JPH0348139A - 液体の屈折率の測定、そして特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定を意図した装置 - Google Patents
液体の屈折率の測定、そして特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定を意図した装置Info
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- JPH0348139A JPH0348139A JP2107691A JP10769190A JPH0348139A JP H0348139 A JPH0348139 A JP H0348139A JP 2107691 A JP2107691 A JP 2107691A JP 10769190 A JP10769190 A JP 10769190A JP H0348139 A JPH0348139 A JP H0348139A
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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】
本発明は液体の屈折率の測定、そして特に液体の濃度又
は液体中に溶解した物質の濃度の測定を意図した装置に
関し、この装置は、液体中に突出しそして液体の屈折率
より少し大きな屈折率を有するロッドを備え、このロッ
ドはロッド内に投光する光源と光検知器とを液体中に浸
されない端部に備え、ロッドの液体中に浸される部分は
光の全反射だけを許容するケーシングによって部分的に
囲まれ、一方、該ケーシングによって囲まれていないロ
ッドの部分の場所では屈折光が液体の屈折率に応じて液
体内に漏出できる。
は液体中に溶解した物質の濃度の測定を意図した装置に
関し、この装置は、液体中に突出しそして液体の屈折率
より少し大きな屈折率を有するロッドを備え、このロッ
ドはロッド内に投光する光源と光検知器とを液体中に浸
されない端部に備え、ロッドの液体中に浸される部分は
光の全反射だけを許容するケーシングによって部分的に
囲まれ、一方、該ケーシングによって囲まれていないロ
ッドの部分の場所では屈折光が液体の屈折率に応じて液
体内に漏出できる。
本発明を要約すれば次のとおりである。液体の屈折率を
測定するために、液体中に突出し且つ液体の屈折率より
やや大きな屈折率を有するロッドが使用される。ロッド
は、液体に浸されない端部に、ロッド内に投射する光源
（３）と光検知器（５）とを備える。ロッドの液体に浸
される部分は光の全反射のみを許容するケーシングによ
って部分的に囲まれ、一方、ケーシングによって囲まれ
ていないロッドの部分の場所では、屈折光は液体の屈折
率に応じて液体中に漏出することができる。電池内の濃
硫酸のような攻撃的な液体の腐食作用に対して安定なケ
ーシングは、本発明によれば、透明な管（８）内に捕捉
されそして該ロッドよりも屈折率の低い媒体の、特に気
体又は真空の、層（１０）から成る。ロッドに付着する
水素ガス気泡の妨害作用を無くすために、ロッドの、少
なくもケーシングで囲まれておらず液体内に突出してい
る部分はホルダー（１２）内に突出することができ、こ
のホルダーには、ロッドより下方に開口部（１３）が設
けられ、そしてホルダー上方部分内に開口した加圧気体
供給管路（１４）が設けられている。
測定するために、液体中に突出し且つ液体の屈折率より
やや大きな屈折率を有するロッドが使用される。ロッド
は、液体に浸されない端部に、ロッド内に投射する光源
（３）と光検知器（５）とを備える。ロッドの液体に浸
される部分は光の全反射のみを許容するケーシングによ
って部分的に囲まれ、一方、ケーシングによって囲まれ
ていないロッドの部分の場所では、屈折光は液体の屈折
率に応じて液体中に漏出することができる。電池内の濃
硫酸のような攻撃的な液体の腐食作用に対して安定なケ
ーシングは、本発明によれば、透明な管（８）内に捕捉
されそして該ロッドよりも屈折率の低い媒体の、特に気
体又は真空の、層（１０）から成る。ロッドに付着する
水素ガス気泡の妨害作用を無くすために、ロッドの、少
なくもケーシングで囲まれておらず液体内に突出してい
る部分はホルダー（１２）内に突出することができ、こ
のホルダーには、ロッドより下方に開口部（１３）が設
けられ、そしてホルダー上方部分内に開口した加圧気体
供給管路（１４）が設けられている。
当初に述べた形式の装置はオランダ国特許願第８５００
７２６号から知られている。
７２６号から知られている。
この公知の装置においては、ケーシングは反射する金層
より成る。期待に反して、この金層は濃硫酸のような攻
撃的な液体の腐食作用に耐性がないことが見出だされた
。
より成る。期待に反して、この金層は濃硫酸のような攻
撃的な液体の腐食作用に耐性がないことが見出だされた
。
本発明の目的はこの欠点を克服することであり、このた
めケーシングは、透明な管内に捕捉されそしてロッドよ
りも低屈折率の媒体、特に気体又は真空の層から成る。
めケーシングは、透明な管内に捕捉されそしてロッドよ
りも低屈折率の媒体、特に気体又は真空の層から成る。
通常、石英管が使用されるであろう。
ドイツ国特許公開公報第３，３０２，０８９号には、液
体内に浸された小直径の光学ファイバーを備えた液体屈
折率の測定装置が開示されている。
体内に浸された小直径の光学ファイバーを備えた液体屈
折率の測定装置が開示されている。
このファイバーは、液体中に浸されない端部に光源と光
検知器の両者を備えている。ファイバーの壁における光
の入射角は常に臨界角よりも大きく、その結果光は液体
に浸っているファイバーの部分の先端においてのみ出現
することができる。しかし、この先端は反射によって光
の幾らかが戻るようにも働く。この目的のため、この先
端は正確に研摩しなければならず、これは費用のかかる
作業である。更に、光はファイバーの非常に小さな部分
、即ち研摩された先端においてのみ漏出できるので、測
定の精度は希望するものとは離れたものとなるであろう
。
検知器の両者を備えている。ファイバーの壁における光
の入射角は常に臨界角よりも大きく、その結果光は液体
に浸っているファイバーの部分の先端においてのみ出現
することができる。しかし、この先端は反射によって光
の幾らかが戻るようにも働く。この目的のため、この先
端は正確に研摩しなければならず、これは費用のかかる
作業である。更に、光はファイバーの非常に小さな部分
、即ち研摩された先端においてのみ漏出できるので、測
定の精度は希望するものとは離れたものとなるであろう
。
本発明による装置により、ロッドの周りに相互に間隔を
あけて多数の密閉された石英管を位置付けることができ
、これにより液体の屈折率、従って濃度を液体の種々の
深さにおいて測定することができる。
あけて多数の密閉された石英管を位置付けることができ
、これにより液体の屈折率、従って濃度を液体の種々の
深さにおいて測定することができる。
しかしながら、これは一般に、ロッドの液体中に浸され
た部分の自由端部分のみがケーシングによって囲まれて
いなければ十分である。
た部分の自由端部分のみがケーシングによって囲まれて
いなければ十分である。
光の損失を無くすために、前記自由端部の先端は丸い形
状にされている。
状にされている。
装置を電池の比重測定に使用する・とき、電池の電解液
内に浸されＩ；ロッド部分への水素ガス気泡の付着によ
り問題が生ずることがある。これらの気泡は比重測定を
妨害する。電池の陰極で形成された水素ガスは液体中に
溶解し、液体が飽和すると気泡が形成される。この問題
は、ケーシングを備えていない液体内に突出しているロ
ッドの部分を、ホルダー内に入れることにより解決され
る。
内に浸されＩ；ロッド部分への水素ガス気泡の付着によ
り問題が生ずることがある。これらの気泡は比重測定を
妨害する。電池の陰極で形成された水素ガスは液体中に
溶解し、液体が飽和すると気泡が形成される。この問題
は、ケーシングを備えていない液体内に突出しているロ
ッドの部分を、ホルダー内に入れることにより解決され
る。
このホルダーには、ロッドより下方に開口部が設けられ
、そして更にホルダーの上部内に開口している加圧気体
供給用の管路が設けられている。
、そして更にホルダーの上部内に開口している加圧気体
供給用の管路が設けられている。
周期的に圧力をかけてホルダー内の液位をロッドより下
方に下げるように加圧気体を使用することによって、ロ
ッドに付着している水素気泡が隙去される。液体の濃度
は、気体圧力が解放された結果として液位が再び上昇し
た直後に測定される。
方に下げるように加圧気体を使用することによって、ロ
ッドに付着している水素気泡が隙去される。液体の濃度
は、気体圧力が解放された結果として液位が再び上昇し
た直後に測定される。
付随した利点は、ホルダー内の液体が周期的に更新され
こと、及びホルダーがロッドの破損を防止することであ
る。液位が上昇するとき、その上方の気体を逃がさなけ
ればならない。これは、この例では制御弁を介して大気
に連通している供給管によって行うことができる。しか
し、一般には、ロッドより下方の開口部の総断面積より
かなり小さな断面積を有する開口部を、ホルダー壁の上
方部分に設けることが好ましい。
こと、及びホルダーがロッドの破損を防止することであ
る。液位が上昇するとき、その上方の気体を逃がさなけ
ればならない。これは、この例では制御弁を介して大気
に連通している供給管によって行うことができる。しか
し、一般には、ロッドより下方の開口部の総断面積より
かなり小さな断面積を有する開口部を、ホルダー壁の上
方部分に設けることが好ましい。
２種の好ましい実施例を示す図面を参照して、更に本発
明を説明する。
明を説明する。
図示の測定装置はフォーク状の上端部を有する石英のロ
ッドｌを備えている。ロッドの直径は例えば４ｍｍであ
る。可視光又は不可視光の光源３がフォークの一方の脚
部２に位置付けられており、光を電気信号に変換する検
知器５がフォークの他方の脚部４上に位置付けられるで
いる。検知器は、それ自体知られている計測用装置に接
続されている。
ッドｌを備えている。ロッドの直径は例えば４ｍｍであ
る。可視光又は不可視光の光源３がフォークの一方の脚
部２に位置付けられており、光を電気信号に変換する検
知器５がフォークの他方の脚部４上に位置付けられるで
いる。検知器は、それ自体知られている計測用装置に接
続されている。
ロッドｌは液体で満たされたトラフ６（例えば濃硫酸で
満たされた電池）内に挿入される。液位を７で示す。
満たされた電池）内に挿入される。液位を７で示す。
ロッドのフォーク状になっていない部分の一部の周りに
石英管８が取り付けられている。この管は基部によって
ロッドｌに連結され、頂部は開いている。ロッドの壁と
石英管８の壁との間に空気層ＩＯがある。
石英管８が取り付けられている。この管は基部によって
ロッドｌに連結され、頂部は開いている。ロッドの壁と
石英管８の壁との間に空気層ＩＯがある。
ロッドの液体中に浸された部分の自由端は丸くなってい
る。光源３からの２つの光線がどのようにロッドｌを通
過するかを図示する。石英と空気の境界面においては、
入射角は所謂臨界角よりも大きく、その結果、全反射が
生ずる。ロッドの下端部１１において、ロッドはトラフ
６内の液体と接している。石英と液体の境界面における
入射角が臨界角よりも大きい場合には反射が生ずるであ
ろう（２重矢印の線で示された光線を参照のこと）。
る。光源３からの２つの光線がどのようにロッドｌを通
過するかを図示する。石英と空気の境界面においては、
入射角は所謂臨界角よりも大きく、その結果、全反射が
生ずる。ロッドの下端部１１において、ロッドはトラフ
６内の液体と接している。石英と液体の境界面における
入射角が臨界角よりも大きい場合には反射が生ずるであ
ろう（２重矢印の線で示された光線を参照のこと）。
また、もしも前記境界面における入射角が臨界角より小
さい場合には屈折が生ずるであろう（１つの矢印の線で
示された光線を参照のこと）。後者の場合には光はロッ
ドｌから漏出する。
さい場合には屈折が生ずるであろう（１つの矢印の線で
示された光線を参照のこと）。後者の場合には光はロッ
ドｌから漏出する。
液体の濃度が比較的低い場合には、液体の屈折率もまた
比較的小さく、従って臨界角は小さく、反射量は比較的
多くそして屈折量は少なくなる。
比較的小さく、従って臨界角は小さく、反射量は比較的
多くそして屈折量は少なくなる。
液体の濃度が比較的高い場合、反射量は比較的少なくそ
して屈折量は多い。
して屈折量は多い。
部分１１の丸い端部で反射した後戻る光のかなりの部分
が検知器５に入射するであろう。検知器によって生じる
電気信号の大きさは、屈折率の、従って部分１１の周囲
のトラフ６内の液体の濃度の指標である。
が検知器５に入射するであろう。検知器によって生じる
電気信号の大きさは、屈折率の、従って部分１１の周囲
のトラフ６内の液体の濃度の指標である。
ロッドｌの周りに相互に間隔をあけられた多数の閉じた
石英管を設置することができる。この場合には、光は石
英管の間のロッドの部分を通して屈折によりロッドから
漏出できる。この場合、トラフ６内の種々の深さにおけ
る濃度を測定できる。
石英管を設置することができる。この場合には、光は石
英管の間のロッドの部分を通して屈折によりロッドから
漏出できる。この場合、トラフ６内の種々の深さにおけ
る濃度を測定できる。
本発明の着想の本質的な特徴は、液体内に浸されるロッ
ド１が、底端部１１を除いて、反射性の金層によって囲
まれているのではなく、気体又は真空によって囲まれて
いることである。
ド１が、底端部１１を除いて、反射性の金層によって囲
まれているのではなく、気体又は真空によって囲まれて
いることである。
フォークの脚２及び脚４を閉じたケーシング内に設置し
、全装置を液体中に浸すようにすることができる。更に
、ロッドのフォーク状の形は本質的ではない。別の方法
で光源と検知器とを互いに並べて置くことも可能である
。
、全装置を液体中に浸すようにすることができる。更に
、ロッドのフォーク状の形は本質的ではない。別の方法
で光源と検知器とを互いに並べて置くことも可能である
。
第２図による実施例は、ロッドｌの液体中に突出してい
る部分がホルダー１２内に収められる点が、第１図によ
る実施例とは異なる。このホルダー１２は底部に多数の
開口部１３を有し、そして頂部には弁１５を備えた管路
１４が開口している。
る部分がホルダー１２内に収められる点が、第１図によ
る実施例とは異なる。このホルダー１２は底部に多数の
開口部１３を有し、そして頂部には弁１５を備えた管路
１４が開口している。
測定の直前にホルダー１２内の液位をロッドの底部より
も下方に下げるために、この管路を経て加圧気体をホル
ダー１２内に入れることができる。
も下方に下げるために、この管路を経て加圧気体をホル
ダー１２内に入れることができる。
電池の陰極に形成された液体中の水素ガスの飽和の結果
として形成されロッドに付着している水素ガス気泡は、
この手段によって除去され、ホルダー内の液体は入れ換
えられる。その結果、次の測定はより正確である。弁１
５を閉じることにより液位は再び上昇し、ガスはホルダ
ーの頂端部に近い狭い開口部Ｉ６を通ってホルダーから
逃げ出すことができる。ホルダー１２はまた保護機能を
も有する。ロッドのフォーク状の部分もまた小さな保護
ケーシング１７内に置かれている。
として形成されロッドに付着している水素ガス気泡は、
この手段によって除去され、ホルダー内の液体は入れ換
えられる。その結果、次の測定はより正確である。弁１
５を閉じることにより液位は再び上昇し、ガスはホルダ
ーの頂端部に近い狭い開口部Ｉ６を通ってホルダーから
逃げ出すことができる。ホルダー１２はまた保護機能を
も有する。ロッドのフォーク状の部分もまた小さな保護
ケーシング１７内に置かれている。
本発明の主な特徴及び実施態様は以下のとおりである。
１、液体内に突出しそして液体の屈折率よりもやや大き
な屈折率を有するロッド（１）を備え、該ロッドは、ロ
ッド内に投光する光源（３）と光検知器（５）とを液体
に浸されない端部に備え、ロッドの液体に浸される部分
は光の全反射のみを許容するケーシングによって部分的
に囲まれ、一方、ロッドの該ケーシングによって囲まれ
ていない部分の場所において液体の屈折率に応じて屈折
光が液体中に漏出できる、液体の屈折率の測定、そして
特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定
を意図した装置であって、 前記ケーシングは、透明な管（８）内に捕捉されそして
前記ロッドよりも屈折率の低い媒体の、特に気体又は真
空の、層（１０）を備えて成ることを特徴とする装置。
な屈折率を有するロッド（１）を備え、該ロッドは、ロ
ッド内に投光する光源（３）と光検知器（５）とを液体
に浸されない端部に備え、ロッドの液体に浸される部分
は光の全反射のみを許容するケーシングによって部分的
に囲まれ、一方、ロッドの該ケーシングによって囲まれ
ていない部分の場所において液体の屈折率に応じて屈折
光が液体中に漏出できる、液体の屈折率の測定、そして
特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定
を意図した装置であって、 前記ケーシングは、透明な管（８）内に捕捉されそして
前記ロッドよりも屈折率の低い媒体の、特に気体又は真
空の、層（１０）を備えて成ることを特徴とする装置。
２、前記管（８）は石英から作られていることを特徴と
する上記ｌに記載の装置。
する上記ｌに記載の装置。
３、ロッドの液体に浸されない部分の自由端部（１１）
のみがケーシング（Ｉ Ｏ）によって囲まれていないこ
とを特徴とする上記ｌ又は２に記載の装置。
のみがケーシング（Ｉ Ｏ）によって囲まれていないこ
とを特徴とする上記ｌ又は２に記載の装置。
４、前記自由端部の先端が丸い形状であることを特徴と
する上記３に記載の装置。
する上記３に記載の装置。
５、少なくもロッドのケーシング（８）によって囲まれ
ておらずそして液体内に突出している部分がホルダー（
１２）内に突出しており、該ホルダー（１２）は、ロッ
ドより下方に開口部（１３）を備え、そしてホルダー上
方部分内に開口した加圧気体供給管路（１４）を備えて
いることを特徴とする上記ｌ乃至４のいずれかに記載の
装置。
ておらずそして液体内に突出している部分がホルダー（
１２）内に突出しており、該ホルダー（１２）は、ロッ
ドより下方に開口部（１３）を備え、そしてホルダー上
方部分内に開口した加圧気体供給管路（１４）を備えて
いることを特徴とする上記ｌ乃至４のいずれかに記載の
装置。
６、ロッドの下方の開口部（１３）の総断面積よりもか
なり小さな断面積を有する開口部（１６）がホルダー（
Ｉ２）の壁の上方部分に設けられていることを特徴とす
る上記５に記載の装置。
なり小さな断面積を有する開口部（１６）がホルダー（
Ｉ２）の壁の上方部分に設けられていることを特徴とす
る上記５に記載の装置。
第１図は、本発明の一実施例の模式的な断面図。
第２図は、本発明の別の実施例の模式的な断面図。
図中、ｌ・・・ロッド、２，４・・・脚部、３・・・光
源、５・・・検知器、６・・・トラフ、７・・・液位、
８・・・石英管、１０・・・空気層、１１・・・下端部
、１２・・・ホルダー１３・・・開口部、１４・・・管
路、１５・・・弁、１６・・・開口部、１７・・・保護
ケーシング、である。
源、５・・・検知器、６・・・トラフ、７・・・液位、
８・・・石英管、１０・・・空気層、１１・・・下端部
、１２・・・ホルダー１３・・・開口部、１４・・・管
路、１５・・・弁、１６・・・開口部、１７・・・保護
ケーシング、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液体内に突出しそして液体の屈折率よりもやや大き
な屈折率を有するロッド（１）を備え、該ロッドは、ロ
ッド内に投光する光源（３）と光検知器（５）とを液体
に浸されない端部に備え、ロッドの液体に浸される部分
は光の全反射のみを許容するケーシングによつて部分的
に囲まれ、一方、ロッドの該ケーシングによつて囲まれ
ていない部分の場所において液体の屈折率に応じて屈折
光が液体中に漏出できる、液体の屈折率の測定、そして
特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定
を意図した装置であつて、 前記ケーシングは、透明な管（８）内に捕捉されそして
前記ロッドよりも屈折率の低い媒体の、特に気体又は真
空の、層（１０）を備えて成ることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8901039 | 1989-04-25 | ||
| NL8901039A NL8901039A (nl) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | Inrichting voor het meten van de brekingsindex van een vloeistof, in het bijzonder bestemd voor het meten van de dichtheid van die vloeistof of van de concentratie van een in die vloeistof opgeloste stof. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348139A true JPH0348139A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=19854547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2107691A Pending JPH0348139A (ja) | 1989-04-25 | 1990-04-25 | 液体の屈折率の測定、そして特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定を意図した装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5055699A (ja) |
| EP (1) | EP0398407B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0348139A (ja) |
| AT (1) | ATE91791T1 (ja) |
| DE (1) | DE69002278T2 (ja) |
| DK (1) | DK0398407T3 (ja) |
| ES (1) | ES2043248T3 (ja) |
| NL (1) | NL8901039A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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