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媒質中の水分量測定方法及び装置 実績あり

国内特許コード P07A010411
掲載日 2007年8月31日
出願番号 特願2003-393075
公開番号 特開2005-156263
登録番号 特許第4189864号
出願日 平成15年11月21日(2003.11.21)
公開日 平成17年6月16日(2005.6.16)
登録日 平成20年9月26日(2008.9.26)
発明者
  • 南竹 力
出願人
  • (株)鹿児島TLO
発明の名称 媒質中の水分量測定方法及び装置 実績あり
発明の概要 【課題】 媒質中の水分量を、媒質の種類、媒質中に含まれている塩分等の要素によって影響を受けていないものとして、容易に且つ高精度に測定する。
【解決手段】 媒質中に折り返し平行2線伝送路を配し、その信号入力端に第iの周波数fiを有する第iの周波数信号Siを供給し、その第iの周波数信号Siと、上記折り返し平行2線伝送路の信号出力端から得られる周波数信号Siに基づく第iの周波数信号Si′とを用い、それら間の位相差を表している第iの位相差表示情報Diを生成し、それを用いて上記媒質の誘電率を表している第iの誘電率表示情報Eiを生成し、上記iを1、2……として生成される複数の誘電率表示情報E1、E2……を用いて、上記媒質の周波数依存性のない誘電率を表している誘電率表示情報E0を生成し、その誘電率表示情報E0を用いて上記媒質中の水分量を表している水分量表示情報を生成する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】従来、第1及び第2の直線状導体が相対向して上下に延長し、それらの上遊端を以って信号入出力端とする構成の平行2線伝送路を、水分量の測定されるべき媒質中に第1及び第2の直線状導体が上下方向に延長するように配し、その状態で平行2線伝送路の信号入出力端にパルス波を供給し、そのパルス波を平行2線伝送路にその下端に向けて伝播させ、それによって、その平行2線伝送路に伝播するパルス波を平行2線伝送路の下端で反射させ、その反射パルス波を平行2線伝送路にその信号入出力端に向けて伝播させ、その反射パルス波を信号入出力端で受信するようにし、そして、その際の、平行2線伝送路の信号入出力端にパルス波を供給した時点から平行2線伝送路の同じ信号入出力端で反射パルス波を受信した時点までの時間を、パルス波伝播時間として測定するようにし、次で、そのパルス波伝播時間が、媒質の平行2線伝送路が配されている領域での平均的な誘電率を要素として決まることから、そのパルス波伝播時間を用いた演算によって、媒質の平行2線伝送路が配されている領域での平均的な誘電率を得、また、その媒質の平行2線伝送路が配されている領域での平均的な誘電率が、媒質中の平行2線伝送路が配されている領域での単位体積(単位容積)当りの平均的な水分量を要素として決まることから、その誘電率を用いた演算によって、媒質中の平行2線伝送路が配された領域での単位体積(単位容積)当りのまたは予定体積(予定容積)もしくは総体積(総容積)の平均的な水分量を得るようにする、という媒質中の水分量測定方法が提案されている。
産業上の利用分野 本発明は、土壌などの媒質中の水分量を測定する水分量測定方法及び装置並びにそれらに用いる折り返し平行2線伝送路に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 水分量の測定されるべき媒質中に、信号入力端と信号出力端とを有する折り返し平行2線伝送路を配し、 上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端に、第i(i=1、2……n;ただし、nは2以上の整数)の周波数fiを有する第iの周波数信号Siを供給し、 上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端に供給される周波数信号Siと、上記折り返し平行2線伝送路の信号出力端から得られる、当該折り返し平行2線伝送路の信号入力端に供給される上記周波数信号Siに基づく第iの周波数信号Si′とを用い、それら間の位相差θiを表している第iの位相差表示情報Diを生成し、 上記第iの位相差表示情報Diを用いて、上記媒質の上記折り返し平行2線伝送路が配されている領域での平均的な誘電率εiを表している第iの誘電率表示情報Eiを生成し、 上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端への第iの周波数信号Siの供給、上記第iの位相差表示情報Diの生成、及び上記第iの誘電率表示情報Eiの生成の一連の処理を、上記iを1、2……nとそれぞれして行うことによって生成される複数n個の第1、第2……第nの誘電率表示情報E1、E2……nを用いて、上記媒質の上記折り返し平行2線伝送路が配されている領域での、周波数依存性を実質的に有しないまたは有するとしてもわずかな周波数依存性しか有しない平均的な誘電率ε0を表している誘電率表示情報E0を生成し、 上記誘電率表示情報E0を用いて、上記媒質中の上記折り返し平行2線伝送路が配された領域での平均的な水分量を表している水分量表示情報を生成することを特徴とする媒質中の水分量測定方法。
【請求項2】 請求項1記載の媒質中の水分量測定方法において、 上記nを2とすることを特徴とする媒質中の水分量測定方法。
【請求項3】 水分量の測定されるべき媒質中に配される、信号入力端と信号出力端とを有する折り返し平行2線伝送路と、 上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端に供給する、第1、第2……第n(ただし、nは2以上の整数)の周波数をそれぞれ有する複数の第1、第2……第nの周波数信号S1、S2……Snを発生する周波数信号発生手段と、 上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端に供給される上記第i(i=1、2……n)の周波数信号Siと、上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端に上記第iの周波数信号Siが供給されることに基づき上記折り返し平行2線伝送路の信号出力端から得られる第iの周波数信号Si′とを用いて、それら間の位相差θiを表している第iの位相差表示情報Diを生成する位相差表示情報生成手段と、 上記第iの位相差表示情報を用いて、上記媒質の上記折り返し平行2線伝送路が配されている領域での平均的な誘電率εiを表している第iの誘電率表示情報Eiを生成する誘電率表示情報生成手段と、 上記折り返し平行2線伝送路の信号入力端への第iの周波数信号Siの供給、上記第iの位相差表示情報Diの生成、及び上記第iの誘電率表示情報Eiの生成の一連の処理を、上記iを1、2……nとそれぞれして生成される複数n個の第1、第2、……第nの誘電率表示情報E1、E2……Enを用いて、上記媒質の上記折り返し平行2線伝送路が配されている領域での、周波数依存性を実質的に有しないまたは有するとしてもわずかな周波数依存性しか有しない平均的な誘電率ε0を表している誘電率表示情報E0を生成する誘電率表示情報生成手段と、 上記誘電率表示情報E0を用いて、上記媒質中の上記折り返し平行2線伝送路が配された領域での平均的な水分量を表している水分量表示情報を生成する水分量表示情報生成手段とを有することを特徴とする媒質中の水分量測定装置。
【請求項4】 請求項3記載の媒質中の水分量測定装置において、 上記nを2とすることを特徴とする媒質中の水分量測定装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
鹿児島TLOでは鹿児島大学、鹿屋体育大学から特許に関する技術移転を受託しています。
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