JPS58178243A - 光学式懸濁物質濃度測定装置 - Google Patents
光学式懸濁物質濃度測定装置Info
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- JPS58178243A JPS58178243A JP57060773A JP6077382A JPS58178243A JP S58178243 A JPS58178243 A JP S58178243A JP 57060773 A JP57060773 A JP 57060773A JP 6077382 A JP6077382 A JP 6077382A JP S58178243 A JPS58178243 A JP S58178243A
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- Japan
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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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
物質編度測定装置、特にその光源に関するものである。
従来， 懸Ｉｌｌ！物一度を測定する場合、手分析によ
っていたが、厳近は光学式検出器が普及しはじめ、瞬時
に、か′つ１！！！伏して測定ができるようになってき
た・この種の検出Ｉ！は光源から投射された光束が層淘
吻質により散乱されて生じる散乱光をとらえる方式であ
って、光源としては殆ど入手の容品なタングステンラン
プのようなものが使用されている。
っていたが、厳近は光学式検出器が普及しはじめ、瞬時
に、か′つ１！！！伏して測定ができるようになってき
た・この種の検出Ｉ！は光源から投射された光束が層淘
吻質により散乱されて生じる散乱光をとらえる方式であ
って、光源としては殆ど入手の容品なタングステンラン
プのようなものが使用されている。
ところで、タングステンランプはその波畏領斌が可視か
ら赤外までの広い領域にＩっでいる．この事は次の２点
の問題を持つことになる。
ら赤外までの広い領域にＩっでいる．この事は次の２点
の問題を持つことになる。
即ち、第１Ｋ波長領域が広いので、多種の着色成分によ
る吸収を示し，検水に色の変化のあるところでは誤差が
生じ、正確な懸濁物濃度を検出できない。第２に可視光
と赤外線が票縁体に投射されると、可視光のみの投射に
比べてクロロフィルは数倍の活性度を持つ。従って、光
源部に発生する藻の発生も律速され．短期間に感度劣化
が生じるので、ｓ１度の尚いメンテナンスが必要となる
・これらの拳は実際によく経験することでＴｏ！＋、光
学式懸濁物質Ｓ度検出器は信頼できない、あるいは保守
が大変であると往々にしていわれるの祉以上の理由によ
るものである。
る吸収を示し，検水に色の変化のあるところでは誤差が
生じ、正確な懸濁物濃度を検出できない。第２に可視光
と赤外線が票縁体に投射されると、可視光のみの投射に
比べてクロロフィルは数倍の活性度を持つ。従って、光
源部に発生する藻の発生も律速され．短期間に感度劣化
が生じるので、ｓ１度の尚いメンテナンスが必要となる
・これらの拳は実際によく経験することでＴｏ！＋、光
学式懸濁物質Ｓ度検出器は信頼できない、あるいは保守
が大変であると往々にしていわれるの祉以上の理由によ
るものである。
本発明は上記のような問題を解決するためＫなされたも
ので、光源に波長７００〜２０００ｎｍ の光を投射で
きる光源を用いることＫより、検水着色の影響を受ける
ことなく、長期間無保守で正確に濁度を測定できる光学
式懸濁物質濃度測定装置を蝿供することを目的とする。
ので、光源に波長７００〜２０００ｎｍ の光を投射で
きる光源を用いることＫより、検水着色の影響を受ける
ことなく、長期間無保守で正確に濁度を測定できる光学
式懸濁物質濃度測定装置を蝿供することを目的とする。
本発明は、近赤外光は多くの物質に関して指紋領域にな
っていない点を利用したものであ勤、これを図面を＃朋
しながら詳細に説明する・第１図は赤、緑、青のインク
を水１７に対して（９１）の変化を示すもので１曲線１
１ｔｉ赤インク、曲線１、＃ｉ緑インク、曲線ノＳＦｉ
青インクの場合である。
っていない点を利用したものであ勤、これを図面を＃朋
しながら詳細に説明する・第１図は赤、緑、青のインク
を水１７に対して（９１）の変化を示すもので１曲線１
１ｔｉ赤インク、曲線１、＃ｉ緑インク、曲線ノＳＦｉ
青インクの場合である。
この図から明らかなように近赤外光の領域の波長のみＫ
よる光源を由いれば着色液の影響を受けずＫｊｌ濁物質
＃Ｉ ！ｌｉｊ カ１１定でｅる。
よる光源を由いれば着色液の影響を受けずＫｊｌ濁物質
＃Ｉ ！ｌｉｊ カ１１定でｅる。
ところで、上記特性からは、第２図に示す波長特性を持
つタングステンランプを光源トシたのでは、投射光束が
濁質により散乱される前や、あるいは散乱された後も吸
収され、正確なＩＩＩ定が行えないことが解る。才た、
りｏａミツイル吸収スペクトルは殆んど可視領域内にあ
り、第３図に示すように青と赤に大きなピークを示す。
つタングステンランプを光源トシたのでは、投射光束が
濁質により散乱される前や、あるいは散乱された後も吸
収され、正確なＩＩＩ定が行えないことが解る。才た、
りｏａミツイル吸収スペクトルは殆んど可視領域内にあ
り、第３図に示すように青と赤に大きなピークを示す。
従って、この領域の波長を持つ光源の光を汚濁水中に投
射することＦｉ、ｓの発生を助長することになる。タン
グステンランプは絽２図に示すようにクロロフィルに利
用される光を多く含んでおり、藻がよく発生するという
ことは良く理解できる。これは、タングステンランプか
ら発する熱１！（第２図では図示し切れなかったが、そ
の竹、性は長波長１１１に長く尾を引き、いわゆる熱線
の領域まで及んでいる。）によね、より律速されている
と考えられる。この点から、光源としてタングステンラ
ンプを使用すると、正確な測定かできなかったり、ある
いは汚わによる感度劣化が早いということが生じる。
射することＦｉ、ｓの発生を助長することになる。タン
グステンランプは絽２図に示すようにクロロフィルに利
用される光を多く含んでおり、藻がよく発生するという
ことは良く理解できる。これは、タングステンランプか
ら発する熱１！（第２図では図示し切れなかったが、そ
の竹、性は長波長１１１に長く尾を引き、いわゆる熱線
の領域まで及んでいる。）によね、より律速されている
と考えられる。この点から、光源としてタングステンラ
ンプを使用すると、正確な測定かできなかったり、ある
いは汚わによる感度劣化が早いということが生じる。
その点、本発明では前述したように光源の波長ｇ塚を限
定したので、投射光束は懸濁物により散乱される前、後
において吸収されず、着色の影響はなくなる。この−合
、波長Ｆ′ｉ７００ｎｍ 、好ましくは９００ｎｍ以上
とし、礫の発生を食い止めるため可視光及び熱線を除外
する点を考慮して約２０００ｎｍ以下とする。ただし、
一般に散乱光や透過光はフォトダイオード等で受光する
ので、１ｌ１００ｎ 以上は適尚でなく、実際的には９
００ｎｍから１ｌ１００ｎ の範囲の波長の光を投射で
きる光源が最適である。
定したので、投射光束は懸濁物により散乱される前、後
において吸収されず、着色の影響はなくなる。この−合
、波長Ｆ′ｉ７００ｎｍ 、好ましくは９００ｎｍ以上
とし、礫の発生を食い止めるため可視光及び熱線を除外
する点を考慮して約２０００ｎｍ以下とする。ただし、
一般に散乱光や透過光はフォトダイオード等で受光する
ので、１ｌ１００ｎ 以上は適尚でなく、実際的には９
００ｎｍから１ｌ１００ｎ の範囲の波長の光を投射で
きる光源が最適である。
第４８及び第５図はそれぞれ本発明の実施例を示すもの
で、近赤外交流発光手段Ｕ１ｔＧを備えた場合である。
で、近赤外交流発光手段Ｕ１ｔＧを備えた場合である。
には発光源電流発生回路で、この回路１０から発生した
矩形波電流が９４０ｍｍの近赤外発光ダイオード１！に
供給され、このダイオード１２によ抄９４０ｎｍの近赤
外光を断続発生する。この近赤外光は光学窓１４を通っ
て検水１６中に入射し、検水１６中の懸濁物８８Ｋｉｌ
！ｌＫされ再び光学１１Ｈ４を通って、受光素子（ホト
タイオード）「に入射される。このホトダイオード１８
に入射する光量は懸濁物量に比飼しており、このホトダ
イオード１からの出力を交流成分検出回路加で交流成分
のみを検出し、この検出回路加の出力を整流回路ｎで整
流し、出力回路Ｎを介して出力を取り出す。前述したよ
うに、この回路構成によれは交流成分検出回路１０によ
り変流成分のみを検出しているので、例え外部の光が受
光素子に入射しても直流レベル的に関与するだけなので
１差とはならない。
矩形波電流が９４０ｍｍの近赤外発光ダイオード１！に
供給され、このダイオード１２によ抄９４０ｎｍの近赤
外光を断続発生する。この近赤外光は光学窓１４を通っ
て検水１６中に入射し、検水１６中の懸濁物８８Ｋｉｌ
！ｌＫされ再び光学１１Ｈ４を通って、受光素子（ホト
タイオード）「に入射される。このホトダイオード１８
に入射する光量は懸濁物量に比飼しており、このホトダ
イオード１からの出力を交流成分検出回路加で交流成分
のみを検出し、この検出回路加の出力を整流回路ｎで整
流し、出力回路Ｎを介して出力を取り出す。前述したよ
うに、この回路構成によれは交流成分検出回路１０によ
り変流成分のみを検出しているので、例え外部の光が受
光素子に入射しても直流レベル的に関与するだけなので
１差とはならない。
ところで、水質の監視に際して、例えば特殊な工場排水
ではその排液の色の変化が大きい場合があり、こうした
場合には検水中の８ｓ量だけでなくその色度色相の変化
も必敦となる。また、河川。
ではその排液の色の変化が大きい場合があり、こうした
場合には検水中の８ｓ量だけでなくその色度色相の変化
も必敦となる。また、河川。
湖沼、海域等では、微生物相の肇化によって、懸濁物の
色相９色度の変化を生ずる場合があり、極嘲な例で妹、
赤潮の発生、藻類の異常発生の場合には色相６色度の変
化は大きい。
色相９色度の変化を生ずる場合があり、極嘲な例で妹、
赤潮の発生、藻類の異常発生の場合には色相６色度の変
化は大きい。
従って、水質の監視上濁度のみならず検水の色相０色度
の変化も同時に知ることが重要である。
の変化も同時に知ることが重要である。
上記の点に僑み、検水および懸濁−の色°に影響されな
い濁度出力および必ｌ！に応じて検水、＋ａ濁物の色度
色相の変化を表わす出方とを同時に得ることを可能にし
たのが他の実施例であり、第ａｍＫ示す。
い濁度出力および必ｌ！に応じて検水、＋ａ濁物の色度
色相の変化を表わす出方とを同時に得ることを可能にし
たのが他の実施例であり、第ａｍＫ示す。
第６図は本発明の他の実施例のブ冑ツク図であり、第４
図と同一符号は同一物を示しその説明は省略する。
図と同一符号は同一物を示しその説明は省略する。
嬉５図は第４図に示される波長７００〜２０００ｎｍの
近赤外交流発光手段ｔＴｌ’ｔＧの他に必１！に応じて
動作させゐ可視光交流発生手段マ０を設けたものである
。可視光交流発生手段ＶＧとして実施例では近赤外交流
発光手段ＵＦＩＧと同様に発光源電流発生回路Ｘと、こ
の回路Ｘからの矩形波電流が供給される可視光発光ダイ
オード澹と、このダイオードΩからの入射光Ｆｌｉ’が
光学ＩＩ １４を通して検水謔中の懸濁物Ｓ８に入射し
てそのＩｋｍ、されゐ光が入射される受光素子（ホトダ
イオード）Ｓと、このホトダイオード調からの出力の交
流成分のみを検出する交流成分検出回路Ｘと、この回路
舅の出力を整流１する整流回路舅とから構成されている
。＃は整流回路詔の後段に設けられた演算回路であって
。
近赤外交流発光手段ｔＴｌ’ｔＧの他に必１！に応じて
動作させゐ可視光交流発生手段マ０を設けたものである
。可視光交流発生手段ＶＧとして実施例では近赤外交流
発光手段ＵＦＩＧと同様に発光源電流発生回路Ｘと、こ
の回路Ｘからの矩形波電流が供給される可視光発光ダイ
オード澹と、このダイオードΩからの入射光Ｆｌｉ’が
光学ＩＩ １４を通して検水謔中の懸濁物Ｓ８に入射し
てそのＩｋｍ、されゐ光が入射される受光素子（ホトダ
イオード）Ｓと、このホトダイオード調からの出力の交
流成分のみを検出する交流成分検出回路Ｘと、この回路
舅の出力を整流１する整流回路舅とから構成されている
。＃は整流回路詔の後段に設けられた演算回路であって
。
波長７００〜２０００ｎｍ の近赤外交流発光手Ｉ！ｋ
ＵＩｊＧからの濁り出力で、に対応した出カムと可視交
流発光手段ＶＧの整流後の出力Ｂを用いて演算を行い色
度１色相信号ｆ、を出力するためのものである・次にこ
の演算回路Φの内容について詳述する。
ＵＩｊＧからの濁り出力で、に対応した出カムと可視交
流発光手段ＶＧの整流後の出力Ｂを用いて演算を行い色
度１色相信号ｆ、を出力するためのものである・次にこ
の演算回路Φの内容について詳述する。
ある濁度ＮＦＩえば約２０Ｆ’ｒＵ、ホルマジン溶ｆｉ
ｌ）における緑色インクを添加した場合の出力変動は＄
１１ａ（ｂｌに示されるようＫなる。ＸＫよって示され
るように近赤外光を使った測定ではほとんど出力変動が
な（ＹＫよって示されるように例えばタンンダステンラ
ンプを光源とした可視白色光を使った測定では、色が濃
くなるに従って出力が図のように変化している。従って
、第５図に示される演算回路＃により例えば割算郷の演
算を行なえば着色の強度変化を表わすことができる。
ｌ）における緑色インクを添加した場合の出力変動は＄
１１ａ（ｂｌに示されるようＫなる。ＸＫよって示され
るように近赤外光を使った測定ではほとんど出力変動が
な（ＹＫよって示されるように例えばタンンダステンラ
ンプを光源とした可視白色光を使った測定では、色が濃
くなるに従って出力が図のように変化している。従って
、第５図に示される演算回路＃により例えば割算郷の演
算を行なえば着色の強度変化を表わすことができる。
このことは波長９４０ｎｌｌの近赤外を用いた票６図（
′ｂ）および（ａｔを参照すれば理解されるように、着
色のない場合の出力をｉｏｏ ＊とすれば嬉す図におけ
るムおよび１を演算の例として割算Ｖムを行つた結果を
プロットすると第６（ｂｌおよび（。）の！のようにな
る。このように例えば縁および青色インクの添加皺に対
して色度色相信号出力は縞６図０）および（ｃｌのＹの
ような変化特性となるため、検水中の色度色相変化を第
５図の演算回路−によって知ることができる。
′ｂ）および（ａｔを参照すれば理解されるように、着
色のない場合の出力をｉｏｏ ＊とすれば嬉す図におけ
るムおよび１を演算の例として割算Ｖムを行つた結果を
プロットすると第６（ｂｌおよび（。）の！のようにな
る。このように例えば縁および青色インクの添加皺に対
して色度色相信号出力は縞６図０）および（ｃｌのＹの
ような変化特性となるため、検水中の色度色相変化を第
５図の演算回路−によって知ることができる。
本発明は上記のようであるため、従来の濁度計に比較し
て色度色相に影響されない懸濁物質量と相関があり色度
２色相に影響されない濁度出力を得ることが出来る。さ
らに必要に応じて同時に検水の色度９色相の変化を表わ
す出力の両方をも得ることができるため、色相１色度の
変化のある水質の監視も行うことができる。従って、工
場排水の智色の状態、懸濁物置の監視を行うことが可能
となると共に湖沼、海域における赤潮−生勢の黴生物補
の変化を常時監視することがで会る。またなお、前記光
源は指定範囲ならばスペクトル分布が広くても狭くても
よい、また、長波長領域の光を発光する光源を用い、フ
ィルタによ）指定範１１ＩＩＩＬ外をカットして使用す
る構成としてもよい・以上のように本発明によれば、波
長７ＱＱｎｗｋ〜２（１００ｎｍ Ｋ ！ａ ｉｉ！
Ｌ／た光源を用いるようにしたので。
て色度色相に影響されない懸濁物質量と相関があり色度
２色相に影響されない濁度出力を得ることが出来る。さ
らに必要に応じて同時に検水の色度９色相の変化を表わ
す出力の両方をも得ることができるため、色相１色度の
変化のある水質の監視も行うことができる。従って、工
場排水の智色の状態、懸濁物置の監視を行うことが可能
となると共に湖沼、海域における赤潮−生勢の黴生物補
の変化を常時監視することがで会る。またなお、前記光
源は指定範囲ならばスペクトル分布が広くても狭くても
よい、また、長波長領域の光を発光する光源を用い、フ
ィルタによ）指定範１１ＩＩＩＬ外をカットして使用す
る構成としてもよい・以上のように本発明によれば、波
長７ＱＱｎｗｋ〜２（１００ｎｍ Ｋ ！ａ ｉｉ！
Ｌ／た光源を用いるようにしたので。
着色の影響を受けることがなくなるとともに、色調変化
のよく生じる検水についても長期間無保守で正確に測定
できる。ｔた。藻の発生による出力変化（感度劣化）が
なくなり、保守が容ＡＫなる。
のよく生じる検水についても長期間無保守で正確に測定
できる。ｔた。藻の発生による出力変化（感度劣化）が
なくなり、保守が容ＡＫなる。
罠に、必要に応じて色ｌｕｌ＆も測定できるといった利
点もある。
点もある。
第１図は着色による透過率の変化の程度を説明する特性
図、第２図はタングステンランプの液長特性図、第３図
はクロロフィルの吸収スペクトル特性図、第４図及び第
５図は本発明の実施例を示すブロック図、＠６図（１１
、（ｔ＋ｌ ＃ （０１は出力変化を示す特性曲線図で
ある。 １０ 、３０・・発光源電流発生回路、ｔｘ、ｘＩ・・
・発光ダイオード、１４・・光学窓、１６・・・検水、
Ｕ、＃・・・受光ダイオード、加、３５・・・交流成分
検出回路、−・・・演算回路。 第３図 八ｆｎｒｎ） 第５図 ｎ
図、第２図はタングステンランプの液長特性図、第３図
はクロロフィルの吸収スペクトル特性図、第４図及び第
５図は本発明の実施例を示すブロック図、＠６図（１１
、（ｔ＋ｌ ＃ （０１は出力変化を示す特性曲線図で
ある。 １０ 、３０・・発光源電流発生回路、ｔｘ、ｘＩ・・
・発光ダイオード、１４・・光学窓、１６・・・検水、
Ｕ、＃・・・受光ダイオード、加、３５・・・交流成分
検出回路、−・・・演算回路。 第３図 八ｆｎｒｎ） 第５図 ｎ
Claims (1)
- （１）快水の？一度を光源と受光器を用いて光学的に検
出する装置において、前記光源に波長７００ｎｍ〜２０
００ｎ＋ｎの光を投射できる光源を用いたことを特徴と
する光学式懸濁物質Ｓ度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060773A JPS58178243A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 光学式懸濁物質濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060773A JPS58178243A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 光学式懸濁物質濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178243A true JPS58178243A (ja) | 1983-10-19 |
| JPH0125017B2 JPH0125017B2 (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=13151936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57060773A Granted JPS58178243A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 光学式懸濁物質濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178243A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6297946U (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | ||
| JPS6297947U (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | ||
| JPS62186054U (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-26 | ||
| JP2014202649A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 日本電信電話株式会社 | 微細藻類の濃度決定方法、装置およびプログラム |
| JP2019174378A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | オルガノ株式会社 | 成分濃度の測定方法および測定装置、ならびに水処理方法および水処理装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6672876B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2020-03-25 | 栗田工業株式会社 | 接液部材への付着物検出装置及び検出方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52104179A (en) * | 1976-02-26 | 1977-09-01 | Waseda Setsutoringu Kk | Method of measuring concentration of heavy turbid solution |
| JPS56117342U (ja) * | 1980-02-09 | 1981-09-08 | ||
| JPS56117343U (ja) * | 1980-02-09 | 1981-09-08 |
-
1982
- 1982-04-12 JP JP57060773A patent/JPS58178243A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52104179A (en) * | 1976-02-26 | 1977-09-01 | Waseda Setsutoringu Kk | Method of measuring concentration of heavy turbid solution |
| JPS56117342U (ja) * | 1980-02-09 | 1981-09-08 | ||
| JPS56117343U (ja) * | 1980-02-09 | 1981-09-08 |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6297946U (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | ||
| JPS6297947U (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | ||
| JPS62186054U (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-26 | ||
| JP2014202649A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 日本電信電話株式会社 | 微細藻類の濃度決定方法、装置およびプログラム |
| JP2019174378A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | オルガノ株式会社 | 成分濃度の測定方法および測定装置、ならびに水処理方法および水処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0125017B2 (ja) | 1989-05-16 |
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