JPS6390742A - 水分表示器 - Google Patents
水分表示器Info
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- JPS6390742A JPS6390742A JP62065525A JP6552587A JPS6390742A JP S6390742 A JPS6390742 A JP S6390742A JP 62065525 A JP62065525 A JP 62065525A JP 6552587 A JP6552587 A JP 6552587A JP S6390742 A JPS6390742 A JP S6390742A
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Classifications
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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
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/43—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length by measuring critical angle
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/02—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by gauge glasses or other apparatus involving a window or transparent tube for directly observing the level to be measured or the level of a liquid column in free communication with the main body of the liquid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
- G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
- G01F23/2922—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (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］
この発明は、室内植物の基体（生物が生存する土台とな
る。土・岩石・水等）中の水分を測定する光学装置であ
って、その測定原理が、澄んだ光学材との境界面で生ず
る全反射の臨界角の、水分の作用による変化に基づいて
いる物に関する。
る。土・岩石・水等）中の水分を測定する光学装置であ
って、その測定原理が、澄んだ光学材との境界面で生ず
る全反射の臨界角の、水分の作用による変化に基づいて
いる物に関する。
［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］
このような基体中の水分を表示する物として、いくつか
の棒状体の装置が提案されており、これらの装置では、
水分が、毛細管現象の作用によりさや部間に設けられた
吸収部に上り、水分の表示が、吸収部で起る変化により
視認できるようになっている。アメリカ合衆国特許第３
０１９６３８号及び第４１３００１２号の特許公報には
、吸収部として用いた吸取紙が湿ると、その色が、ライ
トブルーからダークブルーに変化することを測定原理と
して用いた装置が開示されている。アメリカ合衆国特許
第３８２４８４４号の特許公報に開示された装置では、
吸収部は、乾燥していると白色であり、湿ると、透明に
近くなって吸収部の背後の色が見えるようになっている
。
の棒状体の装置が提案されており、これらの装置では、
水分が、毛細管現象の作用によりさや部間に設けられた
吸収部に上り、水分の表示が、吸収部で起る変化により
視認できるようになっている。アメリカ合衆国特許第３
０１９６３８号及び第４１３００１２号の特許公報には
、吸収部として用いた吸取紙が湿ると、その色が、ライ
トブルーからダークブルーに変化することを測定原理と
して用いた装置が開示されている。アメリカ合衆国特許
第３８２４８４４号の特許公報に開示された装置では、
吸収部は、乾燥していると白色であり、湿ると、透明に
近くなって吸収部の背後の色が見えるようになっている
。
イギリス特許出願第２０５９０７７号の明細書には、こ
れらと似てはいるが１紙の代わりに、吸収部が、乾燥時
には結晶体をしていて不透明であるが、湿ると溶液状に
なって透明となる、水酸化カルシウム等の吸湿材で形成
された点で異なっている装置を開示している。ここにあ
げた全ての装置の吸収部は、湿ると、色が変わるか又は
部分的に無色になる。このため、差異が不明瞭であると
いう欠点がある。少しでも乾燥すると、湿状態と乾燥状
態の差異を曖昧にしてしまう。
れらと似てはいるが１紙の代わりに、吸収部が、乾燥時
には結晶体をしていて不透明であるが、湿ると溶液状に
なって透明となる、水酸化カルシウム等の吸湿材で形成
された点で異なっている装置を開示している。ここにあ
げた全ての装置の吸収部は、湿ると、色が変わるか又は
部分的に無色になる。このため、差異が不明瞭であると
いう欠点がある。少しでも乾燥すると、湿状態と乾燥状
態の差異を曖昧にしてしまう。
フィンランド共和国特許出願第８４４５８４号の明細書
には、測定原理が、全反射の臨界角の変化に基づいてい
る棒状の水分表示器が開示されている。この表示器では
、水分は、毛細管現象により細いスリット内又は多孔性
の中心部材中を上昇する。この特許出願には又２プリズ
ムが乾いていると、プリズム反射体の原理に基づいて光
が反射されて返ってくるが、プリズムが湿っていると。
には、測定原理が、全反射の臨界角の変化に基づいてい
る棒状の水分表示器が開示されている。この表示器では
、水分は、毛細管現象により細いスリット内又は多孔性
の中心部材中を上昇する。この特許出願には又２プリズ
ムが乾いていると、プリズム反射体の原理に基づいて光
が反射されて返ってくるが、プリズムが湿っていると。
反射は起らないように、複合毛細管システムに結合され
たプリズム構造体を用いることが開示されている。この
ような構造では、表示色の使用が限定され、縞状の表示
は不明確となる欠点がある。
たプリズム構造体を用いることが開示されている。この
ような構造では、表示色の使用が限定され、縞状の表示
は不明確となる欠点がある。
アメリカ合衆国特許第２９４３５３０号の公報には、液
面が、プリズムの表示面よりも下に下ると、プリズムの
面における光の屈折率が変化することに基づいた液面表
示用の光学装置を開示している。プリズムの他の面で視
認できる光学表示が変化する。
面が、プリズムの表示面よりも下に下ると、プリズムの
面における光の屈折率が変化することに基づいた液面表
示用の光学装置を開示している。プリズムの他の面で視
認できる光学表示が変化する。
［発明の構成］
本発明による装置では、この後者の原理を用いて、基体
（生物が生存する土台となる。土台岩石・水等）中の水
分を測定することにより、上述した欠点に関して、著し
い改良がもたらされる。
（生物が生存する土台となる。土台岩石・水等）中の水
分を測定することにより、上述した欠点に関して、著し
い改良がもたらされる。
本発明による効果は、全反射の原理を応用することによ
り、水分が存在することを示す表示から、水分が存在し
ないことを示す表示への変化が、序々にではなく急激に
起る点にある０本発明は。
り、水分が存在することを示す表示から、水分が存在し
ないことを示す表示への変化が、序々にではなく急激に
起る点にある０本発明は。
水分の表示を行なう光学材が、観察面をなすように露出
されたままになっている第１面と、多孔性の吸収部を通
じて水分を運ぶ第２面と、吸収部の着色とは明確に識別
できるように着色され又は模様を付けられ、被覆着色を
施された第３面とを備えたプリズムの形に形成され、こ
のプリズムの各角度は、第２面が湿っていると、吸収部
自体が、プリズムの観察面から視認できるとともに、第
２面が乾燥していると第２面で生ずる全反射の結果、第
３面の着色又は模様面の像が、観察面から視認できるよ
うに、使用する光学材の屈折率に応じて定められている
ことを特徴とする。
されたままになっている第１面と、多孔性の吸収部を通
じて水分を運ぶ第２面と、吸収部の着色とは明確に識別
できるように着色され又は模様を付けられ、被覆着色を
施された第３面とを備えたプリズムの形に形成され、こ
のプリズムの各角度は、第２面が湿っていると、吸収部
自体が、プリズムの観察面から視認できるとともに、第
２面が乾燥していると第２面で生ずる全反射の結果、第
３面の着色又は模様面の像が、観察面から視認できるよ
うに、使用する光学材の屈折率に応じて定められている
ことを特徴とする。
［作用］
本発明による装置では、水は、多孔性材に沿って測定点
から運ばれてプリズムの一面と接触するので、この面に
おける光の全反射の臨界角が、変化して、プリズムの他
の面で視認できる表示も変化する。この測定原理は、光
学材と空気間の境界面での屈折率が、光学材と水との境
界面での屈折率とは異なっているという事実に基づいて
いる。
から運ばれてプリズムの一面と接触するので、この面に
おける光の全反射の臨界角が、変化して、プリズムの他
の面で視認できる表示も変化する。この測定原理は、光
学材と空気間の境界面での屈折率が、光学材と水との境
界面での屈折率とは異なっているという事実に基づいて
いる。
この光学材は、例えば、ガラス、アクリル等の、種々の
適切な澄んだ透明材で形成できる。
適切な澄んだ透明材で形成できる。
［実施例］
次に本発明について添付図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
プリズムｌの第１面、即ち観察面は、全体として目で観
察できる状態にあり、第２面、即ち水分表示面４は、多
孔性の吸収部５により被覆され、第３面、即ち乾燥時に
は視認できる面３は、被覆着色６が施されている。ｇ東
面を通ってプリズムに入る光は、吸収部５が乾燥してい
ると、水分表示面４での全反射を行なうため、水分の存
在を示す第３面３の像を、水分表示面４からの反射の結
果、観察面を通して観察者は視認することができる。一
方、吸収部５が湿っていると、水分表示面４では全反射
が起らないため、観察者は、観察面を通して吸収部自体
を視認することになる。プリズム１の各角度は、プリズ
ム材料の屈折率に応じて定める０例えば、アクリルでは
、屈折率が、、４９．適切な鋭角が６°、そして他の角
度を、１３２’及び４２°とすることができる。角度が
これらの値であると、観察面２でのプリズム材と空気間
で生ずる全反射により、水分表示面４が乾燥している場
合には、水分の不存在を示す第３面３を、水分表示面４
からの反射だけで、あらゆる視認角で観察面を通して視
認することができる。水分表示面４からの反射により、
第３面３が見える視認角の限界は、左側では表面に対し
て直角な角度であり、右側では直角から約３０’ずれた
角度である。これよりも大きな角度では、水分表示面４
が湿っていると、水分表示面でも全反射が生ずる。他の
材料では、屈折率に基づき、各角度が決定される。プリ
ズムの各角度を変えることにより、有効な視認角の広が
りをもたらすこともできる。
察できる状態にあり、第２面、即ち水分表示面４は、多
孔性の吸収部５により被覆され、第３面、即ち乾燥時に
は視認できる面３は、被覆着色６が施されている。ｇ東
面を通ってプリズムに入る光は、吸収部５が乾燥してい
ると、水分表示面４での全反射を行なうため、水分の存
在を示す第３面３の像を、水分表示面４からの反射の結
果、観察面を通して観察者は視認することができる。一
方、吸収部５が湿っていると、水分表示面４では全反射
が起らないため、観察者は、観察面を通して吸収部自体
を視認することになる。プリズム１の各角度は、プリズ
ム材料の屈折率に応じて定める０例えば、アクリルでは
、屈折率が、、４９．適切な鋭角が６°、そして他の角
度を、１３２’及び４２°とすることができる。角度が
これらの値であると、観察面２でのプリズム材と空気間
で生ずる全反射により、水分表示面４が乾燥している場
合には、水分の不存在を示す第３面３を、水分表示面４
からの反射だけで、あらゆる視認角で観察面を通して視
認することができる。水分表示面４からの反射により、
第３面３が見える視認角の限界は、左側では表面に対し
て直角な角度であり、右側では直角から約３０’ずれた
角度である。これよりも大きな角度では、水分表示面４
が湿っていると、水分表示面でも全反射が生ずる。他の
材料では、屈折率に基づき、各角度が決定される。プリ
ズムの各角度を変えることにより、有効な視認角の広が
りをもたらすこともできる。
第２図は、観察面２に向う方向から見た、プリズムの原
理により機能する水分表示器７を示すものである。この
表示器は、第３図に示すように互に向い合せにくっつけ
られた２つのプリズムｌ及び１′からなる。水分表示面
４及び４′が乾燥していると、いずれかのプリズムが、
水分の不存在を示す面３及び３′を示す視認角は、合せ
て約６０°である。２つのプリズムの観察面２及び２′
は、厳密には平行でないので、９０’の視認角では、両
方の面により、同時に、水分の不存在を表示させること
ができるので１表示がさらにはっきりしたものとなる。
理により機能する水分表示器７を示すものである。この
表示器は、第３図に示すように互に向い合せにくっつけ
られた２つのプリズムｌ及び１′からなる。水分表示面
４及び４′が乾燥していると、いずれかのプリズムが、
水分の不存在を示す面３及び３′を示す視認角は、合せ
て約６０°である。２つのプリズムの観察面２及び２′
は、厳密には平行でないので、９０’の視認角では、両
方の面により、同時に、水分の不存在を表示させること
ができるので１表示がさらにはっきりしたものとなる。
吸収部５は、本体８によりプリズムの面４及び４′にき
つく押し付けられる。吸収部は、多孔性（例えば、ガラ
ス繊維材料からなる濾紙）で形成した細片からなる。こ
の細片の一端は、本体の吸収口９から突出して、水分が
測定される基体と接触する。水分は１本体の他端で棒体
の背面に設けた小さな蒸発口１０を通じて空気中に蒸発
する。
つく押し付けられる。吸収部は、多孔性（例えば、ガラ
ス繊維材料からなる濾紙）で形成した細片からなる。こ
の細片の一端は、本体の吸収口９から突出して、水分が
測定される基体と接触する。水分は１本体の他端で棒体
の背面に設けた小さな蒸発口１０を通じて空気中に蒸発
する。
被覆着色６及び６′は、吸収部の色とは明確に識別でき
る色（例えば、赤）をしていて、プリズムを覆っている
。棒体の先端ｌｌは、尖っているため、基体に切り込み
、吸収部に対して土壌を効率的に押し付ける。
る色（例えば、赤）をしていて、プリズムを覆っている
。棒体の先端ｌｌは、尖っているため、基体に切り込み
、吸収部に対して土壌を効率的に押し付ける。
第４図は、吸収口の箇所における棒体の横断面図を示す
ものである６本体の一部８ａは、吸収部５を持ち上げ、
プリズム部の延長部１ａ及びｌａ’により、吸収部をこ
の本体の一部に抑圧接触させている。吸収部は、このよ
うにして適所に保持されて土壌との良好な接触を行なう
。
ものである６本体の一部８ａは、吸収部５を持ち上げ、
プリズム部の延長部１ａ及びｌａ’により、吸収部をこ
の本体の一部に抑圧接触させている。吸収部は、このよ
うにして適所に保持されて土壌との良好な接触を行なう
。
本発明による水分表示器は、植木鉢と一体的な構造にし
て、吸収部が、その全長にわたって土壌と接触するよう
に、又は土壌自体が、吸収部として機能するようにする
こともできる。
て、吸収部が、その全長にわたって土壌と接触するよう
に、又は土壌自体が、吸収部として機能するようにする
こともできる。
第１図は１本発明に用いたプリズムの測定原理を示す図
である。第２図は、本発明による装置の構造を観察面側
から見た図である。第３図は、第２図における線■−■
における表示面の箇所の拡大横断面図を示すものである
。第４図は、第２図における線■−ｆｆにおける吸収部
の箇所の拡大横断面図を示すものである。
である。第２図は、本発明による装置の構造を観察面側
から見た図である。第３図は、第２図における線■−■
における表示面の箇所の拡大横断面図を示すものである
。第４図は、第２図における線■−ｆｆにおける吸収部
の箇所の拡大横断面図を示すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）装置の測定原理が、澄んだ光学材と空気との境界面
で生ずる全反射の臨界角の、水分の作用による変化に基
づいている、室内植物の基体等中の水分を測定する光学
装置において、 水分を表示する光学材が、観察面（２、２′）を形成す
るように露出された第１面と、水分が多孔性吸収部（５
）を通つて運ばれる第２面（４、４′）と、着色され又
は模様をつけられて該吸収部の色と明確に識別でき、か
つ被覆着色（６、６′）が施された第３面（３、３′）
とを備えたプリズム（１、１′）の形に形成され、、該
プリズムの各角度は、該第２面（４、４′）が湿つてい
ると、該吸収部自体が、該プリズムの観察面（２、２′
）から視認できるとともに、該第２面（４、４′）が乾
燥していると、該第２面で生ずる全反射の結果、該第３
面（３、３′）の着色又は模様面の像が、該観察面（２
、２′）から視認できるように、使用する光学材の屈折
率に応じて定められていることを特徴とする装置。 ２）形状が棒状で、先端がとがつた本体（８）と、互に
くつつけられた２個のプリズム（１、１′）で形成され
たプリズム部とからなり、前記多孔性吸収部が、細片状
で、吸収口（９）を介して前記基体と接触し、蒸発口（
１０）を介して大気と接触するように、該本体と該プリ
ズム部間に配置されたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の装置。 ３）前記プリズム部は、アクリルからできていて、その
屈折率は、１．４９であり、前記各プリズムの各角度は
、６０°、１３２°及び４２°であり、各プリズムの観
察面間の角度は、９０°であることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４）植木ばちの側面にこれと一体に形成され、前記吸収
部が、その全長にわたつて、又はその全長の一部におい
て前記基体と接触することを特徴とする、特許請求の範
囲第１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI863947A FI78564C (fi) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Fuktighetsindikator. |
| FI863947 | 1986-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390742A true JPS6390742A (ja) | 1988-04-21 |
| JPH0820362B2 JPH0820362B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=8523240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62065525A Expired - Fee Related JPH0820362B2 (ja) | 1986-09-30 | 1987-03-19 | 水分表示器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846572A (ja) |
| EP (1) | EP0324733B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0820362B2 (ja) |
| AT (1) | ATE68265T1 (ja) |
| DE (1) | DE3773681D1 (ja) |
| DK (1) | DK168462B1 (ja) |
| FI (1) | FI78564C (ja) |
| NO (1) | NO176374C (ja) |
| SU (1) | SU1718737A3 (ja) |
| WO (1) | WO1988002485A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6766762B2 (en) * | 2001-10-05 | 2004-07-27 | Purdue Research Foundation | Indicator device for soil |
| US20030080304A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-01 | Flow-Rite Controls, Inc. | Apparatus and method for monitoring soil moisture conditions and for maintaining soil moisture conditions |
| FR2840068A1 (fr) * | 2002-05-27 | 2003-11-28 | Vincent Letocart | Detecteur de presence d'eau et/ou d'humidite a action mecanique pour travail en milieu explosif |
| US20110107825A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-12 | Jenkinson Byron J | Anaerobic soil indicator device |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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