JPH0720048A - 汚泥濃度計 - Google Patents
汚泥濃度計Info
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- JPH0720048A JPH0720048A JP19199693A JP19199693A JPH0720048A JP H0720048 A JPH0720048 A JP H0720048A JP 19199693 A JP19199693 A JP 19199693A JP 19199693 A JP19199693 A JP 19199693A JP H0720048 A JPH0720048 A JP H0720048A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 照明深度、入射角度を一定に調節して広い測
定濃度域の汚泥濃度計を実現する。 【構成】 遠、近２地点からの反射光を比較して濃度測
定する散乱光比較式濃度計において、一端に光ファイバ
束を円環状に配置した円環アレーを、他端に光ファイバ
束を結束して集束性ロッドレンズを持つ可撓性光導波路
を４組設け、且つそれら円環アレー端面を同軸上の同一
面内でスペーサを介して融着し、他端の集束性ロッドを
円環アレー径の順にそれぞれ調節用受光素子、光源、近
受光素子、遠受光素子に接続して形成した光センサと、
調節用受光素子からの電気信号と目標値の偏差に基づい
て光源強度を調節する調節回路と、近受光素子、遠受光
素子からの電気信号をそれぞれ別々に増幅、Ａ／Ｄ変
換、演算、表示する濃度演算回路とを備えてなる汚泥濃
度計。
定濃度域の汚泥濃度計を実現する。 【構成】 遠、近２地点からの反射光を比較して濃度測
定する散乱光比較式濃度計において、一端に光ファイバ
束を円環状に配置した円環アレーを、他端に光ファイバ
束を結束して集束性ロッドレンズを持つ可撓性光導波路
を４組設け、且つそれら円環アレー端面を同軸上の同一
面内でスペーサを介して融着し、他端の集束性ロッドを
円環アレー径の順にそれぞれ調節用受光素子、光源、近
受光素子、遠受光素子に接続して形成した光センサと、
調節用受光素子からの電気信号と目標値の偏差に基づい
て光源強度を調節する調節回路と、近受光素子、遠受光
素子からの電気信号をそれぞれ別々に増幅、Ａ／Ｄ変
換、演算、表示する濃度演算回路とを備えてなる汚泥濃
度計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水処理、排水処理、
浄水処理等の汚水、河川水の汚泥濃度を測定する汚泥濃
度計に関する。
浄水処理等の汚水、河川水の汚泥濃度を測定する汚泥濃
度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、懸濁粒子等を含む汚泥濃度計に
は、透過光式、散乱光式、散乱光比較式等があるが、透
過光式、散乱光式の場合、レイリー散乱の機構から光強
度と濃度の間にランベルト−ベール則が成立するが、着
色溶解成分等の妨害によって３０００ｐｐｍ程度が測定
限界になっている。
は、透過光式、散乱光式、散乱光比較式等があるが、透
過光式、散乱光式の場合、レイリー散乱の機構から光強
度と濃度の間にランベルト−ベール則が成立するが、着
色溶解成分等の妨害によって３０００ｐｐｍ程度が測定
限界になっている。
【０００３】着色溶解成分を含む懸濁粒子濃度Ｓからの
反射光強度Ｉがミー散乱とランベルトベール則の積で表
わされると想定し、Ｉ＝ａ・Ｓ・ｅｘｐ（−ｂ・Ｓ）の
関係を導入すると、遠受光部の光路長ｂFが近受光部の
光路長ｂNの２倍である条件下で、近受光素子の反射光
強度の２乗ＩN 2と遠受光素子の反射光強度ＩFの比から
濃度を演算する数１が提示されている。この散乱光比較
式によって３％程度の高濃度まで測定されている。
反射光強度Ｉがミー散乱とランベルトベール則の積で表
わされると想定し、Ｉ＝ａ・Ｓ・ｅｘｐ（−ｂ・Ｓ）の
関係を導入すると、遠受光部の光路長ｂFが近受光部の
光路長ｂNの２倍である条件下で、近受光素子の反射光
強度の２乗ＩN 2と遠受光素子の反射光強度ＩFの比から
濃度を演算する数１が提示されている。この散乱光比較
式によって３％程度の高濃度まで測定されている。
【０００４】
【数１】ＩN 2／ＩF＝ａ2／ａ・Ｓ・ｅｘｐ（ｂF−２・
ｂN）≒ａ・Ｓ， ａ，ｂ：定数
ｂN）≒ａ・Ｓ， ａ，ｂ：定数
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな散乱光比較式の場合、ｂF＝２・ｂNの条件を満足す
るように光学配置を調節することが不可欠であり、測定
対象、濃度域が変化しても再調節不能になって汎用的に
使用できないと云う問題がある。
うな散乱光比較式の場合、ｂF＝２・ｂNの条件を満足す
るように光学配置を調節することが不可欠であり、測定
対象、濃度域が変化しても再調節不能になって汎用的に
使用できないと云う問題がある。
【０００６】レーザー光等で懸濁粒子を垂直照射し、そ
の反射光を３０〜７０度の入射角度θで測定すると、フ
レネル則から正反射が全照明強度の３０％以下で安定し
ていることが判る。そして、光導波路のコア・クラッド
界面で全反射する最大入射角度θmax（＝ｓｉｎ
-1（（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2）），ｎ1＝１．６，ｎ2＝１．
３３）が６２度であることから、約３０度＜θ＜６２度
の範囲で正反射と拡散反射の比が一定になることが判
る。例えば、受光強度が一定の条件下で、濃度Ｓと光路
長（＝照明深度ｄ（１＋１／ｃｏｓθ））の積が一定で
あること、遠受光部が光源部から同軸上の面内間隔が１
（ｄ＝１・ｔａｎ（９０−θ））であること、入射角度
θ1，θ2の限界が３０、６２度であることを前提にする
と、測定可能な濃度比はＳ1／Ｓ2＝ｄ2／ｄ1・（１＋１
／ｃｏｓθ2）／（１＋１／ｃｏｓθ1）＝４．７とな
り、最低濃度が０．５％であれば最高２．４％まで測定
できることになる。換言すると、従来から行われている
ような光源からの光強度を一定に制御するような対策で
は測定濃度域を広げられないと云う問題がある。
の反射光を３０〜７０度の入射角度θで測定すると、フ
レネル則から正反射が全照明強度の３０％以下で安定し
ていることが判る。そして、光導波路のコア・クラッド
界面で全反射する最大入射角度θmax（＝ｓｉｎ
-1（（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2）），ｎ1＝１．６，ｎ2＝１．
３３）が６２度であることから、約３０度＜θ＜６２度
の範囲で正反射と拡散反射の比が一定になることが判
る。例えば、受光強度が一定の条件下で、濃度Ｓと光路
長（＝照明深度ｄ（１＋１／ｃｏｓθ））の積が一定で
あること、遠受光部が光源部から同軸上の面内間隔が１
（ｄ＝１・ｔａｎ（９０−θ））であること、入射角度
θ1，θ2の限界が３０、６２度であることを前提にする
と、測定可能な濃度比はＳ1／Ｓ2＝ｄ2／ｄ1・（１＋１
／ｃｏｓθ2）／（１＋１／ｃｏｓθ1）＝４．７とな
り、最低濃度が０．５％であれば最高２．４％まで測定
できることになる。換言すると、従来から行われている
ような光源からの光強度を一定に制御するような対策で
は測定濃度域を広げられないと云う問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明装置は、懸濁粒子
の増加による遠受光素子への受光量の減少を改善するた
めに遠受光部、近受光部を光源部により一層接近させて
受光量の増大を計り、且つ光学配置に束縛されずに数２
の関係を用いて濃度を演算するものである。
の増加による遠受光素子への受光量の減少を改善するた
めに遠受光部、近受光部を光源部により一層接近させて
受光量の増大を計り、且つ光学配置に束縛されずに数２
の関係を用いて濃度を演算するものである。
【０００８】
【数２】ＩN (bF)／ＩF (bN)＝ａ(bF-bN)・Ｓ(bF-bN)＝
ａ’・Ｓ(bF-bN)，ａ，ａ’：定数
ａ’・Ｓ(bF-bN)，ａ，ａ’：定数
【０００９】懸濁粒子からの反射光を測定し、その光強
度が目標値に一致するように光源の印加電流等を調節す
ることにより懸濁粒子の濃淡により変動する照明深度を
一定にして正反射と拡散反射の比を一定にするものであ
る。
度が目標値に一致するように光源の印加電流等を調節す
ることにより懸濁粒子の濃淡により変動する照明深度を
一定にして正反射と拡散反射の比を一定にするものであ
る。
【００１０】また、光学配置を垂直照明、入射角度０度
に固定して照明深度の変化に対しても正反射と拡散反射
の比を一定にするものである。
に固定して照明深度の変化に対しても正反射と拡散反射
の比を一定にするものである。
【００１１】
【作用】濃度が増加して照明深度が浅くなり照明がほん
の近傍に限られると云う条件下で、平行光束を円柱状に
照明する円柱照明と同照明面積に相当する細いファイバ
を円環状に配列して照明する円環照明を比較したとき、
円環照明と円柱照明の照明効率の比は円柱径と円環アレ
ー径の比になる。例えば、１ｍｍφの円柱断面積に７６
本の０．１ｍｍφファイバが最密充填でき、７６本のフ
ァイバから直径２．４ｍｍφの円環アレーが作られると
き、円環照明は円柱照明の２．４倍程度有効に照明でき
る。
の近傍に限られると云う条件下で、平行光束を円柱状に
照明する円柱照明と同照明面積に相当する細いファイバ
を円環状に配列して照明する円環照明を比較したとき、
円環照明と円柱照明の照明効率の比は円柱径と円環アレ
ー径の比になる。例えば、１ｍｍφの円柱断面積に７６
本の０．１ｍｍφファイバが最密充填でき、７６本のフ
ァイバから直径２．４ｍｍφの円環アレーが作られると
き、円環照明は円柱照明の２．４倍程度有効に照明でき
る。
【００１２】遠受光部、近受光部のそれぞれの光導波路
の円環アレーと光源部の光源用導波路のそれとの光学配
置を任意にした場合でも、例えば、数２の両辺に対数を
とった２元１次線形関数の回帰分析によって簡単に濃度
演算式を決定することができ、測定対象、測定濃度域の
変更に対しても光学配置の変更を要せずに簡単に調整す
ることができる。
の円環アレーと光源部の光源用導波路のそれとの光学配
置を任意にした場合でも、例えば、数２の両辺に対数を
とった２元１次線形関数の回帰分析によって簡単に濃度
演算式を決定することができ、測定対象、測定濃度域の
変更に対しても光学配置の変更を要せずに簡単に調整す
ることができる。
【００１３】前述の濃度変化Ｓ1／Ｓ2と照明深度変化ｄ
1／ｄ2の比（１＋１／ｃｏｓθ2）／（１＋１／ｃｏｓ
θ1）から、濃度が濃くなって入射角度が６２度と３０
度に変化したとき、照明深度は１．４５倍になることが
判る。換言すると、懸濁粒子からの反射光強度を一定に
維持することができれば、正反射と拡散反射の比を一定
にできるばかりでなく、遠光路長と近光路長を一定にす
ることができる。
1／ｄ2の比（１＋１／ｃｏｓθ2）／（１＋１／ｃｏｓ
θ1）から、濃度が濃くなって入射角度が６２度と３０
度に変化したとき、照明深度は１．４５倍になることが
判る。換言すると、懸濁粒子からの反射光強度を一定に
維持することができれば、正反射と拡散反射の比を一定
にできるばかりでなく、遠光路長と近光路長を一定にす
ることができる。
【００１４】正反射と拡散反射の比を一定に維持する光
学配置として、入射角を０度にして遠、近２地点からの
反射光を測定して濃度を求めることもできる。この際、
遠、近２地点を照明するために凸レンズ系を機械的に前
後に移動するか、異なる焦点距離の凸レンズ系を用いる
ことになる。
学配置として、入射角を０度にして遠、近２地点からの
反射光を測定して濃度を求めることもできる。この際、
遠、近２地点を照明するために凸レンズ系を機械的に前
後に移動するか、異なる焦点距離の凸レンズ系を用いる
ことになる。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例に基づき詳細に説明する。図
１は本発明の一実施例を示す説明図であり、１は光セン
サ、２は光源、３、４、５はそれぞれ調節用受光素子、
近受光素子、遠受光素子、６、７、８、９はそれぞれ調
節用光導波路、光源用光導波路、近光導波路、遠光導波
路である。
１は本発明の一実施例を示す説明図であり、１は光セン
サ、２は光源、３、４、５はそれぞれ調節用受光素子、
近受光素子、遠受光素子、６、７、８、９はそれぞれ調
節用光導波路、光源用光導波路、近光導波路、遠光導波
路である。
【００１６】光センサ１は、集束性ロッドレンズを持つ
多数本の光ファイバを束ねた可撓性光ファイバ束である
光導波路を４組設け、それらの一端が光ファイバを円環
状に配置融着されて円環アレーに、他端が結束融着され
て集束性ロッドレンズに接続され、さらに各々円環アレ
ー径の順に調節用光導波路６、光源用導波路７、近光導
波路８、遠光導波路９の円環アレー端面が同軸上の同一
面内でスペーサを夾持して一体構造に積層融着され、他
端の各々集束性ロッドレンズが同順に調節用受光素子
３、光源２、近受光素子４、遠受光素子５にそれぞれ接
続されて構成されている。
多数本の光ファイバを束ねた可撓性光ファイバ束である
光導波路を４組設け、それらの一端が光ファイバを円環
状に配置融着されて円環アレーに、他端が結束融着され
て集束性ロッドレンズに接続され、さらに各々円環アレ
ー径の順に調節用光導波路６、光源用導波路７、近光導
波路８、遠光導波路９の円環アレー端面が同軸上の同一
面内でスペーサを夾持して一体構造に積層融着され、他
端の各々集束性ロッドレンズが同順に調節用受光素子
３、光源２、近受光素子４、遠受光素子５にそれぞれ接
続されて構成されている。
【００１７】光源２には、９５０〜９８０ｎｍに極大ス
ペクトルを持つＬＥＤ、レーザーあるいは９８０ｎｍを
透過する干渉フィルタを介装したハロゲンランプ等が使
用される。光源２からの光源光は光源用光導波路７の集
束性ロッドレンズで平行光束になり円環アレーから所定
の照明深度を照明する。まず懸濁粒子からの反射光は調
節用光導波路６の円環アレーに集束されて集束性ロッド
レンズで調節用受光素子３（光−電流変換素子）に受光
される。調節用受光素子３からの電気信号は調節回路１
１に入力され、それが一定値になるように光源２の印加
電流等が調節される。なお、調節用受光素子３を別段設
けない場合には、遠受光素子５を反射光調節用に代替す
ることもできる。
ペクトルを持つＬＥＤ、レーザーあるいは９８０ｎｍを
透過する干渉フィルタを介装したハロゲンランプ等が使
用される。光源２からの光源光は光源用光導波路７の集
束性ロッドレンズで平行光束になり円環アレーから所定
の照明深度を照明する。まず懸濁粒子からの反射光は調
節用光導波路６の円環アレーに集束されて集束性ロッド
レンズで調節用受光素子３（光−電流変換素子）に受光
される。調節用受光素子３からの電気信号は調節回路１
１に入力され、それが一定値になるように光源２の印加
電流等が調節される。なお、調節用受光素子３を別段設
けない場合には、遠受光素子５を反射光調節用に代替す
ることもできる。
【００１８】調節回路１１は、調節用受光素子３からの
電気信号を入力して数十Ｈｚ以下のノイズ及び数ＫＨｚ
以上の高調波の除去、インピーダンス整合、電流増幅を
行うろ波回路、前置回路、増幅回路と、増幅回路からの
電気信号と目標信号の偏差に比例する変調電圧によって
作られる正弦波電流を光源強度として変調する制御回路
と駆動回路から構成されている。なお、制御回路には、
ＬＥＤ、レーザー用には、パルスのデューティ比を変え
るパルス変調方式とか、ハロゲンランプ等では位相変調
法等が利用される。
電気信号を入力して数十Ｈｚ以下のノイズ及び数ＫＨｚ
以上の高調波の除去、インピーダンス整合、電流増幅を
行うろ波回路、前置回路、増幅回路と、増幅回路からの
電気信号と目標信号の偏差に比例する変調電圧によって
作られる正弦波電流を光源強度として変調する制御回路
と駆動回路から構成されている。なお、制御回路には、
ＬＥＤ、レーザー用には、パルスのデューティ比を変え
るパルス変調方式とか、ハロゲンランプ等では位相変調
法等が利用される。
【００１９】懸濁粒子からの反射光は近光導波路８と遠
光導波路９のそれぞれの円環アレーを通って近受光素子
４、遠受光素子５に受光される。近受光素子４、遠受光
素子５からの電気信号は濃度演算回路１０に入力され
る。
光導波路９のそれぞれの円環アレーを通って近受光素子
４、遠受光素子５に受光される。近受光素子４、遠受光
素子５からの電気信号は濃度演算回路１０に入力され
る。
【００２０】濃度演算回路１０は近受光素子４、遠受光
素子５からの微弱電流信号を別々に増幅する２系列の前
述同様のろ波回路、前置回路、増幅回路と、別々の増幅
回路からのそれぞれの電気信号を周期的に選別するマル
チプレクサと、マルチプレクサからの電気信号（アナロ
グ信号）をディジタル変換するＡ／Ｄ回路と、Ａ／Ｄ回
路からのそれぞれのディジタル値を数２に基づいて演算
するマイコン搭載の演算回路と表示回路から構成されて
いる。
素子５からの微弱電流信号を別々に増幅する２系列の前
述同様のろ波回路、前置回路、増幅回路と、別々の増幅
回路からのそれぞれの電気信号を周期的に選別するマル
チプレクサと、マルチプレクサからの電気信号（アナロ
グ信号）をディジタル変換するＡ／Ｄ回路と、Ａ／Ｄ回
路からのそれぞれのディジタル値を数２に基づいて演算
するマイコン搭載の演算回路と表示回路から構成されて
いる。
【００２１】斯くの如くして、調節用受光部の調節用受
光素子３からの光強度を一定にして照明深度を一定にす
ることにより濃度の変化によって照明深度が変化した場
合でも、入射角度、光路長を一定にし、遠受光素子５の
検出感度を良好にして測定可能な濃度域を広げることが
できる。また、測定対象、測定濃度域等の変更に際して
も、近光導波路８、遠光導波路９、光源用光導波路７の
光学配置に束縛されることなく、数２の未定係数を求め
ることによって簡単に再調整することができる。
光素子３からの光強度を一定にして照明深度を一定にす
ることにより濃度の変化によって照明深度が変化した場
合でも、入射角度、光路長を一定にし、遠受光素子５の
検出感度を良好にして測定可能な濃度域を広げることが
できる。また、測定対象、測定濃度域等の変更に際して
も、近光導波路８、遠光導波路９、光源用光導波路７の
光学配置に束縛されることなく、数２の未定係数を求め
ることによって簡単に再調整することができる。
【００２２】図２において、本発明装置の他例である凸
レンズの機械的移動によって遠、近２地点の照明とそこ
からの反射光の集束を行う光学配置について重複を避け
て説明する。９ａは光源２からの光源光を平行光束にす
る凸レンズ、１４は、駆動部１２からの駆動信号により
励磁、消磁して凸レンズ９ｂを前後に移動するソレノイ
ドである。１３は光源２からの平行光の一部を直角に反
射し、他を透過するハーフミラーである。１５はサファ
イア等からなるガラス窓である。
レンズの機械的移動によって遠、近２地点の照明とそこ
からの反射光の集束を行う光学配置について重複を避け
て説明する。９ａは光源２からの光源光を平行光束にす
る凸レンズ、１４は、駆動部１２からの駆動信号により
励磁、消磁して凸レンズ９ｂを前後に移動するソレノイ
ドである。１３は光源２からの平行光の一部を直角に反
射し、他を透過するハーフミラーである。１５はサファ
イア等からなるガラス窓である。
【００２３】駆動部１２はソレノイド１４を励磁、消磁
するタイミングパルスを発信する発信回路と、それを電
力増幅する駆動回路からなり、駆動回路からの駆動信号
によってソレノイド１４を励磁、消磁して凸レンズ９ｂ
を前後に移動して遠、近２地点を周期的に照明すると同
時にそれらからの反射光を集束するものである。
するタイミングパルスを発信する発信回路と、それを電
力増幅する駆動回路からなり、駆動回路からの駆動信号
によってソレノイド１４を励磁、消磁して凸レンズ９ｂ
を前後に移動して遠、近２地点を周期的に照明すると同
時にそれらからの反射光を集束するものである。
【００２４】光源２からの光源光は凸レンズ９ａで平行
光束にされ、ハーフミラー１３で一部が直角に反射され
て大部が透過され照明光になる。一部反射光は調節用凸
レンズ９ｃを通って調節用受光素子３に受光される。調
節用受光素子３からの電気信号は前述同様の光源２に印
加する正弦波電流を変調する調節回路１１に入力して目
標値に維持される。ハーフミラー１３を透過した平行光
束は周期的に前後に移動する凸レンズ９ｂを通って遠、
近２地点を照明する。遠、近２地点からの反射光は光軸
上の同凸レンズ９ｂを逆光して集束され、ハーフミラー
１３で直角に反射され、受光用凸レンズ９ｄを通って受
光素子４’に受光される。受光素子４’からの電気信号
は濃度演算回路１０へ入力される。濃度演算回路１０で
は、駆動部１２の発信回路からの同期信号をマルチプレ
クサに入力して遠、近２地点に対応する反射光が別々に
選別されてＡ／Ｄ変換され、前述同様の数２に基づいて
濃度が演算、表示される。
光束にされ、ハーフミラー１３で一部が直角に反射され
て大部が透過され照明光になる。一部反射光は調節用凸
レンズ９ｃを通って調節用受光素子３に受光される。調
節用受光素子３からの電気信号は前述同様の光源２に印
加する正弦波電流を変調する調節回路１１に入力して目
標値に維持される。ハーフミラー１３を透過した平行光
束は周期的に前後に移動する凸レンズ９ｂを通って遠、
近２地点を照明する。遠、近２地点からの反射光は光軸
上の同凸レンズ９ｂを逆光して集束され、ハーフミラー
１３で直角に反射され、受光用凸レンズ９ｄを通って受
光素子４’に受光される。受光素子４’からの電気信号
は濃度演算回路１０へ入力される。濃度演算回路１０で
は、駆動部１２の発信回路からの同期信号をマルチプレ
クサに入力して遠、近２地点に対応する反射光が別々に
選別されてＡ／Ｄ変換され、前述同様の数２に基づいて
濃度が演算、表示される。
【００２５】図３において、本発明装置の他例である
遠、近２地点の焦点距離の凸レンズを用いて照明とそれ
らの反射光を集束する光学配置について重複を避けて説
明する。光源２からの光源光は、前述同様に凸レンズ９
ａで平行光束にされ、一部がハーフミラー１３で反射さ
れて受光用凸レンズ９ｃを通って調節用受光素子３に受
光される。他のハーフミラー１３を透過した平行光束
は、口径の大きい遠焦点距離の凸レンズと口径の小さい
近焦点距離の凸レンズを重ねたレンズあるいは遠近焦点
距離の凸レンズを一体形成した遠・近凸レンズ９ｅを通
って遠地点と近地点を別々に照明する。遠、近２地点か
らの反射光は光軸上を逆光してハーフミラー１３で直角
に反射され、近地点からの反射光が近凸レンズ９ｄを通
って近受光素子４に、また遠地点からの反射光が遠凸レ
ンズ９ｆを通って遠受光素子５にそれぞれ受光される。
それぞれからの電気信号はマルチプレクサで周期的に選
別され、前述同様にして濃度が演算表示される。
遠、近２地点の焦点距離の凸レンズを用いて照明とそれ
らの反射光を集束する光学配置について重複を避けて説
明する。光源２からの光源光は、前述同様に凸レンズ９
ａで平行光束にされ、一部がハーフミラー１３で反射さ
れて受光用凸レンズ９ｃを通って調節用受光素子３に受
光される。他のハーフミラー１３を透過した平行光束
は、口径の大きい遠焦点距離の凸レンズと口径の小さい
近焦点距離の凸レンズを重ねたレンズあるいは遠近焦点
距離の凸レンズを一体形成した遠・近凸レンズ９ｅを通
って遠地点と近地点を別々に照明する。遠、近２地点か
らの反射光は光軸上を逆光してハーフミラー１３で直角
に反射され、近地点からの反射光が近凸レンズ９ｄを通
って近受光素子４に、また遠地点からの反射光が遠凸レ
ンズ９ｆを通って遠受光素子５にそれぞれ受光される。
それぞれからの電気信号はマルチプレクサで周期的に選
別され、前述同様にして濃度が演算表示される。
【００２６】以上、機械的な凸レンズの移動あるいは２
種焦点距離の凸レンズを用いて照明深度を変え、且つ
遠、近２地点からの反射光を入射角０度で受光すれば、
正反射と拡散反射の比が一定になり測定濃度域が広が
る。なお、調節用受光素子３に替えて遠受光素子５から
の電気信号を調節回路１１に入力し、光源２の光源強度
を調節して照明深度を一定にすれば一層測定濃度域が広
がる。
種焦点距離の凸レンズを用いて照明深度を変え、且つ
遠、近２地点からの反射光を入射角０度で受光すれば、
正反射と拡散反射の比が一定になり測定濃度域が広が
る。なお、調節用受光素子３に替えて遠受光素子５から
の電気信号を調節回路１１に入力し、光源２の光源強度
を調節して照明深度を一定にすれば一層測定濃度域が広
がる。
【００２７】
【発明の効果】本発明装置によれば、懸濁粒子からの反
射光によって照明深度を一定にすることができ、濃度増
によって照明深度が浅くなる場合にも入射角度と光路長
を一定にし、測定濃度域を広げることができる。また、
遠受光部と近受光部の光学的位置関係に制限されること
がないため測定対象、濃度域が変更された場合ても、簡
単に再調整して汎用的に使用することができる。また、
凸レンズの機械的な移動あるいは２種焦点距離の凸レン
ズを用いた遠、近２地点の照明とそれらからの反射光の
受光を同一光軸上で行うことにより測定濃度域を広げる
ことができる。
射光によって照明深度を一定にすることができ、濃度増
によって照明深度が浅くなる場合にも入射角度と光路長
を一定にし、測定濃度域を広げることができる。また、
遠受光部と近受光部の光学的位置関係に制限されること
がないため測定対象、濃度域が変更された場合ても、簡
単に再調整して汎用的に使用することができる。また、
凸レンズの機械的な移動あるいは２種焦点距離の凸レン
ズを用いた遠、近２地点の照明とそれらからの反射光の
受光を同一光軸上で行うことにより測定濃度域を広げる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の他例の光学配置を示す説明図である。
【図３】本発明の他例の光学配置を示す説明図である。
１ 光センサ ２ 光源 ３ 調節用受光素子 ４ 近受光素子 ５ 遠受光素子 ６ 調節用光導波路 ７ 光源用光導波路 ８ 近光導波路 ９ 遠光導波路
Claims (3)
- 【請求項１】 遠、近２地点からの反射光を比較して濃
度測定する散乱光比較式濃度計において、一端に光ファ
イバ束を円環状に配置した円環アレーを、他端に光ファ
イバ束を結束して集束性ロッドレンズを持つ可撓性光導
波路を４組設け、且つそれら円環アレー端面を同軸上の
同一面内でスペーサを介して融着し、他端の集束性ロッ
ドを円環アレー径の順にそれぞれ調節用受光素子、光
源、近受光素子、遠受光素子に接続して形成した光セン
サと、調節用受光素子からの電気信号と目標値の偏差に
基づいて光源強度を調節する調節回路と、近受光素子、
遠受光素子からの電気信号をそれぞれ別々に増幅、Ａ／
Ｄ変換、演算、表示する濃度演算回路とを備えてなるこ
とを特徴とする汚泥濃度計。 - 【請求項２】 請求項１の光センサが、光源光を平行光
束にする凸レンズと、平行光束を一部反射し、大部を透
過するハーフミラーと、反射光を受光する調節用受光素
子と、ソレノイドに連動して周期的に前後に移動するこ
とにより平行光束を遠、近２地点に投射する凸レンズ
と、そこからの反射光を同一光軸上の同凸レンズで集束
し、さらにハーフミラーで反射し、凸レンズで受光する
受光素子を備えてなることを特徴とする汚泥濃度計。 - 【請求項３】 請求項１の光センサが、光源光を平行光
束にする凸レンズと、平行光束を一部反射し、大部を透
過するハーフミラーと、反射光を受光する調節用受光素
子と、平行光束を遠、近２地点に投射する２種の焦点距
離を持つ遠・近凸レンズと、そこからの反射光を同光軸
上の同凸レンズを逆光して別々に集束し、ハーフミラー
で反射し、近凸レンズ及び遠凸レンズを通って別々に受
光する近受光素子、遠受光素子を備えてなることを特徴
とする汚泥濃度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19199693A JPH0720048A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 汚泥濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19199693A JPH0720048A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 汚泥濃度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720048A true JPH0720048A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=16283883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19199693A Pending JPH0720048A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 汚泥濃度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720048A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503724A (ja) * | 2004-06-17 | 2008-02-07 | バイエル・ヘルスケア・エルエルシー | 同軸拡散反射読取ヘッド |
| JP2010230662A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-10-14 | Yokogawa Electric Corp | 成分測定装置 |
| JP2021099227A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | マイクロコントロールシステムズ株式会社 | コリメート光による分析を行う分析装置及び分析方法 |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP19199693A patent/JPH0720048A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503724A (ja) * | 2004-06-17 | 2008-02-07 | バイエル・ヘルスケア・エルエルシー | 同軸拡散反射読取ヘッド |
| US7952716B2 (en) | 2004-06-17 | 2011-05-31 | Bayer Healthcare Llc | Coaxial diffuse reflectance read head |
| JP2010230662A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-10-14 | Yokogawa Electric Corp | 成分測定装置 |
| JP2021099227A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | マイクロコントロールシステムズ株式会社 | コリメート光による分析を行う分析装置及び分析方法 |
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