JPS63187155A - Apparatus for measuring concentration of alcohol - Google Patents
Apparatus for measuring concentration of alcoholInfo
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的）
（産業上の利用分野）
この発明は、アルコール濃度の測定装置に関し、例えば
、清酒の製造においてもろみの管理のためにもろみ中の
アルコール濃度を把握するのに用いることのできるアル
コール濃度測定装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an alcohol concentration measuring device, and is used, for example, to grasp the alcohol concentration in mash in order to control the mash in the production of sake. The present invention relates to an alcohol concentration measuring device that can be used for.
（従来の技術）
例えば、清酒の製造においては、もろみのためにもろみ
中のアルコール濃度を常時把握しておくことが必要とさ
れている。(Prior Art) For example, in the production of sake, it is necessary to constantly know the alcohol concentration in the mash.
従来、このようなアルコール濃度を測定するには、まず
、もろみをサンプリングしてろ過し、そのろ液を蒸溜し
、所定の溜液を採取する。そして、この溜液を１５℃に
保ち、浮ひょうを用いてその示度からアルコール濃度を
求める手法をとっている。Conventionally, in order to measure such alcohol concentration, first, the mash is sampled and filtered, the filtrate is distilled, and a predetermined distilled liquid is collected. Then, this collected liquid is kept at 15°C, and the alcohol concentration is determined from the reading using a float.
また、アルコール濃度が低い場合には、同様に蒸溜し、
溜液の一定量に重クロム酸カリウム溶液と濃硫酸の所定
母を加え、混合し静置した後、硫酸第一鉄アンモニウム
溶液で滴定し、アルコール濃度を求めるようにしていた
。In addition, if the alcohol concentration is low, it can be distilled in the same way,
A predetermined amount of potassium dichromate solution and concentrated sulfuric acid were added to a certain amount of the collected liquid, mixed and allowed to stand, and then titrated with a ferrous ammonium sulfate solution to determine the alcohol concentration.
ところが、このような従来の手法では、それが手分析で
あるため、ろ過、蒸溜、静置等に時間がかかり、せいぜ
い１回／１日程度の頻度でしか測定ができず、連続的か
つ自動的なアルコール濃度管理ができない問題があった
。However, with these conventional methods, because the analysis is done manually, it takes time for filtration, distillation, and standing, and measurement can only be performed once per day at most, and continuous and automatic analysis is not possible. There was a problem that alcohol concentration could not be controlled.
また、オンライン測定を目的とし、もろみ中に多孔質チ
ューブを挿入し、透過してきた揮発性のアルコールガス
を赤外線分析器１等で連続測定する装置が特公昭６０−
５９５３７＠公報に示されている。さらに、特開昭６０
−１４９゛３７４．６０−２３６０６４号の公報には、
それぞれ密閉系のもろみのｆｉｌｌタンク内に発生する
アルコールガスを連続的にサンプリングしてガス中のア
ルコール濃度を赤外線分析計等で測定し、もろみ中のア
ルコールｍ度を推定する装置が開示されている。In addition, for the purpose of on-line measurement, a device was developed in which a porous tube was inserted into the mash and the volatile alcohol gas that passed through the mash was continuously measured using an infrared analyzer 1.
59537@publication. Furthermore, JP-A-60
-149゛374.60-236064,
Disclosed is a device that continuously samples the alcohol gas generated in a closed mash fill tank, measures the alcohol concentration in the gas using an infrared analyzer, etc., and estimates the alcohol content in the mash. .
ところが、これらのいずれのアルコール濃度測定装置に
あっても、サンプリングシステム等の装置が複雑となり
、また分析計も高価なものであり、測定装置全体の設備
費が高くなる問題があった。However, in any of these alcohol concentration measuring devices, the equipment such as the sampling system is complicated, and the analyzer is also expensive, which increases the equipment cost of the entire measuring device.
また、アルコールガスがサンプリング系内に付着し残留
してしまい、測定誤差の原因にもなる問題があった。Furthermore, there is a problem in that alcohol gas adheres to and remains in the sampling system, causing measurement errors.
さらに、後者の場合には、密閉タンクを対象にして発明
されているが、実際の清酒の製造では主に開放タンクが
用いられているため、汎用性が乏しい問題もあった。Furthermore, in the latter case, although the invention was developed for closed tanks, open tanks are mainly used in actual sake production, so there is also the problem of poor versatility.
（発明が解決しようとする問題点）
上記のように、従来のサンプリングしてろ過し、蒸溜す
る手法では、アルコール濃度の測定に時間がかかり、も
ろみの連続的かつ自動的な制御に利用できない問題があ
った。また、後者のオンラインによるアルコール濃度の
測定装置では、用いる装置全体の設備費が高価なものと
なってしまう問題があった。(Problems to be solved by the invention) As mentioned above, with the conventional method of sampling, filtering, and distilling, it takes time to measure alcohol concentration, and it cannot be used for continuous and automatic control of mash. was there. In addition, the latter online alcohol concentration measuring device has a problem in that the equipment cost for the entire device used is expensive.
この発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、醗酵タンクの上部開口部に直接またはサン
プリングラインを介して取付けたアルコールガスセンサ
によりアルコール濃度の測定が連続的かつ自動的に行な
え、設備も簡単な構成のものにできるアルコール濃度測
定装置を提供することを目的とする。This invention was made in view of these conventional problems, and is a method for continuously and automatically measuring alcohol concentration using an alcohol gas sensor attached directly to the upper opening of a fermentation tank or via a sampling line. It is an object of the present invention to provide an alcohol concentration measuring device which can be easily operated and whose equipment can be easily configured.
（問題点を解決するための手段）
この発明のアルコール濃度測定装置は、アルコールガス
センサに醗酵タンクから発生ずるアルコール分を含んだ
＃１１酵ガスを取込む隔膜と、キャリアガスの吸排のた
めの２つのキャリアガス出入口と、アルコール濃度検出
素子とを設置ノ、このアルコールガスセンサを醗酵タン
クの上部開口部に直接またはｌ、）ンプリングラインを
介して取付けて前記隔膜を通して！ａｒｓガスを内部に
取込むようにし、前記アルコールガスセンＶの各キャリ
アガス出入口にキャリアガス供給装置を切換え可能に接
続し、前記キャリアガス供給装置と各キャリアガス出入
口との間の接続ラインに切換弁を設けて成るものである
。(Means for Solving the Problems) The alcohol concentration measuring device of the present invention includes an alcohol gas sensor having a diaphragm for taking in #11 fermentation gas containing alcohol generated from a fermentation tank, and a diaphragm for taking in and discharging carrier gas. Install two carrier gas inlets and outlets and an alcohol concentration detection element, and attach this alcohol gas sensor directly to the upper opening of the fermentation tank or via a sampling line and pass through the diaphragm! ars gas is taken into the interior, a carrier gas supply device is switchably connected to each carrier gas inlet and outlet of the alcohol gas sensor V, and the carrier gas supply device is switched to a connection line between the carrier gas supply device and each carrier gas inlet and outlet. It is equipped with a valve.
（作用）
この発明のアルコールａ度測定装置では、キャリアガス
供給装置から供給されるキャリアガスを一方のキャリア
ガス出入口からアルコールガスセンサ内を通して他方の
キャリアガス出入口に流すことにより、そのアルコール
ガスセンサ内に醗酵ガスを取入れアルコール１ＩＩＩＩ
Ｊ！検出素子によってアルコール濃度を連続的に測定す
る。そして、アルコール濃度の測定を行わないときには
、他方のキャリアガス出入口から一方のキャリアガス出
入口へとキャリアガスをセンサ内に取入れ、アルコール
濃度検出素子の表面を常時乾燥状態に保って、アルコー
ルガスの吸着を阻止し、測定値の安定性や信頼性を高め
ることができる。(Function) In the alcohol a content measuring device of the present invention, by flowing the carrier gas supplied from the carrier gas supply device through the alcohol gas sensor from one carrier gas inlet/outlet and into the other carrier gas inlet/outlet, fermentation occurs in the alcohol gas sensor. Intake gas alcohol 1III
J! Alcohol concentration is continuously measured by a detection element. When the alcohol concentration is not being measured, carrier gas is introduced into the sensor from the other carrier gas inlet/outlet to the one carrier gas inlet/outlet, and the surface of the alcohol concentration detection element is kept dry at all times to absorb alcohol gas. This can improve the stability and reliability of measured values.
（実施例〉 以下、この発明の一実施例を図に基づいて詳説する。(Example> Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained in detail based on the drawings.
この一実施例は、清酒醸造におけるもろみ中のアルコー
ル濃度を、そのもろみから発生する醗酵ガス中のアルコ
ールガスの濃度から間接的に測定する装置を示している
。This embodiment shows an apparatus for indirectly measuring the alcohol concentration in mash during sake brewing from the concentration of alcohol gas in fermentation gas generated from the mash.
もろみ中のアルコール濃度は、第２図に示すように、も
ろみから発生するＷａ酵ガス中のアルコール濃度とほぼ
リニアな関係を示す。そこで、この一実施例のアルコー
ル濃度測定装置では、醗酵ガス中のアルコール濃度を測
定することによって、もろみ中のアルコール濃度を推定
する構成をとる。As shown in FIG. 2, the alcohol concentration in the mash shows a nearly linear relationship with the alcohol concentration in the Wa fermentation gas generated from the mash. Therefore, the alcohol concentration measuring device of this embodiment is configured to estimate the alcohol concentration in the mash by measuring the alcohol concentration in the fermentation gas.
第１図に示しているように、もろみの醗酵を行わせる醗
酵タンク１は開放型であり、その上部開口部２にアルコ
ールガスセンサ３が取付けられている。As shown in FIG. 1, a fermentation tank 1 in which mash is fermented is of an open type, and an alcohol gas sensor 3 is attached to its upper opening 2.
このアルコールガスセンサ３は、その内部に仕切り板４
を備え、下部に例えばフッ素樹脂膜のような隔膜５を備
え、上部の仕切り板４を挾んで相対する両側にキャリア
ガス出入口６．７を備え、さらに前記隔膜５の上方に位
置するキャリアガス出入ロア側にはアルコール濃度検出
素子８を備えている。This alcohol gas sensor 3 has a partition plate 4 inside it.
A diaphragm 5 such as a fluororesin membrane is provided at the lower part, and carrier gas inlets and outlets 6.7 are provided on opposite sides of the upper partition plate 4, and carrier gas inlets and outlets located above the diaphragm 5 are provided. An alcohol concentration detection element 8 is provided on the lower side.
キャリアガス供給装置９は、除湿機１０．ポンプ１１、
流量調節弁１２、流伍計１３を備えており、前記アルコ
ールガスセンサ３の２つのキャリアガス出入ロア、７に
それぞれ三方弁１４．１５を介して接続され、大気をア
ルコールガスセンサ３内に所定流量に調整しながら供給
する構成である。さらに、これら２つのキャリアガス出
入口６゜７のいずれからキャリアガスを供給するかを切
換えるための二方弁１６が接続ライン１７に設けられて
いる。The carrier gas supply device 9 includes a dehumidifier 10. pump 11,
It is equipped with a flow rate control valve 12 and a flow meter 13, and is connected to the two carrier gas inlet/output lowers 7 of the alcohol gas sensor 3 via three-way valves 14 and 15, respectively, to control the atmospheric air into the alcohol gas sensor 3 at a predetermined flow rate. The configuration is such that it is supplied while being adjusted. Furthermore, a two-way valve 16 is provided in the connection line 17 for switching which of these two carrier gas inlets and outlets 6.degree. 7 is used to supply the carrier gas.
アルコールガスセンサ３に設けられたアルコール濃度検
出素子８には、例えば二酸化スズ（Ｓｎ０２）のような
半導体式ガス濃度検出素子が用いられる。As the alcohol concentration detection element 8 provided in the alcohol gas sensor 3, a semiconductor type gas concentration detection element such as tin dioxide (Sn02) is used, for example.
上記構成のアルコール濃度測定装置の動作を次に説明す
る。The operation of the alcohol concentration measuring device having the above configuration will be explained next.
醗酵タンク１内のもろみ中のアルコール濃度を測定する
にあたっては、第１図に実線矢印で示したように、一方
のキャリアガス出入口６側の三方弁１４を開き、他方の
キャリアガス出入ロア側の三方弁１５は大気開放とし、
キャリアガス供給装置９からアルコールガスセンサ３内
に大気をキャリアガスとして取入れる。To measure the alcohol concentration in the mash in the fermentation tank 1, as shown by the solid arrow in FIG. The three-way valve 15 is opened to the atmosphere,
Atmospheric air is introduced into the alcohol gas sensor 3 from the carrier gas supply device 9 as a carrier gas.
醗酵タンク１内のもろみから発生するアルコールガスは
隔膜５を通してアルコールガスセンサ３内に取込まれ、
キャリアガスと共に他方のキャリアガス出入ロアから出
ていき、三方弁１５を通して大気中に放出される。Alcohol gas generated from the mash in the fermentation tank 1 is taken into the alcohol gas sensor 3 through the diaphragm 5,
Together with the carrier gas, it exits from the other carrier gas inlet/outlet lower and is discharged into the atmosphere through the three-way valve 15.
このアルコールガスの流れの中で、アルコール濃度検出
素子８のところでアルコール濃度が測定される。In this flow of alcohol gas, the alcohol concentration is measured at the alcohol concentration detection element 8.
アルコール濃度検出索子８のゼロ点調整をする必要が生
じた時には、二方弁１６を開き、三方弁１／ｌ、１５の
流れの方向を第１図に破線矢印で示す方向に切換え、キ
ャリアガス供給装置９からのキャリアガスを他方の４ヤ
リアガス出入ロアからアルコールガスセンサ３内に取入
れ、一方のキャリアガス出入口６から排出するようにす
る。When it becomes necessary to adjust the zero point of the alcohol concentration detection probe 8, open the two-way valve 16, switch the flow direction of the three-way valve 1/l, 15 to the direction shown by the dashed arrow in FIG. The carrier gas from the gas supply device 9 is introduced into the alcohol gas sensor 3 from the other four-wheel gas inlet/outlet lower, and is discharged from one carrier gas inlet/outlet 6.
この切換えによって、キャリアガスはアルコールガスセ
ンサ３内でアルコール１ｌｉｌＩｌ［検出素子８ど接触
したー、隔膜５からのアルコールガスを伴って一方の三
方弁１４から大気中に放出される。したがって、アルコ
ール濃度検出索子８は、アルコールガスを伴わないキャ
リアガスのみと接触することになり、この時の指示値よ
りＵ０点調整を行うことができる。As a result of this switching, the carrier gas is discharged from one three-way valve 14 into the atmosphere together with the alcohol gas from the diaphragm 5. Therefore, the alcohol concentration detection probe 8 comes into contact with only the carrier gas without alcohol gas, and the U0 point can be adjusted based on the indicated value at this time.
再び測定に戻る時には、二方弁１６を閑じ、２つの三方
弁１４．１５の流れ方向を実線矢印のものに戻す。When returning to measurement again, the two-way valve 16 is opened and the flow directions of the two three-way valves 14 and 15 are returned to those indicated by the solid arrows.
さらに、このゼロ点調整用のキャリアガスの流れは、測
定を行わないときの検出素子８の乾燥のためにも利用す
ることができる。つまり、清酒のｉｌ造の場合のように
もろみ中のアルコール濃度の管理をＩｉＪ断なく行なう
必要がなく、例えば１時間毎に１０分間測定するという
ような間欠的な測定で充分であるときには、測定時にの
み実線矢印の方向にキャリアガスが流れるようにし、通
常は二方弁１６を切換えておいて、他方のキャリアガス
出入ロアから破線矢印の方向にキャリアガスを流すよう
にする。このようにすれば、アルコール溌度検出素子８
を常時キャリアガスと接触させて乾燥状態にすることが
できる。Furthermore, this flow of carrier gas for zero point adjustment can also be used for drying the detection element 8 when no measurement is performed. In other words, when it is not necessary to constantly control the alcohol concentration in the mash as in the case of sake brewing, and it is sufficient to perform intermittent measurements such as measuring for 10 minutes every hour, the measurement The carrier gas is made to flow in the direction of the solid line arrow only occasionally, and the two-way valve 16 is normally switched so that the carrier gas is made to flow in the direction of the broken line arrow from the other carrier gas inlet/output lower. In this way, the alcohol permeability detection element 8
can be kept in a dry state by constantly contacting it with a carrier gas.
ここで、この実施例においてアルコール濃度検出素子８
にて測定したアルコール濃度はアルコールガスの濃度で
あるが、第２図に示した相関関係から、もろみ中のアル
コール濃度も一簡単に換算することができる。Here, in this embodiment, the alcohol concentration detection element 8
The alcohol concentration measured in is the concentration of alcohol gas, but from the correlation shown in FIG. 2, the alcohol concentration in the mash can also be easily converted.
なお、この発明は上記一実施例のものに限定されるもの
ではなく、例えば、一実施例においては、アルコールガ
スセンサ３を醗酵タンク１の上部開口部２に直接設けて
説明したが、上部開口部から引出したサンプリングライ
ン（図示しない）に取付けるように構成しても良く、特
許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において
種々の変形が可能である。Note that the present invention is not limited to the one embodiment described above; for example, in one embodiment, the alcohol gas sensor 3 was provided directly in the upper opening 2 of the fermentation tank 1; The device may be configured to be attached to a sampling line (not shown) drawn from the device, and various modifications are possible within the scope of the technical idea described in the claims.
この発明はこのように構成したので、Ｆｉ１Ｍガスを発
生させる物質に接触せずにアルコール濃度を測定でき、
殺菌、異物等の混入の恐れがなく、また、取付け、取り
外しが容易であり他の作業の妨げとならない利点がある
。また、比較的簡単な構成で、開放型の＃１′Ｍタンク
に対してもそのアルコール濃度を連続的に測定すること
ができ、しかも、キャリアガスを２つのキャリアガス出
入口から切換えて取入れられるようにしているため、測
定しないときにはキレリアガスによってアルコール１１
度検出素子を乾燥させることができ、正確なアルコール
濃度の測定を長期にわたって連続的かつ自動的に行なえ
る利点がある。よって、Ｎ醇ガスを発生する物質のオン
ライン制御が可能となる。Since the present invention is configured in this way, the alcohol concentration can be measured without coming into contact with the substance that generates Fi1M gas,
It has the advantage that there is no fear of sterilization or contamination of foreign substances, and it is easy to install and remove, so it does not interfere with other work. In addition, with a relatively simple configuration, it is possible to continuously measure the alcohol concentration even in an open type #1'M tank, and furthermore, the carrier gas can be taken in by switching from two carrier gas inlets and outlets. Therefore, when not measuring, alcohol 11 is removed by Kyrelia gas.
This method has the advantage that the alcohol concentration detection element can be dried, and accurate alcohol concentration measurement can be carried out continuously and automatically over a long period of time. Therefore, online control of the substance that generates N-gas is possible.
第１図はこの発明の一実施例の系統図、第２図は上記実
施例で利用する醗酵液中のアルコール濃度と発生ガス中
のアルコール１１度との相関関係を示すグラフである。
１・・・ａＩＮタンク
２・・・上部開口部
３・・・アルコールガスセンサ
４・・・仕切り板
５・・・隔膜
６．７・・・キャリアガス出入口
８・・・アルコール濃度検出素子
９・・・キャリアガス供給装置
１０・・・除湿機
１１・・・ポンプ
１２・・・Ｐ＆開調節弁
１３・・・流量計
１４．１５・・・三方弁
１６・・・二方弁
１７・・・接続ライン
（’ＣＩ！ｌ！人弁理士三好保男
１−・履胛タンク
２−上ＩＩＩｊ１口部
３・−フルフールガスセンサ
第１図
第２０FIG. 1 is a system diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the correlation between the alcohol concentration in the fermentation liquid used in the above embodiment and the alcohol concentration of 11 degrees in the generated gas. 1...aIN tank 2...upper opening 3...alcohol gas sensor 4...partition plate 5...diaphragm 6.7...carrier gas inlet/outlet 8...alcohol concentration detection element 9...・Carrier gas supply device 10... Dehumidifier 11... Pump 12... P & open control valve 13... Flow meter 14.15... Three-way valve 16... Two-way valve 17... Connection Line ('CI!l! Yasuo Miyoshi, Patent Attorney 1-・Track Tank 2-Upper IIIj1 Mouth 3・-Full Full Gas Sensor Fig. 1 Fig. 20
Claims (1)
ール分を含んだ醗酵ガスを取込む隔膜と、キャリアガス
の吸排のための２つのキャリアガス出入口と、アルコー
ル濃度検出素子とを設け、このアルコールガスセンサを
醗酵タンクの上部開口部に直接またはサンプリングライ
ンを介して取付けて前記隔膜を通して醗酵ガスを内部に
取込むようにし、 前記アルコールガスセンサの２つのキャリアガス出入口
に切換え可能にキャリアガス供給装置を接続して、一方
のキャリアガス出入口から取込まれたキャリアガスは他
方のキャリアガス出入口から排出され、他方のキャリア
ガス出入口からのキャリアガスは一方のキャリアガス出
入口から排出されるようにし、 前記キャリアガス供給装置と各キャリアガス出入口との
間の接続ラインにキャリアガスの流通と大気開放とを切
換えるための切換弁を設けて成るアルコール濃度測定装
置。[Scope of Claims] An alcohol gas sensor is provided with a diaphragm that takes in fermentation gas containing alcohol generated from a fermentation tank, two carrier gas inlets and outlets for sucking and discharging carrier gas, and an alcohol concentration detection element. An alcohol gas sensor is attached to the upper opening of the fermentation tank directly or via a sampling line so that the fermentation gas is taken into the interior through the diaphragm, and a carrier gas supply device is provided so as to be switchable between the two carrier gas inlets and outlets of the alcohol gas sensor. connected so that the carrier gas taken in from one carrier gas inlet/outlet is discharged from the other carrier gas inlet/outlet, and the carrier gas from the other carrier gas inlet/outlet is discharged from one carrier gas inlet/outlet; An alcohol concentration measuring device comprising a switching valve for switching between carrier gas distribution and atmospheric release in a connection line between a gas supply device and each carrier gas inlet/outlet.
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| JP62018703A JP2542604B2 (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Alcohol concentration measuring device |
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| JPS63187155A true JPS63187155A (en) | 1988-08-02 |
| JP2542604B2 JP2542604B2 (en) | 1996-10-09 |
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| JPS5414298A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Shiichi Jiyouzou Kk | Method and apparatus for quantitatively determining ethanol concentration in acetic acid fermentation liquid |
| JPS54109492A (en) * | 1978-02-15 | 1979-08-28 | Sumitomo Chemical Co | Method and device for analyzing nitrogen in form of ammonia in water |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62018703A patent/JP2542604B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPH02159538A (en) * | 1988-12-13 | 1990-06-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Contents detector |
| JP2016223789A (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 国立大学法人 香川大学 | Method for determining quantity of ethanol and glucose in mash and filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2542604B2 (en) | 1996-10-09 |
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