JP3157773U - 紫外線強度記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】紫外線の受光角度が可変であり、かつ、小型であって検査対象物に装着することが可能な紫外線強度記録装置を提供する。【解決手段】紫外線強度記録装置1は、表側に受光面4aが設けられ,裏側に取付板4bが立設された円板状の受光部4と,一対の支持板5a,5aと枢軸5bを有し,側面視略「コ」の字状をなす受光部支持具5と,受光部支持具5が一端に取り付けられ,他端近傍の側面6aに一対の突起部6b,6bが形成される円柱体6とからなる紫外線強度記録装置2と、円柱体6に対して外挿可能に形成され,凹部3aの内周面に円柱体6の突起部6b,6bを遊嵌配置可能に4対の凹溝7a,7a〜7d,7dが軸方向に設けられた保持部3とを備えている。【選択図】図1

Description

本考案は、検査対象物に照射される殺菌用の紫外線ランプの強度を検出して記録する紫外線強度記録装置に係り、特に、検査対象物に装着することで実際の照射状態に即した正確な検出を可能とする紫外線強度記録装置に関する。
紫外線照射による殺菌方法は、薬品等を添加する化学的な殺菌方法に比べて、設備の設置や維持管理が容易である。とりわけ、紫外線ランプを備えた紫外線照射設備は、簡単な構造で安価に製作できることから、一般に広く使用されている。しかしながら、紫外線ランプは経時劣化してしまうため、照射される紫外線の強度を検出することにより、その照射性能を定期的にチェックする必要がある。そのため、従来、検査対象物に照射される紫外線の強度(照度)を測定する技術について様々な研究や開発がなされており、それに関し、既に幾つかの発明や考案が開示されている。
例えば、特許文献1には、「照度測定装置」という名称で、紫外線に反応するインク等が塗布されたワークが載置される紫外線照射面の照度を測定する装置に関する発明が開示されている。
特許文献1に開示された発明は、照度測定値を記憶する記憶部を有する演算処理部と表示部と端子と記憶部からなる照度測定装置本体と、この照度測定装置本体に接続される一体型センサ部及びセパレート型センサ部と、照度測定装置本体に装着される遮熱カバーとを備えるものである。
このような構造によれば、記憶部に記憶された照度測定値に基づいて演算処理部においてピーク照度、積算光量が算出される。また、遮熱カバーによって照度測定装置本体の温度上昇が防止されるため、装置の誤動作や破壊等を阻止することが可能である。
また、特許文献2には、「コードレス紫外線計測装置」という名称で、受光部と計測器本体の間を光通信で接続することにより、接続コードの省略を可能とした紫外線計測装置に関する発明が開示されている。
特許文献2に開示された発明は、受光した紫外線の照度に対応した赤外線の光パルスを送信する受光部と、その光パルスを受信して紫外線の照度を表示する計測器本体とを備えたことを特徴とする。
このような構造によれば、接続コードが不要であるため、歩行の邪魔にならず、電磁ノイズの影響も受け難い。また、受光部の設置箇所に対する制約が少ないため、受光部を可動物に取り付けて所望の場所に移動させるなどして、きめの細かい測定をすることが可能である。
特許文献3には、「紫外線測定装置及び紫外線測定システム」という名称で、所望のタイミングで紫外線強度の測定を開始することが可能な紫外線測定装置とそれを用いた紫外線測定システムに関する発明が開示されている。
特許文献3に開示された発明である紫外線測定装置は、紫外線受光素子と、CPU(中央演算処理装置),時計,メモリ及びアナログ/デジタル変換器等からなる内部回路とを備えたことを特徴とする。
このような構造の紫外線測定装置においては、紫外線受光素子で検出される紫外線強度が予め定められた第1の閾値を上回ると、所定のサンプリング間隔で測定が開始され、その測定結果がメモリに記憶されるとともに、紫外線強度の検出値が予め定められた第2の閾値を下回ると、測定が終了するという作用を有する。これにより、適切なタイミングで紫外線強度の測定を行うことが可能となる。
特開平9−145473号公報 特開平10−318833号公報 特開2004−45161号公報
しかしながら、上述の従来技術である特許文献1に開示された発明においては、紫外線の照度を検出するセンサ部が紫外線照度測定装置本体と分離可能な構造となっていないため、小型化することができないという課題があった。また、コンベア上に載置することはできても、ワーク自体に装着することができないという課題があった。さらに、紫外線を測定する受光面の角度を調節できないため、装置の設置状態に応じて測定値が変動するという課題があった。
また、特許文献2に開示された発明においては、赤外線の光パルスが遮断されるような箇所には設置できないという課題があった。また、可動物に受光部を取り付ける場合、その姿勢が固定されてしまうため、取り付け状態に起因する測定誤差が生じるという課題があった。
特許文献3に開示された発明においては、装置本体の小型化が容易でないため、設置場所が制限されるという課題があった。また、紫外線が照射される検査対象物に取り付け可能な構造となっていないため、実際の紫外線の照射状態に即した正確な測定を行うことができないという課題があった。
本考案は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、紫外線の受光角度が可変であり、かつ、小型であって検査対象物に装着することが可能な紫外線強度記録装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1記載の考案は、受光部の表側に設けられた受光面に照射される紫外線の強度を検出し、演算部で処理した後、メモリに記録する紫外線強度記録装置において、受光部をXYZの直交座標軸の少なくともいずれか1つの軸周りに回転可能に支持する回転支持手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の紫外線強度記録装置においては、受光部を回転させることによって紫外線の照射方向(光軸)に対する受光面の角度が変化するという作用を有する。
また、請求項2記載の考案は、請求項1記載の紫外線強度記録装置において、回転支持手段は、受光部の裏側に立設される取付板と、受光面に平行な回転軸を中心として回転可能に取付板を支持する受光部支持具と、この受光部支持具が上端に取り付けられる柱体とからなることを特徴とするものである。
このような構造の紫外線強度記録装置においては、回転支持手段が小型化及び軽量化される。
また、請求項3記載の考案は、請求項2記載の紫外線強度記録装置において、柱体が嵌挿される凹部を有する保持部を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の紫外線強度記録装置においては、振動等が装置本体に直接伝わり難い。また、検査対象物に対する本装置の装着状態が安定する。
請求項4記載の考案は、請求項2又は請求項3に記載の紫外線強度記録装置において、柱体は側面に突起部が設けられ、保持部は、凹部に柱体の嵌挿方向に沿って、突起部を遊嵌配置可能な複数の凹溝が形成されたことを特徴とするものである。
このような構造の紫外線強度記録装置においては、凹溝が突起部に係止することにより、柱体が保持部に対して凹溝に垂直な方向へずれないように固定されるという作用を有する。
請求項5記載の考案は、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の紫外線強度記録装置において、柱体は円柱状に形成されるとともに,保持部の凹部は平面視円形をなし、凹溝は柱体の高さよりも短く形成され、保持部は、凹部の内周面に、凹溝の終端から円周方向に沿って突起部を遊嵌配置可能な係止溝が形成されたことを特徴とするものである。
このような構造の紫外線強度記録装置においては、係止溝に突起部が係止することにより、柱体が保持部から抜けないように固定されるという作用を有する。
請求項6記載の考案は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の紫外線強度記録装置において、演算部は、測定遅延回路を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の紫外線強度記録装置においては、演算部の電源がON状態にされ、予め定められた遅延時間を経過した後、紫外線強度の演算処理が開始されるという作用を有する。
以上説明したように、本考案の請求項1記載の紫外線強度記録装置によれば、紫外線の光軸に対する受光面の角度調節を適切に行うことができる。これにより、設置状態に起因する測定誤差の発生が防止され、紫外線強度を高い精度で安定して測定することが可能となる。また、検査対象物に装着し、実際の紫外線の照射状態に即した正確な測定を行うことができる。
本考案の請求項2記載の紫外線強度記録装置においては、請求項1記載の考案と同様の効果を簡単な構造で実現することができる。
本考案の請求項3記載の紫外線強度記録装置によれば、検査対象物に対する装着状態が安定するため、振動等による測定誤差の発生を抑えることができる。
本考案の請求項4記載の紫外線強度記録装置によれば、測定中に振動等を受けた場合でも柱体の保持部に対する凹溝に垂直な方向へのずれが発生しないため、安定して正確な測定を行うことができる。また、突起部を挿入する凹溝を適宜選択することにより、保持部を検査対象物に装着した後に、保持部に対する受光部の取り付け状態を変更して、受光面を凹溝に垂直な平面内で所望の方向に向けることができる。
本考案の請求項5記載の紫外線強度記録装置によれば、受光部が保持部よりも下方に位置するような状態で検査対象物に装着することができる。これにより、装着可能な検査対象物の種類が増えるため、装置の汎用性が高まる。
本考案の請求項6記載の紫外線強度記録装置によれば、メモリに無駄なデータが記録されないようにすることができる。
(a)乃至(c)はそれぞれ本考案の実施の形態に係る紫外線強度記録装置及びそれを構成する保持部の実施例の外観斜視図である。 本実施例の紫外線強度記録装置の構成を示すブロック図である。 (a)乃至(c)はそれぞれ本実施例の紫外線強度記録装置の正面図、側面図及び底面図である。 (a)は本実施例の紫外線強度記録装置における保持部の平面図であり、(b)及び(c)はそれぞれ図1(c)のA−A線矢視断面図及びB−B線矢視断面図である。 (a)及び(b)は受光部を回転した状態を示す本実施例の紫外線強度記録装置の外観斜視図である。 (a)及び(b)は本実施例の紫外線強度記録装置の正面図及び側面図である。 (a)乃至(c)は本実施例の紫外線強度記録装置の平面図である。 (a)乃至(c)は本実施例の紫外線強度記録装置の外観斜視図である。 (a)乃至(c)はそれぞれ本実施例の紫外線強度記録装置が検査対象物に装着された状態を示す断面図である。
本考案の紫外線強度記録装置は、ベルトコンベア等によって搬送されながら、水銀灯などの紫外線ランプから殺菌用の紫外線を照射される検査対象物に装着されて使用されるものである。以下、その実施の形態に係る紫外線強度記録装置の実施例について図1乃至図9を用いて具体的に説明する。
まず、本実施例の紫外線強度記録装置の構造について図1乃至図4を用いて説明する。
図1(a)及び図1(b)はそれぞれ紫外線強度記録装置1,2の外観斜視図であり、図1(c)は紫外線強度記録装置1を構成する保持部3の外観斜視図である。図2は紫外線強度記録装置2の構成を示すブロック図であり、図3(a)乃至(c)はそれぞれ紫外線強度記録装置2の正面図、側面図及び底面図である。また、図4(a)は保持部3の平面図であり、図4(b)及び(c)はそれぞれ図1(c)のA−A線矢視断面図及びB−B線矢視断面図である。なお、図4(b)では内側底面に設置される圧縮バネ21の図示を省略している。
図1(a)乃至図1(c)に示すように、本実施例の紫外線強度記録装置1は、紫外線強度記録装置2に保持部3を加えたものである。紫外線強度記録装置2は、表側の受光面4aに照射された紫外線の強度を検出し,裏側に取付板4bが立設された円板状の受光部4と、一対の支持板5a,5aと枢軸5bを有し,側面視略「コ」の字状をなす受光部支持具5と、受光部支持具5が一端に取り付けられ,他端近傍の側面6aに一対の突起部6b,6bが形成される円柱体6とからなる。保持部3は、円筒体の一端が閉塞された形状であって、円柱体6が嵌挿される凹部3aを有し、この凹部3aの内周面には軸方向に、円柱体6の突起部6b,6bを遊嵌配置可能に4対の凹溝7a,7a〜7d,7dが設けられている。すなわち、保持部3は、円柱体6に外挿された状態で紫外線強度記録装置2を保持する構造となっている。
図2に示すように、紫外線強度記録装置2は、受光部4の受光面4aで受光された紫外線を検出し、その強度に応じた電流Iを発生させるフォトセンサ8aと、温度を検出して、その温度に応じた電流Iを発生させる温度センサ8bと、フォトセンサ8a及び温度センサ8bから送られる電流I,Iをそれぞれ演算/増幅して電圧信号V,Vを発生するOPアンプ9a,9bと、OPアンプ9a,9bから送られたアナログの電圧信号V,Vをデジタル信号S,Sに変換して出力するA/Dコンバータ10と、A/Dコンバータ10から送られるデジタル信号S,Sを演算処理してデジタルデータDを生成するマイクロコンピュータ11と、マイクロコンピュータ11によってデジタルデータDの書き込み及び読み出しが行われるメモリ12と、現在時刻を表す電気信号Tをマイクロコンピュータ11に出力するリアルタイムクロック13と、バッテリコントローラ14を介してマイクロコンピュータ11に駆動用電力を供給するリチウムイオン電池15を内蔵している。そして、マイクロコンピュータ11には、電源のON/OFF状態を切り替えるスイッチ16と、マイクロコンピュータ11からの指令信号Sに従って発光するLED(発光ダイオード)17と、USB(Universal Serial Bus)インターフェースを備えたパーソナルコンピュータ19の入出力端子となるUSBコネクタ18が接続されている。また、検出された紫外線強度の演算部として機能するマイクロコンピュータ11は、測定遅延回路を内蔵している。すなわち、マイクロコンピュータ11は、スイッチ16によって電源がON状態にされ、予め定められた遅延時間を経過した後、A/Dコンバータ10から送られるデジタル信号S,Sの演算処理を開始する。
通常、ベルトコンベア等で搬送される検査対象物に照射される紫外線の強度を測定する場合、マイクロコンピュータ11の電源をON状態にした後、本装置が装着された検査対象物が所定の場所に搬送されて紫外線を照射されるまでの間に遅延が生じる。しかしながら、上記構造の紫外線強度記録装置2によれば、マイクロコンピュータ11が演算処理を開始するタイミングを調整して、メモリ12に無駄なデータが記録されないようにすることができる。
図3(a)乃至図3(c)に示すように、取付板4b及び支持板5a,5aには、取付板4bを支持板5a,5aの間に嵌挿した状態で連通するように、それぞれ貫通孔(図示せず)が穿設されている。そして、これらの貫通孔に挿通される枢軸5bを介して取付板4bは支持板5a,5aに枢着されている。これにより、受光部4は、枢軸5bを中心として略180度回転可能となっている。また、円柱体6は、端面6cにUSBコネクタ18が設置されている。そして、側面6aの端面6c近傍には、一対の突起部6b,6bが端面6cの直径方向に設けられている。
図4(a)乃至図4(c)に示すように、保持部3の凹部3aの内周面には、平面視して直径方向に4対の凹溝7a,7a〜凹溝7d,7dが円柱体6の突起部6b,6bを遊嵌配置可能に、かつ円周方向に対して等角度間隔に設けられている。なお、端面3bから内側底面3cまでの深さは、円柱体6の高さよりも深く、凹溝7a,7a〜凹溝7d,7dの長さは、円柱体6の高さよりも短くなっている。また、凹溝7a,7a〜凹溝7d,7dには、終端(端面3bと逆側の端部)から円周方向に沿って凹溝7a,7a〜凹溝7d,7dと同じ幅の係止溝20が形成されている。さらに、保持部3の内側底面3cには、圧縮バネ21を介して円板22が設置されている。
次に、上記構造に基づく紫外線強度記録装置1,2の作用及び効果について、図5乃至図9を用いて説明する。
図5(a)及び図5(b)は受光部4を回転した状態を示す紫外線強度記録装置2の外観斜視図である。図6(a)及び図6(b)は紫外線強度記録装置1の正面図及び側面図である。また、図7(a)乃至図7(c)は紫外線強度記録装置1の平面図であり、図8(a)乃至図8(c)は紫外線強度記録装置1の外観斜視図である。さらに、図9(a)乃至図9(c)はそれぞれ紫外線強度記録装置1が検査対象物に装着された状態を示す断面図である。なお、図6では保持部3の断面のみを図示し、図9では保持部3と検査対象物の断面のみを図示している。また、図1乃至図4に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
既に述べたように、受光部4は枢軸5bを中心として略180度回転可能である。そして、本実施例の紫外線強度記録装置2では、受光部支持具5に対する受光部4の姿勢が、取付板4bと支持板5a,5aの間の摩擦力や取付板4b及び支持板5a,5aと枢軸5bの間の摩擦力によって保持される構造となっている。
このような構造の紫外線強度記録装置2においては、図5(a)及び(b)に示すように受光部4の回転により受光面4aの傾きが容易に調整されるとともに、その姿勢が維持されるという作用を有する。従って、紫外線の光軸に対する受光面4aの角度調節を適切に行うことができる。これにより、設置状態に起因する測定誤差の発生を防ぎ、高精度で安定した測定が可能となる。
また、図6(a)に示すように、凹溝7a,7a乃至凹溝7d,7dのいずれかに突起部6b,6bを遊嵌配置し、圧縮バネ21の反発力に抗しつつ、円柱体6の端面6cで円板22を押し下げた後、保持部3に対して円柱体6をその中心軸周りに回転させ、突起部6b,6bを係止溝20に係止させる。これにより、円柱体6は保持部3から抜けないように固定される。このとき、圧縮バネ21によって円柱体6の端面6cは円板22を介して押し上げられ、突起部6b,6bは係止溝20の内壁面に押し付けられる。これにより、保持部3と円柱体6の間のガタツキが解消され、紫外線強度記録装置2が保持部3に対して固定される。すなわち、保持部3は、振動等が検査対象物から紫外線強度記録装置2に直接伝わることを防ぐとともに、紫外線強度記録装置2の検査対象物に対する装着状態を安定させるという作用を有する。これにより、振動等による測定誤差の発生を抑えることができる。そして、本実施例の紫外線強度記録装置1によれば、測定中に振動等を受けた場合でも保持部3に対する円柱体6の,凹溝に垂直な方向へのずれが発生しないため、安定して正確な測定を行うことができる。
本実施例の紫外線強度記録装置1では、凹溝7a〜7dが保持部3を平面視して円周方向に対して45度間隔で設けられている。従って、図7(a)乃至図7(c)に示すように、突起部6b,6bを挿入する凹溝を適宜選択することにより、受光面4aが所望の方向を向くように紫外線強度記録装置2を保持部3に対して取り付けることができる。そして、保持部3を検査対象物に装着した後であっても、保持部3に対する紫外線強度記録装置2の取り付け状態を容易に変更して、受光面4aを紫外線強度記録装置2の挿入方向に垂直な平面内の所望の方向に向けることができる。
以上説明したように、上記構造の紫外線強度記録装置1,2によれば、小型化及び軽量化が可能であるため、検査対象物に装着して実際の紫外線の照射状態に即した正確な測定を行うことができる。また、図8(a)乃至図8(c)に示すように、受光面4aに紫外線が適正な角度で照射されるように、受光部4の向きを容易に調節することができる。これにより、高精度で安定した測定が可能となる。
上記構造の紫外線強度記録装置1によれば、例えば、図9(a)に示すようにボトル23の蓋24の上部に受光部4を突出させた状態で保持部3の端面3bを蓋24の裏面24aに両面テープ等を用いて貼り付けるようにすることで、ベルトコンベア等によって搬送される途中のボトル23に対して照射される紫外線の強度を測定することができる。また、容器25の底面25aに保持部3の端面3dを両面テープ等で貼り付けることで、容器25の内部の紫外線の強度を容易に測定することができる。さらに、図9(c)に示すように、蓋26の裏面26aに保持部3の端面3dを装着することも可能である。このように、紫外線強度記録装置1は、受光部4が保持部3よりも下方に位置するような場合であっても検査対象物に装着できるため、検査対象範囲が広く、汎用性が高い。
本考案の紫外線強度記録装置は、本実施例に示す構造に限定されるものではない。例えば、受光部支持具によって取付板を支持する構造に代えて、受光部を雲台に取り付けた構造としても良い。雲台は、カメラ等の光学機器と三脚等の架台本体の間に設置して使用されるものであるが、本考案において受光部を回転可能に支持する手段として使用することができる。すなわち、雲台を用いることによれば受光部をXYZの直交座標軸の少なくともいずれか1つの軸周りに回転可能に支持することができる。なお、「XYZの直交座標軸の少なくともいずれか1つの軸周りに回転可能に支持する」とは「XYZ軸以外の任意の方向の軸周りに回転可能に支持すること」をも含む概念である。また、突起部や凹溝の個数及び設置箇所は適宜変更可能である。そして、円柱体に代えて角柱体を用いることもできる。さらに、圧縮バネは必ずしもコイル形状でなくとも良く、また、バネ以外の弾性体を用いることもできる。
請求項1乃至請求項6に記載された考案は、紫外線が照射される対象物に装着して、実際の紫外線の照射状態を正確に監視する必要がある場合などに適用可能である。
1,2…紫外線強度記録装置 3…保持部 3a…凹部 3b…端面 3c…内側底面 3d…端面 4…受光部 4a…受光面 4b…取付板 5…受光部支持具 5a…支持板 5b…枢軸 6…円柱体 6a…側面 6b…突起部 6c…端面 7a〜7d…凹溝 8a…フォトセンサ 8b…温度センサ 9a,9b…OPアンプ 10…A/Dコンバータ 11…マイクロコンピュータ 12…メモリ 13…リアルタイムクロック 14…バッテリコントローラ 15…リチウムイオン電池 16…スイッチ 17…LED 18…USBコネクタ 19…パーソナルコンピュータ 20…係止溝 21…圧縮バネ 22…円板 23…ボトル 24…蓋 24a…裏面 25…容器 25a…底面 26…蓋 26a…裏面

Claims (6)

  1. 受光部の表側に設けられた受光面に照射される紫外線の強度を検出し、演算部で処理した後、メモリに記録する紫外線強度記録装置において、
    前記受光部をXYZの直交座標軸の少なくともいずれか1つの軸周りに回転可能に支持する回転支持手段を備えたことを特徴とする紫外線強度記録装置。
  2. 前記回転支持手段は、
    前記受光部の裏側に立設される取付板と、
    前記受光面に平行な回転軸を中心として回転可能に前記取付板を支持する受光部支持具と、
    この受光部支持具が上端に取り付けられる柱体と、
    からなることを特徴とする請求項1記載の紫外線強度記録装置。
  3. 前記柱体が嵌挿される凹部を有する保持部を備えたことを特徴とする請求項2記載の紫外線強度記録装置。
  4. 前記柱体は側面に突起部が設けられ、
    前記保持部は、前記凹部に前記柱体の嵌挿方向に沿って、前記突起部を遊嵌配置可能な複数の凹溝が形成されたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の紫外線強度記録装置。
  5. 前記柱体は円柱状に形成されるとともに,前記保持部の前記凹部は平面視円形をなし、
    前記凹溝は前記柱体の高さよりも短く形成され、
    前記保持部は、前記凹部の内周面に、前記凹溝の終端から円周方向に沿って前記突起部を遊嵌配置可能な係止溝が形成されたことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の紫外線強度記録装置。
  6. 前記演算部は、測定遅延回路を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の紫外線強度記録装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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