JPH05249038A - オイルミスト濃度測定装置 - Google Patents

オイルミスト濃度測定装置

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JPH05249038A
JPH05249038A JP4049399A JP4939992A JPH05249038A JP H05249038 A JPH05249038 A JP H05249038A JP 4049399 A JP4049399 A JP 4049399A JP 4939992 A JP4939992 A JP 4939992A JP H05249038 A JPH05249038 A JP H05249038A
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JP
Japan
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oil mist
light
light amount
window
mist concentration
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JP4049399A
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English (en)
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Shozaburo Saka
庄三郎 坂
Hirohisa Inoue
浩久 井上
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Espec Corp
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Tabai Espec Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/532Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke with measurement of scattering and transmission

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイルミスト濃度測定対象気体中のオイルミ
スト濃度を簡単、正確に測定することができ、比較的安
価に製作できるオイルミスト濃度測定装置を提供する。 【構成】 オイルミスト濃度測定対象気体を入れる測定
セル1であって、該測定セル内空間を介して互いに向か
い合う光線入射窓2及び減衰光量検出窓3並びに前記光
線入射窓から前記減衰光量検出窓へ向かう方向を横切る
方向から測定セル内空間に臨む散乱光量検出窓4を有す
る測定セル1と、光線入射窓2に臨むオイルミスト濃度
検出光線の光源5と、減衰光量検出窓3に臨む減衰光量
検出素子6と、散乱光量検出窓4に臨む散乱光量検出素
子7と、前記素子6、7により検出される減衰光量と散
乱光量からオイルミスト濃度を求めて出力する濃度出力
手段とを備え、光源5はオイルミストに吸収される又は
吸収され易い波長を中心波長とする光線を発する光源で
あるオイルミスト濃度測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、切削油を使用する工作
機械等から発せられるオイルミストを含む雰囲気中のオ
イルミスト濃度を測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工場における切削油を使用する工作機械
等から発せられるオイルミストは作業環境悪化の原因と
なる。そのため、作業空間におけるオイルミスト濃度を
測定し、濃度が高くなると警報を発したり、作業空間の
換気を行ったり、オイルミスト除却装置を作動させたり
して、作業環境を改善することが望ましい。
【0003】従来、このようなオイルミスト濃度の測定
には粉塵計が流用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多くの
粉塵計の測定原理は、粉塵粒子に光源から可視光を照射
し、粉塵粒子表面で発生する光散乱を増幅して粉塵濃度
を測定するものであり、オイルミストも粉塵粒子と同様
に光を散乱するため、オイルミストと粉塵(例えば煙粒
子等)の区別がつかないばかりか、オイルミストと粉塵
の反射率の違いによっても正確なオイルミスト濃度の測
定が困難であった。
【0005】また、簡易な粉塵計では、粉塵粒子により
遮光される透過光の減衰を利用して粉塵濃度の測定を行
うものもあるが、この場合には、オイルミストが可視光
を透過させてしまうため、オイルミストを検出し難く、
あえてオイルミスト濃度を検出しようとすると、高ダイ
ナミック高分解能の受光器が必要となり、装置コストが
きわめて高くなってしまう。
【0006】そこで本発明は、オイルミスト濃度測定対
象気体中のオイルミスト濃度を簡単、正確に測定するこ
とができ、比較的安価に製作できるオイルミスト濃度測
定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に従
い、オイルミスト濃度測定対象気体を入れる測定セルで
あって、該測定セル内空間を介して互いに向かい合う光
線入射窓及び減衰光量検出窓並びに前記光線入射窓から
前記減衰光量検出窓へ向かう方向を横切る方向から測定
セル内空間に臨む散乱光量検出窓を有する測定セルと、
前記光線入射窓に臨むオイルミスト濃度検出光線の光源
と、前記減衰光量検出窓に臨む減衰光量検出手段と、前
記散乱光量検出窓に臨む散乱光量検出手段と、前記減衰
光量検出手段及び散乱光量検出手段により検出される減
衰光量と散乱光量からオイルミスト濃度を求めて出力す
る濃度出力手段とを備え、前記光源はオイルミストに吸
収される又は吸収され易い波長を中心波長とする光線を
発する光源であることを特徴とするオイルミスト濃度測
定装置を提供するものである。
【0008】前記光源としては、オイルミストに吸収さ
れる又は吸収され易い光線として波長350nm付近の
紫外線を挙げ得ることから、当該波長及び(又は)それ
に近い波長の光線を発する紫外線発光器を例示すること
ができる。当然のことながら、前記各窓は、前記オイル
ミスト濃度検出光を透過させるものでなければならな
い。
【0009】前記減衰光量検出手段としては、減衰光量
検出窓を透過する光線の受光素子(例えばPinフォト
ダイオード)、さらにはこの素子の出力を増幅する増幅
器を含むものを例示でき、前記散乱光量検出手段として
は、散乱光量検出窓を透過する散乱光線の受光素子(例
えばGaAsPフォトダイオード)、さらにはこの素子
の出力を増幅する増幅器を含むものを例示できる。
【0010】前記濃度出力手段としては、代表的には差
動増幅器を挙げることができるが、これに限定されず、
前記減衰光量検出手段及び散乱光量検出手段からの出力
を比較し、それに基づいてオイルミスト濃度を表わす信
号を出力できるものを広く採用できる。
【0011】
【作用】本発明オイルミスト濃度測定装置によると、オ
イルミスト濃度測定対象気体が前記測定セルに入れら
れ、前記光源が点灯される。光源からの光線は光線入射
窓から測定セル内へ照射される。一方、減衰光量検出手
段が減衰光量検出窓を透過してくる光量に応じて透過光
線の減衰量を出力するとともに、散乱光量検出手段が散
乱光量検出窓を透過してくる散乱光線に応じて散乱光量
を出力する。
【0012】前記減衰光量検出手段により検出される透
過光線の減衰は、オイルミストによる光線吸収とオイル
ミスト、煙等の粒子による光散乱の双方に起因する一
方、前記散乱光量検出手段により検出される光散乱は、
オイルミスト、煙等の粒子による光散乱に起因する。そ
こで、検出された前記透過光線の減衰量の1因となって
いる光散乱を、前記検出された光散乱量で相殺すれば、
オイルミスト濃度を正確に求めることができる。そこで
前記濃度出力手段が、これら両検出量からオイルミスト
濃度を求めて出力する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は一実施例装置の概略構成図である。このオ
イルミスト濃度測定装置は、オイルミスト濃度測定対象
気体を入れる測定セル1を備えている。セル1は窓2、
3及び4を有している。
【0014】窓2は筒形のセル本体11の一端開口にオ
イルミスト濃度検出光を透過させ得る光学フィルタ21
を気密に取り付けて形成したもので、光線入射窓であ
る。窓3はセル本体11の他端開口に光学ウインド(水
晶ガラス)板31を気密に取り付けて形成したもので、
減衰光量検出窓である。窓4はセル本体11の中央部か
ら該本体の中心軸線Xに対し直交する方向Yに突設され
た短筒部12に光学ウインド(水晶ガラス)板41を気
密に取り付けて形成したもので、散乱光量検出窓であ
る。
【0015】窓2及び3はセル内空間を介して互いに平
行に向かい合っており、窓4はこれら窓に対し直角方向
に形成されている。また、セル本体11は測定対象気体
を導入する気体導入口13とこの気体をセル本体から排
出するための排気口14を備えている。光線入射窓2に
は350nm付近の波長の紫外線(検出光)を発する紫
外線発光器5が臨み、減衰光量検出窓3には透過光受光
素子(Pinフォトダイオード)6が臨み、散乱光量検
出窓4には散乱光受光素子(GaAsPフォトダイオー
ド)7が臨んでいる。
【0016】受光素子6は増幅器61を介して差動増幅
器8に接続され、受光素子7は増幅器71を介して前記
差動増幅器8に接続されている。このオイルミスト濃度
測定装置によると、オイルミスト濃度測定対象気体aが
図示しないポンプ等の送気手段にて測定セル1の気体導
入口13からセル内へ導入される一方、紫外線発光器5
が点灯される。
【0017】セル1への気体導入は、当初、セル1の排
気口14を開けた状態で導入口13からセル1内へ気体
を導入し、所定量の気体が導入されると導入口13及び
排気口14を共に閉じるという方法が考えられるほか、
測定対象気体を導入口13から常時セル1内へ流し込
み、且つ、セル1内気体を排気口14から排出させてお
くという方法も採ることができる。
【0018】前者の気体導入法を採用すれば、バッチ的
にオイルミスト濃度を測定することができ、後者の気体
導入法を採用すれば、連続的にオイルミスト濃度を測定
することができる。さて、紫外線発光器5の点灯により
発せられた紫外線は窓2を通過し、セル1中の気体中に
X方向に通って窓3から受光素子6に到達する。この場
合、入射光線はオイルミストに吸収される又はされ易い
350nm付近の波長の光線であるから、測定気体中に
オイルミストがあるとそれに一部吸収され、また、オイ
ルミストや煙等の粒子があると、それにより一部散乱
し、減衰されて受光素子6に到達する。また、このよう
に散乱した光線はX方向に直交するY方向にも進み、窓
4を通過して受光素子7に到達する。
【0019】かくして、受光素子6が透過光の減衰光量
を出力する結果となり、受光素子7が散乱光量を出力す
る結果となる。受光素子6、7によるこれら出力は増幅
器61、71にて増幅されたのち作動増幅器8に入力さ
れる。作動増幅器8では受光素子6、7からの出力差に
応じてオイルミスト濃度を示す信号を出力する。
【0020】かくして作動増幅器8からの出力を見るこ
とにより、測定気体中のオイルミスト濃度を知ることが
できる。受光素子6、7からの出力、差動増幅器8の出
力の状態を、測定対象気体中にオイルミストが無く、煙
等の粒子のみが含まれる場合と、さらにオイルミストも
含まれる場合について、図示説明すると図2及び図3の
ようになる。図2は前者を、図3は後者を説明してい
る。
【0021】図2に示すように、測定対象気体に含まれ
るものが煙等の粒子でオイルミストが無い場合、これら
粒子は不透明物質であり検出光を散乱する度合いが高
く、検出光の減衰量と散乱光の増加量は比例し、各検出
信号を適当な増幅率で増幅し差動信号を取れば相殺され
る。図3に示すように、測定対象気体がオイルミストを
含む場合は、オイルミストが煙等の粒子に比べ検出光の
吸収率が高いため、検出光の減衰率は散乱光の増加率よ
り大きくなり、各信号を差動増幅したあとの検出光の減
衰量がオイルミストの濃度を示すことになる。
【0022】以上説明した測定装置によると、セル1中
気体のオイルミスト濃度を簡単、正確に測定することが
できる。しかも全体が構造簡単で小型に製作することが
でき、使い易い。また、構造が簡単で小型に済むから製
作費も安価に済む。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、オ
イルミスト濃度測定対象気体中のオイルミスト濃度を簡
単、正確に測定することができ、比較的安価に製作でき
るオイルミスト濃度測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構成を示す図である。
【図2】測定対象気体中にオイルミストが無く煙等の粒
子がある場合の各受光素子の出力及び差動増幅器の出力
の状態を説明する図である。
【図3】測定対象気体中にオイルミスト及び煙等の粒子
がある場合の各受光素子の出力及び差動増幅器の出力の
状態を説明する図である。
【符号の説明】
1 測定セル 11 セル本体 12 短筒部 13 気体導入口 14 排気口 2 光線入射窓 3 減衰光量検出窓 4 散乱光量検出窓 5 紫外線発光器 6、7 受光素子 61、71 増幅器 8 作動増幅器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オイルミスト濃度測定対象気体を入れる
    測定セルであって、該測定セル内空間を介して互いに向
    かい合う光線入射窓及び減衰光量検出窓並びに前記光線
    入射窓から前記減衰光量検出窓へ向かう方向を横切る方
    向から測定セル内空間に臨む散乱光量検出窓を有する測
    定セルと、前記光線入射窓に臨むオイルミスト濃度検出
    光線の光源と、前記減衰光量検出窓に臨む減衰光量検出
    手段と、前記散乱光量検出窓に臨む散乱光量検出手段
    と、前記減衰光量検出手段及び散乱光量検出手段により
    検出される減衰光量と散乱光量からオイルミスト濃度を
    求めて出力する濃度出力手段とを備え、前記光源はオイ
    ルミストに吸収される又は吸収され易い波長を中心波長
    とする光線を発する光源であることを特徴とするオイル
    ミスト濃度測定装置。
JP4049399A 1992-03-06 1992-03-06 オイルミスト濃度測定装置 Withdrawn JPH05249038A (ja)

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