JPH11337489A

JPH11337489A - 液体濃度の測定方法

Info

Publication number: JPH11337489A
Application number: JP15853698A
Authority: JP
Inventors: Sadatoshi Takechi; 貞利武智; Katsufumi Isshiki; 克文一色; Takeshi Fukumura; 健福村; Hiroyuki Takeda; 弘之竹田; Tatsufumi Kimoto; 達史木本
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】液体濃度の測定を正確に行なうことができる測
定方法を提供する。【解決手段】発光体１１の発光を被測定液に透過さ
せ、この透過光を受光体１２にて受け、この受光体１２
の出力値に基づいて被測定液の濃度を測定する液体濃度
の測定方法であって、前記受光体１２の出力値が、予め
設定した規定範囲内にないとき、前記出力値が規定範囲
内になるように電流調整を行なうことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工業用水や生活
用水等に用いられる水の溶存酸素濃度，水の硬度，水の
ｐＨ値等を測定する液体濃度の測定方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、透明容器内に収容した被測定液に
液体吐出装置（たとえば、ローラーポンプ装置あるいは
チューブポンプ装置等）を介して所定量の薬液を注入し
て攪拌し、この被測定液の色相の変化を透過光強度によ
り検出する比色測定方法がある。この比色測定方法にお
いては、前記透明容器内に収容した被測定液に発光体の
発光を透過させ、透過した光を受光体にて受け、この受
光体の出力値に基づいて被測定液の濃度を測定してい
る。

【０００３】ところで、前記受光体の出力値が、予め設
定した規定範囲内にないときは、測定時（判定時）の分
解能力が低下し、被測定液の濃度測定に支障をきたすこ
とがある。そのため、前記受光体の出力値が前記規定範
囲内にない場合は、前記発光体や受光体は、出荷前に不
良品として処理したり調整して出荷している。しかしな
がら、出荷後において、前記透明容器等の汚れから前記
受光体の出力値が低下することがある。この受光体の出
力値が低下すると、液体濃度の測定に支障をきたすので
問題となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、受光体の出力値が、予め設定した規定範囲内
になるように自動調整できる液体濃度の測定方法を提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、発光体の発光を被測定液に透過させ、この透
過光を受光体にて受け、この受光体の出力値に基づいて
被測定液の濃度を測定する液体濃度の測定方法であっ
て、前記受光体の出力値が、予め設定した規定範囲内に
ないとき、前記出力値が規定範囲内になるように電流調
整を行なうことを特徴としている。

【０００６】請求項２に記載の発明は、前記電流調整
が、前記発光体の発光強度を規定範囲内に調整すること
を特徴としている。

【０００７】請求項３に記載の発明は、前記電流調整
が、前記受光体の出力値を規定範囲内に調整することを
特徴としている。

【０００８】さらに、請求項４に記載の発明は、前記電
流調整が、前記発光体の発光強度を規定範囲内に調整す
るとともに、前記受光体の出力値を規定範囲内に調整す
ることを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、発光体の発光を被測定
液に透過させ、この透過光を受光体にて受け、この受光
体の出力値に基づいて被測定液の濃度を測定する液体濃
度測定装置において実現される。

【００１０】前記液体濃度測定装置は、被測定液を収容
する透明容器と、この透明容器への薬液注入手段と、前
記透明容器内に設けた攪拌手段と、前記透明容器内にお
ける被測定液の変色を測定する複数の測定手段と、さら
に前記透明容器内への被測定液の導入機構と前記透明容
器内からの測定済被測定液の排出機構と、前記各手段お
よび各機構を制御する制御器を備えている。そして、こ
の液体濃度測定装置は、前記透明容器内に被測定液を導
入し、この被測定液に薬液を注入して反応させ、この反
応による被測定液の変色を複数の検出手段で検出し、こ
の検出値に基づいて被測定液の液体濃度を自動的に測定
する構成となっている。また、前記液体濃度とは、液体
に含有している成分（含有成分）の濃度のことであり、
その測定対象となる含有成分は、溶存酸素，水の硬度
分，水のｐＨ等である。

【００１１】前記検出手段としての発光体は、たとえば
発光ダイオードが用いられ、また受光体としては、たと
えば前記発光ダイオードから発する光（発光）を受光し
て受光強度に応じた電流を出力するフォトトランジスタ
が用いられている。そして、前記発光体と前記受光体と
は、前記発光体の発光を前記透明容器を介して被測定液
を透過させ、前記受光体にて受光できるように、前記透
明容器を挟んで対向する位置に配置している。また、前
記発光体および前記受光体は、これを一組として複数対
設けることが好ましく、たとえば赤色発光体および受光
体と、緑色発光体および受光体とを設け、赤色発光の透
過光および緑色発光の透過光から変色を検出する。さら
に、別の色の発光体と受光体との組を設けて変色を検出
することもできる。

【００１２】この発明の液体濃度の測定方法は、前記測
定装置で被測定液の液体濃度を測定する前に、前記発光
体から発する透過光を前記受光体が受けて出す出力値を
検出し、この検出した出力値が、予め設定した出力値の
規定範囲内にないとき、前記出力値が前記規定範囲内に
なるように電流を自動調整する。すなわち、前記発光体
の発光強度が規定範囲内になるように電流調整を行な
う。また、前記受光体の出力値が前記規定範囲内になる
ように電流調整することもできる。さらにまた、前記発
光体および前記受光体の両方を規定範囲内になるように
電流調整することもできる。

【００１３】以上のように、この発明によれば、液体濃
度測定装置で被測定液を測定する前に、受光体の出力値
が予め設定した出力値の規定範囲内になるように電流を
自動調整するので、被測定液の濃度を正確に測定するこ
とができる。

【００１４】また、前記の実施の形態においては、発光
体の発光強度の調整として、発光体に印加する電流値を
調整することで実現することを説明したが、この発明に
おいては、電圧等の別の値を調整することでも実現が可
能である。

【００１５】さらに、受光体から受光量に応じて出力さ
れる信号を増幅する調整機構として、トランジスタを用
いて増幅率調整として実現したが、オペアンプ等のＩＣ
を用いた増幅回路等を構成して実現することも可能であ
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。ここに説明する具体的実施例は、
液状試薬を用い、この液状試薬を定量ずつ吐出すること
により、水の硬度分を測定する比色式硬度測定装置につ
いて、この発明を実施した実施例として説明する。図1
は、この発明を実施した液体濃度の測定装置（この実施
例では、硬度測定装置）の構成を概略的に示す断面説明
図であり、図2 は、同測定装置の制御回路の要部概略説
明図、図3 は、同制御回路による制御手順の要部を説明
するフローチャート図である。

【００１７】図1 において、この実施例における硬度測
定装置は、基本的に被測定液の変色を測定する測定手段
を備えた透明容器１と、この透明容器１に着脱自在に装
着する液体吐出装置２とにより構成されている。

【００１８】まず、被測定液を収容する透明容器１につ
いて、その概略を説明すると、この透明容器１は、アク
リル樹脂を成形した円筒であって、その上部には液体吐
出装置２を装着する蓋部材３が設けてあり、また下部に
は被測定液を攪拌する攪拌手段としての攪拌装置４が設
けられている。そして、この透明容器１への被測定液の
導入機構と前記透明容器１内からの測定済被測定液の排
出機構として、前記攪拌装置４の上方所定位置に、電磁
弁５，定流量弁６およびフィルタ７を備えた供給ライン
８を接続するとともに、この供給ライン８より上方所定
位置に排出ライン９を接続し、この各接続部の前記透明
容器１に小孔流路１０，１０をそれぞれ穿設している。
また、前記透明容器１の外側所定位置に、前記透明容器
１内における被測定液の変色を測定する測定手段とし
て、二対の第一発光体１１および第一受光体１２と、第
二発光体１３および第二受光体１４とからなる比色検出
機構と、検出した値に基づいて硬度等を演算する制御器
１５（図２参照）が設けられている。

【００１９】前記蓋部材３は、図１に示すように、前記
透明容器１の上端部に適宜の手段で固着してあり、中央
部に前記液体吐出装置２の先端部を挿入する穴１６が設
けられている。

【００２０】前記攪拌装置４は、図１に示すように、前
記透明容器１の底面中心部に設けた突起部（符号省略）
の上に磁石を内蔵した攪拌子１７を挿入し、この攪拌子
１７が位置する部位に対応して前記透明容器１の外周壁
に電磁コイルを備えたステータ１８を嵌入し、このステ
ータ１８を支持する保持手段（たとえば、前記透明容器
１の下部に凹状の溝部を設け、この溝部にクリップを挿
入して固定する）を設けている。そして、前記ステータ
１８には、電流を供給する電気導体（図示省略）が接続
されている。

【００２１】さて、前記液体吐出装置２は、図１に示す
ように、液状試薬を貯留するタンク１９の下部と前記蓋
部材３の穴１６とを薬注ポンプ２０を備えた液状試薬供
給ライン２１で接続した構成となっている。前記薬注ポ
ンプ２０は、たとえばローラポンプ装置あるいはチュー
ブポンプ装置等が用いられており、前記制御器１５に信
号線（図示省略）を介して接続している。そして、前記
制御器１５からの出力信号に基づいて液状試薬を定量ず
つ吐出するようになっている。

【００２２】前記比色検出機構について詳述すると、前
記第一発光体１１は、緑色発光ダイオードからなり、前
記第一受光体１２は、前記第一発光体１１の発光を受光
するフォトトランジスタからなっている。また、前記第
二発光体１３は、赤色発光ダイオードからなり、前記第
二受光体１４は、前記第二発光体１３の発光を受光する
フォトトランジスタからなっている。

【００２３】つぎに、図２に基づいて、前記制御器１５
について詳述する。前記制御器１５は、演算処理装置と
してのマイクロプロセッサ，処理手順等を記憶したリー
ドオンリメモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）を含む制御器である。前記ＲＯＭには前記
液体吐出装置２と前記攪拌装置４の制御を行ない、被測
定液の硬度測定と測定値の表示出力を自動的に行なう処
理手段と、前記第一発光体１１の電流，すなわち通電電
流を校正し、ひいては前記第一受光体１２の出力を校正
するために、図３に示すような処理手順を記憶してい
る。

【００２４】前記第一発光体１１は、図２に示すよう
に、一端が第一抵抗２２を介して直流電源のプラス側端
子に接続され、他端が第一トランジスタ２３のコレク
タ，エミッタを介して接地端子に接続されている。この
トランジスタ２３のベースは、前記制御器１５のアナロ
グ出力の第一出力端子２４に接続されている。前記第一
受光体１２は，コレクタが直流電源のプラス側端子に接
続され、エミッタが第二抵抗２５を介して接地端子に接
続されている。このエミッタと前記第二抵抗２５との間
は、アナログ入力の第一入力端子２６に接続されてい
る。前記第二発光体１３は、一端が第三抵抗２７を介し
て直流電源のプラス側端子に接続され、他端が第二トラ
ンジスタ２８のコレクタ，エミッタを介して接地端子に
接続されている。このトランジスタ２８のベースは、前
記制御器１５のアナログ出力の第二出力の第二出力端子
２９に接続されている。前記第二受光体１４は、コレク
タが直流電源のプラス側端子に接続され、エミッタが第
四抵抗３０を介して接地端子に接続されている。このエ
ミッタと前記第四抵抗３０との間は、アナログ入力の第
二入力端子３１に接続されている。

【００２５】前記制御器１５の各第三，第四，第五，第
六出力端子３２，３３，３４，３５は、それぞれ前記電
磁弁５の開閉を制御する第一駆動回路３６，前記液体吐
出装置２の駆動および停止を制御する第二駆動回路３
７，前記攪拌装置４の駆動および停止を制御する第三駆
動回路３８，硬度の表示器（図示省略）の駆動および停
止を制御する第四駆動回路３９にそれぞれ接続されてい
る。

【００２６】つぎに、この発明の測定方法の第一実施例
を図３に示す制御回路のフローチャートに基づいて説明
する。まず、被測定液の濃度測定前（前記透明容器１内
には液体が入っている。）に、前記第一発光体１１に前
記第一出力端子２４を介して初期電流を流す（ステップ
Ｓ１）。そして、前記第一発光体１１から発光する透過
光を前記第一受光体１２が受けて出す出力値を検出し、
この出力値が予め設定した出力値の規定範囲内にある
か，ないかを判定する（ステップＳ２）。この出力値が
規定範囲より小さいときはステップＳ３へ移行する。す
なわち、前記制御器１５は、前記出力値が規定範囲内に
なるように、前記第一発光体１１の電流を自動調整（増
加）し、発光強度を強くする。また、前記出力値が規定
範囲よりも大きいときはステップＳ４へ移行し、前記制
御器１５は、前記と同様に電流を自動調整（減少）し、
発光強度を弱くする。そして、前記第一受光体１２の出
力値が前記規定範囲に調整されると、つぎのステップＳ
５に移行する。すなわち、前記制御器１５の第一出力端
子２４からの電流値をセットする。つづいて、前記第一
発光体１１と同様の手順で前記第二発光体１３の電流を
セットする。しかるのち、通常の液体濃度の測定手順に
基づいて液体濃度を測定する。

【００２７】前記測定方法の第一実施例においては、前
記第一，第二受光体１２，１４の出力値が規定範囲内に
ないときの電流の調整を前記第一，第二発光体１１，１
３で調整したが、この発明においては、たとえば第二実
施例（フローチャート省略）として、前記電流の調整を
前記第一，第二受光体１２，１４で行ない、出力値を規
定範囲内に調整することもできる。また、第三実施例
（フローチャート省略）として、前記第一，第二発光体
１１，１３および前記第一，第二受光体１２，１４の両
方の電流を同時に調整し、前記第一，第二受光体１２，
１４の出力値を規定範囲内に調整することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、発光体の発光を被測定液に透過させ、この透過光を
受光体にて受け、この受光体の出力値に基づいて被測定
液の濃度を測定する液体濃度の測定方法であって、前記
受光体の出力値が、予め設定した規定範囲内にないと
き、前記出力値が規定範囲内になるように電流調整を行
なうようにしたので、被測定液の濃度測定を正確に行な
うことができる。また、従来実施していた前記発光体お
よび前記受光体の出荷前の不良処理や調整の時間が不要
となる。さらに、出荷後における容器の汚れからくる前
記受光体の出力値の低下等も自動調整し、常に一定の測
定精度が保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した液体濃度の測定装置の構成
を概略的に示す断面説明図である。

【図２】図１に示した測定装置に適用される制御器の構
成を概略的に示す説明図である。

【図３】図２に示した制御器による制御手順の一部を説
明するフローチャート図である。

【符号の説明】

１１第一発光体１２第一受光体１３第二発光体１４第二受光体

フロントページの続き (72)発明者竹田弘之愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内 (72)発明者木本達史愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光体１１の発光を被測定液に透過さ
せ、この透過光を受光体１２にて受け、この受光体１２
の出力値に基づいて被測定液の濃度を測定する液体濃度
の測定方法であって、前記受光体１２の出力値が、予め
設定した規定範囲内にないとき、前記出力値が規定範囲
内になるように電流調整を行なうことを特徴とする液体
濃度の測定方法。
【請求項２】前記電流調整が、前記発光体１１の発光
強度を規定範囲内に調整することを特徴とする請求項1
に記載の液体濃度の測定方法。
【請求項３】前記電流調整が、前記受光体１２の出力
値を規定範囲内に調整することを特徴とする請求項１に
記載の液体濃度の測定方法。
【請求項４】前記電流調整が、前記発光体１１の発光
強度を規定範囲内に調整するとともに、前記受光体１２
の出力値を規定範囲内に調整することを特徴とする請求
項１に記載の液体濃度の測定方法。