JP7241444B1

JP7241444B1 - 計測装置

Info

Publication number: JP7241444B1
Application number: JP2022178597A
Authority: JP
Inventors: 英太中澤
Original assignee: 株式会社シンカグループ
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2042-11-08
Also published as: JP2024068280A; US11874137B1; CN118010947A; EP4368983A1

Abstract

【課題】溶液の計測の自動化を図ること。【解決手段】計測装置１は、支点を形成する頂部１１ａを備える土台１１と、頂部１１ａにより支持される被支持部１２ａを備え、被支持部１２ａを挟んで一方にＰＨセンサ１６が設けられ、他方に液体を貯留する貯留部１３が設けられる棒状体１２とを有し、貯留部１３に液体が満たされているときに、棒状体１２が水平を保ち、貯留部１３に流体が満たされてないときに棒状体１２がＰＨセンサ１６側に傾きＰＨセンサ１６が水槽１７内の溶液に浸される。【選択図】図１

Description

本発明は計測装置に関する。

物体に異物が付着しないようにする方法や、物体に付着した異物を除去する方法が知られている。例えば、ダストが存在する環境下で用いられるセンサの検出信号を発信または受信する面を覆うように設けられた保護レンズへの汚れ付着を防止する汚れ付着防止装置は、保護レンズを覆いガス流路が形成されるカバー部材と、カバー部材の内部にガスを供給するガス供給部とを備え、カバー部材は、保護レンズから離れた位置にガス供給部からガスが導入されるガス導入部と、導入されたガスを保護レンズの方向に拡散させるガス拡散部と、保護レンズに対応する位置で、ガス拡散部からのガスを保護レンズから離れる方向に吐出するガス吐出部とを有し、ガス拡散部は直方体状をなしているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ガラス面検知センサと、ガラス面洗浄装置と、光触媒膜形成装置とを搭載した昇降体を建物のガラス面に沿って横移動及び昇降させて、ガラス面検知センサによって建物のガラス面の位置及び大きさを検知した後、ガラス面洗浄装置によってガラス面を洗浄するとともに、光触媒膜形成装置によってガラス面に光触媒膜を形成する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１８－１０３１７４号公報特開２０００－２５４０４３号公報

近年水耕栽培が盛んになっている。水耕栽培に用いる水溶液のＰＨを計測するＰＨセンサが知られている。例えば表面がガラス膜で覆われているＰＨセンサを水溶液に浸しっぱなしにすると、ガラス膜に汚れが付着する。このため、計測時に水溶液に浸し、非計測時には水溶液に浸さないようにするのが好ましい。この計測は、専ら人手により行われる。
しかしながら、人手による計測は面倒であるという問題がある。
１つの側面では、本発明は、水溶液のＰＨの計測の自動化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の計測装置が提供される。この計測装置は、支点を形成する支持部を備える土台と、支持部により支持される被支持部を備え、被支持部を挟んで一方に計測部が設けられ、他方に流体を貯留する貯留部が設けられる棒状体とを有し、貯留部に流体が満たされているときに棒状体が水平を保ち、貯留部に流体が満たされてないときに棒状体が計測部側に傾き計測部が溶液に浸される。

１態様では、溶液の計測の自動化を図ることができる。

実施の形態の計測装置を示す図である。実施の形態の第１機構部の動作を説明する図である。実施の形態の計測装置の動作を説明する図である。実施の形態の計測装置の動作を説明する図である。実施の形態の計測装置の動作を説明する図である。

以下、実施の形態の計測装置を、図面を参照して詳細に説明する。

以下の図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲等に限定されない。
実施の形態において単数形で表される要素は、文面で明らかに示されている場合を除き、複数形を含むものとする。
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の計測装置を示す図である。
第１の実施の形態の計測装置１００は、第１機構部１と第２機構部２とを有している。
＜第１機構部＞
第１機構部１は、土台１１と、棒状体１２とを有している。

土台１１の頂部１１ａは支持部（支点）を形成しており、その支持部上に棒状体１２の被支持部１２ａが配置される。本実施の形態では、土台１１と棒状体１２を模式的に図示している。土台１１と棒状体１２の係合方法については特に限定されないが、例えばししおどしやシーソーのような係合方法になっていてもよい。

被支持部１２ａを挟んで棒状体１２の一方には貯留部１３が配置されている。また、棒状体１２の一方の端部には被係合部１２ｂが配置されている。被支持部１２ａを挟んで棒状体１２の他方の端部にはセンサ配置部１４が設けられている。

貯留部１３は、開口部１３ａを有している。液体排出部１５から排出される液体（例えば水）は、この開口部１３ａを介して貯留部１３内に流入する。貯留部１３は、流入した液体を貯留する。

センサ配置部１４にはＰＨ（ペーハー）センサ（計測部）１６が配置される。ＰＨセンサ１６は、例えば水槽１７に貯留された液体のＰＨを検出する。本実施の形態のＰＨセンサ１６は、表面がガラス膜で覆われている。ＰＨセンサ１６は近距離通信手段を有しており、検出したＰＨに関する情報を図示しないコンピュータに送信することができる。近距離通信手段としては、例えばＷｉ－Ｆｉや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等が挙げられる。
また、センサ配置部１４には開口部（切り欠き）１４ａが形成されている。

棒状体１２の内部には供給管１８が配置されている。供給管１８には図示しない供給手段から洗浄液（例えば蒸留水）が供給される。供給管１８に供給された洗浄液はセンサ配置部１４に供給される。センサ配置部１４内の点線はセンサ配置部１４に供給された洗浄液の水位を示している。ＰＨセンサ１６の検出部分に洗浄液が供給されることでＰＨセンサ１６の検出部分を洗浄することができる。
水槽１７には溶液（養液）が満たされている。この水槽１７内には、例えば水耕栽培の栽培物が配置される。
この第１機構部１の動作を簡単に説明する。
図２は、実施の形態の第１機構部の動作を説明する図である。
以下の説明では、頂部１１ａを挟んで左側の棒状体１２の部分を「棒状体１２の左側」と言い、右側の棒状体１２の部分を「棒状体１２の右側」と言う。

貯留部１３に液体が満たされていない場合は図２に示すように棒状体１２の右側が下降し、センサ配置部１４の一部または全部が水槽１７内に配置される。この状態において開口部１４ａから水槽１７内の溶液がセンサ配置部１４内に流入するため、ＰＨセンサ１６は溶液に浸され、水槽１７内の溶液のＰＨの検出が可能となる。棒状体１２やセンサ配置部１４の浮力によりセンサ配置部１４が水槽１７の底面に接触しないようになっていてもよいし、水槽１７内の溶液の抵抗により緩やかに水槽１７の底面に接触するようになっていてもよい。

液体排出部１５から排出される液体により貯留部１３内に液体が溜まってくると、少しずつ棒状体１２の左側が下降し、棒状体１２の右側が上昇する。なお、棒状体１２の左側が下降するにつれて開口部１３ａの位置が少しずつ図２中左側に移動していくが、液体排出部１５から排出される液体を受け止められるよう、開口部１３ａは、十分に大きく形成されている。そして貯留部１３に液体が満たされると図１に示すように棒状体１２が水平になり釣り合いを保つようになっている。液体排出部１５から液体が排出され続けるが、貯留部１３に入りきれなかった液体は貯留部１３から溢れ出て棒状体１２は釣り合いを保つ。

液体排出部１５から排出される液量を調整したり、貯留部１３の容量を変更したりすることによりＰＨセンサ１６が水槽１７内に配置される時間を調整することができる。ＰＨセンサ１６の計測時間が例えば５分である場合は、５分で貯留部１３に液体が満たされるように液体排出部１５から排出される液量を調整することができる。
再び図１に戻って説明する。
＜第２機構部＞
第２機構部２は、「ししおどし」の原理を利用している。
第２機構部２は、土台２１と、棒状体２２とを有している。

土台２１の頂部２１ａは支持部（支点）を形成しており、その支持部上に棒状体２２の被支持部２２ａが配置される。本実施の形態では、土台２１と棒状体２２を模式的に図示している。土台２１と棒状体２２の係合方法については特に限定されないが、例えばししおどしやシーソーのような係合方法になっていてもよい。
頂部２１ａを挟んで棒状体２２の一方には貯留部２３が配置されている。また、棒状体２２の一方の端部には係合部２２ｂが配置されている。

貯留部２３は、開口部２３ａを有している。液体排出部２４から排出される液体（例えば水）は、この開口部２３ａを介して貯留部２３内に流入する。貯留部２３は、流入した液体を貯留する。
以下の説明では、頂部２１ａを挟んで左側の棒状体２２の部分を「棒状体２２の左側」と言い、右側の棒状体２２の部分を「棒状体２２の右側」と言う。

図１に示すように、第２機構部２は、貯留部２３に貯留されている液体の量が所定量以下の場合、棒状体２２の左側が下降し、棒状体２２の右側が上昇している。

液体排出部２４から排出される液体により貯留部２３内に液体が溜まってくると、少しずつ棒状体２２の右側が下降し、棒状体２２の左側が上昇する。なお、棒状体２２の右側が下降するにつれて開口部２３ａの位置が少しずつ図１中右側に移動していくが、液体排出部２４から排出される液体を受け止められるよう、開口部２３ａは、十分に大きく形成されている。
次に、計測装置１の動作を説明する。

前述したように、貯留部１３に液体が満たされると図１に示すように棒状体１２が水平になり釣り合いを保つようになっている。液体排出部１５から液体が排出され続けるが、貯留部１３に入りきれなかった液体は貯留部１３から溢れ出て棒状体１２は釣り合いを保つ。このとき、供給管１８には図示しない供給手段から洗浄液が供給される。供給管１８に供給された洗浄液はセンサ配置部１４に供給される。

液体排出部２４から排出される液体により貯留部２３内に液体が溜まってくると、少しずつ勢いを増しながら棒状体２２の右側が下降し、棒状体２２の左側が上昇する。
図３～図５は、実施の形態の計測装置の動作を説明する図である。

図３に示すように、棒状体２２の右側が下降すると係合部２２ｂが被係合部１２ｂに当接して被係合部１２ｂを紙面下方に押圧する。すると、図４に示すように棒状体１２の左側が勢いよく下降して貯留部１３に貯留されている液体が開口部１３ａから溢れ出る。これにより棒状体１２の右側よりも棒状体１２の左側が軽くなる。また、被係合部１２ｂを押圧した後に棒状体２２の右側も下降し貯留部２３に貯留されている液体が開口部２３ａから溢れ出る。これにより棒状体２２の左側よりも棒状体２２の右側が軽くなる。このとき、センサ配置部１４内に溜まっている液体は供給管１８を介して外部に排出されるようになっていてもよい。

その後、図５に示すように棒状体１２の左側が上昇し、棒状体１２の右側が下降する。従って、ＰＨセンサ１６が水槽１７内に配置され、ＰＨセンサ１６による水槽１７内の液体のＰＨの計測が可能となる。また、棒状体２２の右側も上昇し、棒状体２２の左側が下降する。

その後、貯留部１３および貯留部２３の双方に液体が溜まり始める。貯留部２３が下降を始めるより先に、貯留部１３の下降が始まるよう、液体排出部１５、２４の流量や、貯留部１３および貯留部２３の配置位置等を調整することにより、再び図１に示す状態に戻る。

以上述べたように、実施の形態の計測装置１は、支点を形成する頂部１１ａを備える土台１１と、頂部１１ａにより支持される被支持部１２ａを備え、被支持部１２ａを挟んで一方にＰＨセンサ１６が設けられ、他方に液体を貯留する貯留部１３が設けられる棒状体１２とを有し、貯留部１３に液体が満たされているときに、棒状体１２が水平を保ち、貯留部１３に流体が満たされてないときに棒状体１２がＰＨセンサ１６側に傾きＰＨセンサ１６が水槽１７内の溶液に浸される。これにより、ＰＨセンサ１６により計測を行わないときには貯留部１３に液体を満たすことで棒状体１２が水平を保つので、ＰＨセンサ１６が水槽１７に入りっぱなしになることにより、ＰＨセンサ１６のガラス膜に汚れが付着することを抑制することができる。

また、棒状体１２が貯留部１３側に傾いたとき、貯留部１３に貯留されている液体が貯留部１３外に流出し、棒状体１２がＰＨセンサ１６側に傾く。これにより、ＰＨセンサ１６の位置を容易に管理することができる。

また、棒状体１２を貯留部１３側に傾ける動力部（本実施の形態では第２機構部２）をさらに設けた。任意のタイミングで第２機構部２を動作させることにより、ＰＨセンサ１６の計測のタイミングを容易に管理することができる。

また、棒状体１２の内部に洗浄液が通過する供給管１８が配置されており、棒状体１２が水平に保たれているときに洗浄液が供給管１８を通過してＰＨセンサ１６に供給されるようにした。これにより、ＰＨセンサ１６を洗浄することができる。

また、開口部１４ａを備えＰＨセンサ１６を収容し、ＰＨセンサ１６に供給される洗浄液を貯留するセンサ配置部１４を設けた。これにより、供給管１８から供給された洗浄液を貯留することができるので、ＰＨセンサ１６のガラス膜をより確実に洗浄することができる。また、ＰＨセンサ１６による計測の際に洗浄液は水槽１７内に排出されるため洗浄液の入れ替えも容易である。
なお、本実施の形態では貯留部１３には液体を貯留したが、空気よりも重い気体（流体）を貯留するようにしてもよい。

また、本実施の形態では棒状体１２を貯留部１３側に傾ける動力部として第２機構部２を使用したが、動力部はこれに限定されず、例えば頂部１１ａ近傍にモータを配置し、このモータを回転させて棒状体１２を貯留部１３側に傾けてもよい。風力を利用して棒状体１２を貯留部１３側に傾けてもよい。

また、本実施の形態では、水耕栽培の栽培物が配置される水槽１７の溶液（養液）のＰＨを計測した。しかし、計測対象はこれに限らず例えば切削用の水溶性切削液（例えばソリュブル型、エマルション型、ケミカルソリューション型等）等であってもよい。

以上、本発明の計測装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

１第１機構部
２第２機構部
１１、２１土台
１１ａ頂部
１２、２２棒状体
１２ａ、２２ａ被支持部
１３、２３貯留部
１３ａ、２３ａ開口部
１４センサ配置部
１５、２４液体排出部
１６ＰＨセンサ
１７水槽
１８供給管
２２ｂ係合部

Claims

支点を形成する支持部を備える土台と、
前記支持部により支持される被支持部を備え、前記被支持部を挟んで一方に計測部が設けられ、他方に流体を貯留する貯留部が設けられる棒状体とを有し、
前記貯留部に流体が満たされているときに前記棒状体が水平を保ち、前記貯留部に流体が満たされてないときに前記棒状体が前記計測部側に傾き前記計測部が溶液に浸されることを特徴とする計測装置。
前記棒状体が前記貯留部側に傾いたとき、前記貯留部に貯留されている流体が前記貯留部外に流出し、前記棒状体が計測部側に傾く請求項１に記載の計測装置。
前記棒状体を前記貯留部側に傾ける動力部をさらに有する請求項１に記載の計測装置。
前記動力部は、支点を形成する支持部を備える第２設置物と、前記支持部により支持される被支持部を備え、前記被支持部を挟んで一方に流体を貯留する第２貯留部が設けられる第２棒状体とを有し、前記第２貯留部に貯留されている流体が所定量以内の場合は前記第２棒状体が前記第２貯留部が設けられている側の反対側に傾き、前記第２貯留部に貯留されている流体が所定量より多くなると自重により前記棒状体の前記他方の端部に作用して前記棒状体を前記貯留部側に傾ける請求項３に記載の計測装置。
前記棒状体の内部に洗浄液が通過する管が配置されており、前記棒状体が水平に保たれているときに前記洗浄液が前記管を通過して前記計測部に供給される請求項１に記載の計測装置。
開口部を備え前記計測部を収容し、前記計測部に供給される洗浄液を貯留する収容体を有し、前記棒状体が前記計測部側に傾いたとき、前記開口部から前記洗浄液が流出する請求項５に記載の計測装置。