JPH02203251A - 波長掃引式濃度測定装置 - Google Patents
波長掃引式濃度測定装置Info
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- JPH02203251A JPH02203251A JP2285589A JP2285589A JPH02203251A JP H02203251 A JPH02203251 A JP H02203251A JP 2285589 A JP2285589 A JP 2285589A JP 2285589 A JP2285589 A JP 2285589A JP H02203251 A JPH02203251 A JP H02203251A
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- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 16
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野Ｊ
本発明は、多数の場所の煙濃度、潤度などを、１組の発
光器と受光器で監視可能にした波長掃弓ものでは、多数
の箇所で煙濃度を測定しようとする場合、測定箇所の数
だけ発光部、受光部が必要になるばかりでなく、発光部
を駆動するための電気回路、制御回路等が必要になり、
さらに司燃性ガスが存在する工場等の本質安全が必要な
場所ではいろいろなｉｌｌ限も加わるため、多数の箇所
での測定を実施することは非常に困難である。
光器と受光器で監視可能にした波長掃弓ものでは、多数
の箇所で煙濃度を測定しようとする場合、測定箇所の数
だけ発光部、受光部が必要になるばかりでなく、発光部
を駆動するための電気回路、制御回路等が必要になり、
さらに司燃性ガスが存在する工場等の本質安全が必要な
場所ではいろいろなｉｌｌ限も加わるため、多数の箇所
での測定を実施することは非常に困難である。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の技術的課題は、複数の箇所の測定に発光器と受
光器を１組だけを用いることにより、本質安全等の問題
を解決可能にすると同時に、簡単な手段により、どの測
定部を測定しているのかを判定可能にした波長掃引式濃
度測定装置を得ることにある。
光器を１組だけを用いることにより、本質安全等の問題
を解決可能にすると同時に、簡単な手段により、どの測
定部を測定しているのかを判定可能にした波長掃引式濃
度測定装置を得ることにある。
ことにより構成される。
［作 用］
発光器において、光の周波数を連続的に変化させながら
発光させ、光分岐器においてその光を複数の光Ａ、Ｂに
分岐すると、周波数がｆ０〜ｆ、の範囲で変化する分岐
光Ａ、Ｂが、それぞれ特定の周波数させて発光する単一
の発光器と、該光を２以上の光に分岐させる光分岐器と
、光分岐器から導かれた６先について、相互に異なる特
定周波数だけを通過させる光学バンドパスフィルターと
、それらの光をそれぞれ平行ビームにする投光側光学系
と２それらの平行ビームを受ける受光側光学系と、各受
光側光学系から導かれた光を結合させる光結合器と、そ
の光を検出する受光器とを備える波数ｆＡ、 ｆ、の光
が同時にそれぞれの光学バンドパスフィルターを通過す
るのではなく、短い時間の差をもって通過する。
発光させ、光分岐器においてその光を複数の光Ａ、Ｂに
分岐すると、周波数がｆ０〜ｆ、の範囲で変化する分岐
光Ａ、Ｂが、それぞれ特定の周波数させて発光する単一
の発光器と、該光を２以上の光に分岐させる光分岐器と
、光分岐器から導かれた６先について、相互に異なる特
定周波数だけを通過させる光学バンドパスフィルターと
、それらの光をそれぞれ平行ビームにする投光側光学系
と２それらの平行ビームを受ける受光側光学系と、各受
光側光学系から導かれた光を結合させる光結合器と、そ
の光を検出する受光器とを備える波数ｆＡ、 ｆ、の光
が同時にそれぞれの光学バンドパスフィルターを通過す
るのではなく、短い時間の差をもって通過する。
これらの分岐光Ａ、Ｉｌは、投光側光学系を通してそれ
ぞれ煙等の測定対象が存在する別異の空間を伝搬し５こ
の伝搬中に煙等の濃度に応じて光が遮られ、光量が減衰
するので、その減衰の程度により煙等の濃度が検出され
る。煙等により減衰した光の検出には、それらを受光側
の光学系を通して集光したうえで、光結合器において再
び結合させ、それを受光器に導入して光電変換し、それ
により煙等の１度を検知することができる。
ぞれ煙等の測定対象が存在する別異の空間を伝搬し５こ
の伝搬中に煙等の濃度に応じて光が遮られ、光量が減衰
するので、その減衰の程度により煙等の濃度が検出され
る。煙等により減衰した光の検出には、それらを受光側
の光学系を通して集光したうえで、光結合器において再
び結合させ、それを受光器に導入して光電変換し、それ
により煙等の１度を検知することができる。
この場合に、上記光結合器によって結合された光＾、Ｂ
の情報が受光器に送られるが５周波数ｒ６゜光器ｌから
光ファイバー２を通して導かれた光を２以上の光器及び
Ｂに分岐させる光分岐器３と、その光分岐器３から光フ
ァイバー４．４を通して導かれた分岐光のなかである特
定周波数の光だけ通過させる光学バンドパスフィルター
５．５と、それらの光をそれぞれ平行ビームにするコリ
メーターレンズ等の投光側光学系６．６と、その光学系
６．６その結果、複数の箇所の測定に発光器と受光器を
１組だけを用い、簡単な手段により、各測定部の測定結
果を個別的に判別することが可能になる。
の情報が受光器に送られるが５周波数ｒ６゜光器ｌから
光ファイバー２を通して導かれた光を２以上の光器及び
Ｂに分岐させる光分岐器３と、その光分岐器３から光フ
ァイバー４．４を通して導かれた分岐光のなかである特
定周波数の光だけ通過させる光学バンドパスフィルター
５．５と、それらの光をそれぞれ平行ビームにするコリ
メーターレンズ等の投光側光学系６．６と、その光学系
６．６その結果、複数の箇所の測定に発光器と受光器を
１組だけを用い、簡単な手段により、各測定部の測定結
果を個別的に判別することが可能になる。
［実施例］
第１図は、本発明に係る波長掃引式濃度測定装置の一例
を示すもので、所要範囲内で波長を連続的に変化させて
発光する単一の発光器ｌと、該光結合させる光結合器９
と、その光結合器９から光ファイバーＩＯを通して導入
された光を検出する受光器１１とを備えている。
を示すもので、所要範囲内で波長を連続的に変化させて
発光する単一の発光器ｌと、該光結合させる光結合器９
と、その光結合器９から光ファイバーＩＯを通して導入
された光を検出する受光器１１とを備えている。
上記発光器ｌは、所要範囲内で連続的に変化する周波数
ｆ０〜ｆ、の光を発光するもので、このような発光器と
しては、例えば半導体レーザなどを使用することができ
、使用する光の周波数は、通常２００〜４００７Ｈｚで
ある。この発光器ｌは、一定の光量を出力する必要があ
るため、専用の発振回路を使用し、また温度を変化させ
ることによって光の周波数を変化させるため、温度制御
用機器及びそれを動作させる温度制御回路が使用される
。この発光器！から出力される光の周波数「。〜ｆ１１
は、温度制御回路により制御される温度によって決定さ
範囲で変動する分岐光Ａ、Ｂは、光ファイバー４，４に
よって、ある特定の周波数の光のみを通過させる光学バ
ンドパスフィルター５．５に伝送され、ここで特定の用
波数の光のみが通過する。つまり、この光学バンドパス
フィルター５．５においては、発光器ｌから出力されて
２光路に分岐した周波数３は、その光を複数の光学バン
ドパスフィルター５．５に至る？１敗の光Ａ０口に分岐
する機能を有するもので、ここでは２光路に分岐する場
合を図示して説明しているが、それに限るものでないこ
とは勿論であり、図中に鎖線で模式的に示しているよう
に、さらに多数の光路に分岐することができる。
ｆ０〜ｆ、の光を発光するもので、このような発光器と
しては、例えば半導体レーザなどを使用することができ
、使用する光の周波数は、通常２００〜４００７Ｈｚで
ある。この発光器ｌは、一定の光量を出力する必要があ
るため、専用の発振回路を使用し、また温度を変化させ
ることによって光の周波数を変化させるため、温度制御
用機器及びそれを動作させる温度制御回路が使用される
。この発光器！から出力される光の周波数「。〜ｆ１１
は、温度制御回路により制御される温度によって決定さ
範囲で変動する分岐光Ａ、Ｂは、光ファイバー４，４に
よって、ある特定の周波数の光のみを通過させる光学バ
ンドパスフィルター５．５に伝送され、ここで特定の用
波数の光のみが通過する。つまり、この光学バンドパス
フィルター５．５においては、発光器ｌから出力されて
２光路に分岐した周波数３は、その光を複数の光学バン
ドパスフィルター５．５に至る？１敗の光Ａ０口に分岐
する機能を有するもので、ここでは２光路に分岐する場
合を図示して説明しているが、それに限るものでないこ
とは勿論であり、図中に鎖線で模式的に示しているよう
に、さらに多数の光路に分岐することができる。
光分岐器３によって得られた周波数がｆ０〜〔、のｆａ
、 ｆａの光が同時にそれぞれの光学バンドパスフィル
ター５．５を通過していくのではなく、短い時間の差を
もって通過する。また、周波数が異なっていても同じ光
量が出力される必要があるので、前記発光器１の駆動回
路は、周波数にかかわらず一定の光量が得られるように
構成される。
、 ｆａの光が同時にそれぞれの光学バンドパスフィル
ター５．５を通過していくのではなく、短い時間の差を
もって通過する。また、周波数が異なっていても同じ光
量が出力される必要があるので、前記発光器１の駆動回
路は、周波数にかかわらず一定の光量が得られるように
構成される。
光学バンドパスフィルター５．５を通過した周波数ｆｉ
、 ｒａの分岐光Ａ、Ｂは、それぞれ投光側光学系５．
６のコリメーターレンズによって平行なビーム光になり
、煙等の測定対象が存在する空間を伝搬する。この伝搬
中に、煙等の濃度に応じて光が遮られ、光量が減衰する
ので、その減衰の程度により煙等の測定対象の濃度を検
出することができる。
、 ｒａの分岐光Ａ、Ｂは、それぞれ投光側光学系５．
６のコリメーターレンズによって平行なビーム光になり
、煙等の測定対象が存在する空間を伝搬する。この伝搬
中に、煙等の濃度に応じて光が遮られ、光量が減衰する
ので、その減衰の程度により煙等の測定対象の濃度を検
出することができる。
バー１０を通して受光器１１に伝送させる。この受光器
１１は、光電変換機能を有するもので、煙等の濃度と、
入射した光Ａ、Ｉｌがそれぞれ煙等の存在する空間で減
衰する減衰量との間には、比例関係が成り立つため、受
光″ａｌ＋においてそれぞれの光Ａ、Ｂを充電変換する
ことによって、その濃度が検知される。この場合に、上
記光結合器９によってそれぞれの光Ａ、Ｂが結合され、
それらの情報が受光器１１に送られるが、周波数ＹＡ、
ｆｍの光はある短い時間差をもって受光器１１に導入
され、かつ発光器ｌから出力される光の周波数は、温度
等によって決定され、光学バンドパスフィルター５．５
の周波数特性も予め決定されているため、容易に周波数
ｆＡ、 ｒｅの光を受光器１１で分離検出することが可
能である。なお、このような分離検出のために套装な電
気回路は、必要に応じて発光器１と受光器ｌ！の間で接
続され、所要の信号の交換が行われる。
１１は、光電変換機能を有するもので、煙等の濃度と、
入射した光Ａ、Ｉｌがそれぞれ煙等の存在する空間で減
衰する減衰量との間には、比例関係が成り立つため、受
光″ａｌ＋においてそれぞれの光Ａ、Ｂを充電変換する
ことによって、その濃度が検知される。この場合に、上
記光結合器９によってそれぞれの光Ａ、Ｂが結合され、
それらの情報が受光器１１に送られるが、周波数ＹＡ、
ｆｍの光はある短い時間差をもって受光器１１に導入
され、かつ発光器ｌから出力される光の周波数は、温度
等によって決定され、光学バンドパスフィルター５．５
の周波数特性も予め決定されているため、容易に周波数
ｆＡ、 ｒｅの光を受光器１１で分離検出することが可
能である。なお、このような分離検出のために套装な電
気回路は、必要に応じて発光器１と受光器ｌ！の間で接
続され、所要の信号の交換が行われる。
このようにして検出された光Ａ、１）は、電気信号とし
てブラウン管や記録機等の出力装置に送られ、それらに
おいて表示記録することができる。
てブラウン管や記録機等の出力装置に送られ、それらに
おいて表示記録することができる。
上述り、た濃度測定装置における各要素は、いずれも、
公知の機器あるいは公知技術に基づいて容易に実現でき
る機器を用いて５容易に構成することができるものであ
る。
公知の機器あるいは公知技術に基づいて容易に実現でき
る機器を用いて５容易に構成することができるものであ
る。
なお、上述した濃度測定装置は、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲内においては種々の変更が可能であり、例えば
、濁度などの煙濃度以外の濃度変化の測定に利用するこ
とも可能であり、また上記レンズ５．７は必ずしも対向
配置する必要がなく、反Ｈ鏡などを使用して、光を適宜
位置に配置したレンズ７に入射させることも可能である
。光学バンドパスフィルター５についても、必ずしも光
フ・アイパー４とレンズ６の間に配置する必要がなく１
．光分岐器３と光結合ａ９の間のそれぞれの測できるが
、多数の箇所ならびに使用場所等を考慮すると、用いる
ことが好ましい。
ない範囲内においては種々の変更が可能であり、例えば
、濁度などの煙濃度以外の濃度変化の測定に利用するこ
とも可能であり、また上記レンズ５．７は必ずしも対向
配置する必要がなく、反Ｈ鏡などを使用して、光を適宜
位置に配置したレンズ７に入射させることも可能である
。光学バンドパスフィルター５についても、必ずしも光
フ・アイパー４とレンズ６の間に配置する必要がなく１
．光分岐器３と光結合ａ９の間のそれぞれの測できるが
、多数の箇所ならびに使用場所等を考慮すると、用いる
ことが好ましい。
［５？！明の効果］
上述した本発明のａ度測定装置によれば５従来のように
測定箇所の数だけ発光部及び受光部を用いることなく、
一つの発光器で波長を連続的に変−化させて発光させ、
その光を複数に分岐することｄより５多数の箇所の煙等
の濃度を測定することさらに、光分岐器３や光学バンド
パスフィルター５の性能の改善により、測定部分を２組
以上にすることは十分可能である。
測定箇所の数だけ発光部及び受光部を用いることなく、
一つの発光器で波長を連続的に変−化させて発光させ、
その光を複数に分岐することｄより５多数の箇所の煙等
の濃度を測定することさらに、光分岐器３や光学バンド
パスフィルター５の性能の改善により、測定部分を２組
以上にすることは十分可能である。
また、光分岐器において、分岐した光の反射光の一部が
光源に戻ることにより不都合を生じる場合は、発光器１
と光分岐器３との間の光路に偏光子等の光部品を挿入し
、光源へ戻る光をカットするのが好ましい、さらに、各
部で用いている光ファイバーについても、それらを省略
することがンドバスフィルターに通し、周波数によって
どの測定部を測定しているのかを判別可能にしたので２
分離＝Ｊ ｆｉｌな周波数の数だけ測定箇所を設置でき
５コスト面においても大きなメリットがある。
光源に戻ることにより不都合を生じる場合は、発光器１
と光分岐器３との間の光路に偏光子等の光部品を挿入し
、光源へ戻る光をカットするのが好ましい、さらに、各
部で用いている光ファイバーについても、それらを省略
することがンドバスフィルターに通し、周波数によって
どの測定部を測定しているのかを判別可能にしたので２
分離＝Ｊ ｆｉｌな周波数の数だけ測定箇所を設置でき
５コスト面においても大きなメリットがある。
また、ノイズや電磁銹導Ｐｓ害を受けやすい環境下に発
光器、受光器等の電気回路等を設置しなくてもよいため
、良質の濃度検知を行うことができる。さらに、上述し
たように、複数の箇所の測定に１組の発光器と受光器だ
けを用いているため、本質安全等の対策をそれらの発光
部及び受光部についてのみ行えばよく、発光部及び受光
部を増設しようとする場合にも、光の分岐数を増加して
未使用周波数のバンドパスフィルターを取付けるだけで
容易に増設することができる。
光器、受光器等の電気回路等を設置しなくてもよいため
、良質の濃度検知を行うことができる。さらに、上述し
たように、複数の箇所の測定に１組の発光器と受光器だ
けを用いているため、本質安全等の対策をそれらの発光
部及び受光部についてのみ行えばよく、発光部及び受光
部を増設しようとする場合にも、光の分岐数を増加して
未使用周波数のバンドパスフィルターを取付けるだけで
容易に増設することができる。
第１図は本発明に係る波長掃引式濃度測定装置・光分岐
器、 ・・光字バンドパスフィルター ・・投光側光学系、 ７ ・・受光側光学系２・光結合
器、 １１・・受光器。
器、 ・・光字バンドパスフィルター ・・投光側光学系、 ７ ・・受光側光学系２・光結合
器、 １１・・受光器。
Claims (1)
- １、適宜範囲で波長を連続的に変化させて発光する単一
の発光器と、該光を２以上の光に分岐させる光分岐器と
、光分岐器から導かれた各光について、相互に異なる特
定周波数だけを通過させる光学バンドパスフィルターと
、それらの光をそれぞれ平行ビームにする投光側光学系
と、それらの平行ビームを受ける受光側光学系と、各受
光側光学系から導かれた光を結合させる光結合器と、そ
の光を検出する受光器とを備えたことを特徴とする波長
掃引式濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285589A JPH02203251A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 波長掃引式濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285589A JPH02203251A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 波長掃引式濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203251A true JPH02203251A (ja) | 1990-08-13 |
| JPH0478939B2 JPH0478939B2 (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=12094332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2285589A Granted JPH02203251A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 波長掃引式濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02203251A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5261382U (ja) * | 1975-10-31 | 1977-05-06 | ||
| JPS555157A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-16 | Shigeaki Tou | Method of making nature model for rapid steel casting |
| JPS577514A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | Toshiba Corp | Optical measuring device |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP2285589A patent/JPH02203251A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5261382U (ja) * | 1975-10-31 | 1977-05-06 | ||
| JPS555157A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-16 | Shigeaki Tou | Method of making nature model for rapid steel casting |
| JPS577514A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | Toshiba Corp | Optical measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0478939B2 (ja) | 1992-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |