[go: up one dir, main page]

JP2002098637A - Concentration measuring apparatus - Google Patents

Concentration measuring apparatus

Info

Publication number
JP2002098637A
JP2002098637A JP2000288939A JP2000288939A JP2002098637A JP 2002098637 A JP2002098637 A JP 2002098637A JP 2000288939 A JP2000288939 A JP 2000288939A JP 2000288939 A JP2000288939 A JP 2000288939A JP 2002098637 A JP2002098637 A JP 2002098637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical fiber
concentration
sensor
concentration measuring
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.)
Pending
Application number
JP2000288939A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Harada
敏郎 原田
Tomoyuki Hayashi
知幸 林
Saihei Yano
宰平 矢野
Shigeo Sato
茂雄 佐藤
Tsuneo Imazu
恒夫 今津
Takahiro Sakai
隆弘 酒井
Yuzo Miyazawa
裕三 宮澤
Kinichiro Kono
謹一郎 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AUTOM SYST RES KK
SHIBAURA SYSTEMS CO Ltd
Meidensha Corp
Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Organo Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Tomoe Engineering Co Ltd
Original Assignee
AUTOM SYST RES KK
SHIBAURA SYSTEMS CO Ltd
Meidensha Corp
Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Organo Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Tomoe Engineering Co Ltd
Japan Organo Co Ltd
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 AUTOM SYST RES KK, SHIBAURA SYSTEMS CO Ltd, Meidensha Corp, Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp, Organo Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd, Tomoe Engineering Co Ltd, Japan Organo Co Ltd filed Critical AUTOM SYST RES KK
Priority to JP2000288939A priority Critical patent/JP2002098637A/en
Priority to KR1020027006495A priority patent/KR20020063577A/en
Priority to EP01967772A priority patent/EP1319939A4/en
Priority to PCT/JP2001/008222 priority patent/WO2002025254A1/en
Priority to AU2001288088A priority patent/AU2001288088A1/en
Priority to US10/169,707 priority patent/US20030020030A1/en
Publication of JP2002098637A publication Critical patent/JP2002098637A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concentration measuring apparatus which enables measurement with a higher sensitivity up to a higher concentration of turbid components while making the best of the advantage of a diffusive reflection type using a laser light emitting element with a higher selectivity of wavelength as light source. SOLUTION: In the concentration measuring apparatus which measures the concentration of turbid components in a liquid to be measured by detecting the diffusively reflected light of a laser light emitted into the liquid, an optical fiber for emitting laser light and an optical fiber for receiving the light are bundled respectively in plurality of form one sensor part thereby permitting measurement with a higher sensitivity up to a higher concentration of turbid components. A light emitting/receiving element is connected to the sensor surface with a number of flexible optical fibers to form a waveguide path therebetween. This makes possible the designing of the shape of the guide wave path, ultimately that of the sensor as a whole with a substantial freedom.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下水、排水、し尿
処理などの施設から発生する汚水の汚泥濃度や、処理水
中の固形物濃度等の、被測定液中の濁質成分の濃度を測
定する装置に関し、とくにレーザー光を使用して拡散反
射方式で濁質成分の濃度を測定するようにした濃度測定
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the concentration of turbid components in a liquid to be measured, such as the concentration of sludge in sewage generated from facilities such as sewage, drainage, and human waste treatment, and the concentration of solids in treated water. More particularly, the present invention relates to a concentration measuring device that measures the concentration of a turbid component by a diffuse reflection method using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の被測定液中の濁質成分の濃度を測
定する方法として、超音波方式、赤外線方式、マイクロ
波方式、乾燥重量方式等が知られている。しかし、これ
ら各測定法においては、測定対象となる濁質成分の性状
が変化したり、その濃度変動等がある場合、乾燥重量方
式を除いて出力値が不安定になるという問題がある。不
安定な濃度情報を周辺設備あるいは機器類に伝達、入力
すると、監視システムや処理システムの誤動作を招くお
それがある。また、乾燥重量方式には、測定時間が長
い、乾燥条件の設定が必要である、測定後に廃棄物が発
生する、等の問題がある。
2. Description of the Related Art As a conventional method for measuring the concentration of a turbid component in a liquid to be measured, an ultrasonic system, an infrared system, a microwave system, a dry weight system, and the like are known. However, in each of these measurement methods, there is a problem that the output value becomes unstable except for the dry weight method when the properties of the turbid component to be measured change or its concentration fluctuates. If unstable concentration information is transmitted to and input to peripheral equipment or devices, there is a possibility that a monitoring system or a processing system may malfunction. In addition, the dry weight method has problems such as a long measurement time, a need to set drying conditions, and generation of waste after measurement.

【0003】一方、別の方式として、レーザー光を被測
定液中に照射し、被測定液中を透過するレーザー光の光
量を検知する透過光方式が知られている。しかしこの測
定法では、とくに濁質成分の濃度が高濃度(たとえば1
%以上の濃度、特に3%程度以上の濃度)の場合、光学
的に高感度で濃度を測定することが困難であり、高精度
の測定が困難である。これは、濁質成分(たとえば、汚
泥)の色が黒色系等であることが多く、光を吸収してし
まうことが多いので、光の減衰が激しくなって高感度の
測定が困難になるからである。
On the other hand, as another method, there is known a transmitted light method of irradiating a liquid to be measured with a laser beam and detecting the amount of laser light transmitted through the liquid to be measured. However, in this measurement method, especially when the concentration of the turbid component is high (for example, 1).
% Or more, especially about 3% or more), it is difficult to optically measure the concentration with high sensitivity, and it is difficult to measure with high accuracy. This is because the color of the turbid component (for example, sludge) is often black or the like, and the light is often absorbed, so that the light is greatly attenuated and high-sensitivity measurement becomes difficult. It is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の如き高濃度測定
の場合の透過光方式における問題を解消するためには、
被測定液中に照射されたレーザー光の反射光を検知する
方法が有効であると考えられる。この方法は、被測定液
中に照射されたレーザー光の大半は、被測定液中の濁質
成分に当たって拡散し、拡散された後に反射されてくる
ので、拡散反射方式とも呼ばれている。このように拡散
反射光を検知するようにすれば、濁質成分の色の影響を
受けにくくなるので、比較的濁質成分濃度の高い被測定
液に対しても測定が可能になる。
In order to solve the above-mentioned problems in the transmitted light system in the case of high concentration measurement,
It is considered that a method of detecting the reflected light of the laser light applied to the liquid to be measured is effective. This method is also called a diffuse reflection method because most of the laser light applied to the liquid to be measured impinges on a turbid component in the liquid to be measured and is diffused before being reflected. If the diffuse reflection light is detected in this manner, the influence of the color of the turbid component is less likely to be exerted, so that it is possible to measure even a liquid to be measured having a relatively high turbid component concentration.

【0005】しかし従来のレーザー光を用いた拡散反射
方式の濃度測定装置においては、たとえば図10に模式
的に示すように、濃度センサー部におけるレーザー光発
光用のライトガイド先端面101および受光用のライト
ガイド先端面102が比較的大きく形成されているので
(たとえば、3mmφ程度)、両者間の光学的なライト
スパンLも比較的大きくなってしまい(たとえば、5m
m程度)、拡散反射光を、減衰の少ない状態で十分な光
量をもって検知することが難しく、測定感度を光学的に
高めることが難しい。
However, in a conventional diffuse reflection type density measuring apparatus using a laser beam, as schematically shown in FIG. 10, for example, a light guide tip surface 101 for emitting a laser beam and a light receiving tip 101 for receiving a light in a density sensor section. Since the light guide tip surface 102 is formed relatively large (for example, about 3 mmφ), the optical light span L between the two becomes relatively large (for example, 5 m).
m), it is difficult to detect diffuse reflection light with a sufficient amount of light in a state of low attenuation, and it is difficult to optically increase measurement sensitivity.

【0006】本発明の課題は、レーザー光を使用した拡
散反射方式の利点を活かしつつ、高い濁質成分濃度まで
(たとえば、1%以上の濃度まで、特に3%以上の濃度
まで)高感度で測定可能な濃度測定装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a high sensitivity to a high turbid component concentration (for example, to a concentration of 1% or more, especially to a concentration of 3% or more) while taking advantage of the diffuse reflection method using a laser beam. An object of the present invention is to provide a measurable concentration measuring device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る濃度測定装置は、被測定液中の濁質成
分の濃度を、被測定液中に向けて発光されたレーザー光
の拡散反射光を検知することにより測定する装置におい
て、レーザー光発光用の光ファイバーと受光用の光ファ
イバーを、それぞれ複数束ねて一つのセンサー部に構成
したことを特徴とするものからなる。
In order to solve the above-mentioned problems, a concentration measuring apparatus according to the present invention provides a method for measuring the concentration of a turbid component in a liquid to be measured by a laser beam emitted toward the liquid to be measured. An apparatus for measuring by detecting diffuse reflection light of the above, characterized in that a plurality of optical fibers for emitting laser light and an optical fiber for receiving light are bundled in plural to constitute one sensor unit.

【0008】発光用光ファイバーと受光用光ファイバー
は、ともに比較的多数束ねられ、たとえば両方の総数と
して、100本以上の光ファイバーが束ねられる。光フ
ァイバーの総数としては、濃度測定対象となる被測定液
中の濁質成分の性状や濃度範囲、および使用する光ファ
イバー1本のファイバー径やセンサー面のサイズ等に応
じて適宜決めればよく、100〜50,000本程度の
範囲から選定すればよい。個々の光ファイバーの径は、
たとえば20〜80μmの範囲から決定すればよい。セ
ンサー面の径は、通常センサー部を配管等に取り付ける
ため機械的に最大値は大体決まってしまうが、たとえば
3〜15mm程度の範囲から適宜決定すればよい。個々
の光ファイバーの径とセンサー面の大きさが決まると、
束ねられる光ファイバーの本数の最大値はほぼ決まって
しまう。
[0008] A relatively large number of light emitting optical fibers and light receiving optical fibers are bundled together. For example, a total of 100 or more optical fibers are bundled. The total number of optical fibers may be determined as appropriate according to the properties and concentration range of the turbid component in the liquid to be measured as the concentration measurement target, the fiber diameter of one optical fiber used, the size of the sensor surface, and the like. What is necessary is just to select from the range of about 50,000. The diameter of each optical fiber is
For example, it may be determined from the range of 20 to 80 μm. The diameter of the sensor surface is usually determined mechanically because the sensor part is usually attached to a pipe or the like, but may be appropriately determined, for example, from a range of about 3 to 15 mm. Once the diameter of each optical fiber and the size of the sensor surface are determined,
The maximum value of the number of optical fibers to be bundled is almost determined.

【0009】束ねられる発光用光ファイバーと受光用光
ファイバーの配置形態としては、とくに直接受発光を行
うセンサー面での配置が重要となる。この配置について
は、各種の形態を採り得るが、後述の実施例に示すよう
に、採用した配置形態によって得られる濃度測定のため
特性は若干異なってくる。
The arrangement of the light emitting optical fiber and the light receiving optical fiber to be bundled is particularly important on the sensor surface which directly receives and emits light. This arrangement can take various forms, but as shown in the examples described later, the characteristics are slightly different due to the concentration measurement obtained by the adopted arrangement form.

【0010】採り得る配置形態として、たとえば、セン
サー部のセンサー面において、発光用光ファイバーと受
光用光ファイバーがランダムに配置されている形態とす
ることができる。受光されたレーザー光の出力値、つま
り受光光量としては、このランダム配置形態の場合最も
大きくなるので、この形態が最も好ましい。しかしこの
ランダム配置形態に限らず、センサー部のセンサー面に
おいて、中央部に発光用光ファイバーが配置され、その
周囲に受光用光ファイバーが配置されている形態、セン
サー部のセンサー面において、中央部に受光用光ファイ
バーが配置され、その周囲に発光用光ファイバーが配置
されている形態、センサー部のセンサー面において、一
方の半面に発光用光ファイバーが配置され、他方の半面
に受光用光ファイバーが配置されている形態を採用する
こともできる。
[0010] As a possible arrangement, for example, a light-emitting optical fiber and a light-receiving optical fiber are randomly arranged on the sensor surface of the sensor section. Since the output value of the received laser light, that is, the amount of received light, is the largest in the case of this random arrangement, this form is the most preferable. However, the present invention is not limited to this random arrangement, and a light-emitting optical fiber is arranged at the center of the sensor surface of the sensor unit, and a light-receiving optical fiber is arranged around the center. Where the optical fiber for light emission is arranged and the optical fiber for light emission is arranged around it, and in the sensor surface of the sensor section, the light emitting optical fiber is arranged on one half surface and the light receiving optical fiber is arranged on the other half surface Can also be adopted.

【0011】発光用光ファイバーに供給されるレーザー
光としては、連続的に供給されるレーザー光とすること
も可能であるが、パルス駆動によるレーザー光とするこ
とにより、消費電力の大幅な低減が可能になる。また、
レーザー光源としては、通常の発光ダイオード(LE
D)を使用することも可能であるが、レーザー光発光に
好適な波長域を有し、その特定波長域における強度が高
いレーザー発光ダイオードを用いることがより好まし
い。このようなレーザー発光ダイオードは、他の光源と
比較して、小型で光源の強度が非常に強く、光の波長が
単色光で、ある波長に基づく選択性が高いので、濃度測
定における優れた再現性を確保でき、しかも寿命が長
い。また、パルス駆動する際に、そのレーザー光発光の
周波数の設定や制御について、容易にかつ良好にしかも
正確に目標とする特性に設定、制御可能となる。
The laser beam supplied to the optical fiber for light emission may be a laser beam supplied continuously, but by using a laser beam driven by a pulse, the power consumption can be greatly reduced. become. Also,
As a laser light source, an ordinary light emitting diode (LE
Although it is possible to use D), it is more preferable to use a laser light emitting diode having a wavelength range suitable for laser light emission and having high intensity in the specific wavelength range. Compared to other light sources, such laser light-emitting diodes are compact, have a very strong light source, have a monochromatic light wavelength, and have high selectivity based on a certain wavelength. Performance can be ensured and the service life is long. In addition, when the pulse driving is performed, the setting and control of the frequency of the laser light emission can be easily and satisfactorily and accurately set and controlled to the target characteristics.

【0012】上記のような本発明に係る濃度測定装置に
おいては、レーザー光の拡散反射光方式よる濃度測定を
前提としているから、透過光方式に比べ濁質成分の色の
影響を受けにくく、基本的に比較的高濃度まで高感度で
測定することが可能である。そして、多数のレーザー光
発光用光ファイバーと受光用光ファイバーが束ねられて
一つのセンサー部が構成されるので、個々の光ファイバ
ーは細くかつ受発光量の小さいものであっても、トータ
ルとして十分に大きな発光量、受光量を達成することが
できる。また、個々の光ファイバーは細いので、たとえ
ばランダム配置の場合のセンサー面における隣接する発
光用光ファイバーと受光用光ファイバー間のライトスパ
ンは極めて小さくなり、光学的に濃度に対する感度が大
幅に向上される。その結果、低濃度から1%以上、さら
には3%以上の高濃度まで、高感度で精度良く濃度測定
することが可能になり、濁質成分の性状や濃度が変動す
る場合にあっても追従性良く、安定して精度良く測定す
ることが可能となる。
In the above-described density measuring apparatus according to the present invention, since it is assumed that the density is measured by the diffuse reflection method of the laser beam, the density measurement apparatus is less affected by the color of the turbid component than the transmitted light method. It can be measured with high sensitivity up to a relatively high concentration. A large number of optical fibers for emitting laser light and optical fibers for receiving light are bundled to form a single sensor unit. Amount and received light amount can be achieved. Further, since the individual optical fibers are thin, for example, the light span between the adjacent light emitting optical fibers and light receiving optical fibers on the sensor surface in the case of random arrangement becomes extremely small, and the optical sensitivity to density is greatly improved. As a result, it is possible to measure the concentration with high sensitivity and high accuracy from a low concentration to a high concentration of 1% or more, and further to a high concentration of 3% or more. It is possible to perform measurement with good accuracy and stability.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の濃度測定装置の
望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明
する。図1は本発明の一実施態様に係る濃度測定装置の
基本構成、図2はそれを具体的な濃度センサーに構成し
た場合の一例を、図3ないし図6は、光ファイバーのセ
ンサー面における各配置形態例を、それぞれ示してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a concentration measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic configuration of a concentration measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows an example of a case where the device is configured as a specific concentration sensor, and FIGS. 3 to 6 show respective arrangements of an optical fiber on a sensor surface. An example of each embodiment is shown.

【0014】図1において、1は濃度測定装置全体を示
しており、濃度測定装置1は、センサーの形態に構成さ
れ、その先端部がたとえば配管2内を臨むように取り付
けられる。濃度測定装置1は、配管2内を流れる被測定
液3中の濁質成分4(たとえば、汚泥粒子)に向けて発
光されたレーザー光5の拡散反射光6を検知することに
より、被測定液3中の濁質成分4の濃度を測定する、拡
散反射光方式の濃度測定装置に構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes the entire concentration measuring device. The concentration measuring device 1 is configured in the form of a sensor, and is attached so that the tip thereof faces, for example, the inside of the pipe 2. The concentration measuring device 1 detects the diffuse reflection light 6 of the laser light 5 emitted toward the turbid component 4 (for example, sludge particles) in the liquid 3 to be measured flowing through the pipe 2, thereby detecting the liquid to be measured. The apparatus is configured as a diffuse reflection light type concentration measuring device for measuring the concentration of the turbid component 4 in 3.

【0015】本実施態様では、レーザー光源として、レ
ーザー光発光に好適な特定の波長域で強度の高いレーザ
ー光を発光するレーザー発光ダイオード7(レーザーダ
イオードと略称されることもある。)が使用され、発振
器を備えた駆動回路8によるパルス駆動により、所定の
パルスの形態でレーザー光が発光されるようになってい
る。レーザー発光ダイオード7で発光されたレーザー光
は、レーザー光拡散板9を介して、光ファイバー固定金
具10で束ねられて保持された多数の発光用光ファイバ
ー11の入射端に入射される。レーザー光拡散板9によ
り、レーザー光は、均一に拡散された状態で発光用光フ
ァイバー11の入射端に照射される。
In the present embodiment, a laser light emitting diode 7 (which may be abbreviated as a laser diode) that emits a high-intensity laser light in a specific wavelength range suitable for laser light emission is used as a laser light source. Laser light is emitted in a predetermined pulse form by pulse driving by a driving circuit 8 having an oscillator. The laser light emitted by the laser light emitting diode 7 is incident via the laser light diffusion plate 9 on the incident ends of a large number of light emitting optical fibers 11 bundled and held by the optical fiber fixing bracket 10. The laser light is applied to the incident end of the light emitting optical fiber 11 by the laser light diffusing plate 9 while being uniformly diffused.

【0016】多数の発光用光ファイバー11と、実質的
に同数の多数の受光用光ファイバー12とが束ねられ
て、一つのセンサー部13に構成されている。束ねられ
た発光用光ファイバー11および受光用光ファイバー1
2は、たとえば固定金具14内に相対位置が固定された
状態で保持され、各光ファイバーの先端面の位置が揃え
られてセンサー面15に形成されている。センサー面1
5からは、発光用光ファイバー11中を導光され、発光
用光ファイバー11の出射端から発光されたレーザー光
が被測定液3中に向けて照射され、被測定液3中の濁質
成分4に当たって拡散、反射してきたレーザー光は、受
光用光ファイバー12の入射端に受光される。本実施態
様では、このセンサー面15におけるレーザー光の受発
光は、センサー面15上に設けたガラス板16を通して
行われるようになっている。ガラス板16の材質として
は、特に限定しないが、硬くて傷が付きにくく、化学的
に安定で、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性に優れ熱的
にも安定なサファイアガラスが好ましい。また、このガ
ラス板16の被測定液3側の面を鏡面仕上げしておく
と、汚泥による汚れが付着しにくくなり、また、スラッ
ジ等による傷も付きにくくなるので、好ましい。なお、
図1には平板状のガラス板16として図示したが、この
ようなガラス板16に代えて、適当な焦点距離を有する
レンズを採用することも可能である。レンズとしては、
センサー面側が平面で、他面側を凸面に形成してレンズ
機能をもたせた平凸レンズ等が好ましい。
A large number of light emitting optical fibers 11 and a substantially equal number of light receiving optical fibers 12 are bundled to form one sensor unit 13. Light emitting optical fiber 11 and light receiving optical fiber 1 bundled
For example, the optical fiber 2 is formed on the sensor surface 15 in a state where the relative position is fixed in the fixture 14, and the positions of the tip surfaces of the optical fibers are aligned. Sensor surface 1
5, the laser light guided through the light emitting optical fiber 11 is emitted from the emission end of the light emitting optical fiber 11 toward the liquid 3 to be measured, and hits the turbid component 4 in the liquid 3 to be measured. The diffused and reflected laser light is received at the incident end of the light receiving optical fiber 12. In the present embodiment, the reception and emission of the laser light on the sensor surface 15 are performed through a glass plate 16 provided on the sensor surface 15. The material of the glass plate 16 is not particularly limited, but sapphire glass which is hard and hard to be damaged, is chemically stable, has excellent acid resistance, alkali resistance, and solvent resistance and is thermally stable is preferable. It is preferable that the surface of the glass plate 16 on the side of the liquid 3 to be measured is mirror-finished, because dirt by sludge hardly adheres and scratches by sludge hardly occur. In addition,
Although shown in FIG. 1 as a flat glass plate 16, a lens having an appropriate focal length may be used instead of such a glass plate 16. As a lens,
A plano-convex lens or the like having a flat surface on the sensor surface side and a convex surface on the other surface and having a lens function is preferable.

【0017】受光用光ファイバー12の入射端から受光
されたレーザー光の拡散反射光は、受光用光ファイバー
12中を導光されて、反対側の端部である出射端から出
射される。受光用光ファイバー12の出射端側の端部に
おいても、多数の受光用光ファイバー12が光ファイバ
ー固定金具17により束ねられた状態で保持されてい
る。
The diffuse reflection light of the laser light received from the incident end of the light receiving optical fiber 12 is guided through the light receiving optical fiber 12, and is emitted from the emission end which is the opposite end. A large number of light receiving optical fibers 12 are held in a bundled state by the optical fiber fixing bracket 17 also at the end of the light receiving optical fiber 12 on the emission end side.

【0018】受光用光ファイバー12の出射端から出射
された拡散反射光は、本実施態様では可視光カットフィ
ルター18を通して、反射光受光素子としてのフォトダ
イオード19に受光され、その光量が検知される。この
可視光カットフィルター18を配置しておくことで、外
乱光(たとえば、蛍光灯等からの外乱光)による濃度測
定への影響を小さく抑えることができる。フォトダイオ
ード19の受光量信号は、本実施態様では、増幅回路2
0で増幅されることにより、濃度測定に適切な大きさの
信号として出力される。
In this embodiment, the diffusely reflected light emitted from the light emitting end of the light receiving optical fiber 12 is received by a photodiode 19 as a reflected light receiving element through a visible light cut filter 18, and its light amount is detected. By disposing the visible light cut filter 18, the influence of disturbance light (for example, disturbance light from a fluorescent lamp or the like) on the density measurement can be suppressed. In this embodiment, the received light amount signal of the photodiode 19 is
By being amplified by 0, the signal is output as a signal having a magnitude suitable for concentration measurement.

【0019】図2は、上記のような基本構成を有する濃
度測定装置1を、一つの濃度測定センサーの形態に組み
込んだ場合の一例を示している。図2に示す濃度測定セ
ンサー21においては、センサー本体ケース22内に、
センサー用電源としての安定化電源23と、レーザーダ
イオード駆動回路と光フィードバック補償回路を含むレ
ーザー光発光回路24と、図1の増幅回路20と同等の
機能を有する受光増幅回路25と、レーザー発光ダイオ
ード26と、受光用のフォトダイオード27とが設けら
れており、本実施態様ではさらに、レーザー発光ダイオ
ード26の温度補償を行うためのサーミスタ28が設け
られている。信号の入出力は、本体ケース22の一端に
設けられたコネクター29を介して行われる。
FIG. 2 shows an example in which the density measuring device 1 having the above-described basic configuration is incorporated in the form of one density measuring sensor. In the concentration measuring sensor 21 shown in FIG.
1. A stabilized power supply 23 as a power supply for a sensor, a laser light emitting circuit 24 including a laser diode driving circuit and an optical feedback compensation circuit, a light receiving amplifier circuit 25 having the same function as the amplifier circuit 20 in FIG. 26 and a light receiving photodiode 27 are provided. In the present embodiment, a thermistor 28 for performing temperature compensation of the laser light emitting diode 26 is further provided. Input and output of signals are performed via a connector 29 provided at one end of the main body case 22.

【0020】レーザー発光ダイオード26からのレーザ
ー光を導光する多数の発光用光ファイバー30と、フォ
トダイオード27へ受光反射光を導光する受光用光ファ
イバー31とは、光ファイバー保護管32で所定の配置
形態に束ねられて固定、保持され、所定の配置形態にて
センサー先端部33にて先端が揃えられてセンサー面に
形成されている。光ファイバー保護管32は、本実施態
様では直管状に形成されているが、内部に束ねられる多
数の光ファイバーは可撓性を有しているので、必要に応
じて曲管や、さらに長さの長い管に構成することも可能
である。センサー先端部33は、ねじにより着脱可能な
キャップ34を備え、この部分に図1に示したようなガ
ラス板16が装着されている。ねじキャップ方式とする
ことで、必要に応じて(たとえば、万一ガラス板等に傷
付きが生じた場合等に)簡単に交換できるようになる。
また、光ファイバーは振動によって歪みを生じ光伝導性
が変化してノイズの発生原因となることがあるので、こ
れを防止するために、光ファイバー保護管32に発泡性
ゴム(たとえば、発泡性シリコンゴム)を充填すること
により、光ファイバーの振動が防止されている。光ファ
イバー保護管32内でエポキシ樹脂やアクリル樹脂等を
充填して固定すると、樹脂の熱膨張により光ファイバー
が影響を受け、温度ドリフトの原因となるので、上記の
ように弾力性、柔軟性の高く、熱膨張を自身の体積範囲
内で吸収可能な発泡性ゴムにより保持することが好まし
い。センサー先端部33においては、多数の極細光ファ
イバーが多芯に束ねられることになるが、この部分で
は、たとえば耐熱性等に優れた特殊のエポキシ樹脂で固
定金具に接着固定し、先端面を鏡面研磨してセンサー面
に形成すればよい。
A large number of light emitting optical fibers 30 for guiding the laser light from the laser light emitting diode 26 and a light receiving optical fiber 31 for guiding the received and reflected light to the photodiode 27 are arranged in an optical fiber protective tube 32 in a predetermined arrangement. The sensor is bundled, fixed and held, and is formed on the sensor surface with its tips aligned at the sensor tip 33 in a predetermined arrangement. The optical fiber protection tube 32 is formed in a straight tube in this embodiment, but since a large number of optical fibers bundled inside have flexibility, a bent tube or a longer length may be used as necessary. It is also possible to constitute a tube. The sensor tip portion 33 has a cap 34 that can be attached and detached with a screw, and the glass plate 16 as shown in FIG. 1 is attached to this portion. By using the screw cap method, it is possible to easily replace the screw cap if necessary (for example, when a glass plate or the like is damaged).
In addition, since the optical fiber may be distorted by vibration and change the light conductivity to cause noise, in order to prevent this, foam rubber (for example, foam silicon rubber) is formed on the optical fiber protection tube 32. The vibration of the optical fiber is prevented by filling. If the epoxy resin or the acrylic resin is filled and fixed in the optical fiber protective tube 32, the optical fiber is affected by the thermal expansion of the resin and causes a temperature drift. Therefore, as described above, the elasticity and the flexibility are high. It is preferable to retain the thermal expansion by a foamable rubber capable of absorbing the thermal expansion within its own volume range. At the sensor tip portion 33, a large number of ultrafine optical fibers are bundled in a multicore. In this portion, for example, a special epoxy resin having excellent heat resistance or the like is adhered and fixed to a fixture, and the tip surface is mirror-polished. Then, it may be formed on the sensor surface.

【0021】センサー部のセンサー面における発光用光
ファイバーと受光用光ファイバーの配置としては、図3
ないし図6に示すように種々の形態を採り得る。図3に
示す配置形態は、円形のセンサー面41において、発光
用光ファイバー42(白丸印)と受光用光ファイバー4
3(黒丸印)が、ランダムに配置されたもので、望まし
くは図3に示すように均一に、つまり、各発光用光ファ
イバー42と受光用光ファイバー43が交互に隣接する
ように配置されるのが好ましい。このランダム配置形態
が、後述の実験から判るように、濃度測定のための出力
特性、出力の大きさからは、最も好ましい。
The arrangement of the light emitting optical fiber and the light receiving optical fiber on the sensor surface of the sensor section is shown in FIG.
Or various forms as shown in FIG. The arrangement shown in FIG. 3 is based on the light emitting optical fiber 42 (open circle) and the light receiving optical fiber 4 on the circular sensor surface 41.
3 (black circles) are randomly arranged, and are preferably arranged uniformly as shown in FIG. 3, that is, the light emitting optical fibers 42 and the light receiving optical fibers 43 are alternately adjacent to each other. preferable. This random arrangement form is most preferable from the viewpoint of the output characteristics and the magnitude of the output for the density measurement, as will be understood from experiments described later.

【0022】図4に示す配置形態は、センサー面41に
おいて、中央部に発光用光ファイバー42が、その周囲
に受光用光ファイバー43が同心円状に配置されたもの
である。図5に示す配置形態は、センサー面41におい
て、中央部に受光用光ファイバー43が、その周囲に発
光用光ファイバー42が同心円状に配置されたものであ
る。図6に示す配置形態は、センサー面41において、
一方の半面、つまり一方の半円部に発光用光ファイバー
42が配置され、他方の半面、つまり他方の半円部に受
光用光ファイバー43が配置されたものである。図3な
いし図6に示すいずれの配置形態においても、後述の実
験結果に示すように、本発明で目的とした十分に優れた
濃度測定用の特性が得られる。
In the arrangement shown in FIG. 4, a light emitting optical fiber 42 is arranged at the center of a sensor surface 41, and a light receiving optical fiber 43 is arranged concentrically therearound. The arrangement form shown in FIG. 5 is such that a light receiving optical fiber 43 is arranged at the center of the sensor surface 41 and a light emitting optical fiber 42 is arranged concentrically around the central part. The arrangement shown in FIG.
The light emitting optical fiber 42 is arranged on one half surface, that is, one semicircular portion, and the light receiving optical fiber 43 is arranged on the other half surface, that is, the other semicircular portion. In any of the arrangements shown in FIG. 3 to FIG. 6, as shown in the experimental results described later, sufficiently excellent characteristics for concentration measurement aimed at in the present invention can be obtained.

【0023】なお、図3ないし図6は模式的に示したも
のであり、センサー面における光ファイバーの総数は、
図に示したものよりもはるかに多い本数とされ、総数1
00〜50,000本程度の範囲内から適宜設定され
る。1本1本の光ファイバーが極細光ファイバーであ
り、単芯では光量が不足し測定が不能である場合であっ
ても、たとえば発光用光ファイバーを1500本、受光
用光ファイバーを1500本、合計3000本程度とす
ることで、十分に大きな発光量および受光量が得られ
る。
FIGS. 3 to 6 are schematic diagrams, and the total number of optical fibers on the sensor surface is as follows.
The number is much larger than the one shown in the figure, and the total number is 1
The number is appropriately set within a range of about 00 to 50,000. Even if each optical fiber is an extra-fine optical fiber and the measurement is impossible due to the shortage of light with a single core, for example, 1500 optical fibers for light emission and 1500 optical fibers for light reception, about 3000 in total. By doing so, a sufficiently large light emission amount and light reception amount can be obtained.

【0024】上記のように構成された本発明に係る濃度
測定装置の作用、効果について、図1に示した構成を参
照しながら説明する。多数の発光用光ファイバー11と
受光用光ファイバー12が束ねられて一つのセンサー部
13を構成し、これらがセンサー面15において所定の
形態で配置されているので、1本1本の光ファイバーは
細く受光光量が小さくても、多数本を束ねることによ
り、トータルとしては、十分に大きな発光量、受光量を
得ることができる。その結果、濃度測定に対し、発光、
受光ともに、光量不足が生じることは回避され、高感度
を得るために必要かつ十分な光量が得られることにな
る。より具体的には、100〜50,000本、とくに
トータルで1000本以上、より好ましくは3000本
程度の本数とすることにより、十分な光量が得られる。
The operation and effect of the concentration measuring apparatus according to the present invention having the above-described configuration will be described with reference to the configuration shown in FIG. A large number of light-emitting optical fibers 11 and light-receiving optical fibers 12 are bundled to form one sensor section 13, which is arranged in a predetermined form on the sensor surface 15. Even if is small, a large amount of light and light can be obtained as a whole by bundling a large number. As a result, light emission,
Insufficient light quantity is avoided in both light reception and light quantity necessary and sufficient for obtaining high sensitivity can be obtained. More specifically, a sufficient quantity of light can be obtained by setting the number to 100 to 50,000, particularly 1000 or more, and more preferably about 3000 in total.

【0025】また、多数束ねられた発光用光ファイバー
11および受光用光ファイバー12は、それぞれ極細の
光ファイバーからなるから、濃度測定におけるライトス
パンも極限に近くまで低減することができる。たとえば
前述の図3に示したランダム配置の形態についてみる
と、たとえば光ファイバーの径が30μmの場合、図7
に示すように、互いに隣接する発光用光ファイバー51
と受光用光ファイバー52間のライトスパンLは30μ
m程度となり、極めて小さいライトスパンが得られる。
その結果、図10に示したような、5mm程度のライト
スパンをもつ形態に比べ、ライトスパンの比率は、実
に、30:5000=1:167となる。すなわち、光
学的に濃度測定に対する感度として、167倍も高い感
度が得られることになる。感度が大幅に高められる結
果、濁質成分が低濃度である場合はもちろんのこと、1
%を超える高濃度、中でも3%を超える高濃度、さらに
は5%を超える高濃度まで高感度で測定することが可能
になる。また、高感度であるから、濁質成分の性状や濃
度の変化にも良好に追従でき、安定した高精度の濃度測
定が可能になる。
Further, since the light emitting optical fiber 11 and the light receiving optical fiber 12 bundled in a large number are each made of an extremely fine optical fiber, the light span in the density measurement can be reduced to the limit. For example, in the case of the random arrangement shown in FIG. 3, when the diameter of the optical fiber is 30 μm, for example, FIG.
As shown in FIG.
The light span L between the light receiving optical fiber 52 and the
m, and an extremely small light span can be obtained.
As a result, the ratio of the light span is actually 30: 5000 = 1: 167, as compared with the form having a light span of about 5 mm as shown in FIG. That is, a sensitivity as high as 167 times as high as the sensitivity for density measurement is obtained. As a result, the sensitivity is greatly increased, so that not only when the concentration of the turbid component is low, but also
%, Particularly high concentrations exceeding 3%, and even higher concentrations exceeding 5%. In addition, since it has high sensitivity, it can favorably follow changes in the properties and concentration of the turbid component, and stable and accurate concentration measurement can be performed.

【0026】また、レーザー光の光源として、通常のL
EDではなく特定の波長域で高強度のレーザー光を発光
するレーザー発光ダイオード7を使用しているから、他
の光源に比べ、光源としても十分な強度が得られ、か
つ、優れた再現性が得られるとともに、パルス駆動の際
に目標とする周波数特性が正確に得られ、しかもシャー
プに所望の発光を行うことができる優れたパルス駆動特
性も得られる。
As a light source of the laser beam, a usual L
Since a laser light emitting diode 7 that emits high-intensity laser light in a specific wavelength range is used instead of the ED, sufficient intensity can be obtained as a light source compared to other light sources, and excellent reproducibility is obtained. In addition to this, excellent pulse drive characteristics can be obtained in which a target frequency characteristic can be accurately obtained in pulse driving and a desired light emission can be sharply performed.

【0027】レーザー光のパルス駆動は、たとえば図8
に示すように制御される。図示例では、2msecのパ
ルスで駆動され、パルス間隔が150msecとされて
いる。したがって、デューティー比は1:75となり、
連続点灯した場合に比較して、消費電力は1.33%と
なって、省電力化が図られる。ただしこの図8に示した
例はあくまで一例であって、これらパルス幅やパルス間
隔、デューティー比は、目標とするパルス駆動特性に応
じて自由に設定可能なものである。
The pulse driving of the laser beam is performed, for example, as shown in FIG.
Is controlled as shown in FIG. In the illustrated example, the driving is performed with a pulse of 2 msec, and the pulse interval is set to 150 msec. Therefore, the duty ratio is 1:75,
Power consumption is 1.33% as compared with the case of continuous lighting, and power saving is achieved. However, the example shown in FIG. 8 is merely an example, and these pulse widths, pulse intervals, and duty ratios can be freely set according to the target pulse drive characteristics.

【0028】また、レーザー発光ダイオード7を、その
パルス光フィードバック方式を併用して制御すれば、レ
ーザーパルス光の安定化を図ることができる。半導体レ
ーザーダイオードの場合には、外境の温度変動に対し光
強度が大きく変動するので、温度補償を行わなければな
らないが、レーザー発光ダイオード7の場合には、上記
光フィードバック方式だけで安定したパルス発光が可能
となる。ただし、さらなる安定化を目指す場合におい
て、光フィードバック方式だけでは補償不足となる場合
には、サーミスタ等による温度補償を行えばよい。
If the laser light emitting diode 7 is controlled in combination with the pulse light feedback method, the laser pulse light can be stabilized. In the case of a semiconductor laser diode, the light intensity greatly fluctuates with respect to temperature fluctuations in the outer environment, so that temperature compensation must be performed. Light emission becomes possible. However, in the case of aiming for further stabilization, if the compensation is insufficient with only the optical feedback system, the temperature may be compensated by a thermistor or the like.

【0029】このように、本発明に係る濃度測定装置で
は、極めて高い感度を実現でき、低濃度域から1%を超
える高濃度域、さらには3%を超える高濃度域まで、被
測定液中の濁質成分の濃度を高精度で測定することが可
能になる。
As described above, in the concentration measuring apparatus according to the present invention, extremely high sensitivity can be realized, and from the low concentration region to the high concentration region exceeding 1%, and further from the high concentration region exceeding 3%, the concentration of the liquid to be measured is increased. It becomes possible to measure the concentration of the turbid component with high accuracy.

【0030】本発明に係る濃度測定装置の性能を調べる
ために、次のような実験を行った。図2に示したのと同
等の装置を用い、センサー面における光ファイバーの配
置形態を図3〜図6に示した各種の形態のものに設定
し、被測定液として疑似汚泥を含有させその濃度を各種
濃度に調整した試料を用いて、その濃度測定における特
性(測定濃度に対応する出力〔出力電圧〕の特性)を調
べた。疑似汚泥には、本実験ではイースト菌体を使用し
たが、疑似汚泥としてはこれに限らず、ホルマジン、ソ
ルカフロック、カオリン等を使用することもできる。セ
ンサー面は外径を10mmφとし、センサー面の上に厚
さ1mmのサファイアガラス平板を取り付けて測定し
た。結果を表1と図9に示す。なお、表1、図9におけ
る「ランダム」が図3に示した配置形態、「二重丸(中
心光)」が図4に示した配置形態、「二重丸(外円
光)」が図5に示した配置形態、「半丸」が図6に示し
た配置形態に、それぞれ対応している。また、表1、図
9における出力のデータは、出力増幅回路後におけるフ
ルスケールに対する比率(フルスケールを100%とし
たときの比率を%で表示したもの)で表し、表1、図9
は、その出力と疑似汚泥濃度(%)との関係を表示した
ものである。
The following experiment was conducted to examine the performance of the concentration measuring apparatus according to the present invention. Using an apparatus equivalent to that shown in FIG. 2, the arrangement of the optical fibers on the sensor surface was set to each of the various forms shown in FIGS. 3 to 6, and pseudo-sludge was contained as the liquid to be measured, and its concentration was adjusted. Using the samples adjusted to various concentrations, characteristics in the concentration measurement (output [output voltage] characteristics corresponding to the measured concentrations) were examined. In the present experiment, yeast cells were used as the pseudo-sludge, but the pseudo-sludge is not limited to this, and formazin, solka floc, kaolin and the like can also be used. The sensor surface had an outer diameter of 10 mmφ, and a sapphire glass flat plate having a thickness of 1 mm was attached on the sensor surface for measurement. The results are shown in Table 1 and FIG. In Table 1 and FIG. 9, "random" indicates the arrangement shown in FIG. 3, "double circle (center light)" indicates the arrangement shown in FIG. 4, and "double circle (outer circle light)" indicates the figure. The arrangement form shown in FIG. 5 and the “half circle” respectively correspond to the arrangement form shown in FIG. The output data in Table 1 and FIG. 9 are represented by the ratio to the full scale after the output amplifier circuit (the ratio when the full scale is set to 100% is represented by%).
Shows the relationship between the output and the pseudo-sludge concentration (%).

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】表1、図9に示すように、各配置形態のい
ずれのものにあっても、低濃度から高濃度まで高精度測
定に必要な十分なリニアリティを有しており、高濃度ま
で測定可能な濃度測定装置として十分に実用に供し得る
ことが実証された。とくにランダム配置形態のものにお
いては、高い出力が得られるとともに、より高い濃度ま
で測定可能なリニアリティの特性が得られ、従来装置で
は実現し得なかった極めて優れた高濃度測定のための特
性が得られた。
As shown in Table 1 and FIG. 9, all of the arrangements have sufficient linearity required for high-precision measurement from low to high concentration, and can be measured at high concentration. It has been demonstrated that the device can be sufficiently used as a possible concentration measuring device. In particular, in the case of a random arrangement, high output is obtained, and linearity characteristics that can be measured up to higher concentrations are obtained, and extremely excellent characteristics for high-density measurement that cannot be realized with the conventional device are obtained. Was done.

【0033】なお、上記実験においては、センサー面上
にガラス板を装着したが、前述の如く、ガラス板に代え
て、ある焦点距離を有する平凸レンズ等の使用も可能で
あり、その場合にも、図9に示した特性と同等の優れた
特性が得られる。
In the above experiment, a glass plate was mounted on the sensor surface. However, as described above, a plano-convex lens having a certain focal length can be used instead of the glass plate. Excellent characteristics equivalent to the characteristics shown in FIG. 9 are obtained.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の濃度測定
装置によれば、レーザー光の拡散反射方式の利点である
濁質成分の色に影響されにくいという利点を活かしつ
つ、濁質成分の低濃度から1%以上、さらには3%以上
の高濃度まで、極めて高感度で精度良く濃度測定するこ
とができる。また、高感度測定が可能となる結果、濁質
成分の性状や濃度の変動に対しても良好に追従でき、長
期間にわたって安定した濃度測定が可能になる。また、
センサー面と受発光素子との間が多数の光ファイバーで
接続されるので、その間における形状を光ファイバーの
可撓性を利用して実質的に自由な形状に設定でき、容易
に、設置場所に応じた最適なセンサー形状を実現でき
る。
As described above, according to the concentration measuring apparatus of the present invention, while taking advantage of the advantage of the diffuse reflection method of laser light, that is, the advantage of being less affected by the color of the turbid component, From low concentration to high concentration of 1% or more, and even high concentration of 3% or more, the concentration can be measured with extremely high sensitivity and high accuracy. In addition, as a result of high-sensitivity measurement, fluctuations in the properties and concentration of the turbid component can be satisfactorily followed, and stable concentration measurement over a long period of time becomes possible. Also,
Since the sensor surface and the light receiving / emitting element are connected by a large number of optical fibers, the shape between them can be set to a substantially free shape by utilizing the flexibility of the optical fiber, and easily according to the installation location. Optimal sensor shape can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係る濃度測定装置の概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a concentration measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置をセンサー形態に構成した一例を示
す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example in which the device of FIG. 1 is configured in a sensor form.

【図3】本発明に係る光ファイバーの一配置形態を示す
センサー面の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a sensor surface showing an arrangement form of an optical fiber according to the present invention.

【図4】本発明に係る光ファイバーの別の配置形態を示
すセンサー面の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a sensor surface showing another arrangement form of the optical fiber according to the present invention.

【図5】本発明に係る光ファイバーのさらに別の配置形
態を示すセンサー面の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a sensor surface showing still another arrangement form of the optical fiber according to the present invention.

【図6】本発明に係る光ファイバーのさらに別の配置形
態を示すセンサー面の概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a sensor surface showing still another arrangement form of the optical fiber according to the present invention.

【図7】本発明の一例に係るライトスパンを示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a light span according to an example of the present invention.

【図8】本発明におけるレーザーパルス駆動の一例を示
す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of laser pulse driving according to the present invention.

【図9】本発明による効果を確認するために行った実験
で得られた出力特性図である。
FIG. 9 is an output characteristic diagram obtained in an experiment performed to confirm the effect of the present invention.

【図10】従来装置のライトスパンの一例を示す説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a light span of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 濃度測定装置 2 配管 3 被測定液 4 濁質成分 5 発光されたレーザー光 6 レーザー光の拡散反射光 7、26 レーザー発光ダイオード 8 レーザー光の駆動回路 9 レーザー光拡散板 10、17 光ファイバー固定金具 11、30 発光用光ファイバー 12、31 受光用光ファイバー 13 センサー部 14 固定金具 15 センサー面 16 ガラス板 18 可視光カットフィルター 19、27 フォトダイオード 20 増幅回路 21 濃度測定センサー 22 本体ケース 23 安定化電源 24 レーザー光発光回路 25 受光増幅回路 28 サーミスタ 29 コネクター 32 光ファイバー保護管 33 センサー先端部 34 キャップ 41 センサー面 42、51 発光用光ファイバー 43、52 受光用光ファイバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concentration measuring apparatus 2 Pipe 3 Liquid to be measured 4 Suspended component 5 Emitted laser light 6 Diffuse reflected light of laser light 7, 26 Laser light emitting diode 8 Laser light driving circuit 9 Laser light diffusion plate 10, 17 Optical fiber fixing bracket 11, 30 Optical fiber for light emission 12, 31 Optical fiber for light reception 13 Sensor part 14 Fixing bracket 15 Sensor surface 16 Glass plate 18 Visible light cut filter 19, 27 Photodiode 20 Amplifier circuit 21 Concentration measuring sensor 22 Main body case 23 Stabilized power supply 24 Laser Light emitting circuit 25 Light receiving and amplifying circuit 28 Thermistor 29 Connector 32 Optical fiber protection tube 33 Sensor tip 34 Cap 41 Sensor surface 42, 51 Light emitting optical fiber 43, 52 Light receiving optical fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006105 株式会社明電舎 東京都品川区大崎2丁目1番17号 (71)出願人 593117796 株式会社オートマチック・システムリサー チ 東京都千代田区岩本町1丁目10番5号 (71)出願人 500444483 芝浦システム株式会社 東京都渋谷区千駄ヶ谷5丁目32番7号 (71)出願人 500444508 宮澤 裕三 東京都新宿区西新宿2丁目8番1号 東京 都下水道局内 (72)発明者 原田 敏郎 東京都千代田区大手町2丁目6番2号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 林 知幸 東京都江東区新砂1丁目2番8号 オルガ ノ株式会社内 (72)発明者 矢野 宰平 東京都中央区日本橋3丁目9番2号 巴工 業株式会社内 (72)発明者 佐藤 茂雄 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 今津 恒夫 東京都千代田区岩本町1丁目10番5号 株 式会社オートマチック・システムリサーチ 内 (72)発明者 酒井 隆弘 東京都渋谷区千駄ヶ谷5丁目32番7号 芝 浦システム株式会社内 (72)発明者 宮澤 裕三 東京都新宿区西新宿2丁目8番1号 東京 都下水道局内 (72)発明者 河野 謹一郎 東京都新宿区西新宿2丁目8番1号 東京 都下水道局内 Fターム(参考) 2G059 AA01 BB04 CC19 EE02 FF06 GG01 GG08 JJ02 JJ11 JJ17 KK01 LL04 NN01 NN03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (71) Applicant 000006105 Meidensha Co., Ltd. 2-1-1-17 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo (71) Applicant 593117796 Automatic System Research Co., Ltd. 1-10-10 Iwamotocho, Chiyoda-ku, Tokyo No. 5 (71) Applicant 500444483 Shibaura System Co., Ltd. 5-32-7 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo (71) Applicant 500444508 Yuzo Miyazawa 2-2-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau (72) Inventor Toshiro Harada 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Tokyo Sewerage Service Co., Ltd. (72) Inventor Tomoyuki Hayashi 1-2-8 Shinsuna, Koto-ku, Tokyo Organo Corporation (72) Invention Seihei Yano 3-9-2 Nihombashi, Chuo-ku, Tokyo Tomoe Industries Co., Ltd. (72) Inventor Shigeo Sato Higashi 2-1-1-17 Osaki, Shinagawa-ku, Kyoto Inside Meidensha Co., Ltd. (72) Inventor Tsuneo Imazu 1-10-5 Iwamotocho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Automatic System Research Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Sakai Tokyo 5-32-7 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Shibaura System Co., Ltd. (72) Inventor Yuzo Miyazawa 2-81-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau (72) Inventor Kenichiro Kono Shinjuku-ku, Tokyo 2-8-1 Nishi-Shinjuku Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau F-term (reference) 2G059 AA01 BB04 CC19 EE02 FF06 GG01 GG08 JJ02 JJ11 JJ17 KK01 LL04 NN01 NN03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定液中の濁質成分の濃度を、被測定
液中に向けて発光されたレーザー光の拡散反射光を検知
することにより測定する装置において、レーザー光発光
用の光ファイバーと受光用の光ファイバーを、それぞれ
複数束ねて一つのセンサー部に構成したことを特徴とす
る濃度測定装置。
An apparatus for measuring the concentration of a turbid component in a liquid to be measured by detecting diffuse reflection light of laser light emitted toward the liquid to be measured, comprising: an optical fiber for emitting laser light; A concentration measuring device, wherein a plurality of optical fibers for light reception are bundled to constitute one sensor unit.
【請求項2】 総数100本以上の光ファイバーが束ね
られている、請求項1の濃度測定装置。
2. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein a total of 100 or more optical fibers are bundled.
【請求項3】 センサー部のセンサー面において、発光
用光ファイバーと受光用光ファイバーがランダムに配置
されている、請求項1または2の濃度測定装置。
3. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein a light emitting optical fiber and a light receiving optical fiber are randomly arranged on a sensor surface of the sensor section.
【請求項4】 センサー部のセンサー面において、中央
部に発光用光ファイバーが配置され、その周囲に受光用
光ファイバーが配置されている、請求項1または2の濃
度測定装置。
4. The concentration measuring device according to claim 1, wherein a light emitting optical fiber is arranged at a central portion of the sensor surface of the sensor section, and a light receiving optical fiber is arranged around the optical fiber.
【請求項5】 センサー部のセンサー面において、中央
部に受光用光ファイバーが配置され、その周囲に発光用
光ファイバーが配置されている、請求項1または2の濃
度測定装置。
5. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein a light receiving optical fiber is disposed at a central portion of the sensor surface of the sensor section, and a light emitting optical fiber is disposed around the optical fiber.
【請求項6】 センサー部のセンサー面において、一方
の半面に発光用光ファイバーが配置され、他方の半面に
受光用光ファイバーが配置されている、請求項1または
2の濃度測定装置。
6. The concentration measuring device according to claim 1, wherein a light-emitting optical fiber is arranged on one half of the sensor surface of the sensor section, and a light-receiving optical fiber is arranged on the other half.
【請求項7】 レーザー光が発光用光ファイバーにパル
ス駆動により供給される、請求項1ないし6のいずれか
に記載の濃度測定装置。
7. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein the laser light is supplied to the optical fiber for light emission by pulse driving.
JP2000288939A 2000-09-22 2000-09-22 Concentration measuring apparatus Pending JP2002098637A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000288939A JP2002098637A (en) 2000-09-22 2000-09-22 Concentration measuring apparatus
KR1020027006495A KR20020063577A (en) 2000-09-22 2001-09-21 Concentration Measurer
EP01967772A EP1319939A4 (en) 2000-09-22 2001-09-21 Concentration measurer
PCT/JP2001/008222 WO2002025254A1 (en) 2000-09-22 2001-09-21 Concentration measurer
AU2001288088A AU2001288088A1 (en) 2000-09-22 2001-09-21 Concentration measurer
US10/169,707 US20030020030A1 (en) 2000-09-22 2001-09-21 Concentration measurer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000288939A JP2002098637A (en) 2000-09-22 2000-09-22 Concentration measuring apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002098637A true JP2002098637A (en) 2002-04-05

Family

ID=18772431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000288939A Pending JP2002098637A (en) 2000-09-22 2000-09-22 Concentration measuring apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002098637A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365216A (en) * 2001-06-08 2002-12-18 Tokyoto Gesuido Service Kk Concentration measuring device
US7058244B2 (en) 2002-08-02 2006-06-06 Nec Corporation Microchip, method of manufacturing microchip, and method of detecting compositions
US7183534B2 (en) 2002-09-20 2007-02-27 Fuji Xerox Co., Ltd Photodetector, method of using the same, and image forming apparatus
JP2007271333A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Kurita Water Ind Ltd Effect monitoring method and injection amount control method for papermaking chemicals
JP2007286068A (en) * 2007-06-18 2007-11-01 Fuji Xerox Co Ltd Photodetector, method of using the same, and image forming apparatus
JP2007327876A (en) * 2006-06-08 2007-12-20 Jfe Advantech Co Ltd Liquid concentration measuring instrument
JP2011117901A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Mitsubishi Electric Corp Plastic discrimination device and method therefor
JP2013246023A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Azbil Corp Optical particle detector and particle detection method
TWI426256B (en) * 2009-09-21 2014-02-11 Ind Tech Res Inst Measuring device for water suspended solid concentration by laser optical imaging technology and measuring method therefor
JP2019517244A (en) * 2016-04-04 2019-06-24 ペン, ホンPENG, Hong Low power consumption cell culture monitoring system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57190254A (en) * 1981-05-20 1982-11-22 Inoue Japax Res Inc Probe for turbidity gauge
JPS62123552U (en) * 1986-01-29 1987-08-05
JPH01165936A (en) * 1987-12-22 1989-06-29 Meidensha Corp Detecting apparatus of concentration of suspended substance
JPH02173553A (en) * 1988-12-26 1990-07-05 Agency Of Ind Science & Technol Method and device for measuring turbidity of high concentration
JPH0547850U (en) * 1991-11-29 1993-06-25 株式会社島津製作所 Turbidimeter
JPH06138032A (en) * 1992-10-23 1994-05-20 Hitachi Cable Ltd High sensitivity light reflection sensor
JPH08261928A (en) * 1995-03-17 1996-10-11 Aretsuku Denshi Kk Turbidity detector
JPH08261931A (en) * 1995-03-24 1996-10-11 Nohmi Bosai Ltd Fine grain detecting sensor
JP2002243640A (en) * 2001-02-13 2002-08-28 Tokyoto Gesuido Service Kk Concentration-measuring instrument

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57190254A (en) * 1981-05-20 1982-11-22 Inoue Japax Res Inc Probe for turbidity gauge
JPS62123552U (en) * 1986-01-29 1987-08-05
JPH01165936A (en) * 1987-12-22 1989-06-29 Meidensha Corp Detecting apparatus of concentration of suspended substance
JPH02173553A (en) * 1988-12-26 1990-07-05 Agency Of Ind Science & Technol Method and device for measuring turbidity of high concentration
JPH0547850U (en) * 1991-11-29 1993-06-25 株式会社島津製作所 Turbidimeter
JPH06138032A (en) * 1992-10-23 1994-05-20 Hitachi Cable Ltd High sensitivity light reflection sensor
JPH08261928A (en) * 1995-03-17 1996-10-11 Aretsuku Denshi Kk Turbidity detector
JPH08261931A (en) * 1995-03-24 1996-10-11 Nohmi Bosai Ltd Fine grain detecting sensor
JP2002243640A (en) * 2001-02-13 2002-08-28 Tokyoto Gesuido Service Kk Concentration-measuring instrument

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365216A (en) * 2001-06-08 2002-12-18 Tokyoto Gesuido Service Kk Concentration measuring device
US7058244B2 (en) 2002-08-02 2006-06-06 Nec Corporation Microchip, method of manufacturing microchip, and method of detecting compositions
US7183534B2 (en) 2002-09-20 2007-02-27 Fuji Xerox Co., Ltd Photodetector, method of using the same, and image forming apparatus
JP2007271333A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Kurita Water Ind Ltd Effect monitoring method and injection amount control method for papermaking chemicals
JP2007327876A (en) * 2006-06-08 2007-12-20 Jfe Advantech Co Ltd Liquid concentration measuring instrument
JP2007286068A (en) * 2007-06-18 2007-11-01 Fuji Xerox Co Ltd Photodetector, method of using the same, and image forming apparatus
TWI426256B (en) * 2009-09-21 2014-02-11 Ind Tech Res Inst Measuring device for water suspended solid concentration by laser optical imaging technology and measuring method therefor
JP2011117901A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Mitsubishi Electric Corp Plastic discrimination device and method therefor
JP2013246023A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Azbil Corp Optical particle detector and particle detection method
JP2019517244A (en) * 2016-04-04 2019-06-24 ペン, ホンPENG, Hong Low power consumption cell culture monitoring system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101319801B1 (en) Oil mist detection device
DK1108207T3 (en) Optically based sensor device
ATE294380T1 (en) OPTICAL FLUORESCENCE SENSOR
JP2002098637A (en) Concentration measuring apparatus
JPS60259935A (en) Turbidity meter
KR100732709B1 (en) Optical gas sensor with light collecting means
DK0981734T3 (en) Fluorescence sensor device
US20030020030A1 (en) Concentration measurer
KR102078835B1 (en) apparatus for measuring viscosity using photoacoustic effect
JPH11326210A (en) Chlorophyll fluorescence measuring instrument
SE501428C2 (en) Fluorescence detector and carrier for replaceable sample cuvette at a fluorescence detector
DE50001263D1 (en) Optical measuring arrangement for determining the transmission and scattered radiation
JP2003344267A (en) Light source for analyzer
US20230098744A1 (en) Multi-Wavelength Ozone Concentration Sensor and Method of Use
JP2016223878A (en) Transmitted light intensity measurement unit
JP2004198428A (en) Emission output feedback sensor for optical fiber bundle
JP2002243640A (en) Concentration-measuring instrument
JPH02173553A (en) Method and device for measuring turbidity of high concentration
JP2002365216A (en) Concentration measuring device
JP4528522B2 (en) Sensor device for optical analysis
JP7405469B2 (en) System and method for side illumination of waveguides
JPS5897646A (en) Measuring device for particle concentration in liquid
JP2000171396A (en) Concentration detecting device for oil deteriorating matter
RU2038585C1 (en) Photocolorimetric gas analyzer
RU2245568C2 (en) Automatic refraction meter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100323

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100525

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101022