JP2006510015A5

JP2006510015A5 -

Info

Publication number: JP2006510015A5
Application number: JP2004559421A
Authority: JP
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2023-12-10

Claims

水密ハウジングと、
発光ダイオードと、
前記ダイオードから放射された光を集束し、前記集束した光を測定すべき水中に移動させるための第1の光集束装置と、
前記水中を移動するときに前記集束した光から生じる少なくとも1つの散乱光を集めるための第2の光集束装置と、
前記集められた光を受け、それによって電子信号を発生させるフォトダイオードと、
前記電子信号を処理する電子基板とを備える、水面下での測定用の濁度センサ。
前記水密ハウジングが、前記第1および第2の集束装置をそれぞれその中に収容するための凹部を有する、請求項1に記載の濁度センサ。
前記凹部が円筒形状であり、水面より下に配置される前記水密ハウジングの上面に対し相対的に第1の角度で傾いている、請求項2に記載の濁度センサ。
前記第1および第2の集束装置が平らな端部を有する透明な円筒であり、前記端部は前記ハウジングの前記上面と並行になるように円筒軸に対して相対的に第2の角度を有して傾いており、別の端部が前記上面から離れて面し、前記第1の角度が前記第2の角度と等しい、請求項3に記載の濁度センサ。
前記別の端部が光ビームを集束する球状表面である、請求項4に記載の濁度センサ。
前記水密ハウジング内で、前記水密ハウジングの上面と平行に配置される2つの光学窓をさらに備え、前記窓が前記円筒の平らな傾いた端部とそれぞれ光学的に連通する請求項4に記載の濁度センサ。
前記光学窓がサファイア製である、請求項6に記載の濁度センサ。
前記円筒がガラス製であり、前記第2の角度が49°から53°の範囲であり、前記球状端部が3から7mmの半径を有する、請求項4に記載の濁度センサ。
前記円筒がサファイア製であり、前記第2の角度が56°から60°の範囲であり、前記球状端部が4から8mmの半径を有する、請求項4に記載の濁度センサ。
前記凹部の1つの内部に、かつ前記発光ダイオードと前記円筒の第1の円筒の別の端部との間に配置される絞りをさらに備え、前記絞りと前記第1の円筒の前記別の端部との間に隙間が設けられる、請求項4に記載の濁度センサ。
前記絞りが光を通過させるための0.3から3mmの直径の開口を有し、前記隙間が1から8mm幅である、請求項10に記載の濁度センサ。
前記凹部の1つの内部に、かつ前記絞りと前記第1の円筒との間に配置される正レンズをさらに備える、請求項10に記載の濁度センサ。
前記正レンズが2から4mmの直径を有するボールレンズである、請求項12に記載の濁度センサ。
前記発光ダイオードが500から900nmの放射のスペクトル帯域を有する赤外線GaAlAs発光体を備え、前記フォトダイオードが500から900nmの放射のスペクトル帯域を有するGaAlAsフォトダイオードを備える、請求項1に記載の濁度センサ。
前記赤外線GaAlAs発光体、および前記GaAlAsフォトダイオードが、820から890nmの好ましい放射スペクトル帯域を有する、請求項14に記載の濁度センサ。
前記第1および第2の集束装置が前記傾いた円筒凹部の内部に配置されるボールレンズである、請求項3に記載の濁度センサ。
前記水密ハウジング内に、かつ前記水密ハウジングの上面と並行に配置される2つの光学窓をさらに備え、前記窓は前記ボールレンズと光学的に連通し、前記ボールレンズと前記窓の間の少なくとも1つの空間が透明な材料により満たされる、請求項16に記載の濁度センサ。
前記透明な材料が透明な注封化合物を含む、請求項17に記載の濁度センサ。
前記透明な材料が光学接着剤を含む、請求項17に記載の濁度センサ。
前記絞りと前記発光ダイオードを光学的に接続する第1の光ファイバと、前記第2の円筒と前記フォトダイオードを光学的に接続する第2の光ファイバをさらに備える、請求項10に記載の濁度センサ。
前記凹部が前記ハウジングの上面と結合する半球状の端部をさらに含む、請求項3に記載の濁度センサ。
前記第1および第2の集束装置が、片側が球状の表面、もう一方側が平らな表面を有する透明なハーフボールレンズであり、前記ハーフボールレンズが前記凹部に嵌合し、前記平らな表面が前記水密ハウジングの平らな表面と平行である、請求項21に記載の濁度センサ。
前記発光ダイオードおよび前記フォトダイオードが、前記円筒状凹部に沿ってそれぞれ前記ハーフボールレンズの1つの下に配置される、請求項22に記載の濁度センサ。
前記凹部の1つの内部に、かつ前記発光ダイオードと前記ボールレンズの第1のボールレンズの前記半球状表面との間に配置される絞りをさらに備え、前記絞りと前記第1のボールレンズの前記半球状表面との間に隙間が設けられる、請求項23に記載の濁度センサ。
前記絞りが光を通過させるための0.3から3mmの直径の開口を有し、前記隙間が1から8mm幅である、請求項24に記載の濁度センサ。
前記水密ハウジング内に、かつ前記水密ハウジングの上面と並行に配置される2つの光学窓をさらに備え、前記窓は前記ハーフボールレンズの平らな端部とそれぞれ光学的に連通している、請求項22に記載の濁度センサ。
前記光学窓がサファイア製である、請求項26に記載の濁度センサ。
前記ハーフボールレンズがガラス製であり3から7mmの直径を有し、前記第1の角度が49°から53°の範囲である、請求項23に記載の濁度センサ。
前記ハーフボールレンズがサファイア製であり4から8mmの直径を有し、前記第1の角度が56°から60°の範囲である、請求項24に記載の濁度センサ。
前記フォトダイオードと前記ハーフボールレンズの第2のハーフボールレンズの前記半球状の表面との間に配置される第1のボールレンズをさらに備える、請求項22に記載の濁度センサ。
前記絞りと前記発光ダイオードを光学的に接続する第1の光ファイバと、前記第1のボールレンズと前記フォトダイオードを光学的に接続する第2の光ファイバをさらに備える、請求項30に記載の濁度センサ。
前記第1のファイバと前記発光ダイオードの間に配置される第2のボールレンズ、および前記第2のファイバと前記フォトダイオードの間に配置される第3のボールレンズをさらに備える、請求項31に記載の濁度センサ。
前記水密ハウジングの内部の第3の空洞によって収容される光学較正器をさらに備える、請求項3に記載の濁度センサ。
前記光学較正器が、前記光学較正器を動作可能にし、または動作不可能にする電気スイッチを有する、請求項33に記載の濁度センサ。
前記第3の空洞が前記光学較正器をその中に収容する第1の円筒状チャネルを含み、前記第3の空洞が、前記光学較正器の光反射手段またはシャッターが、前記光学較正器を動作可能にし、または動作不可能にするために、移動手段によって前記第1の円筒状チャネルに沿って移動するように、前記ハウジングの上面に対し垂直に配置される、請求項33に記載の濁度センサ。
前記電気スイッチが前記光反射手段または前記シャッターを前記第1の円筒状チャネルに沿って移動させるように駆動する、請求項35に記載の濁度センサ。
前記電気スイッチが電磁石を含む、請求項36に記載の濁度センサ。
前記シャッターが不透明であり、前記光学較正器が前記不透明なシャッターによって分離される2本の光ファイバを含む、請求項35に記載の濁度センサ。
前記光反射手段がミラーを備え、前記ミラーが前記第1の光集束装置からの光の少なくともその1部分を前記第2の光集束装置内に反射させることができる1つの位置と、前記光の前記部分を遮蔽する別の位置を有する移動可能なミラー保持器を前記光学較正器がさらに備える、請求項35に記載の濁度センサ。
前記第3の空洞が、前記光の前記部分を通過させる第2および第3の円筒状チャネルをさらに備え、光が前記ミラーによって反射される、請求項39に記載の濁度センサ。
前記移動可能な保持器が、前記ハウジングの前記上面上を前記ミラーを移動させ、前記光の前記部分を反射させるように、前記水密ハウジングの外部を移動する、請求項39に記載の濁度センサ。
前記水密ハウジングの外部に配置され、かつ、透明な1つの側と前記励起ビームの1部を前記第3の集束装置内に向けることができる反射性または拡散性表面を備える別の側を有する前記光学窓の上を、移動可能な透明な部材を備える光学較正器をさらに備える、請求項3に記載の濁度センサ。
前記電動駆動部が、前記光学較正器が光ビームによって照らされる位置から、光ビームが制限されず水の濁度が測定されるべき位置に回転させるよう動作可能な電動機を備える、請求項42に記載の濁度センサ。
柔らかな清掃部材が前記窓の近くまたは周りに静止して固定され、前記光学較正器の透明な表面を考え得る汚れから清掃することができる、請求項42に記載の濁度センサ。
前記第2のボールレンズと前記発光ダイオードの間に配置される第1の光学フィルタ、および前記第3のボールレンズと前記フォトダイオードの間に配置される第2の光学フィルタをさらに備える、請求項32に記載の濁度センサ。
前記光学フィルタが移動可能に配置され、異なるスペクトル透過率を有する少なくとも2つの部分から作られる、請求項45に記載の濁度センサ。