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完全分散された粒子の粒度分布は様々な手法によって測定さrており、光散乱回折法や電気的検地帯法を利用した測定装置が高価に市販されている。これら装置は、測定時間が短く再現性が高いといった長所を有する反面、複雑な演算処理を行うためにに内部がブラックボックス化されている。
一方、重力沈降による沈降天秤法は、ストークス径を測定するので物理的意味が明瞭で信頼性の高い粒度情報が得られ、構造が簡単で、安価に製造することが可能である。しかし、微少な粒子の粒度情報を得るには長い測定時間が必要となるという短所を有している。また、既存のデータ処理法では測定誤差を生じやすいという問題点もある。
そこで、沈降天秤法による粒度分布測定のデータ処理に非線形反復法の一種であるTwomey法を利用することで算出精度の向上並びに測定時間の短縮が可能であるかを検討した。その結果、完全な沈降曲線から粒度分布を算出する場合、収束計算に使用する応答関数の指数は0.7〜2が適当であることが分かった。一方、測定時間を短縮する場合、指数を0.3以下とすることで算出精度を向上できる場合があることが分かった。また、単峰性分布の場合、中位径程度の粒子が完全沈降するのに要する時間を測定時間として確保すれば、実用上十分な粒度分布が選られることが明らかとなった。
上述の知見を基に、沈降天秤法により、ガラスビーズ及びフライアッシュの粒度分布を測定した結果、既存の測定装置による測定結果と同等の粒度分布が得られた。さらに、測定時間を短縮した場合も実用上問題ない程度の差異しか認められなかった。
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