KR102082172B1 - 농도 측정 장치 - Google Patents

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미치오 야마지
노부카주 이케다
코우지 니시노
마사요시 카와시마
카주테루 타나카
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가부시키가이샤 후지킨
토쿠시마 대학
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Abstract

광 입사창과 광 출사창이 대향 배치된 측정 셀을 통과하는 투과광을 검출함으로써 상기 측정 셀 내의 피측정 유체의 농도를 측정하기 위한 농도 측정 장치이며, 상기 광 입사창의 반사광을 검출하는 반사광 검출기를 구비한다.

Description

농도 측정 장치
본 발명은 흡광 광도법의 원리에 기초하여 가스 농도를 측정하기 위한 농도 측정 장치에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 농도 측정 장치에서는 피측정 유체가 공급되는 측정 셀의 광 입사창에 광원으로부터 소정 파장의 광을 입사하고, 측정 셀 내를 통과한 투과광을 수광 소자로 수광함으로써 흡광도를 측정하여 흡광도로부터 농도를 구하고 있다.
그러나, 이 종류의 농도 측정 장치에서는 광 입사창으로의 피측정 유체 유래의 부착물 또는 광원의 열화 등에 의해 측정 오차를 발생한다.
그 때문에, 예를 들면 광학계에 퍼지 가스를 공급함과 아울러, 상기 퍼지 가스에 대하여 활성 산소를 발생시켜서 유기물을 주성분으로 하는 오염을 광학계에 부착 전에 분해하거나 또는 오염이 부착된 후도 분해 제거할 수 있는 가스 농도 측정 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 등).
일본특허공개 2013-117418호 공보
그러나, 퍼지 가스를 공급하는 설비는 비용이 높아지고, 게다가 활성 산소를 발생시키는 설비는 더욱 비용이 높아지는 것을 초래한다. 또한, 퇴적물이 부착되기 전부터 퍼지 가스를 계속해서 흘리는 것도 비용면에서 바람직하지 않다. 또한, 퍼지 가스나 활성 산소를 이용하여도 제거할 수 없도록 퇴적물도 있는 등, 경우에 따라서는 광 입사창에 퇴적물이 부착된 경우에는 광 입사창 또는 측정 셀을 교환하는 쪽이 효율이 좋다. 또한, 상기 종래 기술에서는 광원의 열화에 의한 측정 오차에는 대응할 수 없다.
그래서, 본 발명은 광 입사창에 퇴적물이 부착된 것을 검지할 수 있는 농도 측정 장치를 제공하고, 아울러 퍼지 가스 등을 흘리지 않아도 농도를 양호한 정밀도로 측정할 수 있는 농도 측정 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 형태는 광 입사창과 광 출사창이 대향 배치된 측정 셀을 통과한 투과광을 검출함으로써 상기 측정 셀내의 피측정 유체의 농도를 측정하기 위한 농도 측정 장치이고, 상기 광 입사창의 반사광을 검출하는 반사광 검출기를 구비한다.
본 발명의 제 2 형태는 상기 제 1 형태에 있어서, 상기 반사광 검출기에 의해 검출된 상기 반사광의 검출 신호가 소정 범위를 일탈한 것을 알리는 통지부를 더 구비한다.
본 발명의 제 3 형태는 상기 제 1 형태에 있어서, 상기 반사광 검출기에 의한 상기 반사광의 검출 신호를 이용하여, 상기 투과광의 검출 신호를 보정하는 연산부를 더 구비한다.
본 발명의 제 4 형태는 상기 제 1 형태에 있어서, 상기 광 입사창에 입사되는 광을 광원으로부터 도광하는 입사용 광섬유를 더 구비하고, 상기 반사광 검출기가 상기 반사광을 수광해서 도광하는 반사 측정용 광섬유를 구비한다.
본 발명의 제 5 형태는 상기 제 4 형태에 있어서, 상기 입사용 광섬유의 상기 광 입사창측의 단부와 상기 반사 측정용 광섬유의 수광측 단부가 인접해서 설치된다.
본 발명의 제 6 형태는 상기 제 1 형태에 있어서, 각각이 다른 파장의 광을 방출하는 복수의 광원과, 상기 복수의 광원이 방출하는 다른 복수의 파장의 광을 합파하는 적어도 하나의 합파기가 더 구비되고, 상기 합파기에 의해 합파된 합파광이 상기 광 입사창에 입사된다.
본 발명의 제 7 형태는 상기 제 6 형태에 있어서, 상기 복수의 광원의 각각에 다른 주파수의 구동 전류를 흘리는 발진 회로 장치가 더 구비된다.
본 발명의 제 8 형태는 상기 제 7 형태에 있어서, 상기 투과광 검출기의 검출 신호를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 해석하는 연산부를 더 구비한다.
본 발명의 제 9 형태는 상기 제 7 형태에 있어서, 상기 반사광 검출기의 검출 신호를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 해석하는 연산부를 더 구비한다.
본 발명의 제 10 형태는 상기 제 1 형태에 있어서, 상기 입사창에 입사하는 광의 광원이 자외광을 발광하는 광원을 포함한다.
본 발명의 제 11 형태는 상기 제 9 형태에 있어서, 상기 연산부가 상기 반사광 검출기의 검출 신호로부터 다른 파장마다의 상기 반사광의 강도 변화를 연산한다.
본 발명의 제 12 형태는 상기 제 11 형태에 있어서, 각 파장마다의 상기 반사광의 강도 변화에 기초하여 광 입사창의 표면 부착물의 종류를 판정한다.
본 발명의 제 13 형태는 상기 제 1 형태에 있어서, 상기 투과광 검출기의 검출 신호와 상기 반사광 검출기의 검출 신호로부터, 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율을 연산하는 연산부를 더 구비한다.
본 발명의 제 14 형태는 상기 제 13 형태에 있어서, 상기 연산부가 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율의 변화 비율이 소정 범위를 일탈한 것을 출력한다.
본 발명에 의하면, 광 입사창의 상기 반사광을 검출함으로써, 측정 셀 내측의 표면 부착물에 의해 반사된 상기 반사광을 검출함으로써 상기 표면 부착물을 검출할 수 있다.
또한, 상기 반사광의 검출 신호가 소정 범위를 일탈한 것을 통지함으로써 메인터넌스 시기를 알 수 있다.
또한, 상기 반사광 검출기에 의한 상기 반사광의 검출 신호를 이용하여, 상기 반사광에 따르는 상기 투과광의 감소량을 보정함으로써, 상기 표면 부착물에서 기인하는 측정 오차를 보완할 수 있다.
또한, 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율을 연산하면, 그 비율의 변화에 의해 측정 오차가 광원의 열화에 따른 것인지 부착물에 따른 것인지를 판별하는 것도 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 농도 측정 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 농도 측정 장치의 요부를 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 3은 파장이 다른 복수의 발광 소자의 각각에 다른 주파수의 구동 전류를 흘린 경우에 발생하는 광의 파형을 나타내는 파형도이다.
도 4는 도 3의 다른 파장을 갖는 복수의 파형을 합파기에 의해 합파한 광의 파형을 나타내는 파형도이다.
도 5는 도 4의 파형 데이터를 고속 푸리에 변환에 의해 주파수 해석한 후의 진폭 스펙트럼을 나타내는 스펙트럼도이다.
본 발명에 따른 농도 측정 장치의 일실시형태에 대해서, 이하에 도 1∼도 5를 참조해서 설명한다.
농도 측정 장치(1)는 광 입사창(3)과 광 출사창(5)이 대향 배치되어 피측정 유체의 유입구(4a) 및 유출구(4b)를 구비하는 측정 셀(4)과, 광 입사창(3)을 통해서 측정 셀(4) 내에 입사되는 입사광(L)을 발생시키는 광원(12∼15)과, 측정 셀(4)을 통과한 투과광을 검출하는 투과광 검출기(6)와, 광 입사창(3)의 측정 셀 내측으로부터의 반사광(LR)을 검출하는 반사광 검출기(7)와, 투과광 검출기(6)의 검출 신호 에 기초하여 피측정 유체의 농도를 연산하는 연산부(8a)를 구비한다.
광 입사창(3) 및 광 출사창(5)은 자외광 등에 대해서도 내성을 갖고, 기계적·화학적으로 안정한 사파이어 유리가 바람직하게 사용되지만, 다른 안정한 소재, 예를 들면 석영 유리를 사용할 수도 있다. 입사광(L)은 입사용 광섬유(2)에 의해 광원(12∼15)으로부터 도광되고, 광 입사창(3)을 투과하고, 측정 셀(4) 내에 입사한다.
입사광(L)은 도시예에서는 자외 영역의 복수의 파장의 광을 WDM(파장 분할 다중 방식)의 합파기(17, 18, 19)에 의해 합성한 광이다. 광원(12∼15)으로서 도시예에서는 LED가 사용되고 있다. 광원(12∼15)은 발진 회로 장치(20)에 의해 각각에 다른 주파수의 구동 전류가 흐른다. 투과광 검출기(6) 및 반사광 검출기(7)가 파장의 차이를 검지할 수 없으므로, 광원(12∼15)의 각각에 다른 주파수의 구동 전류를 흘림으로써, 투과광 검출기(6) 및 반사광 검출기(7)가 검출한 검출 신호로부터 다른 파장의 LED(12∼15)을 구별할 수 있도록 하고 있다.
도시예에 있어서, 광원(12)의 광의 파장은 365nm, 광원(13)의 광의 파장은 310nm, 광원(14)의 광의 파장은 280nm, 광원(15)의 광의 파장은 255nm이고, 광원(12)의 구동 전류의 주파수는 216Hz, 광원(13)의 구동 전류의 주파수는 192Hz, 광원(14)의 구동 전류의 주파수는 168Hz, 광원(15)의 구동 전류의 주파수는 144Hz이다. 도 3은 광원(12∼15)의 각 파형을 나타내고 있다.
합파기(17)는 광원(12)의 광과 광원(13)의 광을 합파해서 합파광(A)으로 하고, 합파기(18)는 합파광(A)에 광원(14)의 광을 합파해서 합파광(B)으로 하고, 합파기(19)는 합파광(B)에 광원(15)의 광을 합파해서 합파광(C)으로 한다. 따라서, 합파광(C)에는 4개의 다른 파장이 포함되어 있다. 도 4는 포토다이오드에 의해 검출한 합파광(C)의 파형을 나타내고 있다.
합파광(C)으로 이루어지는 입사광(L)이 입사용 광섬유(2)를 통해서 도광되고, 광 입사창(3)을 투과하고, 측정 셀(4) 내에 입사된다. 광원으로서는 LED 이외의 다른 발광 소자, 예를 들면 LD(레이저 다이오드)를 사용할 수도 있다.
입사용 광섬유(2)에 의해 도광된 입사광(L)은 콜리미터 렌즈(21)(도 2)에 의해 평행광으로 되어 광 입사창(3)을 투과하고, 측정 셀(4) 내에 들어간다.
반사광 검출기(7)는 광 입사창(3)으로 반사된 반사광(LR)을 수광하고 또한 도광하는 반사 측정용 광섬유(7a)를 구비한다. 반사광 검출기(7)는 수광 소자로서, 포토다이오드, 포토트랜지스터 등의 광 센서가 사용된다. 반사광 검출기(7)는 수광한 반사광(LR)이 조사되면, 조사량에 비례한 전압을 전기 배선(22)을 통해서 제어 연산부(8)에 출력한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 입사용 광섬유(2)의 광 입사창(3)측의 단부(2a)와 반사 측정용 광섬유(7a)의 수광측 단부(7a1)는 인접해서 설치되고, 광 입사창(3)의 반사광(LR)은 콜리미터 렌즈(21)에 의해 굴절되어 반사광 측정용 광섬유(7a)에 되돌리도록 구성되어, 반사광(LR)을 효율적으로 수광하도록 되어 있다. 입사용 광섬유(2)는 도시예에서는 1개 나타나 있지만, 2개 이상이어도 된다.
투과광 검출기(6)는 수광 소자로서 포토다이오드, 포토트랜지스터 등의 광 센서가 사용된다. 투과광 검출기(6)는 측정 셀(4)을 통과한 상기 투과광이 조사되면 상기 투과광에 비례한 전압을 제어 연산부(8)에 출력한다.
도시예에 있어서는 측정 셀(4)에 투과광 검출기(6)의 수광 소자가 설치되어 있지만, 측정 셀(4) 내의 가스로부터 투과광 검출기(6)로 전해지는 열의 영향을 회피하기 위해서, 측정 셀(4)의 상기 투과광을 측정 셀(4)의 광 출사창(5)의 외측에 접속된 콜리미터 및 광섬유(도시 생략)를 통해서, 측정 셀(4)로부터 떨어진 위치에 배치한 투과광 검출기(6)의 수광 소자로 수광시킬 수도 있다.
제어 연산부(8)의 연산부(8a)에서는 흡광 광도법에 기초해서 투과광 검출기(6)에 의해 검출된 상기 투과광의 검출 신호로부터 피측정 유체의 농도를 연산한다. 제어 연산부(8)는 산출된 농도를 액정 패널 등의 표시부(9)에 표시한다.
투과광 검출기(6)는 복수의 주파수가 합파된 입사광(L)이 측정 셀(4)을 통과한 후의 투과광을 검출한다. 투과광 검출기(6)에 의해 검출된 상기 투과광의 검출 신호는 A/D 변환되어서 디지털 신호로서 연산부(8a)에 전송되고, 연산부(8a)에서 고속 푸리에 변환에 의해 주파수 해석되고, 각 주파수 성분의 진폭 스펙트럼으로 변환된다. 도 5는 고속 푸리에 변환에 의한 주파수 해석 후의 진폭 스펙트럼을 나타내는 스펙트럼도이다. 도 5에 있어서, 가로축의 주파수는 구동 전류의 주파수를 나타내고, 세로축의 진폭은 강도를 나타내고 있다. 도 5는 흡광 특성을 갖는 피측정 유체를 흘리지 않는 상태, 또는 광의 흡수가 없는 질소 가스를 흘리고 있는 상태와 같이, 광의 흡수가 없는 상태(이하, 「무흡수 상태」라고 한다)를 나타내고 있다. 피측정 유체로서의 유기 금속 재료를 측정 셀(4)에 흘리면, 도 5의 스펙트럼도에 있어서 흡수가 있는 파장의 주파수의 진폭이 감소한다.
흡수가 있는 파장의 진폭 스펙트럼의 진폭의 변화로부터, 람베르트·베르의 법칙에 기초하여 흡광도(Aλ)를 구하는 하기 식(1)에 의해 흡광도(Aλ)를 산출할 수 있다.
Aλ=log10(I0/I)=αLC …（1)
단, I0은 측정 셀에 입사하는 입사광의 강도, I는 측정 셀을 통과한 투과광의 강도, α는 몰흡광 계수(m2/mol), L은 측정 셀의 광로 길이(m), C는 농도(mol/m3)이다. 몰흡광 계수(α)는 물질에 의해 결정되는 계수이다.
즉, 상기 식(1)의 (I0/I)을 도 5에 나타낸 진폭 스펙트럼의 무흡수 상태의 진폭의 피크값(P0)과 진폭 스펙트럼의 농도 측정 시의 진폭의 피크값(P)의 변화(P0/P)라고 간주하고, 흡광도(Aλ)를 구할 수 있다. 흡광도(Aλ)가 구해지면, 상기 식(1)으로부터 피측정 유체의 농도(C)를 구할 수 있다.
진폭 스펙트럼의 상기 무흡수 상태의 진폭의 피크값(P0)은 구동 전류의 주파수마다에 제어 연산부(8) 내의 메모리 등에 미리 기억될 수 있다.
합파 후의 광의 반사광(LR)의 반사광 검출기(7)에 의한 검출 신호도, A/D 변환되어서 디지털 신호로서 연산부(8a)에 전송되고, 연산부(8a)에 의해 고속 푸리에 변환에 의해 주파수 해석되어서 각 주파수 성분의 진폭 스펙트럼으로 변환된다. 광 입사창(3)에 피측정 유체 유래의 퇴적물의 부착량이 증가하면, 진폭 스펙트럼의 진폭이 변화된다. 진폭 스펙트럼의 진폭의 피크값의 초기값(S0)은 주파수마다에 제어 연산부(8) 내의 메모리 등에 기록되고, 후술하는 농도 보정 등에 사용된다.
반사광 검출기(7)에 의해 검출된 반사광(LR)의 검출 신호가 소정 범위로부터 일탈한 경우에, 그것을 알리는 통지부(23)를 구비한다. 상기 소정 범위는 미리 실험 등에 의해 결정할 수 있고, 예를 들면 반사광 검출기(7)의 출력 전압이 소정 범위로부터 벗어난 경우에 통지부(23)가 통지한다. 통지부(23)는 예를 들면, 알람을 발생하는 알람 발생기라고 할 수 있다. 또한, 통지부(23)는 경고를 표시하는 표시기라고 할 수도 있다.
반사광 검출기(7)에 의한 반사광(LR)의 검출 신호의 값이 변화되면, 투과광 검출기(6)의 검출 신호의 값이 감소하고, 측정 오차를 발생한다. 그 때문에 연산부(8a)는 반사광 검출기(7)에 의한 반사광(LR)의 검출 신호를 이용하여, 투과광 검출기(6)의 검출 신호에 보정을 가하는 연산 처리를 행하고, 반사광(LR)에 따르는 상기 투과광의 감소량을 보정할 수 있다.
보정 방법으로서는 예를 들면, 반사광(LR)의 진폭 스펙트럼의 농도 측정 시에 있어서의 피크값(S)과 상기한 초기값(S0)의 변화율(S/S0)과, 상기 투과광의 진폭 스펙트럼의 초기값과 농도 측정값의 피크값의 변화율(P/P0)의 관계를 미리 실험 등에 의해 구해두고, 상기 관계와 변화율(S/S0)을 사용하고, 변화율(P/P0)을 보정할 수 있다. 보정된 (P/P0)을 사용하여 상기 식(1)에 의해 보정된 농도가 얻어진다.
본 실시형태에서는 4파장의 각각에 대해서 보정이 이루어질 수 있다. 가스의 종류에 의해 흡수스펙트럼이 다르므로, 흡광이 있는 파장과 흡광이 없는 파장을 조합시킴으로써, 보다 정밀도가 높은 농도 측정이 가능해진다. 측정하는 가스종에 따라서는 모든 파장의 각각에 대해서 보정하는 것은 아니고, 복수 파장 중 필요한 파장만, 예를 들면 4파장 중 2종류의 파장에 대해서만 보정할 수도 있다.
또한, 구성 기기의 온도 의존성 및 피측정 유체의 온도 변동이 있기 때문에, 적당한 개소에 온도 검출기를 설치하고, 측정한 온도에 의해 출력값(농도 측정값)을 수정할 수도 있다.
상기 구성을 갖는 농도 측정 장치는 광 입사창(3)의 측정 셀 내측의 표면 부착물에 의해 반사된 반사광(LR)을 검출할 수 있으므로, 표면 부착물에서 기인하는 광 입사창(3)의 상기 투과광의 감소를 검출할 수 있다.
또한, 반사광 검출기(7)에 의해 반사광(LR)의 검출 신호가 소정 범위를 일탈 한 것을, 알람이나 액정 표시 등에 의한 경고 등에 의해 통지함으로써 광 입사창(3)의 교환 등의 메인터넌스 시기를 알 수 있다.
또한, 광 입사창(3)의 부착물에 의해 투과광 검출기(6)의 검출 신호의 값이 감소해도, 반사광 검출기(7)에 의한 반사광(LR)의 검출 값에 기초하여 반사광(LR)에 따르는 상기 투과광의 감소량을 보정함으로써 광 입사창(3)의 표면 부착물에서 기인하는 측정 오차를 보완할 수 있다.
광 입사창(3) 상의 표면 부착물은 그 종류에 따라 특성이 변경되고, 예를 들면 측정 셀(4)을 가열함으로써 분해 제거할 수 있는 것이나, 완전하게 고착해서 광 입사창(3)의 교환이 필요한 것 등이 있다. 상기 표면 부착물은 그 종류에 따라 특성이 다르므로, 종류에 따라 흡수하는 광의 파장 의존성도 다르다. 상기 표면 부착물의 종류에 따르는 파장 의존성은 미리 실험 등에 의해 데이터베이스화해 둘 수 있다. 복수의 다른 파장마다에, 반사광(LR)의 강도 변화를 모니터링함으로써 상기 표면 부착물의 종류를 판정할 수 있다. 상기 표면 부착물의 종류를 판정할 수 있으면, 그 종류에 따라, "측정 셀의 가열" 또는 "광 입사창의 교환" 등의 표시를 표시부(9)에 표시시킬 수도 있다. 상기한 바와 같이 반사광 검출기(7)에 의해 검출된 검출 신호는 도 5에 나타내는 바와 같은 진폭 스펙트럼으로 변환되고, 각각의 주파수에 있어서의 진폭의 변화를 각각 다른 파장의 상기 반사광의 강도 변화라고 간주 할 수 있다.
또한, 다른 일형태에 있어서, 연산부(8a)는 투과광 검출기(6)의 검출 신호와 반사광 검출기(7)의 검출 신호로부터, 측정 셀(4)을 통과한 상기 투과광의 강도(I1)와 광 입사창(3)의 반사광(LR)의 강도(I2)의 비율(I1/I2)을 연산한다.
비율(I1/I2)을 모니터링함으로써 광 입사창(3) 상의 표면 부착물의 유무를 판정하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 반사광(LR)의 강도가 저하한 경우, 광 입사창(3) 상의 표면 부착물에서 기인하는 경우와, 광원(12∼15)의 경시 열화에 기인하는 경우가 있을 수 있다. 광원의 경시 열화가 발생하는 경우에는 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율은 변화되지 않는다고 생각된다. 그러나, 광 입사창(3) 상의 표면 부착물이 발생하는 경우에는 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율은 변화된다고 생각된다. 따라서, 비율(I1/I2)의 변화를 봄으로써, 광원의 열화와 구별하여 표면 부착물의 유무를 판별할 수 있다.
연산부(8a)는 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율을 모니터링 하고, 비율(I1/I2)의 변화 비율이 소정 범위에 있는지 없는지를 판정하고, 상기 소정 범위를 일탈했을 때에 에러 신호를 출력할 수 있다. 에러 신호는 표시부(9)에 표시될 수 있다. 에러 신호는 광 입사창(3)의 교환을 촉구하는 것이라고 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정 해석되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 변경이 가능하다. 예를 들면, 측정에 사용되는 광은 자외 영역 이외의 파장 영역의 광도 이용 가능하다. 또한, 상기 실시형태에서는 복수의 다른 주파수의 합파광을 광원에 사용했지만, 단일 파장의 광원을 사용할 수도 있다. 또한, 반사광 검출기(7)는 광 입사창(3)의 근방에 포토다이오드를 설치하고, 광섬유를 생략하는 것도 가능하다.
1 : 농도 측정 장치 2 : 입사용 광섬유
3 : 광 입사창 4a : 유입구
4b : 유출구 4 : 측정 셀
5 : 광 출사창 6 : 투과광 검출기
7 : 반사광 검출기 7a : 반사 측정용 광섬유
8a : 연산부 12∼15 : 광원
20 : 발진 회로 장치 23 : 통지부

Claims (15)

  1. 광 입사창과 광 출사창이 대향 배치된 측정 셀을 통과한 투과광을 투과광 검출기를 이용하여 검출함으로써 상기 측정 셀 내의 피측정 유체의 농도를 측정하기 위한 농도 측정 장치로서,
    상기 광 입사창의 상기 측정 셀 내측의 표면 부착물에 의해 반사된 반사광을 검출하는 반사광 검출기,
    상기 광 입사창에 입사되는 광을 광원으로부터 도광하기 위한 입사용 광섬유,
    상기 입사용 광섬유에 의해 도광된 입사광을 평행광으로 상기 광 입사창을 투과시키는 콜리미터 렌즈를 구비하고,
    상기 반사광 검출기가 상기 반사광을 수광하여 도광하는 반사 측정용 광섬유를 구비하고,
    상기 입사용 광섬유의 상기 광 입사창측의 단부와 상기 반사 측정용 광섬유의 수광측 단부가 인접해서 설치되어 있고,
    상기 콜리미터 렌즈는, 상기 광 입사창의 반사광을 굴절시켜서 상기 반사 측정용 광섬유에 되돌리도록 구성되어 있는 농도 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사광 검출기에 의해 검출된 상기 반사광의 검출 신호가 소정 범위를 일탈한 것을 알리는 통지부를 더 구비하는 농도 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사광 검출기에 의한 상기 반사광의 검출 신호를 이용하여 상기 투과광의 검출 신호를 보정하는 연산부를 더 구비하는 농도 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    각각이 다른 파장의 광을 방출하는 복수의 광원과, 상기 복수의 광원이 방출하는 다른 복수의 파장의 광을 합파하는 적어도 하나의 합파기를 더 구비하고, 상기 합파기에 의해 합파된 합파광이 상기 광 입사창에 입사되는 농도 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 광원의 각각에 다른 주파수의 구동 전류를 흘리는 발진 회로 장치를 더 구비하는 농도 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투과광 검출기의 검출 신호를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 해석하는 연산부를 더 구비하는 농도 측정 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사광 검출기의 검출 신호를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 해석하는 연산부를 더 구비하는 농도 측정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 입사창에 입사하는 광의 광원이 자외광을 발광하는 광원을 포함하는 농도 측정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 반사광 검출기의 검출 신호로부터 다른 파장마다의 상기 반사광의 강도 변화를 연산하는 농도 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연산부는 각 파장마다의 상기 반사광의 강도 변화에 기초하여 상기 광 입사창의 표면 부착물의 종류를 판정하는 농도 측정 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과광 검출기의 검출 신호와 상기 반사광 검출기의 검출 신호로부터, 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 비율을 연산하는 연산부를 더 구비하는 농도 측정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 투과광의 강도와 상기 반사광의 강도의 상기 비율의 변화 비율이 소정 범위를 일탈한 것을 출력하는 농도 측정 장치.

  15. 삭제
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