JP2002250692A - 混入物を含む油水の油分濃度測定装置および測定方法 - Google Patents
混入物を含む油水の油分濃度測定装置および測定方法Info
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- JP2002250692A JP2002250692A JP2001094296A JP2001094296A JP2002250692A JP 2002250692 A JP2002250692 A JP 2002250692A JP 2001094296 A JP2001094296 A JP 2001094296A JP 2001094296 A JP2001094296 A JP 2001094296A JP 2002250692 A JP2002250692 A JP 2002250692A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】測定セルと油分濃度検出部の構成を改善するこ
とにより誤差を軽減する効果を高めることのできる油分
濃度測定装置と測定方法を提供する。 【解決手段】光源２から出た光の方向に受光素子３を設
置し、その方向を測定セルの中心から見て０度として、
その軸の回りの０〜９０度の空間範囲で異なる２つの角
度に受光素子４，５を設置する。これらの角度のうち０
度側の方の受光素子からの出力から主として油の散乱光
の量を捕らえ、９０度側の受光素子からの出力から主と
して混入物の反射光の量を捕らえ、０度の位置に設置し
た透過光受光素子の出力から主として油と混入物の散乱
によって減少した透過光の量を捕らえて、これら出力の
相互の関係を利用して混入物の濃度の影響を除去するよ
うに演算して油分濃度を測定する。
とにより誤差を軽減する効果を高めることのできる油分
濃度測定装置と測定方法を提供する。 【解決手段】光源２から出た光の方向に受光素子３を設
置し、その方向を測定セルの中心から見て０度として、
その軸の回りの０〜９０度の空間範囲で異なる２つの角
度に受光素子４，５を設置する。これらの角度のうち０
度側の方の受光素子からの出力から主として油の散乱光
の量を捕らえ、９０度側の受光素子からの出力から主と
して混入物の反射光の量を捕らえ、０度の位置に設置し
た透過光受光素子の出力から主として油と混入物の散乱
によって減少した透過光の量を捕らえて、これら出力の
相互の関係を利用して混入物の濃度の影響を除去するよ
うに演算して油分濃度を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は混入物を含む油水の
油分濃度測定において、測定誤差となる混入物の濃度に
よる影響を軽減する効果の高い測定セル構成とそれを用
いた油分濃度測定装置および測定法に関するものであ
る。
油分濃度測定において、測定誤差となる混入物の濃度に
よる影響を軽減する効果の高い測定セル構成とそれを用
いた油分濃度測定装置および測定法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】 混入物の濃度の影響を軽減する
ための従来の油分濃度測定装置および測定方法は、油分
と混入物により減少する透過光を受光する透過光素子か
らの出力と、油分量を捕らえることを目的として透過光
受光素子の近傍に取り付けた散乱光受光素子からの出力
と、油分以外の混入物の量を捕らえることを目的として
光源の近傍に取り付けた受光素子からの反射光出力を検
出し、それらの出力の値の関係から方程式を用いて油分
濃度だけを導き出すものである。
ための従来の油分濃度測定装置および測定方法は、油分
と混入物により減少する透過光を受光する透過光素子か
らの出力と、油分量を捕らえることを目的として透過光
受光素子の近傍に取り付けた散乱光受光素子からの出力
と、油分以外の混入物の量を捕らえることを目的として
光源の近傍に取り付けた受光素子からの反射光出力を検
出し、それらの出力の値の関係から方程式を用いて油分
濃度だけを導き出すものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の測定方法では避
けられなかった油分濃度の測定値が混入物の濃度によっ
て影響を受け誤差を生じる原因を究明し、測定セルと油
分濃度検出部の構成を改善することにより誤差を軽減す
る効果を高めることのできる油分濃度測定装置と測定方
法を提供することを目的とする。
けられなかった油分濃度の測定値が混入物の濃度によっ
て影響を受け誤差を生じる原因を究明し、測定セルと油
分濃度検出部の構成を改善することにより誤差を軽減す
る効果を高めることのできる油分濃度測定装置と測定方
法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に光源から出た光の方向に受光素子を設置し，その方向
を測定セルの中心から見て０度として、その軸の回りの
０〜９０度の空間範囲で異なる２つの角度に受光素子を
設置する。これらの角度のうち０度側の方の受光素子か
らの出力から主として油の散乱光の量を捕らえ、９０度
側の受光素子からの出力から主として混入物の反射光の
量を捕らえ、０度の位置に設置した透過光受光素子の出
力から主として油と混入物の散乱によって減少した透過
光の量を捕らえて、これら出力の相互の関係を利用して
混入物の濃度の影響を除去するように演算して油分濃度
を測定する。
に光源から出た光の方向に受光素子を設置し，その方向
を測定セルの中心から見て０度として、その軸の回りの
０〜９０度の空間範囲で異なる２つの角度に受光素子を
設置する。これらの角度のうち０度側の方の受光素子か
らの出力から主として油の散乱光の量を捕らえ、９０度
側の受光素子からの出力から主として混入物の反射光の
量を捕らえ、０度の位置に設置した透過光受光素子の出
力から主として油と混入物の散乱によって減少した透過
光の量を捕らえて、これら出力の相互の関係を利用して
混入物の濃度の影響を除去するように演算して油分濃度
を測定する。
【０００５】
【発明の実施の形態】 発明の実施の形態を実施例図
１Ａ・Ｂ、図２、および図３Ａ・Ｂを参照して説明す
る。実施例図１Ａにおいて、測定対象である油分と不純
物の混合液のサンプル水を入れるための円筒型の測定セ
ル１の側面に、光源２として発光素子を取り付け、光源
から出た光がサンプル水を通過する際に光量の減衰を透
過光として捕らえるＡ受光素子３を光源２とは反対側の
側面に取り付け、測定セル１の中心点を通る透過光の方
向を０度とし、サンプル水の主として油分により物理的
に屈折・反射されて散乱した光を捕らえるためのＢ受光
素子４を測定セルの中心軸に垂直な面内の２０度の方向
の側面に取り付け、Ｃ受光素子５を同じ面内の５０度の
方向の側面に取り付ける。 Ｂ受光素子とＣ受光素子の
代替位置としてそのいずれかまたは両方を−２０度およ
び−５０度の方向に取り付けることもできる。これら２
つの受光素子は必ずしもＡ受光素子と同一平面にある必
要はなく、光軸を含むすべての平面内の散乱光を効果的
に受光できる２０度と５０度の角度位置であればよい。
以上の構成を図２の測定セルおよび油分濃度検出部６と
し、Ａ、Ｂ、Ｃ３つの受光素子の出力および必要に応じ
て温度、圧力その他の付属的情報Ｚを信号処理・演算部
７に与え、混入物の濃度の影響を除去するように演算処
理した後油分濃度の値を表示または出力する。
１Ａ・Ｂ、図２、および図３Ａ・Ｂを参照して説明す
る。実施例図１Ａにおいて、測定対象である油分と不純
物の混合液のサンプル水を入れるための円筒型の測定セ
ル１の側面に、光源２として発光素子を取り付け、光源
から出た光がサンプル水を通過する際に光量の減衰を透
過光として捕らえるＡ受光素子３を光源２とは反対側の
側面に取り付け、測定セル１の中心点を通る透過光の方
向を０度とし、サンプル水の主として油分により物理的
に屈折・反射されて散乱した光を捕らえるためのＢ受光
素子４を測定セルの中心軸に垂直な面内の２０度の方向
の側面に取り付け、Ｃ受光素子５を同じ面内の５０度の
方向の側面に取り付ける。 Ｂ受光素子とＣ受光素子の
代替位置としてそのいずれかまたは両方を−２０度およ
び−５０度の方向に取り付けることもできる。これら２
つの受光素子は必ずしもＡ受光素子と同一平面にある必
要はなく、光軸を含むすべての平面内の散乱光を効果的
に受光できる２０度と５０度の角度位置であればよい。
以上の構成を図２の測定セルおよび油分濃度検出部６と
し、Ａ、Ｂ、Ｃ３つの受光素子の出力および必要に応じ
て温度、圧力その他の付属的情報Ｚを信号処理・演算部
７に与え、混入物の濃度の影響を除去するように演算処
理した後油分濃度の値を表示または出力する。
【０００６】 他の実施例を示す図３Ａにおい
て、油分濃度を測定する測定セル８の側面に光源９を取
り付け、光源９から出た光が測定セル８の中心付近を通
過する光を透過光として受けるためのＡ集光器１０とＡ
受光素子１１を光源９とは反対側に取り付け、測定セル
の中心から見てＡ受光素子１１の方向を０度と定め、透
過光の進行方向の０度から±９０度の空間の範囲内で主
として油分からの屈折・反射による散乱光を多く受光で
きるＢ集光器１３とＢ受光素子１４を前記Ａ集光器１１
の陰になる位置に取り付け、主として混入物からの反射
による散乱光を多く受光できるＣ集光器１６とＣ受光素
子１７を前記Ｂ集光器１３の陰になる位置に取り付け
る。以上の構成が図２の６測定セルおよび油分濃度検出
部に相当する。Ａ受光素子１１の出力と、Ｂ受光素子１
４の出力と、Ｃ受光素子１７の出力および必要に応じて
温度その他の付属的情報を信号処理・演算部７に与え、
混入物の濃度の影響を除去するように演算処理した後油
分濃度の値を表示または出力する。この油分濃度検出部
の構成において、Ｂ集光器とＣ集光器の受光面にＢ遮蔽
板１２およびＣ遮蔽板１５を取り付けることによって不
要な散乱光を除去できる。また各集光・受光素子には、
レンズと受光素子を使用することもでき、円または楕円
形のミラーとレンズ光学系を組合せ異なる方向に光軸を
変えて空間を効果的に利用して検出することもできる。
また、平面で受光することが可能なＣＣＤのような受光
素子によって小型で平板的な構造にまとめることもでき
る。図３Ｂは光源を中心としてＣ集光器の受光面に投影
した形で各集光器が捕らえる受光範囲を示している。Ａ
集光器１０は例えば０度から１０度の範囲の透過光を受
光し、Ｂ集光器１３は例えば１０度から２０度の範囲の
散乱光を受光し、Ｃ集光器１７は例えば２０度から３０
度の範囲の反射光を受光する。
て、油分濃度を測定する測定セル８の側面に光源９を取
り付け、光源９から出た光が測定セル８の中心付近を通
過する光を透過光として受けるためのＡ集光器１０とＡ
受光素子１１を光源９とは反対側に取り付け、測定セル
の中心から見てＡ受光素子１１の方向を０度と定め、透
過光の進行方向の０度から±９０度の空間の範囲内で主
として油分からの屈折・反射による散乱光を多く受光で
きるＢ集光器１３とＢ受光素子１４を前記Ａ集光器１１
の陰になる位置に取り付け、主として混入物からの反射
による散乱光を多く受光できるＣ集光器１６とＣ受光素
子１７を前記Ｂ集光器１３の陰になる位置に取り付け
る。以上の構成が図２の６測定セルおよび油分濃度検出
部に相当する。Ａ受光素子１１の出力と、Ｂ受光素子１
４の出力と、Ｃ受光素子１７の出力および必要に応じて
温度その他の付属的情報を信号処理・演算部７に与え、
混入物の濃度の影響を除去するように演算処理した後油
分濃度の値を表示または出力する。この油分濃度検出部
の構成において、Ｂ集光器とＣ集光器の受光面にＢ遮蔽
板１２およびＣ遮蔽板１５を取り付けることによって不
要な散乱光を除去できる。また各集光・受光素子には、
レンズと受光素子を使用することもでき、円または楕円
形のミラーとレンズ光学系を組合せ異なる方向に光軸を
変えて空間を効果的に利用して検出することもできる。
また、平面で受光することが可能なＣＣＤのような受光
素子によって小型で平板的な構造にまとめることもでき
る。図３Ｂは光源を中心としてＣ集光器の受光面に投影
した形で各集光器が捕らえる受光範囲を示している。Ａ
集光器１０は例えば０度から１０度の範囲の透過光を受
光し、Ｂ集光器１３は例えば１０度から２０度の範囲の
散乱光を受光し、Ｃ集光器１７は例えば２０度から３０
度の範囲の反射光を受光する。
【０００７】
【発明の効果】 本発明は、以上説明したように
構成されているので、以下に記載されるような効果を奏
する。
構成されているので、以下に記載されるような効果を奏
する。
【０００８】 水の中の少量の油は球状の油胞
を形成していて光源からの光は油胞の内部を通過すると
きに水との屈折率の差により一部は屈折し一部は反射す
る。これらの光は他の多くの油胞によって屈折・反射を
繰り返し複雑に散乱するが、その散乱光の進行方向の大
部分は図Ａ１の０度を中心とした一定の範囲に限られ
る。 一方光源からの光は油水中の混入物の主体である
浮遊固体を通過できず表面で反射し、他の多くの浮遊固
体でも反射して固体の表面の形状に応じて多方向に散乱
する。 その進行方向は油のそれよりも更に広い角度範
囲に分散する。
を形成していて光源からの光は油胞の内部を通過すると
きに水との屈折率の差により一部は屈折し一部は反射す
る。これらの光は他の多くの油胞によって屈折・反射を
繰り返し複雑に散乱するが、その散乱光の進行方向の大
部分は図Ａ１の０度を中心とした一定の範囲に限られ
る。 一方光源からの光は油水中の混入物の主体である
浮遊固体を通過できず表面で反射し、他の多くの浮遊固
体でも反射して固体の表面の形状に応じて多方向に散乱
する。 その進行方向は油のそれよりも更に広い角度範
囲に分散する。
【０００９】 従来の測定法に用いられている
油分濃度検出器の構成は、油による屈折主体の散乱光と
混入物による反射主体の散乱光の検出を分離するためそ
れぞれの受光素子をできるだけ離れた角度位置すなわち
測定セルの中心に対し１８０度反対の角度に取り付けて
ある。そのため混入物用の受光素子の角度位置では受光
量が少なく濃度の上昇に伴いサンプル水が濁り、ますま
す反射光量が減衰してしまう。また、透過光の受光素子
出力および油の散乱光受光素子の出力には混入物による
散乱光の出力も多く含まれているので単独ではこれら油
分濃度と混入物濃度の分離はできない。 受光量の少な
い混入物の濃度情報をもとに補正、分離をすれば油分濃
度の測定誤差が大きくなる。
油分濃度検出器の構成は、油による屈折主体の散乱光と
混入物による反射主体の散乱光の検出を分離するためそ
れぞれの受光素子をできるだけ離れた角度位置すなわち
測定セルの中心に対し１８０度反対の角度に取り付けて
ある。そのため混入物用の受光素子の角度位置では受光
量が少なく濃度の上昇に伴いサンプル水が濁り、ますま
す反射光量が減衰してしまう。また、透過光の受光素子
出力および油の散乱光受光素子の出力には混入物による
散乱光の出力も多く含まれているので単独ではこれら油
分濃度と混入物濃度の分離はできない。 受光量の少な
い混入物の濃度情報をもとに補正、分離をすれば油分濃
度の測定誤差が大きくなる。
【００１０】 本発明では実施例に示したよう
に受光角度が異なる受光素子を２つ使用して、混入物か
らの反射・散乱光がより多く受光できる位置にＢ受光素
子を置くことによって、濁りにたいし反射光の減衰する
影響度を少なくできる。 従来方法の受光位置に比べる
とＢ受光素子の出力は十分に大きいので演算による分離
が可能である。 また受光素子数の増加も無く経済性を
損なわないで極めて容易な方法で効果を上げることが出
来る。
に受光角度が異なる受光素子を２つ使用して、混入物か
らの反射・散乱光がより多く受光できる位置にＢ受光素
子を置くことによって、濁りにたいし反射光の減衰する
影響度を少なくできる。 従来方法の受光位置に比べる
とＢ受光素子の出力は十分に大きいので演算による分離
が可能である。 また受光素子数の増加も無く経済性を
損なわないで極めて容易な方法で効果を上げることが出
来る。
【００１１】 さらに本発明では他の実施例に
示したように、受光素子に集光器を取り付け広い範囲で
受光させて遮蔽版によって、光源９の発光方向を中心軸
として遮蔽板の面積を変えることで、受光範囲を角度的
に選別して散乱光１・散乱光２を区分けして受光でき
る。これにより図１Ａ，Ｂで示した方法より散乱光の光
信号を余すことなく受光できることで、さらに反射光の
減衰する影響度を少なくすることができる。
示したように、受光素子に集光器を取り付け広い範囲で
受光させて遮蔽版によって、光源９の発光方向を中心軸
として遮蔽板の面積を変えることで、受光範囲を角度的
に選別して散乱光１・散乱光２を区分けして受光でき
る。これにより図１Ａ，Ｂで示した方法より散乱光の光
信号を余すことなく受光できることで、さらに反射光の
減衰する影響度を少なくすることができる。
【図１Ａ】 光軸を含む面内に受光素子を配置した
実施例の検出部の上面図
実施例の検出部の上面図
【図１Ｂ】 光軸を含む面内に受光素子を配置した
実施例の検出部の側面図
実施例の検出部の側面図
【図２】 油分濃度測定装置の構成ブロック図
【図３Ａ】 円盤型集光器により受光範囲を分離す
る場合の構成例の側面図
る場合の構成例の側面図
【図３Ｂ】 円盤型集光器により受光範囲を分離す
る場合の構成例のＣ集光器受光面への投影図
る場合の構成例のＣ集光器受光面への投影図
Claims (3)
- 【請求項１】 油分濃度を測定する油水を入れ
た測定セル１の側面に光源２を取り付け、光源２とは反
対側の側面に光源２から出た光が測定セル１の中心付近
を通過する直進光を透過光として受光するためのＡ受光
素子３を取り付け、中心から見たその角度位置を０度と
し、透過光の進行方向の０度から±９０度の範囲内で主
として油分からの屈折・反射による散乱光を多く受光で
きる角度位置に取り付けたＢ受光素子４の受光出力と、
主として混入物からの反射による散乱光を多く受光でき
る角度位置に取り付けたＣ受光素子５の受光出力と、前
記Ａ受光素子３の受光出力を用いてこれらの値の相互関
係から演算処理を行う信号処理・演算部７により混入物
の濃度の影響が少ない油分濃度を測定し表示または出力
する油分濃度測定装置および測定方法。 - 【請求項２】 油分濃度を測定する油水を入れ
た測定セル８の側面に光源９を取り付け、光源９から出
た光が測定セル８の中心付近を通過する光を透過光とし
て受けるためのＡ集光器１０とＡ受光素子１１を光源９
とは反対側に取り付け、測定セルの中心から見てＡ受光
素子１１の方向を０度と定め、透過光の進行方向の０度
から±９０度の空間の範囲内で主として油分からの屈折
・反射による散乱光を多く受光できるＢ集光器１３とＢ
受光素子１４を前記Ａ集光器１１の陰になる位置に取り
付け、主として混入物からの反射による散乱光を多く受
光できるＣ集光器１６とＣ受光素子１７を前記Ｂ集光器
１３の陰になる位置に取り付け、Ａ受光素子１１の出力
と、Ｂ受光素子１４の出力と、Ｃ受光素子１７の出力を
用いてこれらの値の相互関係から演算処理を行う信号処
理・演算部７により混入物の濃度の影響が少ない油分濃
度を測定し表示または出力する油分濃度測定装置および
測定方法。 - 【請求項３】 前記請求項２においてＢ集光器
１３の受光面にＢ遮蔽板１２とＣ集光器１６の受光面に
Ｃ遮蔽板１５を追加して取り付けた油分濃度測定装置お
よび測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094296A JP2002250692A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 混入物を含む油水の油分濃度測定装置および測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094296A JP2002250692A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 混入物を含む油水の油分濃度測定装置および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250692A true JP2002250692A (ja) | 2002-09-06 |
Family
ID=18948516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001094296A Pending JP2002250692A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 混入物を含む油水の油分濃度測定装置および測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002250692A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101032751B1 (ko) | 2009-05-29 | 2011-05-06 | 부산대학교 산학협력단 | 특징공간 퍼지분할을 이용한 유분검출 장치 및 방법 |
| WO2011105464A1 (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置 |
| WO2011162139A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置および自動分析方法 |
| KR101226768B1 (ko) | 2010-06-29 | 2013-02-25 | 주식회사 마르센 | 계층구조 ｆｃｍ－ｔｓｋ 퍼지 추론을 이용한 유분 농도 추정 시스템 및 방법 |
-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001094296A patent/JP2002250692A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101032751B1 (ko) | 2009-05-29 | 2011-05-06 | 부산대학교 산학협력단 | 특징공간 퍼지분할을 이용한 유분검출 장치 및 방법 |
| WO2011105464A1 (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置 |
| JP2011174842A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 自動分析装置 |
| CN102753957A (zh) * | 2010-02-25 | 2012-10-24 | 株式会社日立高新技术 | 自动分析装置 |
| US8858882B2 (en) | 2010-02-25 | 2014-10-14 | Hitachi High-Technologies Corporation | Automatic analysis device |
| WO2011162139A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置および自動分析方法 |
| JP2012007921A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 自動分析装置および自動分析方法 |
| KR101226768B1 (ko) | 2010-06-29 | 2013-02-25 | 주식회사 마르센 | 계층구조 ｆｃｍ－ｔｓｋ 퍼지 추론을 이용한 유분 농도 추정 시스템 및 방법 |
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