて、水分計100が通信によって、記憶および取得できるように構成されていてもよい。
【0026】
演算制御部5は、演算処理を行うCPU(Central・Processing・Unit)と、補助記憶部としてのROM(Read・Only・Memory)およびRAM(Randam・Access・Memory)とを集積回路に実装したマイクロコンピュータで体現される。
【0027】
演算制御部5は、質量測定部51と、水分率測定部52と、フィルタリング部53と、タイマー時間推定部54とを備える。これらの機能部51~54は、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのPLD(Programmable Logic Device)などの電子回路により構成される。
【0028】
質量測定部51は、「水分率測定プログラム」において、測定開始を受けると、加熱乾燥前のサンプル11の質量(W0)を測定したのち、加熱部3を加熱し、サンプル11の質量変化(減少)が一定になると加熱を停止して、加熱乾燥後のサンプル11の質量(D)を測定する。水分率測定部52は、「水分率測定プログラム」において、式(1)から、サンプル11の水分率MC[%]を算出し、測定結果として、水分率MCを表示部7に表示する。これらは公知の手法である。
【0029】
一方、質量測定部51は、「タイマー時間推定プログラム」では、加熱開始から加熱停止までの所定時間、刻々と、質量センサ2から出力される「測定データ(サンプル11の質量の生データ)」を取得する。
【0030】
「所定時間」は、例えば15分が予め設定されているが、ユーザーが入力部6から変更することも可能とする。「刻々と」に関し、測定データのサンプリング間隔は、例えば1秒に1回と予め設定されているが、上記所定時間の長短に応じて自動で変更するように構成されていてもよいし、ユーザーが入力部6から変更することも可能とする。
【0031】
フィルタリング部53は、質量測定部51が取得した「測定データ(生データ)」を、逐次、フィルタリングして、「解析用データ」に変換する。フィルタリングは、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなどにより、「測定データ」におけるノイズを除去する。
【0032】
そして、タイマー時間推定部54は、「解析用データ」を微分して、微分値(水分変化率)がある判定閾値以下になった時がある場合は、タイマー時間の推奨値を出し、微分値(水分変化率)が判定閾値以下にならなかった場合は、判定閾値を再設定して(条件を緩めて)判定を繰り返し、判定閾値を再設定してもタイマー時間の推奨値が定まらない場合は、サンプルが乾燥していないため、推定または測定の条件を見直すよう、ユーザーに提案をする。この詳細を、以下の図3に基づき説明する。
【0033】
図3は、「タイマー時間推定プログラム」による、水分計のタイマー時間推定方法を示すフロー図である。
【0034】
まず、ユーザーは、「水分率測定プログラム」の前に、「タイマー時間推定プログラム」を選択する。そして、「水分率測定プログラム」で使用するサンプル11を同量秤量皿1に載せ、測定開始ボタンを押す。これにより、「タイマー時間推定プログラム」が開始される。
【0035】
次にステップS101に移行して、演算制御部5は、加熱部3を制御して、所定時間の加熱を開始する。
【0036】
次にステップS102に移行して、質量測定部51は、質量センサ2から出力される測定データを刻々と取得する。
【0037】
次にステップS103に移行して、フィルタリング部53は、測定データを、逐次、フィルタリングして、解析用データに変換し、逐次、サンプル質量を取得する。
【0038】
次にステップS104に移行して、タイマー時間推定部54は、加熱前に取得した加熱乾燥前サンプル質量(W0)と逐次取得したサンプル質量(wn)から、式(2)により、解析用水分率(m)を求める
【0039】
【数2】
【0040】
そして、タイマー時間推定部54は、解析用水分率mを微分して、式(3)により、水分変化率(d)を算出する
【0041】
【数3】
【0042】
解析用水分率mと水分変化率dは、測定データが取得される毎に算出されてもよいし、所定時間経過後に算出されてもよい。
【0043】
次にステップS105に移行して、タイマー時間推定部54は、所定時間中に取得された水分変化率dの全データに対し、水分変化率dが判定閾値A(n)以下になる時があるかを確認する。水分変化率dが判定閾値A(n)以下にならない場合(No)、ステップS106に移行する。水分変化率dが判定閾値A(n)以下になる時がある場合(Yes)、ステップS107に移行する。
【0044】
ステップS106(No)に移行すると、タイマー時間推定部54は、判定閾値A(n)をA(n+1)に更新し(但し、A(n)<A(n+1))、ステップS105へ戻る。すなわち、タイマー時間推定部54は、水分変化率dが判定閾値A(n)以下にならない場合は、判定閾値A(n)を条件を緩めて再設定し、判定を繰り返す。例えば、判定閾値A(n)は、初期値をA(0)=0[%/s]とし、1回目はA(0)=0[%/s]、2回目はA(1)=0.02[%/s]、3回目はA(2)=0.04[%/s]・・・と再設定される。判定閾値の初期値(1回目)、2回目、3回目…のそれぞれの値、あるいは、判定閾値の初期値と2回目以降の増加分の値は、「閾値に関連する値」として、予め記憶部8などに記憶されている。
【0045】
ステップS107(Yes)に移行すると、タイマー時間推定部54は、判定閾値A(n)の値が、予め設定された上限値B[%/s]以下であるか確認する。判定閾値A(n)が上限値B以下である場合(Yes)、ステップS108に移行する。判定閾値A(n)が上限値Bを超える場合(Nо)、ステップS110に移行する。上限値Bも、「閾値に関連する値」として、予め記憶部8などに記憶されている。
【0046】
ステップS108(Yes)に移行すると、タイマー時間推定部54は、サンプル11は所定時間中に十分乾燥したと判断する。そして、水分変化率dが最初に判定閾値A(n)以下になった時を探し、この時を、サンプル11に対する「タイマー時間の推奨値」と推定する。そして、ステップS109に移行する。
【0047】
ステップS109に移行すると、タイマー時間推定部54は、ステップS108で推定した「タイマー時間の推奨値」を、例えば表示部7に表示する。そして、ユーザーの選択により、続いて行われる「水分率測定プログラム」のタイマー時間を、推定した「タイマー時間の推奨値」に自動設定して、プログラムを終了する。
【0048】
なお、ステップS109で、入力部6から、ユーザーは、「タイマー時間の推奨値」を、サンプル11の名称、量、または試験の情報を付加して、日時とともに記憶部8に記憶させることもできるものとする。また、「タイマー時間の推奨値」は、表示部7での提示に限られない。本明細書において、「例えば表示部7」と記載した場合は、水分計100に通信接続された管理コンピュータまたは携帯端末に提示されてもよいものとする。
【0049】
一方、ステップS110(No)に移行すると、タイマー時間推定部54は、サンプル11は所定時間中に乾燥しきっていない(水分が飛びきっていない)と判断し、例えば表示部7にこの旨を表示する。そして、ステップS111に移行する。
【0050】
ステップS111に移行すると、タイマー時間推定部54は、例えば表示部7を介して、ユーザーに、推定または測定の条件の見直しを提案する。ユーザーへの提案は、少なくとも以下の(i)~(iv)を行う。
(i)「タイマー時間推定プログラム」において、所定時間を延長して、再度推定を行う。
(ii)「水分率測定プログラム」において、タイマー時間を「タイマー時間推定プログラム」で使用した所定時間より長くする。
(iii)「水分率測定プログラム」において、加熱部3の加熱温度を「タイマー時間推定プログラム」で使用した温度より上げる。
(iv)「水分率測定プログラム」において、サンプル11の量を「タイマー時間推定プログラム」で使用した量より減らす。
ユーザーは、入力部6を介して、提案を選択し、実行することができるものとする。提案に関する処理が完了すると、プログラムは終了する。
【0051】
図4は、水分計100のタイマー時間推定方法を実施した例を示すグラフである。図4は、ある樹脂ペレット5[g]に対し、「タイマー時間推定プログラム」を、180[℃]、所定時間15分、判定閾値A(0)=0[%/s]を初期値、上限値B=0.1[%/s]で行った結果である。横軸が時間[分]、左の縦軸が水分率[%]、右の縦軸が水分変化率[%/s]である。細いグレー線が、質量測定部51が取得した測定データ(生データ、ステップS102)から解析用水分率を求めたものであり、これを水分率(m´)として示す。太いグレー破線が、上記水分率(m´)を微分して水分変化率を求めたものであり、これを水分変化率(d´)として示す。そして、細い黒線が、測定データをフィルタリングした解析用データ(ステップS103)から解析用水分率を求めたもの(ステップS104)であり、これを水分率(m)として示す。太い黒線が、上記水分率(m)を微分して水分変化率を求めたもの(ステップS104)であり、これを水分変化率(d)として示す。
【0052】
図4から分かるように、測定データ、すなわち生データから求めた水分変化率d´では、d´が判定閾値A(n)以下になるときがあるかを判別することが困難である。一方、フィルタリング後の解析用データから求めた水分変化率dであれば、判別は容易である。図4の場合、この樹脂ペレットの水分変化率dが、判定閾値A(0)=0[%/s](初期値)となる時が、11分と13分の2回ある(ステップS105)。そして、判定閾値A(0)=0は、上限値B=0.1以下である(ステップS107)。このため、この樹脂ペレットは、所定時間(15分)中に十分乾燥したと判断され、水分変化率dが最初に判定閾値A(0)=0以下になった時である「11分」が、この樹脂ペレットに対する「タイマー時間の推奨値」と推定される(ステップS108)。
【0053】
以上、本形態に係る水分計100および該水分計100で実行されるタイマー時間推定方法によれば、サンプル11に対して、水分率MCを測定する前に、「タイマー時間推定プログラム」を実行させることによって、サンプル11に適切なタイマー時間を推定することができる。
【0054】
特に、低水分率のサンプルは、水分変化率が小さいため、サンプルの質量変化(減少)が一定になると加熱を自動停止する通常の測定を行うと、測定が意図しないタイミングで止まってしまうため、タイマーモードを使用すべきである。しかし、タイマー時間を適切に設定しなければ、水分が飛びきらなかったり、サンプルの状態が変化してしまったりと、測定結果(水分率MC)が正確に出ないという問題がある。これに対し、本形態によれば、図4の樹脂ペレットのように水分率が0.20[%]以下と低水分率のサンプルに対しても、水分変化率d(微分値)の最も小さい点を見極めることができ、これを適切なタイマー時間(タイマー時間の推奨値)として提案することができる。
【0055】
また、本形態に係る水分計100および該水分計100で実行されるタイマー時間推定方法によれば、判定閾値に上限値を設定し、タイマー時間の推奨値を出さない場合を設けている。そして、タイマー時間の推奨値を出さない場合は、所定時間を延長して「タイマー時間推定プログラム」をもう一度行う(推定条件の見直し)か、「水分率測定プログラム」におけるタイマーモードの加熱条件の変更(測定条件の見直し)を提案するので、測定結果(水分率MC)の精度の改善に寄与する。
【0056】
次に、上述した実施の形態の好適な変形例を述べる。図5は、同変形例に係る水分計100の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して、実施の形態の記載を引用し、重複する説明は省略する。
【0057】
変形例に係る水分計100は、演算制御部5に、さらに、タイマー時間信頼度判定部55を備える。タイマー時間信頼度判定部55は、機能部51~54と同様に構成される。タイマー時間信頼度判定部55は、「タイマー時間推定プログラム」において、タイマー時間推定部54が推定した「タイマー時間の推奨値」の確度(信頼度)を、ユーザーに提示する。タイマー時間信頼度判定部55は、実施の形態のフローがステップS108に進んだ場合、ステップS108’として機能する。詳細は、以下の図6に基づき説明する。
【0058】
図6は、変形例に係る「タイマー時間推定プログラム」による、水分計のタイマー時間推定方法を示すフロー図である。ステップ108でタイマー時間の推奨値が推定されると、フローはステップS108’に移行する。ステップS108’に移行すると、タイマー時間信頼度判定部55は、ステップS106の繰り返しの回数nをチェックする。ステップS106では、水分変化率dが判定閾値A(n)以下にならなかった場合、判定閾値A(n)をA(n+1)に条件を緩めて再設定し、判定を繰り返す。ステップS106の繰り返しの回数nが小さいほど、水分変化率dが小さい(水分変化率dが0に近い)状態で推定値が出されたことになるから、より確からしい推定ができたことを意味する。タイマー時間信頼度判定部55は、ステップS109で、繰り返しの回数nに基づいて、タイマー時間の推奨値の信頼度をユーザーに提示する。
【0059】
タイマー時間信頼度判定部55は、例えば、n=0の場合:信頼度「A」、n=1~3の場合:信頼度「B」、n≧4の場合:信頼度「C」、などの評価を、例えば表示部7を介して、ユーザーに提示する。信頼度は、「〇、△、×」、「良、不可」などでもよいし、あるいは「十分信頼できます、信頼できます、信頼できません」などのメッセージで評価してもよい。また、信頼度が低い場合は、ステップS108’のあとステップS111に移行して、ユーザーに推定または測定の条件の見直しを促すようにするのも好ましい。
【0060】
すなわち、変形例に係る水分計100および該水分計100で実行されるタイマー時間推定方法によれば、タイマー時間の推奨値の提示に併せて、推奨値の信頼度も提示することができる。
【0061】
以上、本発明の水分計について、好適な実施の形態および変形例を述べたが、これらは本発明の一例であり、各形態および各変形を当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。
【0062】
また、本明細書では、水分計として加熱乾燥式水分計を示しているが、質量センサを備え、加熱前と加熱後のサンプルの質量の変化(減少)を読み取り水分率を算出する他の形態の水分計においても、本発明は適用できるものである。
【符号の説明】
【0063】
100 水分計
C 加熱室
1 秤量皿
2 質量センサ
3 加熱部
5 演算制御部
51 質量測定部
52 水分率測定部
53 フィルタリング部
54 タイマー時間推定部
55 タイマー時間信頼度判定部
6 入力部
7 表示部
8 記憶部
11 サンプル
図1
図2
図3
図4
図5
図6