WO2023149455A1 - 測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法 - Google Patents

測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023149455A1
WO2023149455A1 PCT/JP2023/003169 JP2023003169W WO2023149455A1 WO 2023149455 A1 WO2023149455 A1 WO 2023149455A1 JP 2023003169 W JP2023003169 W JP 2023003169W WO 2023149455 A1 WO2023149455 A1 WO 2023149455A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cell
holder
measurement
light
fluid
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/003169
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一星 小林
和大 入江
亘 木下
健太郎 井上
Original Assignee
株式会社堀場アドバンスドテクノ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社堀場アドバンスドテクノ filed Critical 株式会社堀場アドバンスドテクノ
Priority to JP2023578583A priority Critical patent/JPWO2023149455A1/ja
Priority to CN202380019424.XA priority patent/CN118661090A/zh
Priority to KR1020247022252A priority patent/KR20240140900A/ko
Publication of WO2023149455A1 publication Critical patent/WO2023149455A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/05Flow-through cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/0303Optical path conditioning in cuvettes, e.g. windows; adapted optical elements or systems; path modifying or adjustment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/031Multipass arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N2021/0367Supports of cells, e.g. pivotable

Definitions

  • This application relates to a measuring instrument, a measuring device, a measuring system, and a measuring method.
  • a measuring instrument that measures fluid using light irradiates the fluid stored in the cell with light from outside the cell and detects transmitted light or scattered light generated from the fluid. At that time, the inner walls of the cells must be cleaned because they are contaminated with contaminants originating from the fluid.
  • a cleaning body a wiper, a brush, or the like
  • a cleaning body that moves along the inner wall of the cell is provided in the cell to clean the inner wall of the cell.
  • the moving cleaning object blocks the light path, so there is a period of time during which light cannot be detected during measurement. Furthermore, the frequency of cleaning tends to increase with fluids that are significantly contaminated. For continuous measurement, it is desired that there is no light blocking time.
  • the object is to provide a measuring meter, a measuring device, a measuring system, and a measuring method capable of continuous measurement without blocking the light emitted from the light source by the cleaning body.
  • the meter comprises a cylindrical cell containing the fluid to be measured, a light source arranged outside the cell for irradiating the fluid to be measured with inspection light; a detector disposed outside the cell for detecting transmitted light or scattered light generated from the fluid to be measured; a cleaning mechanism disposed inside the cell for cleaning the inner peripheral surface of the cell; and a driving mechanism for rotating the cell around a central axis.
  • the measuring device includes the measuring meter described above, a main body to which the measuring meter is attached and detached.
  • the measurement system comprises the measurement device described above, a communication device capable of communicating with the measurement device.
  • the measurement method includes a cylindrical cell containing a measurement fluid, a light source arranged outside the cell for irradiating the fluid to be measured with inspection light; a detector disposed outside the cell for detecting transmitted light or scattered light generated from the fluid to be measured; a cleaning mechanism disposed inside the cell for cleaning the inner peripheral surface of the cell; and a driving mechanism for rotating the cell around the central axis.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram of a measurement system according to one embodiment
  • FIG. 2 is an overall schematic diagram of the measurement system in the same embodiment, showing a state in which one measuring meter is removed from the main body
  • FIG. 4 is a diagram showing a fluid flow path of the measuring device according to the same embodiment
  • FIG. 2 is a control block diagram of the measurement system according to the embodiment
  • FIG. 2 is a control block diagram of the measurement system according to the embodiment
  • FIG. 1 An embodiment of a measurement system, a measurement device, and a measurement meter will be described below with reference to FIGS. 1 to 12.
  • FIG. 1 the dimensional ratio of the drawing and the actual dimensional ratio do not necessarily match, and the dimensional ratio between the drawings does not necessarily match.
  • the measurement system 101 may include, for example, a measurement device 102 for measuring fluid and a communication device 103 capable of communicating with the measurement device 102 via communication means X1.
  • the fluid is not particularly limited, and includes, for example, not only liquid but also gas, mixture of liquid and gas, mixture of liquid and solid, and the like.
  • the communication device 103 may be, for example, a mobile terminal (eg, smart device, tablet computer, notebook computer, etc.) as in the present embodiment.
  • the communication means X1 may be, for example, wireless communication means such as Wi-Fi or wireless LAN, or may be wired communication means such as a communication cable or wired LAN.
  • the measuring device 102 may include, for example, a plurality of (five in this embodiment) measuring instruments 104 for measuring fluid, and a main body 105 to which each measuring instrument 104 is detachable.
  • the number of measuring instruments 104 is not particularly limited, and may be, for example, one, two to four, or six or more.
  • the measuring instrument 104 is not particularly limited as long as it is an instrument that measures values related to fluid (eg, characteristic values, state values, etc.).
  • the measuring meter 104 is a water quality meter that measures values related to water
  • the measuring meter 104 includes, for example, a turbidity meter, a colorimeter, a pH meter, a residual chlorine concentration meter, a conductivity meter, a flow meter, A water temperature gauge or the like may be used.
  • the plurality of meters 104 may each measure different values regarding the fluid.
  • the measurement device 102 includes, for example, an inflow portion 102a into which the fluid flows, an outflow portion 102b into which the fluid flows out, and an outflow portion 102b from which the fluid flows from the inflow portion 102a. It may be provided with a flow path 102c that circulates to. Although not shown, the measurement device 102 may, for example, transfer a fluid (eg, a chemical solution for cleaning, a calibration solution for calibration, etc.) different from the fluid to be measured (eg, water) to the channel 102c. It may have a structure to circulate to.
  • a fluid eg, a chemical solution for cleaning, a calibration solution for calibration, etc.
  • the meter 104 includes a measurement channel 104a through which the fluid flows
  • the main body 105 includes a main body channel 105a through which the fluid flows.
  • the main flow channel 105a may constitute the flow channel 102c.
  • each of the measuring meter 104 and the main body 105 may include, for example, measuring units 104b and 105b for measuring fluid.
  • the measuring device 102 (specifically, each measuring meter 104 and main body 105) and the communication device 103 include, for example, input units 103c, 104c, and 105c to which various data are input, and various Output units 103d, 104d, and 105d for outputting data may be provided.
  • the measurement device 102 (specifically, each measurement meter 104 and main body 105) and the communication device 103 include acquisition units 103e, 104e, and 105e for acquiring various data, and various data storage units 103f, 104f, and 105f for storing , computing units 103g, 104g, and 105g for computing various data, and control units 103h, 104h, and 105h for controlling devices 102 (104, 105) and 103 based on various data and may be provided.
  • the measuring device 102 (specifically, each measuring meter 104 and main body 105) and the communication device 103 include processors 103i, 104i, 105i such as CPU and MPU (for example, calculating units 103g, 104g, 105g, control units 103h, 104h, 105h), memories 103j, 104j, 105j such as ROM and RAM (for example, acquisition units 103e, 104e, 105e, storage units 103f, 104f, 105f), various interfaces 104k, 105k, 103k (for example, acquisition units 103e, 104e, 105e), etc. may be provided.
  • processors 103i, 104i, 105i such as CPU and MPU
  • memories 103j, 104j, 105j such as ROM and RAM
  • acquisition units 103e, 104e, 105e, storage units 103f, 104f, 105f for example, acquisition units 103e, 104e, 105e
  • the processors 103i, 104i, and 105i execute the programs 103m, 104m, and 105m stored in the memories 103j, 104j, and 105j, and the cooperation of the software and hardware causes the measuring device 102 (specifically, each The measuring instrument 104 and the main body 105), the arithmetic units 103g, 104g, 105g, and the control units 103h, 104h, 105h of the communication device 103 may be implemented.
  • FIG. 6 is a perspective view of the meter 1, which is one of the plurality of meters 104 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the measurement meter 1 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the vertical direction D3.
  • the direction in which the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 (described later) are arranged side by side is defined as a second horizontal direction D2
  • the direction orthogonal to the second horizontal direction D2 and the vertical direction D3 is defined as a first horizontal direction D1.
  • the measuring meter 1 includes a measuring section 1a, and a case 1b and a cover 1c surrounding the measuring section 1a.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the measuring section 1a with the case 1b and the cover 1c removed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the measuring portion 1a shown in FIG. 7 taken along line VIII-VIII.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the measuring section 1a shown in FIG. 7 taken along line IX-IX.
  • the measurement unit 1a includes a cell 2, a light source 3, a detector 4, a cleaning mechanism 5, and a drive mechanism 6. Furthermore, the measurement unit 1 a includes a base 7 connected to the main body 105 and a housing 8 .
  • the cell 2 contains the fluid to be measured (hereinafter referred to as measurement fluid).
  • Cell 2 is composed of a light transmissive material.
  • the light-transmitting material include, but are not particularly limited to, glass, acrylic resin, fluorine-based resin, silicone resin, etc.
  • borosilicate glass which has excellent light-transmitting properties and is hard, is used.
  • the cell 2 is formed in a cylindrical shape.
  • the center axis CL of the cell 2 is arranged along the vertical direction D3, and the vertical direction D3 is the axial direction D3 of the cell 2.
  • the outer diameter of the cell 2 is, for example, 34-36 mm.
  • the thickness of the cylinder of the cell 2 is constant in the axial direction D3 except for both ends in the axial direction D3.
  • the thickness of the cylinder of the cell 2 is preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less.
  • the cell 2 is rotated around the central axis CL by the driving mechanism 6 .
  • a first holder 21 and a second holder 22 are connected to both sides of the cell 2 in the axial direction D3.
  • the first holder 21 and the second holder 22 are made of resin.
  • the resin forming the first holder 21 is ABS resin
  • the resin forming the second holder 22 is POM resin.
  • the first holder 21 is formed in a cylindrical shape.
  • the first holder 21 has a cylindrical first connecting portion 21a that covers the outer peripheral surface of the cell 2, and a closing portion 21b that is provided inside the first connecting portion 21a.
  • the closing portion 21b closes the upper end of the cell 2. As shown in FIG.
  • the first connecting portion 21a has two O-ring grooves 211 and 212 which are spaced apart in the vertical direction D3.
  • the O-ring grooves 211 and 212 are formed on the inner peripheral surface of the first connecting portion 21a over the entire circumferential direction.
  • O-rings 23a and 23b are arranged in the O-ring grooves 211 and 212, respectively.
  • the upper O-ring 23 a secures the seal between the cell 2 and the first holder 21 and prevents the fluid to be measured from leaking out of the cell 2 .
  • the lower O-ring 23b increases the frictional force between the cell 2 and the first holder 21, allowing the rotation of the first holder 21 to cause the cell 2 to rotate.
  • the second holder 22 is cylindrical.
  • the second holder 22 has a cylindrical second connection portion 22a covering the outer peripheral surface of the cell 2 and a cylindrical extension portion 22b extending downward from the second connection portion 22a.
  • the second connecting portion 22a has two O-ring grooves 221 and 222 which are spaced apart in the vertical direction D3.
  • the O-ring grooves 221 and 222 are formed on the inner peripheral surface of the second connecting portion 22a over the entire circumferential direction.
  • O-rings 23c and 23d are arranged in the O-ring grooves 221 and 222, respectively.
  • the upper O-ring 23c increases the frictional force between the cell 2 and the second holder 22, allowing the rotation of the cell 2 to cause the second holder 22 to rotate.
  • the lower O-ring 23 d ensures sealing between the cell 2 and the second holder 22 and prevents the fluid to be measured from leaking out of the cell 2 .
  • the inner peripheral surface of the extended portion 22b is substantially flush with the inner peripheral surface of the cell 2.
  • the outer peripheral surface of the extended portion 22b is sealed with two X-rings 24 spaced apart in the vertical direction D3.
  • the X-ring 24 has an X-shaped cross-section, is low friction and suitable for sealing between the rotating extension 22b and the housing 8 .
  • the light source 3 is arranged outside the cell 2 as shown in FIG.
  • the light source 3 is embedded in the housing 8 .
  • the light source 3 irradiates the fluid to be measured in the cell 2 with the inspection light L1.
  • the light source 3 is, for example, a light emitting diode (LED) having a peak wavelength in the near-infrared region.
  • the light source 3 is attached to an LED substrate 31 , and the LED substrate 31 is attached to the housing 8 . Note that in this embodiment, an optical lens is not arranged in front of the light source 3 in order to reduce the size of the measuring instrument 1 .
  • a reference light detector 32 is arranged on the side of the light source 3 .
  • the reference light detection unit 32 detects the intensity of part of the light emitted from the light source 3 as reference light.
  • the intensity of the reference light detected by the reference light detector 32 is used to correct the intensity of transmitted light or scattered light obtained by the detector 4 .
  • the detector 4 is arranged outside the cell 2 as shown in FIG.
  • the detector 4 is embedded in the housing 8 .
  • Detector 4 detects transmitted light or scattered light generated from the measurement fluid in cell 2 .
  • the detector 4 is, for example, a photodiode whose peak sensitivity wavelength is near the peak wavelength of the LED.
  • the detected scattered light is used to measure the turbidity of the fluid and the detected transmitted light is used to measure the chromaticity of the fluid.
  • the detector 4 is attached to the photodiode substrate 41 , and the photodiode substrate 41 is attached to the housing 8 .
  • the detector 4 is a scattered light detector that detects scattered light L2 generated from the fluid to be measured.
  • the scattered light detector 4 and the light source 3 are arranged at positions shifted by 90° in the rotation direction RD of the cell 2 .
  • the cleaning mechanism 5 is arranged inside the cell 2 as shown in FIG. Also, the cleaning mechanism 5 is arranged outside the optical paths of the inspection light L1 and the scattered light L2. Specifically, the cleaning mechanism 5 is arranged between the light source 3 and the scattered light detector 4 in the rotation direction RD of the cell 2 . The cleaning mechanism 5 is arranged at a position shifted by 45° from the light source 3 and the scattered light detector 4 in the rotation direction RD of the cell 2 . As a result, the cleaning mechanism 5 is not arranged on the optical path of the inspection light L1 and the scattered light L2 and does not interfere with the measurement.
  • a plurality of cleaning mechanisms 5 may be provided.
  • another cleaning mechanism 5 is provided at a position facing the cleaning mechanism 5 between the light source 3 and the scattered light detector 4 with the central axis CL of the cell 2 interposed therebetween.
  • the upper ends of the two cleaning mechanisms 5 are connected by a reinforcing member 53 (see FIG. 10).
  • the cleaning mechanism 5 cleans the inner peripheral surface of the cell 2.
  • the cleaning mechanism 5 includes a wiper 51 that wipes dirt from the inner peripheral surface of the cell 2 and a wiper fixing portion 52 that fixes the wiper 51 .
  • the wiper 51 is made of an elastic material such as rubber.
  • the wiper 51 has a contact portion 51a that contacts the inner peripheral surface of the cell 2 over a predetermined range in the axial direction D3.
  • the contact portion 51 a is arranged at a position overlapping at least the light source 3 and the detector 4 when viewed in the rotation direction RD of the cell 2 .
  • the contact portion 51 a of the wiper 51 can wipe the inner peripheral surface of the cell 2 located in front of the light source 3 and the detector 4 by rotating the cell 2 .
  • the inspection light L1 emitted from the light source 3 is blocked by the cleaning mechanism 5. Continuous measurement is possible.
  • the contact portion 51a is inclined with respect to the central axis CL so that the upper end of the contact portion 51a is located forward of the lower end in the rotation direction RD of the cell 2 (see FIG. 11). As a result, dirt and air collected on the contact portion 51a can be prevented from accumulating below the contact portion 51a.
  • the wiper fixing portion 52 extends upward from the upper end surface of the base 7 .
  • the wiper fixing portion 52 is formed integrally with the base 7 .
  • the cross section of the wiper fixing portion 52 is fan-shaped as shown in FIG.
  • the central angle of the sector of the wiper fixing portion 52 is 90°.
  • the outer peripheral surface of the wiper fixing portion 52 has a slight gap with the inner peripheral surface of the cell 2 .
  • a contact portion 51 a of the wiper 51 protrudes outward from the outer peripheral surface of the wiper fixing portion 52 .
  • the sector-shaped radius 52r of the wiper fixing portion 52 is smaller than the radius 2r of the inner peripheral surface of the cell 2 and is approximately half the radius 2r.
  • the wiper fixing portion 52 has a fan-shaped cross section and is arranged between the light source 3 and the scattered light detector 4 in the rotation direction RD of the cell 2 , so that the scattered light detector 4 can receive stray light. can be suppressed, resulting in more accurate measurements.
  • the inspection light L1 is diffused, so blocking the stray light with the wiper fixing portion 52 is effective.
  • the drive mechanism 6 includes a motor 61, a drive gear 62 that is rotationally driven by the motor 61, and a driven gear 63 that meshes with the drive gear 62 and rotates.
  • the motor 61 is fixed to the top of the housing 8 via a gear base 65.
  • Motor 61 is, for example, a stepping motor.
  • the drive gear 62 is attached to the rotating shaft of the motor 61 .
  • the driven gear 63 is rotatably supported by a gear base 65 (not shown in FIG. 12) via bearings 64 .
  • the outer diameter of the driven gear 63 is substantially the same as the outer diameter of the first holder 21, and a plurality of teeth (not shown in FIG. 12) are formed on the outer peripheral surface.
  • the driven gear 63 is coaxially fixed to the first holder 21 and rotates the first holder 21 around the central axis CL of the cell 2 . Accordingly, the driving mechanism 6 can rotate the first holder 21 by rotating the driving gear 62 with the motor 61 and rotating the driven gear 63 with the driving gear 62 . As a result, the driving mechanism 6 can rotate the cell 2 fixed to the first holder 21 around the central axis CL.
  • the wiper 51 cleans the inner peripheral surface of the cell 2 by rotating the cell 2 around the central axis CL.
  • the drive mechanism 6 can rotate the cell 2 continuously or intermittently according to the degree of contamination of the inner peripheral surface of the cell 2 or the like.
  • the second holder 22 is rotatably supported by the housing 8 via bearings 66, as shown in FIG.
  • the bearing 66 is, for example, a low-friction resin cylindrical member.
  • a bearing 66 is located between the two X-rings 24 .
  • the base 7 has an inlet pipe 71 and an outlet pipe 72 connected to the main body 105 on the bottom.
  • the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 are arranged side by side in the second lateral direction D2.
  • the base 7 includes a rectangular portion 7a to which the housing 8 is attached, and a cylindrical portion 7b extending in the axial direction D3 from the rectangular portion 7a.
  • the cylindrical portion 7b is covered with the cell 2, the first holder 21 and the second holder 22 (see FIG. 8).
  • An introduction channel 73 extending in the axial direction D3 is formed in the center of the cylindrical portion 7b.
  • the introduction channel 73 communicates with the introduction pipe 71 via a channel (indicated by a broken line in FIG. 10) formed inside the rectangular portion 7a.
  • the introduction channel 73 has an introduction port 74 that opens at the upper end surface of the cylindrical portion 7b.
  • the introduction port 74 introduces the measurement fluid introduced from the introduction pipe 71 into the introduction channel 73 into the cell 2 .
  • the measurement fluid introduced into the cell 2 is discharged from the discharge port 75.
  • the discharge port 75 is formed on the upper end surface of the reinforcing member 53 .
  • the outlet 75 is located above the optical paths of the inspection light L1 and the scattered light L2.
  • the discharge port 75 is located above the introduction port 74 . That is, the inlet 74 is arranged on one side (below) in the axial direction D3 relative to the inspection light L1 and the scattered light L2, and the outlet 75 is arranged on the other side in the axial direction D3 relative to the inspection light L1 and the scattered light L2. (top).
  • the fluid to be measured introduced from the inlet 74 passes continuously through the optical paths of the inspection light L1 and the scattered light L2 in the process of being discharged from the outlet 75. can be measured.
  • Both the introduction port 74 and the discharge port 75 may be arranged on one side or the other side in the axial direction D3 relative to the inspection light L1 and the scattered light L2.
  • the reinforcing member 53 and the wiper fixing portion 52 are provided with a discharge passage 76 that communicates with the discharge port 75 .
  • the discharge channel 76 communicates with the discharge pipe 72 via channels (indicated by broken lines in FIG. 10) formed inside the cylindrical portion 7b and the rectangular portion 7a.
  • the housing 8 covers the cell 2, the first holder 21, the second holder 22, and the base 7. It is preferable that at least the portion of the housing 8 covering the outer peripheral surface of the cell 2 is black so as to absorb light. Further, the housing 8 supports the light source 3 and the detector 4 at predetermined positions.
  • the measurement system 101 includes the measurement device 102 and the communication device 103 capable of communicating with the measurement device 102 .
  • the measuring device 102 includes a measuring meter 104 and a main body 105 to which the measuring meter 104 is attached and detached.
  • the meter 1 includes a cylindrical cell 2 that houses the fluid to be measured, a light source 3 that is arranged outside the cell 2 and irradiates the fluid to be measured with the inspection light L1, A detector 4 arranged outside to detect scattered light L2 generated from the fluid to be measured; a cleaning mechanism 5 arranged inside the cell 2 to clean the inner peripheral surface of the cell 2; and a drive mechanism 6 that rotates to.
  • the cleaning mechanism 5 is arranged outside the optical paths of the inspection light L1 and the scattered light L2, as in the present embodiment.
  • the cleaning mechanism 5 does not interfere with the measurement.
  • the cleaning mechanism 5 is arranged between the light source 3 and the scattered light detector 4 in the rotation direction RD of the cell 2 as in the present embodiment.
  • the cleaning mechanism 5 does not interfere with the measurement.
  • the detector 4 is a scattered light detector 4 that detects scattered light, and the cleaning mechanism 5 blocks stray light.
  • the cleaning mechanism 5 suppresses stray light from being received by the scattered light detector 4, so more accurate measurement is possible.
  • the cleaning mechanism 5 has a wiper 51 that contacts the inner peripheral surface of the cell 2 as in the present embodiment.
  • the measurement fluid contained in the cell 2 can be continuously measured.
  • the discharge port 75 is positioned above the introduction port 74 as in the present embodiment.
  • the air accumulated in the upper part of the cell 2 can be discharged from the discharge port 75.
  • the cylindrical first holder 21 and the second holder 22 connected to both sides of the cell 2 in the axial direction D3 are provided, and the cell 2 is connected to the first holder 21 and the second holder 22.
  • a configuration in which they rotate as one is preferable.
  • the cell 2 can be rotated by rotating the first holder 21 with the driving mechanism 6 .
  • the first holder 21 and the second holder 22 are provided with two O-ring grooves 211, 212, 221 and 222 formed separately in the axial direction D3 on their inner peripheral surfaces.
  • the first holder 21 and the second holder 22 are attached to the outer peripheral surface of the cell 2 via O-rings 23a, 23b, 23c, and 23d arranged in the O-ring grooves 211, 212, 221, and 222. preferable.
  • the sealing performance between the cell 2 and the first holder 21 or the second holder 22 is ensured, and leakage of the measurement fluid to the outside of the cell 2 is prevented, while the cell 2 and the first holder are separated. 21 or the second holder 22, so that the rotation of the first holder 21 causes the cell 2 and the second holder 22 to rotate.
  • the drive mechanism 6 is arranged outside the cell 2 and at a position separated from the cell 2 in the axial direction D3 of the cell 2 as in the present embodiment.
  • the driving mechanism 6 can rotate the cell 2 without disturbing the measurement.
  • the drive mechanism 6 includes a motor 61, a drive gear 62 that is rotationally driven by the motor 61, and a driven gear 63 that meshes with the drive gear 62 to rotate. is preferably fixed to the first holder 21 and rotates the first holder 21 around the central axis CL of the cell 2 .
  • the driving mechanism 6 can rotate the cell 2.
  • the measurement system 101, the measurement device 102, and the measurement meter 1 are not limited to the configurations of the above-described embodiments, nor are they limited to the above-described effects. Further, it goes without saying that the measuring system 101, the measuring device 102, and the measuring instrument 1 can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. For example, it is of course possible to arbitrarily select one or a plurality of configurations, methods, etc., according to various modified examples described below and employ them in the configurations, methods, etc., according to the above-described embodiment.
  • the detector 4 is a scattered light detector that detects the scattered light L2, and the cleaning mechanism 5 rotates the light source 3 and the scattered light in the rotation direction RD of the cell 2. It is arranged between the detectors 4 .
  • the meter 1 is not limited to such a configuration.
  • the detector 4 may be a transmitted light detector that detects transmitted light
  • the cleaning mechanism 5 may be arranged between the light source 3 and the transmitted light detector in the rotation direction RD of the cell 2. do not have.
  • the transmitted light detector is arranged so as to face the light source 3 across the central axis CL of the cell 2 .
  • the cleaning mechanism 5 is configured to include the wiper 51 that contacts the inner peripheral surface of the cell 2 .
  • the meter 1 is not limited to such a configuration.
  • the cleaning mechanism 5 may be configured to include a brush that contacts the inner peripheral surface of the cell 2 .
  • the cleaning mechanism 5 is not limited to the configuration of wiping the inner peripheral surface of the cell 2 with a wiper, brush, or the like, and may be configured to clean the inner peripheral surface of the cell 2 with air or liquid. At this time, a separate structure is required to prevent the air or liquid used for cleaning from leaking from the cleaning mechanism 5 into the cell 2 .
  • the measuring meter 1 has an inlet 74 for introducing the fluid to be measured into the cell 2 and an outlet 75 for discharging the fluid to be measured from the cell 2 .
  • the meter 1 is not limited to such a configuration.
  • the measurement meter 1 may be configured to measure the fluid filled in the cell 2 by immersing the cell 2 in the fluid without the introduction port 74 and the discharge port 75 .
  • the direction in which the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 are arranged is defined as the second horizontal direction D2, and the direction perpendicular to the second horizontal direction D2 and the vertical direction D3 is defined as the second horizontal direction D2.
  • the direction in which the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 are arranged in parallel may be the first horizontal direction D1.
  • the first lateral direction D1 or the second lateral direction D2 need not be parallel to the direction in which the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 are arranged side by side.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Abstract

測定計は、測定流体を収容する円筒状のセルと、セルの外側に配置され、測定流体に検査光を照射する光源と、セルの外側に配置され、測定流体から発生した透過光又は散乱光を検出する検出器と、セルの内側に配置され、セルの内周面を洗浄する洗浄機構と、セルを中心軸回りに回転させる駆動機構と、を備える。

Description

測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法
 本出願は、測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法に関する。
 光を利用して流体を測定する測定計では、セル内に貯留された流体に対し、セルの外部から流体に光を照射し、流体から発生した透過光又は散乱光を検出する。その際、セルの内壁は、流体由来の汚れによって汚染されるため、洗浄する必要がある。従来、例えば、特許文献1のように、セル内に内壁に沿って移動する洗浄体(ワイパやブラシ等)を設け、セルの内壁を洗浄している。
 しかしながら、連続測定を行う測定計の場合、移動する洗浄体が光路を遮ってしまうため、測定時に光を検出できない時間が発生する。さらに、汚染が著しい流体においては洗浄頻度が多くなりやすい。連続測定では、遮光時間が無いことが望まれる。
日本国特開2014-157149号公報
 そこで、課題は、光源から照射された光が洗浄体によって遮光されず、連続測定することができる測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法を提供することである。
 測定計は、測定流体を収容する円筒状のセルと、
 前記セルの外側に配置され、測定流体に検査光を照射する光源と、
 前記セルの外側に配置され、測定流体から発生した透過光又は散乱光を検出する検出器と、
 前記セルの内側に配置され、前記セルの内周面を洗浄する洗浄機構と、
 前記セルを中心軸回りに回転させる駆動機構と、を備える。
 測定装置は、前記の測定計と、
 前記測定計が着脱される本体と、を備える。
 測定システムは、前記の測定装置と、
 前記測定装置と通信可能な通信装置と、を備える。
 測定方法は、測定流体を収容する円筒状のセルと、
 前記セルの外側に配置され、測定流体に検査光を照射する光源と、
 前記セルの外側に配置され、測定流体から発生した透過光又は散乱光を検出する検出器と、
 前記セルの内側に配置され、前記セルの内周面を洗浄する洗浄機構と、
 前記セルを中心軸回りに回転させる駆動機構と、を備える測定計を用いる。
一実施形態に係る測定システムの全体概要図 同実施形態に測定システムの全体概要図であって、一つの測定計が本体から取り外された状態を示す図 同実施形態に係る測定装置の流体の流路を示す図 同実施形態に係る測定システムの制御ブロック図 同実施形態に係る測定システムの制御ブロック図 同実施形態に係る測定計の斜視図 ケース及びカバーを取り外した状態の測定部の斜視図 図7のVIII-VIII 線断面図 図7のIX-IX線断面図 測定計の基台の斜視図 測定計の基台の正面図 測定計の駆動機構の斜視図
 以下、測定システム、測定装置、及び測定計における一実施形態について、図1~図12を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。
 図1及び図2に示すように、測定システム101は、例えば、流体を測定する測定装置102と、通信手段X1によって、測定装置102と通信可能な通信装置103とを備えていてもよい。なお、流体は、特に限定されず、例えば、液体だけでなく、気体、液体及び気体の混合体、液体及び固体の混合体等も含む。
 特に限定されないが、通信装置103は、例えば、本実施形態のように、携帯端末(例えば、スマートデバイス、タブレットコンピュータ、ノートブック型パソコン等)としてもよい。また、通信手段X1は、例えば、Wi-Fi、無線LAN等の無線通信手段でもよく、また、例えば、通信ケーブル、有線LAN等の有線通信手段でもよい。
 測定装置102は、例えば、流体を測定する複数(本実施形態においては、五つ)の測定計104と、それぞれの測定計104が着脱される本体105とを備えていてもよい。なお、測定計104の個数は、特に限定されず、例えば、一つでもよく、二つ~四つでもよく、又は六つ以上でもよい。
 測定計104は、流体に関する値(例えば、特性値、状態値等)を測定する計器であれば、特に限定されない。例えば、測定計104が水に関する値を測定する水質計である場合には、測定計104は、例えば、濁度計、色度計、pH計、残留塩素濃度計、導電率計、流量計、水温計等としてもよい。なお、複数の測定計104は、それぞれ流体に関する異なる値を測定していてもよい。
 図3に示すように、測定装置102は、例えば、本実施形態のように、流体が流入される流入部102aと、流体が流出される流出部102bと、流体が流入部102aから流出部102bまで流通する流路102cとを備えていてもよい。なお、図示していないが、測定装置102は、例えば、測定対象の流体(例えば、水)とは異なる流体(例えば、洗浄のための薬液、校正のための校正液等)を、流路102cに流通させる構造を備えていてもよい。
 また、例えば、本実施形態のように、測定計104は、流体が流通する測定流路104aを備えており、本体105は、流体が流通する本体流路105aを備えており、測定流路104a及び本体流路105aは、流路102cを構成している、という構成でもよい。そして、測定計104が本体105に取り付けられることによって、測定流路104a及び本体流路105aは、互いに接続されることによって、流路102cを構成してもよい。
 図4に示すように、測定計104及び本体105のそれぞれは、例えば、流体を測定する測定部104b,105bを備えていてもよい。そして、測定装置102(具体的には、各測定計104及び本体105)及び通信装置103は、例えば、本実施形態のように、各種データが入力される入力部103c,104c,105cと、各種データが出力される出力部103d,104d,105dとを備えていてもよい。
 また、測定装置102(具体的には、各測定計104及び本体105)及び通信装置103は、例えば、本実施形態のように、各種データを取得する取得部103e,104e,105eと、各種データを記憶する記憶部103f,104f,105fと、各種データを演算する演算部103g,104g,105gと、各種データに基づいて装置102(104,105),103を制御する制御部103h,104h,105hとを備えていてもよい。
 なお、図5に示すように、測定装置102(具体的には、各測定計104及び本体105)及び通信装置103は、CPU及びMPU等のプロセッサ103i,104i,105i(例えば、演算部103g,104g,105g、制御部103h,104h,105h)、ROM及びRAM等のメモリ103j,104j,105j(例えば、取得部103e,104e,105e、記憶部103f,104f,105f)、各種インターフェイス104k,105k,103k(例えば、取得部103e,104e,105e)等を有するコンピュータを備えていてもよい。
 そして、メモリ103j,104j,105jに格納されたプログラム103m,104m,105mをプロセッサ103i,104i,105iが実行し、ソフトウェア及びハードウェアが協働することによって、測定装置102(具体的には、各測定計104及び本体105)及び通信装置103の演算部103g,104g,105g及び制御部103h,104h,105hが実現されていてもよい。
 図6は、図1及び図2に示す複数の測定計104のうちの一つである測定計1の斜視図である。図6に示すように、測定計1は、上下方向D3に長尺な略直方体状に形成されている。以下の説明では、導入パイプ71と排出パイプ72(後述する)が並設される方向を第2横方向D2とし、第2横方向D2及び上下方向D3に直交する方向を第1横方向D1とする。測定計1は、測定部1aと、測定部1aを取り囲むケース1b及びカバー1cと、を備えている。
 図7は、ケース1b及びカバー1cを取り外した状態の測定部1aを示す斜視図である。図8は、図7に示す測定部1aのVIII-VIII線断面図である。図9は、図7に示す測定部1aのIX-IX断面図である。
 測定部1aは、セル2と、光源3と、検出器4と、洗浄機構5と、駆動機構6と、を備える。さらに、測定部1aは、本体105に接続される基台7と、筐体8と、を備える。
 セル2は、測定対象の流体(以下、測定流体という)を収容する。セル2は、光透過性材料で構成される。特に限定されないが、光透過性材料としては、ガラス、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、シリコン樹脂等であり、好ましくは、透光性に優れ且つ硬質のホウケイ酸ガラスである。
 セル2は、円筒状に形成されている。セル2の中心軸CLは、上下方向D3に沿って配置されており、上下方向D3はセル2の軸方向D3である。セル2の外径は、例えば34~36mmである。セル2の円筒の厚みは、軸方向D3の両端を除いて軸方向D3に一定である。セル2の円筒の厚みは、3mm以下が好ましく、2mm以下がより好ましい。セル2は、駆動機構6によって中心軸CLの回りに回転する。
 セル2の軸方向D3の両側には、第1ホルダ21及び第2ホルダ22が接続されている。第1ホルダ21及び第2ホルダ22は、樹脂で構成される。特に限定されないが、第1ホルダ21を構成する樹脂としては、ABS樹脂であり、第2ホルダ22を構成する樹脂としては、POM樹脂である。
 第1ホルダ21は、円筒状に形成されている。第1ホルダ21は、セル2の外周面を覆う円筒状の第1接続部21aと、第1接続部21aの内部に設けられる閉塞部21bと、を有する。閉塞部21bは、セル2の上端を閉塞する。
 第1接続部21aは、上下方向D3に離れて形成された2つのOリング溝211,212を備える。Oリング溝211,212は、第1接続部21aの内周面に周方向全体に亘って形成される。Oリング溝211,212には、それぞれOリング23a,23bが配設される。上側のOリング23aは、セル2と第1ホルダ21との間のシール性を担保し、測定流体がセル2の外部に漏れるのを防止する。下側のOリング23bは、セル2と第1ホルダ21の間の摩擦力を高め、第1ホルダ21の回転によってセル2を回転させることを可能とする。
 第2ホルダ22は、円筒状に形成されている。第2ホルダ22は、セル2の外周面を覆う円筒状の第2接続部22aと、第2接続部22aから下方に延びる円筒状の延設部22bと、を有する。
 第2接続部22aは、上下方向D3に離れて形成された2つのOリング溝221,222を備える。Oリング溝221,222は、第2接続部22aの内周面に周方向全体に亘って形成される。Oリング溝221,222には、それぞれOリング23c,23dが配設される。上側のOリング23cは、セル2と第2ホルダ22の間の摩擦力を高め、セル2の回転によって第2ホルダ22を回転させることを可能とする。下側のOリング23dは、セル2と第2ホルダ22との間のシール性を担保し、測定流体がセル2の外部に漏れるのを防止する。
 延設部22bの内周面は、セル2の内周面と略面一となっている。延設部22bの外周面は、上下方向D3に離れて配置された2つのXリング24でシールされている。Xリング24はX形状の断面を有し、低摩擦であり、回転する延設部22bと筐体8との間のシールに適している。
 光源3は、図9に示すようにセル2の外側に配置される。光源3は、筐体8に埋設されている。光源3は、セル2内の測定流体に検査光L1を照射する。光源3は、例えば、近赤外領域をピーク波長に持つ発光ダイオード(LED)である。光源3は、LED基板31に取り付けられ、LED基板31は、筐体8に取り付けられている。なお、本実施形態では、測定計1の小型化のために、光源3の前に光学レンズを配置していない。
 光源3の側方には、リファレンス光検出部32が配置されている。リファレンス光検出部32は、光源3から照射された光の一部をリファレンス光としてその強度を検出する。リファレンス光検出部32で検出されたリファレンス光の強度は、検出器4で得られる透過光又は散乱光の強度の補正に用いられる。
 検出器4は、図9に示すようにセル2の外側に配置される。検出器4は、筐体8に埋設されている。検出器4は、セル2内の測定流体から発生した透過光又は散乱光を検出する。検出器4は、例えば、ピーク感度波長が前記LEDのピーク波長近傍となるフォトダイオードである。例えば、検出した散乱光は流体の濁度の測定に用いられ、検出した透過光は流体の色度の測定に用いられる。
 検出器4は、フォトダイオード基板41に取り付けられ、フォトダイオード基板41は、筐体8に取り付けられている。本実施形態では、検出器4は、測定流体から発生した散乱光L2を検出する散乱光検出器である。散乱光検出器4と光源3は、セル2の回転方向RDにおいて90°ずれた位置に配置されている。
 洗浄機構5は、図9に示すようにセル2の内側に配置される。また、洗浄機構5は、検査光L1及び散乱光L2の光路上以外に配置される。具体的には、洗浄機構5は、セル2の回転方向RDにおいて、光源3と散乱光検出器4の間に配置される。洗浄機構5は、セル2の回転方向RDにおいて光源3と散乱光検出器4からそれぞれ45°ずれた位置に配置されている。これにより、洗浄機構5は、検査光L1と散乱光L2の光路上に配置されず、測定の妨げとならない。
 なお、洗浄機構5は、複数設けられてもよい。本実施形態では、光源3と散乱光検出器4の間の洗浄機構5とセル2の中心軸CLを挟んで対向する位置に、別の洗浄機構5を設けている。このとき、2つの洗浄機構5の上端同士は、補強部材53で連結されている(図10を参照)。
 洗浄機構5は、セル2の内周面を洗浄する。特に限定されないが、洗浄機構5は、セル2の内周面の汚れを払拭するワイパ51と、ワイパ51を固定するワイパ固定部52と、を備える。
 ワイパ51は、ゴム等の弾性材料で形成される。ワイパ51は、セル2の内周面において軸方向D3の所定範囲に亘って接触する接触部51aを有する。接触部51aは、セル2の回転方向RDに見たとき、少なくとも光源3及び検出器4と重なる位置に配置される。これにより、ワイパ51の接触部51aは、セル2が回転することで、光源3及び検出器4の前方に位置するセル2の内周面を払拭できる。このとき、セル2の内側に固定した洗浄機構5に対してセル2を回転させることによりセル2の内周面を洗浄するため、光源3から照射された検査光L1が洗浄機構5によって遮光されず、連続測定することができる。
 また、接触部51aは、接触部51aの上端が下端よりもセル2の回転方向RDの前方に位置するように、中心軸CLに対して傾斜している(図11を参照)。これにより、接触部51aに掻き集められた汚れやエアが接触部51aの下方に溜まるのを防止できる。
 ワイパ固定部52は、基台7の上端面から上方に向かって延びている。本実施形態では、ワイパ固定部52は、基台7と一体に形成されている。ワイパ固定部52の断面は、図9に示すように、扇形に形成されている。ワイパ固定部52の扇形の中心角は90°である。ワイパ固定部52の外周面は、セル2の内周面との間に僅かな隙間を有する。ワイパ51の接触部51aは、ワイパ固定部52の外周面よりも外側に突出する。ワイパ固定部52の扇形の半径52rは、セル2の内周面の半径2rよりも小さく、半径2rの約半分である。ワイパ固定部52は、断面が扇形に形成され、且つセル2の回転方向RDにおいて光源3と散乱光検出器4の間に配置されるため、迷光が散乱光検出器4によって受光されることを抑制することができ、その結果、より正確な測定が可能となる。本実施形態のように光源3の前に光学レンズを配置しない場合、検査光L1が拡散するため、ワイパ固定部52により迷光を遮るのが有効である。
 駆動機構6は、図8及び図12に示すように、モータ61と、モータ61によって回転駆動される駆動ギア62と、駆動ギア62と噛合して回転する従動ギア63と、を備える。
 モータ61は、筐体8の上部にギアベース65を介して固定されている。モータ61は、例えば、ステッピングモータである。駆動ギア62は、モータ61の回転軸に取り付けられている。
 従動ギア63は、軸受64を介してギアベース65(図12では不図示)に回転可能に支持されている。従動ギア63の外径は、第1ホルダ21の外径と略同じであり、外周面に複数の歯(図12では不図示)が形成されている。従動ギア63は、第1ホルダ21に同軸状に固定され、第1ホルダ21をセル2の中心軸CL回りに回転させる。これにより、駆動機構6は、モータ61によって駆動ギア62を回転させ、駆動ギア62によって従動ギア63を回転させることで、第1ホルダ21を回転させることができる。その結果、駆動機構6は、第1ホルダ21に固定されたセル2を中心軸CL回りに回転させることができる。
 セル2が中心軸CL回りに回転することで、ワイパ51によってセル2の内周面が洗浄される。駆動機構6は、セル2の内周面の汚れ度合い等に応じて、セル2を連続的又は間欠的に回転させることができる。
 なお、第2ホルダ22は、図8に示すように、軸受66を介して筐体8に回転可能に支持されている。軸受66は、例えば、低摩擦の樹脂製円筒部材である。軸受66は、2つのXリング24の間に配置されている。
 基台7は、底面に本体105に接続される導入パイプ71と排出パイプ72を備える。導入パイプ71と排出パイプ72は、第2横方向D2に並べて配置されている。基台7は、図10に示すように、筐体8が取り付けられる矩形部7aと、矩形部7aから軸方向D3に延びる円柱部7bを備える。円柱部7bは、セル2、第1ホルダ21及び第2ホルダ22に覆われる(図8を参照)。円柱部7bの中心には、軸方向D3に延びる導入流路73が形成されている。導入流路73は、矩形部7aの内部に形成された流路(図10に破線で示す)を介して導入パイプ71と連通している。導入流路73は、円柱部7bの上端面で開口する導入口74を備える。導入口74は、導入パイプ71から導入流路73に導入された測定流体をセル2に導入する。
 セル2に導入された測定流体は、排出口75から排出される。排出口75は、補強部材53の上端面に形成されている。排出口75は、検査光L1と散乱光L2の光路よりも上方に位置する。これにより、セル2の上部に溜まったエアを排出口75から排出できるため、エアが検査光L1と散乱光L2の光路上に位置して測定精度を悪化させることを防止できる。
 また、排出口75は、導入口74よりも上方に位置する。すなわち、導入口74は、検査光L1と散乱光L2よりも軸方向D3の一方側(下側)に配置され、排出口75は、検査光L1と散乱光L2よりも軸方向D3の他方側(上側)に配置されている。これにより、導入口74から導入された測定流体が排出口75から排出される過程で、検査光L1と散乱光L2の光路を連続して通過するため、セル2に収容された測定流体を連続測定することができる。なお、導入口74と排出口75の両方が、検査光L1と散乱光L2よりも軸方向D3の一方側または他方側に配置されていても構わない。
 補強部材53及びワイパ固定部52は、排出口75に連通する排出流路76を備える。排出流路76は、円柱部7b及び矩形部7aの内部に形成された流路(図10に破線で示す)を介して排出パイプ72と連通している。
 筐体8は、セル2、第1ホルダ21、第2ホルダ22、及び基台7を覆っている。筐体8は、少なくともセル2の外周面を覆う部分が、光を吸収するように黒色に形成されるのが好ましい。また、筐体8は、光源3及び検出器4を所定位置に支持している。
 以上より、本実施形態に係る測定システム101は、測定装置102と、測定装置102と通信可能な通信装置103と、を備える。
 そして、本実施形態のように、測定装置102は、測定計104と、測定計104が着脱される本体105と、を備える。
 そして、本実施形態のように、測定計1は、測定流体を収容する円筒状のセル2と、セル2の外側に配置され、測定流体に検査光L1を照射する光源3と、セル2の外側に配置され、測定流体から発生した散乱光L2を検出する検出器4と、セル2の内側に配置され、セル2の内周面を洗浄する洗浄機構5と、セル2を中心軸CL回りに回転させる駆動機構6と、を備える。
 斯かる構成によれば、セル2の内側に固定した洗浄機構5に対してセル2を回転させることによりセル2の内周面を洗浄するため、光源3から照射された光が洗浄機構5によって遮光されず、連続測定することができる。
 また、本実施形態のように、洗浄機構5は、検査光L1及び散乱光L2の光路上以外に配置される、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、洗浄機構5は、測定の妨げとならない。
 また、本実施形態のように、洗浄機構5は、セル2の回転方向RDにおいて、光源3と散乱光検出器4の間に配置される、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、洗浄機構5は、測定の妨げとならない。
 また、本実施形態のように、検出器4は、散乱光を検出する散乱光検出器4であり、洗浄機構5は、迷光を遮断する、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、洗浄機構5は、迷光が散乱光検出器4によって受光されることを抑制するため、より正確な測定が可能となる。
 また、本実施形態のように、洗浄機構5は、セル2の内周面に接触するワイパ51を備える、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、ワイパ51によってセル2の内周面を払拭して確実に洗浄することができる。
 また、本実施形態のように、セル2に測定流体を導入する導入口74と、セル2から測定流体を排出する排出口75と、を備える、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、セル2に収容された測定流体を連続測定することができる。
 また、本実施形態のように、排出口75は、導入口74よりも上方に位置する、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、セル2の上部に溜まったエアを排出口75から排出できる。
 また、本実施形態のように、セル2の軸方向D3の両側に接続される円筒状の第1ホルダ21及び第2ホルダ22を備え、セル2は、第1ホルダ21及び第2ホルダ22と一体として回転する、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、駆動機構6によって第1ホルダ21を回転させることで、セル2を回転させることができる。
 また、本実施形態のように、第1ホルダ21及び第2ホルダ22は、その内周面に軸方向D3に離れて形成された2つのOリング溝211,212,221,222をそれぞれ備え、第1ホルダ21及び第2ホルダ22は、Oリング溝211,212,221,222に配設されたOリング23a,23b,23c,23dを介してセル2の外周面に取り付けられる、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、セル2と第1ホルダ21又は第2ホルダ22との間のシール性を担保し、測定流体がセル2の外部に漏れるのを防止しつつ、セル2と第1ホルダ21又は第2ホルダ22の間の摩擦力を高め、第1ホルダ21の回転によってセル2及び第2ホルダ22を回転させることを可能とする。
 また、本実施形態のように、駆動機構6は、セル2の外側であって、セル2からセル2の軸方向D3に離れた位置に配置される、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、駆動機構6は、測定を妨げることなく、セル2を回転させることができる。
 また、本実施形態のように、駆動機構6は、モータ61と、モータ61によって回転駆動される駆動ギア62と、駆動ギア62と噛合して回転する従動ギア63と、を備え、従動ギア63は、第1ホルダ21に固定され、第1ホルダ21をセル2の中心軸CL回りに回転させる、という構成が好ましい。
 斯かる構成によれば、駆動機構6は、セル2を回転させることができる。
 なお、測定システム101、測定装置102、及び測定計1は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、測定システム101、測定装置102、及び測定計1は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
 (1)上記実施形態に係る測定計1においては、検出器4は、散乱光L2を検出する散乱光検出器であり、洗浄機構5は、セル2の回転方向RDにおいて、光源3と散乱光検出器4の間に配置される、という構成である。しかしながら、測定計1は、斯かる構成に限られない。例えば、検出器4は、透過光を検出する透過光検出器であり、洗浄機構5は、セル2の回転方向RDにおいて、光源3と透過光検出器の間に配置される、という構成でも構わない。このとき、透過光検出器は、セル2の中心軸CLを挟んで光源3と対向するように配置される。
 (2)上記実施形態に係る測定計1においては、洗浄機構5は、セル2の内周面に接触するワイパ51を備える、という構成である。しかしながら、測定計1は、斯かる構成に限られない。例えば、洗浄機構5は、セル2の内周面に接触するブラシを備える、という構成でも構わない。また、洗浄機構5は、ワイパやブラシ等でセル2の内周面を払拭するという構成に限られず、エアや液体でセル2の内周面を洗浄するという構成でも構わない。このとき、洗浄に使用するエアや液体が洗浄機構5からセル2内に漏れないようにする構造が別途必要となる。
 (3)上記実施形態に係る測定計1においては、セル2に測定流体を導入する導入口74と、セル2から測定流体を排出する排出口75と、を備える、という構成である。しかしながら、測定計1は、斯かる構成に限られない。例えば、測定計1は、導入口74と排出口75を備えず、セル2を流体に浸すことでセル2内に充填された流体を測定するという構成でも構わない。
 (4)上記実施形態に係る測定計1においては、導入パイプ71と排出パイプ72が並設される方向を第2横方向D2とし、第2横方向D2及び上下方向D3に直交する方向を第1横方向D1としているが、これに限定されない。例えば、導入パイプ71と排出パイプ72が並設される方向を第1横方向D1としてもよい。さらに、第1横方向D1又は第2横方向D2は、導入パイプ71と排出パイプ72が並設される方向と平行である必要はない。
 1…測定計、1a…測定部、1b…ケース、1c…カバー、2…セル、2r…セルの内周面の半径、3…光源、4…検出器(散乱光検出器)、5…洗浄機構、6…駆動機構、7…基台、7a…矩形部、7b…円柱部、8…筐体、21…第1ホルダ、21a…第1接続部、21b…閉塞部、22…第2ホルダ、22a…第2接続部、22b…延設部、23a…Oリング、23b…Oリング、23c…Oリング、23d…Oリング、24…Xリング、31…LED基板、32…リファレンス光検出部、41…フォトダイオード基板、51…ワイパ、51a…接触部、52…ワイパ固定部、52r…ワイパ固定部の半径、53…補強部材、61…モータ、62…駆動ギア、63…従動ギア、64…軸受、65…ギアベース、66…軸受、71…導入パイプ、72…排出パイプ、73…導入流路、74…導入口、75…排出口、76…排出流路、211…Oリング溝、212…Oリング溝、221…Oリング溝、222…Oリング溝、CL…中心軸、L1…検査光、L2…散乱光、RD…セルの回転方向、101…測定システム、102…測定装置、102a…流入部、102b…流出部、102c…流路、103…通信装置、103c…入力部、103d…出力部、103e…取得部、103f…記憶部、103g…演算部、103h…制御部、103i…プロセッサ、103j…メモリ、103k…インターフェイス、103m…プログラム、104…測定計、104a…測定流路、104b…測定部、104c…入力部、104d…出力部、104e…取得部、104f…記憶部、104g…演算部、104h…制御部、104i…プロセッサ、104j…メモリ、104k…インターフェイス、104m…プログラム、105…本体、105a…本体流路、105c…入力部、105d…出力部、105e…取得部、105f…記憶部、105g…演算部、105h…制御部、105i…プロセッサ、105j…メモリ、105k…インターフェイス、105m…プログラム、CL…中心軸、D1…第1横方向、D2…第2横方向、D3…上下方向(軸方向)、X1…通信手段

Claims (14)

  1.  測定流体を収容する円筒状のセルと、
     前記セルの外側に配置され、測定流体に検査光を照射する光源と、
     前記セルの外側に配置され、測定流体から発生した透過光又は散乱光を検出する検出器と、
     前記セルの内側に配置され、前記セルの内周面を洗浄する洗浄機構と、
     前記セルを中心軸回りに回転させる駆動機構と、を備える、測定計。
  2.  前記洗浄機構は、前記検査光、前記透過光、及び前記散乱光の光路上以外に配置される、請求項1に記載の測定計。
  3.  前記洗浄機構は、前記セルの回転方向において、前記光源と前記検出器の間に配置される、請求項1又は2に記載の測定計。
  4.  前記検出器は、散乱光を検出する散乱光検出器であり、
     前記洗浄機構は、迷光を遮断する、請求項3に記載の測定計。
  5.  前記洗浄機構は、前記セルの内周面に接触するワイパ又はブラシを備える、請求項1~4の何れか1項に記載の測定計。
  6.  前記セルに測定流体を導入する導入口と、前記セルから測定流体を排出する排出口と、を備える、請求項1~5の何れか1項に記載の測定計。
  7.  前記排出口は、前記導入口よりも上方に位置する、請求項6に記載の測定計。
  8.  前記セルの軸方向の両側に接続される円筒状の第1ホルダ及び第2ホルダを備え、
     前記セルは、前記第1ホルダ及び前記第2ホルダと一体として回転する、請求項1~7の何れか1項に記載の測定計。
  9.  前記第1ホルダ及び前記第2ホルダは、その内周面に軸方向に離れて形成された2つのOリング溝をそれぞれ備え、
     前記第1ホルダ及び前記第2ホルダは、前記Oリング溝に配設されたOリングを介して前記セルの外周面に取り付けられる、請求項8に記載の測定計。
  10.  前記駆動機構は、前記セルの外側であって、前記セルから前記セルの軸方向に離れた位置に配置される、請求項1~9の何れか1項に記載の測定計。
  11.  前記駆動機構は、モータと、前記モータによって回転駆動される駆動ギアと、前記駆動ギアと噛合して回転する従動ギアと、を備え、
     前記従動ギアは、前記第1ホルダに固定され、前記第1ホルダを前記セルの中心軸回りに回転させる、請求項8又は9に記載の測定計。
  12.  請求項1~11の何れか1項に記載の測定計と、
     前記測定計が着脱される本体と、を備える、測定装置。
  13.  請求項12に記載の測定装置と、
     前記測定装置と通信可能な通信装置と、を備える、測定システム。
  14.  測定流体を収容する円筒状のセルと、
     前記セルの外側に配置され、測定流体に検査光を照射する光源と、
     前記セルの外側に配置され、測定流体から発生した透過光又は散乱光を検出する検出器と、
     前記セルの内側に配置され、前記セルの内周面を洗浄する洗浄機構と、
     前記セルを中心軸回りに回転させる駆動機構と、を備える測定計を用いた測定方法。
PCT/JP2023/003169 2022-02-01 2023-02-01 測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法 WO2023149455A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023578583A JPWO2023149455A1 (ja) 2022-02-01 2023-02-01
CN202380019424.XA CN118661090A (zh) 2022-02-01 2023-02-01 测定计、测定装置、测定系统及测定方法
KR1020247022252A KR20240140900A (ko) 2022-02-01 2023-02-01 측정계, 측정 장치, 측정 시스템 및 측정 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022013952 2022-02-01
JP2022-013952 2022-02-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023149455A1 true WO2023149455A1 (ja) 2023-08-10

Family

ID=87552522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/003169 WO2023149455A1 (ja) 2022-02-01 2023-02-01 測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2023149455A1 (ja)
KR (1) KR20240140900A (ja)
CN (1) CN118661090A (ja)
WO (1) WO2023149455A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51120768A (en) * 1975-04-16 1976-10-22 Yamatake Honeywell Co Ltd Device for preventing soiling of optical cell and for pemoving adherin g substances
JPS57104341U (ja) * 1980-12-18 1982-06-26
JP2002131221A (ja) * 2000-10-18 2002-05-09 Dkk Toa Corp フローセル装置
JP2014157149A (ja) * 2013-01-21 2014-08-28 Horiba Advanced Techno Co Ltd 濁度計
CN110596047A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种能见度传感器及其自清洁方法和标定方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51120768A (en) * 1975-04-16 1976-10-22 Yamatake Honeywell Co Ltd Device for preventing soiling of optical cell and for pemoving adherin g substances
JPS57104341U (ja) * 1980-12-18 1982-06-26
JP2002131221A (ja) * 2000-10-18 2002-05-09 Dkk Toa Corp フローセル装置
JP2014157149A (ja) * 2013-01-21 2014-08-28 Horiba Advanced Techno Co Ltd 濁度計
CN110596047A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种能见度传感器及其自清洁方法和标定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN118661090A (zh) 2024-09-17
KR20240140900A (ko) 2024-09-24
JPWO2023149455A1 (ja) 2023-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103940782B (zh) 浊度计
EP0518923B1 (en) Turbidity measurement
US8269193B2 (en) Handheld fluorometer and method of use
JP2008261770A (ja) 光学式試料測定装置、光学セル、及び、水質測定装置
US8582106B2 (en) Automatic optical measurement system and method
WO2023149455A1 (ja) 測定計、測定装置、測定システム、及び測定方法
JP5072777B2 (ja) 試料測定装置
GB2580802A (en) Sample testing apparatus and method
EP2169386B1 (en) Particle concentration detecting device
JP2014522968A (ja) 媒体中の粒子の散乱光を測定する方法
JP2008002849A (ja) 分析装置および容器
US4114038A (en) Photoelectric sensing head with wiping means
JP2015031525A (ja) 光学測定用検出器
ES2682972T3 (es) Procedimiento y dispositivo para la determinación de una concentración de sustancia o de una sustancia en un medio líquido
JP4759448B2 (ja) 光学式水質計測器
JP2008058250A (ja) 分析装置
JP4671485B2 (ja) フローセル装置
KR20080101603A (ko) 광활성 용액의 비침습적 온라인 농도측정장치
JPH02259451A (ja) 濁度計
KR100414446B1 (ko) 부유물농도측정장치
JP7572539B2 (ja) 自動分析装置
WO2022264532A1 (ja) 濁度測定装置
RU2419086C1 (ru) Спектрофотометрическая жидкостная кювета
JP2565855Y2 (ja) フローセル装置
KR200263024Y1 (ko) 부유물농도측정장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23749771

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023578583

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE