JP2801765B2 - アルコール濃度測定装置 - Google Patents
アルコール濃度測定装置Info
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- JP2801765B2 JP2801765B2 JP2309464A JP30946490A JP2801765B2 JP 2801765 B2 JP2801765 B2 JP 2801765B2 JP 2309464 A JP2309464 A JP 2309464A JP 30946490 A JP30946490 A JP 30946490A JP 2801765 B2 JP2801765 B2 JP 2801765B2
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- Japan
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- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、日本酒や葡萄酒等のアルコール飲料の醸造
過程における醗酵物に含まれているアルコールの濃度を
測定する装置に関する。
過程における醗酵物に含まれているアルコールの濃度を
測定する装置に関する。
（従来の技術） 醸造過程におけるアルコールの濃度を測定する場合に
は、アルコールを含有する醗酵物が澱粉等の固形質成分
を含むため、通常発行物をフィルタにより濾過して固形
物を除去した溶液分を抽出し、次いでこれを蒸留してエ
キス分を除いたものをサンプルに用い、これの比重を浮
子式比重計で測定してアルコール濃度に換算する手法が
用いられている。
は、アルコールを含有する醗酵物が澱粉等の固形質成分
を含むため、通常発行物をフィルタにより濾過して固形
物を除去した溶液分を抽出し、次いでこれを蒸留してエ
キス分を除いたものをサンプルに用い、これの比重を浮
子式比重計で測定してアルコール濃度に換算する手法が
用いられている。
このため浮子を浮遊させることができる100CC程度の
大量のサンプルが必要となり、濾過や蒸留に時間が掛
り、サンプルの調製に数時間を要するという問題があ
る。このような問題を解消するために、濾過により得た
溶液分を密閉空間に溶液を収容して一定温度における気
液平衡状態での気中アルコール濃度をガス検出器により
測定する方法等が提案されている。このような手法によ
れば、蒸留工程が不要となるためにサンプル調製に要す
る時間を短縮することができるものの、それでも測定精
度を保持するためには依然として100CC程度のサンプル
を必要とするばかりでなく、濾過では除去されなかった
糖質等のエキス分の濃度により平衡蒸気圧が左右される
ため測定誤差が0.4volパーセントにも達するという問題
がある。
大量のサンプルが必要となり、濾過や蒸留に時間が掛
り、サンプルの調製に数時間を要するという問題があ
る。このような問題を解消するために、濾過により得た
溶液分を密閉空間に溶液を収容して一定温度における気
液平衡状態での気中アルコール濃度をガス検出器により
測定する方法等が提案されている。このような手法によ
れば、蒸留工程が不要となるためにサンプル調製に要す
る時間を短縮することができるものの、それでも測定精
度を保持するためには依然として100CC程度のサンプル
を必要とするばかりでなく、濾過では除去されなかった
糖質等のエキス分の濃度により平衡蒸気圧が左右される
ため測定誤差が0.4volパーセントにも達するという問題
がある。
このため、例えば特開昭63−21076号公報に見られる
ように、熱源に加熱されて分２乃至５分程度で試料中の
アルコールを気化させるアルコール気化手段と、アルコ
ールに感度を有するガスセンサーとを気密容器に収容し
たアルコール濃度測定装置が提案されているが、２乃至
５分という比較的長い時間を掛けてアルコールを気化さ
せるため、外気温度によっては気化したアルコールが結
露したり、また気密性が不十分な場合には、測定誤差が
生じるという問題がある。
ように、熱源に加熱されて分２乃至５分程度で試料中の
アルコールを気化させるアルコール気化手段と、アルコ
ールに感度を有するガスセンサーとを気密容器に収容し
たアルコール濃度測定装置が提案されているが、２乃至
５分という比較的長い時間を掛けてアルコールを気化さ
せるため、外気温度によっては気化したアルコールが結
露したり、また気密性が不十分な場合には、測定誤差が
生じるという問題がある。
（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは外気温やまた試料室の気密
性に左右されること無く、高い精度で、しかも短時間で
液体中のアルコールの濃度を測定することができるアル
コール濃度測定装置を提供することである。
て、その目的とするところは外気温やまた試料室の気密
性に左右されること無く、高い精度で、しかも短時間で
液体中のアルコールの濃度を測定することができるアル
コール濃度測定装置を提供することである。
（課題を解決するための手段） このような問題を解決するために本発明においては、
試料中のアルコールを瞬間的に気化させる試料気化手段
と、気流発生手段と、アルコールに感度を有するガス検
出手段とを収容し、かつ蒸気の露点以上に加熱される函
体と、前記試料気化手段に対向する位置に試料注入口を
有し、前記函体を密閉する蓋体と、前記ガス検出手段か
らの出力の最高値検出手段を備えるようにした。
試料中のアルコールを瞬間的に気化させる試料気化手段
と、気流発生手段と、アルコールに感度を有するガス検
出手段とを収容し、かつ蒸気の露点以上に加熱される函
体と、前記試料気化手段に対向する位置に試料注入口を
有し、前記函体を密閉する蓋体と、前記ガス検出手段か
らの出力の最高値検出手段を備えるようにした。
（発明の作用） 固形成分を除去されたサンプルを液体蒸発手段に注入
すると、サンプルは80度乃至115℃で加熱されて糖質な
どのエキス分を除く水分とアルコール分だけが強制的に
ほぼ同時に気化されて密閉空間に充満する。この空間の
アルコール濃度をガス検出器により検出してそのピーク
値を測定する。これにより、エキス分に左右されること
なくアルコール濃度を測定することができる。またガス
検出器出力のピークを検出しているため、検出工程でア
ルコールが例えガス検出器により消費されたり、また密
封空間から漏洩して徐々にアルコール濃度の低下しても
高い精度で測定することができる。
すると、サンプルは80度乃至115℃で加熱されて糖質な
どのエキス分を除く水分とアルコール分だけが強制的に
ほぼ同時に気化されて密閉空間に充満する。この空間の
アルコール濃度をガス検出器により検出してそのピーク
値を測定する。これにより、エキス分に左右されること
なくアルコール濃度を測定することができる。またガス
検出器出力のピークを検出しているため、検出工程でア
ルコールが例えガス検出器により消費されたり、また密
封空間から漏洩して徐々にアルコール濃度の低下しても
高い精度で測定することができる。
（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号１は測定室２を形成する筺体で、上部には蓋体３に
より密閉可能な開口４が形成され、また内面には断熱材
５及びヒータ６を介して内ケース７を収容している。内
ケース７には内部の気体を撹拌するとともに掃気を促す
ファン８と後述するアルコール検出器９及び試料気化皿
10が収容されている。９は前述のアルコール検出器で、
この実施例では周囲を金属粉末を筒状型に焼結してなる
防爆ケース11に接触燃焼式ガスセンサー12を収容して構
成されてる。接触燃焼式ガスセンサー12は、白金からな
るヒータに担体を取り取付け、これの表面に貴金属触媒
を塗布して構成されていて可燃性ガスが接触すると酸化
触媒の表面で接触燃焼させ、この燃焼熱による温度変化
をヒータの抵抗変化として検出するもので可燃性ガスに
対して極めて高い測定感度を示すものである。
符号１は測定室２を形成する筺体で、上部には蓋体３に
より密閉可能な開口４が形成され、また内面には断熱材
５及びヒータ６を介して内ケース７を収容している。内
ケース７には内部の気体を撹拌するとともに掃気を促す
ファン８と後述するアルコール検出器９及び試料気化皿
10が収容されている。９は前述のアルコール検出器で、
この実施例では周囲を金属粉末を筒状型に焼結してなる
防爆ケース11に接触燃焼式ガスセンサー12を収容して構
成されてる。接触燃焼式ガスセンサー12は、白金からな
るヒータに担体を取り取付け、これの表面に貴金属触媒
を塗布して構成されていて可燃性ガスが接触すると酸化
触媒の表面で接触燃焼させ、この燃焼熱による温度変化
をヒータの抵抗変化として検出するもので可燃性ガスに
対して極めて高い測定感度を示すものである。
10は試料気化皿で、蓋体３が筺体１の開口４を密閉し
たとき、筺体１の試料注入13に対向する位置に配置さ
れ、内部には後述する温度制御装置からの電力の供給を
受けるヒータ14、及び温度検出信号15が設けられてい
る。なお、図中符号16は筺体１の開口４と蓋体３の間に
配置された網体からなる内蓋を示す。
たとき、筺体１の試料注入13に対向する位置に配置さ
れ、内部には後述する温度制御装置からの電力の供給を
受けるヒータ14、及び温度検出信号15が設けられてい
る。なお、図中符号16は筺体１の開口４と蓋体３の間に
配置された網体からなる内蓋を示す。
第２図は信号処理系を示すものであって、図中符号７
は前述の温度制御装置で、温度検出器15からの信号と基
準温度T0とを比較し、試料蒸発皿10が基準温度T0を維持
するようにヒータ14に供給する電力を調製するように構
成されている。18はセンサ駆動回路で、触媒燃焼式ガス
センサー12をブリッジ接続してガス成分の濃度に比例す
る信号を出力するものである。19はピーク検出回路19
で、センサー駆動回路18から検出信号の最高値を検出
し、ホールド回路20を作動させてこの最高値を測定信号
として出力させるものである。
は前述の温度制御装置で、温度検出器15からの信号と基
準温度T0とを比較し、試料蒸発皿10が基準温度T0を維持
するようにヒータ14に供給する電力を調製するように構
成されている。18はセンサ駆動回路で、触媒燃焼式ガス
センサー12をブリッジ接続してガス成分の濃度に比例す
る信号を出力するものである。19はピーク検出回路19
で、センサー駆動回路18から検出信号の最高値を検出
し、ホールド回路20を作動させてこの最高値を測定信号
として出力させるものである。
この実施例において、電源を投入すると試料蒸発皿10
は、温度制御回路７からの電力の供給を受けるヒータ14
により基準温度T0まで加熱され、また内ケース７は結露
を引起こせさせない55℃乃至60℃程度に加熱される。
は、温度制御回路７からの電力の供給を受けるヒータ14
により基準温度T0まで加熱され、また内ケース７は結露
を引起こせさせない55℃乃至60℃程度に加熱される。
この状態で、醗酵物を濾過して固形成分が除去された
0.1CC程度の液状サンプルを注射器Ｓにより試料注入口1
3から試料蒸発皿10に注入すると、サンプルは試料蒸発
皿10の熱を受けて糖質等のエキス分を残すようにしてア
ルコール及び水分だけがほぼ瞬間的に気化される。これ
により測定室２には水蒸気とアルコールが充満すること
になる。もとより内ケース７は55乃至60℃に維持されて
いるので、瞬間的に発生した蒸気が内ケースの表面に結
露するようなことにはならない。これら蒸気は、防爆ケ
ース11を通過して接触燃焼式ガスセンサ12に到達し、接
触燃焼式ガスセンサ12によりアルコール濃度に比例した
主力に変換されてセンサー駆動回路18を介して出力され
る。
0.1CC程度の液状サンプルを注射器Ｓにより試料注入口1
3から試料蒸発皿10に注入すると、サンプルは試料蒸発
皿10の熱を受けて糖質等のエキス分を残すようにしてア
ルコール及び水分だけがほぼ瞬間的に気化される。これ
により測定室２には水蒸気とアルコールが充満すること
になる。もとより内ケース７は55乃至60℃に維持されて
いるので、瞬間的に発生した蒸気が内ケースの表面に結
露するようなことにはならない。これら蒸気は、防爆ケ
ース11を通過して接触燃焼式ガスセンサ12に到達し、接
触燃焼式ガスセンサ12によりアルコール濃度に比例した
主力に変換されてセンサー駆動回路18を介して出力され
る。
センサー駆動回路18から出力された検出信号は、第３
図に示したように試料注入時点t0から急激に上昇し、所
定時間t1後通常30乃至60秒後に最高値Ｐに到達する。最
高値は、ピーク検出回路19により検出されてホールド回
路20に保持される。検出信号が最高値に到達した後は、
アルコールが接触燃焼式ガスセンサー12の貴金属触媒の
表面で燃焼されて消費されたり、また徐々に漏洩して空
間のアルコール濃度が低くなりこれに伴って検出信号の
レベルも時間とともに低下する。
図に示したように試料注入時点t0から急激に上昇し、所
定時間t1後通常30乃至60秒後に最高値Ｐに到達する。最
高値は、ピーク検出回路19により検出されてホールド回
路20に保持される。検出信号が最高値に到達した後は、
アルコールが接触燃焼式ガスセンサー12の貴金属触媒の
表面で燃焼されて消費されたり、また徐々に漏洩して空
間のアルコール濃度が低くなりこれに伴って検出信号の
レベルも時間とともに低下する。
このようにして１つのサンプルについての測定が終了
した段階で蓋体３を解放すると、内ケースに残留してい
る蒸気は対流により内蓋16の網目から外部に揮散して、
代って新鮮な空気と置換する。試料蒸発皿10に残留して
いるエキス分を清掃してから蓋体３を閉じると次の測定
が可能となる。
した段階で蓋体３を解放すると、内ケースに残留してい
る蒸気は対流により内蓋16の網目から外部に揮散して、
代って新鮮な空気と置換する。試料蒸発皿10に残留して
いるエキス分を清掃してから蓋体３を閉じると次の測定
が可能となる。
このように液状サンプルをほぼ瞬間的に気化させて測
定することから、試料蒸発差10の温度を水、及びアルコ
ールを蒸発させるに足る温度に維持していればよいが、
蒸発皿の温度が高過ぎるとサンプルに含まれている糖質
等のエキス分が炭化して蒸発皿に付着するという不都合
も生じる。
定することから、試料蒸発差10の温度を水、及びアルコ
ールを蒸発させるに足る温度に維持していればよいが、
蒸発皿の温度が高過ぎるとサンプルに含まれている糖質
等のエキス分が炭化して蒸発皿に付着するという不都合
も生じる。
すなわち、試料蒸発皿10温度が135℃を超えると、溶
液中に含まれる糖質や蛋白質等のエキス分が炭化して、
試料蒸発皿に拭取り不可能な残渣を生じるばかりでな
く、エキス分の炭化ガスが接触燃焼式ガスセンサー12に
付着して回復不可能な障害を引起こすから、蒸発皿10の
上限の温度は135℃以下でなければならない。
液中に含まれる糖質や蛋白質等のエキス分が炭化して、
試料蒸発皿に拭取り不可能な残渣を生じるばかりでな
く、エキス分の炭化ガスが接触燃焼式ガスセンサー12に
付着して回復不可能な障害を引起こすから、蒸発皿10の
上限の温度は135℃以下でなければならない。
しかしながら、蒸発皿10の温度を溶液の蒸発可能でか
つ糖質の炭化が生じない温度135℃未満に維持して測定
していても、サンプルに含まれるアルコール濃度により
測定誤差が生じるという問題がある、 このため、試料蒸発皿11の最適な温度について調査す
るために試料蒸発皿10の温度をパラメータに採ってアル
コールの濃度が異なる試料について測定を行ったところ
第４図に示すような結果を得た。
つ糖質の炭化が生じない温度135℃未満に維持して測定
していても、サンプルに含まれるアルコール濃度により
測定誤差が生じるという問題がある、 このため、試料蒸発皿11の最適な温度について調査す
るために試料蒸発皿10の温度をパラメータに採ってアル
コールの濃度が異なる試料について測定を行ったところ
第４図に示すような結果を得た。
すなわち、回復不可能な障害を発生させることのない
温度120℃でサンプルを蒸発させた場合には、サンプル
中のアルコールだけが水分よりも先に蒸発して測定質の
隙間から外部に揮散しやすくなるため、サンプル中のア
ルコール濃度が10パーセントを超える附近から接触燃焼
式ガスセンサー12の出力はサンプルのアルコール濃度に
比例しなくなる（III）。もとよりこのような問題を解
消するために測定室の気密性を高めることも考えられる
が、筺体構造の複雑化や測定室の圧力変化により新たな
測定誤差を生じる等の新たな問題を招くことになる。
温度120℃でサンプルを蒸発させた場合には、サンプル
中のアルコールだけが水分よりも先に蒸発して測定質の
隙間から外部に揮散しやすくなるため、サンプル中のア
ルコール濃度が10パーセントを超える附近から接触燃焼
式ガスセンサー12の出力はサンプルのアルコール濃度に
比例しなくなる（III）。もとよりこのような問題を解
消するために測定室の気密性を高めることも考えられる
が、筺体構造の複雑化や測定室の圧力変化により新たな
測定誤差を生じる等の新たな問題を招くことになる。
蒸発皿10の温度を少し下げて115℃とすると、検出器1
2からの出力は、アルコール濃度に対して極めて高い直
線性を持つようになった。このような高い直線性を維持
する試料蒸発皿11の温度は80℃まで続いた（第４図
Ｉ）。なお試料蒸発皿10の温度が80℃に満たない場合に
は、サンプルの蒸発に時間を要しこのためにサンプルの
アルコールが完全に蒸発するまでに接触燃焼式ガスセン
サー12によるアルコールの消費が無視できない程に勧む
（II）。
2からの出力は、アルコール濃度に対して極めて高い直
線性を持つようになった。このような高い直線性を維持
する試料蒸発皿11の温度は80℃まで続いた（第４図
Ｉ）。なお試料蒸発皿10の温度が80℃に満たない場合に
は、サンプルの蒸発に時間を要しこのためにサンプルの
アルコールが完全に蒸発するまでに接触燃焼式ガスセン
サー12によるアルコールの消費が無視できない程に勧む
（II）。
これらの結果から試料蒸発皿の温度を80℃以上115℃
に維持すると、醸造物に含まれる０乃至26パーセントの
アルコールの濃度を高い精度で測定できることが判明し
た。
に維持すると、醸造物に含まれる０乃至26パーセントの
アルコールの濃度を高い精度で測定できることが判明し
た。
なお、この実施例においてはアルコール検出器として
ヒータに担体を介して貴金属触媒を塗布した形式の接触
燃焼式ガスセンサーを用いるようにしているが、ヒータ
に酸化物半導体を塗布して構成された半導体ガスセンサ
ーのように、被測定対象ガスの一部を消費を伴なうタイ
プのものを用いた場合にも同様の作用を奏することは明
らかである。
ヒータに担体を介して貴金属触媒を塗布した形式の接触
燃焼式ガスセンサーを用いるようにしているが、ヒータ
に酸化物半導体を塗布して構成された半導体ガスセンサ
ーのように、被測定対象ガスの一部を消費を伴なうタイ
プのものを用いた場合にも同様の作用を奏することは明
らかである。
（発明の効果） 以上説明したように本発明においては、試料中のアル
コールを瞬間的に気化させるに足る80℃乃至115℃に加
熱された試料気化手段と、気流発生手段と、アルコール
に感度を有するガス検出手段とを収容し、かつアルコー
ル蒸気の露点以上に加熱される函体と、試料気化手段に
対向する位置に試料注入口を有し、函体を密閉する蓋体
と、ガス検出手段からの出力の最高値を検出する手段を
備えるようにしたので、密閉状態で試料を試料を注入し
て試料に含まれている液体成分だけをほぼ同時に強制的
に蒸発させることができ、これによりエキス分の含有量
や函体の気密性、外気温に左右されることなく試料に含
有されているアルコール濃度を正確かつ短時間で測定す
ることができる。
コールを瞬間的に気化させるに足る80℃乃至115℃に加
熱された試料気化手段と、気流発生手段と、アルコール
に感度を有するガス検出手段とを収容し、かつアルコー
ル蒸気の露点以上に加熱される函体と、試料気化手段に
対向する位置に試料注入口を有し、函体を密閉する蓋体
と、ガス検出手段からの出力の最高値を検出する手段を
備えるようにしたので、密閉状態で試料を試料を注入し
て試料に含まれている液体成分だけをほぼ同時に強制的
に蒸発させることができ、これによりエキス分の含有量
や函体の気密性、外気温に左右されることなく試料に含
有されているアルコール濃度を正確かつ短時間で測定す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す装置の断面図、第２図
は同上装置の動作を制御する回路のブロック図、第３図
はアルコール検出器からの出力信号の時間的変化を示す
線図、第４図は試料気化皿の温度をパラメータとしたと
きのサンプル中のアルコール濃度と検出器出力の関係を
示す線図である。 １……筺体、２……測定室 ３……蓋体、４……蓋体 ６……保温用ヒータ、７……内ケース ９……アルコール検出器、10……試料蒸発皿 12……接触燃焼式ガスセンサー 13……試料注入口、14……ヒータ 15……温度検出器
は同上装置の動作を制御する回路のブロック図、第３図
はアルコール検出器からの出力信号の時間的変化を示す
線図、第４図は試料気化皿の温度をパラメータとしたと
きのサンプル中のアルコール濃度と検出器出力の関係を
示す線図である。 １……筺体、２……測定室 ３……蓋体、４……蓋体 ６……保温用ヒータ、７……内ケース ９……アルコール検出器、10……試料蒸発皿 12……接触燃焼式ガスセンサー 13……試料注入口、14……ヒータ 15……温度検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/00 - 27/24 G01N 1/00 - 1/44
Claims (1)
- 【請求項１】試料中のアルコールを瞬間的に気化させる
に足る80℃乃至115℃に加熱された試料気化手段と、気
流発生手段と、アルコールに感度を有するガス検出手段
とを収容し、かつ蒸気の露点以上に加熱される函体と、
前記試料気化手段に対向する位置に試料注入口を有し、
前記函体を密閉する蓋体と、前記ガス検出手段からの出
力の最高値を検出する手段を備えてなるアルコール濃度
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309464A JP2801765B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | アルコール濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309464A JP2801765B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | アルコール濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181153A JPH04181153A (ja) | 1992-06-29 |
| JP2801765B2 true JP2801765B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17993309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309464A Expired - Lifetime JP2801765B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | アルコール濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801765B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014138664A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Alcotek, Inc. | Fuel cell fermentation monitor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601556A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-07 | Shimadzu Corp | ガスクロマトグラフの試料気化室 |
| JPH068544Y2 (ja) * | 1986-06-06 | 1994-03-02 | 新コスモス電機株式会社 | アルコ−ル検知器 |
| JPS6396535A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-27 | Eiburu Kk | 揮発性成分の測定方法及び装置 |
| JPS63210764A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Seiko Kk | アルコ−ル濃度測定装置 |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP2309464A patent/JP2801765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014138664A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Alcotek, Inc. | Fuel cell fermentation monitor |
| US9034171B2 (en) | 2013-03-08 | 2015-05-19 | Alcotek, Inc. | Fuel cell fermentation monitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04181153A (ja) | 1992-06-29 |
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