JPH0829328A - 塩素濃度測定器の較正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩素含有試料20にオルト−トリジンを滴下
し、黄色に発色させ、所定の光を、発色した塩素含有試
料20に透過させてから、さらに、干渉フィルタ24を通過
させて、波長４３６ｎｍにおける透過光の光量をフォト
センサ26で測定して、塩素含有試料20の塩素濃度を表示
器30において表示する塩素濃度測定器10において、既知
塩素濃度のサンプル試料を一々作る手間を省略して、干
渉フィルタ24のばらつきに因る誤差の較正をできるよう
にする。 【構成】 所定の塩素濃度のサンプル試料のときと同じ
光量がフォトセンサ26に入力されるように、特性を設定
された誘電体膜フィルタ32を、塩素含有試料20に代えて
配置し、表示器30の表示を較正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、塩素含有試料にオル
ト−トリジン等の発色用試薬を添加して得られる色変化
から塩素含有試料の塩素濃度を測定する塩素濃度測定器
の較正方法に係り、詳しくは較正用のサンプル試料に代
えてフィルタを使用して塩素濃度測定器の較正を行う方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩素含有試料に、オルト−トリジンやジ
エチル−ｐ−フェニレンジアミン等の発色用試薬を添加
して、発色させ、標準比色列と比較することにより、塩
素含有試料の塩素濃度を測定する方法がある。さらに、
視認による比色に代えて、発色した塩素含有試料に光を
透過させてから、さらに、干渉フィルタに透過させて、
透過光の波長を、例えば発色用試薬がオルト−トリジン
及びジエチル−ｐ−フェニレンジアミンの場合は、それ
ぞれ４３６ｎｍ及び５５５ｎｍに絞り込み、こうして波
長を絞り込まれた透過光を光センサに入力して、その入
力に基づいて塩素濃度を表示している。

【０００３】このような塩素濃度測定器の較正時に使用
される干渉フィルタは後述の図１０〜図１２において詳
述されるような各種のばらつきを有し、そのばらつきに
因る誤差に対して較正を行う必要がある。

【０００４】従来の較正方法では、既知塩素濃度のサン
プル試料を作り、そのサンプル試料の塩素濃度が正しく
表示されるように、表示が調整されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】塩素はサンプル試料か
ら徐々に揮発していき、サンプル試料の塩素濃度が定常
値に達するまで、時間を要するので、従来の較正方法で
は、既知塩素濃度のサンプル試料を作るのに手間及び労
力が増大する。

【０００６】請求項１，２の発明の目的は、サンプル水
を一々作る手間及び労力を省略して、能率良く較正する
ことができる塩素濃度測定器の較正方法を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。請求項１の前提
となる塩素濃度測定器(10)では、素含有試料(20)に発色
用試薬を添加して発色させ、光を、発色した塩素含有試
料(20)に透過させてから、さらに、干渉フィルタ(24)に
透過させ、その透過光を受光素子(26)に入力させて、塩
素含有試料(20)の塩素濃度を測定する。そして、請求項
１の塩素濃度測定器(10)の較正方法では、受光素子(26)
への入力が、発色用試薬を添加された既知塩素濃度の塩
素含有試料(20)を透過した透過光の場合の入力とほぼ等
しくさせるような誘電体膜フィルタ(32)を、塩素含有試
料(20)に代えて配置し、表示値の較正を行う。

【０００８】請求項２の前提となる塩素濃度測定器(10)
では、塩素含有試料(20)に発色用試薬を添加して発色さ
せ、光を、発色した塩素含有試料(20)に透過させてか
ら、さらに、干渉フィルタ(24)に透過させ、その透過光
を受光素子(26)に入力させて、塩素含有試料(20)の塩素
濃度を測定する。そして、請求項２の塩素濃度測定器(1
0)の較正方法では、受光素子(26)への入力が、発色用試
薬を添加された既知塩素濃度の塩素含有試料(20)を透過
した透過光の場合の入力とほぼ等しくさせるようなニュ
ートラルデンシティフィルタを、塩素含有試料(20)に代
えて配置し、表示値の較正を行う。

【０００９】

【作用】請求項１の塩素濃度測定器(10)の較正方法で
は、受光素子(26)への透過光の入力は、透過光が誘電体
膜フィルタ(32)を透過する場合も、発色用試薬を添加さ
れて発色した既知塩素濃度の塩素含有試料(20)を通過す
る場合も、ほぼ同一になる。誘電体膜フィルタ(32)の透
過光による表示値は、既知塩素濃度の塩素含有試料(20)
の塩素濃度となるように、変更されることにより、較正
される。

【００１０】請求項２の塩素濃度測定器(10)の較正方法
では、受光素子(26)への透過光の入力は、透過光がニュ
ートラルデンシティフィルタを透過する場合も、発色用
試薬を添加されて発色した既知塩素濃度の塩素含有試料
(20)を通過する場合も、ほぼ同一になる。ニュートラル
デンシティフィルタの透過光による表示値は、既知塩素
濃度の塩素含有試料(20)の塩素濃度となるように、変更
されることにより、較正される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明を図面の実施例について説明
する。図４は塩素含有試料20の塩素濃度を測定する塩素
濃度測定器10の構成図である。タングステンランプ12は
光を発し、センサ15は、タングステンランプ12の近傍に
配設され、タングステンランプ12から発せられる光の
量、すなわち光量を検出する。光源光量補正計14は、セ
ンサ15により検出された光量が一定になるように、タン
グステンランプ12の発光を制御する。タングステンラン
プ12からの光は、補助フィルタ16、セル18、集光レンズ
22、及び干渉フィルタ24を通過して、フォトセンサ26へ
到達する。セル18は、上側を開放する透明の容器から成
り、約３ｍｌの容積を有し、塩素濃度測定器10に装着さ
れるものであり、セル18にオルト−トリジンをスポイト
で３滴（＝０．１５ｍｌ）程、滴下した後、塩素含有試
料20をセル18の容積になるまで注入すると、塩素含有試
料20は黄色に発色する。発色した塩素含有試料20は、塩
素濃度が高いときほど、４３６ｎｍの波長の光をよく吸
収する。フォトセンサ26は、入力光の光量を検出し、フ
ォトセンサ26の出力は、増幅演算回路28において増幅さ
れてから、表示器30において塩素含有試料20の塩素濃度
として表示される。

【００１２】図５はタングステンランプ12において発せ
られる光について波長と光度との関係を示すスペクトル
図である。光度は波長の増大に連れて増大する。

【００１３】図６は補助フィルタ16を通過した光につい
て波長と光度との関係を示すスペクトル図である。４２
０ｎｍ以下の波長の光は、補助フィルタ16によりカット
され、４２０ｎｍ以上の波長域では、光の強度は波長の
変化に対してほぼフラットとなる。

【００１４】図７は塩素含有試料20を通過した光につい
て波長と光度との関係を示すスペクトル図である。オル
ト−トリジンを添加された塩素含有試料20の発色によ
り、波長４３６ｎｍの光が塩素含有試料20において吸収
され、結果、塩素含有試料20の透過光は、波長４３６ｎ
ｍをボトムとしたスペクトルとなる。

【００１５】図８は干渉フィルタ24を通過した光につい
て波長と光度との関係を示すスペクトル図である。干渉
フィルタ24は、後の図２及び図３で詳述するように、波
長４３６ｎｍをピークとしてその両側で透過率を漸減す
る三角状輪郭の透過率特性（図８の点線）を有し、オル
ト−トリジン発色液（＝塩素含有試料）の吸光光度曲線
（図８の破線）で示す光は、波長４３６ｎｍを中心とす
る範囲に絞られて干渉フィルタ24を通過する。こうし
て、干渉フィルタ24を通過した光がフォトセンサ26にお
いて入力され、フォトセンサ26は、入力した光量（図８
のハッチング部分の面積に相当する。）を検出し、この
検出値に対応する値、すなわち塩素含有試料20の塩素濃
度が表示器30において表示される。

【００１６】図９は塩素含有試料20の塩素濃度をパラメ
ータとして透過光の波長と塩素含有試料20にオルト−ト
リジンを滴下して発色させたときの塩素含有試料20の透
過率との関係を示すスペクトル図である。波長４３６ｎ
ｍの所では、塩素含有試料20の透過率は塩素含有試料20
の塩素濃度の増大につれて低下するので、塩素濃度測定
器10のフォトセンサ26における入光量から塩素含有試料
20の塩素濃度を検出できることが理解できる。

【００１７】図１０は中心波長に関して干渉フィルタ24
のばらつきを示すスペクトル図である。適正な干渉フィ
ルタ24（実線）は、波長４３６ｎｍがピークになるよう
な透過率特性を有しているのに対し、製造上のばらつき
のために、透過率がピークとなる波長が４３６ｎｍに対
してずれる。

【００１８】図１１は半値幅に関して干渉フィルタ24の
ばらつきを示すスペクトル図である。適正な干渉フィル
タ24（実線）は、波長４３６ｎｍの両側で透過率が所定
の傾きで低下するような透過率特性を有しているのに対
し、製造上のばらつきのために、波長４３６ｎｍの両側
での透過率の低下直線の傾きがずれる。

【００１９】図１２は透過率に関して干渉フィルタ24の
ばらつきを示すスペクトル図である。適正な干渉フィル
タ24（実線）は、透過率のピーク値が適正となるよう
に、作られているのに対し、製造上のばらつきのため
に、ピーク値の透過率が適正値に対して上下にずれる。

【００２０】図１は塩素濃度測定器10を較正する際の構
成図である。セル18の代わりに誘電体膜フィルタ32を配
置する。塩素濃度測定器10の従来の較正方法では、所定
の塩素濃度のサンプル試料を一々作り、それをセル18に
注入して、表示器30の表示値をサンプル試料の塩素濃度
に等しい値に較正していた。誘電体膜フィルタ32は、所
定の塩素濃度のサンプル試料がセル18に注入されたとき
と、同じ光量がフォトセンサ26において入力されるよう
な透過率特性で作られている。したがって、誘電体膜フ
ィルタ32を配置することにより、直ちに表示器30のばら
つきに因る較正を行うことができる。干渉フィルタ24は
各種ばらつきを有しているが、誘電体膜フィルタ32を使
用した較正によってばらつきを補償され、これにより、
正確な塩素濃度を表示器30において表示できる。

【００２１】図１の誘電体膜フィルタ32の代わりにニュ
ートラルデンシティフィルタを使用して、塩素濃度測定
器10の較正を行うこともできる。

【００２２】図２は干渉フィルタ24と誘電体膜フィルタ
32とを総合した透過率の特性を示すスペクトル図であ
る。誘電体膜フィルタ32は、波長４３６ｎｍをボトムに
両側で透過率を漸増する特性である。干渉フィルタ24
は、波長４３６ｎｍをピークに両側で透過率を漸減し、
所定波長帯域外では、透過率を０と透過率特性である。
こうして、干渉フィルタ24及び誘電体膜フィルタ32を光
経路に直列に配置した総合の透過率は、波長４３６ｎｍ
を中心とするドーム形となり、そのドーム輪郭内の面積
に相当する光量が、誘電体膜フィルタ32による塩素濃度
測定器10の較正時に、フォトセンサ26において検出され
ることになる。ドーム輪郭内の面積が、オルト−トリジ
ンを滴下して発色された既知塩素濃度のサンプル試料の
場合の面積と等しくなるように、誘電体膜フィルタ32が
製作され、その誘電体膜フィルタ32が塩素濃度測定器10
の較正時に使用される。

【００２３】図３は干渉フィルタ24とニュートラルデン
シティフィルタとを総合した透過率の特性を示すスペク
トル図である。ニュートラルデンシティフィルタは、波
長に関係なく、等しい透過率を有している。こうして、
干渉フィルタ24及びニュートラルデンシティフィルタを
光経路に直列に配置した総合の透過率は、干渉フィルタ
24のみのときの透過率を一定比率で減少させた三角形輪
郭となり、その三角形輪郭内の面積に相当する光量が、
ニュートラルデンシティフィルタによる塩素濃度測定器
10の較正時に、フォトセンサ26において検出されること
になる。三角形輪郭内の面積が、オルト−トリジンを滴
下して発色された既知塩素濃度のサンプル試料の場合の
面積と等しくなるように、ニュートラルデンシティフィ
ルタが製作され、そのニュートラルデンシティフィルタ
が塩素濃度測定器10の較正時に使用される。

【００２４】

【発明の効果】請求項１，２の発明では、既知塩素濃度
のサンプル試料を手間を掛けて作ることなく、サンプル
試料に代えて取扱い便利な誘電体膜フィルタ又はニュー
トラルデンシティフィルタを使用することにより、塩素
濃度測定器を較正することができるので、較正作業を能
率化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】塩素濃度測定器を較正する際の構成図である。

【図２】干渉フィルタと誘電体膜フィルタとを総合した
透過率の特性を示すスペクトル図である。

【図３】干渉フィルタとニュートラルデンシティフィル
タとを総合した透過率の特性を示すスペクトル図であ
る。

【図４】塩素含有試料の塩素濃度を測定する塩素濃度測
定器の構成図である。

【図５】タングステンランプにおいて発せられる光につ
いて波長と光度との関係を示すスペクトル図である。

【図６】補助フィルタを通過した光について波長と光度
との関係を示すスペクトル図である。

【図７】塩素含有試料を通過した光について波長と光度
との関係を示すスペクトル図である。

【図８】干渉フィルタを通過した光について波長と光度
との関係を示すスペクトル図である。

【図９】塩素含有試料の塩素濃度をパラメータとして透
過光の波長と塩素含有試料にオルト−トリジンを滴下し
て発色させたときの塩素含有試料の透過率との関係を示
すスペクトル図である。

【図１０】中心波長に関して干渉フィルタのばらつきを
示すスペクトル図である。

【図１１】半値幅に関して干渉フィルタのばらつきを示
すスペクトル図である。

【図１２】透過率に関して干渉フィルタのばらつきを示
すスペクトル図である。

【符号の説明】

１０ 塩素濃度測定器 ２０ 塩素含有試料 ２４ 干渉フィルタ ２６ フォトセンサ（受光素子） ３２ 誘電体膜フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 雅章 神奈川県足柄上郡大井町金子988−10 (72)発明者 井出 由夫 静岡県三島市萩320−16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩素含有試料(20)に発色用試薬を添加し
   て発色させ、光を、発色した塩素含有試料(20)に透過さ
   せてから、さらに、干渉フィルタ(24)に透過させ、その
   透過光を受光素子(26)に入力させて、前記塩素含有試料
   (20)の塩素濃度を測定する塩素濃度測定器(10)の較正方
   法において、前記受光素子(26)への入力が、発色用試薬
   を添加された既知塩素濃度の塩素含有試料(20)を透過し
   た透過光の場合の入力とほぼ等しくさせるような誘電体
   膜フィルタ(32)を、塩素含有試料(20)に代えて配置し、
   表示値の較正を行うことを特徴とする塩素濃度測定器の
   較正方法。
2. 【請求項２】 塩素含有試料(20)に発色用試薬を添加し
   て発色させ、光を、発色した塩素含有試料(20)に透過さ
   せてから、さらに、干渉フィルタ(24)に透過させ、その
   透過光を受光素子(26)に入力させて、前記塩素含有試料
   (20)の塩素濃度を測定する塩素濃度測定器(10)の較正方
   法において、前記受光素子(26)への入力が、発色用試薬
   を添加された既知塩素濃度の塩素含有試料(20)を透過し
   た透過光の場合の入力とほぼ等しくさせるようなニュー
   トラルデンシティフィルタを、塩素含有試料(20)に代え
   て配置し、表示値の較正を行うことを特徴とする塩素濃
   度測定器の較正方法。