JPH0652238B2 - Fluid refractometer and fluid density meter using the same - Google Patents
Fluid refractometer and fluid density meter using the sameInfo
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- JPH0652238B2 JPH0652238B2 JP63023042A JP2304288A JPH0652238B2 JP H0652238 B2 JPH0652238 B2 JP H0652238B2 JP 63023042 A JP63023042 A JP 63023042A JP 2304288 A JP2304288 A JP 2304288A JP H0652238 B2 JPH0652238 B2 JP H0652238B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は極低温の液体や気体などの流体屈折計および
これを用いた流体密度計に関し、プローブを分離するこ
とによって、測定流体のサンプリングを行うことなく測
定流体の屈折率および密度を常時オンラインで計測でき
るようにしたものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluid refractometer for cryogenic liquids and gases and a fluid densitometer using the same, and it is possible to sample a measurement fluid by separating a probe. The refractive index and density of the measurement fluid can be always measured online without performing the measurement.
［従来技術とその問題点］ 従来、流体たとえば液体の屈折率を測定する装置として
は、プリズムによる光の屈折角を測定するアッベ法、最
小偏角法のほか、測定液体の屈折率に依存して変化する
焦点距離を測定するデュク・ド・シヨルヌ法などの光の
屈折法則に基づく液体屈折計が広く知られている。ま
た、測定液体の屈折率と密度との間には、後述するよう
に一定の関係式が成り立つことから、上記液体屈折計を
用いた液体密度計も知られている。しかしながら、上記
液体屈折計およびこれを用いた液体密度計はいずれも測
定液体の屈折率および密度を検出するプローブが他の構
成要素である光源や処理部と、直接、接続されておりプ
ローブのみの分離が困難である。したがって、測定時に
は測定液体をその都度サンプリングしなければならない
ので、液化天然ガスなどの極低温の測定液体の屈折率お
よび密度を常時オンラインで計測することは不可能であ
った。[Prior Art and its Problems] Conventionally, as an apparatus for measuring the refractive index of a fluid such as a liquid, an Abbe method for measuring a refraction angle of light by a prism, a minimum deviation angle method, and a refractive index of a measurement liquid are used. A liquid refractometer based on the law of refraction of light, such as the Duc de Chillon method, which measures the focal length that changes with time, is widely known. A liquid densitometer using the above liquid refractometer is also known because a certain relational expression holds between the refractive index and the density of the measurement liquid, as will be described later. However, both the liquid refractometer and the liquid densitometer using the same are directly connected to a light source or a processing unit in which the probe for detecting the refractive index and density of the measurement liquid is another component, and only the probe. Difficult to separate. Therefore, since the measurement liquid has to be sampled each time during the measurement, it has been impossible to constantly measure online the refractive index and density of the cryogenic measurement liquid such as liquefied natural gas.
この発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、プローブと光源および処理部とを光フアイバからな
るライトガイドまたはイメージファイバにより接続する
ことによってプローブのみを測定流体内に、直接、浸漬
して常時オンラインで極低温の流体の屈折率および密度
を計測することができるようにした流体屈折計およびこ
れを用いた流体密度計を提供することを目的としてい
る。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and only the probe is directly immersed in the measurement fluid by connecting the probe and the light source and the processing unit with a light guide or an image fiber made of an optical fiber. It is an object of the present invention to provide a fluid refractometer capable of measuring the refractive index and density of a cryogenic fluid online at all times and a fluid densitometer using the same.
［問題点を解決するための手段］ この発明にあっては、一つの面を測定流体に接触させる
ようにしたプリズムを備えたプローブ内に、測定光を上
記プリズムに導く送光部と、上記プリズムからの測定光
を受ける受光部とを収容し、上記送光部に測定光を導波
するライトガイドをプローブから離れた光源と送光部と
に接続し、上記受光部からの測定光を導波するイメージ
ファイバを受光部とプローブから離れた処理部とに接続
し、上記送光部から測定光を上記プリズムに入射し、プ
リズムの測定流体に接する面での臨界角以上の反射光を
受光部で受光し、受光部において上記反射光の臨界角に
対応する境界線で仕切られた明暗の境界像を受像し、上
記処理部において受光部からの上記境界像のの境界線の
変位量に基づいて測定流体の屈折率を求めるようにする
ことにより、また、一つの面を測定流体に接触させるよ
うにしたプリズムを備えたプローブ内に、測定光を上記
プリズムに導く送光部と、上記プリズムからの測定光を
受ける受光部とを収容し、上記送光部に測定光を導波す
るライトガイドをプローブから離れた光源と送光部とに
接続し、上記受光部からの測定光を導波するイメージフ
ァイバを受光部とプローブから離れた処理部とに接続
し、上記送光部から測定光を上記プリズム部に入射し、
プリズムの測定流体に接する面での臨界角以上の反射光
を受光部で受光し、受光部において上記反射光の臨界角
に対応する境界線で仕切られた明暗の境界像を受像し、
上記処理部において受光部からの上記境界像のの境界線
の変位量に基づいて測定流体の密度を求めるようにする
ことにより、上記の問題を解決している。[Means for Solving Problems] According to the present invention, a probe having a prism whose one surface is brought into contact with a measurement fluid is provided in a probe, and a light transmitting section for guiding the measurement light to the prism, A light receiving section that receives the measurement light from the prism is housed, and a light guide that guides the measurement light to the light transmission section is connected to the light source and the light transmission section that are apart from the probe, and the measurement light from the light reception section is connected. The guided image fiber is connected to the light receiving part and the processing part separated from the probe, and the measuring light is made incident on the prism from the light transmitting part, and the reflected light of the critical angle or more at the surface of the prism in contact with the measurement fluid is generated. The light-receiving unit receives light, and the light-receiving unit receives a light-dark boundary image partitioned by a boundary line corresponding to the critical angle of the reflected light, and the processing unit receives a displacement amount of the boundary line of the boundary image from the light-receiving unit. The refractive index of the measured fluid is calculated based on In addition, the probe is provided with a prism whose one surface is brought into contact with the measurement fluid, and a light sending section for guiding the measurement light to the prism and the measurement light from the prism. A light guide that accommodates a light receiving unit and guides the measuring light to the light transmitting unit is connected to the light source and the light transmitting unit apart from the probe, and receives an image fiber that guides the measuring light from the light receiving unit. Connected to the processing unit apart from the probe unit and the probe, the measurement light from the light transmitting unit is incident on the prism unit,
The light receiving section receives the reflected light of a critical angle or more at the surface in contact with the measurement fluid of the prism, and receives the boundary image of light and dark separated by the boundary line corresponding to the critical angle of the reflected light in the light receiving section,
The above problem is solved by obtaining the density of the measurement fluid based on the displacement amount of the boundary line of the boundary image from the light receiving unit in the processing unit.
［作用］ この発明の流体屈折計およびこれを用いた流体密度計に
あっては、光フアイバからなるライトガイドまたはイメ
ージファイバによって、プローブと各部とを接続したの
で、プローブのみを測定流体内に浸漬することができ
る。また、プローブのみを遠隔地に設置することができ
る。したがって、測定時に測定流体のサンプリングを行
うことなく、常時オンラインで極低温の流体の屈折率お
よび密度を計測することができる。[Operation] In the fluid refractometer of the present invention and the fluid densitometer using the same, since the probe and each part are connected by a light guide or an image fiber made of an optical fiber, only the probe is immersed in the measurement fluid. can do. Also, only the probe can be installed at a remote location. Therefore, the refractive index and the density of the cryogenic fluid can be measured online at all times without sampling the measurement fluid during the measurement.
［実施例］ 以下、図面を参照して、この発明のの実施例を説明す
る。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図および第２図はこの発明を、液体の屈折率を測定
するために用いた一実施例を示すもので、第１図におい
て符号１は液体屈折計である。この液体屈折計１は、屈
折率測定用の測定光ＰＡを射出する光源２と、測定液体
３に浸漬され測定液体３との接触面における測定光ＰＡ
の臨界角を検知するプローブ４と、上記臨界角から屈折
率を求める処理部５とから概略構成されており、また、
プローブ４と光源２とはライトガイド６により、プロー
ブ４と処理部５とはイメージファイバ７により、それぞ
れ接続されている。上記光源２はランプと適宜、単色の
干渉フイルタとからなり、たとえば、ナトリウムランプ
とナトリウムＤ線のみを選択的に透過させる干渉フイル
タとを組み合わせたものを用いることができる。これら
のランプおよびフイルタは測定波長領域に応じて好適な
ものを選択することができる。また、第２図に示すよう
に上記プローブ４は、プリズム８と、このプリズム８に
測定光ＰＡを入射させる送光部９と、プリズム８から射
出された測定光ＰＢを受光させる受光部１０とからなる
ものである。上記プリズム８には三つの光学的平面ａ、
ｂ、ｃからなる３角柱状の透明体（例えば、石英ガラ
ス）が用いられ、その一面ａを測定液体３に接触させ、
一面ｂには測定光ＰＡが入射するようにし、一面ｃから
は測定液体との接触界面において全反射された測定光Ｐ
Ｂが射出されるようにしている。また、上記送光部９は
コンデンサレンズ１１およびミラー１２の光学部材によ
り構成されている。上記コンデンサレンズ１１の物空間
側にはライトガイド６の終端部Ａが取り付けられてお
り、コンデンサレンズ１１はこれに入射する測定光ＰＡ
を、たとえば、測定液体３とプリズム８の一面ｃとの接
触界面において集光するように配されている。上記ミラ
ー１２はコンデンサレンズ１１とプリズム８との間に設
けられ、測定光ＰＡがプリズム８に所定の角度で入射す
るようにその取り付け位置が調整されている。また、上
記ライトガイド６の始端部は光源２に取り付けられてい
る。ここで、ライトガイド６としては、複数のフアイバ
を束ねたフアイババンドルが用いられる。また、上記受
光部１０は対物レンズ１３からなる光学系により構成さ
れており、この対物レンズ１３はプリズム８により全反
射され射出された測定光ＰＢの光路上に配されている。1 and 2 show an embodiment in which the present invention is used for measuring the refractive index of a liquid. In FIG. 1, reference numeral 1 is a liquid refractometer. The liquid refractometer 1 includes a light source 2 which emits a measuring light PA for measuring a refractive index, and a measuring light PA which is immersed in the measuring liquid 3 and which is in contact with the measuring liquid 3.
And a processing unit 5 that obtains a refractive index from the critical angle.
The probe 4 and the light source 2 are connected by a light guide 6, and the probe 4 and the processing unit 5 are connected by an image fiber 7. The light source 2 is composed of a lamp and a monochromatic interference filter as appropriate. For example, a combination of a sodium lamp and an interference filter for selectively transmitting only sodium D rays can be used. Suitable lamps and filters can be selected according to the measurement wavelength range. In addition, as shown in FIG. 2, the probe 4 includes a prism 8, a light transmitting unit 9 that causes the measuring light PA to enter the prism 8, and a light receiving unit 10 that receives the measuring light PB emitted from the prism 8. It consists of The prism 8 has three optical planes a,
A triangular prism-shaped transparent body (for example, quartz glass) composed of b and c is used, and one surface a of the transparent body is brought into contact with the measurement liquid 3,
The measurement light PA is made incident on the one surface b, and the measurement light P is totally reflected at the contact interface with the measurement liquid from the one surface c.
B is shot. The light transmitting section 9 is composed of optical members such as a condenser lens 11 and a mirror 12. The end portion A of the light guide 6 is attached to the object space side of the condenser lens 11, and the measurement light PA incident on the end portion A of the light guide 6 is incident on the condenser lens 11.
Are arranged so as to collect light at, for example, the contact interface between the measurement liquid 3 and the one surface c of the prism 8. The mirror 12 is provided between the condenser lens 11 and the prism 8, and its mounting position is adjusted so that the measurement light PA enters the prism 8 at a predetermined angle. The starting end of the light guide 6 is attached to the light source 2. Here, as the light guide 6, a fiber bundle in which a plurality of fibers are bundled is used. The light receiving section 10 is composed of an optical system including an objective lens 13, and the objective lens 13 is arranged on the optical path of the measurement light PB which is totally reflected by the prism 8 and emitted.
上記受光部１０には対物レンズ１３の結像面にイメージ
ファイバ７の受光面ｆが重なるようにイメージファイバ
７の始端部Ｂが取り付けられている。The light receiving portion 10 is provided with a starting end portion B of the image fiber 7 such that the light receiving surface f of the image fiber 7 overlaps the image forming surface of the objective lens 13.
他方、イメージファイバ７の終端部は処理部５に取り付
けられている。この処理部５はイメージファイバ７にに
より伝送されてきた測定光ＰＢの臨界角情報に基づい
て、たとえば、プログラム演算処理をすることにより、
あるいは目盛りで目測することにより屈折率を求めるよ
うになされている。なお、この例の液体屈折計１にあっ
ては、プローブ４は測定液体３の流入を防ぐために液密
とされた保護容器１４に収納されている。この保護容器
１４に用いられる材料としては測定液体３中に溶出しな
いものが適当で、たとえば、ステンスなどの金属材料、
ガラスなどの無機材料、硬質プラスチック材料などが好
適である。さらに、ライトガイド６およびイメージファ
イバ７のうち、測定液体３中に浸漬される部分に対して
も可撓性の保護チューブ１５で覆うようになされてい
る。On the other hand, the terminal end of the image fiber 7 is attached to the processing unit 5. The processing unit 5 performs, for example, a program calculation process based on the critical angle information of the measurement light PB transmitted by the image fiber 7,
Alternatively, the refractive index is obtained by measuring with a scale. In the liquid refractometer 1 of this example, the probe 4 is housed in a protective container 14 that is liquid-tight to prevent the measurement liquid 3 from flowing in. As a material used for the protective container 14, a material that does not elute in the measurement liquid 3 is suitable. For example, a metallic material such as stainless steel,
Inorganic materials such as glass and hard plastic materials are suitable. Further, the portions of the light guide 6 and the image fiber 7 that are immersed in the measurement liquid 3 are also covered with the flexible protective tube 15.
以上の構成の液体屈折計１を用いて測定液体３の屈折率
を測定するには、第１図に示すように、まず、プローブ
４を測定液体３中に浸漬して、プリズム８の一面ａを測
定液体３に接触させる。次に、所定の波長の測定光ＰＡ
をライトガイド６によりプローブ４に導く。このように
して導波された測定光ＰＡは送光部９によ収束光にされ
てプリズム８に入射させられ、その一面ａにおいて集光
される。このようにしてプリズム８の一面ａには広い角
度から測定光ＰＡが入射し、入射した測定光ＰＡのうち
臨界角以下の測定光ＰＣは屈折光となって測定液体３に
向かって射出される。他方、臨界角以上の測定光ＰＢは
全反射されてプリズム８の一面Ｃから射出され、受光部
１０に入射される。受光部１０に入射した測定光ＰＢは
対物レンズ１３により、受光部１０に取り付けられたイ
メージファイバ７の始端部Ｂの受光面ｆに受光される。In order to measure the refractive index of the measurement liquid 3 using the liquid refractometer 1 having the above-described configuration, as shown in FIG. 1, first, the probe 4 is immersed in the measurement liquid 3 and the one surface a of the prism 8 is formed. Is brought into contact with the measurement liquid 3. Next, the measurement light PA having a predetermined wavelength
Is guided to the probe 4 by the light guide 6. The measurement light PA guided in this way is made into convergent light by the light transmitting section 9 and is made incident on the prism 8, and is condensed on its one surface a. In this way, the measurement light PA is incident on the one surface a of the prism 8 from a wide angle, and the measurement light PC having a critical angle or less out of the incident measurement light PA becomes refracted light and is emitted toward the measurement liquid 3. . On the other hand, the measurement light PB having a critical angle or more is totally reflected, emitted from one surface C of the prism 8, and incident on the light receiving unit 10. The measurement light PB incident on the light receiving unit 10 is received by the objective lens 13 on the light receiving surface f of the starting end B of the image fiber 7 attached to the light receiving unit 10.
このため、第３図に示すように、この受光面ｆ上には、
臨界角を境とした明暗の境界像が形成される。上記臨界
角は測定液体３の屈折率ｎ１、ｎ２によって異なり、臨
界角に対応した位置に明暗の境界線Ｌが現れる境界像が
結ばれ、この明暗の境界像はイメージファイバ７により
処理部５に像伝送される。処理部５では、伝送されてき
た境界像を基に明暗の境界位置を検知して、光学理論に
基づくプログラム演算処理を行う。プログラム演算処理
は、たとえば、境界位置より臨界角を求め、得られた臨
界角より屈折率を求めるようにする。Therefore, as shown in FIG. 3, on the light receiving surface f,
A bright and dark boundary image is formed with the critical angle as a boundary. The critical angle differs depending on the refractive indices n 1 and n 2 of the measurement liquid 3, and a boundary image in which a bright / dark boundary line L appears is formed at a position corresponding to the critical angle, and the bright / dark boundary image is processed by the image fiber 7 by the processing unit. 5 is image-transmitted. The processing unit 5 detects a bright / dark boundary position based on the transmitted boundary image, and performs a program calculation process based on the optical theory. In the program calculation process, for example, the critical angle is obtained from the boundary position, and the refractive index is obtained from the obtained critical angle.
これにより測定波長における測定液体３の屈折率が求め
られる。また、他の算出方法として、屈折率既知の液体
を用いてあらかじめ境界位置と屈折率との相関を求めて
おき、これにより屈折率を算出しても良い。Thereby, the refractive index of the measurement liquid 3 at the measurement wavelength is obtained. Further, as another calculation method, the correlation between the boundary position and the refractive index may be obtained in advance using a liquid having a known refractive index, and the refractive index may be calculated by this.
次に、この発明を、液体の密度を測定するために用いた
一実施例について説明する。この例の液体密度計は処理
部を異にする以外は、第１図および第２図に示した液体
屈折計と同様の構成のものであるので、第３図に示した
と同様の境界線の位置情報がイメージファイバより処理
部に導かれるまでは上記例の液体屈折計と同様である。
この例の処理部においては、下記に示すローレンツ・ロ
ーレンツの式を利用したアルゴリズムにより、まず、測
定液体の屈折率を求め、求められた屈折率から容易にそ
の密度を求めることができるようになされている。Next, the present invention will be described with reference to an embodiment used for measuring the density of a liquid. The liquid densitometer of this example has the same configuration as that of the liquid refractometer shown in FIGS. 1 and 2 except that the processing section is different. Therefore, the boundary line similar to that shown in FIG. It is the same as the liquid refractometer of the above example until the position information is guided to the processing unit from the image fiber.
In the processing unit of this example, an algorithm using the Lorentz-Lorentz equation shown below is used to first obtain the refractive index of the measurement liquid, and the density can be easily obtained from the obtained refractive index. ing.
ρ＝（ｎ２−１）／ｒ（ｎ２＋２） （ここで、ρは測定液体の密度、ｎは測定液体の屈折
率、ｒは測定液体に固有の比屈折をそれぞれ表す。） 以上の構成の液体屈折計１およびこれを用いた液体密度
計によれば、光源２および処理部５からプローブ４を分
離して、プローブ４のみを測定液体３内に浸漬すること
ができる。したがって、測定時に測定液体３のサンプリ
ングを行うことなく、常時オンラインで、かつ、離隔さ
れた液体の屈折率および密度を計測することができる。
特に、通常、サンプリングの不可能な液化ガスなどの極
低温液体や流動中の液体などの屈折率測定や密度測定に
好適である。ρ = (n 2 −1) / r (n 2 +2) (where ρ is the density of the measurement liquid, n is the refractive index of the measurement liquid, and r is the specific refraction specific to the measurement liquid.) According to the liquid refractometer 1 and the liquid densitometer using the same, the probe 4 can be separated from the light source 2 and the processing unit 5, and only the probe 4 can be immersed in the measurement liquid 3. Therefore, it is possible to always measure the refractive index and the density of the separated liquid online without sampling the measuring liquid 3 during the measurement.
In particular, it is generally suitable for refraction index measurement and density measurement of cryogenic liquid such as liquefied gas that cannot be sampled or flowing liquid.
また、上記境界線の時間的位置変化（Δｘ）を検出する
ことにより、屈折率および密度の時間的変化を知ること
もできる。また、測定液体内で、プローブを移動させる
ことにより、測定液体内の屈折率分布および密度分布を
知ることもできる。Further, by detecting the temporal position change (Δx) of the boundary line, it is possible to know the temporal changes of the refractive index and the density. Further, the refractive index distribution and the density distribution in the measurement liquid can be known by moving the probe in the measurement liquid.
このようにすれば、巨大タンクに貯蔵された液体（たと
えば、液化天然ガスなど）の製造および品質管理などに
有用である。By doing so, it is useful for manufacturing and quality control of liquid (eg, liquefied natural gas) stored in a huge tank.
また、他の構成例として送光部９内においてライトガイ
ド６の終端部Ａとコンデンサレンズ１１との間に拡散板
を設けるようにしても良い。このようにすれば、プリズ
ムの一面ａにおいてより広い角度から測定光ＰＡを集光
させることができ、より鮮明な境界像を得ることができ
る。Further, as another configuration example, a diffusing plate may be provided between the terminal end portion A of the light guide 6 and the condenser lens 11 in the light transmitting section 9. With this configuration, the measurement light PA can be condensed from a wider angle on the one surface a of the prism, and a clearer boundary image can be obtained.
さらにまた、処理部５においては境界像をモニタテレビ
などに検出しても良い。この場合にあっては、画像の平
均化や微分を行うことにより境界像を鮮明化することが
望ましい。Furthermore, the processing unit 5 may detect the boundary image on a monitor television or the like. In this case, it is desirable to sharpen the boundary image by averaging or differentiating the image.
また、境界像としては上記の例の他、第４図に示すよう
に境界線Ｌに対し垂直な方向の光分布強度を微分して得
られる微分画像としても良い。この場合、微分画像のピ
ーク位置の移動量Δｘより屈折率の変化を知ることがで
きる。In addition to the above example, the boundary image may be a differential image obtained by differentiating the light distribution intensity in the direction perpendicular to the boundary line L as shown in FIG. In this case, the change in the refractive index can be known from the movement amount Δx of the peak position of the differential image.
なお、この発明の液体密度計について上記した例では、
まず、測定液体の屈折率を求め、求められた屈折率から
容易にその密度を求める場合について述べたが、境界線
の位置情報から直接的に密度を求めるように構成しても
良い。Incidentally, in the example described above for the liquid densitometer of the present invention,
First, the case where the refractive index of the measurement liquid is obtained and the density thereof is easily obtained from the obtained refractive index has been described, but the density may be directly obtained from the position information of the boundary line.
以上、実施例においては液体の屈折率および密度を測定
する例について説明したが、気体の屈折率および密度を
測定する場合にも同様になし得る。Although the example of measuring the refractive index and the density of the liquid has been described in the above embodiments, the same can be applied to the case of measuring the refractive index and the density of the gas.
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の流体屈折計およびこれ
を用いた流体密度計は、光源とプローブとを光フアイバ
からなるライトガイドにより接続し、かつ、プローブと
処理部とを光フアイバからなるイメージファイバにより
接続したものであるので、プローブのみを測定流体内に
浸漬することができる。また、プローブのみを遠隔地に
設置することができる。したがって、測定時に測定流体
のサンプリングを行うことなく、常時オンラインで流体
の屈折率および密度を計測することができる。[Effects of the Invention] As described above, the fluid refractometer of the present invention and the fluid densitometer using the same connect the light source and the probe by a light guide composed of an optical fiber, and connect the probe and the processing unit. Since they are connected by the image fiber composed of the optical fiber, only the probe can be immersed in the measurement fluid. Also, only the probe can be installed at a remote location. Therefore, the refractive index and the density of the fluid can be constantly measured online without sampling the measurement fluid during the measurement.
特に、通常、サンプリングの不可能な液化ガスなどの極
低温液体や流動中の液体などの屈折率測定や密度測定に
好適である。In particular, it is generally suitable for refraction index measurement and density measurement of cryogenic liquid such as liquefied gas that cannot be sampled or flowing liquid.
また、巨大タンクに貯蔵された液体中の屈折率分布や密
度分布の測定を容易に行うことができるので、たとえ
ば、液化天然ガスなどの製造および品質管理などに有用
である。Further, since it is possible to easily measure the refractive index distribution and the density distribution in the liquid stored in the huge tank, it is useful, for example, in the production and quality control of liquefied natural gas and the like.
第１図および第２図はこの発明の液体屈折計の一実施例
を示すもので、第１図はその全体構成を示す概略構成
図、第２図はこの液体屈折計の検出部の要部構成を示す
要部拡大図、第３図および第４図は測定液体の屈折率の
違いにより境界像の境界位置が異なる模様を示す説明図
である。 １……液体屈折計、 ２……光源、 ３……測定液体、 ４……プローブ、 ５……処理部、 ６……ライトガイド、 ７……イメージファイバ、 ８……プリズム、 ＰＡ、ＰＢ……測定光、 ９……送光部、 １０……受光部。1 and 2 show an embodiment of the liquid refractometer according to the present invention. FIG. 1 is a schematic structural view showing the overall structure of the liquid refractometer, and FIG. 2 is a main part of a detector of the liquid refractometer. FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing the structure, and FIGS. 3 and 4 are explanatory views showing patterns in which the boundary positions of the boundary images are different due to the difference in the refractive index of the measurement liquid. 1 ... Liquid refractometer, 2 ... Light source, 3 ... Measuring liquid, 4 ... Probe, 5 ... Processing part, 6 ... Light guide, 7 ... Image fiber, 8 ... Prism, PA, PB ... … Measuring light, 9 …… Sending unit, 10 …… Receiving unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真田 和夫 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市藤沢4273番地の20 (72)発明者 中村 賢二 千葉県市川市本北方１丁目15番10号 (56)参考文献 特開 昭62−12840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−201236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−73080（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Sanada 1440 Rokuzaki, Sakura-shi, Chiba Fujikura Electric Wire Co., Ltd.Sakura Factory (72) Inventor Kazumi Oni 20 (72) Inventor, 4273 Fujisawa, Kanagawa Kenji Nakamura 1-15-10 Honkitakata, Ichikawa-shi, Chiba (56) Reference JP 62-12840 (JP, A) JP 60-201236 (JP, A) JP 52-73080 (JP, 7273080) A)
Claims (2)
であって、 一つの面を測定流体に接触させるようにしたプリズムを
備えたプローブ内に、 測定光を上記プリズムに導く送光部と、上記プリズムか
らの測定光を受ける受光部とを収容し、 上記送光部に測定光を導波するライトガイドを、送光部
とプローブから離れた光源とに接続し、 上記受光部からの測定光を導波するイメージファイバ
を、受光部とプローブから離れた処理部とに接続し、 上記送光部からの測定光を上記プリズムに入射し、プリ
ズムの測定流体に接する面での臨界角以上の反射光を受
光部で受光し、 受光部において、上記反射光の臨界角に対応する境界線
で仕切られた明暗の境界像を受像し、 上記処理部において、受光部からの上記境界像の境界線
の変位量に基づいて測定流体の屈折率を求めるようにし
たことを特徴とする流体屈折計。1. A fluid refractometer for measuring the refractive index of a cryogenic fluid, wherein a probe is provided with a prism whose one surface is in contact with the fluid to be measured, and light is sent to the prism for guiding the measuring light to the prism. Section and a light receiving section that receives the measurement light from the prism, and a light guide that guides the measurement light to the light sending section is connected to the light sending section and a light source that is distant from the probe. An image fiber that guides the measurement light from is connected to the light receiving unit and the processing unit that is distant from the probe, and the measurement light from the light transmitting unit is incident on the prism, and at the surface of the prism in contact with the measurement fluid. The reflected light having a critical angle or more is received by the light receiving unit, and the light receiving unit receives the bright and dark boundary image partitioned by the boundary line corresponding to the critical angle of the reflected light, and the processing unit described above receives the light from the light receiving unit. Based on the displacement of the boundary line of the boundary image A fluid refractometer characterized in that the refractive index of a measurement fluid is obtained by means of.
あって、 一つの面を測定流体に接触させるようにしたプリズムを
備えたプローブ内に、 測定光を上記プリズムに導く送光部と、上記プリズムか
らの測定光を受ける受光部とを収容し、 上記送光部に測定光を導波するライトガイドを、送光部
とプローブから離れた光源とに接続し、 上記受光部からの測定光を導波するイメージファイバ
を、受光部とプローブから離れた処理部と接続し、 上記送光部からの測定光を上記プリズムに入射し、プリ
ズムの測定流体に接する面での臨界角以上の反射光を受
光部で受光し、 受光部において、上記反射光の臨界角に対応する境界線
で仕切られた明暗の境界像を受像し、 上記処理部において、受光部からの上記境界像の境界線
の変位量に基づいて測定流体の密度を求めるようにした
ことを特徴とする流体密度計。2. A fluid densitometer for measuring the density of a cryogenic fluid, wherein a light transmitting section for guiding the measuring light to the prism is provided in a probe having a prism whose one surface is in contact with the measuring fluid. And a light receiving section that receives the measurement light from the prism, and a light guide that guides the measurement light to the light transmission section is connected to the light transmission section and a light source that is distant from the probe. The image fiber that guides the measurement light of is connected to the light receiving unit and the processing unit separated from the probe, the measurement light from the light transmitting unit is incident on the prism, and the critical angle at the surface of the prism in contact with the measurement fluid is measured. The above reflected light is received by the light receiving unit, and the light receiving unit receives the light and dark boundary image partitioned by the boundary line corresponding to the critical angle of the reflected light, and the processing unit receives the boundary image from the light receiving unit. Based on the displacement of the boundary line of A fluid density meter characterized in that the density of a constant fluid is obtained.
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|---|---|---|---|
| JP63023042A JPH0652238B2 (en) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Fluid refractometer and fluid density meter using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023042A JPH0652238B2 (en) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Fluid refractometer and fluid density meter using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197633A JPH01197633A (en) | 1989-08-09 |
| JPH0652238B2 true JPH0652238B2 (en) | 1994-07-06 |
Family
ID=12099402
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63023042A Expired - Lifetime JPH0652238B2 (en) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Fluid refractometer and fluid density meter using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652238B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011164102A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Jan Kaahre | Optical system |
| JP2016517006A (en) * | 2013-03-25 | 2016-06-09 | ラックステック−システマス オプティコス エルティーディーエー−エムイー | Multi-parameter device for measuring the filling level, refractive index, and image analysis of tanks and reservoirs of liquid and liquefied products by optical means, without moving parts |
| US10585038B2 (en) | 2018-06-21 | 2020-03-10 | Vaisala Oyj | Light arrangement for an optical device for measurement of an index of refraction, and a refractometer |
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1988
- 1988-02-03 JP JP63023042A patent/JPH0652238B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH01197633A (en) | 1989-08-09 |
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