JPH1183759A - 濃度測定方法および装置 - Google Patents
濃度測定方法および装置Info
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- JPH1183759A JPH1183759A JP24542197A JP24542197A JPH1183759A JP H1183759 A JPH1183759 A JP H1183759A JP 24542197 A JP24542197 A JP 24542197A JP 24542197 A JP24542197 A JP 24542197A JP H1183759 A JPH1183759 A JP H1183759A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広範囲の濃度測定や大口径の濃度測定が可能
な濃度測定方法および装置を提供すること。 【解決手段】 被測定流体を充填する検出容器にマイク
ロ波送信器およびマイクロ波受信器を対向配置する。前
記マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測定流体を
通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波
の位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体を通って
前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波の位相
遅れθ１とから、これらの間の位相差Δθを位相差測定
手段により求める。この位相差Δθに位相値設定器によ
り設定される位相オフセット値θｏを加算することによ
り、前記被測定流体の濃度を測定する。前記位相遅れθ
２は周期的に求め、ある時点での位相遅れθ２に対応す
る濃度演算値Ｘ１と１周期前に測定した位相遅れθ２に
対応する濃度演算値Ｘ０との変化分ΔＸを求める。そし
てこの変化分ΔＸがあらかじめ設定された所定の範囲内
にあるかを判断し、この判断結果に基づき前記濃度演算
値を補正して濃度測定値として出力する。
な濃度測定方法および装置を提供すること。 【解決手段】 被測定流体を充填する検出容器にマイク
ロ波送信器およびマイクロ波受信器を対向配置する。前
記マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測定流体を
通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波
の位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体を通って
前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波の位相
遅れθ１とから、これらの間の位相差Δθを位相差測定
手段により求める。この位相差Δθに位相値設定器によ
り設定される位相オフセット値θｏを加算することによ
り、前記被測定流体の濃度を測定する。前記位相遅れθ
２は周期的に求め、ある時点での位相遅れθ２に対応す
る濃度演算値Ｘ１と１周期前に測定した位相遅れθ２に
対応する濃度演算値Ｘ０との変化分ΔＸを求める。そし
てこの変化分ΔＸがあらかじめ設定された所定の範囲内
にあるかを判断し、この判断結果に基づき前記濃度演算
値を補正して濃度測定値として出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は懸濁物質の濃度、例
えば汚泥、パルプその他種々の物質を含む被測定流体や
種々の溶解物質の濃度を測定する方法および装置に係わ
り，特に低濃度から高濃度までの広い濃度測定範囲にわ
たって懸濁物質等の濃度を確実に測定可能とする測定機
能を備えた濃度測定方法および装置に関するものであ
る。
えば汚泥、パルプその他種々の物質を含む被測定流体や
種々の溶解物質の濃度を測定する方法および装置に係わ
り，特に低濃度から高濃度までの広い濃度測定範囲にわ
たって懸濁物質等の濃度を確実に測定可能とする測定機
能を備えた濃度測定方法および装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から被測定流体の濃度を測定する場
合、超音波の減衰を測定して濃度を求める超音波式濃度
計、光を用いて透過光減衰率や散乱光増加率を測定して
濃度を求める光学式濃度計が多く用いられてきた。
合、超音波の減衰を測定して濃度を求める超音波式濃度
計、光を用いて透過光減衰率や散乱光増加率を測定して
濃度を求める光学式濃度計が多く用いられてきた。
【０００３】超音波は液体中に比べ、気体中では減衰率
が非常に大きくなる。このため流体中に気泡が混入して
いる場合、懸濁物質による減衰よりも格段に大きくな
る。この結果、測定不能になったり実際の濃度より高め
な測定結果がでるなど測定精度に影響を大きく受ける。
気泡の影響を受け難くするために、所定のサンプリング
周期ごとに被測定流体を加圧消泡室に取り込んた後、加
圧して気泡を溶解させた後、被測定流体の濃度を測定す
る消泡式超音波濃度計も考案されている。しかしこの方
式では連続的な濃度測定ができないこと、被測定流体を
サンプリンダしたり、加圧する必要があるため機械的な
可動機構が必要となり、信頼性・保守性の点で問題があ
る。
が非常に大きくなる。このため流体中に気泡が混入して
いる場合、懸濁物質による減衰よりも格段に大きくな
る。この結果、測定不能になったり実際の濃度より高め
な測定結果がでるなど測定精度に影響を大きく受ける。
気泡の影響を受け難くするために、所定のサンプリング
周期ごとに被測定流体を加圧消泡室に取り込んた後、加
圧して気泡を溶解させた後、被測定流体の濃度を測定す
る消泡式超音波濃度計も考案されている。しかしこの方
式では連続的な濃度測定ができないこと、被測定流体を
サンプリンダしたり、加圧する必要があるため機械的な
可動機構が必要となり、信頼性・保守性の点で問題があ
る。
【０００４】一方光学式は光を入射する，あるいは受光
する光学窓に汚れが付着するとその影響を大きく受け測
定誤差か大きくなる。そこで近年では気泡や汚れの付着
の影響を受けにくい濃度計としてマイクロ波を用いて濃
度を測定する濃度計が実用され始めてきている。
する光学窓に汚れが付着するとその影響を大きく受け測
定誤差か大きくなる。そこで近年では気泡や汚れの付着
の影響を受けにくい濃度計としてマイクロ波を用いて濃
度を測定する濃度計が実用され始めてきている。
【０００５】図３にマイクロ波を用いた濃度計の構成例
を示す。流体が流れる配管１０にマイクロ波送信アンテ
ナ１１とマイクロ波受信アンテナ１２を対向配置し、マ
イクロ波発振器１３から発射されたマイクロ波がパワー
スプリッタ１４、送信アンテナ１１、管内流体、受信ア
ンテナ１２を通って位相差測定回路１５に導入される第
１の経路が形成される。他方、マイクロ波発振器１３か
ら発射されたマイクロ波がパワースプリッタ１４を通っ
て位相差測定回路１５に導入される第２の経路を形成さ
れる。第１の経路からのマイクロ波の第２の経路からの
マイクロ波に対する位相遅れから位相差を求める構成と
なっている。この濃度計ではマイクロ波発振器１３から
パワースプリッタ１４を経由して直接受信するマイクロ
波に対する配管内の被測定流体を伝播してくるマイクロ
波の位相遅れθ２と、管内に基準流体（例えば水道水）
を充填して被測定流体の場合と同じ条件て測定したとき
のマイクロ波の位相遅れθ１とを比較し、その位相差Δ
θ＝（θ２−θ１）から検量線を用いて濃度を測定す
る。具体的には濃度Ｘ＝ａΔθ＋ｂの演算を実行して濃
度を求める。なおここで、ａは検量線の傾き、ｂは検量
線の切片である。以上のようなマイクロ波式濃度計はマ
イクロ波の減衰率を測定する方式てはなく、位相差を測
定する方式であり、また、マイクロ波を入射あるいは受
波する窓部は透明である必要はないため、気泡や汚れの
付着の影響を受けにくく、しかも連続的に濃度を測定す
ることができる。
を示す。流体が流れる配管１０にマイクロ波送信アンテ
ナ１１とマイクロ波受信アンテナ１２を対向配置し、マ
イクロ波発振器１３から発射されたマイクロ波がパワー
スプリッタ１４、送信アンテナ１１、管内流体、受信ア
ンテナ１２を通って位相差測定回路１５に導入される第
１の経路が形成される。他方、マイクロ波発振器１３か
ら発射されたマイクロ波がパワースプリッタ１４を通っ
て位相差測定回路１５に導入される第２の経路を形成さ
れる。第１の経路からのマイクロ波の第２の経路からの
マイクロ波に対する位相遅れから位相差を求める構成と
なっている。この濃度計ではマイクロ波発振器１３から
パワースプリッタ１４を経由して直接受信するマイクロ
波に対する配管内の被測定流体を伝播してくるマイクロ
波の位相遅れθ２と、管内に基準流体（例えば水道水）
を充填して被測定流体の場合と同じ条件て測定したとき
のマイクロ波の位相遅れθ１とを比較し、その位相差Δ
θ＝（θ２−θ１）から検量線を用いて濃度を測定す
る。具体的には濃度Ｘ＝ａΔθ＋ｂの演算を実行して濃
度を求める。なおここで、ａは検量線の傾き、ｂは検量
線の切片である。以上のようなマイクロ波式濃度計はマ
イクロ波の減衰率を測定する方式てはなく、位相差を測
定する方式であり、また、マイクロ波を入射あるいは受
波する窓部は透明である必要はないため、気泡や汚れの
付着の影響を受けにくく、しかも連続的に濃度を測定す
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記マイクロ波
式濃度計は濃度をマイクロ波の位相変化から求めるた
め、例えば図４に示すようにマイクロ波発振器１３から
のマイクロ波（ａ）に対し、例えば水道水などの基準流
体の場合には位相遅れθ１を持ったマイクロ波（ｂ）を
受信することになり、さらに被測定流体の場合には、そ
の濃度状態によっては位相遅れθ２が大きいマイクロ波
（ｃ）を受信することになる。この結果次のような問題
を生じる。
式濃度計は濃度をマイクロ波の位相変化から求めるた
め、例えば図４に示すようにマイクロ波発振器１３から
のマイクロ波（ａ）に対し、例えば水道水などの基準流
体の場合には位相遅れθ１を持ったマイクロ波（ｂ）を
受信することになり、さらに被測定流体の場合には、そ
の濃度状態によっては位相遅れθ２が大きいマイクロ波
（ｃ）を受信することになる。この結果次のような問題
を生じる。
【０００７】すなわち，被測定流体が高濃度の場合、位
相遅れθ２が３６０゜を越えた角度になってしまうこと
がある。このとき位相差測定回路１５で測定される位相
遅れθ２は見かけ上、３６０゜より小さい角度となり、
あたかも低濃度であるかのように測定されてしまうとい
う問題があった。
相遅れθ２が３６０゜を越えた角度になってしまうこと
がある。このとき位相差測定回路１５で測定される位相
遅れθ２は見かけ上、３６０゜より小さい角度となり、
あたかも低濃度であるかのように測定されてしまうとい
う問題があった。
【０００８】ここで以下の説明においては、位相θ２が
０゜≦θ２≦３６０゜を０回転目、３６０゜＜θ２≦７
２０゜を１回転目、７２０゜＜θ２≦１０８０゜を２回
転目、（ｎ−１）×３６０゜＜θ２≦ｎ×３６０゜を
（ｎ−１）回転目と呼ぶこととする。なお、ｎは一１、
０、１、２、・・・の整数であり、位相θ１は０回転目
にあるものとする。
０゜≦θ２≦３６０゜を０回転目、３６０゜＜θ２≦７
２０゜を１回転目、７２０゜＜θ２≦１０８０゜を２回
転目、（ｎ−１）×３６０゜＜θ２≦ｎ×３６０゜を
（ｎ−１）回転目と呼ぶこととする。なお、ｎは一１、
０、１、２、・・・の整数であり、位相θ１は０回転目
にあるものとする。
【０００９】したがって本発明の目的は、マイクロ波式
濃度計において広範囲の濃度測定や大口径の濃度測定が
可能な濃度測定方法および装置を提供することにある。
濃度計において広範囲の濃度測定や大口径の濃度測定が
可能な濃度測定方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の濃度測定方法
は、被測定流体を充填する検出容器にマイクロ波送信器
およびマイクロ波受信器を対向配置するとともに、前記
マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測定流体を通
って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波の
位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体を通って前
記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波の位相遅
れθ１とから、これらの間の位相差Δθを位相差測定手
段により求めることにより、前記被測定流体の濃度を測
定する濃度測定方法において、前記位相遅れθ２を周期
的に求め、ある時点での位相遅れθ２に対応する濃度演
算値Ｘ１と１周期前に測定した位相遅れθ２に対応する
濃度演算値Ｘ０との変化分ΔＸを求め、この変化分ΔＸ
があらかじめ設定された所定の範囲内にあるかを判断
し、この判断結果に基づき前記濃度演算値を補正して濃
度測定値として出力することを特徴とするものである。
は、被測定流体を充填する検出容器にマイクロ波送信器
およびマイクロ波受信器を対向配置するとともに、前記
マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測定流体を通
って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波の
位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体を通って前
記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波の位相遅
れθ１とから、これらの間の位相差Δθを位相差測定手
段により求めることにより、前記被測定流体の濃度を測
定する濃度測定方法において、前記位相遅れθ２を周期
的に求め、ある時点での位相遅れθ２に対応する濃度演
算値Ｘ１と１周期前に測定した位相遅れθ２に対応する
濃度演算値Ｘ０との変化分ΔＸを求め、この変化分ΔＸ
があらかじめ設定された所定の範囲内にあるかを判断
し、この判断結果に基づき前記濃度演算値を補正して濃
度測定値として出力することを特徴とするものである。
【００１１】また、本発明の濃度測定方法においては、
前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定の範囲の上限値
を越えた場合には、３６０°の位相遅れに対応する濃度
演算値を前記濃度演算値Ｘ１から減じた値を濃度測定値
として出力し、前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定
の範囲の下限値を下回った場合には、３６０°の位相遅
れに対応する濃度演算値を前記濃度演算値Ｘ１に加算し
た値を濃度測定値として出力し、さらに、前記濃度演算
値の変化分ΔＸが前記所定の範囲内に含まれる場合に
は、前記濃度演算値Ｘ１を濃度測定値として出力するこ
とを特徴とするものである。
前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定の範囲の上限値
を越えた場合には、３６０°の位相遅れに対応する濃度
演算値を前記濃度演算値Ｘ１から減じた値を濃度測定値
として出力し、前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定
の範囲の下限値を下回った場合には、３６０°の位相遅
れに対応する濃度演算値を前記濃度演算値Ｘ１に加算し
た値を濃度測定値として出力し、さらに、前記濃度演算
値の変化分ΔＸが前記所定の範囲内に含まれる場合に
は、前記濃度演算値Ｘ１を濃度測定値として出力するこ
とを特徴とするものである。
【００１２】次ぎに、本発明の濃度測定装置は、被測定
流体を充填する検出容器と、この検出容器を挟んで対向
配置されたマイクロ波送信器およびマイクロ波受信器
と、前記マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測定
流体を通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイ
クロ波の位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体を
通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波
の位相遅れθ１とから、これらの間の位相差Δθを求め
る位相差測定手段と、この位相差測定手段により求めら
れたある時点での位相遅れθ２に対応する濃度演算値Ｘ
１と１周期前に測定した位相遅れθ２に対応する濃度演
算値Ｘ０との変化分ΔＸを求め、この変化分ΔＸがあら
かじめ設定された所定の範囲内にあるかを判断し、この
判断結果に基づき前記濃度演算値を補正して濃度測定値
として出力する濃度演算補正回路と、前記濃度演算値の
範囲を設定する濃度条件設定器とを備えたことを特徴と
するものである。
流体を充填する検出容器と、この検出容器を挟んで対向
配置されたマイクロ波送信器およびマイクロ波受信器
と、前記マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測定
流体を通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイ
クロ波の位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体を
通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波
の位相遅れθ１とから、これらの間の位相差Δθを求め
る位相差測定手段と、この位相差測定手段により求めら
れたある時点での位相遅れθ２に対応する濃度演算値Ｘ
１と１周期前に測定した位相遅れθ２に対応する濃度演
算値Ｘ０との変化分ΔＸを求め、この変化分ΔＸがあら
かじめ設定された所定の範囲内にあるかを判断し、この
判断結果に基づき前記濃度演算値を補正して濃度測定値
として出力する濃度演算補正回路と、前記濃度演算値の
範囲を設定する濃度条件設定器とを備えたことを特徴と
するものである。
【００１３】また、本発明の濃度測定装置においては、
前記濃度演算補正回路は前記濃度演算値の変化分ΔＸが
前記所定の範囲の上限値を越えた場合には、３６０°の
位相遅れに対応する濃度演算値を前記濃度演算値Ｘ１か
ら減じた値を濃度測定値として出力し、前記濃度演算値
の変化分ΔＸが前記所定の範囲の下限値を下回った場合
には、３６０°の位相遅れに対応する濃度演算値を前記
濃度演算値Ｘ１に加算した値を濃度測定値として出力
し、さらに、前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定の
範囲内に含まれる場合には、前記濃度演算値Ｘ１を濃度
測定値として出力することを特徴とするものである。
前記濃度演算補正回路は前記濃度演算値の変化分ΔＸが
前記所定の範囲の上限値を越えた場合には、３６０°の
位相遅れに対応する濃度演算値を前記濃度演算値Ｘ１か
ら減じた値を濃度測定値として出力し、前記濃度演算値
の変化分ΔＸが前記所定の範囲の下限値を下回った場合
には、３６０°の位相遅れに対応する濃度演算値を前記
濃度演算値Ｘ１に加算した値を濃度測定値として出力
し、さらに、前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定の
範囲内に含まれる場合には、前記濃度演算値Ｘ１を濃度
測定値として出力することを特徴とするものである。
【００１４】さらに、本発明の濃度測定装置において
は、前記濃度条件設定器はその濃度範囲を任意の範囲に
設定できることを特徴とするものである。
は、前記濃度条件設定器はその濃度範囲を任意の範囲に
設定できることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図１
乃至図２に基づいて説明する。
乃至図２に基づいて説明する。
【００１６】図１は本発明の実施形態である濃度測定方
法に用いる濃度測定装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、配管１０にマイクロ波送信器１１お
よびマイクロ波受信器１２を対向配置するとともに、マ
イクロ波送信器１１から配管１内の被測定対象流体を通
ってマイクロ波受信器１２にて受信されるマイクロ波の
位相遅れθ２と、配管１内に基準流体を入れた場合にこ
れを通ってマイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波
の位相遅れθ１とを用いて，位相差測定手段により位相
差Δθ＝θ２−θ１を求める位相差測定回路１５と、濃
度演算と補正を実行し、これらの演算に必要な記憶手段
も含む濃度演算補正回路１６、濃度演算補正に必要な濃
度範囲を予め設定する濃度条件設定器１７、濃度演算結
果を濃度測定値として出力する信号変換出力回路１８で
構成される。
法に用いる濃度測定装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、配管１０にマイクロ波送信器１１お
よびマイクロ波受信器１２を対向配置するとともに、マ
イクロ波送信器１１から配管１内の被測定対象流体を通
ってマイクロ波受信器１２にて受信されるマイクロ波の
位相遅れθ２と、配管１内に基準流体を入れた場合にこ
れを通ってマイクロ波受信器にて受信されるマイクロ波
の位相遅れθ１とを用いて，位相差測定手段により位相
差Δθ＝θ２−θ１を求める位相差測定回路１５と、濃
度演算と補正を実行し、これらの演算に必要な記憶手段
も含む濃度演算補正回路１６、濃度演算補正に必要な濃
度範囲を予め設定する濃度条件設定器１７、濃度演算結
果を濃度測定値として出力する信号変換出力回路１８で
構成される。
【００１７】位相遅れ測定回路１５は、位相遅れθ２の
測定を連続的ではなく、ある短時間の周期で行い、ある
時点での濃度を（１）式から求める。
測定を連続的ではなく、ある短時間の周期で行い、ある
時点での濃度を（１）式から求める。
【００１８】Ｘ＝ａΔθ＋ｂ・・・・・・（１） ただし、ａは検量線の傾き、ｂは検量線の切片である。
【００１９】次に、ある時点での濃度演算補正回路１６
による濃度演算結果である濃度測定値をＸ０、つぎの時
点での濃度測定値をＸ１とすると、濃度変化幅ΔＸは次
のように求められる。
による濃度演算結果である濃度測定値をＸ０、つぎの時
点での濃度測定値をＸ１とすると、濃度変化幅ΔＸは次
のように求められる。
【００２０】ΔＸ＝Ｘ１−Ｘ０・・・・・・（２） このΔｘが所定の範囲以内であるか否かにより適切な濃
度補正演算を実施することにより、位相角度が大きく回
転しても正しく濃度測定ができる。
度補正演算を実施することにより、位相角度が大きく回
転しても正しく濃度測定ができる。
【００２１】次に、このように構成された本発明の濃度
計の動作を図２を用いて説明する。図２は図１に示すマ
イクロ波濃度測定装置を用いた濃度測定方法を説明する
ためのフローチャートである。図１のマイクロ波濃度測
定装置において位相差測定回路１５はΔθ＝θ２−θ１
を測定し、上記（１）式から濃度測定値Ｘ１を求める。
次いで、この測定値Ｘ１および前回の濃度測定値Ｘ０か
ら、濃度の変化分ΔＸを（２）式から求める。ところ
で、一般に流体の濃度は数秒間、あるいは数分間程度の
短時間では急変しない。したがって濃度測定が正常に実
行されているときには、濃度の変化分ΔＸは短時間の測
定周期間に変化し得るある濃度幅に収まっているはずで
ある。いまこの濃度幅を次式で表すこととする。
計の動作を図２を用いて説明する。図２は図１に示すマ
イクロ波濃度測定装置を用いた濃度測定方法を説明する
ためのフローチャートである。図１のマイクロ波濃度測
定装置において位相差測定回路１５はΔθ＝θ２−θ１
を測定し、上記（１）式から濃度測定値Ｘ１を求める。
次いで、この測定値Ｘ１および前回の濃度測定値Ｘ０か
ら、濃度の変化分ΔＸを（２）式から求める。ところ
で、一般に流体の濃度は数秒間、あるいは数分間程度の
短時間では急変しない。したがって濃度測定が正常に実
行されているときには、濃度の変化分ΔＸは短時間の測
定周期間に変化し得るある濃度幅に収まっているはずで
ある。いまこの濃度幅を次式で表すこととする。
【００２２】Ｘａ≦ΔＸ≦Ｘｂ・・・・・・（３） ところで位相差Δθが３６０゜変化した場合の流体の濃
度をＸ360 とすると、（１）式から Ｘ360 ＝３６０ａ＋ｂ で与えられる。この値は濃度測定装置の校正時に決まる
定数である。例えば１０数％の値となることがある。短
時間での濃度変化はこれほどの幅はなく，たとえばＸの
約２０％幅で変化するとすれば（３）式は例えば −０．２Ｘ360 ≦ΔＸ≦０．２Ｘ360 となる。すなわち Ｘａ＝−０．２Ｘ360 Ｘｂ＝０．２Ｘ360 で与えられる。濃度変化幅ΔＸがＸｂを越えた場合は位
相が下の回転に入ったもの、すなわち、０゜を下回り，
−５゜，−１０゜・・・となったため，見かけ上３５５
゜、３５０゜と大きな位相角を示したものと判断し、１
回転分すなわちＸ３６０だけの濃度値をＸ１から減じて
濃度測定値とする。また濃度変化幅ΔＸがＸａを下回っ
た場合は位相が次の回転に入ったもの、すなわち、３６
０゜を越え、３６５゜、３７０゜・・・となったため、
見かけ上５゜、１０゜と小さな位相角を示したものと判
断し、１回転分すなわちＸ360 だけの濃度値をＸ１に加
算して濃度測定値とする。なお（３）式の範囲である場
合はそのままの濃度測定値Ｘ１を出力する。
度をＸ360 とすると、（１）式から Ｘ360 ＝３６０ａ＋ｂ で与えられる。この値は濃度測定装置の校正時に決まる
定数である。例えば１０数％の値となることがある。短
時間での濃度変化はこれほどの幅はなく，たとえばＸの
約２０％幅で変化するとすれば（３）式は例えば −０．２Ｘ360 ≦ΔＸ≦０．２Ｘ360 となる。すなわち Ｘａ＝−０．２Ｘ360 Ｘｂ＝０．２Ｘ360 で与えられる。濃度変化幅ΔＸがＸｂを越えた場合は位
相が下の回転に入ったもの、すなわち、０゜を下回り，
−５゜，−１０゜・・・となったため，見かけ上３５５
゜、３５０゜と大きな位相角を示したものと判断し、１
回転分すなわちＸ３６０だけの濃度値をＸ１から減じて
濃度測定値とする。また濃度変化幅ΔＸがＸａを下回っ
た場合は位相が次の回転に入ったもの、すなわち、３６
０゜を越え、３６５゜、３７０゜・・・となったため、
見かけ上５゜、１０゜と小さな位相角を示したものと判
断し、１回転分すなわちＸ360 だけの濃度値をＸ１に加
算して濃度測定値とする。なお（３）式の範囲である場
合はそのままの濃度測定値Ｘ１を出力する。
【００２３】なお、位相遅れ測定回路１５は、位相遅れ
θ２の測定を連続的ではなく、ある短時間の周期で行っ
たが、位相遅れ測定回路１５は位相遅れθ２の測定を連
続的に行い、この測定結果を濃度演算補正回路１６によ
り一定周期でサンプリングしてもよい。
θ２の測定を連続的ではなく、ある短時間の周期で行っ
たが、位相遅れ測定回路１５は位相遅れθ２の測定を連
続的に行い、この測定結果を濃度演算補正回路１６によ
り一定周期でサンプリングしてもよい。
【００２４】また、ΔＸの判定に用いる濃度範囲設定器
１７の設定濃度範囲は、あらかじめ固定した値でもよい
が、キースイッチなどの操作により任意の範囲に変更で
きるようにしてもよいとはいうまでもない。
１７の設定濃度範囲は、あらかじめ固定した値でもよい
が、キースイッチなどの操作により任意の範囲に変更で
きるようにしてもよいとはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】上記した本発明によれば、位相遅れθ２
が３６０゜を越えるような広範囲の濃度測定や大口径の
配管を用いた検出器の濃度測定を正確におこなうことが
できる。
が３６０゜を越えるような広範囲の濃度測定や大口径の
配管を用いた検出器の濃度測定を正確におこなうことが
できる。
【図１】本発明の実施形態であるマイクロ波濃度測定方
法に用いる装置の構成を示すブロック図である。
法に用いる装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すマイクロ波濃度測定方法を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図３】従来のマイクロ波濃度計の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図４】従来のマイクロ波濃度計の動作を説明するため
のマイクロ波の波形図である。
のマイクロ波の波形図である。
１０ 配管 １１ マイクロ波送信器 １２ マイクロ波受信器 １５ 位相遅れ測定回路 １６ 濃度演算補正回路 １７ 濃度条件設定器 １８ 信号変換出力回路
Claims (5)
- 【請求項１】 被測定流体を充填する検出容器にマイク
ロ波送信器およびマイクロ波受信器を対向配置するとと
もに、前記マイクロ波送信器から前記検出容器内の被測
定流体を通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマ
イクロ波の位相遅れθ２と、前記検出容器内の基準流体
を通って前記マイクロ波受信器にて受信されるマイクロ
波の位相遅れθ１とから、これらの間の位相差Δθを位
相差測定手段により求めることにより、前記被測定流体
の濃度を測定する濃度測定方法において、前記位相遅れ
θ２を周期的に求め、ある時点での位相遅れθ２に対応
する濃度演算値Ｘ１と１周期前に測定した位相遅れθ２
に対応する濃度演算値Ｘ０との変化分ΔＸを求め、この
変化分ΔＸがあらかじめ設定された所定の範囲内にある
かを判断し、この判断結果に基づき前記濃度演算値を補
正して濃度測定値として出力することを特徴とする濃度
測定方法。 - 【請求項２】 前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定
の範囲の上限値を越えた場合には、３６０°の位相遅れ
に対応する濃度演算値を前記濃度演算値Ｘ１から減じた
値を濃度測定値として出力し、前記濃度演算値の変化分
ΔＸが前記所定の範囲の下限値を下回った場合には、３
６０°の位相遅れに対応する濃度演算値を前記濃度演算
値Ｘ１に加算した値を濃度測定値として出力し、さら
に、前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定の範囲内に
含まれる場合には、前記濃度演算値Ｘ１を濃度測定値と
して出力することを特徴とする請求項１記載の濃度測定
方法。 - 【請求項３】 被測定流体を充填する検出容器と、この
検出容器を挟んで対向配置されたマイクロ波送信器およ
びマイクロ波受信器と、前記マイクロ波送信器から前記
検出容器内の被測定流体を通って前記マイクロ波受信器
にて受信されるマイクロ波の位相遅れθ２と、前記検出
容器内の基準流体を通って前記マイクロ波受信器にて受
信されるマイクロ波の位相遅れθ１とから、これらの間
の位相差Δθを求める位相差測定手段と、この位相差測
定手段により求められたある時点での位相遅れθ２に対
応する濃度演算値Ｘ１と１周期前に測定した位相遅れθ
２に対応する濃度演算値Ｘ０との変化分ΔＸを求め、こ
の変化分ΔＸがあらかじめ設定された所定の範囲内にあ
るかを判断し、この判断結果に基づき前記濃度演算値を
補正して濃度測定値として出力する濃度演算補正回路
と、前記濃度演算値の範囲を設定する濃度条件設定器と
を備えたことを特徴とする濃度測定装置。 - 【請求項４】 前記濃度演算補正回路は前記濃度演算値
の変化分ΔＸが前記所定の範囲の上限値を越えた場合に
は、３６０°の位相遅れに対応する濃度演算値を前記濃
度演算値Ｘ１から減じた値を濃度測定値として出力し、
前記濃度演算値の変化分ΔＸが前記所定の範囲の下限値
を下回った場合には、３６０°の位相遅れに対応する濃
度演算値を前記濃度演算値Ｘ１に加算した値を濃度測定
値として出力し、さらに、前記濃度演算値の変化分ΔＸ
が前記所定の範囲内に含まれる場合には、前記濃度演算
値Ｘ１を濃度測定値として出力することを特徴とする請
求項３記載の濃度測定装置。 - 【請求項５】 前記濃度条件設定器はその濃度範囲を任
意の範囲に設定できることを特徴とする請求項４記載の
濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24542197A JPH1183759A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 濃度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24542197A JPH1183759A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 濃度測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183759A true JPH1183759A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17133414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24542197A Pending JPH1183759A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 濃度測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183759A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110697874A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 葛洲坝水务淄博博山有限公司 | 一种活性污泥性能指标在线监测方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24542197A patent/JPH1183759A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110697874A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 葛洲坝水务淄博博山有限公司 | 一种活性污泥性能指标在线监测方法 |
| CN110697874B (zh) * | 2019-09-27 | 2021-12-17 | 中国葛洲坝集团水务运营有限公司 | 一种活性污泥性能指标在线监测方法 |
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