(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体が流動する粉粒体流動空間の壁面に形成された開口を通してその粉粒体流動空間と連通し、その壁面の外側に取り付けられた筒状のカバーと、先端が前記粉粒体流動空間内に突出しない状態にこのカバー内に収納することができ、このカバーに収納された状態と先端側が前記粉粒体流動空間に突出した状態を取りうるようにこのカバーに密着状態で摺動可能に支持されたサンプリング本体と、このサンプリング本体を前記カバーに沿って直線往復動させる駆動手段とを備え、
前記サンプリング本体の先端側には、粉粒体を受ける粉粒体導入用開口とこの粉粒体導入用開口の反対側で粉粒体導入用開口よりも後端側に位置する粉粒体排出用開口とを連通してなる貫通穴が形成されており、
前記カバーには、前記粉粒体導入用開口がくる位置に光学測定用窓が形成されており、
前記駆動手段は、前記粉粒体導入用開口が前記粉粒体流動空間内にあって前記粉粒体排出用開口が前記カバー内にある採取位置と、前記粉粒体導入用開口と前記粉粒体排出用開口がともに前記粉粒体流動空間内にある排出位置と、前記光学測定用窓の位置に前記粉粒体導入用開口がくる測定位置の少なくとも３つの位置に前記サンプリング本体を位置決めするように前記サンプリング本体を移動させるものである粉粒体サンプリング装置。
【請求項２】
前記測定位置は前記サンプリング本体が前記カバー内に収納された状態である請求項１に記載の粉粒体サンプリング装置。
【請求項３】
前記サンプリング本体には少なくとも1つの校正用材料が設けられており、その校正用材料も前記駆動手段により前記光学測定用窓の位置又は別途設けられた校正用光学測定用窓の位置に位置決めされるようになっている請求項１又は２に記載の粉粒体サンプリング装置。
【請求項４】
前記校正用材料は前記粉粒体導入用開口よりも後端側に位置し、試料測定用の前記光学測定用窓の位置に位置決めされる面に配置されている請求項３に記載の粉粒体サンプリング装置。
【請求項５】
前記校正用材料が前記光学測定用窓の位置に位置決めされる位置は、前記採取位置又は前記排出位置である請求項３又は４に記載の粉粒体サンプリング装置。
【請求項６】
前記サンプリング本体と前記カバーとの間には前記粉粒体流動空間を外部から遮蔽する伸縮可能な遮蔽部材が設けられている請求項１から５のいずれかに記載の粉粒体サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体が流動する粉粒体流動空間から粉粒体の一部を試料として採取する粉粒体サンプリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
調味料などの粉粒体を製造する粉粒体製造装置における流動槽内の粉粒体や、空気輸送ダクト内の粉粒体など、粉粒体流動空間内を流動している粉粒体の含有水分量などの測定を光学測定手段によって行なう場合、粉粒体流動空間から粉粒体の一部を試料として採取して測定位置へ移送する必要がある。
そのような粉粒体サンプリング装置として、特公昭５３−８５０８号公報に開示された装置がある。その装置では、粉粒体流動空間に連通して粉粒体通路の外側に形成されたサンプリング室を備え、そのサンプリング室内に、粉粒体通路内に一部が突出する回転円板を備えている。
【０００３】
試料採取時には、回転円板上に堆積した粉粒体を、回転円板の回転によって、粉粒体通路外に設けられた測定位置へ移動させる。測定位置には、サンプリング室の上壁に透明窓が形成されており、その透明窓を介して試料の光学測定が行なわれる。粉粒体通路内の採取位置から粉粒体通路外の測定位置への移動経路途中には、測定精度を確保すべく、回転円板上に堆積した粉粒体層の表面をならして粉粒体層の厚さを一定にするためにかきならし板が設けられており、透明窓と粉粒体表面との距離を一定にしている。また、測定位置から採取位置への移動経路途中には、測定の終了した試料を回転円板上からかき落すかき落し板が設けられており、サンプリング室の底板は粉粒体流路へ向かって傾斜させられて、回転円板からかき落された試料がその斜面に沿って粉粒体通路へ戻されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の粉粒体サンプリング装置では、粉粒体流動空間とサンプリング室内の空間が連通しているので、空気流動の激しい粉粒体通路における圧力変動がサンプリング室内にも及ぶ。そのため、かきならし板で一度ならされた試料表面が圧力変動のために乱されたり、測定位置で試料表面と透明窓との間の空間に粉粒体が舞い込んだり、サンプリング室内に舞い込んだ粉粒体が透明窓に付着したりすることがあり、測定精度が低下する虞がある。特に、測定対象が軽量の粉粒体である場合、圧力変動の影響を受けて飛散する可能性が高い。
さらに、回転円板の一部が粉粒体通路内に常に存在しているので、粉粒体通路内における粉粒体の流動を妨げるとともに、回転円板及びその支持部材に大きな強度をもたせなければならないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、採取した試料の表面が乱されたりするのを防止して安定した測定条件下で光学測定を行なえるように試料を採取できるとともに、試料採取手段による粉粒体流動空間内における粉粒体の流動変化を低減できる粉粒体サンプリング装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒体サンプリング装置は、粉粒体が流動する粉粒体流動空間の壁面に形成された開口を通してその粉粒体流動空間と連通し、その壁面の外側に取り付けられた筒状のカバーと、先端が粉粒体流動空間内に突出しない状態にこのカバー内に収納することができ、このカバーに収納された状態と先端側が粉粒体流動空間に突出した状態を取りうるようにこのカバーに密着状態で摺動可能に支持されたサンプリング本体と、このサンプリング本体をカバーに沿って直線往復動させる駆動手段とを備えている。サンプリング本体の先端側には、粉粒体を受ける粉粒体導入用開口とこの粉粒体導入用開口の反対側で粉粒体導入用開口よりも後端側に位置する粉粒体排出用開口とを連通してなる貫通穴が形成されており、カバーには、粉粒体導入用開口がくる位置に光学測定用窓が形成されており、駆動手段は、粉粒体導入用開口が粉粒体流動空間内にあって粉粒体排出用開口がカバー内にある採取位置と、粉粒体導入用開口と粉粒体排出用開口がともに粉粒体流動空間内にある排出位置と、光学測定用窓の位置に粉粒体導入用開口がくる測定位置の少なくとも３つの位置にサンプリング本体を位置決めするようにサンプリング本体を移動させるものとなっている。
ここで、サンプリング本体の先端とは粉粒体流動空間側の端を指し、後端とはその反対側の端を指している。
【０００７】
試料採取時には、サンプリング本体は粉粒体導入用開口が粉粒体流動空間内にあって粉粒体排出用開口がカバー内にある採取位置に位置決めされ、粉粒体導入用開口から貫通穴内へ粉粒体が導入される。このとき、粉粒体排出用開口はカバーの内壁により閉じられた状態であり、貫通穴内に粉粒体が蓄積する。試料の採取は粉粒体導入用開口上に粉粒体が盛り上がるまで行なう。
【０００８】
試料測定時には、サンプリング本体を採取位置から後端側へ移動させて、光学測定用窓の位置に粉粒体導入用開口がくる測定位置に位置決めする。粉粒体導入用開口上に盛り上がった過剰量の粉粒体は、サンプリング本体の後退時にカバーの端面によって除去され、サンプリング本体の表面に沿ってかきならされる。
測定終了後、サンプリング本体を測定位置から先端側へ移動させて、粉粒体導入用開口と粉粒体排出用開口がともに粉粒体流動空間内にある排出位置に位置決めする。これにより粉粒体排出用開口が開放され、測定終了後の貫通穴内の試料は粉粒体排出用開口から粉粒体流動空間へ戻される。
【０００９】
本発明では、サンプリング本体は採取位置と排出位置では粉粒体流動空間に突出している必要があるが、それ以外の位置ではサンプリング本体をカバー内に収納することができるので、サンプリング本体が粉粒体流動空間内に突出して粉粒体の流動を変化させるのを抑えることができる。
サンプリング本体は直線移動をするのみであるので、カバーとの間を密着状態にして摺動させることが容易である。そして、密着状態にすることにより、粉粒体流動空間における圧力変動が採取した試料に及ぶことがなく、安定した測定条件下で光学測定を行なうことができる。
サンプリング本体が直線移動をするのみであることはまた、機構を簡単にして軽量にすることができるので、大きな機械強度を必要としない点でも有利である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
測定位置はサンプリング本体がカバー内に収納された状態とするのが好ましい。これにより、測定中はサンプリング本体が粉粒体流動空間内に突出することがなく、粉粒体の流動を変化させるのを抑えることができる。
サンプリング本体には少なくとも1つの校正用材料が設けられているのが好ましい。校正用材料は、例えば測定対象、例えば水分、がゼロの状態を校正するためのゼロ校正試料である。さらに測定対象が基準値であることを示すスパン校正用の校正試料を含んでいてもよい。その校正用材料も駆動手段により光学測定用窓の位置又は別途設けられた校正用光学測定用窓の位置に位置決めされる。
【００１１】
校正用材料を配置する位置は、例えば粉粒体導入用開口よりも後端側とし、試料測定用の光学測定用窓の位置に位置決めされる面に配置することができる。これにより、試料測定用の光学測定用窓を試料測定と校正とに兼用することができる。
その際、校正用材料が光学測定用窓の位置に位置決めされる位置は、採取位置又は排出位置とするのが好ましい。これにより、試料採取時又は排出時に校正を行なうことができるようになり、測定時間全体を短縮することができる。
【００１２】
サンプリング本体とカバーとの間には前記粉粒体流動空間を外部から遮蔽する伸縮可能な遮蔽部材が設けられていることが好ましい。これにより、粉粒体流動空間における圧力変動が採取した試料に及ぶのをより有効に抑えることができ、測定条件をより安定化させることができる。サンプリング本体が直線移動をするのみであるので、このような遮蔽部材を設けることも容易である。
【００１３】
【実施例】
図１は、一実施例を構成するサンプリング本体及び駆動手段を示す概略構成図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行なうことができる。
円柱状のサンプリング本体１の先端１ａ側に、先端１ａから後端１ｂ側に向かって傾斜した貫通穴３が形成されている。貫通穴３は、サンプリング本体１の上面側に形成された粉粒体導入用開口３ａと、サンプリング本体１の下面側の、導入用開口３ａよりも後端１ｂ側の位置に形成された粉粒体排出用開口３ｂが連通してなるものである。導入用開口３ａと排出用開口３ｂはそれぞれの平面上の位置が互いに重複しないように離れた位置に形成されている。
【００１４】
導入用開口３ａよりも後端１ｂ側のサンプリング本体１の上面に、導入用開口３ａと所定の間隔をもってゼロ校正用材料５が設けられている。この実施例では、ゼロ校正用材料５は、排出用開口３ｂと平面上の位置がほぼ一致するように配置されている。ゼロ校正用材料５よりも後端１ｂ側のサンプリング本体１の上面にスパン校正用材料７が設けられている。
サンプリング本体１の後端１ｂの端面に、シャフト９を介して、サンプリング本体１を中心軸方向に直線往復運動させる直動モータ１１が接続されている。
【００１５】
図２は、図１の実施例を粉粒体が流動する装置に取り付けた具体的な構成と、その動作を示す一部断面構成図であり、（Ａ）は試料採取時、（Ｂ）は試料測定時、（Ｃ）は試料排出時を示す。
粉粒体が流動する粉粒体流動空間を外部から区画する壁面１３に形成された開口を通してその粉粒体流動空間と連通し、その壁面１３の外側に取り付けられた円筒状のカバー１５ａが取りつけられている。サンプリング本体１は先端が粉粒体流動空間内に突出しない状態にカバー１５ａ内に収納することができ、カバー１５ａに収納された状態と先端側が粉粒体流動空間に突出した状態を取りうるようにカバー１５ａに密着状態で摺動可能に支持されている。粉粒体は矢印で示されるように上方から下方へ向かって流動する。サンプリング本体１は上面側（導入用開口３ａ側）を上方側、下面側（排出用開口３ｂ側）を下方側にして配置されており、サンプリング本体１の先端１ａ側が粉粒体流動空間内に突出したとき、サンプリング本体１ａの上面側に粉粒体が落下する。
【００１６】
カバー１５ａは、図２では、サンプリング本体１の周面との間に明瞭な隙間があるように描かれているが、実際には密着して摺動する構造になっている。
カバー１５ａの後端とサンプリング本体１の後端１ｂとの間には、中心軸方向に伸縮する、遮蔽部材としての円筒状の蛇腹部材１５ｂが設けられている。蛇腹部材１５ｂの先端はカバー１５ａの後端の開口に固定され、蛇腹部材１５ｂの後端はサンプリング本体１の後端１ｂの端面の周辺部に固定されており、粉粒体流動空間と外部空間とがカバー１５ａとサンプリング本体１との間の僅かな隙間を介して連通することを防止している。
カバー１５ａの上面には、壁面１３側に光学測定用の透明ガラス窓１７が形成されている。ガラス窓１７の上方には、光学測定装置へつながる光ファイバ１９が配置されている。
【００１７】
試料採取時には、図２（Ａ）に示すように、サンプリング本体１は直動モータ１１によって粉粒体流動空間側へ移動され、導入用開口３ａが粉粒体流動空間内にあって排出用開口３ｂがカバー１５ａ内にある採取位置で停止される。すなわち、採取位置は導入用開口３ａが粉粒体流動空間内に開口し、排出用開口３ｂがカバー１５ａの内壁に密接して閉じられた状態である。導入用開口３ａから貫通穴３内へ粉粒体が導入されて貫通穴３内に粉粒体が蓄積し、導入用開口３ａ上に粉粒体が盛り上がるまで試料採取を行なう。このとき、ガラス窓１７の位置にゼロ校正用材料５が位置しており、試料の採取と同時に光学測定装置のゼロ校正を行なうことができる。
【００１８】
試料測定時には、図２（Ｂ）に示すように、サンプリング本体１は採取位置から後端側へ移動され、導入用開口３ａがガラス窓１７の位置にくる測定位置で停止される。このとき、サンプリング本体１はカバー１５ａ内に収納され、先端１ａは壁面１３の位置まで後退し、粉粒体流動空間内における粉粒体の流動を妨げない。
【００１９】
サンプリング本体の移動時に、導入用開口３ａ上に盛り上がった過剰量の粉粒体はカバー１５ａの端面によって除去され、サンプリング本体１の側面に沿ってかきならされる。貫通穴３内の試料は粉粒体流動空間とは隔離されているので試料が流出したり飛散したりすることはなく、試料表面が乱されることがないので、安定した測定条件下で光学測定を行なうことができる。そして、ガラス窓１７及び光ファイバ１９を介して、試料として貫通穴３内に採取した粉粒体の水分含有量などの測定を行なう。
【００２０】
測定終了後、サンプリング本体１は測定位置から先端側へ移動され、導入用開口３ａと排出用開口３ｂがともに粉粒体流動空間内にある排出位置で停止される。これにより排出用開口３ｂが開放され、測定終了後の貫通穴３内の試料は排出用開口３ｂから粉粒体流動空間へ戻される。このとき、ガラス窓１７の位置にスパン校正用材料７がきており、試料の排出と同時に光学測定装置のスパン校正を行なうことができる。
導入用開口３ａ、排出用開口３ｂ、ゼロ校正用材料５、スパン校正用材料７、ガラス窓１７及び光ファイバ１９の位置は、図２の各状態をとるように設定されている。
【００２１】
この実施例では、円柱状のサンプリング本体１を用いているが、サンプリング本体の形状はこれに限定されるものではなく、例えば角柱状など、他の形状のサンプリング本体を用いてもよい。
また、ゼロ校正用材料５及びスパン校正用材料７は、試料測定用のガラス窓１７及び光ファイバ１９を兼用するために導入用開口３ａ側に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、導入用開口３ａが設けられてい面とは異なる面、例えば側面や反対側の面に設けてもよい。その場合、ゼロ校正やスパン校正のために透明ガラス窓と光ファイバが別途必要になるが、そのようにすれば、この実施例において試料排出時にゼロ校正用材料５が粉粒体流動空間内に露出されて粉粒体と接触するのを防止することができる。
また、校正用材料としてゼロ校正用材料５及びスパン校正用材料７を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゼロ校正用材料５のみ、又はスパン校正用材料７のみを備えるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の粉粒体サンプリング装置では、粉粒体流動空間側の先端側で粉粒体を受ける側に位置する粉粒体導入用開口とこの粉粒体導入用開口の反対側で粉粒体導入用開口よりも後端側に位置する粉粒体排出用開口とを連通してなる貫通穴が形成されたサンプリング本体を、粉粒体流動空間の壁面に取り付けられた筒状のカバー内に、粉粒体流動空間に出入りする方向に密着状態で直線往復動可能に配置し、粉粒体導入用開口が粉粒体流動空間内にあって粉粒体排出用開口がカバー内にある採取位置と、粉粒体導入用開口と粉粒体排出用開口がともに粉粒体流動空間内にある排出位置と、光学測定用窓の位置に粉粒体導入用開口がくる測定位置の少なくとも３つの位置にサンプリング本体を位置決めするようにサンプリング本体を移動させるようにしたので、試料が流出したり飛散したりするのを防止して試料表面を一定させ、安定した測定条件下で光学測定を行なえるように試料を採取できるとともに、試料採取手段による粉粒体流動空間内における粉粒体の流動変化を低減できる。また、サンプリング本体が直線移動をするのみであることから、機構を簡単にして軽量にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施例を構成するサンプリング本体及び駆動手段を示す概略構成図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【図２】  同実施例を粉粒体が流動する装置に取り付けた具体的な構成と、その動作を示す断面図であり、（Ａ）は試料採取時、（Ｂ）は試料測定時、（Ｃ）は試料排出時を示す。
【符号の説明】
１      サンプリング本体
１ａ      サンプリング本体の先端
１ｂ      サンプリング本体の後端
３      貫通穴
３ａ      粉粒体導入用開口
３ｂ      粉粒体排出用開口
５      ゼロ校正用材料
７      スパン校正用材料
９      シャフト
１１      直動モータ
１３      粉粒体流動空間区画用の壁面
１５ａ      カバー
１５ｂ      蛇腹部材
１７      透明ガラス窓
１９      光ファイバ
【図１】
0004255190.tif 000002
【図２】
0004255190.tif 000003