JPH11281574A - 屈折率濃度計 - Google Patents
屈折率濃度計Info
- Publication number
- JPH11281574A JPH11281574A JP8158798A JP8158798A JPH11281574A JP H11281574 A JPH11281574 A JP H11281574A JP 8158798 A JP8158798 A JP 8158798A JP 8158798 A JP8158798 A JP 8158798A JP H11281574 A JPH11281574 A JP H11281574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substance
- measured
- light
- triangular prism
- receiving element
- 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- Withdrawn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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で、製造コストの低減が可能な屈
折率濃度計を提供する。 【解決手段】 1つの平面が被測定物質7と接した三角
柱プリズム13と、この三角柱プリズム13の他の1つ
の平面から三角柱プリズム13と被測定物質7との境界
面へ向けて光を入射させる光源14と、前記三角柱プリ
ズム13と被測定物質7との境界面からの反射光を受光
して電気信号に変換する受光素子22と、この受光素子
22からの出力信号を基に被測定物質7の濃度を求める
演算装置30とを備える。
折率濃度計を提供する。 【解決手段】 1つの平面が被測定物質7と接した三角
柱プリズム13と、この三角柱プリズム13の他の1つ
の平面から三角柱プリズム13と被測定物質7との境界
面へ向けて光を入射させる光源14と、前記三角柱プリ
ズム13と被測定物質7との境界面からの反射光を受光
して電気信号に変換する受光素子22と、この受光素子
22からの出力信号を基に被測定物質7の濃度を求める
演算装置30とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屈折率変化を利用
した屈折率濃度計に関する。詳しくは、簡単な構造で、
製造コストを低減できる屈折率濃度計に関する。
した屈折率濃度計に関する。詳しくは、簡単な構造で、
製造コストを低減できる屈折率濃度計に関する。
【0002】
【背景技術】化学プロセスなどへの組み込みが可能な濃
度計のうち、最も手軽で安価なものの一つとして、屈折
率濃度計が知られている。従来の屈折率濃度計は、図7
に示すように、光源1と、凸レンズ2と、2枚の片凸レ
ンズ3,5と、台形断面プリズム4と、CCDセンサ6
とから構成されている。
度計のうち、最も手軽で安価なものの一つとして、屈折
率濃度計が知られている。従来の屈折率濃度計は、図7
に示すように、光源1と、凸レンズ2と、2枚の片凸レ
ンズ3,5と、台形断面プリズム4と、CCDセンサ6
とから構成されている。
【0003】光源1からの光ビームは、凸レンズ2で平
行ビームとされたのち、片凸レンズ3および台形断面プ
リズム4の傾斜面4Aを経てプリズム4と被測定物質7
との境界面に集光される。ここで、光ビームは2つに分
かれる。光ビームの一部は被測定物質7の中を通過する
ときに曲がり(屈折して)吸収される。光ビームの他の
一部は、全反射の物理法則に従って境界面で反射され、
プリズム4の傾斜面4Bおよび片凸レンズ5を経てCC
Dセンサ6で受光される。
行ビームとされたのち、片凸レンズ3および台形断面プ
リズム4の傾斜面4Aを経てプリズム4と被測定物質7
との境界面に集光される。ここで、光ビームは2つに分
かれる。光ビームの一部は被測定物質7の中を通過する
ときに曲がり(屈折して)吸収される。光ビームの他の
一部は、全反射の物理法則に従って境界面で反射され、
プリズム4の傾斜面4Bおよび片凸レンズ5を経てCC
Dセンサ6で受光される。
【0004】この結果、CCDセンサ6上には、プリズ
ム4と被測定物質7との境界面で反射された光による明
るい部分と、被測定物質7の中に吸収された光による暗
い部分とが生じる。この明るい部分と暗い部分との分離
線は、被測定物質7の屈折率に直接比例するため、この
分離線の位置をCCDセンサ6で読み取ることにより、
被測定物質7の屈折率を求める。そして、予め把握して
おいた屈折率と濃度との関係から、被測定物質7の濃度
を求める。
ム4と被測定物質7との境界面で反射された光による明
るい部分と、被測定物質7の中に吸収された光による暗
い部分とが生じる。この明るい部分と暗い部分との分離
線は、被測定物質7の屈折率に直接比例するため、この
分離線の位置をCCDセンサ6で読み取ることにより、
被測定物質7の屈折率を求める。そして、予め把握して
おいた屈折率と濃度との関係から、被測定物質7の濃度
を求める。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の屈折率濃度計に
おいて、被測定物質7の濃度を精度よく測定するために
は、これらの光学素子(凸レンズ2、片凸レンズ3,
5、台形断面プリズム42など)の光学的形状や配置を
厳格に規定することが必要である。従って、この構造の
場合、これらの光学素子2,3,4,5自体のコストが
高く、しかも、その組立にもコストがかかるため、全体
としてコストが高いという課題があった。
おいて、被測定物質7の濃度を精度よく測定するために
は、これらの光学素子(凸レンズ2、片凸レンズ3,
5、台形断面プリズム42など)の光学的形状や配置を
厳格に規定することが必要である。従って、この構造の
場合、これらの光学素子2,3,4,5自体のコストが
高く、しかも、その組立にもコストがかかるため、全体
としてコストが高いという課題があった。
【0006】本発明の目的は、このような従来の課題を
解決すべくなされたもので、構造が簡単で、製造コスト
の低減が可能な屈折率濃度計を提供することにある。
解決すべくなされたもので、構造が簡単で、製造コスト
の低減が可能な屈折率濃度計を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の屈折率濃度計
は、上記目的を達成するため、1つの平面が被測定物質
と接した三角柱プリズムと、この三角柱プリズムの他の
1つの平面から三角柱プリズムと被測定物質との境界面
へ向けて光を入射させる光源と、前記三角柱プリズムと
被測定物質との境界面からの反射光を受光して電気信号
に変換する受光素子と、この受光素子からの出力信号を
基に被測定物質の濃度を求める演算手段とを備える。
は、上記目的を達成するため、1つの平面が被測定物質
と接した三角柱プリズムと、この三角柱プリズムの他の
1つの平面から三角柱プリズムと被測定物質との境界面
へ向けて光を入射させる光源と、前記三角柱プリズムと
被測定物質との境界面からの反射光を受光して電気信号
に変換する受光素子と、この受光素子からの出力信号を
基に被測定物質の濃度を求める演算手段とを備える。
【0008】このような構成によれば、光源からの光
は、三角柱プリズムを透過し、その三角柱プリズムと被
測定物質との境界面へ到達する。ここで、一部の光は被
測定物質へと進むが、他の一部の光は三角柱プリズムと
被測定物質との境界面で反射され、受光素子側へ進む。
たとえば、図1の状態において、光源14からの光は、
三角柱プリズム13を透過し、その三角柱プリズム13
と被測定物質7との境界面へ到達したのち、一部の光は
被測定物質7へと進むが、他の一部の光は三角柱プリズ
ム14と被測定物質7との境界面で反射され、受光素子
22側へ進む。
は、三角柱プリズムを透過し、その三角柱プリズムと被
測定物質との境界面へ到達する。ここで、一部の光は被
測定物質へと進むが、他の一部の光は三角柱プリズムと
被測定物質との境界面で反射され、受光素子側へ進む。
たとえば、図1の状態において、光源14からの光は、
三角柱プリズム13を透過し、その三角柱プリズム13
と被測定物質7との境界面へ到達したのち、一部の光は
被測定物質7へと進むが、他の一部の光は三角柱プリズ
ム14と被測定物質7との境界面で反射され、受光素子
22側へ進む。
【0009】このとき、三角柱プリズム13と被測定物
質7との境界面において、光が反射されるか否かは、次
式で記述される全反射の条件による。 sinθc=n2/n1 ……………(1) 上記式(1)は、媒質1(屈折率n1)から媒質2(屈
折率n2(n1>n2))へ光が進もうとする場合の臨界
角θcを求める式である。
質7との境界面において、光が反射されるか否かは、次
式で記述される全反射の条件による。 sinθc=n2/n1 ……………(1) 上記式(1)は、媒質1(屈折率n1)から媒質2(屈
折率n2(n1>n2))へ光が進もうとする場合の臨界
角θcを求める式である。
【0010】図2はこの現象の模式図を示している。つ
まり、媒質1(屈折率n1)と媒質2(屈折率n2)との
境界面への光の入射角θが臨界角θcより小さい場合
(θ<θc)、光は境界面を透過し媒質2へ進むが、入
射角θが臨界角θcより大きい場合(θ≧θc)、光は
境界面で全反射され媒質2には入り込めない。
まり、媒質1(屈折率n1)と媒質2(屈折率n2)との
境界面への光の入射角θが臨界角θcより小さい場合
(θ<θc)、光は境界面を透過し媒質2へ進むが、入
射角θが臨界角θcより大きい場合(θ≧θc)、光は
境界面で全反射され媒質2には入り込めない。
【0011】この作用により、図1においても、三角柱
プリズム13と被測定物質7との境界面に対して、入射
角θが臨界角θcより大きい光は、全反射され受光素子
22側へ進むが、入射角θが臨界角θcより小さい光
は、被測定物質7側へと透過するから、受光素子22側
に光に照らされる部分(明部)と光が当たらない部分
(暗部)とが生じる。光源14が単色光の場合は光が分
かれることがないので、明暗の境界が明確に現れる。
プリズム13と被測定物質7との境界面に対して、入射
角θが臨界角θcより大きい光は、全反射され受光素子
22側へ進むが、入射角θが臨界角θcより小さい光
は、被測定物質7側へと透過するから、受光素子22側
に光に照らされる部分(明部)と光が当たらない部分
(暗部)とが生じる。光源14が単色光の場合は光が分
かれることがないので、明暗の境界が明確に現れる。
【0012】被測定物質7の濃度が変化した場合は、そ
の屈折率が変化するので、全反射の条件が変わり、明暗
の境界が移動する。明暗の境界が移動すると、受光素子
22での受光光量が変化するから、その受光光量から被
測定物質7の屈折率、つまり、濃度を求めることができ
る。たとえば、受光光量と濃度との関係を、近似式やテ
ーブルなどで記憶しておけば、その関係から濃度を求め
ることができる。
の屈折率が変化するので、全反射の条件が変わり、明暗
の境界が移動する。明暗の境界が移動すると、受光素子
22での受光光量が変化するから、その受光光量から被
測定物質7の屈折率、つまり、濃度を求めることができ
る。たとえば、受光光量と濃度との関係を、近似式やテ
ーブルなどで記憶しておけば、その関係から濃度を求め
ることができる。
【0013】従って、この構成によれば、従来の屈折率
濃度計に比べ、構造を簡素化できる。つまり、従来の光
学レンズ(凸レンズや2枚の片凸レンズなど)を不要に
できる。よって、それに伴う経費、つまり、光学レンズ
の部材費や組立費用を低減できるから、全体としてコス
トダウンできる。
濃度計に比べ、構造を簡素化できる。つまり、従来の光
学レンズ(凸レンズや2枚の片凸レンズなど)を不要に
できる。よって、それに伴う経費、つまり、光学レンズ
の部材費や組立費用を低減できるから、全体としてコス
トダウンできる。
【0014】また、本発明の屈折率濃度計は、内部に被
測定物質を収容するとともに一部を開口した被測定物質
収容部と、1つの平面が前記被測定物質収容部の開口を
塞ぐように被測定物質収容部と接して設けられた三角柱
プリズムと、この三角柱プリズムの他の1つの平面から
三角柱プリズムと被測定物質との境界面へ向けて光を入
射させる光源と、前記三角柱プリズムと被測定物質との
境界面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光
素子と、この受光素子を前記三角柱プリズムに対して接
近、離間する方向およびこれと直交する方向へ移動させ
る移動機構と、前記受光素子からの出力信号を基に被測
定物質の濃度を求める演算手段とを備え、前記被測定物
質収容部、三角柱プリズム、光源、受光素子および移動
機構は、本体に一体的に組み込まれている構成でもよ
い。
測定物質を収容するとともに一部を開口した被測定物質
収容部と、1つの平面が前記被測定物質収容部の開口を
塞ぐように被測定物質収容部と接して設けられた三角柱
プリズムと、この三角柱プリズムの他の1つの平面から
三角柱プリズムと被測定物質との境界面へ向けて光を入
射させる光源と、前記三角柱プリズムと被測定物質との
境界面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光
素子と、この受光素子を前記三角柱プリズムに対して接
近、離間する方向およびこれと直交する方向へ移動させ
る移動機構と、前記受光素子からの出力信号を基に被測
定物質の濃度を求める演算手段とを備え、前記被測定物
質収容部、三角柱プリズム、光源、受光素子および移動
機構は、本体に一体的に組み込まれている構成でもよ
い。
【0015】この構成によれば、被測定物質収容部、三
角柱プリズム、光源、受光素子および移動機構が、本体
に一体的に組み込まれているから、取り付けや持ち運び
が容易である。しかも、移動機構によって、受光素子を
三角柱プリズムに対して接近、離間する方向およびこれ
と直交する方向へ移動させることができるから、受光素
子を明暗の境界位置に正確に位置させることができ、よ
り高精度な測定が期待できる。
角柱プリズム、光源、受光素子および移動機構が、本体
に一体的に組み込まれているから、取り付けや持ち運び
が容易である。しかも、移動機構によって、受光素子を
三角柱プリズムに対して接近、離間する方向およびこれ
と直交する方向へ移動させることができるから、受光素
子を明暗の境界位置に正確に位置させることができ、よ
り高精度な測定が期待できる。
【0016】以上において、被測定物質収容部は、被測
定物質流入口および被測定物質流出口を有する構成が好
ましい。このようにすれば、化学プロセスへの組み込み
も容易で、被測定物質の濃度を連続して測定することも
可能である。
定物質流入口および被測定物質流出口を有する構成が好
ましい。このようにすれば、化学プロセスへの組み込み
も容易で、被測定物質の濃度を連続して測定することも
可能である。
【0017】また、移動機構としては、前記本体に前記
三角柱プリズムに対して接近、離間する方向へ移動可能
に設けられた第1可動部材と、この第1可動部材の移動
位置を調整する第1位置調整ねじと、前記第1可動部材
にその第1可動部材の移動方向に対して直交する方向へ
移動可能に設けられ前記受光素子を有する第2可動部材
と、この第2可動部材の移動位置を調整する第2位置調
整ねじとを含む構成が好ましい。これによれば、簡単か
つ安価な構成で、受光素子の位置を微調整することがで
きる。
三角柱プリズムに対して接近、離間する方向へ移動可能
に設けられた第1可動部材と、この第1可動部材の移動
位置を調整する第1位置調整ねじと、前記第1可動部材
にその第1可動部材の移動方向に対して直交する方向へ
移動可能に設けられ前記受光素子を有する第2可動部材
と、この第2可動部材の移動位置を調整する第2位置調
整ねじとを含む構成が好ましい。これによれば、簡単か
つ安価な構成で、受光素子の位置を微調整することがで
きる。
【0018】また、受光素子としては、被測定物質の濃
度変化による反射光の位置変化を受光光量の増減として
検知可能な光電変換素子であればよく、たとえば、Cd
Sセル(光導電材料として硫化カドミウムを用いた光導
電セル)、フォトダイオード、フォトトランジスタなど
が好ましい。
度変化による反射光の位置変化を受光光量の増減として
検知可能な光電変換素子であればよく、たとえば、Cd
Sセル(光導電材料として硫化カドミウムを用いた光導
電セル)、フォトダイオード、フォトトランジスタなど
が好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図3は本発明の屈折率濃度計の一実施形
態を示す平面図、図4は同上実施形態の正面図、図5は
図3のV−V線断面図である。同屈折率濃度計は、大き
く分けて、発光部ユニット10と、受光部ユニット20
と、受光部ユニット20からの出力信号を基に被測定物
質の濃度を求める演算手段としての演算装置30(図1
参照)とから構成されている。
いて説明する。図3は本発明の屈折率濃度計の一実施形
態を示す平面図、図4は同上実施形態の正面図、図5は
図3のV−V線断面図である。同屈折率濃度計は、大き
く分けて、発光部ユニット10と、受光部ユニット20
と、受光部ユニット20からの出力信号を基に被測定物
質の濃度を求める演算手段としての演算装置30(図1
参照)とから構成されている。
【0020】前記発光部ユニット10は、ユニット本体
11と、このユニット本体11に傾斜状に設けられ内部
に被測定物質7を収容する被測定物質収容部12と、こ
の被測定物質収容部12と接するように前記ユニット本
体11に設けられた三角柱プリズム13と、この三角柱
プリズム13を透過して三角柱プリズム13と被測定物
質7との境界面へ向けて光を入射させる光源14とを含
む。
11と、このユニット本体11に傾斜状に設けられ内部
に被測定物質7を収容する被測定物質収容部12と、こ
の被測定物質収容部12と接するように前記ユニット本
体11に設けられた三角柱プリズム13と、この三角柱
プリズム13を透過して三角柱プリズム13と被測定物
質7との境界面へ向けて光を入射させる光源14とを含
む。
【0021】ここで、被測定物質収容部12は、底面に
開口12Aを備え、かつ、傾斜方向上部に被測定物質流
入口12Bを、傾斜方向下部に被測定物質流出口12C
をそれぞれ有する。また、三角柱プリズム13は、底面
13A、これと直角な垂直面13Bおよび斜面13Cを
有する断面直角三角形で、そのうちの1つの平面(底
面)13Aが前記被測定物質収容部12の開口12Aを
塞ぐように被測定物質収容部12と接するように設けら
れている。さらに、光源14は、LEDが用いられ、前
記三角柱プリズム13の他の1つの平面(斜面)13C
から三角柱プリズム13と被測定物質収容部12内に収
容された被測定物質7との境界面へ向けて光を入射させ
る。
開口12Aを備え、かつ、傾斜方向上部に被測定物質流
入口12Bを、傾斜方向下部に被測定物質流出口12C
をそれぞれ有する。また、三角柱プリズム13は、底面
13A、これと直角な垂直面13Bおよび斜面13Cを
有する断面直角三角形で、そのうちの1つの平面(底
面)13Aが前記被測定物質収容部12の開口12Aを
塞ぐように被測定物質収容部12と接するように設けら
れている。さらに、光源14は、LEDが用いられ、前
記三角柱プリズム13の他の1つの平面(斜面)13C
から三角柱プリズム13と被測定物質収容部12内に収
容された被測定物質7との境界面へ向けて光を入射させ
る。
【0022】前記受光部ユニット20は、ユニット本体
21と、このユニット本体21内に設けられ前記三角柱
プリズム13と被測定物質7との境界面からの反射光を
受光して電気信号に変換する受光素子22と、この受光
素子22を前記三角柱プリズム13に対して接近、離間
する方向およびそれと直交する方向へ変位させる移動機
構23とを含む。
21と、このユニット本体21内に設けられ前記三角柱
プリズム13と被測定物質7との境界面からの反射光を
受光して電気信号に変換する受光素子22と、この受光
素子22を前記三角柱プリズム13に対して接近、離間
する方向およびそれと直交する方向へ変位させる移動機
構23とを含む。
【0023】ここで、受光素子22としては、CdSセ
ルを用いている。また、移動機構23は、ユニット本体
21のガイド溝21Aに前記三角柱プリズム13に対し
て接近、離間する方向へ移動可能に設けられたL字形状
の第1可動部材24と、ユニット本体21と第1可動部
材24との間に設けられ第1可動部材24の移動位置を
調整する第1位置調整ねじ25と、第1可動部材24の
ガイド溝24Aにその第1可動部材24の移動方向に対
して直交する方向へ移動可能に設けられ前記受光素子2
2を有する第2可動部材26と、第1可動部材24と第
2可動部材26との間に設けられ第2可動部材26の移
動位置を調整する第2位置調整ねじ27とを含んで構成
されている。
ルを用いている。また、移動機構23は、ユニット本体
21のガイド溝21Aに前記三角柱プリズム13に対し
て接近、離間する方向へ移動可能に設けられたL字形状
の第1可動部材24と、ユニット本体21と第1可動部
材24との間に設けられ第1可動部材24の移動位置を
調整する第1位置調整ねじ25と、第1可動部材24の
ガイド溝24Aにその第1可動部材24の移動方向に対
して直交する方向へ移動可能に設けられ前記受光素子2
2を有する第2可動部材26と、第1可動部材24と第
2可動部材26との間に設けられ第2可動部材26の移
動位置を調整する第2位置調整ねじ27とを含んで構成
されている。
【0024】従って、光源14からの光は、三角柱プリ
ズム13を透過し、その三角柱プリズム13と被測定物
質7との境界面へ到達し、そこで、2つに分けられる。
三角柱プリズム13と被測定物質7との境界面に対し
て、入射角θが臨界角θcより大きい光は、全反射され
受光素子22側へ進むが、入射角θが臨界角θcより小
さい光は、被測定物質7側へと透過する。
ズム13を透過し、その三角柱プリズム13と被測定物
質7との境界面へ到達し、そこで、2つに分けられる。
三角柱プリズム13と被測定物質7との境界面に対し
て、入射角θが臨界角θcより大きい光は、全反射され
受光素子22側へ進むが、入射角θが臨界角θcより小
さい光は、被測定物質7側へと透過する。
【0025】この作用により、受光素子22側に光に照
らされる部分(明部)と光が当たらない部分(暗部)と
が生じる。明暗の境界位置は、被測定物質7の屈折率に
よって移動するので、その明暗の境界位置の変化が受光
素子22での受光光量の変化として検知される。
らされる部分(明部)と光が当たらない部分(暗部)と
が生じる。明暗の境界位置は、被測定物質7の屈折率に
よって移動するので、その明暗の境界位置の変化が受光
素子22での受光光量の変化として検知される。
【0026】演算装置30では、受光素子22からの出
力信号を基に、被測定物質7の濃度を求める。たとえ
ば、受光素子22からの出力信号値をxとして、その信
号値xを次式(2)に代入して、被測定物質の濃度Yを
求める。 Y=−3.174*10-5x2+0.1261x−59.46 ……(2) なお、受光素子22からの出力信号を基に、被測定物質
の濃度を求めるにあたっては、これに限らず、受光素子
22からの出力信号と被測定物質の濃度との関係をテー
ブルとして用意しておき、このテーブルを用いて、受光
素子22の出力信号に対応する被測定物質の濃度を求め
るようにしてもよい。
力信号を基に、被測定物質7の濃度を求める。たとえ
ば、受光素子22からの出力信号値をxとして、その信
号値xを次式(2)に代入して、被測定物質の濃度Yを
求める。 Y=−3.174*10-5x2+0.1261x−59.46 ……(2) なお、受光素子22からの出力信号を基に、被測定物質
の濃度を求めるにあたっては、これに限らず、受光素子
22からの出力信号と被測定物質の濃度との関係をテー
ブルとして用意しておき、このテーブルを用いて、受光
素子22の出力信号に対応する被測定物質の濃度を求め
るようにしてもよい。
【0027】従って、本実施形態によれば、従来の光学
レンズ(凸レンズや2枚の片凸レンズなど)を不要にで
き、それに伴う経費、つまり、光学レンズの部材費や組
立費用を低減でき、全体としてコストダウンできる。
レンズ(凸レンズや2枚の片凸レンズなど)を不要にで
き、それに伴う経費、つまり、光学レンズの部材費や組
立費用を低減でき、全体としてコストダウンできる。
【0028】また、被測定物質収容部12、三角柱プリ
ズム13、光源14、受光素子22および移動機構23
は、本体11,21に一体的に組み込まれているから、
取り付けや持ち運びに便利である。また、被測定物質収
容部12は、被測定物質流入口12Bおよび被測定物質
流出口12Cを備えているから、化学プロセスへの組み
込みも容易で、被測定物質の濃度を連続して測定するこ
とも可能である。
ズム13、光源14、受光素子22および移動機構23
は、本体11,21に一体的に組み込まれているから、
取り付けや持ち運びに便利である。また、被測定物質収
容部12は、被測定物質流入口12Bおよび被測定物質
流出口12Cを備えているから、化学プロセスへの組み
込みも容易で、被測定物質の濃度を連続して測定するこ
とも可能である。
【0029】また、移動機構23によって、受光素子2
2を三角柱プリズム13に対して接近、離間する方向お
よびこれと直交する方向へ移動させることができるか
ら、受光素子22を微調整しながら所定位置に正確に位
置決めできる。しかも、移動機構23としては、第1可
動部材24、第1位置調整ねじ25、第2可動部材26
および第2位置調整ねじ27から構成したので、簡単か
つ安価に構成することができる。
2を三角柱プリズム13に対して接近、離間する方向お
よびこれと直交する方向へ移動させることができるか
ら、受光素子22を微調整しながら所定位置に正確に位
置決めできる。しかも、移動機構23としては、第1可
動部材24、第1位置調整ねじ25、第2可動部材26
および第2位置調整ねじ27から構成したので、簡単か
つ安価に構成することができる。
【0030】また、受光素子22としてCdSセルを用
いたので、反射光の位置変化を感度よく検知できる。も
とより、これに限らず、フォトダイオードやフォトトラ
ンジスタなどでもよい。
いたので、反射光の位置変化を感度よく検知できる。も
とより、これに限らず、フォトダイオードやフォトトラ
ンジスタなどでもよい。
【0031】
【実施例】上記実施形態の屈折率濃度計を用いて、水−
エチレングリコール混合液の濃度を測定した結果を図6
に示す。なお、水−エチレングリコール混合液の実際の
濃度と測定値とを対応させた結果を表1に示す。
エチレングリコール混合液の濃度を測定した結果を図6
に示す。なお、水−エチレングリコール混合液の実際の
濃度と測定値とを対応させた結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】この結果から、上記実施形態の屈折率濃度
計では、概略+0.5〜−0.5wt%の絶対誤差で測
定可能であることがわかる。この誤差は、被測定物質の
濃度を求める式(2)の改良により、さらに小さくする
ことが可能である。
計では、概略+0.5〜−0.5wt%の絶対誤差で測
定可能であることがわかる。この誤差は、被測定物質の
濃度を求める式(2)の改良により、さらに小さくする
ことが可能である。
【0034】
【発明の効果】本発明の屈折率濃度計によれば、三角柱
プリズム、光源、受光素子および演算手段から構成した
から、従来の屈折率濃度計に比べ、構造を簡素化でき
る。つまり、従来の光学レンズ(凸レンズ、2枚の片凸
レンズなど)を不要にできる。従って、それに伴う経費
(光学素子の部材費や組立費用など)を低減でき、全体
としてコストダウンが可能である。
プリズム、光源、受光素子および演算手段から構成した
から、従来の屈折率濃度計に比べ、構造を簡素化でき
る。つまり、従来の光学レンズ(凸レンズ、2枚の片凸
レンズなど)を不要にできる。従って、それに伴う経費
(光学素子の部材費や組立費用など)を低減でき、全体
としてコストダウンが可能である。
【図1】本発明の原理を説明するための構成図である。
【図2】異なる媒質(媒質1と媒質2)の境界面への光
の入射角θによる現象を説明するための図である。
の入射角θによる現象を説明するための図である。
【図3】本発明に係る屈折率濃度計の一実施形態を示す
平面図である。
平面図である。
【図4】同上実施形態の正面図である。
【図5】図3のV−V線断面図である。
【図6】濃度と受光素子出力値との関係を示す図であ
る。
る。
【図7】従来の屈折率濃度計の原理を示す図である。
11 ユニット本体 12 被測定物質収容部 12A 開口 12B 被測定物質流入口 12C 被測定物質流出口 13 三角柱プリズム 13A 底面(平面) 13C 斜面(平面) 14 光源 21 ユニット本体 22 受光素子 23 移動機構 24 第1可動部材 25 第1位置調整ねじ 26 第2可動部材 27 第2位置調整ねじ 30 演算装置(演算手段)
Claims (8)
- 【請求項1】 1つの平面が被測定物質と接した三角柱
プリズムと、この三角柱プリズムの他の1つの平面から
三角柱プリズムと被測定物質との境界面へ向けて光を入
射させる光源と、前記三角柱プリズムと被測定物質との
境界面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光
素子と、この受光素子からの出力信号を基に被測定物質
の濃度を求める演算手段とを備えたことを特徴とする屈
折率濃度計。 - 【請求項2】 内部に被測定物質を収容するとともに一
部を開口した被測定物質収容部と、1つの平面が前記被
測定物質収容部の開口を塞ぐように被測定物質収容部と
接して設けられた三角柱プリズムと、この三角柱プリズ
ムの他の1つの平面から三角柱プリズムと被測定物質と
の境界面へ向けて光を入射させる光源と、前記三角柱プ
リズムと被測定物質との境界面からの反射光を受光して
電気信号に変換する受光素子と、この受光素子を前記三
角柱プリズムに対して接近、離間する方向およびこれと
直交する方向へ移動させる移動機構と、前記受光素子か
らの出力信号を基に被測定物質の濃度を求める演算手段
とを備え、 前記被測定物質収容部、三角柱プリズム、光源、受光素
子および移動機構は、本体に一体的に組み込まれている
ことを特徴とする屈折率濃度計。 - 【請求項3】 請求項2に記載の屈折率濃度計におい
て、前記被測定物質収容部は、被測定物質流入口および
被測定物質流出口を有することを特徴とする屈折率濃度
計。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の屈折率
濃度計において、前記移動機構は、前記本体に前記三角
柱プリズムに対して接近、離間する方向へ移動可能に設
けられた第1可動部材と、この第1可動部材の移動位置
を調整する第1位置調整ねじと、前記第1可動部材にそ
の第1可動部材の移動方向に対して直交する方向へ移動
可能に設けられ前記受光素子を有する第2可動部材と、
この第2可動部材の移動位置を調整する第2位置調整ね
じとを含んで構成されていることを特徴とする屈折率濃
度計。 - 【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
屈折率濃度計において、前記受光素子は、被測定物質の
濃度変化による反射光の位置変化を、受光光量の増減と
して検知可能な光電変換素子であることを特徴とする屈
折率濃度計。 - 【請求項6】 請求項5に記載の屈折率濃度計におい
て、前記光電変換素子は、CdSセルであることを特徴
とする屈折率濃度計。 - 【請求項7】 請求項5に記載の屈折率濃度計におい
て、前記光電変換素子は、フォトダイオードであること
を特徴とする屈折率濃度計。 - 【請求項8】 請求項5に記載の屈折率濃度計におい
て、前記光電変換素子は、フォトトランジスタであるこ
とを特徴とする屈折率濃度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8158798A JPH11281574A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 屈折率濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8158798A JPH11281574A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 屈折率濃度計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11281574A true JPH11281574A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13750461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8158798A Withdrawn JPH11281574A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 屈折率濃度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11281574A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1626265A1 (en) * | 2003-04-28 | 2006-02-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Concentration measuring optical member and concentraton measuring unit equipped with this optical member and fuel cell |
JP2006196414A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Hitachi Ltd | 燃料電池検査システム |
JP2013019009A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Shinryo Corp | 陽極酸化用電解液の管理方法 |
WO2024122581A1 (ja) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | 株式会社山本金属製作所 | 濃度監視システム |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP8158798A patent/JPH11281574A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1626265A1 (en) * | 2003-04-28 | 2006-02-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Concentration measuring optical member and concentraton measuring unit equipped with this optical member and fuel cell |
EP1626265A4 (en) * | 2003-04-28 | 2007-12-12 | Alps Electric Co Ltd | OPTICAL LINK FOR CONCENTRATION MEASUREMENT AND UNIT FOR CONCENTRATION MEASUREMENT AND FUEL CELL. EQUIPPED WITH THIS OPTICAL LINK |
JP2006196414A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Hitachi Ltd | 燃料電池検査システム |
JP2013019009A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Shinryo Corp | 陽極酸化用電解液の管理方法 |
WO2024122581A1 (ja) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | 株式会社山本金属製作所 | 濃度監視システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6417925B1 (en) | Surface plasmon sensor for analyzing liquid sample or humid atmosphere | |
US4803470A (en) | Substance detector device | |
JP4455362B2 (ja) | 全反射減衰を利用した測定装置 | |
GB2197065A (en) | Optical sensor device | |
EP0071143A1 (en) | Refractometer | |
US4037967A (en) | Apparatus for measuring the density of a liquid, utilizing the law of refraction | |
EP0797091A1 (en) | Surface plasmon resonance sensor with interchangable optical element | |
JPH11281574A (ja) | 屈折率濃度計 | |
US20190310189A1 (en) | Apparatus and method for determining a refractive index | |
JP2003139694A (ja) | 測定プレート | |
US4641965A (en) | Immersion refractometer with angle prism | |
US20040075827A1 (en) | Method and apparatus for measuring the refractive index of at least two samples | |
JPH0798239A (ja) | 透明容器内試料の分量測定方法およびその装置 | |
TW201207377A (en) | Surface plasmon resonance sensor module and sensing system having the same | |
JP4094972B2 (ja) | 屈折計 | |
JP2005147891A (ja) | 表面プラズモン共鳴センサ | |
JPH1048130A (ja) | 屈折率測定方法及びその装置 | |
CN108956543B (zh) | 凝血酶原时间的测定方法 | |
JP3761080B2 (ja) | 全反射減衰を利用した測定方法および測定装置 | |
JPH08114546A (ja) | 液体濃度測定装置 | |
RU2245568C2 (ru) | Автоматический рефрактометр | |
JPS587986Y2 (ja) | 電池 | |
JPH05133871A (ja) | 浸漬型液体比重測定装置 | |
JPH11166892A (ja) | 液体濃度測定装置 | |
JPH01232239A (ja) | アルコール濃度計 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |