JPH01250039A - 液体屈折率測定装置 - Google Patents
液体屈折率測定装置Info
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- JPH01250039A JPH01250039A JP7480488A JP7480488A JPH01250039A JP H01250039 A JPH01250039 A JP H01250039A JP 7480488 A JP7480488 A JP 7480488A JP 7480488 A JP7480488 A JP 7480488A JP H01250039 A JPH01250039 A JP H01250039A
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- liquid
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/43—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length by measuring critical angle
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光学的に液体の屈折率を測定する液体屈折率測
定装置に関するものである。
定装置に関するものである。
従来、この種の液体屈折率測定装置は、光源の光力強度
を安定化し、水等の既知の屈折率を有する液体とプリズ
ムとの境界からの反射光レベルをまず測定し、次に被測
定液体の場合の反射光レベルを測定し、両者の比から液
体の屈折率を算出するものであった。
を安定化し、水等の既知の屈折率を有する液体とプリズ
ムとの境界からの反射光レベルをまず測定し、次に被測
定液体の場合の反射光レベルを測定し、両者の比から液
体の屈折率を算出するものであった。
しかしながら、従来の液体屈折率測定装置は、送信先の
出力レベルの僅かな変動が直接的に測定誤差につながシ
、さらに前記プリズムと光源もしくは光検出部との間を
取扱いの容易さから光ファイバで結合する場合には、光
ファイバの曲げもしくは側圧による損失変動によっても
受信光レベルが変動し、測定誤差となる。また、これら
の測定誤差を減少させるためには、従来よシ較正の頻度
を上げてこの誤差を減少する必要があシ、１回の測定に
要する時間が長くなるという問題があった。
出力レベルの僅かな変動が直接的に測定誤差につながシ
、さらに前記プリズムと光源もしくは光検出部との間を
取扱いの容易さから光ファイバで結合する場合には、光
ファイバの曲げもしくは側圧による損失変動によっても
受信光レベルが変動し、測定誤差となる。また、これら
の測定誤差を減少させるためには、従来よシ較正の頻度
を上げてこの誤差を減少する必要があシ、１回の測定に
要する時間が長くなるという問題があった。
また、較正を行なうためには、前記プリズムを基準の液
体もしくは空気に接触させるための被測定物から引き外
す必要があシ、プロセス制御等の連続測定には使用でき
ないという問題があった。
体もしくは空気に接触させるための被測定物から引き外
す必要があシ、プロセス制御等の連続測定には使用でき
ないという問題があった。
したがって本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであシ、その目的は、光源の出力安定度、プリ
ズムと光源および光検出器との間の結合度の安定度を追
求せずに一度の較正によシ迅速に測定できる液体屈折率
測定装置を提供することにある。
れたものであシ、その目的は、光源の出力安定度、プリ
ズムと光源および光検出器との間の結合度の安定度を追
求せずに一度の較正によシ迅速に測定できる液体屈折率
測定装置を提供することにある。
本発明による液体屈折率測定装置は、プリズムと液体と
の境界面に光線を斜めに入射させる光源と、この境界面
からの反射光を光線の入射面に対して異なる方向の偏光
成分に分離する検光子と、この検光子の２つの出力光線
の強度を測定する光検出器とを有して構成される。
の境界面に光線を斜めに入射させる光源と、この境界面
からの反射光を光線の入射面に対して異なる方向の偏光
成分に分離する検光子と、この検光子の２つの出力光線
の強度を測定する光検出器とを有して構成される。
屈折率の異なる２つの物体の境界面に斜めに入射した光
の反射率は、第３図を参照して次の式で求められる。
の反射率は、第３図を参照して次の式で求められる。
θｔ＝崗−１（二虐θｉ）
ｌｌ
但し、Ｒ１１’入射面に平行な偏光成分の反射率Ｒ±二
人射面に垂直な偏光成分の反射率ｎ１：第１の物質の屈
折率 ｎ！ 二第２の物質の屈折率 θｉ ：入射角 θｔ ：透過光の出射角 逆に（１） 、 （２）式の形から、ＲＬ／ Ｒ” ｒ
”ｔ ＋θｉを与えれば、Ｒ２が定まるので、偏光し
ていない単一光源からの光線の反射光の偏光成分の大き
さの比を測定すれば、Ｒ上とＲ１１との比の２乗が求ま
り、”＋ ＋θｉは既知であるから、”ｔが算出できる
。この比は光源の出力の強さに関係しない。
人射面に垂直な偏光成分の反射率ｎ１：第１の物質の屈
折率 ｎ！ 二第２の物質の屈折率 θｉ ：入射角 θｔ ：透過光の出射角 逆に（１） 、 （２）式の形から、ＲＬ／ Ｒ” ｒ
”ｔ ＋θｉを与えれば、Ｒ２が定まるので、偏光し
ていない単一光源からの光線の反射光の偏光成分の大き
さの比を測定すれば、Ｒ上とＲ１１との比の２乗が求ま
り、”＋ ＋θｉは既知であるから、”ｔが算出できる
。この比は光源の出力の強さに関係しない。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例による液体屈折率測定装置の
構成を示す図である。同図において、光源１は偏光して
いない光線２を出力し、プリズム３へ出射する。このプ
リズム３は面の１つを被測定液体４に浸しておシ、光線
２はこの面上の点５で反射され、反射光６となって検光
子７に入射し、光線２，６を含む面に平行な光線８と垂
直な光線９とに分離され、各々光検出器１０．１１によ
って電気信号に変換され、電圧計あるいは電流計１２．
１３でその大きさが測定される。なお、光線８．９のど
ちらが平行でどちらが垂直かは検光子７の種類によって
変る。また、プリズム３は、三角柱であって所定の入射
角の時に光線２はその入射する辺に対し垂直であシ、か
つ反射光）（出射する辺と反射光６は垂直になるよう三
角柱の各頂角を定める必要がある。したがって第２図の
角度θｐは入射角θｉに等しくする。次にこのときの電
圧計あるいは電流計１２．１３の読みの比は（１） 、
（２）式のＲ工とＲ１１との比の２乗であＦ）、（１
）、（２１式から０２を算出する上で特に不都合はない
。
構成を示す図である。同図において、光源１は偏光して
いない光線２を出力し、プリズム３へ出射する。このプ
リズム３は面の１つを被測定液体４に浸しておシ、光線
２はこの面上の点５で反射され、反射光６となって検光
子７に入射し、光線２，６を含む面に平行な光線８と垂
直な光線９とに分離され、各々光検出器１０．１１によ
って電気信号に変換され、電圧計あるいは電流計１２．
１３でその大きさが測定される。なお、光線８．９のど
ちらが平行でどちらが垂直かは検光子７の種類によって
変る。また、プリズム３は、三角柱であって所定の入射
角の時に光線２はその入射する辺に対し垂直であシ、か
つ反射光）（出射する辺と反射光６は垂直になるよう三
角柱の各頂角を定める必要がある。したがって第２図の
角度θｐは入射角θｉに等しくする。次にこのときの電
圧計あるいは電流計１２．１３の読みの比は（１） 、
（２）式のＲ工とＲ１１との比の２乗であＦ）、（１
）、（２１式から０２を算出する上で特に不都合はない
。
第２図はプリズムの屈折率Ｎｓ ＝１．５５ 、入射角
θ１＝４ｏ、ｓ°および４２．００における液体の屈折
率を１．３３〜１．３８に変化した場合の（Ｒ−Ｌ／
Ｒ１１） ”をデシベル表示した値の計算値を示したも
のである。
θ１＝４ｏ、ｓ°および４２．００における液体の屈折
率を１．３３〜１．３８に変化した場合の（Ｒ−Ｌ／
Ｒ１１） ”をデシベル表示した値の計算値を示したも
のである。
同図から明らかなように入射角θｉ ＝ ４２．００の
場合、屈折率Ｎ２の０．０５の変化に対して反射光の偏
光の比は約２３ ｄＢ変化しておシ、通常の電気測定機
の精度でも屈折率Ｎ２変化０．００５は充分に測定でき
ることになる。
場合、屈折率Ｎ２の０．０５の変化に対して反射光の偏
光の比は約２３ ｄＢ変化しておシ、通常の電気測定機
の精度でも屈折率Ｎ２変化０．００５は充分に測定でき
ることになる。
以上説明したように本発明によれば、光源の出力の強さ
の変化に影響されないため、容易にかつ安定した測定が
可能となシ、較正の度数も減少できるなどの極めて優れ
た効果が得られる。
の変化に影響されないため、容易にかつ安定した測定が
可能となシ、較正の度数も減少できるなどの極めて優れ
た効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例による液体屈折率測定装置の
構成を示す図、第２図は測定によって得られる値を予測
するための計算結果を示す図、第３図は反射率の計算式
を説明するための図である。 １・・・・光源、２・・・・入射光、３・・・・プリズ
ム、４・−・・被測定液体、５・φ・・反射点、６・拳
・・反射光、７・・・・検光子、８・―・・平行偏光、
９・・・・垂直偏光、１゜、１１・・・・光検出器、１
２．１３・・・・電圧計あるいは電流計。 第３図 ′Ｏ″Ｌｎ ユヒさ嫉目
構成を示す図、第２図は測定によって得られる値を予測
するための計算結果を示す図、第３図は反射率の計算式
を説明するための図である。 １・・・・光源、２・・・・入射光、３・・・・プリズ
ム、４・−・・被測定液体、５・φ・・反射点、６・拳
・・反射光、７・・・・検光子、８・―・・平行偏光、
９・・・・垂直偏光、１゜、１１・・・・光検出器、１
２．１３・・・・電圧計あるいは電流計。 第３図 ′Ｏ″Ｌｎ ユヒさ嫉目
Claims (1)
- 測定対象の液体に表面を接触したプリズムの別の面か
ら光線を入射する光源と、前記液体との境界面に斜めに
入射して反射した光線をこの光線と前記入射光線とを含
む面に対して直角な偏光成分と平行な成分とに分離する
検光子と、前記検光子の各々の偏光成分を電流もしくは
電圧に変換する光検出子とを備えたことを特徴とする液
体屈折率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7480488A JPH01250039A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 液体屈折率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7480488A JPH01250039A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 液体屈折率測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01250039A true JPH01250039A (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=13557862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7480488A Pending JPH01250039A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 液体屈折率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01250039A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03110676A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Nec Corp | 単語辞書検索装置 |
| JP2007502422A (ja) * | 2003-08-14 | 2007-02-08 | ベイカー ヒューズ インコーポレイテッド | ダウンホール屈折計及び減衰反射法分光計のための方法及び装置 |
| CN107153049A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-12 | 华中科技大学 | 一种抑制杂散光的物质折射率测量装置 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP7480488A patent/JPH01250039A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03110676A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Nec Corp | 単語辞書検索装置 |
| JP2007502422A (ja) * | 2003-08-14 | 2007-02-08 | ベイカー ヒューズ インコーポレイテッド | ダウンホール屈折計及び減衰反射法分光計のための方法及び装置 |
| CN107153049A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-12 | 华中科技大学 | 一种抑制杂散光的物质折射率测量装置 |
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