(57)【要約】【課題】濡れ状態にある被測定材について、その形状にかかわりなく、付着している液分量と乾燥度を定量的に測定する。【解決手段】ワークＷが載置された測定室２ａ（恒温室）に通ずる空気導入口９および空気排出口１０を通過する空気の温度・相対湿度を、温湿度検出センサ１１Ａ，１１Ｂで一定時間間隔でそれぞれ検出し、それらの空気の容積絶対湿度をそれぞれ演算する。その後、その絶対湿度の差分を積算していく。それから、その差分の積算値と蒸発した水分量との関係を示す検量線に基づき、洗浄したワークＷから蒸発した水分量や乾燥度を求める。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気導入口と空気排出口とを有する測定室内に、濡れ状態にある被測定材を配置した状態で、前記測定室内に前記空気導入口を通じて外部から空気を導入しつつ前記空気排出口を通じて外部に空気を排出しながら、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を測定する付着液分量・乾燥度測定装置であって、
前記空気導入口を通じて導入される導入空気の容積絶対湿度を測定する第１の湿度測定手段と、
前記空気排出口を通じて排出される排出空気の容積絶対湿度を測定する第２の湿度測定手段と、
前記第１および第２の湿度測定手段よりの信号を受け、前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度に基づいて、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を演算する付着液分量・乾燥度演算手段とを備えることを特徴とする付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項２】
前記第１および第２の湿度測定手段は、
前記導入空気および排出空気の相対湿度および温度を検出する第１および第２の温湿度検出センサと、
前記第１および第２の温湿度検出センサよりの温湿度信号を受け前記導入空気および排出空気の温度・相対湿度に基づいて、前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度を演算する第１および第２の湿度演算手段とをそれぞれ備えることを特徴とする請求項１または２記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項３】
前記付着液分量・乾燥度測定手段は、
前記第１および第２の湿度演算手段よりの信号を受け一定時間ごとに前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度の差分を演算する差分演算手段と、
前記差分演算手段よりの信号を受け前記容積絶対湿度の差分を積算する差分積算手段と、
前記差分の積算値と、前記被測定材の付着液分量との関係についての検量線を予め記憶するデータベースと、
前記差分積算手段よりの信号を受け前記データベースより、前記差分の積算値に対応する付着液分量を読み込み、その付着液分量を、測定時点までに前記被測定材より蒸発した総液分量であるとする液分量決定手段とを備えることを特徴とする請求項２記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項４】
前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記第１および第２の湿度演算手段よりの信号を受け前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度が等しくなったときに前記差分演算手段の動作を停止させる停止手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項５】
前記データベースは、前記被測定材ごとに、単位面積当たりの付着液分量が、濡れ状態での総付着液分量を前記被測定材の表面積で除した単位面積当たりの液分量に等しいときを乾燥度０％、単位面積当たりの付着液分量がないときを乾燥度１００％とする乾燥度データを予め記憶しており、前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記液分量決定手段よりの信号を受け、前記蒸発した液分量を減算した前記被測定材の残付着液分量を前記被測定材の表面積で除した単位面積当たりの液分量を求め、その液分量により、前記データベースに記憶されている乾燥度データに基づき、現在の乾燥度を決定する乾燥度決定手段を備えることを特徴とする請求項３または４記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項６】
前記データベースは、前記乾燥度を複数のランク分けして記憶しており、
前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記乾燥度決定手段よりの信号を受け、決定された乾燥度に応じて乾燥度のランクを決定するランク決定手段を備えることを特徴とする請求項５記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項７】
前記空気排出口側に設けられる排気ファンと、前記測定室内に設けられ前記被測定材を各面が露出した状態で支持する支持部材とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項８】
前記測定室には、測定室内の温度を検出する温度センサと、前記測定室内温度を高める加熱ヒータと、測定室内空気を撹拌する撹拌ファンと、前記温度センサよりの信号を受け前記測定室内の温度に応じて前記加熱ヒータおよび撹拌ファンの動作を制御して前記測定室内の温度を一定温度に保持する測定室内温度制御手段とを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項９】
前記測定室は、前記測定室内の空気を取り込みつつ内周壁面に沿って空気が流れる空気循環通路が形成され、
前記空気循環通路を流れる空気は、前記加熱ヒータによって加熱された後前記撹拌ファンによって測定室内に戻されることを特徴とする請求項７に記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項１０】
前記空気排出口には、前記測定室の内部を外部に連通する排気ダクトの下流端部として構成され、
前記排気ダクトに対し、前記測定室を出た直後の排出空気を、前記排気ダクトを介して前記導入空気と同程度の温度まで冷却する冷却ファンが設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項１１】
前記濡れ状態にある被測定材は、洗浄後の部品であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項１２】
前記濡れ状態にある被測定材は、水分を含有する粒状物あるいは粉状物であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の付着液分量・乾燥度測定装置。
【請求項１３】
空気導入口と空気排出口とを有する測定室内に、濡れ状態にある被測定材を配置した状態で、前記測定室内に前記空気導入口を通じて外部から空気を導入しつつ前記空気排出口を通じて外部に空気を排出しながら、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を測定する付着液分量・乾燥度測定方法であって、
前記空気導入口を通じて導入される導入空気の容積絶対湿度を測定しつつ、前記空気排出口を通じて排出される排出空気の容積絶対湿度を測定し、
前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度に基づいて、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を演算することを特徴とする付着液分量・乾燥度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品あるいは各種原材料などの被測定材に付着する水分量などの付着液分量と乾燥度を定量的に測定する付着液分量・乾燥度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のエンジン・ミッションなどの基幹部品あるいは油圧機器などに用いられる部品（金属・非金属の加工部品）はいずれも機械加工によって製造される。そしてこの機械加工に伴い、切粉屑や加工油などの異物が必然的に加工後の部品に付着残留するために、高圧水スプレーなどの洗浄装置で洗浄を行ってこれら異物を除去し、その洗浄による除去終了後に前記部品に付着する水分を乾燥させている。そして、これらの部品は、様々な加工工程、洗浄・乾燥工程の後に、リークテスト、表面処理、塗装などの処理工程が続く、１つの連続した製造ラインとして構成されている。
【０００３】
つまり、図１０に示すように、部品ワークが搬入されると、荒加工工程Ｓ１０１、荒洗浄工程Ｓ１０２、中間加工工程Ｓ１０３、中間洗浄工程Ｓ１０４、仕上げ加工工程Ｓ１０５、仕上げ洗浄工程Ｓ１０６、二次加工工程Ｓ１０７、測定工程Ｓ１０８などの工程を経て、部品ワークが搬出される。
【０００４】
これらの製造ラインでは、特に、仕上げ洗浄工程後の水切り乾燥性が求められ、この乾燥性が低いと、二次加工工程で種々の不具合（リークテスト（鋳物、ダイキャスト製品の鋳物巣検査）測定エラー、表面処理（熱処理、窒化処理、コーティングなど）不良、防錆処理（防錆油塗布など）不良、塗装不良など）が発生し、搬出された部品ワークの品質が安定しないするおそれがある。
【０００５】
そのため、従来、定期的に製造ラインから洗浄後の部品ワークについて抜き取り検査を行い、乾燥性を評価しているが、人（検査員）による判定評価（例えば、まーまー水切れしている／乾燥できている／ボタボタ／ボタ落ち／完全乾燥…と様々な表現での官能的判定）であるため、前記二次加工工程を経た後の部品ワークの製造品質が一定しない不具合が現実に多く発生している。
【０００６】
従って、上記の問題を踏まえ、洗浄後の部品ワークの乾燥性の評価について、人の官能判定でなく、何か定量的な数値判断を行えるようにしたいという要求がある。また、他の分野においても、同様に、濡れ状態にある部品ワークあるいは各種原材料などの被測定材に付着する水分量などの付着液分量や乾燥度を定量的に測定したいという要求がある。
【０００７】
ところで、乾燥度を判定する装置の一つとして、浴室内に干された洗濯物や浴室の床・壁などのように静止しているターゲットの乾燥度合を検知するために、そのターゲットに含まれる水分の量または付着した水分の量の変化に伴う電波反射率または電波透過率の変化（すなわち、比誘電率の変化）を、ターゲットからの反射波または透過波の強度（振幅）に基づいて判断するという方法を採用した乾燥状態検知装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、試料を加熱することにより試料中の水分を蒸発させ、加熱前と加熱乾燥後の試料の質量の変化（減少）により当該試料の水分率を計測するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１９５７４５号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１記載のものでは、測定範囲が限られた局所的なスポット測定になるため、被測定材の形状によっては正確に測定することが困難であり、被測定材全体としての乾燥度を測定することができない。
【００１１】
特許文献２記載のものは、乾燥前後の水分量の変化を用いる重量法によるため、被測定材そのものの重量によって、測定精度にバラツキが生じる。
【００１２】
発明者は、測定室（恒温庫）内に被測定材を載置し、その被測定材の表面に付着する液分を蒸発させ、測定室内の空気の温度・相対湿度の変化を測定し、それらに基づき容積絶対湿度（ｇ／ｍ3）を求めれば、被測定材より測定室内に放出された被測定材の表面付着液分量を算出できることに着想した。
【００１３】
しかしながら、被測定材の付着液分量が多い場合には、測定室内の容積が限られていると、相対湿度は１００％となり、飽和状態となり、被測定材に付着した液分は残留したままとなり、正確な液分量の測定を行うことができない。
【００１４】
そこで、発明者は、測定室内に外部から空気を取り入れる空気導入口と測定室から外部に空気を排出する空気排出口を設け、湿度の低い空気（外気）を測定室内に取り入れつつ測定室内の空気を外部に排出することにより、測定室内の湿度を低下させれば、被測定材の表面に付着する液分量の多少にかかわらず、測定は可能になることに着目し、本発明をなすに至ったものである。
【００１５】
本発明は、濡れ状態にある部品あるいは各種原材料などの被測定材について、その形状にかかわりなく、前記被測定材に付着する液分量（含有される場合を含む）と乾燥度を定量的に測定することができる付着液分量・乾燥度測定装置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】
【００１６】
請求項１の発明は、空気導入口と空気排出口とを有する測定室内に、濡れ状態にある被測定材を配置した状態で、前記測定室内に前記空気導入口を通じて外部から空気を導入しつつ前記空気排出口を通じて外部に空気を排出しながら、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を測定する付着液分量・乾燥度測定装置であって、前記空気導入口を通じて導入される導入空気の容積絶対湿度を測定する第１の湿度測定手段と、前記空気排出口を通じて排出される排出空気の容積絶対湿度を測定する第２の湿度測定手段と、前記第１および第２の湿度測定手段よりの信号を受け、前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度に基づいて、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を演算する付着液分量・乾燥度演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このようにすれば、測定室内に導入される導入空気および排出される排出空気の容積絶対湿度に基づいて、被測定材の形状にかかわりなく、測定室内に配置される被測定材の付着液分量・乾燥度が定量的に演算される。
【００１８】
この場合、請求項２に記載のように、前記第１および第２の湿度測定手段は、前記導入空気および排出空気の相対湿度および温度を検出する第１および第２の温湿度検出センサと、前記第１および第２の温湿度検出センサよりの温湿度信号を受け前記導入空気および排出空気の温度・相対湿度に基づいて、前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度を演算する第１および第２の湿度演算手段とをそれぞれ備える構成とすることができる。
【００１９】
このようにすれば、温湿度検出センサによって検出される導入空気および排出空気の温度・相対湿度に基づいて、前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度が第１および第２の湿度演算手段によって演算される。
【００２０】
また、請求項３に記載のように、前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記第１および第２の湿度演算手段よりの信号を受け一定時間ごとに前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度の差分を演算する差分演算手段と、前記差分演算手段よりの信号を受け前記容積絶対湿度の差分を積算する差分積算手段と、前記差分の積算値と、前記被測定材の付着液分量との関係についての検量線を予め記憶するデータベースと、前記差分積算手段よりの信号を受け前記データベースより、前記差分の積算値に対応する付着液分量を読み込み、その付着液分量を、測定時点までに前記被測定材より蒸発した総液分量であるとする液分量決定手段とを備えるようにすればよい。
【００２１】
このようにすれば、一定時間ごとに導入空気および排出空気の容積絶対湿度の差分を演算して、その容積絶対湿度の差分を積算し、その差分の積算値と前記被測定材の付着液分量との関係について検量線として記憶するデータベースにより、測定時点までに前記被測定材より蒸発した総液分量が、付着液分量として決定される。
【００２２】
請求項４に記載のように、前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記第１および第２の湿度演算手段よりの信号を受け前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度が等しくなったときに前記差分演算手段の動作を停止させる停止手段とを備えることが望ましい。
【００２３】
このようにすれば、導入空気および排出空気の容積絶対湿度が等しくなったときに、被測定材に付着している液分が全て蒸発して測定室の外部に排出されたと考えられるので、差分演算手段の動作を停止させることで、無駄な動作をなくすことができる。
【００２４】
請求項５に記載のように、前記データベースは、前記被測定材ごとに、単位面積当たりの付着液分量が、濡れ状態での総付着液分量を前記被測定材の表面積で除した単位面積当たりの液分量に等しいときを乾燥度０％、単位面積当たりの付着液分量がないときを乾燥度１００％とする乾燥度データを予め記憶しており、前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記液分量決定手段よりの信号を受け、前記蒸発した液分量を減算した前記被測定材の残付着液分量を前記被測定材の表面積で除した単位面積当たりの液分量を求め、その液分量により、前記データベースに記憶されている乾燥度データに基づき、現在の乾燥度を決定する乾燥度決定手段を備えることが望ましい。
【００２５】
このようにすれば、蒸発した液分量を利用して、被測定材の乾燥度を測定することも可能である。
【００２６】
請求項６に記載のように、前記データベースは、前記乾燥度を複数のランク分けして記憶しており、前記付着液分量・乾燥度測定手段は、前記乾燥度決定手段よりの信号を受け、決定された乾燥度に応じて乾燥度のランクを決定するランク決定手段を備えることが望ましい。
【００２７】
このようにすれば、乾燥度を測定するだけでなく、乾燥度をランク分けてして評価することができるようになる。
【００２８】
請求項７に記載のように、前記空気排出口側に設けられる排気ファンと、前記測定室内に設けられ前記被測定材を各面が露出した状態で支持する支持部材とを備えることが望ましい。
【００２９】
このようにすれば、被測定材の全ての面が、排気ファンによって測定室内に導入され排出される空気にさらされることになり、精度の高い測定が可能となる。
【００３０】
請求項８に記載のように、前記測定室には、測定室内の温度を検出する温度センサと、前記測定室内温度を高める加熱ヒータと、測定室内空気を撹拌する撹拌ファンと、前記温度センサよりの信号を受け前記測定室内の温度に応じて前記加熱ヒータおよび撹拌ファンの動作を制御して前記測定室内の温度を一定温度に保持する測定室内温度制御手段とを備えることが望ましい。
【００３１】
このようにすれば、加熱ヒータによる加熱や撹拌ファンによる、測定室内の空間の撹拌により被測定材に付着する液分量の蒸発が促進され、効率のよい測定を実現することができる。
【００３２】
請求項９に記載のように、前記測定室は、測定室内の空気を取り込みつつ内周壁面に沿って空気が流れる空気循環通路が形成され、前記空気循環通路を流れる空気は、前記加熱ヒータによって加熱された後前記撹拌ファンによって測定室内に戻される構成とすることが望ましい。
【００３３】
このようにすれば、空気循環通路を通じての空気の循環により、被測定材に付着する液分量の蒸発がより促進される。
【００３４】
請求項１０に記載のように、前記空気排出口には、前記測定室の内部を外部に連通する排気ダクトの下流端部として構成され、前記排気ダクトに対し、前記測定室を出た直後の排出空気を、前記排気ダクトを介して前記導入空気と同程度の温度まで冷却する冷却ファンが設けられていることが望ましい。
【００３５】
このようにすれば、空気排出側においても、空気導入側と同程度の温度での湿度の測定となるので、空気導入側と同程度の測定精度でもって、空気排出側の湿度の測定も可能となる。
【００３６】
これらの場合には、請求項１１に記載のように、前記濡れ状態にある被測定材が、洗浄後の部品である場合や請求項１２に記載のように、食品・薬品の製造ラインにおいて用いられ、前記濡れ状態にある被測定材が、水分を含有する粒状物あるいは粉状物である場合に有効である。
【００３７】
このようにすれば、部品の製造ラインにおける洗浄後の部品や、食品・薬品の製造ラインにおける、液分を含有する粒状物あるいは粉状物についての付着液量や乾燥度を測定することができる。
【００３８】
請求項１３の発明は、空気導入口と空気排出口とを有する測定室内に、濡れ状態にある被測定材を配置した状態で、前記測定室内に前記空気導入口を通じて外部から空気を導入しつつ前記空気排出口を通じて外部に空気を排出しながら、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を測定する付着液分量・乾燥度測定方法であって、前記空気導入口を通じて導入される導入空気の容積絶対湿度を測定しつつ、前記空気排出口を通じて排出される排出空気の容積絶対湿度を測定し、前記測定された導入空気および排出空気の容積絶対湿度に基づいて、前記被測定材の付着液分量・乾燥度を演算することを特徴とする。
【００３９】
このようにすれば、測定室内に導入される導入空気および排出される排出空気の容積絶対湿度に基づいて、被測定材の形状にかかわりなく、付着液分量・乾燥度を定量的に演算することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、上記のように構成したから、測定室内に導入される導入空気および排出される排出空気の容積絶対湿度に基づいて、被測定材の形状にかかわりなく、測定室内に配置される被測定材の付着液分量・乾燥度を定量的に演算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る水分量・乾燥度測定装置（付着液分量・乾燥度測定装置）の一実施の形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜め後方から見た斜視図、（ｄ）は斜め上方から見た斜視図である。
【図２】前記装置の表示部における測定結果の表示例の説明図である。
【図３】前記装置装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】被測定材に付着していた水分量の測定方法の説明図である。
【図５】吸気側（空気導入側）と排気側（空気排出側）の絶対湿度の変化の説明図である。
【図６】湿度の積算値の時間的変化を示す説明図である。
【図７】検量線の説明図である。
【図８】処理の流れを示すフローチャート図である。
【図９】食品・薬品の製造ラインの説明図である。
【図１０】部品の製造ラインの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００４３】
図１および図３に示すように、１は水分量・乾燥度測定装置（付着液分量・乾燥度測定装置）であって、恒温庫２を有し、その前部に開閉可能に扉３が設けられ、ハンドル３ａを持って扉３を開くことで、ワークＷ（被測定材）を、内部の測定室２ａ（恒温室）内に載置できるようになっている。ここで、ワークＷは、具体的に図示していないが、各面が露出した状態で支持する支持部材（例えば、網状の支持部材）にて支持され、全ての面が、測定室２Ａ内の空気にさらされることになり、前記空気によって各面がほぼ均等に乾燥されるようになっている。
【００４４】
また、上部には表示部４とプリンタ出力部５とが並列に設けられ、それらの間にＵＳＢ端子部６が設けられている。下部には下部操作パネル７と、独立過熱防止装置８が設けられている。なお、表示部４には、例えば図２に示すように、測定結果として、測定材名称、測定材表面積、付着水分、測定時間、乾燥度（乾燥度ランクS,A-I,II,III,B,Cも含む)などの測定結果が表示され、必要に応じてプリンタ出力部５を通じてプリントできるようになっている。
【００４５】
側面下部には空気導入口（吸気口）９が設けられ、背面上部には排出空気口（排気口）１０が、背面下部には空気導入口９を通じて導入される空気（外気）の温度・相対湿度を同時に測定できる第１の温湿度センサ１１Ａが設けられている。上面には、排気ダクト２２を冷却する冷却ファン１２の空気取入口１３が設けられている。ここで、温湿度センサ１１Ａは、温度（℃）と湿度（相対湿度ＲＨ％）のマルチセンサモジュールのシングルチップで、デバイスには湿度を測定する静電容量ポリマーのセンシング素子とバンドギャップ温度センサが装備され、１４ビットのＡ／Ｄコンバーターとシリアルインターフェイス回路を有するものである（例えば、デジタル温湿度センサ SHT1x/SHT7x  有限会社シスコム製）。
【００４６】
図３に示すように、恒温庫２の周囲は断熱材２ｂ（例えば、グラスウール）にて覆われ、この恒温庫２の測定室２ａ内に、前述したようにワークＷが載置されるようになっている。測定室２ａ内の下部には、モータ１４ａによって回転駆動される撹拌ファン１４と、加熱ヒータ１５と、測定室２ａ内の温度を検出する温度センサ１６とが設けられている。また、測定室２ａの周囲には、測定室２ａ内の空気が循環する空気循環通路１７が形成されている。そして、温度センサ１６により検出される測定室２ａ内の空気温度に基づき、温度制御部１８によって、加熱ヒータ１５による加熱温度や撹拌ファン１４の回転数が制御され、測定室２ａ内の温度がほぼ一定の温度（例えば、液体である水が蒸発する温度、例えば、１０５℃）に維持される。なお、撹拌ファン１４の回転によって、空気循環通路１７を通じて測定室２ａ内の空気が下方に集められ、加熱ヒータ１５によって加熱された後、測定室２ａ内に戻されるようになっている。
【００４７】
湿度が低く温度も低い外気を取り込むために、恒温庫２の側部下方に空気導入口９が設けられている。空気排出口１０は水分を含み温度が高くなった空気を排出するために恒温庫２の上部に設けられている。この空気排出口１０は、モータ２１ａによって回転駆動される排気ファン２１にて外部に排出空気を排出させるための排気ダクト２２の下流端部となっている。この排気ダクト２２の上流側端部は、断熱材２ｂの上部を貫通して測定室２ａ内に連通している。また、排気ダクト２２は、モータ２３ａによって回転駆動されるダクト冷却ファン２３による冷却風によって強制冷却されるように構成され、排気ダクト２２内を流れる排出空気（排気）を、導入空気と同程度の温度まで冷却するようになっている。なお、排気ファン２１によって測定室２ａ内の空気が外部に排出されることで、空気導入口９より、湿度が低く温度も低い空気（外気）が測定室２ａ内に取り込まれ、測定室２ａ内でのワークＷに付着している水分の蒸発が促進され、付着水分量の測定が加速される。
【００４８】
排気ダクト２２の、排気ファン２１の上流側であって冷却ファン２３によって冷却される部分の下流側には空気排出側の温湿度を測定する第２の温湿度センサ１１Ｂが設けられている。この第２の温湿度センサ１１Ｂも、第１の温湿度センサ１１Ａと同様に、デバイスには測定湿度を測定する静電容量ポリマーのセンシング素子とバンドギャップ温度センサが装備され、１４ビットのＡ／Ｄコンバーターとシリアルインターフェイス回路を有するもの（例えば、デジタル温湿度センサ SHT1x/SHT7x  有限会社シスコム製）が用いられる。そして、冷却ファン２３にて排気が冷却され、空気導入側と同程度の温度での湿度の測定となるので、空気導入側と同程度の測定精度でもって、空気排出側の湿度が測定される。
【００４９】
第１および第２の温湿度センサ１１Ａ，１１Ｂからの信号は、一定間隔（例えば、１秒間隔）で、マイクロコンピュータからなる水分量・乾燥度測定部２４（付着液分量・乾燥度測定手段）に取り込まれ、後述するように水分量や乾燥度が演算される。
【００５０】
つまり、水分量・乾燥度測定部２４は、第１および第２の温湿度検出センサ１１Ａ，１１Ｂよりの温湿度信号を受け前記導入空気および排出空気の温度・相対湿度に基づいて、前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度を演算する第１および第２の湿度演算手段２４Ａ，２４Ｂとをそれぞれ備える。
【００５１】
また、水分量・乾燥度測定部２４は、第１および第２の湿度演算手段２４Ａ，２４Ｂよりの信号を受け一定時間ごとに前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度の差分を演算する差分演算手段２４Ｃと、この差分演算手段よりの信号を受け前記容積絶対湿度の差分を積算する差分積算手段２４Ｄと、前記差分の積算値と、付着水分量との関係についての検量線を予め記憶するデータベース２４Ｅと、差分積算手段２４Ｄよりの信号を受け前記データベース２４Ｅより、前記差分の積算値に対応する付着水分量を読み込み、その付着水分量を、測定時点までにワークＷより蒸発した総水分量であるとする水分量決定手段２４Ｆとを備える。データベースに記憶される検量線は、被測定材ごとの検量線として記憶するようにしてもよいし、被測定材全てあるいは複数グループごとに共通の検量線として記憶するようにしてもよい。
【００５２】
それに加えて、第１および第２の湿度演算手段２４Ａ，２４Ｂよりの信号を受け前記導入空気および排出空気の容積絶対湿度が等しくなったときに差分演算手段２４Ｄの動作を停止させる停止手段２４Ｇも備え、無駄な演算処理をしないようになっている。
【００５３】
データベース２４Ｅは、前述した検量線のほか、ワークＷ（被測定材）ごとに、単位面積当たりの付着水分量が、濡れ状態での総付着水分量をワークの表面積で除した単位面積当たりの水分量に等しいときを乾燥度０％、単位面積当たりの付着水分量がないときを乾燥度１００％とする乾燥度データと、前記乾燥度を複数のランク分けするためのランク分けデータを予め記憶している。この乾燥度は、予め定義される乾燥度１００％と０％との間で、単位面積当たりの付着水分量に対応したものであればよく、それらの間で付着水分量に応じて直線的に変化させる必要はなく、例えば指数関数的に変化させるようにすることも可能である。
【００５４】
そして、水分量・乾燥度測定部２４は、前述した各手段のほか、水分量決定手段２４Ｆよりの信号を受け、前記蒸発した水分量を減算したワークＷの残付着水分量をワークＷの表面積で除した単位面積当たりの水分量を求め、その水分量により、データベース２４Ｅに記憶されている乾燥度データに基づき、現在の乾燥度を決定する乾燥度決定手段２４Ｈと、この乾燥度決定手段２４Ｈよりの信号を受け、決定された乾燥度に応じて乾燥度のランクを決定するランク決定手段２４Ｋとを備える。
【００５５】
なお、データベース２４Ｅに記憶される検量線や乾燥度データは、測定開始前に、付着水分量（付着液分量）がわかっているワークＷを用いて、予めワークＷごとに作成され、記憶されているものである。また、乾燥度のランクも、乾燥の目的などに応じて、ワークＷごとに、乾燥の程度に応じて予め複数段階に設定され記憶されているものである。
【００５６】
続いて、水分量・乾燥度測定部２４における水分や乾燥度を求める原理について説明する。
【００５７】
まず、ワークＷについての付着水分量や乾燥度は、測定スタート後、図４に示すように、空気導入口９から導入される空気Ａ１（外気）と測定室２ａからの排出される空気Ａ２との容積絶対湿度（単位体積当たりの水分量）が同じになれば、測定室２ａ内にあるワークＷに付着する水分が全て測定室２ａ外に排出されたものとする。ワークＷに付着する水分が残っていれば、排出される空気の湿度の方が、取り込まれる空気の湿度よりも高くなると考えられるためである。
【００５８】
そのため、この実施の形態では、導入空気と排出される空気の温度および相対湿度を一定の検出間隔（ｔ２−ｔ１）ごとに、第１および第２の温湿度検出センサ１１Ａ，１１Ｂにより検出して、水分量・乾燥度測定部２４（第１および第２の湿度演算手段２４Ａ，２４Ｂ）において、その検出結果に基づいて、空気導入側と空気排出側との容積絶対湿度（単位：ｇ／ｍ2）を演算する。なお、検出間隔（ｔ２−ｔ１）はできるだけ短い方がよいが、この実施の形態では、一例として１秒間隔で検出している。
【００５９】
ただ、実際には、図５に示すように、導入空気側の絶対湿度はあまり変化しないが、排出空気側の絶対湿度は、徐々に増加し、ピークを経て、減少していく。ここで、空気Ａ１，Ａ２の絶対湿度は完全に同一にならないので、測定スタートから時間ｔ１経過後に、終了目標値の設定を行う。つまり、空気導入側でΔＡＨ１の差があるので、排出空気側も相対湿度の差がΔＡＨ２（ΔＡＨ２・（１＋Ｋ１）≦ΔＡＨ１）になったときに、測定室２ａ内の水分が持ち出されたので、終了と判定する。なお、加熱ヒータ１５による加熱、撹拌ファン１４による撹拌によって、水分の蒸発が促進される。
【００６０】
ところで、絶対湿度（容積絶対湿度）を求めるには、まず、飽和水蒸気圧Ｅ(t)（ｈＰａ）は、温度ｔ（℃）で決まり、近似的にTetens(1930)の式を用いて、前記温度ｔ（℃）における飽和蒸気圧Ｅ(t)を求める。
【００６１】
【数１】
2011112371.tif 000003
また、飽和水蒸気量Ｖ（ｇ／ｍ3）は、気体の状態方程式を用いて求められる。
【００６２】
【数２】
2011112371.tif 000004
この飽和水蒸気量Ｗに相対湿度φ（％）を乗算したものが、絶対湿度（ｇ／ｍ3）となる。
【００６３】
よって、導入空気や排出空気の温度・相対湿度を温湿度センサ１１Ａ，１１Ｂによって検出することができれば、容積絶対湿度を求めることができる。
【００６４】
この容積絶対湿度に導入空気量あるいは排出空気量を乗算することで、各検出時毎の導入水分量および排出水分量（瞬時値）が求まり、この差分（湿度）を計測終了までの順次積算することで、図６に示すように、ワークＷに付着していた水分量に相関する湿度積算値を得ることができる。つまり、「空気排出側の容積絶対湿度（ｇ／ｍ2）×排気ファン２１による排出空気量（ｍ2）＝排出空気による排出水分量（ｇ）」と「空気導入側の容積絶対湿度（ｇ／ｍ2）×排気ファン２１による排出空気量（ｍ2）＝導入空気による持込み水分量（ｇ）」とをそれぞれ検出時ごとに演算して、差分をとることで、検出時ごとに、ワークＷの表面から蒸発し、外部に排出された水分量に対応する湿度（差分）が演算され、その差分を、計測終了までの順次積算すれば、ワークＷに付着していた水分量に対応する湿度積算値となる。
【００６５】
つまり、測定室２ａからの排出水分量（積算水分量）から、外気よりの持込み水分量（積算水分量）を差引いたものを、ワークＷに付着していた水分量に対応するものとして演算する。
【００６６】
このように、ワークが載置された測定室２ａ（恒温室）に通ずる空気導入口９および空気排出口１０を通過する空気について温度・相対湿度をセンサ１１Ａ，１１Ｂで検出することで、その空気の容積絶対湿度を演算し、その絶対湿度の差分を積算していけば、洗浄後のワークに付着していた水分量（ｇ）に対応する湿度の積算値を求めることができると考えられる。
【００６７】
この湿度の積算値によりワークＷに付着していた水分量を求めるために、予め既知の水分量（重量計あるいはガラスピペットで計量）が付着しているワークＷについて、前述したように湿度の積算値を演算して、図７に示すように、湿度の積算値とワークＷに付着している水分量との相関関係を示す検量線を、ワークＷごとに予め作成して検量線データベースを作成する。これにより、この検量線を利用して、各ワークについて、湿度の積算値（ｇ／ｍ3）から、付着水分量（ｇ）を測定結果として求めることができる。
【００６８】
また、乾燥度については、上記のように算出された水分量をワークの表面積で除した単位面積当たりの付着水分量（ｇ／ｃｍ2）を求め、この面積当りの水分量についてワークに付着水分が全くない完全な乾燥状態を乾燥度１００％（０ｇ／ｃｍ2）、洗浄後の最低の乾燥状態（濡れ状態）を乾燥度０％として定義し、ワークＷごとにデータベースにあらかじめ記憶しておき、測定結果の単位面積当たりの付着水分量を、この定義に当て嵌めて乾燥度を０〜１００％の範囲で求める。乾燥度のランクの設定も同様である。
【００６９】
続いて、洗浄後のワークＷ（被測定材）についての測定手順について、図８に沿って説明する。
【００７０】
電源投入によりスタートすると、まず、慣らし運転として、室外から排気ファン２１による排気を行い（ステップＳ１）、１０分間以上の通気を行う。
【００７１】
それから、測定前の準備として、測定情報（例えば、測定ワーク名、ワーク種別、ワーク寸法など）を入力し（ステップＳ２）、測定室２ａにワークＷをセットする（ステップＳ３）。
【００７２】
そのセットの後、撹拌ファン１４と加熱ヒータ１５の作動スイッチをそれぞれＯＮして、測定を開始する（ステップＳ４）。
【００７３】
それから、第１および第２の温湿度センサ１１Ａ，１１Ｂにより、一定間隔（例えば1秒）での温度および相対湿度を読み込む（ステップＳ５）。この温度および相対湿度に基づいて、前述したように導入空気と排出空気について容積絶対湿度が演算され、それを利用して蒸発した水分量が積算演算される。また、この蒸発した水分量に基づいて、乾燥度や乾燥度ランクも決定される。
【００７４】
それから、データ計測終了点を判別するために、導入空気と排出空気との容積絶対湿度が等しいかどうかを判定する（ステップＳ６）。それらが等しくなりデータ計測終了点と判定されるまで、前記一定間隔での温度および相対湿度の読み込みが繰り返される。
【００７５】
導入空気と排出空気との容積絶対湿度が等しくなったと判定されると、データ計測終了点と判定し、データの計測を終了する（ステップＳ７）。
【００７６】
そして、データ計測の終了により最終の演算を行い、表示部４において、その最終の測定結果（ワーク付着水分量（ｇ）、乾燥度（％）など）が出力表示される（ステップＳ８）。
【００７７】
その後、測定室２ａからワークＷが取り出され（ステップＳ９）、プリント出力の要否が問われ（ステップＳ１０）、ＹＥＳであれば、プリンタ出力部５にてプリントアウトして終了する（ステップＳ１１）一方、ＮＯであれば、そのまま終了する。
【００７８】
前記実施の形態では、ワークＷ（被測定材）に付着した水分についての水分量や乾燥度について測定しているが、水以外の液についても、同様に、ワークに付着した液分量や乾燥度を測定することができる。また、本発明は、測定室で被測定材の液分を蒸発させるものであるため、蒸発・加熱に伴う危険な化学変化が生じない性状のものであれば、どのような被測定材でも適用可能である。
【００７９】
また、前述したような部品の製造ラインに限らず、図９に示すような食品（小麦粉、米粉など）や薬品（薬科原材料）の製造ラインにおいても、調合・混練・計量・造粒工程Ｓ２０１、乾燥・発酵工程Ｓ２０２、二次加工工程Ｓ２０３（焼成・打錠・包装、瓶詰めの工程など）を有し、水分量・乾燥度の管理にバラツキがあると、二次加工品の品質（固化硬さ、溶解性、効用、食感（硬さ・柔らかさ）、焼成むら、日持ち（保有水分による腐れ）など）が安定しないという課題があるので、同様に、食品、薬品などの粉状物あるいは粒状部の水分量・乾燥度の測定にも、本発明を用いることができる。また、セメント、海産物などの工業製品の原材料、二次加工品や、土壌、肥料などの農業に係る原材料あるいは鉱物資源材にも適用でき、水分量・乾燥度の管理を必要とする様々な分野に適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
Ｗ    ワーク
１    水分量・乾燥度測定装置
２    恒温庫
２ａ    測定室
２ｂ    断熱材
４    表示部
９    空気導入口
１０    空気排出口
１１Ａ    第１の温湿度センサ
１１Ｂ    第２の温湿度センサ
１２    冷却ファン
１３    空気取入口
１４    撹拌ファン
１５    加熱ヒータ
１６    温度センサ
１８    温度制御部（測定室内温度制御部）
２１    排気ファン
２２    排気ダクト
２４    水分量・乾燥度測定部
２４Ａ    第１の湿度演算手段
２４Ｂ    第２の湿度演算手段
２４Ｃ    差分演算手段
２４Ｄ    差分積算手段
２４Ｅ    データベース
２４Ｆ    液分量決定手段
２４Ｇ    停止手段
２４Ｈ    乾燥度決定手段
２４Ｋ    ランク決定手段
【図１】
2011112371.tif 000005
【図２】
2011112371.tif 000006
【図３】
2011112371.tif 000007
【図４】
2011112371.tif 000008
【図５】
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【図６】
2011112371.tif 000010
【図７】
2011112371.tif 000011
【図８】
2011112371.tif 000012
【図９】
2011112371.tif 000013
【図１０】
2011112371.tif 000014