JPH0325350A - ミスト、液体等の検知方法 - Google Patents
ミスト、液体等の検知方法Info
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- JPH0325350A JPH0325350A JP16112989A JP16112989A JPH0325350A JP H0325350 A JPH0325350 A JP H0325350A JP 16112989 A JP16112989 A JP 16112989A JP 16112989 A JP16112989 A JP 16112989A JP H0325350 A JPH0325350 A JP H0325350A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 9
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- 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！！Ｆ）
本発明のミスト液体等の検知方法は、ミストの検知から
液体の液面位、液体温度等を検出するものであり、ミス
トだけでなく液体ち検知できるようにしたちのである。
液体の液面位、液体温度等を検出するものであり、ミス
トだけでなく液体ち検知できるようにしたちのである。
（従来技術）
水、油等の液体を検出する液体センサは従来からｆ！ｒ
種あるが，従来の液体センサはいずれち、検出される液
体の液面がセンサに接触してはじめて液体検出できるも
のであった。
種あるが，従来の液体センサはいずれち、検出される液
体の液面がセンサに接触してはじめて液体検出できるも
のであった。
（発明が解決しようとする課８）
しかし、ブロバンガス、アルコールなどを沸騰させて液
相から気相へ変化させて使用する液体（例えば沸騰させ
て使用するブロバンガスなと）の液体は、液体センサに
接触すると爆発等の危険がある．そのため従来の液面セ
ンサではそのような液体の検出には適さなかった． そこで液体が接触しなくとも液面位や液体潟度を横出で
きる液体検知方法の開発が強く望まれていた。
相から気相へ変化させて使用する液体（例えば沸騰させ
て使用するブロバンガスなと）の液体は、液体センサに
接触すると爆発等の危険がある．そのため従来の液面セ
ンサではそのような液体の検出には適さなかった． そこで液体が接触しなくとも液面位や液体潟度を横出で
きる液体検知方法の開発が強く望まれていた。
（発明の目的）
本発明の目的は液体から発生する液面付近のミストを検
出することにより，液面がセンサに接触しなくとも液面
位、液体温度等を検知することができるミスト、液体等
の挟出方法を実現することにある。
出することにより，液面がセンサに接触しなくとも液面
位、液体温度等を検知することができるミスト、液体等
の挟出方法を実現することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明のうち請求項第１のミスト横出方法は，第１図の
ように入射光Ａに対するプリズムｌのセンサ面２の角度
を，プリズムｌの屈折率とそれに付着するミスト、液体
等の被測定物質との屈折率の関係から、プリズムｌに被
測定物質が付着すると偏光角となり、被測定物質が付着
しないと偏光角からずれるように設定し、このプリズム
ｌに入射光Ａを入射して同センサ而２において反射させ
，被測定物質が付着していないセンサ面２により反射さ
れる反射光と、被測定物質が付着しているセンサ而２に
より反射される反射光の夫々を垂直偏光成分と水平偏光
成分とに分雌し，この両成分の比から被測定物質を検出
するようにしたことを特徴とするものである。
ように入射光Ａに対するプリズムｌのセンサ面２の角度
を，プリズムｌの屈折率とそれに付着するミスト、液体
等の被測定物質との屈折率の関係から、プリズムｌに被
測定物質が付着すると偏光角となり、被測定物質が付着
しないと偏光角からずれるように設定し、このプリズム
ｌに入射光Ａを入射して同センサ而２において反射させ
，被測定物質が付着していないセンサ面２により反射さ
れる反射光と、被測定物質が付着しているセンサ而２に
より反射される反射光の夫々を垂直偏光成分と水平偏光
成分とに分雌し，この両成分の比から被測定物質を検出
するようにしたことを特徴とするものである。
本発明のうち請求項第２のミスト検出方法は，第１図の
ようにミスト，液体等の被測定物質が付着していないプ
リズム１のセンサ面２に入射光Ａを偏光角となるように
入射して同センサ面２において入射光Ａを反射させ，そ
の反射光と，被測定物質が付着しているセンサ面２にお
いて反射される反射光の夫々を垂直偏光成分と水平偏光
成分に分離し，この両成分の比から被測定物質を検出す
るようにしたことを特徴とするものである．（作用） 請求項第ｌのミスト，液体等の検出方法では、入射光八
に対するプリズム１のセンサ面２の角度が、プリズムｌ
の屈折率とそれに付着する′ｍ７Ｗ４定物質質の屈折率
との関係から、プリズムｌに被測定物質質が付着すると
偏光角となり，被測定物質質が付着しないと偏光角から
ずれるように設定されているので、空気の屈折率を００
、被測定物質質の屈折率をｎ ＋ 、プリズムの屈折率
をｎａとした場合，それらの関係は次のようになる．ｎ
ｏ＝ｌ Ｏ＜ｎ＋＜ｎａ 従って、センサ面２に被測定物質（！１えばミスト）が
接触していないときは、入射光Ａの全成分がセンサ面２
において全反射され、更にプリズム１に貼られたミラー
３によって反射され、偏光ビームスブリッター４へ入射
され，同スブリッター４において垂直偏光成分と水平偏
光成分に分離され、そのうち一方の偏光成分は集光レン
ズ５ａで集光され、他方の偏光成分は三角ミラー６で反
１４されて集光レンズ５ｂで集光され、フエルール７ａ
．７ｂを通して光ファイバ８ａ．８ｂに入射され、それ
らにより検出部９に伝送される．検出部９では夫々の光
ファイバ８ａ．８ｂにより伝送されてきた垂直偏光成分
と水平偏光成分の比が検出される． 次にセンサ面２に被測定物質（例えばミス１−）が付着
すると、前記の場合と同様に入射光Ａがセンサ面２によ
り反射され、ミラー３により反射され、偏光ビームスプ
リッター４で分離され．集光レンズ５ａ．５ｂで集光さ
れて夫々の光ファイバ８ａ．８ｂにより検出部９に伝送
されるが、この場合は入射光Ａに対するプリズムｌのセ
ンサ面２の角度が偏光角になるので、センサ而２により
反射されるのは入射光八のうち入射面（紙面）に平行な
水平偏光成分のみであり垂直偏光成分は全く反射されな
い．このため偏光ビームスブリッター４で分雌される偏
光成分は水平偏光成分のみとなり、一方の光ファイバ８
ａまたは８ｂに入射される唾直偏光成分はゼロとなり、
検出部９において検出される水平偏光成分と垂直偏光成
分の比が変化する．この比はセンサ面への被測定物質の
付着が少なければ小さく，多くなれば大きくなる．請求
項第２のミスト、液体等の検出方法では入射光Ａがプリ
ズム！のセンサ面２により反射され、ミラー３により反
射されて偏光ビームスプノッタ−４で分離され，夫々の
光ファイバ８ａ．８ｂにより検出部９に伝送される．し
かし、この検出方法ではセンサ而２に被測定物質（例え
ばミスト）が付着していないときの同センサ面２に対す
る入射光Ａの入射角が偏光角となるので，被測定物質が
付着していないセンサ面２により反射されるのは入射光
Ａのうち入射面（紙面）に平行な水平偏光成分のみであ
り、垂直偏光成分は全く反射されない．このため偏尤ビ
ームスプリッター４で分離される偏光成分は水平偏光成
分のみとなり、嘔直偏光成分はゼロとなる．これらの成
分が光ファイバ８ａ．８ｂで別々に伝送され、検出部９
において両偏光成分の比が挟出される．次にセンサ而２
に被測定物！（例えばミスト）が付着すると、波瀾定物
質の屈折率により入射光Ａの入射角が偏光角からずれ、
しかも被瀾定物質質の屈折率がプリズムｌの屈折率より
も大きいので、入肘光Ａはセンサ面２で全く反射されな
くなる．このため両光ファイバ８ａ、８ｂにより伝送さ
れる光は共にゼロとなり、センサ面２にミストが付着し
たことが検出部９において検出される．（実施例） 第１図は本発明の一実施例である．この図の１０は検出
部９におけるパルス駆動部，１１は同駆動部１０でパル
ス駆動されるＬＥＤ （または無偏光ＬＤ）．１２は同
ＬＥＤＩＩからの光を伝送する光伝送用ファイバ（この
ファイバはコア径は小さい方が精度がよい）、ｌ３はフ
ェルール，Ｉ４は前記光を平行な入射光Ａにするコリメ
ートレンズである． ｌはプリズム，２はＬＰＧなどのガスの液体から発生す
るミストが付着するセンサ面，３はプリズムｌに貼り付
けられたミラーである．このプリズムｌは検出される液
体の液面よりセンサ面２が雌れ且つ同液体から発生する
ミストがセンサ面２に付着する位置に設置されている． ４は偏光ビームスプリッターであり，これはミラー３で
反射された反射光を平行偏光成分と垂直偏光成分の光に
分離するものである． ６は三角ミラーであり、これは偏光ビームスブノッタ−
４で分離された一方の偏光成分を反射するちのである． ５ａ．５ｂは集光レンズであり，これは三角ミラー６と
偏光ビームスプリッタ−４から出力される光を集光する
ちのである． ７ａ、７ｂはフェルール、８ａ、８ｂは偏光成分導波用
の光ファイバであり、これは集光レンズ５ａ．５ｂから
の光を検出部９へ伝送するものである。
ようにミスト，液体等の被測定物質が付着していないプ
リズム１のセンサ面２に入射光Ａを偏光角となるように
入射して同センサ面２において入射光Ａを反射させ，そ
の反射光と，被測定物質が付着しているセンサ面２にお
いて反射される反射光の夫々を垂直偏光成分と水平偏光
成分に分離し，この両成分の比から被測定物質を検出す
るようにしたことを特徴とするものである．（作用） 請求項第ｌのミスト，液体等の検出方法では、入射光八
に対するプリズム１のセンサ面２の角度が、プリズムｌ
の屈折率とそれに付着する′ｍ７Ｗ４定物質質の屈折率
との関係から、プリズムｌに被測定物質質が付着すると
偏光角となり，被測定物質質が付着しないと偏光角から
ずれるように設定されているので、空気の屈折率を００
、被測定物質質の屈折率をｎ ＋ 、プリズムの屈折率
をｎａとした場合，それらの関係は次のようになる．ｎ
ｏ＝ｌ Ｏ＜ｎ＋＜ｎａ 従って、センサ面２に被測定物質（！１えばミスト）が
接触していないときは、入射光Ａの全成分がセンサ面２
において全反射され、更にプリズム１に貼られたミラー
３によって反射され、偏光ビームスブリッター４へ入射
され，同スブリッター４において垂直偏光成分と水平偏
光成分に分離され、そのうち一方の偏光成分は集光レン
ズ５ａで集光され、他方の偏光成分は三角ミラー６で反
１４されて集光レンズ５ｂで集光され、フエルール７ａ
．７ｂを通して光ファイバ８ａ．８ｂに入射され、それ
らにより検出部９に伝送される．検出部９では夫々の光
ファイバ８ａ．８ｂにより伝送されてきた垂直偏光成分
と水平偏光成分の比が検出される． 次にセンサ面２に被測定物質（例えばミス１−）が付着
すると、前記の場合と同様に入射光Ａがセンサ面２によ
り反射され、ミラー３により反射され、偏光ビームスプ
リッター４で分離され．集光レンズ５ａ．５ｂで集光さ
れて夫々の光ファイバ８ａ．８ｂにより検出部９に伝送
されるが、この場合は入射光Ａに対するプリズムｌのセ
ンサ面２の角度が偏光角になるので、センサ而２により
反射されるのは入射光八のうち入射面（紙面）に平行な
水平偏光成分のみであり垂直偏光成分は全く反射されな
い．このため偏光ビームスブリッター４で分雌される偏
光成分は水平偏光成分のみとなり、一方の光ファイバ８
ａまたは８ｂに入射される唾直偏光成分はゼロとなり、
検出部９において検出される水平偏光成分と垂直偏光成
分の比が変化する．この比はセンサ面への被測定物質の
付着が少なければ小さく，多くなれば大きくなる．請求
項第２のミスト、液体等の検出方法では入射光Ａがプリ
ズム！のセンサ面２により反射され、ミラー３により反
射されて偏光ビームスプノッタ−４で分離され，夫々の
光ファイバ８ａ．８ｂにより検出部９に伝送される．し
かし、この検出方法ではセンサ而２に被測定物質（例え
ばミスト）が付着していないときの同センサ面２に対す
る入射光Ａの入射角が偏光角となるので，被測定物質が
付着していないセンサ面２により反射されるのは入射光
Ａのうち入射面（紙面）に平行な水平偏光成分のみであ
り、垂直偏光成分は全く反射されない．このため偏尤ビ
ームスプリッター４で分離される偏光成分は水平偏光成
分のみとなり、嘔直偏光成分はゼロとなる．これらの成
分が光ファイバ８ａ．８ｂで別々に伝送され、検出部９
において両偏光成分の比が挟出される．次にセンサ而２
に被測定物！（例えばミスト）が付着すると、波瀾定物
質の屈折率により入射光Ａの入射角が偏光角からずれ、
しかも被瀾定物質質の屈折率がプリズムｌの屈折率より
も大きいので、入肘光Ａはセンサ面２で全く反射されな
くなる．このため両光ファイバ８ａ、８ｂにより伝送さ
れる光は共にゼロとなり、センサ面２にミストが付着し
たことが検出部９において検出される．（実施例） 第１図は本発明の一実施例である．この図の１０は検出
部９におけるパルス駆動部，１１は同駆動部１０でパル
ス駆動されるＬＥＤ （または無偏光ＬＤ）．１２は同
ＬＥＤＩＩからの光を伝送する光伝送用ファイバ（この
ファイバはコア径は小さい方が精度がよい）、ｌ３はフ
ェルール，Ｉ４は前記光を平行な入射光Ａにするコリメ
ートレンズである． ｌはプリズム，２はＬＰＧなどのガスの液体から発生す
るミストが付着するセンサ面，３はプリズムｌに貼り付
けられたミラーである．このプリズムｌは検出される液
体の液面よりセンサ面２が雌れ且つ同液体から発生する
ミストがセンサ面２に付着する位置に設置されている． ４は偏光ビームスプリッターであり，これはミラー３で
反射された反射光を平行偏光成分と垂直偏光成分の光に
分離するものである． ６は三角ミラーであり、これは偏光ビームスブノッタ−
４で分離された一方の偏光成分を反射するちのである． ５ａ．５ｂは集光レンズであり，これは三角ミラー６と
偏光ビームスプリッタ−４から出力される光を集光する
ちのである． ７ａ、７ｂはフェルール、８ａ、８ｂは偏光成分導波用
の光ファイバであり、これは集光レンズ５ａ．５ｂから
の光を検出部９へ伝送するものである。
第１図の実施例では、ミラー３からの反射光を偏光ビー
ムスブリッタ−４により水平偏光成分と垂直偏光成分と
に分雌しているが２本発明ではミラー３からの反射光を
偏光ビームスプリッター４により分離せずに、ボ偏波フ
ァイバにより偏光状態を保持して導いて、検出部９で両
偏光成分に分解するようにしてもよい． なお、第２図の検出部９内の２【は受光素子，２２はア
ンプ、２３はＡ／Ｄ変換器、２４は中央滴算処理回路（
ＣＰＵ）．２５はＤ／Ａｉｒ！ｉｌｌ器，２６は記憶部
（ＲＯＭ１．２７は表示部である。
ムスブリッタ−４により水平偏光成分と垂直偏光成分と
に分雌しているが２本発明ではミラー３からの反射光を
偏光ビームスプリッター４により分離せずに、ボ偏波フ
ァイバにより偏光状態を保持して導いて、検出部９で両
偏光成分に分解するようにしてもよい． なお、第２図の検出部９内の２【は受光素子，２２はア
ンプ、２３はＡ／Ｄ変換器、２４は中央滴算処理回路（
ＣＰＵ）．２５はＤ／Ａｉｒ！ｉｌｌ器，２６は記憶部
（ＲＯＭ１．２７は表示部である。
（発明の効果）
本発明のミスト、液体検出方法は次のような効果がある
． ■．プリズム！のセンサ面２に液体が付着しなくとも液
面検出が可能であるため，爆発等の危険性のある液体検
出が安全である。
． ■．プリズム！のセンサ面２に液体が付着しなくとも液
面検出が可能であるため，爆発等の危険性のある液体検
出が安全である。
■．従来の液面センサでは液体の液面位の検出しかでき
なかったが，本発明ではミストの有無、ミストの量，そ
の変化等からミストが発生した液体の液面位だけでなく
、温度や沸騰状態等をも知ることができる． ■．ミストの有無、ミストの量を水平偏光成分と垂直偏
光成分の比から検出するので、一方の光ファイバでしか
光が伝送されない場合でも，それが電源の故障による６
のであるか、或はプリズムｌのセンサ面２にミストが付
着したためなのかがわかり、正しい検出が可能となる。
なかったが，本発明ではミストの有無、ミストの量，そ
の変化等からミストが発生した液体の液面位だけでなく
、温度や沸騰状態等をも知ることができる． ■．ミストの有無、ミストの量を水平偏光成分と垂直偏
光成分の比から検出するので、一方の光ファイバでしか
光が伝送されない場合でも，それが電源の故障による６
のであるか、或はプリズムｌのセンサ面２にミストが付
着したためなのかがわかり、正しい検出が可能となる。
第ｌ図、
第２図は本発明のミスト、
液体等の検
知方法の説明図である．
ｌはプリズム
２はセンサ面
Ａは入射光
Claims (2)
- （１）入射光Ａに対するプリズム１のセンサ面２の角度
を、プリズム１の屈折率とそれに付着するミスト、液体
等の被測定物質との屈折率の関係から、プリズム１に被
測定物質が付着すると偏光角となり、被測定物質が付着
しないと偏光角からずれるように設定し、このプリズム
１に入射光Ａを入射して同センサ面２において反射させ
、被測定物質が付着していないセンサ面２により反射さ
れる反射光と、被測定物質が付着しているセンサ面２に
より反射される反射光の夫々を垂直偏光成分と水平偏光
成分とに分離し、この両成分の比から被測定物質の液面
、量等を検出するようにしたことを特徴とするミスト、
液体等の検知方法。 - （２）ミスト、液体等の被測定物質が付着していないプ
リズム１のセンサ面２に入射光Ａを偏光角となるように
入射して同センサ面２において反射させ、この反射光と
、被測定物質が付着しているセンサ面２において反射さ
れる反射光の夫々を垂直偏光成分と水平偏光成分に分離
し、この両成分の比から被測定物質の液面、量等を検出
するようにしたことを特徴とするミスト、液体等の検知
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16112989A JPH0325350A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | ミスト、液体等の検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16112989A JPH0325350A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | ミスト、液体等の検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325350A true JPH0325350A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15729152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16112989A Pending JPH0325350A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | ミスト、液体等の検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325350A (ja) |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16112989A patent/JPH0325350A/ja active Pending
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