JPH0820362B2 - 水分表示器 - Google Patents
水分表示器Info
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- JPH0820362B2 JPH0820362B2 JP62065525A JP6552587A JPH0820362B2 JP H0820362 B2 JPH0820362 B2 JP H0820362B2 JP 62065525 A JP62065525 A JP 62065525A JP 6552587 A JP6552587 A JP 6552587A JP H0820362 B2 JPH0820362 B2 JP H0820362B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/43—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length by measuring critical angle
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
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-
- G—PHYSICS
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
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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、室内植物の基体（生物が生存する土台と
なる、土・岩石・水等）中の水分を測定する光学装置で
あつて、その測定原理が、澄んだ光学材との境界面で生
ずる全反射の臨界角の、水分の作用による変化に基づい
ている物に関する。
なる、土・岩石・水等）中の水分を測定する光学装置で
あつて、その測定原理が、澄んだ光学材との境界面で生
ずる全反射の臨界角の、水分の作用による変化に基づい
ている物に関する。
［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］ このような基体中の水分を表示する物として、いくつ
かの棒状体の装置が提案されており、これらの装置で
は、水分が、毛細管現象の作用によりさや部間に設けら
れた吸収部に上り、水分の表示が、吸収部で起る変化に
より視認できるようになつている。アメリカ合衆国特許
第3019638号及び第4130012号の特許公報には、吸収部と
して用いた吸取紙が湿ると、その色が、ライトブルーか
らダークブルーに変化することを測定原理として用いた
装置が開示されている。アメリカ合衆国特許第3824844
号の特許公報に開示された装置では、吸収部は、乾燥し
ていると白色であり、湿ると、透明に近くなつて吸収部
の背後の色が見えるようになつている。
かの棒状体の装置が提案されており、これらの装置で
は、水分が、毛細管現象の作用によりさや部間に設けら
れた吸収部に上り、水分の表示が、吸収部で起る変化に
より視認できるようになつている。アメリカ合衆国特許
第3019638号及び第4130012号の特許公報には、吸収部と
して用いた吸取紙が湿ると、その色が、ライトブルーか
らダークブルーに変化することを測定原理として用いた
装置が開示されている。アメリカ合衆国特許第3824844
号の特許公報に開示された装置では、吸収部は、乾燥し
ていると白色であり、湿ると、透明に近くなつて吸収部
の背後の色が見えるようになつている。
イギリス特許出願第2059077号の明細書には、これら
と似てはいるが、紙の代わりに、吸収部が、乾燥時には
結晶体をしていて不透明であるが、湿ると溶液状になつ
て透明となる、水酸化カルシウム等の吸湿材で形成され
た点で異なつている装置を開示している。ここにあげた
全ての装置の吸収部は、湿ると、色が変わるか又は部分
的に無色になる。このため、差異が不明瞭であるという
欠点がある。少しでも乾燥すると、湿状態と乾燥状態の
差異を曖昧にしてしまう。
と似てはいるが、紙の代わりに、吸収部が、乾燥時には
結晶体をしていて不透明であるが、湿ると溶液状になつ
て透明となる、水酸化カルシウム等の吸湿材で形成され
た点で異なつている装置を開示している。ここにあげた
全ての装置の吸収部は、湿ると、色が変わるか又は部分
的に無色になる。このため、差異が不明瞭であるという
欠点がある。少しでも乾燥すると、湿状態と乾燥状態の
差異を曖昧にしてしまう。
フインランド共和国特許出願第844584号の明細書に
は、測定原理が、全反射の臨界角の変化に基づいている
棒状の水分表示器が開示されている。この表示器では、
水分は、毛細管現象により細いスリツト内又は多孔性の
中心部材中を上昇する。この特許出願には又、プリズム
が乾いていると、プリズム反射体の原理に基づいて光が
反射されて返つてくるが、プリズムが湿つていると、反
射は起らないように、複合毛細管システムに結合された
プリズム構造体を用いることが開示されている。このよ
うな構造では、表示色の使用が限定され、縞状の表示は
不明確となる欠点がある。
は、測定原理が、全反射の臨界角の変化に基づいている
棒状の水分表示器が開示されている。この表示器では、
水分は、毛細管現象により細いスリツト内又は多孔性の
中心部材中を上昇する。この特許出願には又、プリズム
が乾いていると、プリズム反射体の原理に基づいて光が
反射されて返つてくるが、プリズムが湿つていると、反
射は起らないように、複合毛細管システムに結合された
プリズム構造体を用いることが開示されている。このよ
うな構造では、表示色の使用が限定され、縞状の表示は
不明確となる欠点がある。
アメリカ合衆国特許第2943530号の公報には、液面
が、プリズムの表示面よりも下に下ると、プリズムの面
における光の屈折率が変化することに基づいた液面表示
用の光学装置を開示している。プリズムの他の面で視認
できる光学表示が変化する。
が、プリズムの表示面よりも下に下ると、プリズムの面
における光の屈折率が変化することに基づいた液面表示
用の光学装置を開示している。プリズムの他の面で視認
できる光学表示が変化する。
［発明の構成］ 本発明による装置では、この後者の原理を用いて、基
体（生物が生存する土台となる、土・岩石・水等）中の
水分を測定することにより、上述した欠点に関して、著
しい改良がもたらされる。本発明による効果は、全反射
の原理を応用することにより、水分が存在することを示
す表示から、水分が存在しないことを示す表示への変化
が、序々にではなく急激に起る点にある。本発明は、水
分の表示を行なう光学材が、観察面をなすように露出さ
れたままになつている第１面と、多孔性の吸収部を通じ
て水分を運ぶ第２面と、吸収部の着色とは明確に識別で
きるように着色され又は模様を付けられ、被覆着色を施
された第３面とを備えたプリズムの形に形成され、この
プリズムの各角度は、第２面が湿つていると、吸収部自
体が、プリズムの観察面から視認できるとともに、第２
面が乾燥していると第２面で生ずる全反射の結果、第３
面の着色又は模様面の像が、観察面から視認できるよう
に、使用する光学材の屈折率に応じて定められているこ
とを特徴とする。
体（生物が生存する土台となる、土・岩石・水等）中の
水分を測定することにより、上述した欠点に関して、著
しい改良がもたらされる。本発明による効果は、全反射
の原理を応用することにより、水分が存在することを示
す表示から、水分が存在しないことを示す表示への変化
が、序々にではなく急激に起る点にある。本発明は、水
分の表示を行なう光学材が、観察面をなすように露出さ
れたままになつている第１面と、多孔性の吸収部を通じ
て水分を運ぶ第２面と、吸収部の着色とは明確に識別で
きるように着色され又は模様を付けられ、被覆着色を施
された第３面とを備えたプリズムの形に形成され、この
プリズムの各角度は、第２面が湿つていると、吸収部自
体が、プリズムの観察面から視認できるとともに、第２
面が乾燥していると第２面で生ずる全反射の結果、第３
面の着色又は模様面の像が、観察面から視認できるよう
に、使用する光学材の屈折率に応じて定められているこ
とを特徴とする。
［作用］ 本発明による装置では、水は、多孔性材に沿つて測定
点から運ばれてプリズムの一面と接触するので、この面
における光の全反射の臨界角が、変化して、プリズムの
他の面で視認できる表示も変化する。この測定原理は、
光学材と空気間の境界面での屈折率が、光学材と水との
境界面での屈折率とは異なつているという事実に基づい
ている。この光学材は、例えば、ガラス、アクリル等の
種々の適切な澄んだ透明材で形成できる。
点から運ばれてプリズムの一面と接触するので、この面
における光の全反射の臨界角が、変化して、プリズムの
他の面で視認できる表示も変化する。この測定原理は、
光学材と空気間の境界面での屈折率が、光学材と水との
境界面での屈折率とは異なつているという事実に基づい
ている。この光学材は、例えば、ガラス、アクリル等の
種々の適切な澄んだ透明材で形成できる。
［実施例］ 次に本発明について添付図面を参照しながら詳細に説
明する。
明する。
プリズム１の第１面、即ち観察面は、全体として目で
観察できる状態にあり、第２面、即ち水分表示面４は、
多孔性の吸収部５により被覆され、第３面、即ち乾燥時
には視認できる面３は、被覆着色６が施されている。観
察面を通つてプリズムに入る光は、吸収部５が乾燥して
いると、水分表示面４での全反射を行なうため、水分の
存在を示す第３面３の像を、水分表示面４からの反射の
結果、観察面を通して観察者は視認することができる。
一方、吸収部５が湿つていると、水分表示面４では全反
射が起らないため、観察物は、観察面を通して吸収部自
体を視認することになる。プリズム１の各角度は、プリ
ズム材料の屈折率に応じて定める。例えば、アクリルで
は、屈折率が1.49、適切な鋭角が６°、そして他の角度
を、132°及び42°とすることができる。角度がこれら
の値であると、観察面２でのプリズム材と空気間で生ず
る全反射により、水分表示面４が乾燥している場合に
は、水分の不存在を示す第３面３を、水分表示面４から
の反射だけで、あらゆる視認角で観察面を通して視認す
ることができる。水分表示面４からの反射により、第３
面３が見える視認角の限界は、左側では表面に対して直
角な角度であり、右側では直角から約30°ずれた角度で
ある。これよりも大きな角度では、水分表示面４が湿つ
ていると、水分表示面でも全反射が生ずる。他の材料で
は、屈折率に基づき、各角度が決定される。プリズムの
各角度を変えることにより、有効な視認角の広がりをも
たらすこともできる。
観察できる状態にあり、第２面、即ち水分表示面４は、
多孔性の吸収部５により被覆され、第３面、即ち乾燥時
には視認できる面３は、被覆着色６が施されている。観
察面を通つてプリズムに入る光は、吸収部５が乾燥して
いると、水分表示面４での全反射を行なうため、水分の
存在を示す第３面３の像を、水分表示面４からの反射の
結果、観察面を通して観察者は視認することができる。
一方、吸収部５が湿つていると、水分表示面４では全反
射が起らないため、観察物は、観察面を通して吸収部自
体を視認することになる。プリズム１の各角度は、プリ
ズム材料の屈折率に応じて定める。例えば、アクリルで
は、屈折率が1.49、適切な鋭角が６°、そして他の角度
を、132°及び42°とすることができる。角度がこれら
の値であると、観察面２でのプリズム材と空気間で生ず
る全反射により、水分表示面４が乾燥している場合に
は、水分の不存在を示す第３面３を、水分表示面４から
の反射だけで、あらゆる視認角で観察面を通して視認す
ることができる。水分表示面４からの反射により、第３
面３が見える視認角の限界は、左側では表面に対して直
角な角度であり、右側では直角から約30°ずれた角度で
ある。これよりも大きな角度では、水分表示面４が湿つ
ていると、水分表示面でも全反射が生ずる。他の材料で
は、屈折率に基づき、各角度が決定される。プリズムの
各角度を変えることにより、有効な視認角の広がりをも
たらすこともできる。
第２図は、観察面２に向う方向から見た、プリズムの
原理により機能する水分表示器７を示すものである。こ
の表示器は、第３図に示すように互に向い合せにくつつ
けられた２つのプリズム１及び１′からなる。水分表示
面４及び４′が乾燥していると、いずれかのプリズム
が、水分の不存在を示す面３及び３′を示す視認角は、
合せて約60°である。２つのプリズムの観察面２及び
２′は、厳密には平行でないので、90°の視認角では、
両方の面により、同時に、水分の不存在を表示させるこ
とができるので、表示がさらにはっきりしたものとな
る。吸収部５は、本体８によりプリズムの面４及び４′
にきつく押し付けられる。吸収部は、多孔性（例えば、
ガラス繊維材料からなる濾紙）で形成した細片からな
る。この細片の一端は、本体の吸収口９から突出して、
水分が測定される基体と接触する。水分は、本体の他端
で棒体の背面に設けた小さな蒸発口10を通じて空気中に
蒸発する。
原理により機能する水分表示器７を示すものである。こ
の表示器は、第３図に示すように互に向い合せにくつつ
けられた２つのプリズム１及び１′からなる。水分表示
面４及び４′が乾燥していると、いずれかのプリズム
が、水分の不存在を示す面３及び３′を示す視認角は、
合せて約60°である。２つのプリズムの観察面２及び
２′は、厳密には平行でないので、90°の視認角では、
両方の面により、同時に、水分の不存在を表示させるこ
とができるので、表示がさらにはっきりしたものとな
る。吸収部５は、本体８によりプリズムの面４及び４′
にきつく押し付けられる。吸収部は、多孔性（例えば、
ガラス繊維材料からなる濾紙）で形成した細片からな
る。この細片の一端は、本体の吸収口９から突出して、
水分が測定される基体と接触する。水分は、本体の他端
で棒体の背面に設けた小さな蒸発口10を通じて空気中に
蒸発する。
被覆着色６及び６′は、吸収部の色とは明確に識別で
きる色（例えば、赤）をしていて、プリズムを覆つてい
る。棒体の先端11は、尖つているため、基体に切り込
み、吸収部に対して土壌を効率的に押し付ける。
きる色（例えば、赤）をしていて、プリズムを覆つてい
る。棒体の先端11は、尖つているため、基体に切り込
み、吸収部に対して土壌を効率的に押し付ける。
第４図は、吸収口の箇所における棒体の横断面図を示
すものである。本体の一部8aは、吸収部５を持ち上げ、
プリズム部の延長部1a及び1a′により、吸収部をこの本
体の一部に押圧接触させている。吸収部は、このように
して適所に保持されて土壌との良好な接触を行なう。
すものである。本体の一部8aは、吸収部５を持ち上げ、
プリズム部の延長部1a及び1a′により、吸収部をこの本
体の一部に押圧接触させている。吸収部は、このように
して適所に保持されて土壌との良好な接触を行なう。
本発明による水分表示器は、植木鉢と一体的な構造に
して、吸収部が、その全長にわたつて土壌と接触するよ
うに、又は土壌自体が、吸収部として機能するようにす
ることもできる。
して、吸収部が、その全長にわたつて土壌と接触するよ
うに、又は土壌自体が、吸収部として機能するようにす
ることもできる。
第１図は、本発明に用いたプリズムの測定原理を示す図
である。第２図は、本発明による装置の構造を観察面側
から見た図である。第３図は、第２図における線III-II
Iにおける表示面の箇所の拡大横断面図を示すものであ
る。第４図は、第２図における線IV-IVにおける吸収部
の箇所の拡大横断面図を示すものである。 1,1′……プリズム、2,2′……観察面、3,3′……第３
面、4,4′……第２面、５……多孔性吸収部、８……本
体、９……吸収口、10……蒸発口
である。第２図は、本発明による装置の構造を観察面側
から見た図である。第３図は、第２図における線III-II
Iにおける表示面の箇所の拡大横断面図を示すものであ
る。第４図は、第２図における線IV-IVにおける吸収部
の箇所の拡大横断面図を示すものである。 1,1′……プリズム、2,2′……観察面、3,3′……第３
面、4,4′……第２面、５……多孔性吸収部、８……本
体、９……吸収口、10……蒸発口
Claims (4)
- 【請求項１】装置の測定原理が、澄んだ光学材と空気と
の境界面で生ずる全反射の臨界角の、水分の作用による
変化に基づいている、室内植物の基体等中の水分を測定
する光学装置において、 水分を表示する光学材が、観察面（2,2′）を形成する
ように露出された第１面と、水分が多孔性吸収部（５）
を通つて運ばれる第２面（4,4′）と、着色され又は模
様をつけられて該吸収部の色と明確に識別でき、かつ被
覆着色（6,6′）が施された第３面（3,3′）とを備えた
プリズム（1,1′）の形に形成され、、該プリズムの各
角度は、該第２面（4,4′）が湿つていると、該吸収部
自体が、該プリズムの観察面（2,2′）から視認できる
とともに、該第２面（4,4′）が乾燥していると、該第
２面で生ずる全反射の結果、該第３面（3,3′）の着色
又は模様面の像が、該観察面（2,2′）から視認できる
ように、使用する光学材の屈折率に応じて定められてい
ることを特徴とする装置。 - 【請求項２】形状が棒状で、先端がとがつた本体（８）
と、互にくつつけられた２個のプリズム（1,1′）で形
成されたプリズム部とからなり、前記多孔性吸収部が、
細片状で、吸収口（９）を介して前記基体と接触し、蒸
発口（10）を介して大気と接触するように、該本体と該
プリズム部間に配置されたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の装置。 - 【請求項３】前記プリズム部は、アクリルからできてい
て、その屈折率は、1.49であり、前記各プリズムの各角
度は、60°,132°及び42°であり、各プリズムの観察面
間の角度は、90°であることを特徴とする、特許請求の
範囲第１項又は第２項に記載の装置。 - 【請求項４】植木ばちの側面にこれと一体に形成され、
前記吸収部が、その全長にわたつて、又はその全長の一
部において前記基体と接触することを特徴とする、特許
請求の範囲第１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI863947A FI78564C (fi) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Fuktighetsindikator. |
| FI863947 | 1986-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390742A JPS6390742A (ja) | 1988-04-21 |
| JPH0820362B2 true JPH0820362B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=8523240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62065525A Expired - Fee Related JPH0820362B2 (ja) | 1986-09-30 | 1987-03-19 | 水分表示器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846572A (ja) |
| EP (1) | EP0324733B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0820362B2 (ja) |
| AT (1) | ATE68265T1 (ja) |
| DE (1) | DE3773681D1 (ja) |
| DK (1) | DK168462B1 (ja) |
| FI (1) | FI78564C (ja) |
| NO (1) | NO176374C (ja) |
| SU (1) | SU1718737A3 (ja) |
| WO (1) | WO1988002485A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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