FI72603B - Maethuvud foer infraroed fuktmaetare. - Google Patents
Maethuvud foer infraroed fuktmaetare. Download PDFInfo
- Publication number
- FI72603B FI72603B FI823667A FI823667A FI72603B FI 72603 B FI72603 B FI 72603B FI 823667 A FI823667 A FI 823667A FI 823667 A FI823667 A FI 823667A FI 72603 B FI72603 B FI 72603B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- infrared
- lens
- detector
- radiation
- source
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
1 72603
INFRAPUNAKOSTEUSMITTARIN MITTAPM
Keksintö liittyy laitteeseen, jolla voidaan mitata materiaalin vesipitoisuutta eli kosteutta infrapunasäteilyn takaisin-5 sirontaan perustuen. Keksinnön kohteena on mittalaitteen mittapää, jolla infrapunasäteily johdetaan tutkittavan aineen sisälle ja jolla sironnut säteily tuodaan aineen sisältä mittauselektroniikalla analysoitavaksi.
10 Infrapunasäteilyn takaisinsirontaan perustuva, mittaus- ja referenssiaallonpituutta käyttävä, kosteusmittausmenetelmä on yleisesti tunnettu ja siihen perustuvia laitteita on kaupallisesti tarjolla useita. Nämä laitteet on kuitenkin suunniteltu mittaamaan aineen kosteutta itse ainetta koskettamatta 15 ja ne on tyypillisesti tarkoitettu kiinteästi asennettaviksi kuljetushihnan yhteyteen. Pinnalta tapahtuvan mittauksen varjopuolena on, että materiaalin kosteusprosentti voi olla merkittävästi erilainen pintakerroksissa kuin sisällä. Toisaalta materiaalia koskettamatta mittaava menetelmä on herkkä 20 ympäristöstä tulevan säteilyn aiheuttamille häiriöille ja mittausetäisyyden vaihtelulle. Infrapunasäteilyn takaisinsirontaan perustuvan kosteusmittausmenetelmän soveltamista kannettavaan, kenttäkelpoiseen mittalaitteeseen on vaikeuttanut mittalaitteessa tarvittava monimutkainen ja liikkuvia 25 osia sisältävä mekaaninen rakenne.
Kosteuden mittaamiseen materiaalin sisällä on kokeiltu lukuisia menetelmiä esimerkiksi dielektrisyysvakion mittaukseen perustuvaa menetelmää, mikroaaltoabsorbtioon perustuvaa mene-30 telmää ja radioaktiivisen säteilyn absorbtioon perustuvaa menetelmää. Erilaisia kosteudenmittauslaitteita on esitetty esim. US-patenttijulkaisuissa 4 171 918, 3 557 619, 3 263 553, 3 141 094, DK-kuulutusjulkaisussa 117 458 ja CH-patentti-julkaisussa 528 079. Kaikilla näillä menetelmillä on kuiten-35 kin jo ko. tarkkuutensa, hintansa tai työturvallisuusseikko-jen takia varjopuolia.
72603 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan infrapuna-säteilyn takaisinsirontaan perustuva mittalaite, joka poistaa edellämainitut epäkohdat, on kannettava ja kenttäkel-poinen ja jolla voidaan luotettavasti, yksinkertaisesti ja 5 tarkasti mitata kosteutta materiaalin sisällä. Keksintö soveltuu myös muun aineen kuin veden pitoisuuden mittaamiseen toisessa aineessa.
Keksinnön tarkoitus saavutetaan laitteella, jolle on tunnus-10 omaista se mitä patenttivaatimuksissa on esitetty.
Seuraavaksi keksintöä selvitetään viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa 15 Kuvio 1 esittää keksinnön erästä sovellutusmuotoa poikkileikkauksena.
Kuvio 2 esittää keksinnön sovellutusmuotoa, jossa käytetään optista kuitukaapelia.
20
Infrapunasäteily lähetetään lähteestä 1 linssin tai linssien 2 ja ikkunan tai linssin 3 kautta tutkittavan materiaalin 9 sisään. Mittapään runko 7 työnnetään tutkittavan materiaalin sisään siten, että koko ikkuna tai linssi 3 25 peittyy materiaalilla 9. Materiaalista takaisinsiroava infrapunasäteily johdetaan ikkunan tai linssin 3 ja linssin tai linssien 4 kautta kaksikanavaiselle infrapunailmaisimel-le 5. Infrapunailmaisimen antama sähköinen signaali käsitellään mittaustuloksen esillesaamiseksi ohjaus- ja analysointi-30 elektroniikassa 8.
Infrapunalähde 1 moduloidaan sähköisesti ja moduloidun säteilyn intensiteetti stabiloidaan vakio-ohjaussignaalia käyttämällä tai referenssidetektorin 6 antaman signaalin 35 perusteella. Infrapunailmaisin 5 sisältää kaksi erillistä infrapunadetektorielementtiä, kummallekin elementille oman interferenssisuotimen sekä lämpötilariippuvan elimen. Inter-ferenssisuotimilla erotetaan tutkittavasta materiaalista 9 3 72603 takaisinsiroavasta infrapunasäteilystä mittauksessa analysoitavat aallonpituudet. Lämpötilariippuvalla elimellä tarkkaillaan infrapunailmaisimen 5 lämpötilaa ja tarvittaessa korjataan ilmaisimen 5 antaman sähköisen signaalin 5 lämpötilariippuvuus.
Edellä kuvatunlaista kaksikanavaista infrapunailmaisinta 5 ja infrapunalähteen 1 sähköistä modulointia käyttämällä mittalaitteen optinen ja mekaaninen rakenne saadaan yksin-10 kertaiseksi, kestäväksi ja kenttäkäyttöön soveltuvaksi verrattuna aikaisempiin infrapunasäteilyn takaisinsirontaan perustuviin mittalaitteisiin, joissa käytetään pyörivää interferenssisuodinkiekkoa.
15 Materiaalin sisään työnnettävä mittapään osa voidaan konstru oida optisia kuitukaapeleita (10, 11) käyttäen, jolloin infrapunasäteily johdetaan tutkittavan materiaalin 9 sisään valokuitua 10 pitkin ja peilin 12 ja ikkunan tai linssin 13 kautta. Materiaalin sisään työnnettävä mittapään osa on 20 rakennettu runkorakenteen 14 sisään. Materiaalista takaisin- siroava infrapunasäteily johdetaan ikkunan tai linssin 13 ja peilin 12 kautta valokuituun 11, jota pitkin säteily kulkee edellä kuvatun kaltaiselle kaksikanavaiselle infra-punadetektorille 5.
25
Edellä on selostettu tämän keksinnön edullisina pidettyjä suoritusmuotoja oheisissa suoritusesimerkeissä, mutta alan asiantuntija pystyy toteuttamaan muitakin sopivia muunelmia tähän keksintöön pysyttäessä seuraavassa esitettävien 30 patenttivaatimusten puitteissa.
Claims (6)
1. Infrapunakosteusmittalaite, johon kuuluvat infrapu-nalähde (1), infrapunasäteilyn ohjausoptiikka (2 - 4), 5 kaksikanavainen infrapunadetektori (5), lähteen emit toiman säteilyn stabilointiin käytetty referenssidetek-tori (6), runko (7) sekä ohjaus- ja analysointilaite (8) tunnettu siitä, että säteilyä heikosti läpäisevän materiaalin vesipitoisuus mitataan infrapuna-10 säteilyn takaisinsirontaan perustuen kahta tai useampaa aallonpituusaluetta samanaikaisesti käyttäen materiaalin sisälle työnnettävällä mittauspäällä, jonka muodostavat runko (7) ja rungon sisälle sijoitettu sähköisesti moduloitu ja modulointisignaalin vakiointiin tai 15 referenssidetektorin (6) antamaan takaisinkytkentäsig- naaliin perustuen stabiloitu infrapunalähde (1), linssi tai linssit (2, 4), ikkuna tai linssi (3) sekä kaksikanavainen, kaksi erillistä infrapunadetektorielementtiä, kaksi erillistä interferenssisuodinta ja lämpötilariip-20 puvan elimen sisältävä infrapunadetektori (5) siten, että infrapunasäteily johdetaan lähteestä (1) linssin tai linssien (2) ja ikkunan tai linssin (3) kautta tutkittavaan materiaaliin (9) ja tutkittavasta materiaalista takaisinsiroava infrapunasäteily johdetaan 25 ikkunan tai linssin (3) ja linssin tai linssien (4) kautta infrapunadetektorille (5) ja detektorin (5) antamat sähköiset signaalit analysoidaan kosteuspitoi-suustuloksen esillesaamiseksi lähteen (1) modulointi-signaaliin sähköisesti synkronoidulla analysointilait-30 teella (8).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnet- t u siitä, että infrapunadetektorin (5) lämpötila stabiloidaan detektorin (5) sisään asennetulla jäähdy- 35 tys/länunitinelementillä.
3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen laite tunnettu siitä, että käytetään kolmi- tai useampika-navaista infrapunadetektoria (5). 5 72603
4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen laite tunnettu siitä, että tutkittavan materiaalin (9) sisään työnnettävä mittauspään osa konstruoidaan optista kaapelia (10, 11) käyttäen. 5
5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen laite tunnettu siitä, että laitetta käytetään muun aineen kuin veden pitoisuuden mittaamiseen toisessa aineessa.
6 72603
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI814150A FI65143C (fi) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Maethuvud foer infraroedhygrometer |
| FI814150 | 1981-12-23 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI823667A0 FI823667A0 (fi) | 1982-10-27 |
| FI823667L FI823667L (fi) | 1983-06-24 |
| FI72603B true FI72603B (fi) | 1987-02-27 |
| FI72603C FI72603C (fi) | 1987-06-08 |
Family
ID=8514970
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI814150A FI65143C (fi) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Maethuvud foer infraroedhygrometer |
| FI823667A FI72603C (fi) | 1981-12-23 | 1982-10-27 | Maethuvud foer infraroed fuktmaetare. |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI814150A FI65143C (fi) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Maethuvud foer infraroedhygrometer |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0096696B1 (fi) |
| CA (1) | CA1216760A (fi) |
| DE (1) | DE3275870D1 (fi) |
| FI (2) | FI65143C (fi) |
| IE (1) | IE53682B1 (fi) |
| WO (1) | WO1983002326A1 (fi) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1201299A (en) * | 1982-11-29 | 1986-03-04 | Albert Brunsting | Optical readhead |
| EP0206433B1 (en) * | 1985-06-25 | 1993-05-05 | The Dow Chemical Company | Methods for measuring the light absorbance of a fluid medium |
| US5128882A (en) * | 1990-08-22 | 1992-07-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Device for measuring reflectance and fluorescence of in-situ soil |
| DE4040101A1 (de) * | 1990-12-14 | 1992-06-17 | Siemens Ag | Materialfeuchte-messverfahren, verwendung und messeinrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| WO1994007127A1 (en) * | 1992-09-14 | 1994-03-31 | Sippican, Inc. | Apparatus and method for measuring chemical concentrations |
| SE502148C2 (sv) * | 1993-12-03 | 1995-08-28 | Bexelius | Anordning för mätning av mängden fast substans i ett fluidum med ljus |
| CN1036679C (zh) * | 1994-01-31 | 1997-12-10 | 浙江大学 | 电斩光近红外水分仪 |
| US5739536A (en) * | 1995-12-14 | 1998-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optic infrared cone penetrometer system |
| AU2006264210B2 (en) * | 2005-06-27 | 2010-07-22 | Colin Jeffress | Spectroscopic lance for bulk sampling |
| WO2007000018A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | Colin Jeffress | Spectroscopic lance for bulk sampling |
| FR2918458B1 (fr) | 2007-07-06 | 2012-07-20 | Univ Toulouse Le Mirail | Dispositif de mesure non destructive de l'hydratation d'un vegetal dans son environnement naturel |
| SE532397C2 (sv) * | 2008-10-09 | 2010-01-12 | Microfluid Ab | Vätskefilmmätare |
| DE102010030131B4 (de) * | 2010-06-15 | 2011-12-29 | Dow Deutschland Anlagengesellschaft Mbh | Handgerät sowie Verfahren zum Untersuchen eines korrosionsanfälligen metallischen Gegenstands auf Korrosion |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3141094A (en) * | 1960-10-27 | 1964-07-14 | Beckman Instruments Inc | Photoelectric immersion probe |
| US3263553A (en) * | 1961-12-12 | 1966-08-02 | Warner Lambert Pharmaceutical | Photoelectric immersion probe |
| US3557619A (en) * | 1969-03-17 | 1971-01-26 | Phys Chemical Research Corp | Humidity measuring method and apparatus |
| FR2050928A5 (fi) * | 1969-06-30 | 1971-04-02 | Thomson Csf | |
| DE2034344A1 (de) * | 1970-07-10 | 1972-01-13 | Ulrich H | Einrichtung zur Messung physikalischer Großen durch Messung der Intensität eines Lichtstrahlenbundels |
| CA1089252A (en) * | 1976-10-18 | 1980-11-11 | John M. Sperinde | Optical catheter not requiring individual calibration |
-
1981
- 1981-12-23 FI FI814150A patent/FI65143C/fi not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-10-27 FI FI823667A patent/FI72603C/fi not_active IP Right Cessation
- 1982-12-22 EP EP83900190A patent/EP0096696B1/en not_active Expired
- 1982-12-22 DE DE8383900190T patent/DE3275870D1/de not_active Expired
- 1982-12-22 WO PCT/FI1982/000067 patent/WO1983002326A1/en active IP Right Grant
- 1982-12-23 IE IE307482A patent/IE53682B1/en not_active IP Right Cessation
- 1982-12-23 CA CA000418484A patent/CA1216760A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1983002326A1 (en) | 1983-07-07 |
| IE53682B1 (en) | 1989-01-04 |
| FI65143C (fi) | 1984-03-12 |
| EP0096696A1 (en) | 1983-12-28 |
| CA1216760A (en) | 1987-01-20 |
| IE823074L (en) | 1983-06-23 |
| DE3275870D1 (en) | 1987-04-30 |
| FI72603C (fi) | 1987-06-08 |
| FI814150L (fi) | 1983-06-24 |
| FI823667A0 (fi) | 1982-10-27 |
| FI65143B (fi) | 1983-11-30 |
| EP0096696B1 (en) | 1987-03-25 |
| FI823667L (fi) | 1983-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI72603B (fi) | Maethuvud foer infraroed fuktmaetare. | |
| EP0214040A3 (en) | Fiber-optic sensor and method of use | |
| FI964263A0 (fi) | Menetelmä ja laite glukoosin analysoimiseksi biologisesta näytteestä | |
| CA1308935C (en) | Distributed temperature sensor using an optical fibre as sensing element | |
| EP0283285A3 (en) | Method and apparatus for monitoring analytes in fluids | |
| KR19990029895A (ko) | 특정성분의 농도측정장치 및 농도측정방법 | |
| CA2843536C (en) | Head for an evanescent-wave fibre-optic sensor | |
| US9976950B2 (en) | Optical detector module, measurement system and method of detecting presence of a substance in a test material | |
| JP2894364B2 (ja) | 光学的測定装置 | |
| JPH11248622A (ja) | 尿検査装置 | |
| JPS59218936A (ja) | 遠隔分光分析装置 | |
| ATE481626T1 (de) | Analytische mengenbestimmung und prozesssteuerung | |
| RU2113711C1 (ru) | Инфракрасный измеритель влажности продуктов и материалов | |
| NL8400451A (nl) | Optische concentratie- en deeltjesgroottemeter. | |
| HUT59489A (en) | Sensor for detecting absorption of the electromagnetic radiation | |
| JPS57111435A (en) | Measuring device for absorption intensity of infrared ray by atr method | |
| EA038299B1 (ru) | Инфракрасный волоконно-оптический датчик для определения количества влаги в трансформаторном масле | |
| RU2003974C1 (ru) | Устройство дл определени концентрации компонент взвесей в многокомпонентных системах | |
| RU2230299C1 (ru) | Спектроанализатор | |
| RU94021135A (ru) | Устройство для определения концентрации частиц в потоке жидкости или газа | |
| CA1210507A (en) | Method and apparatus for measuring temperature profile with a single optical fiber | |
| Driver et al. | Fiber-remote reflectance spectroscopy with an optimized diffuse reflectance sensor system | |
| JPS59229698A (ja) | 光学的測定装置 | |
| JPS6321534A (ja) | 光フアイバの評価方法 | |
| RU94019329A (ru) | Устройство для измерения концентрации и способ ее измерения |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS |