JPS618648A - 光フアイバ検出器 - Google Patents
光フアイバ検出器Info
- Publication number
- JPS618648A JPS618648A JP59130271A JP13027184A JPS618648A JP S618648 A JPS618648 A JP S618648A JP 59130271 A JP59130271 A JP 59130271A JP 13027184 A JP13027184 A JP 13027184A JP S618648 A JPS618648 A JP S618648A
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- JP
- Japan
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- probe
- light
- optical fiber
- detection
- opening
- Prior art date
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- Pending
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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
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は投光用および受光用の光ファイバを隣接させて
対象物に向けてセットした光検出器に関するものである
。
対象物に向けてセットした光検出器に関するものである
。
投光用および受光用の光ファイバを隣接してセット口た
プローブを対象物に向け、対象物がらの反射を検出して
出力する、いわゆるホトニックセンサと呼ばれる光検出
装置は公知である。このようなホトニックセンサは、対
象物の位置、変位、反射率等の測定に用いられる他、流
体試料の濃度、濁度、螢光等の測定にも用いられ、この
場合にはプローブ先端を製造ラインのパイプあるいはタ
ンク等に挿入するごとにより、製造ライン中の試料の濃
度変化を連続的に検出して電気出力として取り出すこと
ができ、製造ラインのプロセス制御に利用することがで
きる。
プローブを対象物に向け、対象物がらの反射を検出して
出力する、いわゆるホトニックセンサと呼ばれる光検出
装置は公知である。このようなホトニックセンサは、対
象物の位置、変位、反射率等の測定に用いられる他、流
体試料の濃度、濁度、螢光等の測定にも用いられ、この
場合にはプローブ先端を製造ラインのパイプあるいはタ
ンク等に挿入するごとにより、製造ライン中の試料の濃
度変化を連続的に検出して電気出力として取り出すこと
ができ、製造ラインのプロセス制御に利用することがで
きる。
第２図はそのような濃度測定の原理図であって、光源１
から出た光は光ファイバ２を伝搬し、プローブ乙の開口
面４よりパイプラインまたはタンク内の試料５内に照射
される。照射光は試料５内の粒子によって散乱され、開
口面４に開口している受光用の光ファイバ乙に達し、該
光フアイバ上を伝搬し、それぞれ特定波長だけ通過せし
める干渉フィルタ７を介して受光素子８によって電気信
号に変換される。変換された電気信号は増幅器９を経て
演算回路１４により出力１５として外部に取り出され、
表示、制御等に利用される。併設されている光ファイバ
１０、干渉フィルタ１１、受光素子１２および増幅器１
ろのラインは測定光に対する参照光用で、光路特性の補
正、波長特性の演算等に利用され、測定対象物あるいは
測定方法によっては必ずしも必要としない。
から出た光は光ファイバ２を伝搬し、プローブ乙の開口
面４よりパイプラインまたはタンク内の試料５内に照射
される。照射光は試料５内の粒子によって散乱され、開
口面４に開口している受光用の光ファイバ乙に達し、該
光フアイバ上を伝搬し、それぞれ特定波長だけ通過せし
める干渉フィルタ７を介して受光素子８によって電気信
号に変換される。変換された電気信号は増幅器９を経て
演算回路１４により出力１５として外部に取り出され、
表示、制御等に利用される。併設されている光ファイバ
１０、干渉フィルタ１１、受光素子１２および増幅器１
ろのラインは測定光に対する参照光用で、光路特性の補
正、波長特性の演算等に利用され、測定対象物あるいは
測定方法によっては必ずしも必要としない。
このような光ファイバを用いた検出器のプローブをタン
クまたはバイブラインに取り付けてプロセス制御を行う
場合、開口面が汚れてくると検出の感度が低下し、つい
には測定不能な状態になるので、開口面の洗浄が必要と
なる。
クまたはバイブラインに取り付けてプロセス制御を行う
場合、開口面が汚れてくると検出の感度が低下し、つい
には測定不能な状態になるので、開口面の洗浄が必要と
なる。
しかしながら、プロセスラインのバイブやタンク等に取
り付けたま＼で開口面を洗浄することは極めて困難で、
プローブに洗浄機構を設けることは不可能ではないにし
ても複雑な構造となり、バイブ等の狭い部分では洗浄機
構付のプローブ自体の取り付けが困難となるおそれがあ
る。また、この様な洗浄機構はそれ自体保守管理が必要
となる。
り付けたま＼で開口面を洗浄することは極めて困難で、
プローブに洗浄機構を設けることは不可能ではないにし
ても複雑な構造となり、バイブ等の狭い部分では洗浄機
構付のプローブ自体の取り付けが困難となるおそれがあ
る。また、この様な洗浄機構はそれ自体保守管理が必要
となる。
従って、光ファイバを用いた従来の検出器においては、
プローブの開口面の洗浄のためにはその都度プローブを
取外す必要があり、そのため光検出器を゛プロセス制御
に用いることは事実上困難であった。また、従来の光検
出器ではプローブの先端の開口面より、プローブ軸方向
に投射光が放射されるので、バイブ等の側面からプロー
ブを挿入して取り付けられた場合、パイプ壁面からの反
射光がノイズとして受光され、測定精度に影響を与える
おそれがあった。プ凸−ブを曲げて、開口面をバイブの
軸方向に向けることは、プローブの取り付は上の問題が
あり、また、プローブ内の光ファイバの曲りによる伝搬
光のベンゾ、ングロスを生ずるおそれがある。
プローブの開口面の洗浄のためにはその都度プローブを
取外す必要があり、そのため光検出器を゛プロセス制御
に用いることは事実上困難であった。また、従来の光検
出器ではプローブの先端の開口面より、プローブ軸方向
に投射光が放射されるので、バイブ等の側面からプロー
ブを挿入して取り付けられた場合、パイプ壁面からの反
射光がノイズとして受光され、測定精度に影響を与える
おそれがあった。プ凸−ブを曲げて、開口面をバイブの
軸方向に向けることは、プローブの取り付は上の問題が
あり、また、プローブ内の光ファイバの曲りによる伝搬
光のベンゾ、ングロスを生ずるおそれがある。
従来のホトニックセンサにおいては、プローブ先端に光
ファイバの開口面があり、それがそのまま、あるいは保
護のガラス板を介して検出面となっているが、この検出
面がプローブの側面にあれば・上記の問題点は解決され
る。即ち、プローブの側面に沿って洗浄装置を移動させ
たり、あるいはプローブ自体を封止状態で軸方向に動か
すことにより、洗浄具と検出面とを相対的に摺動させて
、検出面の汚れをこすり落すことができる。
ファイバの開口面があり、それがそのまま、あるいは保
護のガラス板を介して検出面となっているが、この検出
面がプローブの側面にあれば・上記の問題点は解決され
る。即ち、プローブの側面に沿って洗浄装置を移動させ
たり、あるいはプローブ自体を封止状態で軸方向に動か
すことにより、洗浄具と検出面とを相対的に摺動させて
、検出面の汚れをこすり落すことができる。
本発明は従来のプローブの先端に、光束を側方に変換せ
しめる鏡面をもった光透過部材を取り付けることにより
、プローブの光フアイバ開口部がらの光束を側方に投光
、受光せしめることにより、この問題を解決したもので
ある。
しめる鏡面をもった光透過部材を取り付けることにより
、プローブの光フアイバ開口部がらの光束を側方に投光
、受光せしめることにより、この問題を解決したもので
ある。
即ち本発明は、投光用および受光用の光ファイバ束の端
部が隣接して開口しているプローブと；該プローブの開
口面に密着された光透過部材とを備えた光フアイバ検出
器において：前記光透過部材には、前記プローブの開口
面と対向する面に光束を９０°前後偏向するための鏡面
を設けたことを特徴とする光フアイバ検出器である。
部が隣接して開口しているプローブと；該プローブの開
口面に密着された光透過部材とを備えた光フアイバ検出
器において：前記光透過部材には、前記プローブの開口
面と対向する面に光束を９０°前後偏向するための鏡面
を設けたことを特徴とする光フアイバ検出器である。
第１図は本発明の光フアイバ検出器の概念図で、円柱状
のプローブ３内に投光用および受光用の光ファイバが混
在した断面ドーナツ状の光ファイバ束２１が収容され、
該光ファイバ束２１の端部がプローブの前端の開口面４
で開口している。開口面にはプローブ６と同径の光透過
部材２２が保護端２６と共に取り付けられている。光透
過部材２２は、例えばガラス等の透明体でプローブ３、
の開口面４に密着し、開口面４に対向する面は光ファイ
バ束２１からの光束を側方に変換させる鏡面２４を形成
している。鏡面２４の角度はプローブ乙の軸方向に対し
てほぼ９ｏ０が好ましく、光ファイバ束の開口端からの
光束は光透過部材内を通って鏡面２４で全反射して、光
透過部材２２の側面の検出面２５から外部へ放射される
。鏡面２４における反射は光透過部材内面における全反
射が利用されるが、その入射光角度には巾があるので、
全反射を確実にするため、鏡面の外面はアルミ蒸着また
は銀鏡反応等により銀鏡処理を施すことが好ましい。、
あるいは鏡面角度を光束入射角に応じて変えた曲面にす
ることにより、全反射角度を確実にすることもできる。
のプローブ３内に投光用および受光用の光ファイバが混
在した断面ドーナツ状の光ファイバ束２１が収容され、
該光ファイバ束２１の端部がプローブの前端の開口面４
で開口している。開口面にはプローブ６と同径の光透過
部材２２が保護端２６と共に取り付けられている。光透
過部材２２は、例えばガラス等の透明体でプローブ３、
の開口面４に密着し、開口面４に対向する面は光ファイ
バ束２１からの光束を側方に変換させる鏡面２４を形成
している。鏡面２４の角度はプローブ乙の軸方向に対し
てほぼ９ｏ０が好ましく、光ファイバ束の開口端からの
光束は光透過部材内を通って鏡面２４で全反射して、光
透過部材２２の側面の検出面２５から外部へ放射される
。鏡面２４における反射は光透過部材内面における全反
射が利用されるが、その入射光角度には巾があるので、
全反射を確実にするため、鏡面の外面はアルミ蒸着また
は銀鏡反応等により銀鏡処理を施すことが好ましい。、
あるいは鏡面角度を光束入射角に応じて変えた曲面にす
ることにより、全反射角度を確実にすることもできる。
第３図は第１図の組立の１例を示す斜視図で、プローブ
３、光透過部材２２および保護端２６がビス２６によっ
て一体に結合される。結合はビス以外に接着する方法で
もよい。
３、光透過部材２２および保護端２６がビス２６によっ
て一体に結合される。結合はビス以外に接着する方法で
もよい。
光透過部材２２の鏡面２４の形状は、光束を変換させる
形状であれば任意の形状をとり得るが、第４図に示すよ
うに円錐形を採用することにより、光透過部材側面の全
体を均一な検出面として用いることができる。第５図は
稜形の鏡面を用いた例で、この様な鏡面を用いることに
より、特定方向の光検出を行うことができる。
形状であれば任意の形状をとり得るが、第４図に示すよ
うに円錐形を採用することにより、光透過部材側面の全
体を均一な検出面として用いることができる。第５図は
稜形の鏡面を用いた例で、この様な鏡面を用いることに
より、特定方向の光検出を行うことができる。
プローブの光フアイバ開口面における光ファイバ束の配
列も任意である。第６〜８図はプローブ開口面の各種の
例を示し、第６図は投光用光ファイバと受光用光ファイ
バとが混在して開口している例を示し、第７図は特定方
向の光検出を行うために、プローブ開口面の特定部分に
光フアイバ開口端を設けた例を示す。第８図は投光用光
ファイバと受光用光ファイバをそれぞれ同心円状に分離
して開口せしめた例を示す。特定方向の光検出を行うた
めには第６図または第８図のような開口面と第５図に示
す稜形鏡面の組合わせによって行ってもよいし、第７図
の分割された開口面と第４図の円錐鏡面とを組合わせて
もよいが、第７図の分割開口面と第５図の稜形鏡面との
組合わせにより光検出方向を更に特定化することができ
る。
列も任意である。第６〜８図はプローブ開口面の各種の
例を示し、第６図は投光用光ファイバと受光用光ファイ
バとが混在して開口している例を示し、第７図は特定方
向の光検出を行うために、プローブ開口面の特定部分に
光フアイバ開口端を設けた例を示す。第８図は投光用光
ファイバと受光用光ファイバをそれぞれ同心円状に分離
して開口せしめた例を示す。特定方向の光検出を行うた
めには第６図または第８図のような開口面と第５図に示
す稜形鏡面の組合わせによって行ってもよいし、第７図
の分割された開口面と第４図の円錐鏡面とを組合わせて
もよいが、第７図の分割開口面と第５図の稜形鏡面との
組合わせにより光検出方向を更に特定化することができ
る。
本発明の光フアイバ検出器はプローブの開口面に取り付
けられた光透過部材によって、光検出を行う試料に対す
る投受光が、光透過部材の側面の検出面で行われるので
、検出面の洗浄が極めて容易である。
けられた光透過部材によって、光検出を行う試料に対す
る投受光が、光透過部材の側面の検出面で行われるので
、検出面の洗浄が極めて容易である。
第９図は本発明の光検出器の洗浄機構の１例を示す断面
図で、プローブ３は容器壁ろ１に固定された取付管３２
内に弾性体の０リング３乙によってシールされ、かつ、
摺動自在に挿入される。取付管先端部には弾性体のＶ
ＩＪソング４がプローブの外壁に接してはめ込まれてい
る。プローブ先端に取り付けられた光透過部材２２は、
取付管６２の先端部より試料内に突出して光検出が行わ
れる。
図で、プローブ３は容器壁ろ１に固定された取付管３２
内に弾性体の０リング３乙によってシールされ、かつ、
摺動自在に挿入される。取付管先端部には弾性体のＶ
ＩＪソング４がプローブの外壁に接してはめ込まれてい
る。プローブ先端に取り付けられた光透過部材２２は、
取付管６２の先端部より試料内に突出して光検出が行わ
れる。
検出面の洗浄を行うときにはプローブ３を軸方向に摺動
させて、光透過部材２２の側面の検出面２５の表面の汚
れをＶ ＩＪソング４の内側面でこすり落すことができ
る。他の例としては、プローブの外面に第９図のＶリン
グのような洗浄具を外部より操作して摺動せしめる様に
取り付けて、検出面の洗浄を行うことも可能である。
させて、光透過部材２２の側面の検出面２５の表面の汚
れをＶ ＩＪソング４の内側面でこすり落すことができ
る。他の例としては、プローブの外面に第９図のＶリン
グのような洗浄具を外部より操作して摺動せしめる様に
取り付けて、検出面の洗浄を行うことも可能である。
本発明の光検出器は、バイブ等に取り付けて測定を行う
場合に、パイプ内壁からの反射光によるノイズを防止す
ることができる。即ち、本発明の検出器では検出器の側
方で光検出が行われるので、検出器の対面の壁面からの
反射は実質的に検出面に入ってこない。更に、プローブ
開口面に第７図に示すような分割された光フアイバ開口
端を用いることにより、プローブ側方のパイプ内壁の反
射、光の受光を制限することができ、稜形鏡面の使用に
よっても同様の効果が得られ、バイブ内のパイプ軸方向
のみの光検出を行うことができる。
場合に、パイプ内壁からの反射光によるノイズを防止す
ることができる。即ち、本発明の検出器では検出器の側
方で光検出が行われるので、検出器の対面の壁面からの
反射は実質的に検出面に入ってこない。更に、プローブ
開口面に第７図に示すような分割された光フアイバ開口
端を用いることにより、プローブ側方のパイプ内壁の反
射、光の受光を制限することができ、稜形鏡面の使用に
よっても同様の効果が得られ、バイブ内のパイプ軸方向
のみの光検出を行うことができる。
本発明の光フアイバ検出器は簡単な構造でノイズの少な
い検出能力を有し、洗浄が容易であるので、製造ライン
に取り付けてプロセス制御に利用することができ、かつ
、保守が容易である。
い検出能力を有し、洗浄が容易であるので、製造ライン
に取り付けてプロセス制御に利用することができ、かつ
、保守が容易である。
第１図は本発明の光フアイバ検出器の概念図である。第
２図は光フアイバ検出器を用いた濃度測定の原理図であ
る。第３図は本発明の光フアイバ検出器の組立ての１例
を示す斜視図で、第４図および第５図は本発明の光フア
イバ検出器に用いられる光透過部材と保護端の組合わせ
の例を示す。 第６〜８図は本発明の光フアイバ検出器で用いられるプ
ローブの開口面での投受光用光ファイバの配列を例示し
たものである。 第９図は本発明の光フアイバ検出器に用いられる検出面
洗浄機構の１例を示す断面図である。
２図は光フアイバ検出器を用いた濃度測定の原理図であ
る。第３図は本発明の光フアイバ検出器の組立ての１例
を示す斜視図で、第４図および第５図は本発明の光フア
イバ検出器に用いられる光透過部材と保護端の組合わせ
の例を示す。 第６〜８図は本発明の光フアイバ検出器で用いられるプ
ローブの開口面での投受光用光ファイバの配列を例示し
たものである。 第９図は本発明の光フアイバ検出器に用いられる検出面
洗浄機構の１例を示す断面図である。
Claims (3)
- （１）投光用および受光用の光フアイバ束（２１）の端
部が隣接して開口しているプローブ（３）と；該プロー
ブの開口面（４）に密着された光透過部材（２２）とを
備えた光フアイバ検出器において：前記光透過部材には
、前記プローブの開口面と対向する面に光束を９０°前
後偏向するための鏡面（２４）を設けたことを特徴とす
る光フアイバ検出器。 - （２）鏡面（２４）が円錐形であることを特徴とする、
特許請求の範囲第（１）項に記載の光フアイバ検出器。 - （３）鏡面（２４）が稜形であることを特徴とする、特
許請求の範囲第（１）項に記載の光フアイバ検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130271A JPS618648A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 光フアイバ検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130271A JPS618648A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 光フアイバ検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618648A true JPS618648A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=15030304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59130271A Pending JPS618648A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 光フアイバ検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618648A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321758U (ja) * | 1989-07-12 | 1991-03-05 | ||
| JPH0547850U (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-25 | 株式会社島津製作所 | 濁度計 |
| JP2012168198A (ja) * | 2012-06-11 | 2012-09-06 | Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp | 浮遊固形物濃度計及び浮遊固形物濃度計測システム |
| JP2017146243A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 一般財団法人電力中央研究所 | 構造物の付着物検出装置及び鉄塔の腐食管理システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5188079A (ja) * | 1975-01-29 | 1976-08-02 | ||
| JPS56137138A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-26 | Bunji Hagiwara | Optical sensor |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59130271A patent/JPS618648A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5188079A (ja) * | 1975-01-29 | 1976-08-02 | ||
| JPS56137138A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-26 | Bunji Hagiwara | Optical sensor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321758U (ja) * | 1989-07-12 | 1991-03-05 | ||
| JPH0547850U (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-25 | 株式会社島津製作所 | 濁度計 |
| JP2012168198A (ja) * | 2012-06-11 | 2012-09-06 | Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp | 浮遊固形物濃度計及び浮遊固形物濃度計測システム |
| JP2017146243A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 一般財団法人電力中央研究所 | 構造物の付着物検出装置及び鉄塔の腐食管理システム |
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