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工業及び農業製品の製造工程における含水率制御は製品の品質向上に必要不可欠となっており、種々の固体物質材料・製品の含水率をオンラインで計測できる装置の開発が多くの分野から望まれている。本研究はこれらの要望に応えられる新しい含水率測定法を確立することを目標として実施され、被測定試料を透過する2周波のマイクロ波に対する位相変化から物質の含水率を測定できる新しい測定方法の有効性を確認し、本研究の所期の目標を達成した。
本測定方法の研究は、木材および緑茶を被測定試料として進められ、次の結果・成果が得られた。
1.多周波マイクロ波位相検出法として9および12GHzの2周波のマイクロ波を用い、それらの移相量の比は含水率に対応し、試料の厚さおよび密度変化の影響はほとんどない。
2.含水率2〜30%の木材6サンプルに対して、平均誤差1.4%、最大誤差4.4%で測定が可能。
3.含水率6〜42%範囲の緑茶用の茶葉912gと1853gを試料とし、試料厚および密度を種々変化させた測定において、平均誤差2.2%、最大誤差5.4%であった。
4.これらの測定結果は、試料厚および密度に独立な測定法として1981年に提案され、その後多くの研究者により研究されているマイクロ波の位相と振幅を用いる方法と比較して、測定範囲が広く、且つ測定精度が同等以上であることが木材と茶葉の含水率測定において確認された。
これらの成果は、多周波マイクロ波位相検出法の実用化の可能性を示しているが、精度を更に向上するための研究が今後必要である。
研究の詳細はIEEE等の論文誌で3編、電子情報通信学会マイクロ波研究会議術報告書2編として世界に向けて公表されている。また、研究成果の一部については、平成13年度に開催される国際会議等での発表が予定されている。
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