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公開番号2025068447
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178380
出願日2023-10-16
発明の名称調整方法、プログラム、及び測定装置
出願人株式会社島津製作所
代理人個人,個人
主分類G01N 22/04 20060101AFI20250421BHJP(測定;試験)
要約【課題】電磁波を用いて対象物の水分率を測定する測定装置を適切に調整する。
【解決手段】電磁波を用いて測定対象物SAの水分率を測定する測定装置100の調整方法は、所定の重量を有する誘電体に電磁波を照射するステップと、この誘電体を通過した通過電磁波に関するパラメータを測定するステップと、誘電体の重量を変更して、電磁波の照射と通過電磁波に関するパラメータの測定とを繰り返し実行するステップと、誘電体の複数の重量に対して得られた複数の通過電磁波に関するパラメータの測定結果に基づいて、誘電体の重量と通過電磁波に関するパラメータとに基づいた実測関数を算出するステップと、実測関数が、誘電体の重量と通過電磁波に関するパラメータとに基づいた基準の関数である基準関数と一致するよう、測定装置100を調整するステップと、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する測定装置の調整方法であって、
所定の重量を有する誘電体に電磁波を照射するステップと、
前記誘電体を通過した通過電磁波に関するパラメータを測定するステップと、
前記誘電体の重量を変更して、電磁波の照射と通過電磁波に関するパラメータの測定とを繰り返し実行するステップと、
前記誘電体の複数の重量に対して得られた複数の通過電磁波に関するパラメータの測定結果に基づいて、前記誘電体の重量と前記通過電磁波に関するパラメータとに基づいた実測関数を算出するステップと、
前記実測関数が、前記誘電体の重量と通過電磁波に関するパラメータとに基づいた基準の関数である基準関数と一致するよう、前記測定装置を調整するステップと、
を備える、調整方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記測定装置は、前記誘電体に電磁波を照射する照射部と、前記誘電体を通過した通過電磁波を受信する受信部と、を備え、
前記測定装置を調整するステップは、前記照射部と前記受信部との間の距離を調整するステップを含む、請求項１に記載の調整方法。
【請求項３】
前記測定装置を調整するステップは、前記誘電体に照射する電磁波の周波数を変更するステップを含む、請求項１に記載の調整方法。
【請求項４】
前記パラメータは、前記誘電体に照射する電磁波に対する前記通過電磁波の位相遅れである、請求項１に記載の調整方法。
【請求項５】
前記パラメータは、前記誘電体に照射する電磁波に対する前記通過電磁波の振幅の変化量である、請求項１に記載の調整方法。
【請求項６】
前記実測関数、及び、前記基準関数は、前記通過電磁波に関するパラメータを前記誘電体の重量についての１次式で表した検量線、前記通過電磁波に関するパラメータを前記誘電体の重量についての高次式で表した検量線、又は、前記通過電磁波に関するパラメータと前記誘電体の重量とに基づく機械学習により得られた学習済みモデルである、請求項１に記載の調整方法。
【請求項７】
前記誘電体はジルコニアである、請求項１に記載の調整方法。
【請求項８】
請求項１～７のいずれかに記載の調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する測定装置であって、
前記測定対象物に電磁波を照射する照射部と、
前記測定対象物を通過した電磁波を受信する受信部と、
前記測定装置に関する情報処理を実行する情報処理部と、
を備え、
前記情報処理部は、
所定の重量を有する誘電体に、前記照射部から電磁波を照射し、
前記誘電体を通過した通過電磁波を前記受信部により受信し、前記通過電磁波に関するパラメータを測定し、
前記誘電体の重量を変更して、電磁波の照射と通過電磁波に関するパラメータの測定とを繰り返し実行し、
前記誘電体の複数の重量に対して得られた複数の通過電磁波に関するパラメータの測定結果に基づいて、前記誘電体の重量と前記通過電磁波に関するパラメータとに基づいた実測関数を算出し、
前記実測関数が、誘電体の重量と通過電磁波に関するパラメータとに基づいた基準の関数である基準関数と一致するよう、前記測定装置を調整する、
測定装置。
【請求項１０】
それぞれが重量が異なる前記誘電体を有する複数の調整用試料をさらに備える、請求項９に記載の測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を用いて対象物の水分率を測定する測定装置の調整方法、調整方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び、測定装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電磁波を用いて所定の対象物の水分率を測定する測定装置が知られている。電磁波を用いた水分率の測定では、水分率により対象物の誘電率が変化することを利用する。従って、この測定装置は、対象物に電磁波を照射する照射部と、対象物を通過した電磁波を受信する受信部と、を備え、受信した電磁波の振幅変化と、受信した電磁波の位相遅れと、に基づいて算出される対象物の誘電率から水分率を測定する（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０１２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電磁波を用いた水分率の測定装置を、例えば、工場などの各種製造プロセスを行う場所に設置し、当該製造プロセスで製造される製造物（例えば、食物）の水分率を測定することが検討されている。この測定装置では、装置の経年変化、外乱等により測定結果に誤差が生じることがある。従って、この測定装置で安定した測定結果を得るためには、測定装置の調整が必要になる。
【０００５】
測定装置が設置される各種製造プロセスを行う場所は環境が制御されていないことが多く、水分率の測定に影響を与えうる様々な外乱が発生する。安定した測定結果を得るには測定装置の調整が必要である一方で、多くの外乱が生じる環境では測定装置を調整することが難しかった。
【０００６】
本発明の目的は、電磁波を用いて対象物の水分率を測定する測定装置を適切に調整することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る調整方法は、電磁波を用いて測定対象物の水分率を測定する測定装置の調整方法である。調整方法は、以下のステップを備える。
◎所定の重量を有する誘電体に電磁波を照射するステップ。
◎この誘電体を通過した通過電磁波に関するパラメータを測定するステップ。
◎誘電体の重量を変更して、電磁波の照射と通過電磁波に関するパラメータの測定とを繰り返し実行するステップ。
◎誘電体の複数の重量に対して得られた複数の通過電磁波に関するパラメータの測定結果に基づいて、誘電体の重量と通過電磁波に関するパラメータとに基づいた実測関数を算出するステップ。
◎実測関数が、誘電体の重量と通過電磁波に関するパラメータとに基づいた基準の関数である基準関数と一致するよう、測定装置を調整するステップ。
【発明の効果】
【０００８】
上記の測定装置の調整方法では、重量が異なる複数の誘電体のそれぞれに電磁波を照射して複数の通過電磁波に関するパラメータを取得し、当該測定結果に基づいて実測関数を算出し、算出した実測関数と基準関数とが一致するように測定装置を調整している。このように、実測関数を基準関数に一致させるよう測定装置の調整を行うことで、測定装置を所定の基準に合わせて適切に調整できる。また、誘電体は比較的大きい誘電率を有するので、誘電体を用いて得られる関数は、外乱の影響を受けていてもその程度は小さい。誘電体を用いて得られた外乱の影響が小さい関数を用いて測定装置の調整を行うことにより、正確な測定装置の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
測定装置の構成を示す図である。
測定装置の調整方法を示すフローチャートである。
位相の調整方法を示すフローチャートである。
第１実測関数と第１基準関数とが一致しない場合の一例を示す図である。
振幅の調整方法を示すフローチャートである。
第２実測関数と第２基準関数とが一致しない場合の一例を示す図である。
実測関数、基準関数の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）測定装置の構成
以下、図面を参照して一実施形態に係る水分率の測定装置１００について説明する。測定装置１００は、電磁波を用いて測定対象物ＳＡの水分率を測定するための装置である。測定装置１００は、例えば、食物の製造を行う工場に設置される。すなわち、測定装置１００は、例えば、工場で製造された食物を、水分率の測定対象物ＳＡとできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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