JP2001255285A - マイクロ波式濃度計 - Google Patents
マイクロ波式濃度計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】検出用管体の口径が小さくなっても、必要な濃
度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度を極めて精
度よく測定すること。 【解決手段】内部を流体が流れる検出用管体１に、マイ
クロ波送信系２８とマイクロ波受信系２９を対向配置
し、検出用管体１内を流れる流体中にマイクロ波を伝播
させて得られる速度変化から、流体の濃度を測定するマ
イクロ波式濃度計において、マイクロ波送信系２８とマ
イクロ波受信系２９とを結ぶ直線が、検出用管体１の管
軸に対して直交しない所定の角度をもって交わるよう
に、マイクロ波送信系２８およびマイクロ波受信系２９
を配置する。
度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度を極めて精
度よく測定すること。 【解決手段】内部を流体が流れる検出用管体１に、マイ
クロ波送信系２８とマイクロ波受信系２９を対向配置
し、検出用管体１内を流れる流体中にマイクロ波を伝播
させて得られる速度変化から、流体の濃度を測定するマ
イクロ波式濃度計において、マイクロ波送信系２８とマ
イクロ波受信系２９とを結ぶ直線が、検出用管体１の管
軸に対して直交しない所定の角度をもって交わるよう
に、マイクロ波送信系２８およびマイクロ波受信系２９
を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固形物・懸濁物質
の濃度、例えば汚泥、パルプ、その他種々の物質を含む
被測定流体や種々の溶解性物質の濃度を測定するマイク
ロ波を用いた濃度計に係り、特に検出用管体の口径が小
さくなっても、必要な濃度測定分解能を確保して、被測
定流体の濃度を極めて精度よく測定できるようにしたマ
イクロ波式濃度計に関するものである。
の濃度、例えば汚泥、パルプ、その他種々の物質を含む
被測定流体や種々の溶解性物質の濃度を測定するマイク
ロ波を用いた濃度計に係り、特に検出用管体の口径が小
さくなっても、必要な濃度測定分解能を確保して、被測
定流体の濃度を極めて精度よく測定できるようにしたマ
イクロ波式濃度計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、被測定流体中の固形物・懸濁
物質の濃度を測定する一つの方法として、被測定流体の
一部をサンプリングし、その被測定流体を蒸発させて残
滓の重量を計るという原始的な方法がある。
物質の濃度を測定する一つの方法として、被測定流体の
一部をサンプリングし、その被測定流体を蒸発させて残
滓の重量を計るという原始的な方法がある。
【０００３】しかしながら、このような方法では、測定
に時間がかかり、自動化を図ることは困難である。
に時間がかかり、自動化を図ることは困難である。
【０００４】そのため、濃度計として多種のセンサが実
用化されている。
用化されている。
【０００５】その一つとして、被測定流体の濃度を測定
する場合に、例えば超音波の減衰を測定して濃度を求め
る超音波式濃度計や、光を用いて透過光減衰率や散乱光
増加率を測定して濃度を求める光学式濃度計が、多く用
いられてきている。
する場合に、例えば超音波の減衰を測定して濃度を求め
る超音波式濃度計や、光を用いて透過光減衰率や散乱光
増加率を測定して濃度を求める光学式濃度計が、多く用
いられてきている。
【０００６】超音波は、液体中に比べ、気体中で減衰率
が非常に大きくなる。このため、流体中に気泡が混入し
た場合の超音波減衰率は、懸濁物質による減衰よりも格
段に大きくなる。この結果、測定不能になったり、実際
の濃度よりも高い測定結果が出る等、測定精度に大きく
影響する。
が非常に大きくなる。このため、流体中に気泡が混入し
た場合の超音波減衰率は、懸濁物質による減衰よりも格
段に大きくなる。この結果、測定不能になったり、実際
の濃度よりも高い測定結果が出る等、測定精度に大きく
影響する。
【０００７】そこで、気泡の影響を受け難くするため
に、所定のサンプリング周期毎に被測定流体を加圧消泡
室に取り込んだ後、加圧して気泡を溶解させた後、被測
定流体の濃度を測定する消泡式超音波濃度計も提案され
てきている。
に、所定のサンプリング周期毎に被測定流体を加圧消泡
室に取り込んだ後、加圧して気泡を溶解させた後、被測
定流体の濃度を測定する消泡式超音波濃度計も提案され
てきている。
【０００８】しかしながら、この種の消泡式超音波濃度
計では、連続的な濃度測定が行なえないこと、被測定流
体をサンプリングしたり、加圧する必要があるため、機
械的な可動部が必要となり、信頼性・保守性の点で問題
がある。
計では、連続的な濃度測定が行なえないこと、被測定流
体をサンプリングしたり、加圧する必要があるため、機
械的な可動部が必要となり、信頼性・保守性の点で問題
がある。
【０００９】一方、光学式濃度計は、光を入射する、あ
るいは受光する光学窓に汚れが付着すると、その影響を
大きく受けて、測定誤差が大きくなる。
るいは受光する光学窓に汚れが付着すると、その影響を
大きく受けて、測定誤差が大きくなる。
【００１０】そこで近年では、気泡や汚れの付着の影響
を受け難い濃度計として、マイクロ波を用いて濃度を測
定するマイクロ波式濃度計が開発されてきている。
を受け難い濃度計として、マイクロ波を用いて濃度を測
定するマイクロ波式濃度計が開発されてきている。
【００１１】このマイクロ波濃度計は、被測定流体中に
マイクロ波を伝播させて得られる速度変化から、被測定
流体中の被測定物質の濃度を測定するものであるるすな
わち、このマイクロ波濃度計は、より具体的には、マイ
クロ波の位相が被測定流体中の被測定物質の濃度にほぼ
比例した遅れを生じることから、マイクロ波の位相遅れ
を計測することによって、被測定流体中の被測定物質の
濃度を計測するものである。
マイクロ波を伝播させて得られる速度変化から、被測定
流体中の被測定物質の濃度を測定するものであるるすな
わち、このマイクロ波濃度計は、より具体的には、マイ
クロ波の位相が被測定流体中の被測定物質の濃度にほぼ
比例した遅れを生じることから、マイクロ波の位相遅れ
を計測することによって、被測定流体中の被測定物質の
濃度を計測するものである。
【００１２】図２は、この種のマイクロ波を用いた濃度
計の基本的な構成例を示すブロック図である。
計の基本的な構成例を示すブロック図である。
【００１３】図２において、内部を流体が流れる検出用
管体１に、マイクロ波送信系とマイクロ波受信系である
マイクロ波送信アンテナ１１とマイクロ波受信アンテナ
１２を対向配置する。
管体１に、マイクロ波送信系とマイクロ波受信系である
マイクロ波送信アンテナ１１とマイクロ波受信アンテナ
１２を対向配置する。
【００１４】また、マイクロ波発振器１３から発射され
たマイクロ波が、パワースプリッタ１４−マイクロ波送
信アンテナ１１−管内流体一マイクロ波受信アンテナ１
２を通って、位相遅れ測定回路１５に導入される第１の
経路と、同じくマイクロ波発振器１３から発射されたマ
イクロ波が、パワースプリッタ１４を通って、位相遅れ
測定回路１５に導入される第２の経路とを形成する。
たマイクロ波が、パワースプリッタ１４−マイクロ波送
信アンテナ１１−管内流体一マイクロ波受信アンテナ１
２を通って、位相遅れ測定回路１５に導入される第１の
経路と、同じくマイクロ波発振器１３から発射されたマ
イクロ波が、パワースプリッタ１４を通って、位相遅れ
測定回路１５に導入される第２の経路とを形成する。
【００１５】さらに、位相遅れ測定回路１５において、
第２の経路を経由して直接受信するマイクロ波（図３の
(a)）に対する、第１の経路を伝播してくるマイクロ波
（図３の(c)）の位相遅れθ2と、検出用管体１内に基準
となる流体(例えば水道水)を充填して、被測定流体の場
合と同じ条件で測定した時のマイクロ波（図３の(a)と
(b)）の位相遅れθ1とを比較し、両者の位相差△θ=θ2
−θ1を求める。
第２の経路を経由して直接受信するマイクロ波（図３の
(a)）に対する、第１の経路を伝播してくるマイクロ波
（図３の(c)）の位相遅れθ2と、検出用管体１内に基準
となる流体(例えば水道水)を充填して、被測定流体の場
合と同じ条件で測定した時のマイクロ波（図３の(a)と
(b)）の位相遅れθ1とを比較し、両者の位相差△θ=θ2
−θ1を求める。
【００１６】そして、濃度演算回路１６において、あら
かじめ定めておいた既知濃度と位相差△θとの関係を示
す検量線を用いることにより、被測定流体の濃度を求め
ることができる。
かじめ定めておいた既知濃度と位相差△θとの関係を示
す検量線を用いることにより、被測定流体の濃度を求め
ることができる。
【００１７】すなわち、濃度と位相差の関係は、 Ｘ＝Ｃ×△θ ……（式１） と求めることができる。
【００１８】ただし、 Ｘ：濃度 Ｃ：係数 上記位相差△θは、次のような理論式から求めることが
できる。
できる。
【００１９】
【数１】
【００２０】ただし、 Ｃo:真空中でのマイクロ波の伝播速度 ｄ:被測定流体層の厚さ(検出用管体１の内径に相当す
る) ω:入射するマイクロ波の角周波数 εo:真空の誘電率 εw：ゼロ水の比誘電率 εs:被測定流体の比誘電率 σw:ゼロ水の導電率 σ:被測定流体の導電率 そして、濃度演算回路１６で求めた被測定流体の濃度
を、信号変換出力回路１８へ入力して濃度測定値に変換
して出力する。
る) ω:入射するマイクロ波の角周波数 εo:真空の誘電率 εw：ゼロ水の比誘電率 εs:被測定流体の比誘電率 σw:ゼロ水の導電率 σ:被測定流体の導電率 そして、濃度演算回路１６で求めた被測定流体の濃度
を、信号変換出力回路１８へ入力して濃度測定値に変換
して出力する。
【００２１】以上のように、マイクロ波式濃度計は、マ
イクロ波の減衰を測定する方式ではなく、位相差(位相
遅れの差)を測定する方式であり、またマイクロ波を入
射あるいは受波する窓部は透明である必要はないため、
気泡や汚れの付着の影響を受け難く、しかも連続的に濃
度を測定することができる。これを実現するための具体
的手段が、例えば“特開平５−３２２８０１号公報”に
記載されている。
イクロ波の減衰を測定する方式ではなく、位相差(位相
遅れの差)を測定する方式であり、またマイクロ波を入
射あるいは受波する窓部は透明である必要はないため、
気泡や汚れの付着の影響を受け難く、しかも連続的に濃
度を測定することができる。これを実現するための具体
的手段が、例えば“特開平５−３２２８０１号公報”に
記載されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなマイクロ波式濃度計においては、被測定流体層
の厚さｄ、すなわち小口径配管内部の濃度を測定しよう
とする場合、（式２）からわかるように、位相差△θは
被測定流体層の厚さｄに比例することから、検出用管体
１の口径が小さくなるほど濃度測定分解能、すなわち単
位濃度だけ変化した時の位相差△θが小さくなってしま
う。その結果、被測定流体の濃度の測定精度が低下する
ことになる。
たようなマイクロ波式濃度計においては、被測定流体層
の厚さｄ、すなわち小口径配管内部の濃度を測定しよう
とする場合、（式２）からわかるように、位相差△θは
被測定流体層の厚さｄに比例することから、検出用管体
１の口径が小さくなるほど濃度測定分解能、すなわち単
位濃度だけ変化した時の位相差△θが小さくなってしま
う。その結果、被測定流体の濃度の測定精度が低下する
ことになる。
【００２３】本発明の目的は、検出用管体の口径が小さ
くなっても、必要な濃度測定分解能を確保して、被測定
流体の濃度を極めて精度よく測定することが可能なマイ
クロ波濃度計を提供することにある。
くなっても、必要な濃度測定分解能を確保して、被測定
流体の濃度を極めて精度よく測定することが可能なマイ
クロ波濃度計を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する発明では、内部を流体が流れ
る検出用管体に、マイクロ波送信系とマイクロ波受信系
を対向配置し、検出用管体内を流れる流体中にマイクロ
波を伝播させて得られる速度変化から、流体の濃度を測
定するマイクロ波式濃度計において、マイクロ波送信系
とマイクロ波受信系とを結ぶ直線が、検出用管体の管軸
に対して直交しない所定の角度をもって交わるように、
マイクロ波送信系およびマイクロ波受信系を配置してい
る。
めに、請求項１に対応する発明では、内部を流体が流れ
る検出用管体に、マイクロ波送信系とマイクロ波受信系
を対向配置し、検出用管体内を流れる流体中にマイクロ
波を伝播させて得られる速度変化から、流体の濃度を測
定するマイクロ波式濃度計において、マイクロ波送信系
とマイクロ波受信系とを結ぶ直線が、検出用管体の管軸
に対して直交しない所定の角度をもって交わるように、
マイクロ波送信系およびマイクロ波受信系を配置してい
る。
【００２５】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明のマイクロ波式濃度計におい
て、検出用管体内を流れる流体中にマイクロ波を伝播さ
せて得られる速度変化から流体の濃度を測定する手段と
しては、検出用管体内を流れる基準となる流体中にマイ
クロ波を伝播させて得られる第１の位相遅れθ1と、検
出用管体内を流れる被測定物質を含む被測定流体中にマ
イクロ波を伝播させて得られる第２の位相遅れθ2とか
ら、両者の位相差△θ=θ2−θ1を求め、当該位相差△
θから被測定流体中の被測定物質の濃度を測定するよう
にしている。
請求項１に対応する発明のマイクロ波式濃度計におい
て、検出用管体内を流れる流体中にマイクロ波を伝播さ
せて得られる速度変化から流体の濃度を測定する手段と
しては、検出用管体内を流れる基準となる流体中にマイ
クロ波を伝播させて得られる第１の位相遅れθ1と、検
出用管体内を流れる被測定物質を含む被測定流体中にマ
イクロ波を伝播させて得られる第２の位相遅れθ2とか
ら、両者の位相差△θ=θ2−θ1を求め、当該位相差△
θから被測定流体中の被測定物質の濃度を測定するよう
にしている。
【００２６】従って、請求項１および請求項２に対応す
る発明のマイクロ波式濃度計においては、マイクロ波送
信系とマイクロ波受信系とを結ぶ直線が、検出用管体の
管軸に対して直交しない所定の角度をもって交わるよう
に、マイクロ波送信系およびマイクロ波受信系を配置す
ることにより、検出用管体の口径が小さくなっても、必
要な濃度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度を極
めて精度よく測定することができる。
る発明のマイクロ波式濃度計においては、マイクロ波送
信系とマイクロ波受信系とを結ぶ直線が、検出用管体の
管軸に対して直交しない所定の角度をもって交わるよう
に、マイクロ波送信系およびマイクロ波受信系を配置す
ることにより、検出用管体の口径が小さくなっても、必
要な濃度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度を極
めて精度よく測定することができる。
【００２７】すなわち、例えば検出用管体の内径をＤ、
マイクロ波送信系とマイクロ波受信系の中心問距離をＬ
とすると、マイクロ波送信系からマイクロ波受信系まで
のマイクロ波伝播距離(マイクロ波送信系とマイクロ波
受信系とを結ぶ直線距離)ｄは、 ｄ＝（Ｌ2＋Ｄ2）1/2 となり、マイクロ波送信系とマイクロ波受信系の中心問
距離Ｌを適切に選択することにより、必要な濃度測定分
解能を得られるようにｄ＞Ｌとすることができる。
マイクロ波送信系とマイクロ波受信系の中心問距離をＬ
とすると、マイクロ波送信系からマイクロ波受信系まで
のマイクロ波伝播距離(マイクロ波送信系とマイクロ波
受信系とを結ぶ直線距離)ｄは、 ｄ＝（Ｌ2＋Ｄ2）1/2 となり、マイクロ波送信系とマイクロ波受信系の中心問
距離Ｌを適切に選択することにより、必要な濃度測定分
解能を得られるようにｄ＞Ｌとすることができる。
【００２８】よって、このようなマイクロ波送信系およ
びマイクロ波受信系の配置構成をとることにより、検出
用管体の曲がりを作ることなく（曲がりがあると、被測
定流体中の固形分が堆積し易く、検出用管体内部の清掃
等の保守頻度が高くなる）マイクロ波伝播距離ｄを長く
することができ、検出用管体の口径が小さくなっても、
濃度測定分解能を高めることができる。
びマイクロ波受信系の配置構成をとることにより、検出
用管体の曲がりを作ることなく（曲がりがあると、被測
定流体中の固形分が堆積し易く、検出用管体内部の清掃
等の保守頻度が高くなる）マイクロ波伝播距離ｄを長く
することができ、検出用管体の口径が小さくなっても、
濃度測定分解能を高めることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。
いて図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】図１は、本実施の形態によるマイクロ波式
濃度計の要部構成例を示す概要図であり、図２と同一要
素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。
濃度計の要部構成例を示す概要図であり、図２と同一要
素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。
【００３１】図１において、検出用管体１の管軸を挟ん
で両側に、図１に示すように、それぞれマイクロ波送
信，受信用の開口窓部２３ａ，２３ａ'を形成し、この
開口窓部２３ａ，２３ａ'に、気密用シールパッキン２
３ｂ，２３ｂ'を介して、アンテナ取り付け用板２３
ｃ，２３ｃ'を取り付けている。
で両側に、図１に示すように、それぞれマイクロ波送
信，受信用の開口窓部２３ａ，２３ａ'を形成し、この
開口窓部２３ａ，２３ａ'に、気密用シールパッキン２
３ｂ，２３ｂ'を介して、アンテナ取り付け用板２３
ｃ，２３ｃ'を取り付けている。
【００３２】このアンテナ取り付け用板２３ｃ，２３
ｃ'は、図１に示すように、マイクロ波の送信口および
受信口部分の気密を保持するように、絶縁物２３ｄ，２
３ｄ'を嵌合するか、あるいは全体を絶縁物としたもの
を使用する。
ｃ'は、図１に示すように、マイクロ波の送信口および
受信口部分の気密を保持するように、絶縁物２３ｄ，２
３ｄ'を嵌合するか、あるいは全体を絶縁物としたもの
を使用する。
【００３３】また、これらのアンテナ取り付け用板２３
ｃ，２３ｃ'には、それぞれ個別にマイクロ波送信用ア
ンテナ２８およびマイクロ波受信用アンテナ２９を取り
付けている。
ｃ，２３ｃ'には、それぞれ個別にマイクロ波送信用ア
ンテナ２８およびマイクロ波受信用アンテナ２９を取り
付けている。
【００３４】さらに、マイクロ波送信用アンテナ２８お
よびマイクロ波受信用アンテナ２９は、それぞれの中心
点を結ぶ直線が、検出用管体１の管軸に対して直交しな
い所定の角度をもって交わるように、斜めに配置してい
る。
よびマイクロ波受信用アンテナ２９は、それぞれの中心
点を結ぶ直線が、検出用管体１の管軸に対して直交しな
い所定の角度をもって交わるように、斜めに配置してい
る。
【００３５】なお、これらのマイクロ波送信用アンテナ
２８，マイクロ波受信用アンテナ２９の開口部２８'，
２９'には、アンテナ自体を小型化するために、誘電体
３０，３０'を充填している。
２８，マイクロ波受信用アンテナ２９の開口部２８'，
２９'には、アンテナ自体を小型化するために、誘電体
３０，３０'を充填している。
【００３６】次に、以上のように構成した本実施の形態
によるマイクロ波式濃度計の作用について説明する。
によるマイクロ波式濃度計の作用について説明する。
【００３７】図１において、例えば検出用管体１の内径
Ｄを５０ｍｍとした場合には、マイクロ波送信用アンテ
ナ２８とマイクロ波受信用アンテナ２９の中心間距離Ｌ
を５８ｍｍとすると、マイクロ波送信用アンテナ２８か
らマイクロ波受信用アンテナ２９までのマイクロ波伝播
距離ｄ(流体中の伝播距離として開口窓部２３a，２３a'
の接液面中心間距離とする)は、ｄ＝（Ｌ2＋Ｄ2）1/2＝
７６ｍｍとなり、マイクロ波送信用アンテナ２８とマイ
クロ波受信用アンテナ２９の中心間距離Ｌを適切に選択
することにより、必要な濃度測定分解能を得られるよう
にｄ＞Ｌとすることができる。
Ｄを５０ｍｍとした場合には、マイクロ波送信用アンテ
ナ２８とマイクロ波受信用アンテナ２９の中心間距離Ｌ
を５８ｍｍとすると、マイクロ波送信用アンテナ２８か
らマイクロ波受信用アンテナ２９までのマイクロ波伝播
距離ｄ(流体中の伝播距離として開口窓部２３a，２３a'
の接液面中心間距離とする)は、ｄ＝（Ｌ2＋Ｄ2）1/2＝
７６ｍｍとなり、マイクロ波送信用アンテナ２８とマイ
クロ波受信用アンテナ２９の中心間距離Ｌを適切に選択
することにより、必要な濃度測定分解能を得られるよう
にｄ＞Ｌとすることができる。
【００３８】従って、マイクロ波送信用アンテナ２８と
マイクロ波受信用アンテナ２９の中心間を結ぶ直線が、
検出用管体１の管軸に対して直交しない所定の角度をも
って交わるように、マイクロ波送信用アンテナ２８およ
びマイクロ波受信用アンテナ２９を配置することによ
り、検出用管体１の曲がりを作ることなく（曲がりがあ
ると、被測定流体中の固形分が堆積し易く、検出用管体
１内部の清掃等の保守頻度が高くなる）マイクロ波伝播
距離ｄを長くすることができ、濃度測定分解能を高める
ことができる。
マイクロ波受信用アンテナ２９の中心間を結ぶ直線が、
検出用管体１の管軸に対して直交しない所定の角度をも
って交わるように、マイクロ波送信用アンテナ２８およ
びマイクロ波受信用アンテナ２９を配置することによ
り、検出用管体１の曲がりを作ることなく（曲がりがあ
ると、被測定流体中の固形分が堆積し易く、検出用管体
１内部の清掃等の保守頻度が高くなる）マイクロ波伝播
距離ｄを長くすることができ、濃度測定分解能を高める
ことができる。
【００３９】これにより、検出用管体１の口径が小さく
なっても、濃度測定分解能を高めることができる。
なっても、濃度測定分解能を高めることができる。
【００４０】上述したように、本実施の形態によるマイ
クロ波式濃度計では、マイクロ波送信用アンテナ２８と
マイクロ波受信用アンテナ２９の中心間を結ぶ直線が、
検出用管体１の管軸に対して直交しない所定の角度をも
って交わるように、マイクロ波送信用アンテナ２８およ
びマイクロ波受信用アンテナ２９を配置するようにして
いるので、検出用管体１の口径が小さくなっても、必要
な濃度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度を極め
て精度よく測定することが可能になる。
クロ波式濃度計では、マイクロ波送信用アンテナ２８と
マイクロ波受信用アンテナ２９の中心間を結ぶ直線が、
検出用管体１の管軸に対して直交しない所定の角度をも
って交わるように、マイクロ波送信用アンテナ２８およ
びマイクロ波受信用アンテナ２９を配置するようにして
いるので、検出用管体１の口径が小さくなっても、必要
な濃度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度を極め
て精度よく測定することが可能になる。
【００４１】（その他の実施の形態）前記実施の形態で
は、検出用管体１内を流れる流体中にマイクロ波を伝播
させて得られる速度変化から流体の濃度を測定する具体
的手段として、検出用管体１内を流れる基準となる流体
中にマイクロ波を伝播させて得られる第１の位相遅れθ
1と、検出用管体１内を流れる被測定物質を含む被測定
流体中にマイクロ波を伝播させて得られる第２の位相遅
れθ2とから、両者の位相差△θ=θ2−θ1を求め、この
位相差△θから被測定流体中の被測定物質の濃度を測定
する場合について説明したが、何らかかる手段に限定さ
れるものではなく、検出用管体１内を流れる流体中にマ
イクロ波を伝播させて得られる速度変化から、流体の濃
度を測定する方式のマイクロ波式濃度計であれば、本発
明を同様に適用して同様の作用効果を得ることが可能で
ある。
は、検出用管体１内を流れる流体中にマイクロ波を伝播
させて得られる速度変化から流体の濃度を測定する具体
的手段として、検出用管体１内を流れる基準となる流体
中にマイクロ波を伝播させて得られる第１の位相遅れθ
1と、検出用管体１内を流れる被測定物質を含む被測定
流体中にマイクロ波を伝播させて得られる第２の位相遅
れθ2とから、両者の位相差△θ=θ2−θ1を求め、この
位相差△θから被測定流体中の被測定物質の濃度を測定
する場合について説明したが、何らかかる手段に限定さ
れるものではなく、検出用管体１内を流れる流体中にマ
イクロ波を伝播させて得られる速度変化から、流体の濃
度を測定する方式のマイクロ波式濃度計であれば、本発
明を同様に適用して同様の作用効果を得ることが可能で
ある。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
波式濃度計によれば、検出用管体の口径が小さくなって
も必要な濃度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度
を極めて精度よく測定することが可能となる。
波式濃度計によれば、検出用管体の口径が小さくなって
も必要な濃度測定分解能を確保して、被測定流体の濃度
を極めて精度よく測定することが可能となる。
【図１】本発明によるマイクロ波式濃度計の一実施の形
態を示す要部概要図。
態を示す要部概要図。
【図２】マイクロ波式濃度計の基本的な構成例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図３】基準となる流体や被測定流体の位相遅れを説明
するための波形図
するための波形図
１…検出用管体 １１…マイクロ波送信アンテナ １２…マイクロ波受信アンテナ １３…マイクロ波発振器 １４…パワースプリッタ １５…位相遅れ測定回路 １６…濃度演算回路 １８…信号変換出力回路 ２３ａ…マイクロ波送信用の開口窓部 ２３ａ'…受信用の開口窓部 ２３ｂ，２３ｂ'…気密用シールパッキン ２３ｃ，２３ｃ'…アンテナ取り付け用板 ２３ｄ，２３ｄ'…絶縁物 ２８…マイクロ波送信用アンテナ ２９…マイクロ波受信用アンテナ ２８'…マイクロ波送信用アンテナ２８の開口部 ２９'…マイクロ波受信用アンテナ２９の開口部 ３０，３０'…誘電体。
Claims (2)
- 【請求項１】 内部を流体が流れる検出用管体に、マイ
クロ波送信系とマイクロ波受信系を対向配置し、前記検
出用管体内を流れる流体中にマイクロ波を伝播させて得
られる速度変化から、前記流体の濃度を測定するマイク
ロ波式濃度計において、 前記マイクロ波送信系とマイクロ波受信系とを結ぶ直線
が、前記検出用管体の管軸に対して直交しない所定の角
度をもって交わるように、前記マイクロ波送信系および
マイクロ波受信系を配置したことを特徴とするマイクロ
波式濃度計。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載のマイクロ波式濃度
計において、 前記検出用管体内を流れる流体中にマイクロ波を伝播さ
せて得られる速度変化から流体の濃度を測定する手段と
しては、 前記検出用管体内を流れる基準となる流体中にマイクロ
波を伝播させて得られる第１の位相遅れθ1と、前記検
出用管体内を流れる被測定物質を含む被測定流体中にマ
イクロ波を伝播させて得られる第２の位相遅れθ2とか
ら、両者の位相差△θ=θ2−θ1を求め、当該位相差△
θから前記被測定流体中の被測定物質の濃度を測定する
ようにしたことを特徴とするマイクロ波式濃度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063882A JP2001255285A (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | マイクロ波式濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063882A JP2001255285A (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | マイクロ波式濃度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001255285A true JP2001255285A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=18583674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000063882A Pending JP2001255285A (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | マイクロ波式濃度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001255285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003139722A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-14 | Toshiba Corp | マイクロ波式濃度計 |
| WO2008000152A1 (fr) * | 2006-06-20 | 2008-01-03 | China Aluminium International Engineering Corporation Limited | Conduite verticale à débitmètre de micro-ondes |
-
2000
- 2000-03-08 JP JP2000063882A patent/JP2001255285A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003139722A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-14 | Toshiba Corp | マイクロ波式濃度計 |
| WO2008000152A1 (fr) * | 2006-06-20 | 2008-01-03 | China Aluminium International Engineering Corporation Limited | Conduite verticale à débitmètre de micro-ondes |
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