JP2000019103A - 油膜検知装置 - Google Patents
油膜検知装置Info
- Publication number
- JP2000019103A JP2000019103A JP10187079A JP18707998A JP2000019103A JP 2000019103 A JP2000019103 A JP 2000019103A JP 10187079 A JP10187079 A JP 10187079A JP 18707998 A JP18707998 A JP 18707998A JP 2000019103 A JP2000019103 A JP 2000019103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- oil film
- water
- optical window
- water surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
に含まれる微量の油分を自動的に検知する偏光解析法を
利用した従来の油膜検知装置は、長期間連続運転を行う
場合などに、投光部と受光部への水面の波立ちによる水
飛沫や埃の汚染により、測定値に計測誤差が生じる。本
発明は、投光部と受光部を長期間安定に保護し、安定し
た連続計測が可能な油膜検知装置を提供することにあ
る。 【解決手段】投光部、受光部に配置した光学窓と共に、
遮水板、エアブロワ、エアカーテンをつくるエアブロ
ワ、超音波発信機などの併用、および酸化チタン膜をコ
ーティングした光学窓の使用等によって、水飛沫から投
光部と受光部を長期間安定に保護でき、安定した油膜の
連続計測が可能になった。
Description
知する装置に関する。詳しくは、浄水場、養殖場などに
流入する油分、また、工場排水施設などから流出する油
分を、水面上の油膜として自動的に検知する油膜検知装
置に関する。
事故の約半数を占め取水停止や浄水場の清掃が必要にな
る重大事故であるために、また、養殖場では、油の流入
によって生産物が汚染または死滅する危険があるため
に、これらの取水施設への油の流入を常時監視する方法
と装置が求められている。一方、工場排水においては、
油分の混入した排水を公共水域に排出することは水質汚
染として社会的な問題であり、排水基準を満たす必要が
あるために、処理後の排水中に油分が残っているかどう
かを連続的に監視する方法と装置が求められている。
知する方法としては、従来から、(1)反射率測定法、
(2)TVカメラによる画像監視法が知られている。ま
た、工場排水中の油分の検知方法としては、例えば、
(3)ヘキサン抽出・重量法(JIS K0101、J
IS K0102)、(4)抽出・赤外線吸収測定法
(JIS K0101,JIS K0102)、(5)
乳化・濁度測定法、(6)蛍光測定法などが知られてい
る。
動測定が難しいこと、微量油分の検出が困難なこと、誤
動作が多いなどの問題点のあることが指摘されており、
それらを解決するために、(7)偏光解析法による油膜
検知装置が、本出願人らにより特願平9−90453号
として出願されている。この従来の(7)偏光解析法に
よる油膜検知装置の構成例を図6に示し、以下にその測
定原理の概要を説明する。
ビーム2を、油膜3の浮遊する波立った水面4に斜めか
ら照射する。水面4からの反射光5は、水面の波立ちに
よって様々な方向へ散乱するが、そのうち一定の角度で
反射した反射光を、ピンホール形状の受光手段6で受光
する。受光した光を偏光ビームスプリッタ7でP偏光成
分8とS偏光成分9に分離する。分離したP偏光成分8
とS偏光成分9をフォトダイオード10とフォトダイオ
ード11とで各々光電変換し、各々の光量を電気信号に
変換する。各々の電気信号をアンプ12とアンプ13と
でそれぞれ増幅した後、演算回路14に入力する。演算
回路14はP偏光成分とS偏光成分の光量比(以下、偏
光比と記す)を計算し、この偏光比を水面に油膜のない
正常時の基準値と比較することによって油膜の有無を判
定する。以上の説明の中のP偏光成分とS偏光成分の定
義は、光ビーム2の入射光軸が波のない平坦な水面と交
わる点に立てた水面の法線および入射光軸を含む平面に
平行な偏光成分をP偏光成分、垂直な偏光成分をS偏光
成分としている。
面とで、反射した光のP偏光成分とS偏光成分との比が
異なることを利用して油膜を検知している。電磁波であ
る光は伝播方向に垂直な面内で振動する横波であり、そ
の特性からP偏光成分とS偏光成分は水面で各々独立に
反射されると考えることができる。そしてその反射光強
度は、フレネルの反射係数で規定され、光線の入射する
入射角度と媒質の屈折率(または誘電率)によって各々
独立に変化する。そのために水面に油膜が存在する場合
には、油と水の屈折率の違いによってP偏光成分とS偏
光成分の反射光強度が各々独立に変化する。そこで、反
射光のP偏光成分とS偏光成分を分離し、各々の反射光
強度をそれぞれ測定し、その比をとると、油膜の存在に
よってその値が変わるため、これにより油膜を検知する
ことができる。
め複雑な操作を必要とせず簡便に連続的に油膜を検知で
きることの他に、水面の波立ちや浮遊する異物の影響を
受けにくく、正確で高感度に油膜を検知できることであ
る。水面が波立ったり異物が浮遊してくると乱反射光が
生じるため、単に反射光の強度をモニタするだけである
と、その強度が変化して安定な測定が行えず感度が低下
してしまう。これに対してP偏光成分とS偏光成分の比
をモニタするようにすると、水面が波立って反射光の強
度が変化しても、一定の反射角で受光しているかぎり偏
光成分の比は変化しにくいため、安定で高感度な測定を
行うことができる。また、水面に浮遊する異物が有る場
合、ある範囲の入射角度でモニタすれば、S偏光成分を
P偏光成分で除した比は、油膜の存在により水に比べて
大きくなるのに対し、異物の場合は偏光が解消してその
比は小さくなるため、この違いによって油膜と異物を判
別することができる。
る油膜検知装置は、水面の波立ちの影響を受けにくく、
油膜を高感度に連続監視できる。ただし、波の大きい場
所に設置する場合には、投光部と受光部に水飛沫がかか
ってしまうので、光学窓を設置する必要があった。しか
し、長期間連続運転を行う場合には、この光学窓は水
垢、埃によって汚れてしまい、水垢、埃が光ビームの偏
光を解消して、偏光比の測定に誤差を生じるという問題
点があった。
れたものであり、その目的は、偏光解析法を利用する油
膜検知装置において、水面の波立ちによって生じる水飛
沫や埃から、投光部と受光部を長期間安定に保護し、安
定した連続計測が可能な油膜検知装置を提供することに
ある。
め、本発明の第1の装置では、偏光解析法による油膜検
知装置において、水面の波立ちによって生じる水飛沫か
ら投光部と受光部を保護する方法として、光学窓と、光
学窓と水面の間に配置された1段または複数段の遮水板
を備える投光部と受光部を技術的手段として採用するこ
ととする。
設けたために、遮水板によって水飛沫の大部分が遮断さ
れ、また、埃も入りにくくなるので、投光部と受光部を
長期間安定に保護でき、油膜の安定した連続計測が行え
る。本発明の第2の装置では、偏光解析法による油膜検
知装置において、水面の波立ちによって生じる水飛沫か
ら、投光部と受光部を保護する方法として、光学窓と光
学窓に空気を吹き付けるエアブロワ装置を備える投光部
と受光部を技術的手段として採用することとする。
ワ装置を設けたために、エアブローによって光学窓に付
着した水飛沫や埃を吹き飛ばすことができるので、投光
部と受光部を長期間安定に保護でき、油膜の安定した連
続計測が行える。本発明の第3の装置では、偏光解析法
による油膜検知装置において、水面の波立ちによって生
じる水飛沫から、投光部と受光部を保護する方法とし
て、光学窓と光学窓と水面の間にエアカーテンを形成す
るエアブロワ装置を備える投光部と受光部を技術的手段
として採用することとする。
テンを形成するエアブロワ装置を設けたために、エアカ
ーテンによって光学窓に向かって飛んで来る水飛沫や埃
を遮断することができるので、投光部と受光部を長期間
安定に保護でき、油膜の安定した連続計測が行える。本
発明の第4の装置では、偏光解析法による油膜検知装置
において、水面の波立ちによって生じる水飛沫から、投
光部と受光部を保護する方法として、光学窓と光学窓を
振動させる超音波発信機を備える投光部と受光部を技術
的手段として採用することとする。
信機を設けたために、超音波振動によって光学窓付着し
た水飛沫や埃を取り除くことができるので、投光部と受
光部を長期間安定に保護でき、油膜の安定した連続計測
が行える。本発明の第5の装置では、偏光解析法による
油膜検知装置において、水面の波立ちによって生じる水
飛沫から、投光部と受光部を保護する方法として、酸化
チタン膜をコーティングした光学窓とその光学窓に紫外
線を照射する光照射装置を備える投光部と受光部を技術
的手段として採用することとする。
ング光学窓と紫外線照射装置を設けたために、酸化チタ
ン膜は、紫外線の照射によって、汚れの固着原因となる
有機物を分解し埃、水垢の固着を防ぐ。また、水との接
触角度が小さいので、飛んできた水飛沫は水滴にならず
光学窓上に薄い膜となるため光ビームの偏光解消の影響
を小さくできる。従って、投光部と受光部を長期間安定
に保護でき、油膜の安定した連続計測が行える。
とづき説明する。 [実施例1]発明の第1の実施例としての油膜検知装置
を図1に示す。この図において、図6に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、レーザー光源1と水面4の間に
光学窓15と遮水板16を、受光手段6と水面4の間に
光学窓17と遮水板18を追加したことある。光学窓1
5、17の材質は光学ガラス(BK7)である。遮水板
16、18は2重になっていて、円錐形の中心に光ビー
ムを通す小さな穴があいた構造をしている。遮水板によ
って水飛沫の大部分が遮断され、また、埃も入りにくく
なるので、投光部と受光部を長期間安定に保護でき、油
膜の安定した連続計測が行える。 [実施例2]発明の第2の実施例としての油膜検知装置
を図2に示す。この図において、図6に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、レーザー光源1と水面4の間に
光学窓15とエアブロワ19を、受光手段6と水面4の
間に光学窓17とエアブロワ20を追加したことある。
エアブロワ19、20はエアポンプを内臓していて、細
く絞った送風口から光学窓15、17に空気を勢いよく
吹き付ける。これにより光学窓に付着した水飛沫や埃を
吹き飛ばすことができるので、投光部と受光部を長期間
安定に保護でき、油膜の安定した連続計測が行える。 [実施例3]発明の第3の実施例としての油膜検知装置
を図3に示す。この図において、図6に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、レーザー光源1と水面4の間に
光学窓15とエアブロワ21を、受光手段6と水面4の
間に光学窓17とエアブロワ22を追加したことある。
エアブロワ21、22は直列に並んだ複数の微小送風口
を持ち、送風口は光軸と垂直方向に空気を排出してい
て、光学窓に対してエアカーテンを形成している。エア
カーテンによって光学窓に向かって飛んで来る水飛沫や
埃を遮断することができるので、投光部と受光部を長期
間安定に保護でき、油膜の安定した連続計測が行える。 [実施例4]発明の第4の実施例としての油膜検知装置
を図4に示す。この図において、図6に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、レーザー光源1と水面4の間に
光学窓15と小型超音波発信機23を、受光手段6と水
面4の間に光学窓17と小型超音波発信機24を追加し
たことある。超音波発信機23、24はそれぞれ、光学
窓15、17に接触していて、高速微小振動を光学窓に
与え、光学窓付着した水飛沫や埃を取り除く。これによ
って、投光部と受光部を長期間安定に保護でき、油膜の
安定した連続計測が行える。 [実施例5]発明の第5の実施例としての油膜検知装置
を図5に示す。この図において、図6に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、レーザー光源1と水面4の間に
酸化チタン膜をコーティングした光学窓25と光学窓2
5に紫外線を照射する光照射装置26を、受光手段6と
水面4の間に酸化チタン膜をコーティングした光学窓2
7と光学窓27に紫外線を照射する光照射装置28を追
加したことある。酸化チタンのコーティングは面精度を
保てるようにゾル・ゲル法によって施されている。酸化
チタン膜は、紫外線の照射によって、汚れの固着原因と
なる有機物を分解し埃の固着を防ぐ。また、水との接触
角度が小さいので、飛んできた水飛沫は水滴にならず光
学窓に薄い膜となるため光ビームの偏光特性への影響を
小さくできる。従って、投光部と受光部を長期間安定に
保護でき、油膜の安定した連続計測が行える。
る投光手段としてレーザー光源1を用いたが、この投光
手段として紫外線ランプを用いた場合には、光学窓2
5,27に紫外線を照射する光照射装置26、28を省
略することができる。実施例1〜5の図には油膜検知装
置の設置方法が示されていないが、水位の変化しない水
槽ではその周囲に固定して、水位の変化する河川、海洋
等では浮きフロートに乗せて水面に浮かして設置する方
法を採用することができる。
きには、受光部の光電変換器の前に投光ビームの波長の
みを通す干渉フィルタを設けたり、投光ビームを変調し
てその変調周波数のみを信号処理部で選別したりして、
外乱光の影響を除くことができる。実施例では、P偏光
成分とS偏光成分の両方を含む光ビームを用いている
が、2つのレーザ光源を用いてP偏光特性を有する光ビ
ームとS偏光特性を有する光ビームを交互に照射して、
偏光ビームスプリッタ12を省略して、反射光のP偏光
成分とS偏光成分の強度を1つの光電変換器15で測定
するようにしても、実施例と同じ性能が得られる。
問題点である、水面の波立ちによって生じる水飛沫や埃
により、投光部と受光部が汚れ、長期間安定した連続計
測が行えない、という課題を解決するために考案された
ものであり、光学窓を設け、光学窓と水面の間に配置さ
れた1段または複数段の遮水板や光学窓に空気を吹き付
けるエアブロワ装置や、光学窓と水面の間にエアカーテ
ンを形成するエアブロワや、光学窓を振動させる超音波
発信機や、酸化チタン膜をコーティングした光学窓を用
いることによって、水面の波立ちによって生じる水飛沫
から、投光部と受光部を長期間安定に保護できる。その
結果、安定した油膜の連続計測が可能になった。
Claims (5)
- 【請求項1】油膜の浮遊する水面に、光ビームを照射す
る投光手段と、前記水面からの反射光を規定した反射角
度で受光する受光手段と、受光した反射光を入射光軸が
水面と交わる点に立てた水面の法線および入射光軸を含
む平面に平行な偏光成分(以下、P偏光成分と記す)と
前記平面に垂直な偏光成分(以下、S偏光成分と記す)
に分ける偏光分離手段と、分離したP偏光成分とS偏光
成分の光量を測定する測定手段とを備え、P偏光成分と
S偏光成分の光量比に基づき水面上の油膜の有無を判定
する油膜検知装置において、 前記投光手段と前記受光手段が、光学窓と、光学窓と水
面の間に配置された1段または複数段の遮水板を備える
ことを特徴とする油膜検知装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の投光手段と、偏光分離手
段と、測定手段とを備える油膜検知装置において、 前記投光手段と前記受光手段が、光学窓と、光学窓に空
気を吹き付けるエアブロワ手段を備えることを特徴とす
る油膜検知装置。 - 【請求項3】請求項1に記載の投光手段と、偏光分離手
段と、測定手段とを備える油膜検知装置において、 前記投光手段と前記受光手段が、光学窓と、光学窓と水
面の間にエアカーテンを形成するエアブロワ手段を備え
ることを特徴とする油膜検知装置。 - 【請求項4】請求項1に記載の投光手段と、偏光分離手
段と、測定手段とを備える油膜検知装置において、 前記投光手段と前記受光手段が、光学窓と、光学窓を振
動させる超音波発信機を備えることを特徴とする油膜検
知装置。 - 【請求項5】請求項1に記載の投光手段と、偏光分離手
段と、測定手段とを備える油膜検知装置において、 前記投光手段と前記受光手段が、酸化チタン膜をコーテ
ィングした光学窓とその光学窓に紫外線を照射する光照
射手段を備えることを特徴とする油膜検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10187079A JP2000019103A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 油膜検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10187079A JP2000019103A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 油膜検知装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000019103A true JP2000019103A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16199773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10187079A Withdrawn JP2000019103A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 油膜検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000019103A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001289780A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-19 | Japan Organo Co Ltd | 濃度計 |
JP2002365249A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-18 | Tostech:Kk | 赤外線高温加熱炉 |
JP2007093337A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Sunx Ltd | 光電センサ |
JP2017003303A (ja) * | 2015-06-05 | 2017-01-05 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 油の性状検知方法及び油の性状検知装置 |
CN111380473A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-07 | 长春理工大学 | 一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置及方法 |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187079A patent/JP2000019103A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001289780A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-19 | Japan Organo Co Ltd | 濃度計 |
JP2002365249A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-18 | Tostech:Kk | 赤外線高温加熱炉 |
JP4712226B2 (ja) * | 2001-06-08 | 2011-06-29 | 有限会社トステック | 赤外線高温加熱炉 |
JP2007093337A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Sunx Ltd | 光電センサ |
JP2017003303A (ja) * | 2015-06-05 | 2017-01-05 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 油の性状検知方法及び油の性状検知装置 |
CN111380473A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-07 | 长春理工大学 | 一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置及方法 |
CN111380473B (zh) * | 2020-05-06 | 2024-05-24 | 长春理工大学 | 一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
IL125964A (en) | Method and apparatus for measuring the thickness of a transparent film, particularly of a photoresist film on a semiconductor substrate | |
KR102598425B1 (ko) | 미세먼지 감지 센서 어셈블리 | |
KR102157044B1 (ko) | 패널에서 파티클을 검출하는 방법 | |
KR102101350B1 (ko) | 파티클 카운터 및 그를 구비한 임멀젼 노광 설비 | |
JP2000019103A (ja) | 油膜検知装置 | |
JPH09273987A (ja) | 液体中の微粒子の粒径、個数濃度または濁度の測定方法およびその測定装置 | |
JPH06249791A (ja) | 欠陥検査装置 | |
US20080083868A1 (en) | Monitoring devices and surveillance devices | |
US4591723A (en) | Optical egg inspecting apparatus | |
JP2007278858A (ja) | 霧粒子センサ及び霧センサ | |
JP4569814B2 (ja) | 汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法 | |
JP3713879B2 (ja) | 油膜検知装置 | |
JPS6088351A (ja) | 汚濁レベル検出装置 | |
ITMI20001210A1 (it) | Apparato per la rivelazione in continuo di oli su superfici acquose mediante riflessione superficiale. | |
JP2001165850A (ja) | 油膜検知装置 | |
JPH11326187A (ja) | 油膜検知装置 | |
JPH01263534A (ja) | 微粒子計数装置 | |
JP2002139423A (ja) | 油膜検知装置 | |
JPH11326188A (ja) | 油膜検知装置 | |
JPH05240770A (ja) | 粒子計数装置 | |
JPS5737251A (en) | Optical system of measuring device of grain density in suspension liquid | |
KR920001667A (ko) | 에칭율 모니터 | |
JPS6042359Y2 (ja) | 赤外線分析装置 | |
JP2001033383A (ja) | 油膜検知装置 | |
SU694877A1 (ru) | Устройство дл сигнализации о наличии дыма |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050215 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061228 |