KR102122845B1

KR102122845B1 - 탁도계

Info

Publication number: KR102122845B1
Application number: KR1020140006100A
Authority: KR
Inventors: 리이치로 스즈키; 히로코 기자키; 아키 마쓰오; 히로시 간다
Original assignee: 가부시키가이샤 호리바 어드밴스트 테크노
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2020-06-15
Also published as: JP2014157149A; CN103940782B; DE102014000705A1; US9228942B2; CN103940782A; US20140204379A1; JP6275440B2; KR20140094454A

Abstract

본 발명은, 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 하면서, 시일 개소를 줄임으로써, 장기 안정성이 우수하고, 측정 공간(Sa)을 형성하는 통 형상의 센서 헤드(4)가, 광투과성 재료로 형성되어 있다. 센서 헤드(4)의 측벽(42)이, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)를 수용하는 수용 공간(Sb1~Sb3)을 가진다. 센서 헤드(4)의 측벽(42) 내면이, 검사광(L1)을 측정 공간(Sa)으로 유도하는 광학창(M1), 투과광(L2)을 투과광 검출기(6)로 유도하는 광학창(M2) 및 산란광(L3)을 산란광 검출기(7)로 유도하는 광학창(M3)이 된다.

Description

탁도계{TURBIDIMETER}

본 발명은, 액체 시료의 탁도를 측정하는 탁도계에 관한 것이다.

종래의 탁도 센서로서는, 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이, 액체 시료를 수용하는 통 형상의 측정 셀과, 상기 측정 셀의 외부에 설치된 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기와, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기를 수용하는 센서 수용부를 구비한 것이 있다. 센서 수용부에는, 상기 측정 셀의 축방향 양단부가, 시일 부재를 통하여 고정되어 있다. 그리고, 상기 센서 수용부 및 상기 측정 셀 사이에 형성되는 공간 내에 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 산란광 검출기가 고정되어 있다.

또, 측정 셀은, 상기 광원에 대응하는 제 1 투광창, 상기 투과광 검출기에 대응하는 제 2 투광창 및 상기 산란광 검출기에 대응하는 제 3 투광창을 가지고 있고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 투광창이, 광투과성을 가지는 재료로 형성되며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 투광창 이외의 본체 부분이, 차광성을 가지는 재료로 형성되어 있다.

그렇지만, 상기의 탁도 센서는, 센서 수용부 및 측정 셀의 사이에 형성되는 공간 내에 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기가 수용되므로, 측정 셀의 축방향 양단부의 시일 부재의 열화 등에 의해, 액체 시료가 상기 공간 내에 침수하고, 광원, 투과광 검출기 또는 산란광 검출기의 고장 등의 요인이 되어 버린다. 또, 측정 셀 및 센서 유지부를 시일 부재를 통하여 조립할 필요가 있고, 조립 작업이 번잡하게 될 뿐만 아니라, 외부로부터의 충격에 의해 파손되기 쉽다고 하는 문제도 있다.

또, 측정 셀에 있어서, 상기 각 투광창과 상기 각 투광창 이외의 본체 부분이 다른 재료에 의해 구성되어 있으므로, 그들 투광창 및 본체 부분의 시일성을 확보할 필요가 있고, 장기간의 사용에 의해, 그 시일성이 열화해 버릴 우려가 있다. 또, 측정 셀의 본체 부분에 각 투광창을 끼워 맞추고, 또 그 시일성을 확보할 필요가 있으며, 조립 작업이 번잡하게 될 뿐만 아니라, 외부로부터의 충격에 의해 투광창이 빗나갈 염려도 있다.

(특허 문헌 1)　일본 공개특허공보 2010－60364호

그래서, 본 발명은, 상기 문제점을 한꺼번에 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 하면서, 시일 개소를 줄임으로써 장기 안정성이 우수한 탁도계를 제공하는 것을 그 주된 소기 과제로 하는 것이다.

즉 본 발명에 따른 탁도계는, 시료를 수용하는 측정 공간을 형성하는 바닥이 있는 통 형상의 센서 헤드와, 상기 측정 공간에 검사광을 조사하는 광원과, 상기 측정 공간을 통과한 투과광을 검출하는 투과광 검출기와, 상기 측정 공간에서 산란한 산란광을 검출하는 산란광 검출기를 구비하고, 상기 센서 헤드가, 광투과성을 가지는 재료로 형성되어 있으며, 상기 센서 헤드의 측벽이, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기를 수용하는 수용 공간을 가지고, 상기 센서 헤드의 측벽 내면이, 상기 검사광을 상기 측정 공간으로 유도하는 검사광용 광학창, 상기 투과광을 상기 투과광 검출기로 유도하는 투과광용 광학창 및 상기 산란광을 상기 산란광 검출기로 유도하는 산란광용 광학창이 되는 것을 특징으로 한다.

이러한 것이면, 측정 공간을 형성하는 센서 헤드를 광투과성 재료로 형성하고, 이 센서 헤드의 측벽에 광원 및 각 검출기를 수용하는 수용 공간을 형성하고 있으므로, 종래의 측정 셀 및 센서 수용부를 단일 부재에 의해 구성할 수 있고, 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 하면서, 시일 개소를 줄일 수 있다. 또, 센서 헤드의 측벽 내면을 검사광용 광학창, 투과광용 광학창 및 산란광용 광학창으로 하고 있으므로, 광학창 및 그 외의 부분을 단일 부재에 의해 구성할 수 있고, 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 하면서, 시일 개소를 줄일 수 있다. 또한, 센서 헤드가 통 형상을 이루는 것이고, 센서 헤드 외부로부터의 외란광이, 투과광용 광학창 및 산란광용 광학창으로 들어가기 어렵게 할 수 있으며, 투과 산란법을 이용한 탁도계에 있어서, 그 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 센서 헤드의 측벽에 있어서, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기의 사이 중 어느 하나에 광흡수부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이것이라면, 광흡수부가 센서 헤드의 측벽 내부를 통과하는 빛이나, 측벽 내면에 닿아 반사광이 되는 빛을 흡수하므로, 그들 빛으로 이루어지는 미광(迷光)(stray light)이 투과광 검출기 또는 산란광 검출기(특히 산란광 검출기)에 의하여 수광되는 것을 억제할 수 있어 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다. 특히, 상기 광흡수부가, 상기 센서 헤드의 측벽에 있어서, 상기 광원 및 상기 산란광 검출기의 사이에 설치되어 있는 것이 요망된다.

또, 상기 광흡수부가, 상기 센서 헤드의 측벽 내면에 노출하고 있는 것이 바람직하다. 이것이라면, 측벽 내면에 닿아 생기는 반사광을 저감할 수 있으므로, 투과광 검출기 또는 산란광 검출기(특히 산란광 검출기)에 의하여 수광되는 것을 억제할 수 있어 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다.

광흡수부의 구체적인 실시 형태로서는, 상기 센서 헤드의 측벽에 광흡수 부재가 매설됨으로써 상기 광흡수부가 형성되고, 상기 센서 헤드의 지름 방향에 있어서의 상기 광흡수 부재의 두께가, 상기 센서 헤드 측벽의 두께 미만으로 하는 것이 바람직하다. 이것이라면, 상기 센서 헤드의 측벽을 둘레방향에 걸쳐서 연속한 형상으로 하면서 상기 광흡수 부재를 설치할 수 있고, 상기 센서 헤드의 강성을 확보하여 변형을 방지할 수 있다.

상기 수용 공간이, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기 마다 각각 형성되어 있고, 상기 각 수용 공간이, 상기 센서 헤드의 측벽에 있어서 바닥벽 측으로부터 중심축방향을 따라서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 각 수용 공간을 형성하는 측정 공간측의 벽부(내측 벽부)가 광학창이 된다. 이것이라면, 각 수용 공간의 상대 위치에 의해 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기의 상대 위치를 위치 결정할 수 있다. 또, 각 수용 공간에 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기를 고정함으로써, 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기의 위치 어긋남을 방지할 수 있다. 또한, 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기마다 수용 공간을 형성함으로써, 센서 헤드의 두꺼운 부분을 늘릴 수 있고, 센서 헤드의 기계적 강도를 더할 수 있다. 게다가, 각 수용 공간이, 센서 헤드의 측벽에 있어서 바닥벽 측으로부터 중심축방향을 따라서 형성되어 있으므로, 센서 헤드의 외측 둘레면과 상기 센서 헤드에 부착되는 연산 기기 등 수용체(케이싱)와의 사이를 시일하는 것만으로 좋고, 별도 각 수용 공간을 수밀(水密)하게 하기 위한 시일 구조를 불필요로 할 수 있다.

상기 센서 헤드의 측벽에 있어서, 상기 수용 공간과는 다른 위치에 관통구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 측벽에 관통구멍이 형성되어 있으므로, 측정 공간에 있어서의 시료의 치환 속도 및 치환 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 이 관통구멍은, 공기 제거용 구멍으로서도 기능하고, 또, 먼지를 배출하기 위한 구멍으로서도 기능한다.

상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기를 유지하는 단일 유지부재를 구비하고, 상기 유지부재를 상기 센서 헤드에 장착함으로써, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기가, 상기 수용 공간에 수용되는 것이 바람직하다. 이것이라면, 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기가 공통의 유지부재에 의해 유지되어 있으므로, 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기를 센서 헤드의 수용 공간에 수용하는 조립 작업을 용이하게 할 수 있다. 또, 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기의 상대 위치 관계를 유지부재에 의해 규정해 둠으로써, 조립 후의 상대 위치의 위치 조정을 간단하게 할 수 있고, 또 측정시에 센서 헤드에 외부로부터 충격, 진동이 더해졌을 때에, 광원, 투과광 검출기 및 산란광 검출기의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

상기 검사광용 광학창, 상기 투과광용 광학창 및 상기 산란광용 광학창을 청소하는 청소체를 구비하는 것이 바람직하다. 이 청소체에 의해, 상기 검사광용 광학창, 투과광용 광학창 및 산란광용 광학창을 청소함으로써, 광학창에 부착된 기포 또는 측정 시료 중의 불순물(예를 들면 세균이나 부착성 해초류 등)을 제거하고, 검사광의 광량 저하, 투과광의 광량 저하 및 산란광의 광량 저하를 해소할 수 있어 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다. 한편, 청소체로서는, 각 광학창에 대응하여 각각 설치된 것이라도 좋고, 1개의 청소체가, 상기 각 광학창 각각을 청소하는 것이라도 좋다.

상기 센서 헤드의 측벽 내면이, 원통 형상을 이루는 것이고, 상기 청소체가, 상기 측벽 내면의 중심축 주위로 회전하는 것이며, 상기 측벽 내면에 있어서 중심축 방향의 소정 범위에 걸쳐서 접촉하는 접촉부를 가지고 있고, 상기 접촉부가, 상기 중심 축에 대하여 상기 중심축 회전의 둘레방향으로 경사져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 청소체가, 측벽 내면의 중심축 주위로 회전하여 상기 각 광학창을 청소하는 것이고, 그 접촉부가, 중심 축에 대하여 상기 중심축 회전의 둘레방향으로 경사져 있으므로, 청소체의 회전에 의해, 긁어 모아진 먼지가, 접촉부의 회전 방향 후방 측으로 이동한다. 이것에 의해, 먼지를 측정 공간으로부터 배출시킬 수 있다.

상기 센서 헤드가, 그 측벽 내면 및 측벽 외면을 연통하고, 중심축 방향을 따라서 형성된 슬릿을 가지며, 상기 회전체의 회전에 수반하여, 상기 청소체에 의해 모아진 먼지가, 상기 슬릿으로부터 외부로 배출되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것이라면, 청소체에 의해 모아진 먼지를 센서 헤드의 외부로 배출할 수 있어, 청소체의 청소 능력의 저하를 막을 수 있다.

여기서, 청소체의 접촉부의 연신 방향과 슬릿의 연신 방향이 다르도록 구성되어 있으면, 청소체가 슬릿에 끼움으로써 회전 불가능하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또, 회전 불가능에 이르지 않아도, 회전할 때마다 청소체가 슬릿에 감김으로써 청소체가 마모하여 청소 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기 청소체가, 상기 측벽 내면의 중심축 주위로 회전하는 회전체로 유지되어 있고, 상기 회전체가, 원통 형상을 이루는 것이며, 상기 검사광을 통과시키는 검사광용 통과 구멍, 상기 투과광을 통과시키는 투과광용 통과 구멍 및 상기 산란광을 통과시키는 산란광용 통과 구멍을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 회전체에 검사광용 통과 구멍, 투과광용 통과 구멍 및 산란광용 통과 구멍을 형성함으로써, 그 이외의 부분이 차광판으로서 기능하고, 미광이 투과광 검출기 및 산란광 검출기에 의하여 수광되는 것을 억제할 수 있어, 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 광투과성 재료로 이루어지는 센서 헤드의 측벽에 광원 및 각 검출기를 수용하는 수용 공간을 형성하고, 센서 헤드의 측벽 내면을 각 광학창으로 하고 있으므로, 탁도계를 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 할 수 있어, 시일 개소를 줄일 수 있다. 따라서, 장기 안정성이 뛰어난 탁도계를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 실시 형태의 탁도계를 모식적으로 나타내는 사시도.
도 2는, 상기 실시형태의 탁도계의 요부를 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 3은, 상기 실시형태의 측정 위치에 있어서의 요부를 모식적으로 나타내는 횡단면도.
도 4는, 상기 실시형태의 센서 헤드를 모식적으로 나타내는 사시도.
도 5는, 상기 실시형태의 센서 헤드를 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 6은, 상기 실시형태의 센서 헤드를 모식적으로 나타내는 평면도.
도 7은, 상기 실시형태의 유지부재를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 8은, 상기 실시형태의 유지부재를 모식적으로 나타내는 평면도.
도 9는, 상기 실시형태의 청소체 및 회전체를 모식적으로 나타내는 저면도.
도 10은, 상기 실시형태의 청소체 및 회전체를 모식적으로 나타내는 측면도.
도 11은, 상기 실시형태의 청소체의 이동 과정을 모식적으로 나타내는 전개도.
도 12는, 변형 실시형태의 측정 위치에 있어서의 요부를 모식적으로 나타내는 횡단면도.
도 13은, 변형 실시형태의 청소체 및 회전체를 모식적으로 나타내는 저면도.
도 14는, 변형 실시형태의 청소체 및 회전체를 모식적으로 나타내는 측면도.

〈제 1실시형태〉

이하에 본 발명에 따른 탁도계의 제 1 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

제 1실시형태에 따른 탁도계(100)는, 예를 들면 하수처리장, 정수장 등의 물 처리 시설에 있어서의 처리수의 탁도나 고체 부유물질 농도(SS농도), 또는 공사 현장에서 나오는 오수의 탁도나 고체 부유물질 농도(SS농도)를 측정하는 침지(투입)형의 것이다. 한편, 이 탁도계(100)는, 측정 범위가 0~1000도(포르마진, 카올린), 0~1000 mg/L(카올린)이고, 최소 분해능이 0.01도, 0.01mg/L이다.

구체적으로 이 탁도계(100)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 침지형의 센서 본체(2)와, 상기 센서 본체(2)에 방수 타입의 전기 케이블(CA)을 통하여 전기적으로 접속된 계기 본체(3)를 구비하고 있다.

센서 본체(2)는, 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 개략 원기둥 형상을 이루고, 시료를 수용하는 측정 공간(Sa)을 형성하는 바닥이 있는 통 형상의 센서 헤드(4)와, 측정 공간(Sa)에 검사광(L1)을 조사하는 광원(5)과, 측정 공간(Sa)을 통과한 투과광(L2)을 검출하는 투과광 검출기(6)와, 측정 공간(Sa)에서 산란한 산란광을 검출하는 산란광 검출기(7)를 구비하고 있다. 한편, 광원(5)은, 예를 들면 근적외 영역을 피크 파장에 가지는 발광 다이오드(LED)이고, 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)는, 예를 들면 피크 감도 파장이 상기 LED의 피크 파장 근방이 되는 포토 다이오드이다. 또, 센서 헤드(4)의 바닥벽(41) 측에는, 전원, 메모리 기능부를 가지는 연산부, 연산된 수질의 측정 데이터 등을 시계열적으로 기록하는 데이터 로거(data logger)를 내장하는 연산 기기 등 수용체(8)가 설치된다. 한편, 센서 헤드(4)와 연산 기기 등 수용체(8)는, O링 등의 시일 부재(S1)를 통하여, 수밀케이스를 구성한다.

본 실시 형태의 센서 헤드(4)는, 도 2~도 6에 나타내는 바와 같이, 일단이 개구함과 함께 타단이 바닥벽(상벽)(41)에 의해 폐색된 바닥이 있는 개략 원통 형상을 이루는 것이다. 이 센서 헤드(4)는, 내부에 단면 개략 원형 모양의 내측 둘레면(4a)을 가지고, 상기 내측 둘레면(4a)에 의해 측정 공간(Sa)이 형성된다.

또, 상기 센서 헤드(4)는, 광투과성을 가지는 재료로부터 일체 성형된 것이다. 광투과성을 가지는 재료로서는, 유리, 아크릴 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지 등을 생각할 수 있지만, 본 실시 형태에서는, 투광성이 우수하고, 더러움에 강한 PFA(테트라 플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 등의 불소계 수지를 이용하고 있다. 한편, 이 센서 헤드(4)는, 불소계 수지를 절삭 가공에 의해 일체 형성되어 있다.

그리고, 이 센서 헤드(4)의 원통 형상을 이루는 측벽(42)에는, 특히 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 광원(5)을 수용하기 위한 광원 수용 공간(Sb1), 투과광 검출기(6)를 수용하기 위한 투과광 검출기 수용 공간(Sb2) 및 산란광 검출기(7)를 수용하기 위한 산란광 검출기 수용 공간(Sb3)이 형성되어 있다. 이들 수용 공간(Sb1~Sb3)은, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 있어서 바닥벽(41)측으로부터 중심축방향을 따라서 형성되어 있다(도 5 등 참조).

광원 수용 공간(Sb1) 및 투과광 검출기 수용 공간(Sb2)은, 중심축(C)을 사이에 끼우고 대향하여 형성되어 있고, 산란광 검출기 수용 공간(Sb3)은, 광원 수용 공간(Sb1) 및 투과광 검출기 수용 공간(Sb2)의 대향 방향으로 직교하는 방향으로 설치되어 있다(도 3 및 도 6 참조). 이와 같이 각 수용 공간(Sb1~Sb3)은, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 위치 관계에 대응하여 측벽(42)의 두께 내에 형성되어 있다.

또한, 특히 도 3에 나타내는 바와 같이, 센서 헤드(4)의 측벽(42) 내면이, 검사광(L1)을 측정 공간(Sa)으로 유도하는 검사광용 광학창(M1), 투과광(L2)을 투과광 검출기(6)로 유도하는 투과광용 광학창(M2) 및 산란광(L3)을 산란광 검출기(7)로 유도하는 산란광용 광학창(M3)이 된다. 이와 같이 센서 헤드(4)는, 광학창(M1~M3)과 그 이외의 부분이 단일 재료에 의해 일체 성형 되어 있다.

구체적으로는, 측벽(42)에 있어서, 광원 수용 공간(Sb1)을 형성하는 측정 공간(Sa)측의 벽부가 검사광용 광학창(M1)으로서 기능하고, 투과광 검출기 수용 공간(Sb2)을 형성하는 측정 공간(Sa)측의 벽부가 투과광용 광학창(M2)으로서 기능하고, 산란광 검출기 수용 공간(Sb3)을 형성하는 측정 공간(Sa)측의 벽부가 산란광용 광학창(M3)으로서 기능한다. 이것에 의해, 센서 헤드(4)에 있어서, 광원(5)으로부터의 검사광(L1)을 측정 공간(Sa)으로 유도하기 위한 검사광용 광학창(M1)과, 측정 공간(Sa)을 통과한 투과광(L2)을 투과광 검출기(6)로 유도하는 투과광용 광학창(M2)이 대향하여 형성된다. 또, 측정 공간(Sa)에서 산란한 산란광(L3)을 산란광 검출기(7)로 유도하는 산란광용 광학창(M3)이, 검사광용 광학창(M1) 및 투과광용 광학창(M2)의 대향 방향으로 직교하는 방향으로 형성된다.

또, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 있어서의 바닥벽(41)측, 즉, 센서 헤드(4)에 있어서의 측정 공간(Sa)의 바닥면 측에는, 수용 공간(Sb1~Sb3)과는 둘레방향에 있어서 다른 위치에 1 또는 복수의 관통구멍(4H)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(4H)은, 측벽(42)을 두께 방향으로 관통하는 것이고, 센서 헤드(4)를 침지시켰을 때에, 공기 제거 구멍으로서 기능할 뿐만 아니라, 측정 공간(Sa)에 있어서의 시료의 치환 속도 및 치환 효율을 향상시키는 것이다. 또, 후술하는 청소체(11)에 의해 모아진 먼지를 배출하는 것이다.

이와 같이 구성된 센서 헤드(4)에 있어서, 상기 광원(5), 상기 투과광 검출기(6) 및 상기 산란광 검출기(7)는, 도 2, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 단일 유지부재(9)에 의해 유지되고, 상기 센서 헤드(4)에 부착된다.

구체적으로 유지부재(9)는, 특히 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 센서 헤드(4)의 바닥벽(41) 상면(외면)에 고정되는 고정판(91)과, 상기 고정판(91)으로부터 하방으로 연장된 광원 고정용의 광원 부착부(92a), 투과광 검출기 고정용의 투과광 검출기 부착부(92b) 및 산란광 검출기 고정용의 산란광 검출기 부착부(92c)를 구비하고 있다. 이들 광원 부착부(92a), 투과광 검출기 부착부(92b) 및 산란광 검출기 부착부(92c)는, 고정판(91)에 있어서, 센서 헤드(4)의 각 수용 공간(Sb1~Sb3)에 대응한 위치에 설치되어 있다. 한편, 고정판(91)에는, 후술하는 회전축(131)이 관통하는 관통구멍(91H)이 형성되어 있다.

광원 부착부(92a)에는, 상기 LED(5)를 가지는 LED 기판(51)이 부착된다. 본 실시 형태에서는, 광원 부착부(92a)의 외측면에 LED 기판(51)이 부착되고, LED(5)에 대응하는 부분에, LED(5)를 수용하는 수용구멍(92a1)이 형성되어 있다. 투과광 검출기 부착부(92b) 및 산란광 검출기 부착부(92c)에는 각각, 상기 포토 다이오드(6, 7)를 가지는 포토 다이오드 기판(61, 71)이 부착된다. 본 실시 형태에서는, 각 검출기 부착부(92b, 92c)의 외측면에 포토 다이오드 기판(61, 71)이 부착되고, 포토 다이오드(6, 7)에 대응하는 부분에, 포토 다이오드(6, 7)를 수용하는 수용부(92b1, 92c1)가 형성되며, 산란광(L3) 또는 투과광(L2)을 통과시키는 슬릿구멍(92b2, 92c2)이 형성되어 있다. 한편, 어떠한 포토 다이오드(6, 7)로부터의 검출 신호도 연산 기기 등 수용체(8)에 수용된 연산부(도시하지 않음)로 출력된다.

이와 같이 단일 유지부재(9)에 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)가 고정되어 있으므로, 센서 헤드(4)의 각 수용 공간(Sb1~Sb3)으로의 광원(5) 및 각 광검출기(6, 7)의 부착을 용이하게 할 수 있다. 또, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 상대 위치 관계를 유지부재(9)에 의해 규정해 둠으로써, 조립 후의 위치 조정을 간단하게 할 수 있고, 또 측정시에 센서 헤드(4)에 외부로부터 충격, 진동이 더해졌을 때에, 그들의 상대 위치를 어긋나기 어렵게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 유지부재(9)의 고정판(91)을 센서 헤드(4)의 바닥벽(41)에 나사 고정한 상태로, 각 부착부(92a~92c)가 각 수용 공간(Sb1~Sb3)을 형성하는 내면에 접촉하여 위치 결정 되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 각 부착부(92a~92c)의 내측면 및 하면이, 각 수용 공간(Sb1~Sb3)을 형성하는 내측면 및 바닥면에 접촉하여 위치 결정 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 각 부착부(92a~92c)가 각 수용 공간(Sb1~Sb3)을 형성하는 내면에 접촉하여 위치 결정 되어 있으므로, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 상대 위치의 차이를 보다 한층 저감할 수 있다. 한편, 각 부착부(92a~92c)를, 각 수용 공간(Sb1~Sb3)의 일면에 접촉하게 하면, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 위치 어긋남을 저감할 수 있다. 여기서, 각 부착부(92a~92c)를, 각 수용 공간(Sb1~Sb3)의 일면에 꽉 눌러 두면 더욱 좋다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 도 2, 도 3, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 검사광용 광학창(M1), 상기 투과광용 광학창(M2) 및 상기 산란광용 광학창(M3)을 청소하는 청소기구(10)를 구비하고 있다.

이 청소기구(10)는, 검사광용 광학창(M1), 투과광용 광학창(M2) 및 산란광용 광학창(M3)의 더러움을 불식하는 것이고, 검사광용 광학창(M1), 투과광용 광학창(M2) 및 산란광용 광학창(M3)의 더러움을 불식하여 청소하는 청소체(11)(도 9 및 도 10 참조)와 측정 공간(Sa) 내에 배치되어 상기 청소체(11)를 유지하는 회전체(12)(도 9 및 도 10 참조)와, 상기 회전체(12)를 상기 측정 공간(Sa) 내에서 회전시키는 구동부(13)와, 청소체(11)의 위치를 검출하기 위한 위치 검출부(14)를 구비한다.

청소체(11)는, 고무 등의 탄성 부재로 형성되어 있고, 본 실시 형태에서는, 3개의 청소체(11)가 회전체(12)의 외측 둘레면에 설치되어 있다.

각 청소체(11)는, 센서 헤드(4)에 있어서의 측벽(42) 내면(4a)의 중심축(C) 주위로 회전하는 것이고, 측벽(42)의 내면(4a)에 있어서 중심축(C)방향의 소정 범위에 걸쳐서 접촉하는 접촉부(111)를 가지고 있다. 구체적으로 접촉부(111)는, 회전에 수반하여, 측벽(42) 내면에 있어서의 각 광학창(M1~M3)의 전체를 슬라이딩하는 범위에 걸쳐서 형성된다.

또, 접촉부(111)는, 중심축(C)에 대하여 상기 중심축(C)회전의 둘레방향으로 경사져 있다. 본 실시 형태에서는, 접촉부(111)의 상단이 하단보다 회전 방향 전방에 위치하도록 경사져 있다(도 10 참조). 이와 같이 접촉부(111)가 경사져 있으므로, 청소체(11)의 회전에 의해, 접촉부(111)에 긁어 모아진 먼지가, 회전 방향 후방인 접촉부(111)의 하단으로 이동하고, 센서 헤드(4)의 하단 개구를 통하여 측정 공간(Sa)으로부터 배출시킨다.

회전체(12)는, 예를 들면 흑색의 수지로 이루어지는 개략 원통 형상을 이루는 것이고, 그 외측 둘레면에 상기 청소체(11)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 회전체(12)는, 상기 센서 헤드(4)의 안쪽 둘레면(4a)에 대향하는 측벽부(121)와, 상기 측벽부(121)의 축방향 일단 측에 형성되고, 상기 센서 헤드(4)의 바닥벽(41)에 대향하는 바닥벽부(122)를 가지는 바닥이 있는 원통 형상을 이루는 것이다. 그리고, 측벽부(121)에는, 상기 청소체(11)를 탄성변형 시켜 끼워넣기 위한 부착 구멍(121H)이 형성되어 있다(도 9 참조). 본 실시 형태의 청소체(11)는, 길이방향으로 연장하는 장척(長尺) 형상을 이루는 것이고, 상술한 바와 같이 중심축(C)에 경사지게 설치되도록, 상기 부착 구멍(121H)이 중심축(C)에 대하여 둘레방향으로 경사지게 형성되어 있다. 이것에 의해, 회전체(12)의 부착 구멍(121H)에 청소체(11)를 고정함으로써, 청소체(11)의 접촉부(111)가, 중심축(C)에 대하여 둘레방향으로 경사지게 설치되게 된다.

또, 특히 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전체(12)의 측벽부(121)에는, 검사광(L1)을 통과시키는 검사광용 통과 구멍(12a), 투과광(L2)을 통과시키는 투과광용 통과 구멍(12b) 및 산란광(L3)을 통과시키는 산란광용 통과 구멍(12c)이 형성되어 있다. 이들 통과 구멍(12a~12c)은, 회전체(12)가 측정 위치에 있는 상태에서, 검사광용 통과 구멍(12a)이 센서 헤드(4)의 검사광용 광학창(M1)에 대향하고, 투과광용 통과 구멍(12b)이 센서 헤드(4)의 통과광용 광학창(M2)에 대향하며, 산란광용 통과 구멍(12c)이 센서 헤드(4)의 산란광용 광학창(M3)에 대향하도록 형성되어 있다. 이와 같이, 회전체(12)의 측벽부(121)에 각 광학창(M1~M3)에 대향하여 각 통과 구멍(12a~12c)을 형성하고 있으므로, 그 외의 부분이, 차광판으로서 기능한다. 이것에 의해, 미광이 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)에 의하여 수광되는 것을 억제할 수 있어 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다.

또, 회전체(12)의 측벽부(121)에 있어서, 3개의 청소체(11)는, 1개의 단변과 2개의 장변으로 이루어지는 이등변 삼각형의 정점(頂点)이 되도록 설치되어 있고, 상기 단변 양단의 정점에 있는 청소체(11)가, 산란광용 통과 구멍(12c)을 사이에 끼우도록 설치되어 있다. 이것에 의해, 회전체(12)가 측정 위치에 있는 상태로, 상기 단변 양단의 정점에 있는 청소체(11)가, 상기 산란광용 광학창(M3)을 사이에 끼우도록 설치되고, 미광의 영향을 받기 쉬운 산란광 측정에 있어서, 그 영향을 보다 한층 저감할 수 있다.

또, 회전체(12)의 바닥벽부(122) 및 바닥벽부(122)와 측벽부(121)와의 모서리부에는, 관통구멍(12H)이 형성되어 있다(도 9 및 도 10 참조). 이 관통구멍(12H)은, 측정 공간(Sa)에 있어서의 시료의 치환 속도 및 치환 효율을 향상시키는 것이다. 또, 이 관통구멍(12H)은, 센서 헤드(4)를 침지시켰을 때에, 공기 제거 구멍으로서 기능한다.

구동부(13)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회전체(12)를 회전시킴으로써 청소체(11)를 중심축 주위를 회전시키는 것이고, 일단부에 회전체(12)가 접속되는 회전축(131)과, 상기 회전축(131)을 회전시키는 스텝 모터 등의 모터(132)를 구비하고 있다. 한편, 모터(132)는, 센서 헤드(4) 및 연산 기기 등 수용체(8)로 이루어지는 수밀 케이스 내에 고정되어 있다.

회전축(131)은, 상기 센서 헤드(4)의 바닥벽(41)의 중앙부를 관통하여 설치되어 있다. 회전축(131)과 바닥벽(41)의 중앙부에 형성된 관통구멍(41H)과의 사이에는 축 시일(S2)이 구비되어 있다. 이 축 시일(S2)은, 센서 헤드(4)의 바닥벽(41)의 상면에 형성된 축 시일 수용부(41m)에 수용됨으로써, 회전축(131) 및 센서 헤드(4)의 바닥벽(41)의 사이를 액밀(液密)하게 시일한다.

위치 검출부(14)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회전축(131)에 설치된 검지편(141)의 위치를 검출함으로써, 청소체(11)(회전체(12))의 위치를 검출하는 것이고, 광반사 센서(142)에 의해 구성되어 있다. 구체적으로 위치 검출부(14)는, 회전체(12)가 측정 위치에 있는 상태를 검출하는 것이고, 상기 측정 위치에 대응하는 위치에 상기 검지편(141)이 설치되며, 상기 측정 위치에 있는 검지편(141)을 광반사 센서(142)가 검출한다. 여기서, 측정 위치란, 회전체(12)의 각 통과 구멍(12a~12c)이 센서 헤드(4)의 각 광학창(M1~M3)에 대응하는 위치(도 3 참조)이다. 그리고, 광반사 센서(142)가 검지편(141)을 검출한 직후, 예를 들면 모터(132)가 스테핑 모터(stepping motor)의 경우에는 수(數) 펄스 후에, 제어 기기(도시하지 않음)에 의해 모터(132)를 멈춘다.

이와 같이 구성된 청소기구(10)는, 연산 기기 등 수용체(8)에 수용되는 제어 기기에 의해 예를 들면 정기적(예를 들면 수 시간 또는 몇일 걸러)으로 각 광학창(M1~M3)을 자동 청소하도록 해도 좋고, 계기 본체(3)에 설치된 청소 키에 의해 사용자가 적당히 청소 조작할 수 있도록 해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에, 그 측벽(42)의 내면(4a) 및 측벽(42)의 외면(4b)을 연이어 통하고, 중심축방향을 따라서 슬릿(4X)이 형성되어 있다. 이 슬릿(4X)은, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 형성된 중심축 방향을 따라서 형성된 긴 구멍이고, 본 실시 형태에서는, 상술한 관통구멍(4H)에 연이어 통하고 있다. 한편, 슬릿(4X)을 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 있어서 하단에 개구하도록 형성하는 것도 생각할 수 있지만, 센서 헤드(4)의 기계적 강도를 향상시키기 위해서, 슬릿(4X)이 하단에 개구되지 않고, 센서 헤드(4)의 하단이 연속한 구조로 하고 있다.

그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 회전체(12)의 회전에 수반하여, 청소체(11)가 슬릿(4X)을 통과함으로써, 청소체(11)에 의해 모아진 먼지가, 슬릿(4X)으로부터 외부로 배출되도록 구성되어 있다. 이와 같이 청소체(11)에 의해 모아진 먼지를, 슬릿(4X)으로부터 외부로 배출함으로써, 청소체(11)의 청소 능력의 저하를 막을 수 있다.

여기서, 슬릿(4X)의 연신 방향이 중심축(C)방향을 따른 방향인 것에 대하여, 청소체(11)의 접촉부(111)의 연신 방향이 중심축(C)에 대하여 중심축(C) 주위의 둘레방향으로 경사진 방향이고, 슬릿(4X)의 연신 방향과 청소체(11) 접촉부(111)의 연신 방향이 교차하도록 구성되어 있으므로, 청소체(11)의 접촉부(111)를, 슬릿(4X)에 끼우지 않고 부드럽게 회전시킬 수 있다. 이것에 의해, 청소체(11)를 유지하는 회전체(12)가 회전 불가능하게 되는 것을 방지하고, 또는 회전 불가능에 이르지 않아도, 회전할 때마다 슬릿(4X)에 끼움으로써 청소체(11)가 마모되기 쉬워져, 청소 능력이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

〈제 1 실시형태의 효과〉

이와 같이 구성된 제 1 실시형태의 탁도계(100)에 의하면, 측정 공간(Sa)을 형성하는 센서 헤드(4)를 광투과성 재료로 형성하고, 이 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 광원(5) 및 각 검출기(6, 7)를 수용하는 수용 공간(Sb1~Sb3)을 형성하고 있으므로, 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 하면서, 시일 개소를 줄일 수 있다. 또, 센서 헤드(4)의 측벽(42)의 내면(4a)을 검사광용 광학창(M1), 투과광용 광학창(M2) 및 산란광용 광학창(M3)으로 하고 있으므로, 광학창(M1~M3) 및 그 외의 부분을 단일 부재에 의해 구성할 수 있고, 심플하고 또 잘 고장 나지 않는 튼튼한 구조로 하면서, 시일 개소를 줄일 수 있다. 또한, 센서 헤드(4)가 통 형상을 이루는 것이고, 센서 헤드(4) 외부로부터의 외란광이 투과광용 광학창(M2) 및 산란광용 광학창(M3)에 입사되기 어렵게 할 수 있어, 투과 산란법을 이용한 탁도계(100)에 있어서, 그 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

특히 본 실시 형태에서는, 센서 헤드(4)에 있어서의 시일 부분이, 센서 헤드(4)의 바닥벽(41) 측에 있어서의 연산 기기 등 수용체(8)가 부착되는 부분과, 센서 헤드(4)의 바닥벽(41)에 있어서의 회전축(131)이 관통하는 부분뿐이며, 종래의 탁도계에 비해, 시일 개소를 줄일 수 있다.

〈제 2 실시형태〉

다음에 본 발명에 따른 탁도계의 제 2 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 한편, 이하에 나타내는 실시형태에 있어서, 상기 제 1 실시형태와 대응하는 부재에는 동일한 부호를 단다.

제 2 실시형태에 따른 탁도계(100)는, 상기 제 1 실시형태와는, 주로 센서 헤드(4) 및 회전체(12)의 구성이 다르다.

본 실시 형태의 센서 헤드(4)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 있어서, 광원(5) 및 투과광 검출기(6)의 사이와 광원(5) 및 산란광 검출기(7)의 사이와 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 사이에, 광흡수부(15)가 설치되어 있다.

구체적으로 각 광흡수부(15)는, 센서 헤드(4)의 측벽(42)의 내면에 노출하도록 설치되어 있고, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 광흡수 부재(15a~15c)가 매설됨으로써 형성되어 있다. 즉, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 있어서, 광원(5) 및 투과광 검출기(6)의 사이에 설치된 광흡수 부재(15a)가, 내면에 노출하도록 매설되어 있고, 광원(5) 및 산란광 검출기(7)의 사이에 설치된 광흡수 부재(15b)가, 내면에 노출하도록 매설되어 있으며, 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 사이에 설치된 광흡수 부재(15c)가, 내면에 노출하도록 매설되어 있다.

각 광흡수 부재(15a~15c)는, 예를 들면 폴리페닐렌옥시드(PPO) 등의 흑색의 수지로 형성되어 있다. 또, 각 광흡수 부재(15a~15c)의 내면은, 센서 헤드(4)의 측벽(42) 내측 둘레면을 따른 부분 원형 모양을 이루고 있다.

또한, 센서 헤드(4)의 지름 방향에 있어서의 광흡수 부재(15a~15c)의 두께는, 센서 헤드(4)의 측벽(42)의 두께 미만이 되도록 구성되어 있다. 즉 센서 헤드(4)는, 그 측벽(42)에 있어서의 외경 부분이, 둘레방향 전체에 걸쳐서 연속하는 원통 형상을 이루고 있고, 센서 헤드(4)에 있어서의 내경 부분에, 각 광흡수 부재(15a~15c)가 수용되는 수용 오목부가 형성된 형상으로 된다. 이것에 의해, 센서 헤드(4)의 강성을 확보하여 변형을 방지하고 있다.

그리고, 광흡수 부재(15a~15c)는, 각각 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 나사(4z)에 의하여 고정되어 있다. 구체적으로는, 광흡수 부재(15a~15c)를 나사(4z)에 의해 센서 헤드(4)에 고정할 수 있도록, 센서 헤드(4)에는, 관통구멍(43)이 형성되고, 광흡수 부재(15a~15c)에는, 나사 구멍(151)이 형성되어 있다.

본 실시 형태의 회전체(12)는, 도 12~도 14에 나타내는 바와 같이, 회전체(12)의 측벽부(121)에 있어서, 검사광용 통과 구멍(12a) 및 투과광용 통과 구멍(12b)의 사이에, 광원(5)에서 나온 직접광 및 산란에 의해 생기는 산란광 등의 미광을 통과시키는 반사 방지용 통과 구멍(12d)이 형성되어 있다.

이 반사 방지용 통과 구멍(12d)은, 회전체(12) 측벽부(121)의 내면에서 반사하여 생기는 반사광을 저감하여, 각 광검출기(6, 7)로 수광되기 어렵게 하는 것이고, 측벽부(121)에 있어서 산란광용 통과 구멍(12c)에 대향하여 설치되어 있다. 구체적으로 반사 방지용 통과 구멍(12d)은, 측면시에 있어서 예를 들면 개략 사각형상을 이루는 것이고, 둘레방향을 따른 개구 폭치수는, 산란광용 통과 구멍(12c)의 개구 폭치수보다 커지도록 구성되어 있다. 또, 반사 방지용 통과 구멍(12d)의 측면에서 보는 축방향 치수는, 산란광용 통과 구멍(12c)의 축방향 치수보다 커지도록 구성되어 있다. 이와 같이 회전체(12)의 측벽부(121)에 반사 방지용 통과 구멍(12d)이 형성되어 있으므로, 회전체(12) 측벽부(121)의 내면에서 반사하여 생기는 반사광이 각 광검출기(6, 7)로 수광되는 것을 억제할 수 있다. 회전체(12)의 내면은, 센서 헤드(4)의 내면과 같이 청소체(11) 등에 의하여 청소되지 않기 때문에, 더러워지기 쉽고, 상기 더러움에 의해 반사광이 생기기 쉽지만, 반사 방지용 통과 구멍(12d)을 형성함으로써, 회전체(12)의 내면이 더러워지는 등에 의해 생기는 반사광을 저감할 수 있으며, 회전체(12)의 내면에서 반사한 미광이 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)에 의하여 수광되는 것을 억제할 수 있어 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다.

그리고, 본 실시 형태의 탁도계(100)에서는, 회전체(12)의 각 통과 구멍(12a~12c)이 센서 헤드(4)의 각 광학창(M1~M3)에 대응하는 측정 위치에 있어서, 반사 방지용 통과 구멍(12d)이, 광흡수 부재(15a)에 대향하도록 형성되어 있다. 구체적으로 반사 방지용 통과 구멍(12d)과 광흡수 부재(15a)와의 위치 관계는, 중심축(C)과 검사광(L1)과의 교점에서 반사 방지용 통과 구멍(12d)을 보았을 때에, 상기 반사 방지용 통과 구멍(12d)에서 광흡수 부재(15a)만이 보이도록 구성되어 있다. 이와 같이 반사 방지용 통과 구멍(12d)과 광흡수 부재(15a)가 대향하고 있으므로, 반사 방지용 통과 구멍(12d)을 형성하여 회전체(12) 측벽부(121)에서의 반사를 억제하는 구성에 있어서, 또한, 반사 방지용 통과 구멍(12d)을 통과한 빛이 센서 헤드(4)의 측벽(42) 내면에서 반사하는 것을 방지하고, 측벽(42)의 내면에서 생기는 반사광이 각 검출기(6, 7)로 수광되는 것을 막을 수 있다.

또한, 회전체(12)에 반사 방지용 통과 구멍(12d)을 형성한 것에 수반하여, 본 실시 형태의 회전체(12)는, 도 12~도 14에 나타내는 바와 같이, 산란광용 통과 구멍(12c)을 사이에 끼우도록 2개의 청소체(11)가 설치되는 구성으로 하고 있다. 이 경우, 2개의 청소체(11)가 센서 헤드(4)의 내면에 접촉해 생기는 반력에 대항하여 회전체(12)의 위치를 유지하기 위해, 회전체(12)의 측벽부(121)에서, 반사 방지용 통과 구멍(12d)의 상하에, 센서 헤드(4)의 측벽(42) 내면에 접촉되도록 두껍게 되어 있는 두께부(121B)가 형성되어 있다.

게다가, 본 실시 형태에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 센서 헤드(4)의 측벽(42) 및 광흡수 부재(15b)에, 센서 헤드(4)의 측벽(42)의 내면, 청소체(11) 또는 회전체(12)를 세정하기 위한 세정용 노즐(44)이 형성되어 있다. 이 세정용 노즐(44)은, 센서 헤드(4)의 외부와 측정 공간(Sa)을 연이어 통하는 것이고, 센서 헤드(4)의 외부로부터 측정 공간(Sa)을 향하여 지름 축소한 유로를 가지고 있다. 또한, 도 12에서는, 세정용 노즐(44)이, 광흡수 부재(15b)에 형성되어 있지만, 그 외의 광흡수 부재(15a, 15c)로 형성되어 있어도 좋고, 광흡수 부재(15a~15c) 이외의 측벽(42)에 형성해도 좋다. 이와 같이 세정용 노즐(44)을 형성함으로써, 물 등의 세정액을 세정용 노즐(44) 및 관통구멍(152)을 통하여 측정 공간(Sa)에 도입할 수 있어, 용이하게 센서 헤드(4)의 측벽(42) 내면, 회전체(12) 또는 청소체(11)를 세정할 수 있다.

〈제 2 실시형태의 효과〉

이와 같이 구성한 제 2 실시형태의 탁도계(100)에 의하면, 센서 헤드(4)의 측벽(42)에 광흡수 부재(15a~15c)를 매설하여 광흡수부(15)를 설치하고 있으므로, 센서 헤드(4)의 측벽(42)의 내부를 통과하는 빛이나, 측벽(42)의 내면에 닿아 반사광이 되는 빛을 흡수할 수 있어, 그들 빛으로 이루어지는 미광이 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)(특히 산란광 검출기(7))에 의하여 수광되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7) 각각 대응하여 수용 공간(Sb1~Sb3)을 형성하고 있는 것이, 그들 중 적어도 2개를 수용하는 수용 공간을 형성해도 좋다. 이와 같이 적어도 2개를 수용하는 수용 공간을 형성함으로써, 센서 헤드(4)를 경량화할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 청소체(11)의 접촉부(111)가, 그 하단이 상단보다 둘레방향 전방에 위치하도록 경사진 것이라도 좋다. 이것이라면, 센서 헤드(4)의 바닥벽(41) 측에 형성된 관통구멍(4H)을 통하여 배출할 수 있다.

또한, 청소체(11)의 수는, 상기 각 실시형태로 한정되지 않는다. 예를 들면 상기 제 1 실시형태에서는, 1개 또는 2개의 청소체(11)를 가지는 것이라도 좋고, 4개 이상의 청소체(11)를 가지는 것이라도 좋다. 산란광 검출기에 미광이 수광되는 것을 방지하기 위해서는, 적어도 2개 이상의 청소체를 가지는 것이 바람직하다.

게다가, 상기 실시형태에서는, 단일 유지부재(9)에 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)를 유지시키고, 그들을 동시에 센서 헤드(4)에 수용하도록 구성하고 있지만, 그들을 단일 유지부재(9)를 유지시키지 않고, 따로 따로 각 수용 공간(Sb1~Sb3)에 수용하도록 구성해도 좋다. 이것이라면, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 어느 하나를 교환하는 경우에, 다른 2개를 센서 헤드(4)로부터 떼어낼 필요가 없어, 교환 작업을 간단하게 할 수 있다.

부가하여, 상기 실시형태에서는, 청소체(11)가 측벽(42) 내면의 중심축(C) 주위로 회전하는 것이었지만, 청소체(11)가 측벽(42) 내면(4a)을 중심축(C)을 따라서 진퇴 이동하도록 구성해도 좋다.

또한 게다가, 상기 실시형태의 위치 검출 기구(14)는, 회전축(131)에 설치된 검지편(141)을 광반사 센서(142)로 검출하는 것이었지만, 회전체(12)를 회전시켰을 때에, 투과광 검출기(6) 또는 산란광 검출기(7)로부터 얻어지는 광량 신호를 이용하여 검출하도록 해도 좋다. 예를 들면, 투과광 검출기(6)로부터의 광량 신호를 이용하여 위치를 검출하는 경우, 측정 위치에 있는 상태로 광량 신호가 최대치가 되기 때문에, 이 최대치를 이용하여, 회전체(12)가 측정 위치에 있으면 검출할 수 있다.

더 부가하여, 상기 실시형태에서는, 슬릿(4X)의 연신 방향이 중심축(C)방향을 따른 방향이고, 청소체(11)의 접촉부(111)의 연신 방향이 중심축(C)방향으로부터 경사진 방향이었지만, 슬릿(4X)의 연신 방향을 중심축(C)방향으로부터 경사진 방향으로 해도 좋다. 한편, 이 경우, 원통 형상을 이루는 센서 헤드(4)에 대하여 경사진 슬릿(4X)을 형성하는 것이 곤란하기 때문에, 상기 실시형태의 구성이 바람직하다.

또, 센서 헤드(4)는, 원통 형상을 이루는 것 외에 단면 사각형상 또는 단면 다각형상을 이루는 통 형상을 이루는 것이라도 좋다.

상기 제 2 실시형태에서는, 광원(5), 투과광 검출기(6) 및 산란광 검출기(7)의 각각의 사이에 광흡수부(15)(광흡수 부재(15a~15c))를 설치하고 있지만, 그들 중 적어도 1개에 광흡수부(15)를 설치하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 광원(5)과 상기 광원으로부터의 설치 거리가 가까운 산란광 검출기(7)와의 사이에 광흡수부(15)를 설치하는 것이 바람직하다.

그 외, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

100. 탁도계 Sa. 측정 공간
L1. 검사광 L2. 투과광
L3. 산란광 C. 중심축
4. 센서 헤드 41. 바닥벽
42. 측벽 4X. 슬릿
Sb1. 광원 수용 공간 Sb2. 투과광 검출기 수용 공간
Sb3. 산란광 검출기 수용 공간 M1. 검사광용 광학창
M2. 투과광용 광학창 M3. 산란광용 광학창
5. 광원 6. 투과광 검출기
7. 산란광 검출기 8. 연산 기기 등 수용부
9. 유지부재 10. 청소기구
11. 청소체 12. 회전체
12a. 검사광용 통과 구멍 12b. 투과광용 통과 구멍
12c. 산란광용 통과 구멍 12d. 반사 방지용 통과 구멍
12H. 관통구멍

Claims

시료를 수용하는 측정 공간을 형성하는 바닥이 있는 통 형상의 센서 헤드와,
상기 측정 공간에 검사광을 조사하는 광원과,
상기 측정 공간을 통과한 투과광을 검출하는 투과광 검출기와,
상기 측정 공간에서 산란한 산란광을 검출하는 산란광 검출기를 구비하는 침지형의 탁도계로서,
상기 센서 헤드가, 광투과성을 가지는 재료로 형성되어 있으며,
상기 센서 헤드의 측벽이, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기를 수용하는 수용 공간을 가지고,
상기 수용 공간이, 상기 센서 헤드의 측벽에 있어서 바닥벽 측으로부터 중심축방향을 따라 형성되어 있고, 상기 센서 헤드와 상기 센서 헤드의 바닥벽 측에 부착되는 연산 기기 등 수용체가, 시일 부재를 통하여, 수밀(水密)케이스를 구성하고 있고,
상기 센서 헤드의 측벽 내면이, 상기 검사광을 상기 측정 공간으로 유도하는 검사광용 광학창, 상기 투과광을 상기 투과광 검출기로 유도하는 투과광용 광학창 및 상기 산란광을 상기 산란광 검출기로 유도하는 산란광용 광학창이 되는 탁도계.
제 1 항에 있어서,
상기 센서 헤드의 측벽에 있어서, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기의 사이 중 어느 하나에 광흡수부가 설치되어 있는 탁도계.
제 2 항에 있어서,
상기 광흡수부가, 상기 센서 헤드의 측벽 내면에 노출되어 있는 탁도계.
제 2 항에 있어서,
상기 센서 헤드의 측벽에 광흡수 부재가 매설됨으로써 상기 광흡수부가 형성되고,
상기 센서 헤드의 지름 방향에 있어서의 상기 광흡수 부재의 두께가, 상기 센서 헤드 측벽의 두께 미만으로 되어 있는 탁도계.
제 1 항에 있어서,
상기 수용 공간이, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기 각각에 대응하여 형성되어 있고,
각 상기 수용 공간이, 상기 센서 헤드의 측벽에 있어서 바닥벽 측으로부터 중심축방향을 따라서 형성되어 있는 탁도계.
제 1 항에 있어서,
상기 센서 헤드의 측벽에 있어서, 상기 수용 공간과는 다른 위치에 관통구멍이 형성되어 있는 탁도계.
제 1 항에 있어서,
상기 검사광용 광학창, 상기 투과광용 광학창 및 상기 산란광용 광학창을 청소하는 청소체를 구비하는 탁도계.
제 7 항에 있어서,
상기 센서 헤드의 측벽 내면이, 원통 형상을 이루는 것이고,
상기 청소체가, 상기 측벽 내면의 중심축 주위로 회전하는 것이며, 상기 측벽 내면에 있어서 중심축 방향의 소정 범위에 걸쳐서 접촉하는 접촉부를 가지고 있는 탁도계.
제 8 항에 있어서,
상기 센서 헤드가, 그 측벽 내면 및 측벽 외면을 연이어 통하고, 중심축방향을 따라서 형성된 슬릿을 가지고,
상기 청소체의 회전에 수반하여, 상기 청소체에 의해 모아진 먼지가, 상기 슬릿으로부터 외부로 배출되도록 구성되어 있는 탁도계.
제 1 항에 있어서,
상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기를 유지하는 단일의 유지부재를 구비하고, 상기 유지부재를 상기 센서 헤드에 장착함으로써, 상기 광원, 상기 투과광 검출기 및 상기 산란광 검출기가, 상기 수용 공간에 수용되는 탁도계.