JPH07209184A - 濁度計 - Google Patents

濁度計

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JPH07209184A
JPH07209184A JP128294A JP128294A JPH07209184A JP H07209184 A JPH07209184 A JP H07209184A JP 128294 A JP128294 A JP 128294A JP 128294 A JP128294 A JP 128294A JP H07209184 A JPH07209184 A JP H07209184A
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JP
Japan
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light
emitter
fluid
receiver
light emitter
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JP128294A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Sasaki
俊彦 佐々木
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光素子や受光素子の特性のばらつき,各受
光素子側の窓ガラスの汚れ具合の違いなどに関係なく、
メンテナンスを施すことなく、いつも正確に流体の濁度
を計測可能にする。 【構成】 第1の発光器2aからの投光により第2の受
光器3bに得られる散乱光および第2の発光器2bから
の投光により第1の受光器3aに得られる散乱光の積
と、上記第1の発光器2aからの投光により上記第1の
受光器3aに得られる透過光および上記第2の発光器2
bからの投光により上記第2の受光器3bに得られる透
過光の積との比にもとづいて、マイクロコンピュータ9
により上記流体の濁度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液体や気体などの流
体の濁度を計測する濁度計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、工業用水,河川水,空調用冷
却水などの汚濁度や、空気中の粉塵濃度,煙濃度を計測
するのに、濁度計が広く用いられている。
【0003】図3はかかる従来の濁度計のうち、透過光
測定方式の濁度計を示す。同図において、1は流体を通
過させるセルで、このセル1には、流体の流れを挟むよ
うに発光器2と受光器3とを対向配置してある。
【0004】これによれば、発光器2からの光が上記セ
ル1内を通過する流体を透過し、その透過光の受光器3
による受光出力から、上記流体中に含まれる懸濁物質に
よる減衰度を求め、これを懸濁物質の濃度データとして
得ることができる。
【0005】すなわち、その濃度データの出力I0 は、
発光器2の駆動電流をI1 、透過率をα、発光器2の電
流/光変換効率(窓ガラスなどの汚れを含む)をa、受
光器3の光/電流変換効率(窓ガラスの汚れを含む)を
b1、受光器3の出力電流をI2 とすると、I2 =α
(aI1 )・b1となる。
【0006】図4は従来の散乱光測定方式の濁度計を示
す。同図において、1Aは流体を通過させるセルで、こ
のセル1Aには流体の流れに向き合うように、例えば9
0°の角度位置に発光器2および受光器3が配置されて
いる。
【0007】これによれば、発光器1からの光を流体に
投射すると、この光が流体中の懸濁物質に衝突し、かつ
反射されて散乱する。そこで、この散乱光を受光器3に
て受光し、その受光出力から上記懸濁物質の濃度データ
を得ることができる。すなわち、その濃度データの出力
は、散乱率をβとすると、I3 =β(aI1 )・b2と
なる。ここで、b2は光/電流変換効率、I3 は受光器
3の出力電流である。
【0008】図5は例えば油分濃度の測定に利用される
従来の散乱光・透過光測定方式の濁度計を示す。同図に
おいて、1Bは流体を通過させるセルで、このセル1B
には流体の流れを挟むように発光器2および第1の受光
器3aが対向配置され、また、その発光器2とともに上
記流体の流れに向き合うように、例えば90°の角度離
れた位置に第2の受光器3bが対向配置されている。
【0009】これによれば、発光器2からの光が流体に
投射され、流体を透過した透過光を第1の受光器3aで
受光し、散乱光を第2受光器3bで受光する。また、こ
れらの受光出力をそれぞれアンプ4a,4bを通して比
率演算器5に入力して、両者の比を求め、これが流体中
の懸濁物質の濃度に比例することを利用し、発光素子の
特性,流体の色,窓の汚れなどに影響を受けない濁度を
求めることができる。
【0010】すなわち、上記懸濁物質の濃度とされる上
記比率演算器5の出力v0 は、v0=I3 /I2 =(β/
α)(b1 /b2 )となる。ここで、b1 /b2 =C
(一定)とすれば、v0 =C(β/α)となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記透
過光測定方式および散乱光測定方式の濁度計にあって
は、ガラス窓の汚れ,発光素子および受光素子の特性の
ばらつきや流体の色の影響うけるため計測値の信頼度が
低いという問題点があった。
【0012】また、上記散乱光・透過光測定方式の濁度
計にあっては、透過光および散乱光の各測定系の窓ガラ
スの汚れにばらつきがある場合や、2つの受光器2,3
の受光素子間の特性にばらつきがある場合には、b1
2 =Cとならず、これらが測定誤差となり、正しい濁
度を計測できないなどの問題点があった。
【0013】この発明は上記のような従来の問題点を解
消するためになされたものであり、発光素子や受光素子
の特性のばらつき,各受光素子側の窓ガラスの汚れ具合
の違いなどに関係なく、メンテナンスを施すことなく、
いつも正確に流体の濁度を計測できる濁度計を得ること
を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係る濁度計
は、第1の発光器からの投光により第2の受光器に得ら
れる散乱光および第2の発光器からの投光により第1の
受光器に得られる散乱光の積と、上記第1の発光器から
の投光により上記第1の受光器に得られる透過光および
上記第2の発光器からの投光により上記第2の受光器に
得られる透過の積との比にもとづいて、マイクロコンピ
ュータにより上記流体の濁度を決定するようにしたもの
である。
【0015】
【作用】この発明における濁度計は、一定の相対角を以
って配置された2個の発光器からの光を流体に投射し、
流体からの透過光および流体中の懸濁物質により散乱し
た散乱光を、一定の相対角を以って配置された2個の受
光器のそれぞれにて受光し、得られた4つの受光出力の
乗除演算により得られる光の透過率と散乱率との比から
上記流体中の懸濁物質の濃度を計測可能にする。
【0016】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1Cは流体を通過させるセルで、
このセル1Cには、例えば90°ずつ角度がずれた水平
位置に、このセル1C内に設けた透明の筒状窓ガラス6
を介して第1の発光器2a,第2の発光器2bおよび第
1の受光器3aおよび第2の受光器3bが、それぞれ対
向するように設けられている。
【0017】すなわち、第1の発光器2aは筒状窓ガラ
ス6を挟んで第1の受光器3aと対向し、第2の発光器
2bは筒状窓ガラス6を挟んで第2の受光器3bと対向
しており、上記筒状窓ガラス6内には流体が流されるこ
ととなる。
【0018】また、7,8はマイクロコンピュータ9の
制御下でオン,オフされるスイッチであり、これらのス
イッチ7,8を選択的にオン,オフすることで、独立し
た各一の電流源10,11から第1の発光器2a,第2
の発光器2bに選択的に電流を供給できるようになって
いる。
【0019】12,13は第1の受光器3aおよび第2
の受光器3bの各出力を増幅するアンプ、14はこれら
のアンプ12,13の各出力の1つを選択するスイッチ
で、マイクロコンピュータ9の制御下でオン,オフされ
る。15はスイッチ14を介して得られる上記アンプ1
2,13のアナログ出力をディジタル変換するアナログ
/ディジタル変換器で、これからのディジタル出力を受
けて、上記マイクロコンピュータ9は上記流体の濃度を
演算によって決定する。
【0020】次に動作について、図2のタイミングチャ
ートを参照しながら説明する。まず、各電流源10,1
1が定電流出力可能な状態に立上げておき、スイッチ
7,8をオフしたまま、スイッチ14を接点Aに切換接
続する。
【0021】これにより、第1の受光器3aが光を受け
ない状態での暗電流I5zのデータを、アナログ/ディジ
タル変換器15を介してマイクロコンピュータ9へ入力
する。同様にして、第2の受光器3bの受光素子の暗電
流I6Zのデータを、スイッチ14の接点Bを介してマイ
クロコンピュータ9へ入力する。
【0022】次に、スイッチ8をオンにして発光器2b
を点灯させ、一方スイッチ7をオフにするとともに、ス
イッチ14を接点Bに切換接続して、第2の発光器2b
からの光を、セル1C内の流体に投射し、このときの透
過光を第2の受光器3bで受光し、その受光出力I6T
スイッチ14およびアナログ/ディジタル変換器15を
介してマイクロコンピュータ9に入力する。
【0023】続いて、上記スイッチ8のオン状態におい
て、上記スイッチ14のみをこんどは接点Aに切換接続
する。このときは、第2の発光器2bからの光の、上記
流体中の懸濁物質による散乱光が第1の受光器3aに入
力されているため、その散乱光量に応じた受光出力I5D
がアンプ12およびアナログ/ディジタル変換器15を
介して、マイクロコンピュータ9に入力される。
【0024】すなわち、上記スイッチ8のオン時に、第
2の発光器2bからの光の透過光および反射光の各出力
データを、第2の受光器3bおよび第1の受光器3aを
介してそれぞれ得ることになる。
【0025】次に、上記スイッチ7をオンにして第1の
発光器2aを点灯させ、一方、スイッチ8をオフにする
とともに、スイッチ14を端子Aに切換接続する。これ
により第1の発光器2aからの光を、セル1C内の流体
に投射して、このときの透過光を第1の受光器3aで受
光し、その受光出力I5Tをスイッチ14およびアナログ
/ディジタル変換器15を介してマイクロコンピュータ
9に入力する。
【0026】さらに、上記スイッチ7のオン状態におい
て、上記スイッチ14のみをこんどは接点Bに切換接続
する。このときは、第1の発光器2aからの光の、上記
流体中の懸濁物質による散乱光が第2の受光器3bに入
力されているため、その散乱光量に応じた受光出力I6D
がアンプ13およびアナログ/ディジタル変換器15を
介して、マイクロコンピュータ9に入力される。
【0027】すなわち、上記スイッチ7のオン時に、第
1の発光器2aからの光の透過光および反射光の各出力
データを、第1の受光器3aおよび第2の受光器3bを
介してそれぞれ得ることになる。かくして、マイクロコ
ンピュータ9にはスイッチ14を通して2つずつの透過
光および散乱光の出力データI5T,I5D,I6T,I6D
2つの暗電流データI5Z,I6Zが入力されることとな
る。
【0028】そこで、マイクロコンピュータ9は、I7
を第1の発光器2aの駆動電流、I8 を第2の発光器2
bの駆動電流、a1 を第1の発光器2aの電流/光変換
効率、a2 を第2の発光器2bの電流/光変換効率、b
1 を第1の受光器3aの光/電流変換効率、b2 を第2
の受光器3bの光/電流変換効率として、以下の演算を
実行する。なお、上記各変換効率a1 ,a2 ,b1 ,b
2 は各発光素子および窓ガラスなどの光学系を含む特性
である。
【0029】すなわち、上記出力データI5D=β・(a
1 ・I8 )・b1 、出力データI6T=α・(a1 ・I
8 )・b2 、出力データI5T=α・(a2 ・I7 )・b
1 ,出力データI6D=β・(a2 ・I7 )・b2 とな
り、これらから、上記の暗電流I5Z,I6Zを差し引き、
結果として、a1 ,a2 ,b1 ,b27 ,I8 を含ま
ない、(β/α)2 =(I5D・I6D)/(I5T・I6T
を得る。
【0030】つまり、光の透過率αおよび反射率βの比
率が求められ、これを流体中に含まれる懸濁物質の濃度
データとして計測,利用できることになる。そして、こ
の懸濁物質の濃度検出は工業用水,河川水,空調用冷却
水などの水質検査のみならず、空気中の粉塵や排ガスの
汚れ具合などの測定に広く利用できるものである。
【0031】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば第1の
発光器からの投光により第2の受光器に得られる散乱光
および第2の発光器からの投光により第1の受光器に得
られる散乱光の積と、上記第1の発光器からの投光によ
り上記第1の受光器に得られる透過光および上記第2の
発光器からの投光により上記第2の受光器に得られる透
過の積との比にもとづいて、マイクロコンピュータによ
り上記流体の濁度を決定するように構成したので、発光
素子や受光素子の特性のばらつき,各受光素子側の窓ガ
ラスの汚れ具合の違いなどに関係なく、メンテナンスを
施すことなく、いつも正確に流体の濁度を計測できるも
のが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による濁度計を示す回路図
である。
【図2】図1における回路各部の信号を示すタイミング
チャートである。
【図3】従来の濁度計を示す概念図である。
【図4】従来の他の濁度計を示す概念図である。
【図5】従来のさらに他の濁度計を示す概念図である。
【符号の説明】
2a 第1の発光器 2b 第2の発光器 3a 第1の受光器 3b 第2の受光器 9 マイクロコンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体の流れを挟んで投光および受光を行
    う第1の発光器および第1の受光器と、上記流体の流れ
    を挟んで光の投射および受光を行うとともに、上記第1
    の発光器および第1の受光器間の光軸とは異なる光軸上
    に配置された第2の発光器および第2の受光器と、上記
    第1の発光器からの投光により上記第2の受光器に得ら
    れる散乱光および上記第2の発光器からの投光により上
    記第1の受光器に得られる散乱光の積と、上記第1の発
    光器からの投光により上記第1の受光器に得られる透過
    光および上記第2の発光器からの投光により上記第2の
    受光器に得られる透過光の積との比から上記流体の濁度
    を決定するマイクロコンピュータとを備えた濁度計。
JP128294A 1994-01-11 1994-01-11 濁度計 Pending JPH07209184A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471175C1 (ru) * 2011-08-04 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Способ определения мутности среды
KR102017257B1 (ko) * 2018-04-23 2019-09-03 주식회사 에이유이 입자 크기별 계수가 가능한 소형 광학식 미세 먼지 센서

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