JPH03146852A - オンライン監視装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油化学工業や発酵工業などの製造設備にお′い
て、ラインを流れる成分を監視するオンライン監視装置
に関するものである。

（従来の技術） 油化学工業などの製造設備では、ラインを流れる溶液に
は複数の成分が含まれている。ラインを流れる溶液の成
分をオンラインで監視するために、ラインに１個のフロ
ーセルを形成し、そのフローセルに測定光を透過させて
吸光度を求めている。

複数の成分を監視するために、フローセルの入射側にフ
ィルタ切換え機構を設け、フィルタを切り換えてフロー
セルに入射する測定光の波長を切り換えることにより複
数の成分を検出する装置がある。

（発明が解決しようとする課題） １つのフローセルに入射する測定光の波長をフィルタの
切換えにより切り換える装置では、複雑なフィルタ切換
え機構が必要になり、監視装置としては大型化し、コス
ト高になる。

また、油化学工業などの製造設備には複数のラインが存
在し、製造設備の効率化を図るためには複数のラインを
監視する必要がある。従来の監視装置で複数のラインを
監視しようとすればラインの数だけ監視装置が必要とな
る。

そこで、本発明は従来のような複雑なフィルタ切換え機
構を不要にし、また、複数のラインについても王台の装
置で監視することのできるオンライン監視装置を提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、１つのラインを複数の流路に分流して各流
路にフローセルを形成し、各フローセルの光通過部に互
いに波長特性の異なるフィルタを配設し、１個の光源か
らの光を切り換えて、又は並列に前記フローセルに照射
する光照射部を設け、各波長での吸光度を検出して複数
成分を監視する。

（作用） １つのラインについて考えると、１つのラインが複数の
流路に分流し、それぞれのフローセルには互いに異なる
波長特性のフィルタを通して異なる波長の測定光が入射
する。それぞれのフローセルを透過した測定光による吸
光度を測定すると、３− 各フローセルについて異なる成分を監視することができ
る。

２以上のラインを近くに配置し、各ラインを複数の流路
に分流してそれぞれにフローセルを設け、各フローセル
には監視しようとする成分に対応した波長の光を通すフ
ィルタを設け、各フローセルの透過光の吸光度を測定す
れば、２以上のラインについてそれぞれ複数の成分を監
視することができる。

（実施例） 第１図から第４図は一実施例を表わす。第１図は一部を
切り欠いて示す正面図、第２図はその左側面断面図、第
３図は光ファイバが移動する部分を示す正面図、第４図
は１個のフローセルを示す正面図である。

図では１つのラインについてのフローセルが示されてい
る。第１図に示されるように、化学製造設備の工つのラ
イン２が複数の流路のパイプ４−ｌ〜４−ｎに分流され
ている。ライン２は化学製造設備の本管自体であっても
よく、又は本管から−４〜 分岐された監視用のパイプであってもよい。各パイプ４
−１〜４−ｎは遮光された測定ボックス８内に固定され
たフローセル６−１〜６−ｎにそれぞれ接続されている
。フローセル６−１〜６−ｎとパイプ４−１〜４−ｎの
間は、第４図に示されるようにジヨイント管１２のガラ
ステーパの摺り合わせｌＯにより接続されている。各フ
ローセル６−１〜６−ｎはその出口側においてもジヨイ
ント管１２を介してそれぞれの流路のパイプ１４−１〜
１４−ｎに接続され、それらのパイプ１４−１〜１４−
ｎは１つのラインに合流している。

１６は光源部であり、光源部１６には近赤外光を放出す
る光源１８が設けられており、光源１８の光をフローセ
ル６−１〜６−ｎに導くために光ファイバ２０が設けら
れている。光源■８としては例えばタングステンランプ
などを用いる。光源部１６で光源１８からの光を光ファ
イバ２０の基端部に導くためにレンズ２２が設けられて
いる。

光ファイバ２０の先端部がフローセル６−１〜６−ｎの
前方を横切ることができるように、光ファイバ２０がベ
ルト２４に固定されている。ベルト２４は第３図に示さ
れるようにロール２６と２８の間にかけられており、ロ
ール２６がモータで駐動されることによりベルト２４が
往復移動する。

光ファイバ２０の先端部を水平方向に走査可能に案内す
るために、ガイド３０が設けられており、光ファイバ２
０はそのガイド３０の溝内を水平方向に案内される。ガ
イド３０の溝からフローセル６−１〜６−ｎに外部光が
入射するのを防ぐために、第４図に示されるように、ガ
イド３０の溝内には例えばモールのような遮光部材が設
けられている。

各フローセル６−１〜６−ｎの入射側には互いに波長特
性の異なるフィルタ３２−１〜３２−ｎが配設されてい
る。フローセル６−１〜６−ｎを透過した光を検出する
ために、各フローセルの出射側にはそれぞれスリット３
６−１〜３６−ｎを介して検出器３４−１〜３４−ｎが
配設されている。検出器としては例えば光電子増倍管や
ホトトランジスタなどを用い、常時検出を行なう。

フローセル６−１〜６−　ｎは液の流れを円滑にするた
めに入射光の直径よりも大きく設定されており、かつ、
入射光のうちフローセルの特定部分（例えば中央部分）
の透過光のみを検出するように、フローセル６−１〜６
−ｎにはその特定部分以外を遮光するマスク３８が設け
られている。光ファイバ２０は複数の繊維を束にして樹
脂などで被覆したものであり、その光ファイバ束２ｏの
直径を１ｍｍ程度とすると、マスク３８で被われていな
い部分、すなわち光１９の透過部分の幅も１ｍｍ程度と
しておく。光ファイバ２ｏの先端がら放出される測定光
が広がるのを防ぐために、光ファイバ２０の先端に収束
レンズを設けておいてもよい。光ファイバ２０としては
測定光に近赤外光を用いる場合には石英ファイバが好ま
しい。

本実施例の動作について説明する。

光源部１６からの測定光は光ファイバ２ｏによって導か
れ、光ファイバ２ｏの先端からフローセル６−１〜６−
ｎ方向に放射される。光ファイバ２０の先端はモータに
よってベルト２４を移動させることにより、第３図で左
端から右端に向かって移動する。このとき、検出器３４
−１〜３４−ｎは入射光を常時検出しているので、光フ
ァイバ２０の先端から照射された測定光がフローセル６
−１〜６−ｎを横切るときに横切られたフローセルの検
出器が透過光を検出する。各検出器３４−ｌ〜３４−ｎ
の検出信号はデータ処理装置（図示略）に導かれ、検出
器出力の信号のピーク検出が行なわれて吸光度が求めら
れる。

光ファイバ２０の先端が第３図で右端まで到達すると、
モータの回転を逆転させて光ファイバ２０を左端まで戻
し、再び右端方向に向かって光ファイバ２０を移動させ
ながらフローセル６−１〜Ｇ−ｎの透過光を検出してい
く。

フローセル２０の入射側に設けられるフィルタ３２−１
〜３２−ｎの波長特性によって異なる成分をモニタする
ことができる。例えば、２２６８ｎｍの近赤外光を透過
させるフィルタを用いると。

アルコール濃度（％）を求めることができる。２０９２
ｎｍの近赤外光を透過させるフィルタを用７− いると、オイルのレシチン濃度（％）を求めることがで
きる。また例えば、２０６８ｎｍの近赤外光を透過させ
るフィルタを用いると、界面活性剤のＯＨＶ　（水酸基
値）濃度（％〉を求めることができる６巻成分の濃度を
求めるには、透過光を検出し、重回帰式（ｌ波長式）を
用いる。

実施例では各フローセル６−１〜６−ｎごとに検出器３
４−１〜３４−ｎを設けているが、検出器を１個のみ用
い、光ファイバ２０の移動と同期してその検出器も移動
するようにしてもよい。その場合には検出器が１個です
み、構成が簡単になる。

実施例は１つのラインについて示しているが、２以上の
ライン（本管自体又は本管から分岐したライン）を設け
、それぞれのラインを複数の流路に分流して各流路にフ
ローセルを設け、１つの光源部からの光を２以上のライ
ンの複数のフローセルに照射するようにすれば、２以上
のラインについて１台の監視装置でそれぞれの複数の成
分を監視することができるようになる。

８一 実施例のように光源部１６からの光を切り換えてフロー
セル６−１〜６−ｎに照射するために光ファイバ２０を
移動させる機構は簡単であり、小型化することができる
。

光源部１６からの光を切り換えてフローセル６−１〜６
−ｎに照射するために、第５図に示されるように、回転
鏡４０を用い、光源部１６からの光を回転［４０により
複数のフローセル６−１〜６−ｎに照射するようにして
もよい。この場合も。

前記の実施例と同様にフローセル６−１〜６−ｎの入射
側には互いに波長特性の異なるフィルタ３２−１〜３２
−ｎを設け、フローセル６−１〜６−ｎの透過光を検出
するためにスリット３６−１〜３６−ｎを介してそれぞ
れの検出器３４−１〜３４−ｎを設けている。回転＠４
０を用いると、光ファイバ２０をモータで移動させるよ
りも高速に測定光を切り換えることができる。

光源部１６からの光をフローセル６−１〜６−ｎに入射
させるのに、光路を切り換えるのに代えて、同時に並列
に入射させるようにすることもできる。第６図は光源部
１６からの光を光ファイバ４２で導き、光ファイバ４２
をフローセル６−１〜６−ｎの数に分岐させ、分岐した
光ファイバ４２−工〜４２−ｎの先端をフローセル６−
１〜６−ｎごとに固定したものである。この場合、複数
の検出器３４−工〜３４−ｎに同時に透過光が入射する
ので、データ処理部においてはマルチプレクサなどを用
いて検出器３４−ｌ〜３４−ｎからの出力信号を切り換
えて順次取り込むようにする。

第７図は光源部１６からの光１７を同時に並列にフロー
セル６−１〜６−ｎに入射させる他の例を表わしたもの
である。光エフの光路に半透鏡４４−１〜４４−ｎを設
け、光１７をフローセル６−１−６−　ｎごとの光１７
−１〜１７−ｎに分割し、春光１７−１〜１７−ｎを並
列に同時に各フローセル６−１〜６−ｎに透過させる。

測定光を同時に並列にフローセルに入射させる方式では
測定光を切り換える方式よりも高速に測定することがで
きる。

（発明の効果） 】１− 本発明では１つのラインを複数に分流させた各流路にフ
ローセルを設け、それらのフローセルには１つの光源か
らの光を互いに波長特性の異なるフィルタを通して入射
させるようにしたので、各フローセルごとに異なる成分
を監視することができるようになり、製造設備における
効率のよい成分分析を行なうことができるようになる。

また、本発明の監視装置は構成が簡単であり、従来のよ
うにフィルタを機械的に切り換える方式に比べて安価に
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例をその一部を切り欠いて示す正面図、
第２図は第１図の左側面断面図、第３図は光ファイバが
移動する部分を示す正面図、第４図は１個のフローセル
を示す正面図である。第５図、第６図及び第７図はそれ
ぞれ他の実施例を示す概略構成図である。 ２・・・・・ライン、４−１〜４−ｎ・・・・・・分岐
された流路のパイプ、６−１〜６−　ｎ・・　・フロー
セル、１６・・・　光源部、１８・・・・光源、２０・
・・・・・光ファイバ、２４・・・・・・ベルト、３２
−１〜３２−ｎ・・・・・フィルタ、３４−］、〜３４
−ｎ・・・・・検出器、４０・・・・・回転鏡、４２．
４２−４〜４２−ｎ・・・・・・光ファイバ、４４−１
〜４４−ｎ・・・・・半透鏡。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つのラインを複数の流路に分流して各流路にフ
   ローセルを形成し、各フローセルの光通過部に互いに波
   長特性の異なるフィルタを配設し、１個の光源からの光
   を切り換えて前記フローセルに照射する光照射部を設け
   、各波長での吸光度を検出して複数成分を監視するオン
   ライン監視装置。
2. （２）１つのラインを複数の流路に分流して各流路にフ
   ローセルを形成し、各フローセルの光通過部に互いに波
   長特性の異なるフィルタを配設し、１個の光源からの光
   を並列に前記フローセルに照射する光照射部を設け、各
   波長での吸光度を検出して複数成分を監視するオンライ
   ン監視装置。