(57)【要約】【課題】製造プロセス中から採取した粉体試料を測定部に供給する吸引ラインにおける粉体試料の詰まりや堆積等を防止し、測定部に粉体試料を安定して供給することのできる粉体測定装置を提供する。【解決手段】搬送媒体としての流体に混入した状態で粉体試料の特性を測定する粉体測定装置であって、粉体試料の特性を測定するための測定部１と、粉体が搬送される配管２０内から粉体試料を吸引するための吸引ノズル２３と、吸引ノズルから吸引した粉体試料を測定部に供給する吸引ライン２４と、吸引ラインにおける吸引ノズルと測定部の間の位置に設けられ、吸引ライン内に加圧した流体を噴出するための流体噴出手段２６と、吸引ラインにおける流体噴出手段と測定部の間の位置に設けられ、測定部への流体および粉体試料の供給を遮断するための遮断弁２７と、測定部、流体噴出手段および遮断弁を制御するための制御手段３０，３３と有する。【選択図】        図１
2004151029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送媒体としての流体に混入した状態で粉体試料の特性を測定する粉体測定装置であって、
前記粉体試料の特性を測定するための測定部（１）と、
粉体が搬送される配管内から前記粉体試料を吸引するための吸引ノズル（２３）と、
前記吸引ノズル（２３）から吸引した前記粉体試料を前記測定部（１）に供給する吸引ライン（２４）と、
前記吸引ライン（２４）における前記吸引ノズル（２３）と前記測定部（１）の間の位置に設けられ、前記吸引ライン（２４）内に加圧した流体を噴出するための流体噴出手段（２６）と、
前記吸引ライン（２４）における前記流体噴出手段（２６）と前記測定部（１）の間の位置に設けられ、前記測定部（１）への流体および粉体試料の供給を遮断するための遮断弁（２７）と、
前記測定部（１）、前記流体噴出手段（２６）および前記遮断弁（２７）を制御するための制御手段（３０，３３）と有する粉体測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載した粉体測定装置であって、
前記測定部（１）は、前記粉体試料の粒度に関するデータを検出するものである粉体測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載した粉体測定装置であって、
前記測定部（１）は、前記粉体試料によるレーザ光の回折・散乱によって前記粉体試料の粒度に関するデータを検出するものである粉体測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載した粉体測定装置であって、
前記制御手段（３０，３３）は、
前記測定部（１）の測定動作の開始から所定の時間が経過したときに、
前記測定部（１）の測定動作を中断する手順と、
前記遮断弁（２７）を閉じて前記測定部（１）への流体および粉体試料の供給を遮断する手順と、
前記流体噴出手段（２６）から前記吸引ライン（２４）内に加圧した流体を噴出する流体噴出手順とを順次実行するものである粉体測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載した粉体測定装置であって、前記測定部（１）における流体中の前記粉体試料の濃度を検出する濃度検出手段（５２４）を有し、
前記制御手段（３０，３３）は、
前記濃度検出手段（５２４）によって前記粉体試料の濃度低下を判定したときに、
前記測定部（１）の測定動作を中断する手順と、
前記遮断弁（２７）を閉じて前記測定部（１）への流体および粉体試料の供給を遮断する手順と、
前記流体噴出手段（２６）から前記吸引ライン（２４）内に加圧した流体を噴出する流体噴出手順とを順次実行するものである粉体測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載した粉体測定装置であって、
前記濃度検出手段（５２４）は、被測定媒体による光の散乱量または透過量によって流体中の前記粉体試料の濃度を検出するものである粉体測定装置。
【請求項７】
請求項５，６のいずれか１項に記載した粉体測定装置であって、前記濃度検出手段（５２４）は、前記粉体試料の濃度が下限値以下となる状態が一定時間以上継続したことによって、前記粉体試料の濃度低下を判定するものである粉体測定装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか１項に記載した粉体測定装置であって、
前記制御手段（３０，３３）は、前記流体噴出手順の後に、
前記流体噴出手段（２６）から前記吸引ライン（２４）内への加圧した流体の噴出を停止する手順と
前記遮断弁（２７）を開いて前記測定部（１）への流体および粉体試料の供給を開始する手順と、
前記測定部（１）の測定動作を開始する手順とを順次実行するものである粉体測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉体製造プロセス等における粉体の粒度状態等を測定する粉体測定装置に関するものであり、詳しくは、粉体試料を測定部に供給する吸引ラインにおける粉体試料の詰まりや堆積等を防止することができる粉体測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、粉体製品の開発時や製造時にその品質を確認する手段としては、粒度分析計によって粉体試料の粒度（粒度分布）を測定する方法が広く利用されている。特に、粉体製品の製造プロセスにおいては、プロセス中の各段階（各工程）で粒度を測定することによって、粉体製品の品質を向上させたり品質を維持したり、あるいは製造設備の運転状態の監視等を行っている。
【０００３】
この粒度分布測定の手段としては、レーザ散乱式あるいはレーザ回折・散乱式の粒度分析計がその簡便性、迅速性およびデータ再現性の観点から最も広く使用され、さらに使用範囲が増加しているのが実情である。そして、レーザ回折・散乱式の粒度分析計による粒度分布の測定は、フラウンフォーファの回折理論あるいはＭｉｅの散乱理論による演算式（散乱光の物理現象を数学的に解析した関係式や、この関係式に基づき実際の散乱現象を開き角度の小さい扇形検出器で検出した場合の関係式等）を利用して行われる。このような粒度分析計により、粉体製品の製造プロセスの各段階から採取した粉体製品の試料の粒度を測定する。
【０００４】
このような、粉体製品の粒度を測定する技術としては、下記の特許文献１〜３等が公知である。特許文献１には、製造プロセスにおける粉体製品試料の採取位置の近傍に配置でき、粉体製品の粒度情報をリアルタイムに監視することのできる粒度センサーが記載されている。また、特許文献２には、複数の粒度センサーを使用して製造プロセス中の複数の測定点における粉体製品の粒度を測定することができる多点粒度分布測定システムが記載されている。そして、特許文献３には、製造プロセスから粉体試料を採取する吸込みノズルの上流側に流体を吹き出して、試料の分布を均一化する粉体試料採取装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２９６２３２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０７００１号公報
【特許文献３】
特開２００１−１３３３６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
粉体製造プロセスにおける粉体製品から試料を採取し、その粉体試料の測定を行う前述のような従来技術には、次のような問題点がある。それは、製造プロセスから粉体試料を吸引して測定部に供給する吸引ライン中に粉体試料が詰まってしまい、測定部への粉体試料の供給が阻害されてしまうことがあるという問題である。
【０００７】
通常、粉体製造プロセスの内部では、粉体の濃度に大きな不均一が生じていることが多い。そして、粉体試料を吸引するためには、一般的にエジェクタを使用することが多い。エジェクタは一定の吸引力を発生するものであるため、プロセス配管内部の粉体濃度が極端に大きくなった場合に、粉体試料の吸引および搬送能力が不足して、吸引ライン中に粉体試料を堆積させてしまったり、吸引ラインを詰まらせてしまったりすることがある。
【０００８】
一旦、吸引ラインを詰まらせてしまうと、吸引ラインの配管を分解して吸引ライン内を清掃することが必要となる。このため、粉体製品の品質監視が不可能になるばかりでなく、粉体製造プロセス自体も停止させなければならない事態も生じうる。また、吸引ライン中に粉体試料が堆積した場合にも、堆積した粉体試料が突然剥離して測定部に流入する可能性があり、これにより大きな測定誤差を生じることがある。
【０００９】
このような事態は、粉体製品の品質監視に支障を来したり、粉体製造プロセスに大きな損失を与えることになるため、吸引ラインにおける粉体試料の詰まりや堆積等をできる限り防止する必要がある。そして、測定部に粉体試料を安定して供給する必要がある。
【００１０】
そこで、本発明は、粉体製造プロセス等における従来の粉体測定装置の上記のような問題点を解決し、粉体試料を測定部に供給する吸引ラインにおける粉体試料の詰まりや堆積等を防止し、測定部に粉体試料を安定して供給することのできる粉体測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の粉体測定装置は、搬送媒体としての流体に混入した状態で粉体試料の特性を測定する粉体測定装置であって、前記粉体試料の特性を測定するための測定部と、粉体が搬送される配管内から前記粉体試料を吸引するための吸引ノズルと、前記吸引ノズルから吸引した前記粉体試料を前記測定部に供給する吸引ラインと、前記吸引ラインにおける前記吸引ノズルと前記測定部の間の位置に設けられ、前記吸引ライン内に加圧した流体を噴出するための流体噴出手段と、前記吸引ラインにおける前記流体噴出手段と前記測定部の間の位置に設けられ、前記測定部への流体および粉体試料の供給を遮断するための遮断弁と、前記測定部、前記流体噴出手段および前記遮断弁を制御するための制御手段と有するものである。
【００１２】
また、上記の粉体測定装置において、前記測定部は、前記粉体試料の粒度に関するデータを検出するものであることが好ましい。
【００１３】
また、上記の粉体測定装置において、前記測定部は、前記粉体試料によるレーザ光の回折・散乱によって前記粉体試料の粒度に関するデータを検出するものであることが好ましい。
【００１４】
また、上記の粉体測定装置において、前記制御手段は、前記測定部の測定動作の開始から所定の時間が経過したときに、前記測定部の測定動作を中断する手順と、前記遮断弁を閉じて前記測定部への流体および粉体試料の供給を遮断する手順と、前記流体噴出手段から前記吸引ライン内に加圧した流体を噴出する流体噴出手順とを順次実行するものであることが好ましい。
【００１５】
また、上記の粉体測定装置において、前記測定部における流体中の前記粉体試料の濃度を検出する濃度検出手段を有し、前記制御手段は、前記濃度検出手段によって前記粉体試料の濃度低下を判定したときに、前記測定部の測定動作を中断する手順と、前記遮断弁を閉じて前記測定部への流体および粉体試料の供給を遮断する手順と、前記流体噴出手段から前記吸引ライン内に加圧した流体を噴出する流体噴出手順とを順次実行するものであることが好ましい。
【００１６】
また、上記の粉体測定装置において、前記濃度検出手段は、被測定媒体による光の散乱量または透過量によって流体中の前記粉体試料の濃度を検出するものであることが好ましい。
【００１７】
また、上記の粉体測定装置において、前記濃度検出手段は、前記粉体試料の濃度が下限値以下となる状態が一定時間以上継続したことによって、前記粉体試料の濃度低下を判定するものであることが好ましい。
【００１８】
また、上記の粉体測定装置において、前記制御手段は、前記流体噴出手順の後に、前記流体噴出手段から前記吸引ライン内への加圧した流体の噴出を停止する手順と前記遮断弁を開いて前記測定部への流体および粉体試料の供給を開始する手順と、前記測定部の測定動作を開始する手順とを順次実行するものであることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の粉体測定装置の全体構成を示す図である。粉体製品の製造プロセスにおいては、粉体製品はプロセス配管２０中を搬送媒体としての空気に混入されて搬送される。プロセス配管２０の所定の位置には、粉体試料を採取するための採取ポイント２１が設けられている。採取ポイント２１はプロセス中の各段階に対応して複数設けることができる。
【００２０】
採取ポイント２１には、粉体試料を吸引するための吸引ノズル２３が配置されており、プロセス配管２０中を流通・搬送される粉体製品の一部がこの吸引ノズル２３から採取される。また、採取ポイント２１の下流側には、測定終了後の粉体試料をプロセス配管２０中に戻すための戻しポイント２２が設けられている。すなわち、粉体製品から採取され測定を終了した粉体試料は、プロセス配管２０中に戻されて、元の粉体製品と一緒に搬送される。
【００２１】
採取ポイント２１の近傍位置には、測定部としての粒度センサー１が設置されている。この粒度センサー１によって、採取ポイント２１から採取した粉体試料の粒度に関する測定データを取得することができる。粒度センサー１はそれらの測定データをコンピュータ３０に送出し、コンピュータ３０がそれらの測定データにより、採取ポイント２１における粉体製品の粒度分布やその経時変化等のデータを求め、それらのデータを保存する。
【００２２】
吸引ノズル２３から粒度センサー１までは、粉体試料を粒度センサー１に供給するための配管である吸引ライン２４が設置されている。吸引ライン２４の粒度センサー１に近い位置には、粉体試料を吸引ノズル２３から吸引するための負圧を発生するエジェクタ２８が設けられている。吸引ライン２４におけるエジェクタ２８の上流側には、空気圧で解放・遮断の制御が可能な遮断弁２７が設けられている。そして、吸引ライン２４における遮断弁２７上流側には、圧縮空気を吸引ライン２４中に噴出するための空気噴出器２６が設けられている。
【００２３】
これらの、空気噴出器２６、遮断弁２７およびエジェクタ２８は、空気・弁制御装置３３によって制御される。空気・弁制御装置３３は、コンピュータ３０からの指令に基づいてこれらの機器の制御を行う。すなわち、空気・弁制御装置３３から供給される圧縮空気によって、エジェクタ２８は負圧を発生し、粉体試料を吸引ノズル２３から吸引して粒度センサー１に供給する。また、空気・弁制御装置３３から送られる空気の圧力により、遮断弁２７の解放・遮断の制御が行われる。
【００２４】
そして、遮断弁２７を遮断して、空気・弁制御装置３３から空気噴出器２６に圧縮空気が供給されると、空気噴出器２６から圧縮空気が吸引ライン２４中に噴出される。噴出された圧縮空気は吸引ライン２４を吸引ノズル２３側に逆流し、吸引ライン２４中に付着または堆積している粉体試料を取り除いて、プロセス配管２０中に戻す。この吸引ライン２４のクリーニング動作により、粉体試料の堆積や詰まりが防止される。
【００２５】
空気噴出器２６に圧縮空気が供給されていないときには、吸引ライン２４を流通する粉体試料はそのまま粒度センサー１側に通過する。この場合、粉体試料が空気噴出器２６から外部に漏れたり圧縮空気の供給路側に流出することはない。空気噴出器２６から圧縮空気を噴出して吸引ライン２４中のクリーニングを行う具体的手順は後に詳しく説明する。
【００２６】
粒度センサー１から戻しポイント２２までは、粉体試料をプロセス配管２０中に戻すための配管である戻しライン２５が設置されている。粒度センサー１での測定を終了した粉体試料は、戻しライン２５を通ってプロセス配管２０中に戻される。また、戻しライン２５には、開閉弁２９が設けられている。粒度センサー１による粉体製品の品質の監視を行うときは、開閉弁２９が開かれる。
【００２７】
図２は、粒度センサー１の構成を示す図である。粒度センサー１内には、コリメータ３を有するレーザ光源２が配置されており、平行レーザ光がレーザ光源２から出力される。測定セル４には粒度を測定するための試料が導入され、平行レーザ光に試料粒子による回折・散乱を生じさせる。集光レンズ５は、測定セル４の試料により散乱された散乱光を集光するためのものである。光検出器６は、散乱光の強度分布を検出するためのものであり、後述するように複数の検出素子からなっている。
【００２８】
光検出器６の複数の検出素子により検出された散乱光の強度分布は、マルチプレクサ７によって各検出素子の検出データが時間軸に関して多重化される。強度分布のデータは、さらに増幅アンプ８により増幅され、Ａ／Ｄ変換器９によって各検出素子の検出データごとにデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器９の出力は、演算制御部１０に送られて、各検出素子の検出データを内部のメモリに記憶する。そして、演算制御部１０は、所定の時間間隔にわたって検出データを時間的に平均化する処理等を行い、その処理を行った測定データをデータ通信部１１に出力する。
【００２９】
データ通信部１１は、測定データをコンピュータ３０に送信する。また、データ通信部１１は、コンピュータ３０から、制御信号を受け取り、その制御信号を演算制御部１０に出力する。制御信号には、測定開始のタイミングを示す信号や、平均化処理を行う時間間隔を示す信号が含まれる。演算制御部１０は、この制御信号に従って、レーザ光源２の制御や検出データの演算処理を行い、測定データを作成する。
【００３０】
図３は、光検出器６の全体構成を示す図である。光検出器６の全体の形状は、例えば、中心角αのほぼ扇形に構成されている。中心角αは、例えば２０度に設定される。光検出器６には、散乱光を検出するためのＥ１〜Ｅ１７の１７個（１７チャンネル）の検出素子が含まれる。検出素子Ｅ１〜Ｅ１７は、寸法が順次指数関数的に拡大するように構成されているので、中心側の検出素子Ｅ１〜Ｅ９は、寸法の関係で図３には示されていない（検出素子Ｅ１〜Ｅ７は、図４参照）。また、散乱光を検出するための検出素子は、１７チャンネルに限らず任意のチャンネル数だけ設けることができる。
【００３１】
図４は、光検出器６の中心部近傍の構成を示す図である。光検出器６が構成する扇形の中心位置の近傍には、光軸調整用検出素子Ｓ１〜Ｓ５が設けられている。測定セル４内に試料の存在しない状態で、レーザ光源２からレーザ光を出力して光軸調整を行う。このとき、中心部の光軸調整用検出素子Ｓ１により検出されるレーザ光強度が最大値となり、かつ、周囲の光軸調整用検出素子Ｓ２〜Ｓ５の検出強度がそれぞれ等しくなるように光軸の調整を行う。
【００３２】
続いて、測定セル４内に試料が存在しない状態でバックグラウンド測定を行う。レーザ光源２からレーザ光を出力し、検出素子Ｅ１〜Ｅ１７での検出強度を測定する。これは、試料の試料が存在しない状態でのバックグラウンドの散乱光強度を検出するための測定である。バックグラウンドの散乱光は、空気中に浮遊する粒子による散乱、光学系や検出窓による散乱が原因である。バックグラウンド測定の際に、光軸調整用検出素子Ｓ１〜Ｓ５により受光された光強度の総和を測定前受光量Ｓａとして計算し保存しておく。この測定前受光量Ｓａは、試料の粒度測定の際の試料濃度の指標となる濃度指数ＳＬを求めるために必要となる。
【００３３】
次に、測定セル４内に試料を投入して、検出素子Ｅ１〜Ｅ１７により散乱光の強度分布を検出する。その際、光軸調整用検出素子Ｓ１〜Ｓ５によって受光されたレーザ光強度の総和を測定時受光量Ｓｂとして計算する。この測定時受光量Ｓｂは、試料によって散乱されずに透過してきた透過光（直射光）の強度である。測定前受光量Ｓａと測定時受光量Ｓｂとから、計算式ＳＬ＝Ｓｂ／Ｓａによって計算される濃度指数ＳＬは、試料の濃度を示す指標となるものである。すなわち、この濃度指数ＳＬから粉体試料の濃度を求めることができる。
【００３４】
この場合、濃度指数ＳＬの値が大きい程、試料の濃度が小さいことを示している。なお、ここでは透過光である測定前受光量Ｓａと測定時受光量Ｓｂによって濃度指数を計算し、その値から粉体試料の濃度を求める方法を示したが、同様にして、散乱光の強度によって粉体試料の濃度を求めることもできる。
【００３５】
図５は、コンピュータ３０の構成を示すブロック図である。コンピュータ３０には、種々のデータ処理を行うためのＣＰＵ５０が設けられており、ＣＰＵ５０にはバス５１を介してＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ５２が接続されている。ＣＰＵ５０は、メモリ５２に記憶されているプログラムおよびデータに従って動作する。
【００３６】
メモリ５２に記憶されるプログラムとしては、各測定点での粉体試料の粒度に関する測定データからその粉体試料の粒度分布を演算する粒度分布演算プログラム５２１、粒度センサー１に測定開始や平均化処理の指示を行う測定制御プログラム５２２、吸引ライン２４のクリーニング動作を行うクリーニングプログラム５２３、粒度センサー１内の粉体試料の濃度を検出する試料濃度検出プログラム５２４等がある。この他にも、基本プログラムであるＯＳ（オペレーティング・システム）や、表示部３１に対して文字や画像の表示を行う表示制御プログラム等がメモリ５２に記憶されている。また、メモリ５２には、粒度センサー１から送られてきた測定データも記憶される。
【００３７】
さらに、コンピュータ３０には、固定ディスク装置５３が設けられている。固定ディスク装置５３には、粒度センサー１からの測定データが時系列に沿って記憶されるとともに、測定データから演算された粒度分布データも時系列に沿って記憶される。また、メモリ５２にロードされる各種プログラムやデータも固定ディスク装置５３に保存されている。
【００３８】
また、コンピュータ３０には、インターフェース回路５４〜５６を介して、種々の入出力機器が接続されている。入出力機器としては、まず、文字および画像を表示する表示部３１、操作者がデータ等を入力するための入力部３２が接続されている。表示部３１としてはＣＲＴや液晶表示板等が使用でき、入力部３２としてはキーボードやポインティングディバイス等が使用できる。さらに、コンピュータ３０には、インターフェース回路５６を介して空気・弁制御装置３３が接続されている。空気・弁制御装置３３は、コンピュータ３０からの指令に基づいて、前述のように空気噴出器２６、遮断弁２７およびエジェクタ２８の制御を行う。
【００３９】
コンピュータ３０にはタイマ５７が設けられている。タイマ５７は、ある設定時点からの経過時間により種々の動作を行うためのものであり、例えば、所定時間ごとにクリーニングを行う等のために利用される。また、コンピュータ３０には通信回路５８が設けられており、この通信回路５８に粒度センサー１が接続される。粒度センサー１は複数接続することができる。
【００４０】
なお、通信回路５８としては、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアル入出力回路やＬＡＮカード等が使用できる。さらに、通信ケーブルによる有線通信以外にも、無線通信によってデータの送受信を行ってもよい。その場合には、粒度センサー１側のデータ通信部１１も無線通信を行うものにする。また、コンピュータ３０には、プリンタ等の出力装置を設けることもできる。
【００４１】
図６は、コンピュータ３０の測定制御プログラム５２２の動作手順を示すフローチャートである。この測定制御プログラム５２２は、コンピュータ３０の起動中は他のプログラムと並列（マルチタスク動作）して常時動作している。また、このフローチャートには示されていないが、粒度センサー１による測定開始時にタイマ５７が設定（クリア）され、測定開始時からの経過時間がタイマ５７により検出できるようになっている。
【００４２】
測定制御プログラム５２２では、まず手順１０１で、タイマ５７によって検出される測定開始時からの経過時間が、予め定められた所定時間に到達したか否かが判断される。手順１０１の判断結果によって、所定時間が経過していれば手順１０４に進み、所定時間が経過していなければ手順１０２に進む。手順１０４では、クリーニングプログラム５２３がサブルーチンとして呼び出される。クリーニングプログラム５２３の動作手順については、後に詳しく説明する。また、手順１０４が終了すると手順１０５に進む。
【００４３】
手順１０２では、試料濃度検出プログラム５２４がサブルーチンとして呼び出される。試料濃度検出プログラム５２４では、前述の測定前受光量Ｓａと測定時受光量Ｓｂとから計算される濃度指数ＳＬにより、測定セル４中の試料の濃度が求められる。そして、その濃度が下限値以下に低下している時間が一定時間以上続いた場合に、試料の濃度低下を判定するのである。濃度低下が一定時間以上続くことを検出するのは、しばしば生じうる瞬間的な透過光量の増加を濃度低下として判定しないためである。なお、ここでは試料濃度検出プログラム５２４は、透過光の強度により試料濃度を求めているが、散乱光の強度により試料濃度を求めることもできる。
【００４４】
次に、まず手順１０３で、試料濃度検出プログラム５２４によって試料の濃度低下が判定されたか否か、言い換えれば、試料濃度が予め定められた下限値以下に一定時間以上連続して低下したか否かが判断される。手順１０３の判断結果によって、試料濃度の低下が判定されていれば手順１０４に進み、試料濃度の低下が判定されていなければ手順１０５に進む。
【００４５】
吸引ライン２４内での粉体試料の付着または堆積が進行して粉体試料の流通が妨げられると、測定セル４中の試料濃度が小さくなる。手順１０３の判断により、この試料濃度の低下を検出してクリーニング動作を行うのである。なお、ここでは濃度指数ＳＬから試料濃度を求めるものと説明したが、濃度指数ＳＬそのものによって試料濃度を判断してもよい。ただし、濃度指数が大きくなる程、試料濃度が小さくなるので、濃度指数によって判断する場合には、濃度指数の上限値を予め設定しておくようにする。
【００４６】
手順１０４では、クリーニングプログラム５２３がサブルーチンとして呼び出される。手順１０５では、粒度センサー１の制御等のその他の制御動作の処理が行われる。そして、手順１０５が終了すれば、再び手順１０１に戻り、以上の手順１０１から手順１０５の処理を繰り返す。
【００４７】
図７は、コンピュータ３０のクリーニングプログラム５２３の動作手順を示すフローチャートである。クリーニングプログラム５２３は、吸引ライン２４のクリーニング動作を行うためのプログラムであり、測定制御プログラム５２２の手順１０４（図６参照）で呼び出される。クリーニングプログラム５２３が呼び出されると、まず手順２０１で、粒度センサー１による測定動作を中断する。
【００４８】
次に、手順２０２で、遮断弁２７を遮断して閉状態とする。そして、手順２０３で圧縮空気を空気噴出器２６に供給して、吸引ライン２４中に圧縮空気を噴出する。このとき、遮断弁２７が閉状態であるから、吸引ライン２４内に噴出された圧縮空気は粒度センサー１側には流れずに、吸引ライン２４中を吸引ノズル２３側に逆流し、吸引ライン２４中に付着または堆積している粉体試料を取り除いてプロセス配管２０中に戻す。これにより、吸引ライン２４内側のクリーニングが行われる。
【００４９】
予め設定された時間だけ圧縮空気を噴出したら、圧縮空気の噴出を停止してクリーニングを終了する。次に手順２０４で、遮断弁２７を開放して開状態とする。そして、手順２０５で、粒度センサー１による測定動作を再び開始する。次に、手順２０６で、タイマ５７を設定（クリア）し、タイマ５７による所定時間の経過を再び監視できるようにする。そして、クリーニングプログラム５２３の処理を終了し、このプログラムの呼び出し元に戻る。
【００５０】
図６および図７に示したような動作を行うことにより、吸引ライン２４中のクリーニング動作を所定時間ごとに行い、粉体試料の付着や堆積を未然に除去することができる。それだけでなく、測定セル４中の試料濃度の低下によって粉体試料の付着または堆積の進行を検出し、粉体試料の詰まりが発生しないうちに、クリーニング動作を行って付着または堆積している粉体試料を除去することができる。これにより、プロセス配管２０内の粉体製品濃度が急激に増加した場合等の、所定時間ごとのクリーニング動作だけでは不十分な場合にも、比較的早期に粉体試料の付着や堆積を除去することができる。
【００５１】
以上のように、本発明の粉体測定装置によれば、吸引ラインにおける粉体試料の詰まりや堆積等を大幅に減少させることができ、粉体試料を測定部に安定して供給することができる。このため、本発明の粉体測定装置による粉体製品の品質監視を停止させることなく安定して動作させることができ、また、測定精度も高精度を維持することができる。これにより、粉体製造プロセス自体も安定した連続運転が可能となる。
【００５２】
なお、この実施の形態においては、測定部として粒度センサーを使用して粉体の粒度に関する測定を行うものに関して説明したが、測定部は粉体の他の任意の特性を測定するものでもよい。また、粉体の搬送媒体としての流体は空気であるものとして説明しているが、搬送媒体は他の気体や液体とすることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したように構成されているので、以下のような効果を奏する。
【００５４】
吸引ライン内に加圧した流体を噴出するための流体噴出手段を設け吸引ラインのクリーニング動作を行うようにしたので、吸引ラインにおける粉体試料の詰まりや堆積等を大幅に減少させることができ、粉体試料を測定部に安定して供給することができる。このため、本発明の粉体測定装置による粉体製品の品質監視を停止させることなく安定して動作させることができ、また、測定精度も高精度を維持することができる。これにより、粉体製造プロセス自体も安定した連続運転が可能となる。
【００５５】
測定部として粉体試料の粒度に関するデータを検出するものとしたので、粉体製品の粒度分布等の品質監視を行い、常に一定品質の粉体製品の製造が可能となる。
【００５６】
測定部として粉体試料によるレーザ光の回折・散乱によって粉体試料の粒度に関するデータを検出するものとしたので、簡便性、迅速性およびデータ再現性に優れ、粉体製品の粒度情報を高精度かつリアルタイムで監視することが可能となる。
【００５７】
制御手段を、測定部の測定動作の開始から所定の時間が経過したときにクリーニング動作を行うものとしたので、吸引ライン内に付着または堆積した粉体試料を所定時間ごとに除去することにより、粉体試料の詰まりや堆積等を大幅に減少させることができる。
【００５８】
測定部における流体中の粉体試料の濃度を検出し、制御手段を、粉体試料の濃度低下を判定したときにクリーニング動作を行うものとしたので、粉体試料の詰まりが発生しないうちに、クリーニング動作を行って付着または堆積している粉体試料を除去することができる。これにより、所定時間ごとのクリーニング動作だけでは不十分な場合にも、比較的早期に粉体試料の付着や堆積を除去することができる。
【００５９】
濃度検出手段を、被測定媒体による光の散乱量または透過量によって流体中の粉体試料の濃度を検出するものとしたので、粒度を検出する光検出器によって粉体試料の濃度も検出することができ、装置の構成が簡素となりコスト削減も可能となる。
【００６０】
濃度検出手段は、粉体試料の濃度が下限値以下となる状態が一定時間以上継続したことによって粉体試料の濃度低下を判定するようにしたので、瞬間的な透過光量の増加を濃度低下として判定せず、試料の堆積進行による持続的な濃度低下を正確に判定することができる。
【００６１】
クリーニング動作の後で自動的に測定動作を再開するようにしたので、粉体製品の品質監視を自動運転で連続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の粉体測定装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、粒度センサーの構成を示す図である。
【図３】図３は、光検出器の全体構成を示す図である。
【図４】図４は、光検出器の中心部近傍の構成を示す図である。
【図５】図５は、コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、測定制御プログラムの動作手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、クリーニングプログラムの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…粒度センサー
２…レーザ光源
３…コリメータ
４…測定セル
５…集光レンズ
６…光検出器
７…マルチプレクサ
８…増幅アンプ
９…Ａ／Ｄ変換器
１０…演算制御部
１１…データ通信部
２０…プロセス配管
２１…採取ポイント
２２…戻しポイント
２３…吸引ノズル
２４…吸引ライン
２５…戻しライン
２６…空気噴出器
２７…遮断弁
２８…エジェクタ
２９…開閉弁
３０…コンピュータ
３１…表示部
３２…入力部
３３…空気・弁制御装置
５０…ＣＰＵ
５１…バス
５２…メモリ
５３…固定ディスク装置
５４〜５６…インターフェース回路
５７…タイマ
５８…通信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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