JP2006145529A - 濁度センサー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 チャンバーとセンサーとを具備し、センサーが、水密ハウジング、光源、光源から発光され液体サンプルを透過した光を集束する第1光集束装置、前記液体サンプルを通過する光から生じた少なくとも1つの散乱光を収集する第2光集束装置、収集光を受入れ電子信号を発生するフォトダイオード、及び電子信号を処理する電子ボードを具備する。特に、水密ハウジングが傾斜底面を有し、光検出器が、分離された濁度測定範囲を検出する少なくとも2つのフォトダイオードを有し、インサートが、第1及び第2のインサートチャンネルを有するチャンバーの底部に配置され、各チャンネル軸が水密ハウジングの円筒状チャンネルの一軸に向けられ光を捕捉する。
【選択図】図2
Description
図1Aにおいて、本発明による流体サンプル2を試験するための濁度センサーであって、該濁度センサーは、サンプルチャンバー1と、センサーユニット8と、コントローラ・ユニット14とを具備してなる。サンプルチャンバー1は、その上面に設けられたセンサーユニット8および位置決めピン4を挿入させる装着リング3と、少なくとも1個の入口5、少なくとも1個の出口6、必要に応じて(例えば、洗浄のため)サンプル2を放出させるための栓体7と、サンプルチャンバー1の外周面のネジ山1−1と螺合するネジ山10−1を内周面に有するチャンバーキャップ10と、ケーブル12をセンサーユニット8に接続させるためのケーブルコネクター11とを備えている。装着リング3は一対のネジ3−1を介してサンプルチャンバー1に固定することができる。幾つかのO−リング9をサンプルチャンバー1、装着リング3およびセンサーユニット8間に設けて互いに固定、封止するようにしている。ケーブル12はセンサーユニット8と、図1Bに示すコントローラ・ユニット14との間で信号を伝達させる。サンプルチャンバー1およびチャンバーキャップ10は不透明材料、例えばアルミニウム又は黒色PVCからなり、フォトダイオードが検出用光学手段29からの光のみを受け入れるようにしている。このサンプルチャンバー1は直径が72mm、高さが140mmのものである。前記装着リング3、入口5および出口6は黒色PVC、ナイロン又は他のプラスチック材料から作られている。O−リング9は弾性材料、例えばゴムから作られている。
ここで、Npはプリズム状収束装置に使用される物質の屈折率;Nwは水の屈折率である。
2 サンプル液
3 装着リング
4 位置決めピン
5 チャンバーの入口
6 チャンバーの出口
8 センサーユニット
9 O−リング
10 チャンバーキャップ
11 ケーブルコネクター
13 分析領域
14 コントローラ・ユニット(プロセッサー)
15 電力供給部
16 電流調整器
17 信号処理ユニット
19 メモリー
21 ディスプレー
22 コントローラハウジング
23 入力コネクター
22 コントローラハウジング
27 浸漬部(水密ハウジング)
27−1 傾斜した底面
28 光源光学手段(第1の光集束装置)
28−1 液密窓部
29 検出器光学手段(第2の光集束装置)
31 光源ユニット(光源)
30 検出器ユニット(光検出器)
37 プリント配線基板
39 ホルダー
41 白熱灯
44 調整ネジ
57 円盤状検出回路基板
58 矩形の検出回路基板
68,69 フォトダイオード
90,91 フォトダイオード
99 チャンネル
104 円筒状チャンネル
103 キャビティ
105 円筒状チャンネル
109 キャビティ
110 インサート
110−1,110−2 傾斜面
112,113 インサートチャンネル
220 光学アッセンブリー
222 ホルダー
223 プラスチックバリア
224 傾斜チャンネル
Claims (28)
- 少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口とを有するチャンバーと;
前記チャンバーを覆うカバーと;
前記カバー上に装着されたセンサーユニットと;
を具備してなり、前記センサーユニットは:
サンプル液の液面に対して傾斜した底面を有し、前記センサーユニットの使用時に前記チャンバー内のサンプル液の液面下に配置される水密ハウジングと;
光源と;
前記光源から発光され前記液体サンプルを透過する光を集束するための第1の光集束装置と;
前記液体サンプルを通過する光から生じた少なくとも1つの散乱光を収集するための第2の光集束装置と;
前記収集された光を受け入れて電子信号を発生するための光検出器と;
前記電子信号を濁度測定の構成単位へ変換するためのプロセッサーと;
を含み;
前記水密ハウジングは、前記光源と光検出器とをそれぞれ収容するための2つのキャビティと、前記第1および第2の光集束装置をそれぞれ収容するための2つの円筒状チャンネルとを有し、これら円筒状チャンネルが前記水密ハウジングの傾斜底面から或る角度を以って相称的に離間して傾斜しており;
前記キャビティのそれぞれは、前記水密ハウジングの前記傾斜底面と平行となるように、前記角度の円筒軸に対して傾斜した平坦端面を有するもの;
であることを特徴とするサンプル液を測定するための濁度測定システム。 - 前記入口は、前記光源から発生し前記第1の光集束装置を通過する光の第1の光路と、前記第2の光集束装置により収集された少なくとも1つの散乱光の第2の光路との重なりにより画成される分析領域に向けられている請求項1記載の濁度測定システム。
- 前記キャビティは、円筒形をなし、互いに平行に配置されている請求項1記載の濁度測定システム。
- 前記傾斜底面は、サンプル液に対し45度の角度で傾斜している請求項1記載の濁度測定システム。
- 前記光源は、白熱灯又はLEDである請求項1記載の濁度測定システム。
- 前記2つ円筒形チャンネルは、前記水密ハウジングの前記傾斜底面から相互に離間して45度の角度で傾斜している請求項1記載の濁度測定システム。
- 前記チャンバー、前記カバーおよび前記センサーの水密ハウジングは、不透明材料からなり、前記光検出器は前記第2の光集束装置からの前記光のみを受け入れるようになっている請求項1記載の濁度測定システム。
- 前記不透明材料がアルミニウム又は黒色PVCである請求項1記載の濁度測定システム。
- 少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口とを有するチャンバーと;
前記チャンバーを覆うカバーと;
前記カバー上に装着されたセンサーユニットと;
を具備してなり、前記センサーユニットは:
前記センサーユニットの使用時に前記チャンバー内のサンプル液の液面下に配置される水密ハウジングと;
光源と;
前記光源から発光され前記液体サンプルを透過する光を集束するための第1の光集束装置と;
前記液体サンプルを通過する光から生じた少なくとも1つの散乱光を収集するための第2の光集束装置と;
前記収集された光を受け入れて電子信号を発生するための光検出器であって、個別の濁度測定範囲を検出するための少なくとも2つのフォトダイオードを含むものと;
前記電子信号を濁度測定の構成単位に変換するためのプロセッサーと;
を含み;
前記水密ハウジングは、前記光源と光検出器とをそれぞれ収容するための複数のキャビティと、前記第1および第2の光集束装置をそれぞれ収容するための2つの円筒状チャンネルとを有し、これらチャンネルが前記水密ハウジングの傾斜底面から或る角度を以って相称的に離間して傾斜しており;
前記キャビティのそれぞれは、前記水密ハウジングの前記傾斜底面と平行となるように、前記角度の円筒軸に対して傾斜した平坦端面を有するもの;
であることを特徴とする濁度測定システム。 - 前記個別の濁度測定範囲は、0〜20NTUと20〜200NTUとを含んでいる請求項9記載の濁度測定システム。
- 前記少なくとも2つのフォトダイオードは、第2の光集束装置により収集された散乱光の80%を超える割合を測定するため第2の光集束装置を収容するチャンネルの軸に位置合わせされた第1のフォトダイオードと、第2の光集束装置により収集された散乱光の10%未満を測定するため前記第1のフォトダイオードの直下に配置された第2のフォトダイオードとを含む請求項9記載の濁度測定システム。
- 板状ビームスプリッターを更に有し、前記少なくとも2つのフォトダイオードは、互いに90度で光軸が交差する第1および第2のフォトダイオードを含み、前記ビームスプリッターは前記第1および第2のフォトダイオード間にそれらの光軸から45度の角度を以って配置され、ビームスプリッター/フォトダイオードアッセンブリーを形成している請求項9記載の濁度測定システム。
- 前記ビームスプリッター/フォトダイオードアッセンブリーは、前記第2の光集束装置の後方に配置され、前記第2の光集束装置により収集された散乱光の80%を超えるものを前記第1のフォトダイオードが収集し、前記第2の光集束装置により収集された散乱光の10%未満を前記第2のフォトダイオードが収集する請求項12記載の濁度測定システム。
- 少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口とを有するチャンバーと;
前記チャンバーを覆うカバーと;
前記カバー上に装着されたセンサーユニットと;
を具備してなり、前記センサーユニットは:
前記センサーユニットの使用時に前記チャンバー内のサンプル液の液面の下に配置される水密ハウジングと;
光源と;
前記光源から発光され前記液体サンプルを透過する光を集束するための第1の光集束装置と;
前記液体サンプルを通過する光から生じた少なくとも1つの散乱光を収集するための第2の光集束装置と;
前記収集された光を受け入れて電子信号を発生するための光検出器と;
前記電子信号を濁度測定の構成単位へ変換するためのプロセッサーと;
を含み;
前記水密ハウジングは、前記光源と光検出器とをそれぞれ収容するための2つのキャビティと、前記第1および第2の光集束装置をそれぞれ収容するための2つの円筒状チャンネルとを有し、これらチャンネルが前記水密ハウジングの傾斜底面から或る角度を以って相称的に離間して傾斜しており;
前記キャビティのそれぞれは、前記水密ハウジングの前記傾斜底面と平行となるように、前記角度の円筒軸に対して傾斜した平坦端面を有するものであり;
第1および第2のインサートチャンネルを有したインサートは、チャンバーの底部に配置され、これらチャンネルの軸のそれぞれが前記水密ハウジングの前記円筒状チャンネルの1つの軸に向けられて、光を捕捉するようになっている;
ことを特徴とする濁度測定システム。 - 前記第1および第2のインサートチャンネルは、円錐形をなしている請求項14記載の濁度定システム。
- 前記第1および第2のインサートチャンネルの1つは、前記チャンバーの入口として用いられる請求項14記載の濁度測定システム。
- 前記インサートは、更に第3のインサートチャンネルを有し、該第3のインサートチャンネルが前記チャンバーの少なくとも1つの出口の1つと連通している請求項14記載の濁度測定システム。
- 前記水密ハウジングの底部は、サンプル液面に対し傾斜し、前記インサートの形状は、中実柱の上部から直角谷部を取除き、それにより第1の傾斜面と第2の傾斜面とを形成すると共に前記柱のエッジ部に平坦な頂部を形成するものとなっている請求項14記載の濁度測定システム。
- Θ1=86°、Θ2=90°、Θ3=94°、Θ4=78°、Θ5=78°である請求項18記載の濁度測定システム。
- 前記水密ハウジングの底部は、サンプル液表面と平行であり、前記インサートの形状が、中実柱の上部中心線から直角谷部を取除き、それにより第1の傾斜面と第2の傾斜面とを形成してなるものである請求項14記載の濁度測定システム。
- 光源を較正するための基準検出器を更に含む請求項5記載の濁度測定システム。
- 基準信号調整器を更に含み、その基準電気信号についてのEPA又はISOの正規値と適合するよう前記基準検出器を調整するようになっている請求項21記載の濁度測定システム。
- コントローラを更に含み、基準信号調整器の基準電気信号の公称値を検出することにより白熱灯又はLEDの内のいずれが操作中であるかを判定し、EPA処理、ISO処理の間を自動的に切換えるようになっている請求項22記載の濁度測定システム。
- 少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口とを有するチャンバーと;
前記チャンバーを覆うカバーと;
前記カバー上に装着されたセンサーユニットと;
を具備してなり、前記センサーユニットが:
前記センサーユニットの使用時に前記チャンバー内のサンプル液の液面下に配置される水密ハウジングであって、光源および光検出器を収容するための2つのキャビティを有するものと;
光源と;
集束装置ホルダーであって、前記光源から発光され前記液体サンプルを透過する光を集束するための第1の光集束装置と、前記液体サンプルを通過する光から生じた少なくとも1つの散乱光を収集するための第2の光集束装置と、前記第1および第2の光集束装置をそれぞれ収容するための2つの円筒状チャンネルと、前記集束装置ホルダーを前記水密ハウジングの底部に位置決めするための位置決め手段とを有するものと;
前記収集された光を受け入れて電子信号を発生させるための光検出器と;
前記電子信号を濁度測定の構成単位に変換するためのプロセッサーと;
を含み;
これら円筒状チャンネルが前記水密ハウジングの底面から或る角度を以って相称的に離間して傾斜しており;
前記キャビティのそれぞれが、前記水密ハウジングの前記傾斜底面と平行となるように、前記角度の円筒軸に対して傾斜した平坦端面を有すものである;
ことを特徴とするサンプル液を測定するための濁度測定システム。 - 前記水密ハウジングの底面は、集束装置ホルダーの位置決め手段を受け入れるための少なくとも1つの位置決め穴を有する請求項24記載の濁度測定システム。
- 前記第1の光集束装置および第2の光集束装置はプリズムレンズを有し、そのそれぞれが一方の側に球面を有し、他方の側に平坦な傾斜面を有する請求項24記載の濁度測定システム。
- 前記集束装置ホルダーは、前記第1の光集束装置および第2の光集束装置とそれぞれ光学的に連通する2つの窓部を有し、該窓部が不透明バリアーにより互いに分離されている請求項24記載の濁度測定システム。
- 前記不透明バリアーおよび窓部は、前記ホルダーの底面に接着された単一ユニットとして作られている請求項27記載の濁度測定システム。
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