JP2003515124A - 濁度計 - Google Patents
濁度計Info
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- JP2003515124A JP2003515124A JP2001538779A JP2001538779A JP2003515124A JP 2003515124 A JP2003515124 A JP 2003515124A JP 2001538779 A JP2001538779 A JP 2001538779A JP 2001538779 A JP2001538779 A JP 2001538779A JP 2003515124 A JP2003515124 A JP 2003515124A
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- light
- light source
- sample
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- 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
- G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
- G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/063—Illuminating optical parts
- G01N2201/0636—Reflectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
複数の室の各々に収容された試料の濁度を順次に測定するために、複数の試験試料室と関連して共通の光源および共通の検出手段が使用される濁度計配列システムが記載される。共通の光源および共通の検出手段を使用するための多くの実施例が記載される。このシステムは最も高価な部材が共有されるために価格効率が良い。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は濁度計、および水(例えば飲料水)の濁度の監視における濁度計の使
用に関するものである。特に、本発明は膜フィルターからの流出水を監視するた
めの濁度計の使用に関するものである。
用に関するものである。特に、本発明は膜フィルターからの流出水を監視するた
めの濁度計の使用に関するものである。
【0002】
(背景技術)
飲料水の生産に使用される多くの水プラントは膜フィルター(例えば、マイク
ロ濾過、ウルトラ濾過およびナノ濾過)を使用している。典型的なウルトラ濾過
用の膜は0.1ミクロン未満の有効孔サイズを有しており、これはほとんど全て
の細菌学的病原体を完璧に除去するだけでなく、ほとんど全てのウィルスを濾過
する能力も有することを意味する。米国カリフォルニア州の健康省および他の州
および連邦局は、ウルトラ濾過技術を採用する水プラントに対してウィルス除去
の信用性を与えることができる手段を考慮中である。これが採用されたならば、
水プラントは飲料水の化学殺菌に伴う費用が節約されることによって非常に大き
な金額を節約できるようになる。
ロ濾過、ウルトラ濾過およびナノ濾過)を使用している。典型的なウルトラ濾過
用の膜は0.1ミクロン未満の有効孔サイズを有しており、これはほとんど全て
の細菌学的病原体を完璧に除去するだけでなく、ほとんど全てのウィルスを濾過
する能力も有することを意味する。米国カリフォルニア州の健康省および他の州
および連邦局は、ウルトラ濾過技術を採用する水プラントに対してウィルス除去
の信用性を与えることができる手段を考慮中である。これが採用されたならば、
水プラントは飲料水の化学殺菌に伴う費用が節約されることによって非常に大き
な金額を節約できるようになる。
【0003】
濾過膜の使用に関連する厳しい欠点は、膜が周期的に機能不良または破壊を生
じることである。典型的には、1つのカートリッジ内に平行な配列で比較的小さ
な直径の無数の細長い膜繊維が収容され、多数(例えば、20〜50の収容棚に
1000以上)のカートリッジが1つの水プラントに同時に使用される。現在、
プラントのオペレータは定期的(例えば、4時間程度の時間毎)に各々の収容棚
をオンラインにして、一端を水中に沈めた状態で他端を通して空気を送り込む。
或る空気圧より低いと、膜が破裂しているか破壊されていない限り、空気は膜を
通過することができない。膜が破壊され、または破裂しているならば、水中に沈
めた端部においてその膜からの気泡の流れが検出される。したがって、機能不良
を起こした膜は確認して機械的に塞ぐことができ、その後カートリッジを作動に
復帰させることができる。この対処方法の主な問題点は、望ましくない物質がカ
ートリッジを通過して流出水に入り込む時間が4〜6時間となることである。
じることである。典型的には、1つのカートリッジ内に平行な配列で比較的小さ
な直径の無数の細長い膜繊維が収容され、多数(例えば、20〜50の収容棚に
1000以上)のカートリッジが1つの水プラントに同時に使用される。現在、
プラントのオペレータは定期的(例えば、4時間程度の時間毎)に各々の収容棚
をオンラインにして、一端を水中に沈めた状態で他端を通して空気を送り込む。
或る空気圧より低いと、膜が破裂しているか破壊されていない限り、空気は膜を
通過することができない。膜が破壊され、または破裂しているならば、水中に沈
めた端部においてその膜からの気泡の流れが検出される。したがって、機能不良
を起こした膜は確認して機械的に塞ぐことができ、その後カートリッジを作動に
復帰させることができる。この対処方法の主な問題点は、望ましくない物質がカ
ートリッジを通過して流出水に入り込む時間が4〜6時間となることである。
【0004】
製造元は水品質のオンライン監視のために濁度計および粒子計数器を備えてい
るが、これらの機器はミクロンよりも小さい粒子に対する感度に一般に欠けてい
る。さらに、完全規模の水プラントは数百個もの膜カートリッジを必要とし、各
々の膜の流出水を監視するための機器費用は非常に高くなる。
るが、これらの機器はミクロンよりも小さい粒子に対する感度に一般に欠けてい
る。さらに、完全規模の水プラントは数百個もの膜カートリッジを必要とし、各
々の膜の流出水を監視するための機器費用は非常に高くなる。
【0005】
これまでは、水のウルトラ濾過に使用される多数の膜の流出水を正確且つ効率
的に監視するためのシステムが提供されていない。
的に監視するためのシステムが提供されていない。
【0006】
(発明の開示)
本発明の目的は、膜濾過プラントを構成する複数の膜カートリッジの流出水を
効率的に監視する濁度計システムを提供することである。
効率的に監視する濁度計システムを提供することである。
【0007】
本発明の他の目的は、複数の試料室が使用される濁度計システムを提供するこ
とである。
とである。
【0008】
本発明のさらに他の目的は、試料室の配列を備え、共通の光源および共通の検
出器で別々の試料室に収容されている別々の液体試料の濁度を試験する濁度計シ
ステムを提供することである。
出器で別々の試料室に収容されている別々の液体試料の濁度を試験する濁度計シ
ステムを提供することである。
【0009】
前述した目的および他の目的を達成するために、本発明は試験すべき液体試料
を収容する複数の試料室を含み、また共通の光源および共通の検出手段を含む濁
度計配列システムを提供する。換言すれば、このシステムは個々の試料室の液体
の濁度を測定するときの共通の光源および共通の検出手段を有する複数の液体室
を含む。
を収容する複数の試料室を含み、また共通の光源および共通の検出手段を含む濁
度計配列システムを提供する。換言すれば、このシステムは個々の試料室の液体
の濁度を測定するときの共通の光源および共通の検出手段を有する複数の液体室
を含む。
【0010】
一実施例では、試料室の各々に光ビームを順次に照射するために1つの光源が
使用され、検出手段は試料室の各々の液体試料で散乱された光を検出するために
使用される。他の実施例では、1つの光源は個々の試料室の全てに同時に光ビー
ムを照射するために使用され、検出手段は試料室の各々からの発散光を順次に検
出するために使用される。例えば、各室のシャッターが閉位置から開位置へ移動
でき、光ビームを1度に1つの試料室内へ導き、その特定の試料室からの散乱光
を1つの検出器で検出可能にする。さらに他の実施例では、各々の試料室のため
に別個の光源が使用され、また異なる試料室からの散乱光を順次に測定するため
に共通の検出手段が使用される。
使用され、検出手段は試料室の各々の液体試料で散乱された光を検出するために
使用される。他の実施例では、1つの光源は個々の試料室の全てに同時に光ビー
ムを照射するために使用され、検出手段は試料室の各々からの発散光を順次に検
出するために使用される。例えば、各室のシャッターが閉位置から開位置へ移動
でき、光ビームを1度に1つの試料室内へ導き、その特定の試料室からの散乱光
を1つの検出器で検出可能にする。さらに他の実施例では、各々の試料室のため
に別個の光源が使用され、また異なる試料室からの散乱光を順次に測定するため
に共通の検出手段が使用される。
【0011】
本発明のシステムは、各々の試料室のために別々の光源および別々の検出手段
を必要とすることなく、複数の別個の室に収容した複数の液体試料の濁度を効率
的に監視することができる。むしろ好ましい実施例では、このシステムは共通と
された光源、検出手段、組み合わされる制御電子機器、表示装置などを使用して
いる。
を必要とすることなく、複数の別個の室に収容した複数の液体試料の濁度を効率
的に監視することができる。むしろ好ましい実施例では、このシステムは共通と
された光源、検出手段、組み合わされる制御電子機器、表示装置などを使用して
いる。
【0012】
本発明の濁度計配列システムの他の利点および特徴は以下の詳細な説明および
添付図面で明白となるであろう。
添付図面で明白となるであろう。
【0013】
本発明は添付図面を参照して以下にさらに詳細に説明される。図面において、
同じ符号は全図を通じて同じ部品を示している。
同じ符号は全図を通じて同じ部品を示している。
【0014】
(本発明を実施する最良の態様)
本発明は、複数の別個の室すなわちセルに収容された複数の液体試料を濁度試
験するために共通の光源および共通の検出手段が備えられた多数の実施例を提供
する。図1はこの概念を図示する概略線図である。1つの光源ステーション10
0、1つの検出ステーション200および1つの制御電子機器ステーション30
0を備えた16個もの別個の試料室を含む配列が示されている。
験するために共通の光源および共通の検出手段が備えられた多数の実施例を提供
する。図1はこの概念を図示する概略線図である。1つの光源ステーション10
0、1つの検出ステーション200および1つの制御電子機器ステーション30
0を備えた16個もの別個の試料室を含む配列が示されている。
【0015】
この実施例では、別個の光ファイバーが光源と各々の試料室との間を延在して
いる。また、別個の光ファイバーが各々の試料室と検出手段との間を延在してい
る。各々の試料室は、必要とされるならば、光ビームが室内へ伝えられるように
、また散乱光が室外へ伝えられるようにするために、適当な入口窓および出口窓
を含む。試料室は各々がその中で試験を行われる液体(例えば、水)のための適
当な入口ポートおよび出口ポートを好ましく含む。
いる。また、別個の光ファイバーが各々の試料室と検出手段との間を延在してい
る。各々の試料室は、必要とされるならば、光ビームが室内へ伝えられるように
、また散乱光が室外へ伝えられるようにするために、適当な入口窓および出口窓
を含む。試料室は各々がその中で試験を行われる液体(例えば、水)のための適
当な入口ポートおよび出口ポートを好ましく含む。
【0016】
試料室1内の試料の濁度を試験することが望まれる場合、光源からの光は試料
室1へ延在する光ファイバー101を通して導かれる。光ファイバー101から
の光ビームが試料室1内へ伝えられて試料を透過される状態を示す図2も参照さ
れたい。試料室1内の試料によって散乱(例えば、90゜の方向へ)された光は
光ファイバー201を経て検出ステーションへ伝達される。通常の制御電子機器
は検出手段により発生された信号を濁度値に変換し、それを表示または記録する
。
室1へ延在する光ファイバー101を通して導かれる。光ファイバー101から
の光ビームが試料室1内へ伝えられて試料を透過される状態を示す図2も参照さ
れたい。試料室1内の試料によって散乱(例えば、90゜の方向へ)された光は
光ファイバー201を経て検出ステーションへ伝達される。通常の制御電子機器
は検出手段により発生された信号を濁度値に変換し、それを表示または記録する
。
【0017】
同様な状況は、光源100からの光を伝達するために光ファイバー102を使
用し、また散乱光を検出手段に伝達するために光ファイバー202を使用して、
試料室2の試料の濁度を試験することが望まれる場合に生じる。その同じ技術が
別個の試料室の各々に対して使用される。各々の室は同じ光源および同じ検出手
段、および制御電子機器を使用して試験できるので、この配列システムは非常に
効率的である。
用し、また散乱光を検出手段に伝達するために光ファイバー202を使用して、
試料室2の試料の濁度を試験することが望まれる場合に生じる。その同じ技術が
別個の試料室の各々に対して使用される。各々の室は同じ光源および同じ検出手
段、および制御電子機器を使用して試験できるので、この配列システムは非常に
効率的である。
【0018】
本発明で使用される光源は、例えば、通常のタングステン・ランプまたはレー
ザー、または発光ダイオード(LED)とされる。望まれるならば、他の光源も
使用できる。
ザー、または発光ダイオード(LED)とされる。望まれるならば、他の光源も
使用できる。
【0019】
本発明で使用される検出手段は、光電子倍増管、フォトダイオードまたは電子
なだれフォトダイオードのようないずれかの通常の光検出手段とされる。
なだれフォトダイオードのようないずれかの通常の光検出手段とされる。
【0020】
本発明による別個の試料室の配列と組み合わされた共通の光源および共通の検
出手段を使用する様々な方法がある。その1つの方法が図3および図4に示され
ている。各試料室は光ファイバー(例えば、101)を有しており、この光ファ
イバーは一端が室の入口窓にて終端し、他端が光源100(示されるように)に
隣接した回転ディスク150にて終端している。回転ディスク150はステッパ
・モーター160によって選択的に回転され、所望されるいずれかの光ファイバ
ーの端部を光源に隣接させて位置決めすることができる。
出手段を使用する様々な方法がある。その1つの方法が図3および図4に示され
ている。各試料室は光ファイバー(例えば、101)を有しており、この光ファ
イバーは一端が室の入口窓にて終端し、他端が光源100(示されるように)に
隣接した回転ディスク150にて終端している。回転ディスク150はステッパ
・モーター160によって選択的に回転され、所望されるいずれかの光ファイバ
ーの端部を光源に隣接させて位置決めすることができる。
【0021】
各試料室は光ファイバー(例えば、201)も有しており、この光ファイバー
は一端が室の出口窓にて終端し、他端が検出手段200に隣接した回転ディスク
250にて終端している。このディスク250はステッパ・モーター260によ
って選択的に回転され、所望される光ファイバー201の端部を検出手段に隣接
させて位置決めすることができる。光ファイバー101,201がそれぞれ光源
および検出手段に隣接されると、その後に試料室1の試料の濁度を決定すること
ができる。ディスク150,250の適当な回転は、配列内の他の全ての室の試
料を同様に試験できるようにする。16個の別個な室だけが図1〜図4に示され
ているが、試験すべき別々の試料に関して望まれるいずれの個数の別個な室を備
えることもできる。
は一端が室の出口窓にて終端し、他端が検出手段200に隣接した回転ディスク
250にて終端している。このディスク250はステッパ・モーター260によ
って選択的に回転され、所望される光ファイバー201の端部を検出手段に隣接
させて位置決めすることができる。光ファイバー101,201がそれぞれ光源
および検出手段に隣接されると、その後に試料室1の試料の濁度を決定すること
ができる。ディスク150,250の適当な回転は、配列内の他の全ての室の試
料を同様に試験できるようにする。16個の別個な室だけが図1〜図4に示され
ているが、試験すべき別々の試料に関して望まれるいずれの個数の別個な室を備
えることもできる。
【0022】
図5は、複数の個々の室における複数の液体試料濁度を試験するために共通の
光源および共通の検出手段が使用される他の方法を示している。したがって、複
数の別個の室20,21,22,23,…が示されている。各室は、光源からの
光ビームのための入口窓20Aその他、および散乱光を室から出すための出口窓
20Bを含む。光源は光ビームを形成し、その光ビームは光ファイバー120に
よって室内へ導かれ、また散乱光は光ファイバー220によって検出手段へ伝達
される。試料室に隣接する光ファイバー120の端部はブロック120Aで支持
され、試料室に隣接する光ファイバー220の端部はブロック220Aで支持さ
れる。ブロック220Aは担持スクリュー270に連結され、そのスクリューの
回転はステッパ・モーター275により制御される。ブロック120Aは図示し
たようにブロック220Aに連結されており、したがってそれらは一体として移
動する。この構造により、光ビーム用ファイバーおよび散乱光用ファイバーはス
テッパ・モーターによって或る試料室から他の試料室へ同時に移動される。横に
並べた状態で整列させた望まれるいかなる個数の別個の試料室も備えることがで
きる。
光源および共通の検出手段が使用される他の方法を示している。したがって、複
数の別個の室20,21,22,23,…が示されている。各室は、光源からの
光ビームのための入口窓20Aその他、および散乱光を室から出すための出口窓
20Bを含む。光源は光ビームを形成し、その光ビームは光ファイバー120に
よって室内へ導かれ、また散乱光は光ファイバー220によって検出手段へ伝達
される。試料室に隣接する光ファイバー120の端部はブロック120Aで支持
され、試料室に隣接する光ファイバー220の端部はブロック220Aで支持さ
れる。ブロック220Aは担持スクリュー270に連結され、そのスクリューの
回転はステッパ・モーター275により制御される。ブロック120Aは図示し
たようにブロック220Aに連結されており、したがってそれらは一体として移
動する。この構造により、光ビーム用ファイバーおよび散乱光用ファイバーはス
テッパ・モーターによって或る試料室から他の試料室へ同時に移動される。横に
並べた状態で整列させた望まれるいかなる個数の別個の試料室も備えることがで
きる。
【0023】
図6は、光源130(例えば、レーザー)および検出手段230が互いに固定
され、担持スクリュー270およびステッパ・モーター275により試料室の列
に沿って前進されるようになされた本発明の濁度計配列システムの他の実施例を
示す。ワイヤー130Aがレーザー光源を付勢するための電気エネルギーを供給
し、ワイヤー230Aが光検出手段からの電気信号を記録装置または表示器へ伝
達する。このようにして、複数の別個の室に収容されている複数の別々の試料の
濁度を順次に試験するために、共通の光源および共通の検出手段が使用される。
され、担持スクリュー270およびステッパ・モーター275により試料室の列
に沿って前進されるようになされた本発明の濁度計配列システムの他の実施例を
示す。ワイヤー130Aがレーザー光源を付勢するための電気エネルギーを供給
し、ワイヤー230Aが光検出手段からの電気信号を記録装置または表示器へ伝
達する。このようにして、複数の別個の室に収容されている複数の別々の試料の
濁度を順次に試験するために、共通の光源および共通の検出手段が使用される。
【0024】
図7は、個々の試料室へ導かれている複数の光ファイバー101,102,…
のいずれかに対して光ビームを供給するために、1つの光源140と、1つの角
度を付されたミラー145の使用を示している。光源からの光を例えば特定の光
ビーム104へ向けるために、ミラー145は図示した位置へ向けて直線的に移
動され(例えば、ステッパ・モーターによる)、これにより光ビームは図示した
ように反射されて光ファイバー104の端部内に導かれる。ミラーが光源に接近
または離反する様に移動することで、光ビームは望まれるいずれの光ファイバー
の端部内に反射されることができる。
のいずれかに対して光ビームを供給するために、1つの光源140と、1つの角
度を付されたミラー145の使用を示している。光源からの光を例えば特定の光
ビーム104へ向けるために、ミラー145は図示した位置へ向けて直線的に移
動され(例えば、ステッパ・モーターによる)、これにより光ビームは図示した
ように反射されて光ファイバー104の端部内に導かれる。ミラーが光源に接近
または離反する様に移動することで、光ビームは望まれるいずれの光ファイバー
の端部内に反射されることができる。
【0025】
図8は、複数の別個の室からの散乱光を伝達するための複数の光ファイバー2
01,202,…が共通の検出手段200に向けられた他の実施例を示している
。この実施例では、1度に1つの光ファイバーだけが散乱光を共通の検出手段へ
伝達することを許容される。
01,202,…が共通の検出手段200に向けられた他の実施例を示している
。この実施例では、1度に1つの光ファイバーだけが散乱光を共通の検出手段へ
伝達することを許容される。
【0026】
図9は、複数の試料室1〜8の放射状の配列すなわち整列を示している。各室
は入口光学窓および出口光学窓を含む。共通の光源および共通の検出手段がアー
ム135に支持されており、アーム135は試験するために望まれるいずれかの
室と整列されるように単純に旋回されることができる。
は入口光学窓および出口光学窓を含む。共通の光源および共通の検出手段がアー
ム135に支持されており、アーム135は試験するために望まれるいずれかの
室と整列されるように単純に旋回されることができる。
【0027】
図10は、複数の個々の光ファイバー101,…が光源100に隣接する回転
ディスク150に一端を支持された実施例を示している。各々の光ファイバーは
他端がそれぞれの試料室に連結されている。光ファイバー201,…は一端がそ
れぞれの試料室の光出口窓に連結され、各々の光ファイバーの他端は共通の検出
手段200にて終端している。ディスク150を回転させることで、光ビームは
個々の試料室へ向けられ、また個々の室からの散乱光は直接に検出手段へ伝えら
れる。1度に1つの試料室だけが光源からの光を受け取ることになるので、散乱
光のために複数の光ファイバーを多重配備する必要はない。むしろ、それらの光
ファイバーの各々は検出手段に対して直接に連結することができる。
ディスク150に一端を支持された実施例を示している。各々の光ファイバーは
他端がそれぞれの試料室に連結されている。光ファイバー201,…は一端がそ
れぞれの試料室の光出口窓に連結され、各々の光ファイバーの他端は共通の検出
手段200にて終端している。ディスク150を回転させることで、光ビームは
個々の試料室へ向けられ、また個々の室からの散乱光は直接に検出手段へ伝えら
れる。1度に1つの試料室だけが光源からの光を受け取ることになるので、散乱
光のために複数の光ファイバーを多重配備する必要はない。むしろ、それらの光
ファイバーの各々は検出手段に対して直接に連結することができる。
【0028】
図11は、共通の光源100および共通の検出手段200が使用された本発明
の濁度計配列システムのさらに他の実施例を示している。光源からの光は、複数
の光ファイバー101,102,…のそれぞれの端部が連結されているファイバ
ー・カップラ125に導かれる。各々の光ファイバーは他端がそれぞれの試料室
に連結されている。光ファイバー201,202,…は一端がそれぞれの試料室
の光出口窓に作動的に連結され、他端が検出手段200にそれぞれ連結されてい
る。したがって、光ビームは同時に全ての試料室へ伝達される。各々の試料室は
、1度に1つの室が伝達された光ビームを受け取れるようにするために光入口窓
を選択的に開閉するシャッター手段を含むことができる。
の濁度計配列システムのさらに他の実施例を示している。光源からの光は、複数
の光ファイバー101,102,…のそれぞれの端部が連結されているファイバ
ー・カップラ125に導かれる。各々の光ファイバーは他端がそれぞれの試料室
に連結されている。光ファイバー201,202,…は一端がそれぞれの試料室
の光出口窓に作動的に連結され、他端が検出手段200にそれぞれ連結されてい
る。したがって、光ビームは同時に全ての試料室へ伝達される。各々の試料室は
、1度に1つの室が伝達された光ビームを受け取れるようにするために光入口窓
を選択的に開閉するシャッター手段を含むことができる。
【0029】
図12は、ユニットの較正を検定できるように設計された試料室30を示して
いる。室30は光捕捉部32を含んでおり、この光捕捉部32は開口32Cの形
成された水平床32Bの下方に、傾斜した、すなわち角度を付された床32Aを
含む。測定室30の頂部には較正室すなわち較正部が配置されている。光源(例
えば、レーザー・ファイバー光学機器)からの光ビームは、まず最初に分割器B
Sを通過され、分割器BSはビームの約90%を伝達し、約10%を較正経路に
向けて反射する。伝達された主ビームL1はシャッターS1、偏向器D、さらに
室30の試料および開口32Cを通って光捕捉器32へ伝達される。
いる。室30は光捕捉部32を含んでおり、この光捕捉部32は開口32Cの形
成された水平床32Bの下方に、傾斜した、すなわち角度を付された床32Aを
含む。測定室30の頂部には較正室すなわち較正部が配置されている。光源(例
えば、レーザー・ファイバー光学機器)からの光ビームは、まず最初に分割器B
Sを通過され、分割器BSはビームの約90%を伝達し、約10%を較正経路に
向けて反射する。伝達された主ビームL1はシャッターS1、偏向器D、さらに
室30の試料および開口32Cを通って光捕捉器32へ伝達される。
【0030】
ユニットの較正を検定することが望まれたときは、シャッターS1は閉じられ
、シャッターS2が開かれる。これは、ビーム分割器BSからの光を中立密度フ
ィルターND(光ビームを約1000倍も減衰する)および2つの偏光器P1,
P2を通してミラーMに導き、ミラーMで反射して開いたシャッターS2および
偏向器Dに通し、ビームL2として試料室30内へ導かれるようにする。この較
正ビームは2つの偏光器を使用して工場で調整されており、濁度の既知量として
読み取られる。検定の間、その機器はこの予め定められた値と同じ濁度の読み値
を求められる。濁度の読み値が与えられた限界内であるならば、その機器は機能
的に正常であるとみなされる。測定した読み値が与えられた限界内になければ、
利用可能な信号を使用して較正が実施される。これに代えて、較正の検定は両方
のシャッターS1,S2を開いて実施することができる。この場合、機器は工場
で設定された較正信号と同じ量により、濁度の読み値の増大量を求められる。
、シャッターS2が開かれる。これは、ビーム分割器BSからの光を中立密度フ
ィルターND(光ビームを約1000倍も減衰する)および2つの偏光器P1,
P2を通してミラーMに導き、ミラーMで反射して開いたシャッターS2および
偏向器Dに通し、ビームL2として試料室30内へ導かれるようにする。この較
正ビームは2つの偏光器を使用して工場で調整されており、濁度の既知量として
読み取られる。検定の間、その機器はこの予め定められた値と同じ濁度の読み値
を求められる。濁度の読み値が与えられた限界内であるならば、その機器は機能
的に正常であるとみなされる。測定した読み値が与えられた限界内になければ、
利用可能な信号を使用して較正が実施される。これに代えて、較正の検定は両方
のシャッターS1,S2を開いて実施することができる。この場合、機器は工場
で設定された較正信号と同じ量により、濁度の読み値の増大量を求められる。
【0031】
上述した形式の較正の検定システムは米国特許第5912737号に示されて
いる。
いる。
【0032】
図13は、各々の試料室はそれ自体の光源100を有するが、共通した検出手
段200が使用される濁度計配列システムの他の実施例を示している。各々の試
料室から光ファイバー201,202,203,204,…が共通の検出手段へ
延在している。この配列では、それぞれの試料室からの濁度の読み取りを可能に
するために、1度に1つの光源だけが付勢される。
段200が使用される濁度計配列システムの他の実施例を示している。各々の試
料室から光ファイバー201,202,203,204,…が共通の検出手段へ
延在している。この配列では、それぞれの試料室からの濁度の読み取りを可能に
するために、1度に1つの光源だけが付勢される。
【0033】
本発明の範囲および精神から逸脱することなく他の変形例も可能である。
【図1】
共通とされた光源、検出手段、および制御電子機器を共有する16個の別個の
試料室の配列を示す概略線図である。
試料室の配列を示す概略線図である。
【図2】
図1に示した配列の試料室の1つの実施例を示す。
【図3】
第1の光ファイバーが光源から試料室に光を伝達し、第2の光ファイバーが試
料室から散乱光を検出手段へ伝達する本発明の1つの実施例を示す。
料室から散乱光を検出手段へ伝達する本発明の1つの実施例を示す。
【図4】
各々の光ファイバーが別個の試料室と組み合わされた光ファイバー組の端部が
支持される回転ディスクの前立面図である。
支持される回転ディスクの前立面図である。
【図5】
複数の個々の室に収容した試料を試験する共通の光源および共通の検出手段が
備えられた他の実施例を示す。
備えられた他の実施例を示す。
【図6】
複数の個々の室に収容した試料を試験する共通の光源および共通の検出手段が
備えられた本発明の配列システムのさらに他の実施例を示す。
備えられた本発明の配列システムのさらに他の実施例を示す。
【図7】
複数の別個の光ファイバーで使用されるように共通の光源が備えられた他の方
法を示す。
法を示す。
【図8】
複数の別個の光ファイバーからの散乱光を受け取るように共通の検出手段が使
用される他の方法を示す。
用される他の方法を示す。
【図9】
複数の別個の試料室と組み合わせて共通の光源および共通の検出手段が使用さ
れる他の方法を示す。
れる他の方法を示す。
【図10】
複数の別個の試料室と組み合わせて共通の光源および共通の検出手段が使用さ
れるさらに他の方法を示す。
れるさらに他の方法を示す。
【図11】
複数の別個の試料室と組み合わせて共通の光源および共通の検出手段が使用さ
れるさらに他の方法を示す。
れるさらに他の方法を示す。
【図12】
本発明における較正システムの使用を示す。
【図13】
各々の試料室がそれ自体の光源を有するが、室からの散乱光を測定するのに共
通の検出手段が使用された他の実施例を示す。
通の検出手段が使用された他の実施例を示す。
Claims (18)
- 【請求項1】 それぞれが試験すべき液体試料を収容する複数の試料室を含
み、複数の液体試料の各々の濁度を測定する濁度計配列システムであって、共通
の光源および共通の検出手段を含み、また前記光源は前記液体試料中に光ビーム
を照射し、前記検出手段が前記液体試料による散乱光を検出するようになってい
る濁度計配列システム。 - 【請求項2】 前記試料室の各々の中に光ビームを順次に照射する1つの光
源が備えられ、前記検出手段は前記試料室の各々の中の前記液体試料による散乱
光を順次に検出する請求項1に記載された濁度計配列システム。 - 【請求項3】 前記試料室の各々が光入口窓および光出口窓を含む請求項2
に記載されたシステム。 - 【請求項4】 前記試料室が並べて整列された請求項2に記載されたシステ
ム。 - 【請求項5】 前記光源および検出手段を支持し、前記光源および検出手段
の位置を一つの前記試料室から他の前記試料室へ進めるための担持手段をさらに
含む請求項4に記載されたシステム。 - 【請求項6】 前記試料室が直線的に整列された請求項5に記載されたシス
テム。 - 【請求項7】 前記試料室が放射状に整列された請求項5に記載されたシス
テム。 - 【請求項8】 前記光源がレーザーを含む請求項5に記載されたシステム。
- 【請求項9】 前記光源がランプを含む請求項5に記載されたシステム。
- 【請求項10】 前記光源が発光ダイオードを含む請求項5に記載されたシ
ステム。 - 【請求項11】 前記試料室に光を伝えるために前記光源と前記光入口窓と
の間に配置された第1の光ファイバー手段と、前記出口窓から前記検出手段へ散
乱光を伝えるために前記検出手段と前記光出口窓との間に配置された第2の光フ
ァイバー手段とを含む請求項3に記載されたシステム。 - 【請求項12】 前記第1の光ファイバー手段が前記光入口窓に位置決めさ
れた第1の端部と前記光源に隣接する回転ディスクに位置決めされた第2の端部
とを含み、前記ディスクの回転により、前記第1の光ファイバー手段の望まれる
1つを通して前記光源が光を伝達することのできる請求項11に記載されたシス
テム。 - 【請求項13】 前記第2の光ファイバー手段が前記光出口窓に位置決めさ
れた第1の端部と前記検出手段に隣接する回転ディスクに位置決めされた第2の
端部とを含み、前記ディスクの回転により、前記第2の光ファイバー手段の望ま
れる1つによって伝達された光を検出することのできる請求項11に記載された
システム。 - 【請求項14】 前記検出手段が光電子増倍管、フォトダイオードまたは電
子なだれフォトダイオードを含む請求項2に記載されたシステム。 - 【請求項15】 前記光源から選択的に前記第1の光ファイバー手段へ光を
反射する可動ミラー手段を含む請求項11に記載されたシステム。 - 【請求項16】 前記光源からの光を受け、その光を前記第1の光ファイバ
ー手段の各々へ同時に導く連結手段を含む請求項11に記載されたシステム。 - 【請求項17】 前記試料室の各々と作動的に組み合わされた較正検定手段
を含み、前記較正検定手段が、 (a)前記光源からの光を第1および第2のビームに分けるビーム分割器、 (b)前記第2のビームの光を偏光し、通過する光の量を制御する偏光手段、 (c)前記第2のビームの前記試料室への透過率を制御するシャッター手段、
を含む請求項2に記載されたシステム。 - 【請求項18】 (d)試験すべき液体試料をそれぞれ収容する複数の試料
室、 (e)前記試料室のそれぞれと作動的に組み合わされた光源手段、 (f)前記試料室のそれぞれの中の前記液体試料によって散乱された光を順次
に検出する1つの検出手段、 を含む濁度計配列システム。
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