JPH11166892A - 液体濃度測定装置 - Google Patents
液体濃度測定装置Info
- Publication number
- JPH11166892A JPH11166892A JP33516497A JP33516497A JPH11166892A JP H11166892 A JPH11166892 A JP H11166892A JP 33516497 A JP33516497 A JP 33516497A JP 33516497 A JP33516497 A JP 33516497A JP H11166892 A JPH11166892 A JP H11166892A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- liquid
- measured
- receiving element
- emitting element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子の発光量変動に影響されない液体濃
度測定装置を実現する。 【解決手段】 被測定液ｆを接触させる測定面を備えた
透光性媒体２４、発光素子２０、受光素子２１および受
光素子の受光信号に基づいて被測定液の濃度を測定する
測定手段４００を備えた液体濃度測定装置であって、発
光素子２０から参照光を受光する参照光受光素子２２
と、参照光信号に基づいて受光信号を補正する補正手段
４００とを具備する液体濃度測定装置である。
度測定装置を実現する。 【解決手段】 被測定液ｆを接触させる測定面を備えた
透光性媒体２４、発光素子２０、受光素子２１および受
光素子の受光信号に基づいて被測定液の濃度を測定する
測定手段４００を備えた液体濃度測定装置であって、発
光素子２０から参照光を受光する参照光受光素子２２
と、参照光信号に基づいて受光信号を補正する補正手段
４００とを具備する液体濃度測定装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の屈折率を利用
して液体の濃度を測定する液体濃度測定装置に関する。
して液体の濃度を測定する液体濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光の屈折率を利用した液体濃度測定装置
としては、被測定液の屈折率より高い屈折率を有し、か
つ、被測定液を接触させる測定面を備えた透光性媒体の
内部から、測定面に向けて発光素子の光を照射し、被測
定液との境界面で反射された反射光を受光素子で受光す
るようにしたものが知られている。
としては、被測定液の屈折率より高い屈折率を有し、か
つ、被測定液を接触させる測定面を備えた透光性媒体の
内部から、測定面に向けて発光素子の光を照射し、被測
定液との境界面で反射された反射光を受光素子で受光す
るようにしたものが知られている。
【０００３】この液体濃度測定装置では、透光性媒体と
被測定液との境界面での反射率が被測定液の屈折率によ
って変わり、受光素子の受光量が変化するので、受光量
に基づいて被測定液の濃度を測定することができる。発
光素子には発光ダイオードが用いられ、受光素子にはフ
ォトダイオードが用いられるのが普通である。
被測定液との境界面での反射率が被測定液の屈折率によ
って変わり、受光素子の受光量が変化するので、受光量
に基づいて被測定液の濃度を測定することができる。発
光素子には発光ダイオードが用いられ、受光素子にはフ
ォトダイオードが用いられるのが普通である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発光ダイオードの発光
量は、例えば図１４に示すように、外部温度の変化や電
流通電中のドリフト等によって時々刻々変化しており、
しかもその変化特性は個々の発光ダイオードごとに異な
る。発光ダイオードの発光量の変化は受光素子の受光信
号に直接影響するので濃度測定に誤差を生じる。
量は、例えば図１４に示すように、外部温度の変化や電
流通電中のドリフト等によって時々刻々変化しており、
しかもその変化特性は個々の発光ダイオードごとに異な
る。発光ダイオードの発光量の変化は受光素子の受光信
号に直接影響するので濃度測定に誤差を生じる。
【０００５】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、発光素子の発光量変動に影
響されない液体濃度測定装置を実現することである。ま
た、安定な濃度測定を行う液体濃度測定装置を実現する
ことを目的とする。
されたもので、その目的は、発光素子の発光量変動に影
響されない液体濃度測定装置を実現することである。ま
た、安定な濃度測定を行う液体濃度測定装置を実現する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する請求項１の発明は、被測定液の屈折率より高い屈折
率を有し、前記被測定液を接触させる測定面を備えた透
光性媒体と、前記透光性媒体を透過させて前記測定面に
向けて光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射
され前記測定面と前記被測定液との境界面で反射された
反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光信号
に基づいて前記被測定液の濃度を測定する測定手段と、
を備えた液体濃度測定装置であって、前記発光素子の光
を前記反射光が混入しない状態で受光する参照光受光素
子と、前記参照光受光素子の受光信号に基づいて前記受
光素子の受光信号を補正する補正手段と、を具備するこ
とを特徴とする液体濃度測定装置である。
する請求項１の発明は、被測定液の屈折率より高い屈折
率を有し、前記被測定液を接触させる測定面を備えた透
光性媒体と、前記透光性媒体を透過させて前記測定面に
向けて光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射
され前記測定面と前記被測定液との境界面で反射された
反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光信号
に基づいて前記被測定液の濃度を測定する測定手段と、
を備えた液体濃度測定装置であって、前記発光素子の光
を前記反射光が混入しない状態で受光する参照光受光素
子と、前記参照光受光素子の受光信号に基づいて前記受
光素子の受光信号を補正する補正手段と、を具備するこ
とを特徴とする液体濃度測定装置である。
【０００７】請求項１の発明では、参照光受光素子の受
光信号に基づいて補正手段で受光素子の受光信号を補正
することにより、発光素子の発光量の変化に影響されな
い濃度測定を行う。また、参照光受光素子が、発光素子
の光を、被測定液との境界面で反射された反射光が混入
しない状態で受光することにより、受光信号補正が正し
く行われる。
光信号に基づいて補正手段で受光素子の受光信号を補正
することにより、発光素子の発光量の変化に影響されな
い濃度測定を行う。また、参照光受光素子が、発光素子
の光を、被測定液との境界面で反射された反射光が混入
しない状態で受光することにより、受光信号補正が正し
く行われる。
【０００８】（２）上記の課題を解決する請求項２の発
明は、被測定液の屈折率より高い屈折率を有し、前記被
測定液を接触させる測定面を備えた透光性媒体と、前記
透光性媒体を透過させて前記測定面に向けて光を照射す
る発光素子と、前記発光素子から照射され前記測定面と
前記被測定液との境界面で反射された反射光を受光する
受光素子と、前記受光素子の受光信号に基づいて前記被
測定液の濃度を測定する測定手段と、を備えた液体濃度
測定装置であって、前記発光素子の光を前記反射光が混
入しない状態で受光する参照光受光素子と、前記参照光
受光素子の受光信号に基づいて前記発光素子の発光量を
安定化する安定化手段と、を具備することを特徴とする
液体濃度測定装置である。
明は、被測定液の屈折率より高い屈折率を有し、前記被
測定液を接触させる測定面を備えた透光性媒体と、前記
透光性媒体を透過させて前記測定面に向けて光を照射す
る発光素子と、前記発光素子から照射され前記測定面と
前記被測定液との境界面で反射された反射光を受光する
受光素子と、前記受光素子の受光信号に基づいて前記被
測定液の濃度を測定する測定手段と、を備えた液体濃度
測定装置であって、前記発光素子の光を前記反射光が混
入しない状態で受光する参照光受光素子と、前記参照光
受光素子の受光信号に基づいて前記発光素子の発光量を
安定化する安定化手段と、を具備することを特徴とする
液体濃度測定装置である。
【０００９】請求項２の発明では、参照光受光素子の受
光信号に基づいて安定化手段で発光素子の発光量を安定
化することにより、測定誤差の発生を防止する。また、
参照光受光素子が、発光素子の光を、被測定液との境界
面で反射された反射光が混入しない状態で受光すること
により、発光量安定化が正しく行われる。
光信号に基づいて安定化手段で発光素子の発光量を安定
化することにより、測定誤差の発生を防止する。また、
参照光受光素子が、発光素子の光を、被測定液との境界
面で反射された反射光が混入しない状態で受光すること
により、発光量安定化が正しく行われる。
【００１０】（３）上記の課題を解決する請求項３の発
明は、前記参照光受光素子が、前記反射光を遮光する遮
光部材の陰で前記発光素子の光を受光するものである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体
濃度測定装置である。
明は、前記参照光受光素子が、前記反射光を遮光する遮
光部材の陰で前記発光素子の光を受光するものである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体
濃度測定装置である。
【００１１】請求項３の発明では、参照光受光素子が遮
光部材の陰にあり、反射光の影響を受けない。
光部材の陰にあり、反射光の影響を受けない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 （発明の実施の形態の第１の例）図１に、液体濃度測定
装置のブロック図を示す。本装置は、本発明の実施の形
態の第１の例である。
施の形態を詳細に説明する。 （発明の実施の形態の第１の例）図１に、液体濃度測定
装置のブロック図を示す。本装置は、本発明の実施の形
態の第１の例である。
【００１３】本装置の構成を説明する。図１に示すよう
に、本装置は被測定液ｆを検査する検査部１０を有す
る。検査部１０は、プリズム２４、プリズムホルダ１
３、発光ダイオード２０およびフォトセンサ２１，２２
を備えている。検査部１０の詳細な構成については後に
あらためて説明する。
に、本装置は被測定液ｆを検査する検査部１０を有す
る。検査部１０は、プリズム２４、プリズムホルダ１
３、発光ダイオード２０およびフォトセンサ２１，２２
を備えている。検査部１０の詳細な構成については後に
あらためて説明する。
【００１４】プリズム２４は、本発明における透光性媒
体の実施の形態の一例である。発光ダイオード２０は、
本発明における発光素子の実施の形態の一例である。フ
ォトセンサ２１は、本発明における受光素子の実施の形
態の一例である。フォトセンサ２１は、例えばフォトダ
イオード等である。フォトセンサ２２は、本発明におけ
る参照光受光素子の実施の形態の一例である。フォトセ
ンサ２２も、例えばフォトダイオード等を用いて構成さ
れる。
体の実施の形態の一例である。発光ダイオード２０は、
本発明における発光素子の実施の形態の一例である。フ
ォトセンサ２１は、本発明における受光素子の実施の形
態の一例である。フォトセンサ２１は、例えばフォトダ
イオード等である。フォトセンサ２２は、本発明におけ
る参照光受光素子の実施の形態の一例である。フォトセ
ンサ２２も、例えばフォトダイオード等を用いて構成さ
れる。
【００１５】発光ダイオード２０には、光源駆動部１０
０が接続されている。発光ダイオード２０は、光源駆動
部１００から与えられる駆動電流によって発光し発散光
を放射する。発光ダイオード２０の光はプリズム２４内
に照射され、プリズム２４と被測定液ｆの境界面で反射
されたものがフォトセンサ２１に入射するようになって
いる。発光ダイオード２０の光は、また、プリズム２４
の下部の空間を通ってフォトセンサ２２に入射するよう
になっている。
０が接続されている。発光ダイオード２０は、光源駆動
部１００から与えられる駆動電流によって発光し発散光
を放射する。発光ダイオード２０の光はプリズム２４内
に照射され、プリズム２４と被測定液ｆの境界面で反射
されたものがフォトセンサ２１に入射するようになって
いる。発光ダイオード２０の光は、また、プリズム２４
の下部の空間を通ってフォトセンサ２２に入射するよう
になっている。
【００１６】フォトセンサ２１は測定光インターフェー
ス２００に接続され、フォトセンサ２２は参照光インタ
ーフェース３００に接続されている。測定光インターフ
ェース２００および参照光インターフェース３００は、
データ処理部４００に接続されている。測定光インター
フェース２００および参照光インターフェース３００
は、それぞれの入力信号をディジタル信号に変換してデ
ータ処理部４００に入力するものである。
ス２００に接続され、フォトセンサ２２は参照光インタ
ーフェース３００に接続されている。測定光インターフ
ェース２００および参照光インターフェース３００は、
データ処理部４００に接続されている。測定光インター
フェース２００および参照光インターフェース３００
は、それぞれの入力信号をディジタル信号に変換してデ
ータ処理部４００に入力するものである。
【００１７】データ処理部４００は、それら入力信号に
ついてデータ処理を行い、測定液ｆの濃度測定値を求め
る。データ処理部４００は、本発明における測定手段の
実施の形態の一例である。データ処理部４００は、例え
ば、マイクロプロセッサ等を用いて構成される。
ついてデータ処理を行い、測定液ｆの濃度測定値を求め
る。データ処理部４００は、本発明における測定手段の
実施の形態の一例である。データ処理部４００は、例え
ば、マイクロプロセッサ等を用いて構成される。
【００１８】データ処理の過程で濃度換算部５００が利
用される。濃度換算部５００は、例えば、読出専用メモ
リ等を用いて構成される。データ処理の詳細については
後にあらためて説明する。データ処理部４００には、表
示部６００が接続されている。データ処理部４００は、
濃度測定値を表示部６００に与えて表示させる。
用される。濃度換算部５００は、例えば、読出専用メモ
リ等を用いて構成される。データ処理の詳細については
後にあらためて説明する。データ処理部４００には、表
示部６００が接続されている。データ処理部４００は、
濃度測定値を表示部６００に与えて表示させる。
【００１９】検査部１０の詳細な構成を図２に示す。同
図に示すように、検査部１０は、プリズムホルダ１３
と、その中に収容された、プリズム２４、発光ダイオー
ド２０およびフォトセンサ２１，２２を有する。
図に示すように、検査部１０は、プリズムホルダ１３
と、その中に収容された、プリズム２４、発光ダイオー
ド２０およびフォトセンサ２１，２２を有する。
【００２０】プリズムホルダ１３の構成を、図３〜図７
に示す。図３は正面図、図４は平面図、図５はＡ−Ａ断
面図、図６はＢ−Ｂ断面図、図７はＣ−Ｃ断面図であ
る。プリズムホルダ１３は、例えばＡＢＳ樹脂等の不透
明なプラスチック材料によって形成される。
に示す。図３は正面図、図４は平面図、図５はＡ−Ａ断
面図、図６はＢ−Ｂ断面図、図７はＣ−Ｃ断面図であ
る。プリズムホルダ１３は、例えばＡＢＳ樹脂等の不透
明なプラスチック材料によって形成される。
【００２１】図２乃至図７に示すように、プリズムホル
ダ１３は、正面視台形状に形成され、所定角度に傾斜さ
れた互いに対抗する支持面１３ａ，１３ｅおよび底部１
３ｄを有する。これらの支持面１３ａ，支持面１３ｅお
よび底部１３ｄには、支持部１８、支持部１９および支
持部２５がそれぞれ設けられている。なお、支持部２５
は底部１３ｄのほぼ中央部に設けられている。
ダ１３は、正面視台形状に形成され、所定角度に傾斜さ
れた互いに対抗する支持面１３ａ，１３ｅおよび底部１
３ｄを有する。これらの支持面１３ａ，支持面１３ｅお
よび底部１３ｄには、支持部１８、支持部１９および支
持部２５がそれぞれ設けられている。なお、支持部２５
は底部１３ｄのほぼ中央部に設けられている。
【００２２】支持部１８は中空部１８ａを有し、そこに
発光ダイオード２０を実装する。支持部１９は中空部１
９ａを有し、そこにフォトセンサ２１を実装する。支持
部２５は中空部２５ａを有し、そこにフォトセンサ２２
を実装する。中空部１８ａは、支持面１３ａに開口して
いる。中空部１９ａは、支持面１３ｅに開口している。
中空部２５ａは、支持面１３ａと対向する方向に開口し
ている。
発光ダイオード２０を実装する。支持部１９は中空部１
９ａを有し、そこにフォトセンサ２１を実装する。支持
部２５は中空部２５ａを有し、そこにフォトセンサ２２
を実装する。中空部１８ａは、支持面１３ａに開口して
いる。中空部１９ａは、支持面１３ｅに開口している。
中空部２５ａは、支持面１３ａと対向する方向に開口し
ている。
【００２３】プリズムホルダ１３の外周部には鍔部２６
が形成され、この鍔部２６の四隅に取付穴２７がそれぞ
れ設けられている。これら取付穴２７を利用して、検査
部１０が図示しない支持枠等に取り付けられるようにな
っている。
が形成され、この鍔部２６の四隅に取付穴２７がそれぞ
れ設けられている。これら取付穴２７を利用して、検査
部１０が図示しない支持枠等に取り付けられるようにな
っている。
【００２４】プリズム２４の構成を図８〜図１０に示
す。図８は三面図で、正面図（ａ）、右側面図（ｂ）お
よび底面図（ｃ）を示す。図９は斜視図、図１０は逆さ
にした状態での斜視図である。図２および図８乃至図１
０に示すように、プリズム２４は、被測定液ｆの屈折率
より高い屈折率を有するアクリルやガラス等の透光性媒
体からなり、被測定液ｆを接触させる測定面２４ａと、
プリズムホルダ１３の支持面１３ａと同角度に傾斜した
光入射面２４ｂと、プリズムホルダ１３の支持面１３ｅ
と同角度に傾斜した光出射面２４ｄと、切欠２４ｃと、
切欠２４ｅとを有している。切欠２４ｃによって、プリ
ズム２４の下部に、前後方向に通じる溝状の空間が形成
される。この空間が支持部２５を受け入れる空間とな
る。切欠２４ｅによって、プリズム２４の下部に、左右
方向に通じる溝状の空間が形成される。
す。図８は三面図で、正面図（ａ）、右側面図（ｂ）お
よび底面図（ｃ）を示す。図９は斜視図、図１０は逆さ
にした状態での斜視図である。図２および図８乃至図１
０に示すように、プリズム２４は、被測定液ｆの屈折率
より高い屈折率を有するアクリルやガラス等の透光性媒
体からなり、被測定液ｆを接触させる測定面２４ａと、
プリズムホルダ１３の支持面１３ａと同角度に傾斜した
光入射面２４ｂと、プリズムホルダ１３の支持面１３ｅ
と同角度に傾斜した光出射面２４ｄと、切欠２４ｃと、
切欠２４ｅとを有している。切欠２４ｃによって、プリ
ズム２４の下部に、前後方向に通じる溝状の空間が形成
される。この空間が支持部２５を受け入れる空間とな
る。切欠２４ｅによって、プリズム２４の下部に、左右
方向に通じる溝状の空間が形成される。
【００２５】プリズム２４の測定面２４ａは、図９に示
すように、中央部の略円形のセンシング部２４ｓを残し
て、遮光性のマスク２４ｋで覆われている。被測定液ｆ
はセンシング部２４ｓ上に滴下される。
すように、中央部の略円形のセンシング部２４ｓを残し
て、遮光性のマスク２４ｋで覆われている。被測定液ｆ
はセンシング部２４ｓ上に滴下される。
【００２６】発光ダイオード２０は、発散光である射出
光束の略中心部の光を、プリズム２４の屈折率と測定面
２４ａ上の被測定液ｆとの屈折率に基づき求められる、
最大臨界角となる入射角で測定面２４ａのセンシング部
２４ｓに照射できるような角度で、支持部１８の中空部
１８ａ内に設けられている。発光ダイオード２０の端子
２０ａは、リード線２２を通じて光源駆動部１００に接
続される。
光束の略中心部の光を、プリズム２４の屈折率と測定面
２４ａ上の被測定液ｆとの屈折率に基づき求められる、
最大臨界角となる入射角で測定面２４ａのセンシング部
２４ｓに照射できるような角度で、支持部１８の中空部
１８ａ内に設けられている。発光ダイオード２０の端子
２０ａは、リード線２２を通じて光源駆動部１００に接
続される。
【００２７】フォトセンサ２１は、センシング部２４ｓ
において被測定液ｆとプリズム２４とでなす境界面Ｉで
反射された測定光４０を、有効に集光できる角度で、支
持部１９の中空部１９ａ内に設けられている。フォトセ
ンサ２１の端子２１ａは、リード線２３１を通じて測定
光インターフェース２００に接続される。
において被測定液ｆとプリズム２４とでなす境界面Ｉで
反射された測定光４０を、有効に集光できる角度で、支
持部１９の中空部１９ａ内に設けられている。フォトセ
ンサ２１の端子２１ａは、リード線２３１を通じて測定
光インターフェース２００に接続される。
【００２８】フォトセンサ２２は、支持部２５の中空部
２５ａ内に、発光ダイオード２０から照射される参照光
５０を受光する位置に設けられている。参照光５０は、
切欠２４ｅが形成するプリズム２４の下部の空間を通し
て、支持部２５の中空部２５ａの開口から入射するよう
になっている。支持部２５の中空部２５ａは、発光ダイ
オード２０と対向する方向にのみ開口しており、他の方
向は支持部２５が形成する壁で遮光されている。支持部
２５は、本発明における遮光部材の実施の形態の一例で
ある。フォトセンサ２２の端子２２ａは、リード線２３
２を通じて参照光インターフェース３００に接続され
る。
２５ａ内に、発光ダイオード２０から照射される参照光
５０を受光する位置に設けられている。参照光５０は、
切欠２４ｅが形成するプリズム２４の下部の空間を通し
て、支持部２５の中空部２５ａの開口から入射するよう
になっている。支持部２５の中空部２５ａは、発光ダイ
オード２０と対向する方向にのみ開口しており、他の方
向は支持部２５が形成する壁で遮光されている。支持部
２５は、本発明における遮光部材の実施の形態の一例で
ある。フォトセンサ２２の端子２２ａは、リード線２３
２を通じて参照光インターフェース３００に接続され
る。
【００２９】さて、光の屈折の原理によれば、一定の屈
折率を有する媒質（媒体）Ｍ1 中を進む光束が、この媒
質Ｍ1 より低い屈折率を有する媒質（媒体）Ｍ2 との境
界面に入射する場合、入射側の媒質Ｍ1 および屈折側の
媒質Ｍ2 の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 （ｎ1 ＞ｎ2 ）
とすると、光束はその入射角が臨界角θc （＝ｓｉｎ -1
（ｎ2 ／ｎ1 ））より大きいとき全反射する。また光束
の入射角が臨界角θcより小さいとき、光束の一部が両
媒体の屈折率比（ｎ2 ／ｎ1 ）に応じた反射率で媒質Ｍ
2 側に透過し、残りは反射する。
折率を有する媒質（媒体）Ｍ1 中を進む光束が、この媒
質Ｍ1 より低い屈折率を有する媒質（媒体）Ｍ2 との境
界面に入射する場合、入射側の媒質Ｍ1 および屈折側の
媒質Ｍ2 の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 （ｎ1 ＞ｎ2 ）
とすると、光束はその入射角が臨界角θc （＝ｓｉｎ -1
（ｎ2 ／ｎ1 ））より大きいとき全反射する。また光束
の入射角が臨界角θcより小さいとき、光束の一部が両
媒体の屈折率比（ｎ2 ／ｎ1 ）に応じた反射率で媒質Ｍ
2 側に透過し、残りは反射する。
【００３０】従って、図２において、境界面Ｉに一定量
の光束を照射する場合、反射光の光量は、媒質Ｍ1 、Ｍ
2 の屈折率に応じて変化する。すなわち、媒質Ｍ1 を既
知の屈折率ｎ1 を有するアクリルやガラス等からなるプ
リズム２４とし、媒質Ｍ2 を屈折率が未知である被測定
液ｆとすると、フォトセンサ２１によって検出した反射
光の光量を測定することにより、被測定液ｆの屈折率ｎ
2 を検出することができ、屈折率ｎ2 から被測定液ｆの
濃度を求めることができる。
の光束を照射する場合、反射光の光量は、媒質Ｍ1 、Ｍ
2 の屈折率に応じて変化する。すなわち、媒質Ｍ1 を既
知の屈折率ｎ1 を有するアクリルやガラス等からなるプ
リズム２４とし、媒質Ｍ2 を屈折率が未知である被測定
液ｆとすると、フォトセンサ２１によって検出した反射
光の光量を測定することにより、被測定液ｆの屈折率ｎ
2 を検出することができ、屈折率ｎ2 から被測定液ｆの
濃度を求めることができる。
【００３１】反射光の光量から屈折率を算出する計算お
よび屈折率から濃度値への換算はデータ処理部４００に
よって行われる。屈折率から濃度値への換算には濃度換
算部５００が用いられる。
よび屈折率から濃度値への換算はデータ処理部４００に
よって行われる。屈折率から濃度値への換算には濃度換
算部５００が用いられる。
【００３２】データ処理部４００は、測定値の算出にあ
たって、測定光検出信号すなわちフォトセンサ２１の受
光信号を、参照光検出信号すなわちフォトセンサ２２の
受光信号を用いて補正するようになっている。この補正
は、例えば測定光検出信号を参照光検出信号で除算する
こと等によって行われる。データ処理部４００は、本発
明における補正手段の実施の形態の一例である。
たって、測定光検出信号すなわちフォトセンサ２１の受
光信号を、参照光検出信号すなわちフォトセンサ２２の
受光信号を用いて補正するようになっている。この補正
は、例えば測定光検出信号を参照光検出信号で除算する
こと等によって行われる。データ処理部４００は、本発
明における補正手段の実施の形態の一例である。
【００３３】発光ダイオードの発光量が例えばドリフト
等によって時間とともに変化すると、その変化の影響
は、例えば図１１に示すように、測定光４０と参照光５
０に同じ比率で表れるので、参照光検出信号で測定光検
出信号を除算する等ことにより変化分を打ち消すことが
できる。
等によって時間とともに変化すると、その変化の影響
は、例えば図１１に示すように、測定光４０と参照光５
０に同じ比率で表れるので、参照光検出信号で測定光検
出信号を除算する等ことにより変化分を打ち消すことが
できる。
【００３４】ここで、フォトセンサ２２が、前述のよう
に、発光ダイオード２０と対向する方向にのみ開口し他
の方向は壁で遮光された中空部２５ａ内に配置されてい
るので、参照光５０には境界面Ｉで反射された光成分な
いしその散乱光が混入しない。仮に、そのような光成分
が含まれるとすると、参照光検出信号が被測定液ｆの濃
度によって変化する信号成分を含むことになり、正しい
参照光検出信号でなくなるおそれがあるが、参照光検出
機構が上記のような構成であることによりそれは防止さ
れ、正確な参照光検出信号を得ることができる。
に、発光ダイオード２０と対向する方向にのみ開口し他
の方向は壁で遮光された中空部２５ａ内に配置されてい
るので、参照光５０には境界面Ｉで反射された光成分な
いしその散乱光が混入しない。仮に、そのような光成分
が含まれるとすると、参照光検出信号が被測定液ｆの濃
度によって変化する信号成分を含むことになり、正しい
参照光検出信号でなくなるおそれがあるが、参照光検出
機構が上記のような構成であることによりそれは防止さ
れ、正確な参照光検出信号を得ることができる。
【００３５】このため、発光量の変化による測定値の変
化分の打ち消し、すなわち、測定値の補正を正確に行う
ことができる。データ処理部４００は、このような補正
後の信号に基づいて濃度を計算し、発光ダイオードの発
光量変動の影響を受けない濃度測定値を得る。
化分の打ち消し、すなわち、測定値の補正を正確に行う
ことができる。データ処理部４００は、このような補正
後の信号に基づいて濃度を計算し、発光ダイオードの発
光量変動の影響を受けない濃度測定値を得る。
【００３６】なお、参照光５０を、プリズム２４を通さ
ず、切欠２４ｅが形成する空間を通してフォトセンサ２
２に照射するようにした構成も、プリズム２４内に生じ
る境界面Ｉからの散乱光等を参照光５０に混入させない
点で効果的である。
ず、切欠２４ｅが形成する空間を通してフォトセンサ２
２に照射するようにした構成も、プリズム２４内に生じ
る境界面Ｉからの散乱光等を参照光５０に混入させない
点で効果的である。
【００３７】また、フォトセンサ２２を、境界面Ｉの直
下に位置する支持部２５に収容したことも、境界面Ｉか
らの散乱光等を参照光５０に混入させない効果を奏す
る。なお、支持部２５は、境界面Ｉの直下の位置よりも
発光ダイオード２０側に寄せた位置にすれば、不要光の
混入防止効果を一層確実にすることができる。
下に位置する支持部２５に収容したことも、境界面Ｉか
らの散乱光等を参照光５０に混入させない効果を奏す
る。なお、支持部２５は、境界面Ｉの直下の位置よりも
発光ダイオード２０側に寄せた位置にすれば、不要光の
混入防止効果を一層確実にすることができる。
【００３８】次に、このように構成された液体濃度測定
装置の作動について説明する。先ず、検査部１０のセン
シング部２４ｓに被測定液ｆを適当量滴下する。これに
よって、測定面２４ａに被測定液ｆとの境界面Ｉが形成
される。
装置の作動について説明する。先ず、検査部１０のセン
シング部２４ｓに被測定液ｆを適当量滴下する。これに
よって、測定面２４ａに被測定液ｆとの境界面Ｉが形成
される。
【００３９】このような状態において、図示しないメイ
ンスイッチをオンし、濃度測定を開始する。光源駆動部
１００により、発光ダイオード２０を発光させ、光束を
測定面２４に向けて照射すると、境界面Ｉで反射された
測定光４０がフォトセンサ２１により受光される。ま
た、切欠２４ｅが形成するプリズム２４の下部の空間を
通過した参照光５０が、フォトダイオード２２により受
光される。
ンスイッチをオンし、濃度測定を開始する。光源駆動部
１００により、発光ダイオード２０を発光させ、光束を
測定面２４に向けて照射すると、境界面Ｉで反射された
測定光４０がフォトセンサ２１により受光される。ま
た、切欠２４ｅが形成するプリズム２４の下部の空間を
通過した参照光５０が、フォトダイオード２２により受
光される。
【００４０】測定光受光信号および参照光受光信号は、
それぞれ測定光インターフェース２００および参照光イ
ンターフェース３００を通じてデータ処理部４００に入
力される。データ処理部４００は、参照光受光信号で測
定光受光信号を除算する等の補正を行い、補正後の信号
に基づいて濃度値を算出する。
それぞれ測定光インターフェース２００および参照光イ
ンターフェース３００を通じてデータ処理部４００に入
力される。データ処理部４００は、参照光受光信号で測
定光受光信号を除算する等の補正を行い、補正後の信号
に基づいて濃度値を算出する。
【００４１】算出された濃度値が表示部６００に数値と
して表示される。測定光受光信号を参照光受光信号で補
正したことにより、測定値は発光ダイオード２０の発光
量の変化に影響されないものとなる。
して表示される。測定光受光信号を参照光受光信号で補
正したことにより、測定値は発光ダイオード２０の発光
量の変化に影響されないものとなる。
【００４２】（発明の実施の形態の第２の例）図１２
に、液体濃度測定装置のブロック図を示す。本装置は、
本発明の実施の形態の第２の例である。
に、液体濃度測定装置のブロック図を示す。本装置は、
本発明の実施の形態の第２の例である。
【００４３】本装置の構成を説明する。図１２におい
て、図１と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略
する。本装置は、フィードバック制御部７００を有す
る。フィードバック制御部７００は、本発明における安
定化手段の実施の形態の一例である。フィードバック制
御部７００には、フォトセンサ２２で検出した参照光検
出信号が入力信号として与えられ、また、基準値Ｓが制
御の設定値として与えられる。フィードバック制御部７
００の出力信号は、光源駆動部１００に制御信号として
与えられる。
て、図１と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略
する。本装置は、フィードバック制御部７００を有す
る。フィードバック制御部７００は、本発明における安
定化手段の実施の形態の一例である。フィードバック制
御部７００には、フォトセンサ２２で検出した参照光検
出信号が入力信号として与えられ、また、基準値Ｓが制
御の設定値として与えられる。フィードバック制御部７
００の出力信号は、光源駆動部１００に制御信号として
与えられる。
【００４４】フィードバック制御部７００は、参照光検
出信号と基準値Ｓとの差信号Δｅに基づいて光源駆動部
１００の駆動信号を制御し、それによって、差信号Δｅ
が０になるように、すなわち参照光検出信号が基準値Ｓ
に一致するように発光ダイオード２０の発光量を制御す
る。これによって、例えば、図１３に示すように、フィ
ードバック制御をしないとき時間とともに変化する参照
光検出信号すなわち発光量が、フィードバック制御によ
って時間の経過に関わらず一定化される。
出信号と基準値Ｓとの差信号Δｅに基づいて光源駆動部
１００の駆動信号を制御し、それによって、差信号Δｅ
が０になるように、すなわち参照光検出信号が基準値Ｓ
に一致するように発光ダイオード２０の発光量を制御す
る。これによって、例えば、図１３に示すように、フィ
ードバック制御をしないとき時間とともに変化する参照
光検出信号すなわち発光量が、フィードバック制御によ
って時間の経過に関わらず一定化される。
【００４５】次に、このように構成された液体濃度測定
装置の作動について説明する。図１に示した装置の場合
と同様に、先ず、検査部１０のセンシング部２４ｓに被
測定液ｆを適当量滴下する。これによって、測定面２４
ａに被測定液ｆとの境界面Ｉが形成される。
装置の作動について説明する。図１に示した装置の場合
と同様に、先ず、検査部１０のセンシング部２４ｓに被
測定液ｆを適当量滴下する。これによって、測定面２４
ａに被測定液ｆとの境界面Ｉが形成される。
【００４６】このような状態において、図示しないメイ
ンスイッチをオンし、濃度測定を開始する。光源駆動部
１００により、発光ダイオード２０を発光させ、光束を
測定面２４に向けて照射すると、境界面Ｉで反射された
測定光４０がフォトセンサ２１により受光される。ま
た、発光ダイオード２０からの参照光５０がフォトセン
サ２２により受光される。
ンスイッチをオンし、濃度測定を開始する。光源駆動部
１００により、発光ダイオード２０を発光させ、光束を
測定面２４に向けて照射すると、境界面Ｉで反射された
測定光４０がフォトセンサ２１により受光される。ま
た、発光ダイオード２０からの参照光５０がフォトセン
サ２２により受光される。
【００４７】測定光受光信号は、測定光インターフェー
ス２００通じてデータ処理部４００に入力される。参照
光受光信号はフィードバック制御部７００に入力され
る。フィードバック制御部７００は、参照光受光信号と
基準値Ｓとの差信号Δｅに基づいて発光ダイオード２０
の発光量をフィードバック制御して安定化する。データ
処理部４００は、測定光受光信号に基づいて濃度値を算
出し、表示部６００を通じて数値として表示する。発光
ダイオード２０の発光量を安定化したことにより、測定
値は正しい濃度を示すものとなる。
ス２００通じてデータ処理部４００に入力される。参照
光受光信号はフィードバック制御部７００に入力され
る。フィードバック制御部７００は、参照光受光信号と
基準値Ｓとの差信号Δｅに基づいて発光ダイオード２０
の発光量をフィードバック制御して安定化する。データ
処理部４００は、測定光受光信号に基づいて濃度値を算
出し、表示部６００を通じて数値として表示する。発光
ダイオード２０の発光量を安定化したことにより、測定
値は正しい濃度を示すものとなる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明では、参照光受光素子の検出信号に基づいて補正手
段で受光素子の受光信号を補正するようにしたので、発
光素子の発光量の変化に影響されない濃度測定を行うこ
とができる。また、参照光受光素子が、発光素子の光
を、被測定液との境界面で反射された反射光が混入しな
い状態で受光するようにしたので、受光信号補正を正し
く行うことができる。
発明では、参照光受光素子の検出信号に基づいて補正手
段で受光素子の受光信号を補正するようにしたので、発
光素子の発光量の変化に影響されない濃度測定を行うこ
とができる。また、参照光受光素子が、発光素子の光
を、被測定液との境界面で反射された反射光が混入しな
い状態で受光するようにしたので、受光信号補正を正し
く行うことができる。
【００４９】また、請求項２の発明では、参照光受光素
子の検出信号に基づいて安定化手段で発光素子の発光量
を安定化するようにしたので、測定誤差の発生を防止す
ることができる。また、参照光受光素子が、発光素子の
光を、被測定液との境界面で反射された反射光が混入し
ない状態で受光するようにしたので、発光量安定化を正
しく行うことができる。
子の検出信号に基づいて安定化手段で発光素子の発光量
を安定化するようにしたので、測定誤差の発生を防止す
ることができる。また、参照光受光素子が、発光素子の
光を、被測定液との境界面で反射された反射光が混入し
ない状態で受光するようにしたので、発光量安定化を正
しく行うことができる。
【００５０】また、請求項３の発明では、参照光受光素
子を遮光部材の陰に置くようにしたので、反射光の影響
を効果的に回避することができる。
子を遮光部材の陰に置くようにしたので、反射光の影響
を効果的に回避することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部の構成例を示す断面図である。
部の構成例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムホルダの正面図である。
部のプリズムホルダの正面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムホルダの平面図である。
部のプリズムホルダの平面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムホルダのＡ−Ａ断面図である。
部のプリズムホルダのＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムホルダのＢ−Ｂ断面図である。
部のプリズムホルダのＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムホルダのＣ−Ｃ断面図である。
部のプリズムホルダのＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムの構成を示す三面図である。
部のプリズムの構成を示す三面図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例の装置における検査
部のプリズムの構成を示す斜視図である。
部のプリズムの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置における検
査部のプリズムの構成を示す斜視図である。
査部のプリズムの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態の一例の装置における測
定光と参照光の時間変化の一例を示すグラフである。
定光と参照光の時間変化の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態の一例の装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態の一例の装置における発
光量安定化の一例を示すグラフである。
光量安定化の一例を示すグラフである。
【図１４】発光ダイオードの発光量の時間変化の一例を
示すグラフである。
示すグラフである。
１０ 検査部 １３ プリズムホルダ １８，１９，２５ 支持部 ２０ 発光ダイオード ２１，２２ フォトセンサ ２４ プリズム ２４ｓ センシング部 ２４ｋ マスク １００ 光源駆動部 ２００ 測定光インターフェース ３００ 参照光インターフェース ４００ データ処理部 ５００ 濃度換算部 ６００ 表示部 ７００ フィードバック制御部
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定液の屈折率より高い屈折率を有
し、前記被測定液を接触させる測定面を備えた透光性媒
体と、 前記透光性媒体を透過させて前記測定面に向けて光を照
射する発光素子と、 前記発光素子から照射され前記測定面と前記被測定液と
の境界面で反射された反射光を受光する受光素子と、 前記受光素子の受光信号に基づいて前記被測定液の濃度
を測定する測定手段と、を備えた液体濃度測定装置であ
って、 前記発光素子の光を前記反射光が混入しない状態で受光
する参照光受光素子と、 前記参照光受光素子の受光信号に基づいて前記受光素子
の受光信号を補正する補正手段と、を具備することを特
徴とする液体濃度測定装置。 - 【請求項２】 被測定液の屈折率より高い屈折率を有
し、前記被測定液を接触させる測定面を備えた透光性媒
体と、 前記透光性媒体を透過させて前記測定面に向けて光を照
射する発光素子と、 前記発光素子から照射され前記測定面と前記被測定液と
の境界面で反射された反射光を受光する受光素子と、 前記受光素子の受光信号に基づいて前記被測定液の濃度
を測定する測定手段と、を備えた液体濃度測定装置であ
って、 前記発光素子の光を前記反射光が混入しない状態で受光
する参照光受光素子と、 前記参照光受光素子の受光信号に基づいて前記発光素子
の発光量を安定化する安定化手段と、を具備することを
特徴とする液体濃度測定装置。 - 【請求項３】 前記参照光受光素子が、前記反射光を遮
光する遮光部材の陰で前記発光素子の光を受光するもの
である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の液体濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33516497A JPH11166892A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 液体濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33516497A JPH11166892A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 液体濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11166892A true JPH11166892A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18285490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33516497A Pending JPH11166892A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 液体濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11166892A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133725A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Riken Keiki Co Ltd | 光学式ガス検知器 |
| JP2011196911A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | 液体の濃度測定装置 |
| WO2013161007A1 (ja) * | 2012-04-24 | 2013-10-31 | パイオニア株式会社 | 濃度算出装置及び方法 |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP33516497A patent/JPH11166892A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133725A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Riken Keiki Co Ltd | 光学式ガス検知器 |
| JP2011196911A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | 液体の濃度測定装置 |
| WO2013161007A1 (ja) * | 2012-04-24 | 2013-10-31 | パイオニア株式会社 | 濃度算出装置及び方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5410292B2 (ja) | 試料検知装置およびこれを備えた測定装置 | |
| TWI391847B (zh) | 具有光學舉升偵測之運動評估方法及光學導航系統 | |
| US20050259261A1 (en) | Sample analyzer | |
| JPH03505484A (ja) | 傾斜ゲージ | |
| JP2597405B2 (ja) | 光学的検出装置 | |
| JPH11166892A (ja) | 液体濃度測定装置 | |
| JPWO2006035839A1 (ja) | 測定装置 | |
| JPH1151861A (ja) | 液体濃度測定装置 | |
| JP2006300793A (ja) | 光式液面センサ | |
| JP4220879B2 (ja) | 吸光度測定装置及び吸光度測定方法 | |
| US4707614A (en) | Self-contained portable photoelectric gas measuring and warning apparatus | |
| JPH0429477B2 (ja) | ||
| JP2002048730A (ja) | 光学自動測定方法 | |
| JPS61161479A (ja) | 液面高さ計測装置 | |
| JPS61104202A (ja) | 光変位計 | |
| JP6680098B2 (ja) | 示差屈折率検出器 | |
| JPH02171608A (ja) | 距離・角度測定装置 | |
| JP2007155674A (ja) | マイクロセル | |
| JP2009063311A (ja) | ガス検知装置 | |
| JP2007085908A (ja) | 配向計 | |
| JP4485228B2 (ja) | 流体判別方法および装置 | |
| JP2544789B2 (ja) | 光学式変位測定装置 | |
| JPH06307816A (ja) | 非接触板幅測定装置 | |
| JPH03287050A (ja) | 光学式屈折率測定装置 | |
| JPH09257470A (ja) | 光学変位センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040615 |