JPS61253446A - 揚油等の液純度検知方法およびその検知装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は揚油等の液純度度合を検知する方法およびその
検知に好適する検知装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、スナックフライ食品例えばフライドポテト、フラ
イドチキン等を取り扱うレストラン、特にファーストフ
ーズショップでは、フライ数量が多くしかも揚油を長時
間加温状態にしておくため。

揚油の劣化が著しく、揚油の補充、交換を頻繁に行なう
必要がある。

しかしながら、従来その劣化度合を簡単に調べる方法は
少なく、現状ではその判断を勘に頼っているため、フラ
イ食品の味の均一化が図れず、各店舗毎に味が異なると
いう営業上好ましくない結果をもたらしていた。

また９店舗毎に揚油の使用量が異なり、適切な材料管理
を図れないという問題点があった。

本発明者は、揚油として用いられる油脂等の液純度の低
下が進むと、二重結合が減少し、長鎖酸が分解されて短
鎖状の分子構造に変化しさらに分子量の増加から粘度上
昇を引き起こし、その結果として揚油の屈折率が増加す
るという現象に着目し、揚油等の液純度の度合を光学的
方法により面倒な作業を要せずに的確かつ簡単に検知で
きることを見い出した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、的確かつ簡単に、適宜液体の純度を検知でき
る揚油等の液純度検知方法およびその検知装置を得るも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するための本発明の液純度検知
方法は、光ファイバの途中の少なくともクラッドを除去
して露出させたコアに被検知液を直接接触させた状態で
その光ファイバに発光素子から光を伝播させ、その光フ
ァイバの出光端でその伝播光を電気信号に変換し、予め
そのコアに標準油脂を直接接触させる際に得られる電気
信号を標準信号として実際の検知時の被検知液に基づく
電気信号とのレベル差を比較し、その比較結果を表示手
段で表示して揚油の劣化を検知するものである。

〔作　用〕

一般に、揚油等の屈折率は光ファイバのクラッドのそれ
より小さく、かつ油脂が劣化すると屈折率も大きくなる
ので、コアに油脂を接触させると接触部分においては臨
界角がクラッドを有する光ファイバよりも小さくなるう
え、液純度の程度によってそれが大きい方向へ変化する
。

そのため上述したような手段によれば、途中の臨界角の
小さな部分において、光フアイバ中を伝播する光がコア
中から外部へ屈折しながら放射され易くなり、臨界角の
変化によってその放射光量も変化して光ファイバの出光
端の光量が大光端よりも小さくすることが可能となると
ともに、劣化に応じて新油の時よりも光量が次第に小さ
くなる。

従って、新油時の出光端の光量を基準値として検知時の
出光端の光量を比較すれば、劣化の度合が分かる。

〔実　施　例〕

以下本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は本発明の揚油等の液純度検知方法
に用いる検知装置の一実施例を示すものである。

まず、制御器１から１本の光ファイバ３が導出され、途
中が湾曲されてループ状となって再び制御器１に戻され
ている。

この光ファイバ３は、従来公知の例えば多モード、ステ
ップ形のものであり、ループ状部途中に形成された直線
部分ではクラッド７が適当な長さで除去され、コア５が
露出している。すなわち。

露出したコア５の前後で光ファイバ３が湾曲している。

光ファイバ３は、後述するように揚油中に浸漬する関係
上、それ自体を耐熱性のものとするか。

または金属箔等で被覆して保護しである。金属箔で被覆
する場合には、ｆｔ出されたコア５に揚油が接触するよ
うに隙間等を設ける等の工夫の必要がある。もっとも９
石英を用いた光ファイバ３では耐熱性の心配は生じ難い
。

光ファイバ３の両端は、制御器１内において。

第２図に示すように９発光素子および受光素子に接続さ
れている。

すなわち、光ファイバ３の一端（大光端）には。

光ファイバ３に対して光を伝播する発光ダイオード９が
、また光ファイバ３の他端（出光端）には伝播されて来
た光を受光して電気信号に変換するｃｄｓ光導電セル１
１が各々対向して配置されている。この光導電セル１１
は、フォト・ダイオードやフォト・トランジスタであっ
てもよい。

発光ダイオード９には増幅器１３を介して発振器１５が
接続され２発振器１５よりの発振信号によって発光ダイ
オード９が間欠的に発光する。

他方、光導電セル１１には増幅器１７を介して同期式検
波器１９が接続され、光導電セル１１の出力電圧が検波
器１９によって発振器１５の発振周期に同期して検波さ
れ、その検波電圧がメモリ回路２１および比較回路２３
に出力されるようになっている。

メモリ回路２１は、露出したコア５に新しい揚油を付着
させた場合に、検波器１９から得られる信号（標準信号
）を、検知の予想される揚油の種類に応じて記憶する記
憶エリアを有し、それらの記憶内容を選択的に比較回路
２３へ出力する。

また、メモリ回路２１は、記憶される標準信号から各揚
油の使用限度レベルを演算して各限界値を記憶する機能
を有し、各限界値を後述するドライブ回路２９へ出力す
る。

さらに、メモリ回路２１は補正回路２５にも接続されて
おり、この補正回路２５ではコア５に水を付着させた場
合にメモリ回路２１に入力される信号レベルに基づき、
各揚油の種類に応じた標準信号相互が相対的に同じ間隔
の基準値に各々平行にスライド・アップ／ダウンされて
補正され、メモリ回路２１に記憶させるようになってい
る。

なお、このような補正を必要とする理由は、各構成要素
にばらつきや経時的変化があっても正確な検知を確保す
ることにあり、水界外にも空気等環境状態によって屈折
率の変化し難く、一般にも既知のものを用いることが可
能である。

この補正や比較回路２３へ出力する記憶内容の選択は、
第１図において制御器１の前面パネル１ａに配置された
切換スイッチ２７によってなされる。

比較回路２３は、検波器１９からの出力信号とメモリ回
路２１よりの標準信号のレベル（電圧）とを比較し、そ
れらの差に応じた出力をドライブ回路２９に出力するよ
うになっている。

このドライブ回路２９には、ディスプレー装置３１およ
びブザー３３が接続されている。

デスプレー装置３１は、第１図に示すように。

表示部として複数の発光体９例えば３個の緑色発光ダイ
オード３５ａ〜３５ｃと２個の赤色発光ダイオード３５
ｄ、３５ｅとを左右方向に一列状態で制ｍ器１の全面パ
ネル１ａに配置して形成されている。もちろん９発光ダ
イオードの代わりに７セグメントＬＥＤやアナログメー
タによって表示してもよい。

これら５個の発光ダイオード３５ａ〜３５ｅは。

ドライブ回路２゛９によって上記比較回路２３の比較に
よる出力信号に応じて左端から点燈するようになってお
り、左端の発光ダイオード３５ａより右端の発光ダイオ
ード３５ｅに行くに従って比較回路２３からの出力が大
きく、揚油の劣化が進行していることを示すようになっ
ている。

しかも、ドライブ回路２９は、メモリ回路２１からの限
界値信号を基準としてそのレベル以上の信号が比較回路
２３から入力されると、右側の２個の赤色発光ダイオー
ド３５ｄ、３５ｅとブザー３３が動作するように構成さ
れている。

従って、赤色発光ダイオード３５ｄ、３５ｅとブザー３
３が動作する場合には、揚油が劣化して液純度が限界値
を越え、その交換の必要なことを指示していることにな
る。

さらに、制御器１の前面パネル１ａにはテスト用ブツシ
ュスイッチ３７が備えられ、これをオンにすると、第２
図に示すように、検波器１９の出力がモニター回路３９
を介して入力され、デスプレー装置３１が動作し２本装
置が正常に機能するか否か確認できる。

次に、このような構成の検知装置を用いて本発明の揚油
等の液純度検知方法を説明する。

まず、光ファイバ３のコア５に水を付着させ。

常温下で光ファイバ３に光を伝播させ、その際の検波さ
れた信号レベルをメモリ回路２１に入力して補正用の基
準信号とする。

次に、大豆油、ゴマ油、菜種油、パーム油棄子の新油を
順次その新油を入れた容器３９に光ファイバ３を漬けた
後、引き上げてから常温下で得られる検波信号のレベル
をメモリ回路２１に記憶させる。

補正用の信号や各揚油の新油の屈折率に応じた信号レベ
ルの記憶は、切換スイッチ２７の切り換えによって順次
行う。

一般に新油の屈折率は以下のようになっている。

大豆油　：１．４７１〜１．４７５　（２５℃）ゴマ油
　：１．４７１〜１．４７２（２５℃）菜種油　：１．
４７０〜１．４７４　（２５℃）バーム油：１．４４９
〜１゜４５５（５０℃）ついで、揚油の劣化を調べる必
要が生じた場合には、検知する種類の揚油に合わせて切
換スイッチ２７を切り換え、その揚油の入った容器３９
に光ファイバ３を漬けた後に引き上げ、常温下で光ファ
イバ３を伝播する光を検波して比較回路２３に出力する
。

なお、この動作に先立って光ファイバ３のコア５に水を
付着させ、上述したようにメモリ回路２１中の基準信号
を補正するとよい。

この場合１例えば石英を用いた光ファイバ３にあっては
、コア５の屈折率が１．５でクラッド７はそれより１％
小さい１．４８５程度に選定されているから、各揚油の
新油の屈折率は光ファイバ３のクラッド７のそれより小
さくなって、油脂の接触する部分においては第３図Ａの
如く臨界角が光ファイバ３のクラッド７におけるよりも
小さくなる。しかも、液純度の程度によってその屈折率
が大きくなり２例えば使用限界に達した大豆油の屈折率
は１．４８程度に大きくなるから、第３図Ｂの如くクラ
ッド７を被せた状態における臨界角へ近づく。つまり、
開口数（ＮＡ）が小さくなる方向に変移する。

また、露出させたコア５前後の光ファイバ３を湾曲させ
て伝播光の入射角を変えるので（便宜上。

第３図では光ファイバ３を直線状で示す）、光ファイバ
３の途中の臨界角の小さな部分において。

光フアイバ３中で伝播する光のうちその臨界角より小さ
いものは外部へ屈折しながら漏れ、光ファイバ３の出光
端の光量は入光端よりも小さくなり。

揚油の劣化に応じて外部へ放射される光の量が小さくな
って光ファイバ３の出光端の光量も大きくなる。

比較回路２３では、被検知油脂に基づく信号レベルとメ
モリ回路２１からの標準値と比較され。

差に応じた信号をデスプレイ装置２９へ出力する。

デスプレイ装置２９では、５個の発光ダイオード３５ａ
〜３５ｅのうち上記出力に応じてドライブ回路２７によ
って継続して点燈される。

従って、５個の発光ダイオード３５ａ〜３５ｅのうちの
いずれかが点燈しているかによって、揚油の劣化の度合
を一目瞭然に知ることができる。

特に、液純度の低下が進むと検知時の信号レベルと標準
信号レベルの差が大きくなるから、メモリ回路２１から
の限界値信号を基準として比較回路２３からそれより大
きな信号が入力されると。

赤色の発光ダイオード３５ｄ、３５ｅの点燈やブザー３
７が駆動し、揚油の使用限界が示されることになり、揚
油の交換を行わなければならないことが分かる。

第４図は本発明の他の例を示すものである。

すなわち、光ファイバ３の途中を円形に湾曲させ、その
全周または中程のクラッド７を除去してコア５を露出さ
せ、そのコア５に揚油を付着させて検知するものである
。

このような光ファイバ３を用いて、被検知油脂の低屈折
率側を検知しようとすると、臨界角が小さくなる方向る
変移するので、僅かの屈折率の変化によっても漏れる光
が変わって高い精度で検知できる利点がある。

なお、湾曲する径は、それをあまり小さくするとクラッ
ド７のある部分で光ファイバ３の曲げ損失が大きくなる
から、コア５の直径の２０〜５０倍程度が好ましい。

さらに、第５図は本発明の別の実施例を示す図であり、
光ファイバ３にあってクラッド７のみならずコア５も例
えば断面７字型に除去してなる光ファイバ３を用い、そ
の除去部に油脂を付着させて検知するものである。

このように、コア５の一部除去すると、伝播する光がコ
ア５の外へ分散するように拡がるが、コア５に付着した
揚油によってその分散する角度が変化し、再びコア５内
に戻る光量に変化が生じるとともに、その油脂の純度変
化に伴う屈折率の変化によって光ファイバ３の出光端で
の光量も変わる。

このような本発明の揚油等の液純度検知方法では、光フ
ァイバ３の途中においてコア５に揚油を付着させて光の
漏れを生じさせ、その光フアイバ３内を伝播する光量を
標準値と比較してその差から揚油の劣化を検知するが、
揚油はクラッド７のみを除去して露出させたコア５に付
着させるのみならず、コア５も除去してその除去部に揚
油を付着させ、その揚油の劣化に伴ってコア５から外部
へ漏れる光の変化量に基づき、標準値と比較して検知す
れば本発明の目的達成が可能である。

また、上述した実施例では、光ファイバ３を容器３９内
の揚油に漬けてから引き上げ、常温下で検知した。

しかし９本発明ではこれに限定されるものではなく、揚
油に漬けたまま検知してもよく、光ファイバ３のコア５
に揚油を接触させた状態で検知すればよい。そして、光
ファイバ３における揚油の接触部は、第１図および第３
図に示すように、クラッド７を除去しただけのコア部で
あってもよいし、第４図のようにクラッド７とコア５を
除去した除去部であってもよい。

もっとも、使用中もしくは使用後間もない揚油の温度は
高いううえその温度もまちまちであるから、光ファイバ
３を引き上げて常温下で検知する方が、正確さを確保し
易い観点から好ましい。

なお１本発明においては１例えば揚油の劣化というよう
な液純度の他、液中に溶けた砂糖等の含有率を測る糖度
、ジュース等における天然果汁含有率等の液純度の検知
に好適する。さらに、光ファイバを構成するコアの屈折
率によって種々の屈折率を有する液の純度の検知が可能
である。

〔発明考案の効果〕

以上説明したように本発明の揚油等の液純度検知方法は
、−々揚油を採油することなく揚油等の液の純度を的確
かつ簡単に、ｉ！！Ｌ時または常時に検知できる。

【図面の簡単な説明】

知方法に用いる装置を示す図、第３図Ａ、　　Ｂは本発
明の詳細な説明する図、第４図および第５図は本発明の
他の実施例に用いる光ファイバを示す図である。 １・・・・・・・制御器 ３・・・・・・・光ファイバ ５・・・・・・・コア ７・・・・・・・クラッド ９・・・・・・・発光素子（発光ダイオード）１１・・
・・・・・受光素子（光導電セル）１５・・・・・・・
発振器 １９・・・・・・・検波器 ２１・・・・・・・メモリ回路 ２３・・・・・・・比較回路 ２７・・・・・・・切換スイッチ ２９・・・・・・・ドライブ回路 ３１・・・・・・・デスプレー回路 ３３・・・・・・・ブザー ３５８〜３５ｅ・・発光ダイオード ３９・・・・・・・容器 特許出願人　　四　方　１）美　雄 第１図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの途中のクラッドを除去して露出させ
   たコアに被検知液を接触させた状態で前記光ファイバに
   発光素子から光を伝播させ、 前記光ファイバの出光端でその伝播光を電気信号に変換
   し、 予め前記コアに標準液を接触させる際に得られる電気信
   号を標準信号として前記被検知液に基づく電気信号との
   レベル差を比較し、 その比較結果を表示手段で表示することを特徴とする揚
   油等の液純度検知方法。
2. （２）前記コアに前記被検知液を付着させるとともに常
   温下で光を伝播させて検知する特許請求の範囲第１項記
   載の揚油等の液純度検知方法。
3. （３）前記光ファイバを少なくとも部分的に湾曲させ、
   その湾曲部の途中のクラッドを除去して露出させたコア
   に前記被検知液を接触させて検知する特許請求の範囲第
   １項もしくは第２項記載の揚油等の液純度検知方法。
4. （４）露出させた前記コアの一部を除去し、その少なく
   とも除去部に前記被検知液を接触させて検知する特許請
   求の範囲第１項〜第３項いずれか１項記載の揚油等の液
   純度検知方法。
5. （５）途中の少なくともクラッドを除去してコアを露出
   させて被検知液の接触部を形成した光ファイバと、 この光ファイバの一端に接続され前記光ファイバに光を
   伝播する発光素子と、 前記光ファイバの他端に接続され前記光ファイバを伝播
   する光を電気信号に変換する受光素子と、この受光素子
   からの電気信号と、予め設定された標準信号とを比較し
   てその差に対応した信号を出力する比較手段と、 この比較手段からの出力を表示する表示手段と、を具備
   してなることを特徴とする揚油等の液純度検知装置。
6. （６）前記接触部が、湾曲された前記光ファイバのその
   湾曲部の途中に形成された特許請求の範囲第５項記載の
   揚油等の液純度検知装置。
7. （７）前記接触部が、露出させた前記コアの一部を除去
   して形成された特許請求の範囲第５項もしくは第６項記
   載の揚油等の液純度検知装置。