JP6491142B2 - 濃度計測装置 - Google Patents
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Description
図1〜図3に示すように、本発明の一実施の形態に係る濃度計測装置10は、音声入力端子11及び音声出力端子12、13(第1、第2の音声出力端子)が設けられた情報端末機Pと共に使用されて、計測対象物Qの電解質濃度を導出する装置であって、情報端末機Pに接続されるセンサ15と、情報端末機Pに搭載され、情報端末機Pから得た数値を基に計測対象物Qの電解質濃度を算出するソフトウェア16とを備えている。以下、詳細に説明する。
本実施の形態において、音声出力端子12、13はそれぞれ、ステレオ音声出力の左用音声出力端子及び右用音声出力端子であり、音声入力端子11はモノラルマイク用の入力端子である。音声出力端子12、13は、第1交流信号及び第2交流信号をそれぞれ出力することができ、音声入力端子11は、交流信号を検出信号として受信することができる。
プローブ端子23、24が、図3に示すように計測対象物Qに接触した状態で、音声出力端子12から第1交流信号が出力されると、第1交流信号はプローブ端子23から発信され計測対象物Qを経由して減衰しプローブ端子24に伝達され(以下、計測対象物Qを経由して減衰した第1交流信号を、「第1検出信号」とも言う)、受信線26は、第1検出信号を音声入力端子11に伝える。そして、送信線27は、音声出力端子13から出力される第2交流信号を受信線26に伝えることが可能である。
送信線27には、コンデンサ30に直列に接続された抵抗33が設けられている。そのため、音声出力端子13から出力された第2交流信号は、抵抗33を通過して減衰した後、受信線26に送られる。即ち、送信機27は、抵抗33を通過し減衰した第2交流信号を、第2検出信号として受信線26経由で音声入力端子11に伝えることとなる。
また、ソフトウェア16には、第1検出信号の大きさから計測対象物Qの電解質濃度を算出する仮の数式として定められた基準演算式がプリセットされている(即ち、ソフトウェア16は基準演算式を有している)。
以下、図4を参照して、テスト機T及び電解質濃度が異なる複数の電解質溶液S(例えば、食塩水)を用いて基準演算式を導出する方法を説明する。なお、各電解質溶液Sの電解質濃度は分かっているものとする。
次に、テスト機Tは、送信線27に接続された音声出力端子から第2交流信号を出力し、第2交流信号が抵抗33を通過して減衰し第2検出信号となって音声入力端子に入力した際の第2検出信号の大きさを測定し、その第2検出信号と同じ大きさの第1検出信号が計測された電解質溶液Sの電解質濃度(以下、「抵抗対応濃度」とも言う)を記憶する。
この点、ソフトウェア16は、基準演算式から情報端末機Pに応じた調整済演算式を得るための校正モードを有している。
次に、電解質濃度が判明している液体のサンプルU(物体の一例)を、図5に示すように、容器C2内に入れ、情報端末機Pに接続されたセンサ15のプローブ端子23、24を、サンプルUに接触させる。本実施の形態では、サンプルUに蒸留水を採用するため、サンプルUの電解質濃度は0である。
なお、情報端末機Pのステレオ音声出力を構成する音声出力端子12、13は、一般的に技術的特性が同じであり、上述した調整済演算式の導出では、情報端末機Pの音声出力端子12、13の技術的特性が同じであることを前提にしている。
図6より、食塩水の電解質濃度が0.1%以上0.3%以下の範囲で、5000Hzの第1検出信号は、他の周波数の第1検出信号に比べて、食塩水の電解質濃度の変化に対し信号レベルの変化が大きくなり、しかも、信号レベルが80%以下である。
例えば、音声入力端子及び第1、第2の音声出力端子は1つの接続口内に設けられている必要はない。
また、基準演算式の導出は、テスト機を用いずに行ってもよく、例えば、センサに用いる第1送信線、第2送信線、受信線、抵抗及びその他のコンポーネントを基に計算によって基準演算式を導出してもよい。
Claims (5)
- 音声入力端子及び第1、第2の音声出力端子が設けられた情報端末機と共に使用されて、計測対象物の電解質濃度を導出する濃度計測装置であって、
間隔を空けて設けられ前記計測対象物に接触させられる対となるプローブ端子A、B、前記第1の音声出力端子から出力される第1交流信号を前記プローブ端子Aに伝える第1送信線、前記プローブ端子Aから出力され前記計測対象物を経由して減衰し前記プローブ端子Bに伝達された前記第1交流信号を第1検出信号として前記音声入力端子に伝える受信線、及び、抵抗が設けられ前記第2の音声出力端子から出力される第2交流信号を第2検出信号として前記受信線経由で前記音声入力端子に伝える第2送信線を有するセンサと、
前記情報端末機に搭載され、前記第1検出信号の大きさを基に、前記プローブ端子A、Bが接触している前記計測対象物の電解質濃度を算出するソフトウェアとを備え、
前記ソフトウェアは、前記第1検出信号の大きさから前記計測対象物の電解質濃度を算出する仮の数式として定められた基準演算式を有し、前記センサが接続された前記情報端末機から得た前記第2検出信号の大きさと、電解質濃度が判明している物体に前記プローブ端子A、Bを接触させた前記センサが接続された前記情報端末機から得た前記第1検出信号の大きさとを基に、前記基準演算式を補正して、該情報端末機に適応した調整済演算式を導出し、前記第1検出信号の大きさを基にした前記計測対象物の電解質濃度の算出に、該調整済演算式を用いることを特徴とする濃度計測装置。 - 請求項1記載の濃度計測装置において、前記ソフトウェアは、前記センサが接続された前記情報端末機に周波数が異なる複数の前記第2交流信号を順次出力させて得た複数の前記第2検出信号の大きさを基に、前記計測対象物の電解質濃度を算出する際に前記情報端末機に出力させる前記第1交流信号の周波数を決定することを特徴とする濃度計測装置。
- 請求項1記載の濃度計測装置において、前記ソフトウェアは、前記センサが接続された前記情報端末機に、前記プローブ端子A、Bに前記電解質濃度が判明している物体を接触させた状態で、周波数が異なる複数の前記第1交流信号を順次出力させて得た複数の前記第1検出信号の大きさを基に、前記計測対象物の電解質濃度を算出する際に前記情報端末機に出力させる前記第1交流信号の周波数を決定することを特徴とする濃度計測装置。
- 請求項1記載の濃度計測装置において、前記ソフトウェアは、前記センサが接続された前記情報端末機に、前記プローブ端子A、Bに前記計測対象物を接触させた状態で、周波数が異なる複数の前記第1交流信号を順次出力させて得た複数の前記第1検出信号の大きさを基にして、前記計測対象物の電解質濃度を算出する際に前記情報端末機に出力させる前記第1交流信号の周波数を決定することを特徴とする濃度計測装置。
- 請求項1記載の濃度計測装置において、前記ソフトウェアは、前記計測対象物の種類に対応した複数の前記基準演算式を有し、前記情報端末機で選択される前記計測対象物の種類に該当する前記基準演算式を対象に前記調整済演算式を導出することを特徴とする濃度計測装置。
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