(57)【要約】【課題】本考案は、加熱乾燥式赤外線水分計に搭載された放射温度計を簡便に校正することが可能な優れた特性を有する温度校正用加熱標準体を提供する。【解決手段】本考案の温度校正用加熱標準体は、筺体１の内部に試料の重量を測定する荷重計２を配置し、計量柱２ａの上端に試料皿受け３を介して試料皿４を設置して、試料皿４に収容され加熱乾燥される試料の温度を放射温度計１０により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用される温度校正用加熱標準体２１であって、試料皿４及び試料皿受け３ａを除去した箇所に着脱可能に配置されるとともに、耐熱ガラス又はセラミックスからなる耐熱材料により構成された標準熱板２２及び設置用の支持脚体２３を具備し、標準熱板２２の中央底面部には標準温度を測定するための校正用温度センサ２４を耐熱接着剤又は耐熱テープにより固着したものである。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
筺体の内部に試料皿受けを介して試料皿を設置して、試料皿に収容され加熱乾燥される試料の温度を放射温度計により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用され、前記放射温度計の温度校正（キャリブレーション）を行うための温度校正用加熱標準体であって、
前記温度校正用加熱標準体は、前記試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置されるとともに、耐熱材料により構成された標準熱板を備え、前記標準熱板の中央底面部には標準温度を測定するための校正用温度センサを固着したことを特徴とする温度校正用加熱標準体。
【請求項２】
筺体の内部に試料の重量を測定する荷重計を配置し、この荷重計の計量柱の上端に試料皿受けを介して試料皿を設置して、試料皿に収容され加熱乾燥される試料の温度を放射温度計により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用され、前記放射温度計の温度校正（キャリブレーション）を行うための温度校正用加熱標準体であって、
前記温度校正用加熱標準体は、前記試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置されるとともに、耐熱材料により構成された標準熱板を備え、前記標準熱板の中央底面部には標準温度を測定するための校正用温度センサを固着したことを特徴とする温度校正用加熱標準体。
【請求項３】
筺体の内部に試料の重量を測定する荷重計を配置し、この荷重計の計量柱の上端に試料皿受けを介して試料皿を設置して、試料皿に収容され加熱乾燥される試料の温度を放射温度計により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用され、前記放射温度計の温度校正（キャリブレーション）を行うための温度校正用加熱標準体であって、
前記温度校正用加熱標準体は、前記試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置されるとともに、耐熱ガラス又はセラミックスからなる耐熱材料により構成された標準熱板及び設置用の支持脚体を具備し、前記標準熱板の中央底面部には標準温度を測定するための校正用温度センサを耐熱接着剤又は耐熱テープにより固着したことを特徴とする温度校正用加熱標準体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、温度校正用加熱標準体に関し、詳しくは、加熱乾燥される試料の温度を放射温度計により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用され、放射温度計の温度校正（キャリブレーション）を行うための加熱標準体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４を参照して特許文献１に開示された従来例としての加熱乾燥式赤外線水分計（以下「赤外線水分計」ともいう）について説明する。
【０００３】
従来例の加熱乾燥式赤外線水分計は、箱型状の筺体１の内部に試料の重量を測定する荷重計２を配置し、荷重計２から上方に突設した計量柱２ａの上端に試料皿受け３と、例えば穀類等の試料載置用の試料皿４とを重ねる状態で着脱可能に設置している。
【０００４】
前記筺体１は、荷重計２の上部を覆い、かつ、前記計量柱２ａの周りを囲む突出筒部１ｂを設けた筺体上カバー１ａを具備している。
【０００５】
また、前記筺体１の上部には、計量柱２ａの上端の試料皿受け３、試料皿４の周りを囲むとともに、前記突出筒部１ｂに装着する中央連結孔部５ａを有する下部風防５が固定されている。
【０００６】
前記下部風防５の上部には、開閉式で下端が開口した略円形筒状の上部風防６が配置されている。この上部風防６の内部には、試料加熱用の一対のヒータ７が試料皿４の上面に対して平行配置に取り付けられている。
【０００７】
また、前記上部風防６の隅部には試料皿４の斜め上方となる配置で赤外線（平均波長６．４〜１４μｍ）検出機能を有する放射温度計１０が配置されている。
【０００８】
更に、前記上部風防６の側部内壁には、前記試料皿４の上方に臨ませたサーミスタ又は熱電対からなる水分計用温度センサ９を配置している。
【０００９】
前記試料皿４上には、例えばアルミニユウム製で、白色又は黒色が着色され、かつ、酸化アルマイトの表面処理が施された標準熱板からなり固定脚１１ａを備えた加熱標準体１１が配置されるとともに、この加熱標準体１１上に加熱標準体用温度センサ１２を固着している。
【００１０】
前記加熱標準体用温度センサ１２の検出信号は、信号ケーブル１４を介して筺体１の外部に配置した加熱標準体用温度計１３に送られるように構成している。
【００１１】
上述した加熱標準体１１は、サーミスタや熱電対をセンサとする水分計用温度センサ９を温度校正するためのもので、その校正方法の手順を従来例として以下に述べる。なお、この従来例は、低温側（ＴＬ）と高温側（ＴＨ）の２点の温度で校正する場合の例を示すものである。
【００１２】
水分計用温度計（水分計用温度センサ９）の校正手順は以下の通りである。
(1) 赤外線水分計のモード設定を温度校正モードに設定する。
この温度校正モードは温度校正を行うための専用モードで、校正作業に必要な手順が予め赤外線水分計に搭載した図示しないマイクロコンピュータに記憶されている。
(2) 赤外線水分計の試料皿４の中央部に加熱標準体１１をセットする。
この加熱標準体１１の本体部は加熱される標準熱板で構成され、その標準熱板の上部には標準熱板と熱結合され、標準温度を測定するための加熱標準体用温度センサ１２が装着されている。
また、標準熱板の下部には試料皿４上に安定して載置するための、断熱効果のある材料からなる複数個の固定脚１１ａが装備されている。
更に、赤外線水分計近傍には、加熱標準体用温度センサ１２からの温度信号を受け、信号ケーブル１４を介してその温度を表示させるための加熱標準体用温度計１３が用意されている。
(3) 赤外線水分計の乾燥温度を低温側（ＴＬ）に設定し、加熱を開始する。
(4) 水分計用温度センサ９は温度上昇を始め、加熱開始から一定時間が経過すると、低温（ＴＬ）で制御され安定する。
なお、この時の（ＴＬ）値はあくまでも水分計用温度センサ９が設置されている場所での温度であり、加熱標準体１１の温度とは異なる。
(5) 赤外線水分計が低温（ＴＬ）で制御されている時、試料皿４の中央部に配置された加熱標準体用温度センサ１２の値（ＴＬ−Ｓ）を加熱標準体用温度計１３にて読み取り、その数値を赤外線水分計に入力し、マイコン記憶媒体に記憶しておく。
以上で低温側の温度校正は終了する。
【００１３】
(6) 次に、高温側（ＴＨ）の温度校正を開始する。
その手順は、低温側の場合と同様に行われ（(3)〜(5)）、最終的には高温（ＴＨ）で制御されている時の加熱標準体１１の加熱標準体用温度センサ１２の値（ＴＨ−Ｓ）を読み取り、その数値を赤外線水分計に入力し、マイコン記憶媒体に記憶する。
(7) 赤外線水分計用温度計の低温値（ＴＬ）と高温値（ＴＨ）はそれぞれ、赤外線水分計のマイコンに記憶された手順に従って、入力された加熱標準体用温度センサ１２の低温値（ＴＬ−Ｓ）と高温値（ＴＨ−Ｓ）に自動的に置き換えられ、温度校正作業を終了する。
【００１４】
従来例で挙げた加熱標準体１１の目的は、サーミスタや熱電対を温度検出素子とする水分計用温度センサ９を温度校正するため、試料皿４の中央部の標準温度を検出し、その標準温度と水分計用温度計の温度を比較し、校正を行うものである。
【００１５】
従来例では、加熱標準体１１を構成する標準熱板は金属製であり、その表面は腐食防止のため表面処理が施されている（アルミ板にアルマイト処理、あるいは塗装等の表面処理を施したもの等）。
【００１６】
また、従来例には記載しないが、加熱される標準熱板を設けず、温度センサ自体を加熱熱板とみなして測定される場合もあるが、この方法でも温度校正は可能である。
しかし、この温度センサ自体をそのまま放射温度計１０用の加熱標準体として使用することには以下の問題がある。
【００１７】
すなわち、従来例での被校正温度センサはサーミスタや熱電対であり、検出しているのはその付近の雰囲気温度である。この温度と試料皿４の中央部の標準温度を比較し、校正を行うものであり、加熱標準体１１の目的としては試料皿４の中央部の標準温度の検出さえできればこの目的に適うものであった。
【００１８】
それに比べ、被校正温度温度計が放射温度計１０の場合は、検出しているのは試料皿４の中央部における標準熱板自体の表面温度であり、この温度と加熱標準体用温度センサ１２が検出する標準温度とを比較し、校正を行うものであることから、この加熱標準体１１には放射温度計１０により温度を測定される対象物であるという目的と、試料皿４の中央部の標準温度の検出という目的の２つの目的を持つこととなる。
【００１９】
ところが、従来例での加熱標準体１１は、温度を測定される対象物として考慮はなされていないため、この加熱標準体１１をそのまま放射温度計１０用の温度校正治具として使用することは困難であった。
【００２０】
すなわち、放射温度計１０による温度測定は、加熱された被測定表面から放射される赤外線放射エネルギーを検出し、その放射エネルギーを温度に換算することにより求められる。
【００２１】
そのためには、測定されるべき被測定面が必ず必要であり、この場合、その被測定表面を温度校正用の標準熱板として使うには、その検出温度の再現性や測定値の信頼性を高めるため、前記加熱標準体１１の標準熱板には、
(1) 標準熱板とする材料は、放射率ができるだけ大きい材料を選定することが望ましい（放射率が小さいと測定誤差が大きくなる）。
(2) 表面状態が均一であること（表面処理の状態、凹凸や傷が無いこと）。
(3) 表面状態の経時変化がないこと（退色、変質、シミ等の発生が無いこと）。
(4) 保守、管理が容易なこと（汚れにくい、また汚れても再生が容易なこと）。
等が要求される。
【００２２】
以上から従来例のような金属製で表面処理を施した前記加熱標準体１１においては、上記(2)〜(4)の項目でこの条件を満たしているとは言えないと判断される。
【００２３】
すなわち、
(1) 標準熱板とする材料は、放射率ができるだけ大きい材料を選定することが望ましいが、アルミ表面は未処理の状態での放射率は低いが（０．１程度）、アルマイト処理や塗装を施したものは、放射率が高く（０．９程度）、この点では条件を満たしている。
(2) 表面状態の均一かどうかについては、表面処理条件によってバラツキが発生し易く、ロットや処理業者によっても異なってくる場合がある。また、凹凸や傷は表面処理前の加工時や製作工程で発生し易く、表面処理後は擦り傷が発生し易く、表面状態を確実に均一にするのは困難である。
(3) 表面状態の経時変化については、アルマイト処理や塗装の表面の経時変化を確実になくすのは困難である。
(4) 保守、管理が容易性については、汚れが付きやすく、また確実に再生するのも困難で、管理には慎重さが要求される。
【００２４】
このような理由から、従来例の加熱標準体１１をそのまま放射温度計１０用の温度校正治具として使用することは困難であった。また、標準熱板を設けず、温度センサ単体で測定される場合も、放射温度計用の温度校正治具として使用するには被測定面が不特定となり、測定値に信頼性が持てない。
【特許文献１】特開２００４−１５１０３８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００２５】
本考案が解決しようとする問題点は、加熱乾燥式赤外線水分計に搭載された放射温度計を簡便に校正することできるとともに、簡略構成からなり表面が硬く均一で傷や汚れが付きにくく保守管理性に優れ、しかも、放射率も良好な温度校正用加熱標準体が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本考案の温度校正用加熱標準体は、筺体の内部に試料皿受けを介して試料皿を設置して、試料皿に収容され加熱乾燥される試料の温度を放射温度計により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用され、前記放射温度計の温度校正（キャリブレーション）を行うための温度校正用加熱標準体であって、前記温度校正用加熱標準体は、前記試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置されるとともに、耐熱材料により構成された標準熱板を備え、前記標準熱板の中央底面部には標準温度を測定するための校正用温度センサを固着したことを最も主要な特徴とする。
【考案の効果】
【００２７】
請求項１記載の考案によれば、試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置する構成の基に、加熱乾燥式赤外線水分計に搭載された放射温度計を簡便に校正することできるとともに、簡略構成からなり表面が硬く均一で傷や汚れが付きにくく保守管理性に優れ、しかも、放射率も良好な温度校正用加熱標準体を提供することができる。
【００２８】
請求項２記載の考案によれば、試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置する構成の基に、請求項１記載の考案の場合と同様、加熱乾燥式赤外線水分計に搭載された放射温度計を簡便に校正することできるとともに、簡略構成からなり表面が硬く均一で傷や汚れが付きにくく保守管理性に優れ、しかも、放射率も良好な温度校正用加熱標準体を提供することができる。
【００２９】
請求項３記載の考案によれば、温度校正用加熱標準体の標準熱板が耐熱ガラスまたはセラミックスで構成されていることにより、耐熱ガラスやセラミックスの表面は放射率は充分に大きく（０．９〜０．９５）、表面状態が均一で、硬くて傷が付きにくく、また、表面処理の必要がないために、バラツキも少なく、経時変化が非常に小さく、汚れが付いても、硬くて光沢面であるため軽く拭取る程度で汚れが落ち、再生が容易となる。また、温度校正用加熱標準体の標準熱板の中央底面部には、標準温度を測定するための校正用温度センサが耐熱接着剤または耐熱テープにより固定されていることにより、耐熱ガラスやセラミックスの標準熱板の表面状態や放射率に悪影響を及ぼすことが無く前記標準熱板の温度を検出することが可能となる等の効果を奏する温度校正用加熱標準体を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００３０】
本考案は、加熱乾燥式赤外線水分計に搭載された放射温度計を簡便に校正することできるとともに、簡略構成からなり表面が硬く均一で傷や汚れが付きにくく、保守管理性に優れ、しかも、放射率も良好な温度校正用加熱標準体を提供するという目的を有するものである。
本考案は、上記目的を、筺体の内部に試料の重量を測定する荷重計を配置し、この荷重計の計量柱の上端に試料皿受けを介して試料皿を設置して、試料皿に収容され加熱乾燥される試料の温度を放射温度計により検出して水分測定を行う加熱乾燥式赤外線水分計に適用され、前記放射温度計の温度校正（キャリブレーション）を行うための温度校正用加熱標準体であって、前記温度校正用加熱標準体は、前記試料皿及び試料皿受けを除去した箇所に着脱可能に配置されるとともに、耐熱ガラス又はセラミックスからなる耐熱材料により構成された標準熱板及び設置用の支持脚体を具備し、前記標準熱板の中央底面部には標準温度を測定するための校正用温度センサを耐熱接着剤又は耐熱テープにより固着した構成により実現した。
【実施例】
【００３１】
以下に、本考案の実施例に係る温度校正用加熱標準体を備える加熱乾燥式赤外線水分計について図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１、図２は本実施例の温度校正用加熱標準体を備える加熱乾燥式赤外線水分計を示すものであり、図４に示す従来の加熱乾燥式赤外線水分計の要素と同一のものには同一の符号を付して示す。
【００３３】
本実施例の加熱乾燥式赤外線水分計は、図１、図２に示すように、箱型状の筺体１の内部に試料の重量を測定する荷重計２を配置し、この荷重計２から上方に突設した計量柱２ａの上端の近傍に、従来例で述べた試料皿受け３、試料皿４に替えて、耐熱ガラス又はセラミックス等の耐熱材料で構成された標準熱板２２及びこの標準熱板２２を下側から水平に支持する耐熱材料で構成された支持脚体２３を備え、前記標準熱板２２の中央底面部に標準温度を測定するための校正用温度センサ２４を耐熱接着剤又は耐熱テープにより固着した温度校正用加熱標準体２１を着脱可能に配置するように構成している。
【００３４】
前記支持脚体２３は、その上端側で前記標準熱板２２の周辺部を支持するとともに、下端側の小径脚部２３ａを前記試料皿受け３、試料皿４が除去されたとき表出する前記計量柱２ａの周りの筺体上カバー１ａ（後述する）の突出筒部１ｂ上に着脱可能に配置するようになっている。
【００３５】
前記筺体１は、荷重計２の上部を覆い、かつ、前記計量柱２ａの周りを囲む突出筒部１ｂを設けた筺体上カバー１ａを具備している。
【００３６】
また、前記筺体１の上部には、計量柱２ａの上端の試料皿受け３、試料皿４の周りを囲むとともに、前記突出筒部１ｂに装着する中央連結孔部５ａを有する下部風防５が固定されている。
【００３７】
前記下部風防５の上部には、開閉式で下端が開口した略円形筒状の上部風防６が配置されている。この上部風防６の内部には、試料加熱用の一対のヒータ７が試料皿４の上面に対して平行配置に取り付けられている。
【００３８】
また、前記上部風防６の隅部には試料皿４の斜め上方となる配置で赤外線（平均波長６．４〜１４μｍ）検出機能を有する放射温度計１０が配置されている。
前記校正用温度センサ２４の検出信号は、信号ケーブル２６を介して筺体１の外部に配置した加熱標準体用温度計２５に送られるように構成している。
【００３９】
次に、本実施例の加熱乾燥式赤外線水分計において、前記温度校正用加熱標準体２１を放射温度計１０用の温度校正治具として使用する場合の校正手順について図３に示すフローチャートをも参照して説明する。
【００４０】
(1) 赤外線水分計のモード設定を温度校正モードに設定する（ステップＳ１）。
この温度校正モードは温度校正を行うための専用モードで、校正作業に必要な手順（プログラム）が予め赤外線水分計に搭載した図示しないマイクロコンピュータに記憶されている。
【００４１】
(2) 赤外線水分計における従来例で述べた試料皿受け３、試料皿４を除去した箇所に、標準熱板２２の中央底面部に標準温度を測定するための校正用温度センサ２４を耐熱接着剤又は耐熱テープにより固着した温度校正用加熱標準体２１を、前記支持脚体２３を前記突出筒部１ｂ上配置することでセットする（ステップＳ２）。
赤外線水分計近傍には、校正用温度センサ２４からの温度信号を受け、信号ケーブル２６を介してその温度を表示させるための加熱標準体用温度計２５が用意されている。
【００４２】
(3) 赤外線水分計の乾燥温度を低温側（ＴＬ）に設定し、加熱を開始する（ステップＳ３）。
【００４３】
(4) 赤外線水分計が低温（ＴＬ）で制御されているとき、温度校正用加熱標準体２１に固着した校正用温度センサ２４の値（ＴＬ−Ｓ）を加熱標準体用温度計２５にて読み取り、その数値を赤外線水分計に入力し、マイコン記憶媒体に記憶しておく（ステップＳ４）。以上で低温側の温度校正は終了する（ステップＳ５）。
【００４４】
(5) 次に、高温側（ＴＨ）の温度校正を開始する（ステップＳ６）。
その手順は既述した低温側の場合と同様に行われ（(3)〜(4)）、最終的には高温（ＴＨ）で制御されている時の温度校正用加熱標準体２１の校正用温度センサ２４の値（ＴＨ−Ｓ）を読み取り、その数値を赤外線水分計に入力し、マイコン記憶媒体に記憶する（ステップＳ７）。
【００４５】
(6) 赤外線水分計用温度計の低温値（ＴＬ）と高温値（ＴＨ）は、それぞれ赤外線水分計のマイコンに記憶された手順に従って、入力された校正用温度センサ２４の低温値（ＴＬ−Ｓ）と高温値（ＴＨ−Ｓ）に自動的に置き換えられる（ステップＳ８）。以上で温度校正作業を終了する。
【００４６】
以上説明した本実施例の温度校正用加熱標準体２１によれば、温度校正用加熱標準体２１の標準熱板２２が耐熱ガラスまたはセラミックスで構成されていることにより、耐熱ガラスやセラミックスの表面は放射率は充分に大きく（０．９〜０．９５）、表面状態が均一で、硬くて傷が付きにくく、また表面処理の必要がないため、バラツキも少なく、経時変化が非常に小さく、汚れが付いても、硬くて光沢面であるため軽く拭取る程度で汚れが落ち、再生が容易となる。
【００４７】
また、温度校正用加熱標準体２１の標準熱板２２の中央底面部には、標準温度を測定するための校正用温度センサ２４が耐熱接着剤または耐熱テープにより固定されていることにより、耐熱ガラスやセラミックスからなる標準熱板２２の表面状態や放射率に悪影響を及ぼすことが無く前記標準熱板２２の温度を検出することが可能となる。
【００４８】
更に、本実施例の温度校正用加熱標準体２１の構成によれば、従来例で述べた試料皿４及び試料皿受け３を取り除き、荷重計２の計量柱２ａに接触しないように配置できるので、荷重計２による荷重信号に影響を与えることないとう効果も奏する。
【００４９】
すなわち、赤外線水分計においては、温度校正後、その温度が正しく校正されているかどうかを確認する場合があり、このとき、赤外線水分計の設定モードを温度校正モードから通常測定モードに切り替えて、校正治具である温度校正用加熱標準体を置き、温度の確認を行う。
【００５０】
この場合、従来例のように試料皿上に校正治具を置いたまま通常測定モードで測定すると、荷重計の信号が不安定となりエラーが発生する。これは校正治具にリード線がつながっているため、荷重計に悪影響を与えるためである。
【００５１】
この点、上述した本実施例の温度校正用加熱標準体２１の構成によれば、荷重計２による荷重信号に影響を与えない利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本考案の温度校正用加熱標準体は、上述した加熱乾燥式赤外線水分計に適用する場合に限らず、赤外線式放射温度計を使用する測定機器の校正冶具として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本考案の実施例に係る温度校正用加熱標準体を取り付けた加熱乾燥式赤外線水分計の正面から見た概略断面図である。
【図２】本実施例に係る温度校正用加熱標準体を取り付けた加熱乾燥式赤外線水分計の側面から見た概略断面図である。
【図３】本実施例に係る温度校正用加熱標準体を放射温度計用の温度校正治具として使用する場合の校正手順を示すフローチャートである。
【図４】従来の赤外線水分計を正面から見た概略断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    筺体
１ａ  筺体上カバー
１ｂ  突出筒部
２    荷重計
２ａ  計量柱
３    試料皿受け
４    試料皿
５    下部風防
５ａ  中央連結孔部
６    上部風防
７    ヒータ
１０    放射温度計
２１    温度校正用加熱標準体
２２    標準熱板
２３    支持脚体
２３ａ  小径脚部
２４    校正用温度センサ
２５    加熱標準体用温度計
２６    信号ケーブル
【図１】
0003137405.tif 000003
【図２】
0003137405.tif 000004
【図３】
0003137405.tif 000005
【図４】
0003137405.tif 000006