JPH0262936A - 湿度計 - Google Patents
湿度計Info
- Publication number
- JPH0262936A JPH0262936A JP63215758A JP21575888A JPH0262936A JP H0262936 A JPH0262936 A JP H0262936A JP 63215758 A JP63215758 A JP 63215758A JP 21575888 A JP21575888 A JP 21575888A JP H0262936 A JPH0262936 A JP H0262936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- optical fiber
- light
- humidity
- sensor
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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］
本光明は、環境測定及び制御等に使用される光ファイバ
ーを利用した湿度計に関するものである。
ーを利用した湿度計に関するものである。
［従来の技術１
湿度の測定制御に使用出来るよう電気１言号出力を有す
る従来からの湿度計は、物体の水分吸着現象を利用する
湿度計ど、物体の水分吸着現象を利用しない湿度計の２
？ｌ類に大別される。
る従来からの湿度計は、物体の水分吸着現象を利用する
湿度計ど、物体の水分吸着現象を利用しない湿度計の２
？ｌ類に大別される。
物体の水分吸着現象を利用する湿度計としては、カーボ
ン粉末、金ｉ粉末などの導電性徴ｔ５）末を混入した高
分子樹脂の、膨潤による抵抗変化を利用した物、高分子
樹脂の水分吸ｎによる静電、容量変化を利用した物、セ
ラミックの水分吸着による抵抗変化を利用した物などが
ある。
ン粉末、金ｉ粉末などの導電性徴ｔ５）末を混入した高
分子樹脂の、膨潤による抵抗変化を利用した物、高分子
樹脂の水分吸ｎによる静電、容量変化を利用した物、セ
ラミックの水分吸着による抵抗変化を利用した物などが
ある。
これらの湿度計は、センサ材料に水分吸着能力の高い素
材を１史用することで、小体積の水分吸着現象で多量の
水分を捕捉し、吸着水分量の変１ヒによる物理的・化学
的変化を容易に電気信号に変換できる点が特徴である。
材を１史用することで、小体積の水分吸着現象で多量の
水分を捕捉し、吸着水分量の変１ヒによる物理的・化学
的変化を容易に電気信号に変換できる点が特徴である。
このため、湿度検出機構や回路構成がｌＩｉ純になり、
その結果、機器全体も小形、軽量で、可搬性が良い。ま
た、これらの湿度計は、湿度検出部が分離しいるため設
置し易く、比較的安価で、多数使用されている。
その結果、機器全体も小形、軽量で、可搬性が良い。ま
た、これらの湿度計は、湿度検出部が分離しいるため設
置し易く、比較的安価で、多数使用されている。
しかし、これらの湿度ｈ１は、物体の水分吸着現象を利
用してセンサそのものを小さくしているのにかかわらず
、抵抗変化あるいは静電容量変化を電気信号に変換する
ための回路を湿度検出部内に有するため、結果として、
湿度検出部がセンサそのものに対して大きくなり、温度
変化、湿度変化に対する追従性が悪くなり、測定ｉ、Ｐ
ｌ差を生ずる結果となっている。また、電気回路を湿度
検出部内にイ１するため、高温高湿測定環境下では、経
時的にリークを生じ、故障、破損に至る。
用してセンサそのものを小さくしているのにかかわらず
、抵抗変化あるいは静電容量変化を電気信号に変換する
ための回路を湿度検出部内に有するため、結果として、
湿度検出部がセンサそのものに対して大きくなり、温度
変化、湿度変化に対する追従性が悪くなり、測定ｉ、Ｐ
ｌ差を生ずる結果となっている。また、電気回路を湿度
検出部内にイ１するため、高温高湿測定環境下では、経
時的にリークを生じ、故障、破損に至る。
これに対し、物体の水分吸着現象を利用しない湿度計と
しては、冷却した鏡面の結露現象を光の反射率の変化で
捉える光学式露点計、冷却式電離箱内の結露をα線の吸
収率で捉える露点計、気体中の水分子吊をマイクロ波の
吸収率で捉えるマイクロ波個度計、気体中の木分子伝を
赤外線の吸収で１２える赤外線ｉ！ｉｉ１度計などがあ
る。
しては、冷却した鏡面の結露現象を光の反射率の変化で
捉える光学式露点計、冷却式電離箱内の結露をα線の吸
収率で捉える露点計、気体中の水分子吊をマイクロ波の
吸収率で捉えるマイクロ波個度計、気体中の木分子伝を
赤外線の吸収で１２える赤外線ｉ！ｉｉ１度計などがあ
る。
これらの湿度計は、一般ｉこ高精度ではあるが、物体の
水分吸着現象を利用しないため、鏡面や電１ｌＩ１箱を
冷却したり、マイクロ波の共振系を大きくしたり、赤外
線の光路長を長くするなどの方法で、湿度に対する検出
力を得ている。このため、湿度検出部を分離することが
出来ず、回路も複雑になり、機器全体も大型になり、か
つ高価である。
水分吸着現象を利用しないため、鏡面や電１ｌＩ１箱を
冷却したり、マイクロ波の共振系を大きくしたり、赤外
線の光路長を長くするなどの方法で、湿度に対する検出
力を得ている。このため、湿度検出部を分離することが
出来ず、回路も複雑になり、機器全体も大型になり、か
つ高価である。
［この発明が解決しようとする課題］
従来、例えば、第４図の湿度計は、湿度検出部がセンサ
１と初段変換部２で構成され、これが測定環境下にＦＪ
Ｈされるようになっている。ここで、３は四埃フィル
タ、４は信号伝送用のコー、ド、５は湿度計本体である
。
１と初段変換部２で構成され、これが測定環境下にＦＪ
Ｈされるようになっている。ここで、３は四埃フィル
タ、４は信号伝送用のコー、ド、５は湿度計本体である
。
物体の水分吸着現象を利用した水分吸着担体のセンサ１
は小形で、熱容量が小さく、水分の吸脱着による応答性
も速く設計されているのに対し、センサ１の抵抗変化あ
るいは静電容量変化を電気信号に変換するための回路を
有する初段変換部２がかなり大きいため、結果として、
湿度検出部全体はセンサそのものに対して大きくなり、
湿度変化、湿度変化に対する追従性が悪くなり、物体の
吸着現象を利用してセンサを小形化しているという利点
を充分に生かし切れず、測定誤差を生ずる結果となって
いる。
は小形で、熱容量が小さく、水分の吸脱着による応答性
も速く設計されているのに対し、センサ１の抵抗変化あ
るいは静電容量変化を電気信号に変換するための回路を
有する初段変換部２がかなり大きいため、結果として、
湿度検出部全体はセンサそのものに対して大きくなり、
湿度変化、湿度変化に対する追従性が悪くなり、物体の
吸着現象を利用してセンサを小形化しているという利点
を充分に生かし切れず、測定誤差を生ずる結果となって
いる。
また、高温高湿度環境下では、センサ１と初段変換部２
のシール部分、初段変換部２とコード４のシール部分に
経時的にリークを生じ、故障、破１（ｉに至るなど、信
頼性に問題があった。
のシール部分、初段変換部２とコード４のシール部分に
経時的にリークを生じ、故障、破１（ｉに至るなど、信
頼性に問題があった。
本光明は、センサからの信号伝送を光を用いてｉテうこ
とにより、初段変換をなくし、センサを小型化したこと
の利点を充分に生かし、温度変化、湿度変化に対する追
従性を良くし、また、電気的なリークを根本的になくす
ことにより、小形、軽澁で応答性が良く、耐熱性が高く
、かつ、１言頼性の高い湿度計を提供することを目的と
するものである。
とにより、初段変換をなくし、センサを小型化したこと
の利点を充分に生かし、温度変化、湿度変化に対する追
従性を良くし、また、電気的なリークを根本的になくす
ことにより、小形、軽澁で応答性が良く、耐熱性が高く
、かつ、１言頼性の高い湿度計を提供することを目的と
するものである。
［課題を解決するだめの手段１
本発明は、光ファイバー先端に、水分吸着担体としての
多孔質ガラス部分を形成し、この多孔質ガラス部分の表
面に、金属被覆などによる鏡面部を形成してセンサとし
、測定１ｊｌ境中の湿度に対応して多孔質ガラス内に吸
着された水分量を光ファイバーを通して投射され、多孔
質ガラス内を通り、鏡面部で反射された光の減衰量を測
定することにより、測定環境中の湿度を測定しようとす
るものである。
多孔質ガラス部分を形成し、この多孔質ガラス部分の表
面に、金属被覆などによる鏡面部を形成してセンサとし
、測定１ｊｌ境中の湿度に対応して多孔質ガラス内に吸
着された水分量を光ファイバーを通して投射され、多孔
質ガラス内を通り、鏡面部で反射された光の減衰量を測
定することにより、測定環境中の湿度を測定しようとす
るものである。
ここで、吸着水分量を澗定量を測定するための光を水の
吸収帯を有する赤外線とすることにより、より検出感度
を増すことが出来る。
吸収帯を有する赤外線とすることにより、より検出感度
を増すことが出来る。
さらに、光の赤外線領域のうち２波長を選択し、１波長
を水の吸収帯に設定し、もう１波長を水の非吸収帯に設
定することにより、外乱要素、による影響を排除するこ
とが出来る。
を水の吸収帯に設定し、もう１波長を水の非吸収帯に設
定することにより、外乱要素、による影響を排除するこ
とが出来る。
［作用］
上記のように構成された湿度計では、湿度環境下に設置
されるのが、センサである多孔質ガラス部分と、信号伝
送部である光ファイバーの一部分となる。その結果、湿
度検出部の熱容量はきわめて小さくなり、温度に対する
追従性が良くなり、温度の関数である湿度に対する追従
性も良くなる。
されるのが、センサである多孔質ガラス部分と、信号伝
送部である光ファイバーの一部分となる。その結果、湿
度検出部の熱容量はきわめて小さくなり、温度に対する
追従性が良くなり、温度の関数である湿度に対する追従
性も良くなる。
また、光ファイバーを、水分を吸着しないテフロンで被
覆することにより、湿度測定環境下に置かれた光ファイ
バー表面の水分の、吸脱着による誤差を取り除くことが
できる。
覆することにより、湿度測定環境下に置かれた光ファイ
バー表面の水分の、吸脱着による誤差を取り除くことが
できる。
さらに、光ファイバーを用いて信り伝送を１１うことに
より、湿度測定環境下に電気回路を持ち込まず、電気的
リークによる経時的な故障、破損を根本的に解決し、耐
熱性を向上せしめ、本質安全防爆をも満足するものとな
る。
より、湿度測定環境下に電気回路を持ち込まず、電気的
リークによる経時的な故障、破損を根本的に解決し、耐
熱性を向上せしめ、本質安全防爆をも満足するものとな
る。
［実施例］
実施例について図面を参照して訂２明すると、第１図に
おいて、信号伝送線である光ファイバー７．１０．７０
の先端に、第２図で示す水分吸着担体としての多孔質ガ
ラスのセンサ８を形成し、その端面に金属被覆などによ
る鏡面部９を形成する。
おいて、信号伝送線である光ファイバー７．１０．７０
の先端に、第２図で示す水分吸着担体としての多孔質ガ
ラスのセンサ８を形成し、その端面に金属被覆などによ
る鏡面部９を形成する。
湿度計本体５の、電球などの発光部６から出た光は、レ
ンズ６１、ミラー６２等を介し投光側光ファイバー７を
通って光ファイバー７０の先端の多孔質ガラスのセンサ
８の中に投射され、多孔質ガラス端面の鏡面部って反射
され、受光側光ファイバー１０を通って湿度計本体５に
戻る。
ンズ６１、ミラー６２等を介し投光側光ファイバー７を
通って光ファイバー７０の先端の多孔質ガラスのセンサ
８の中に投射され、多孔質ガラス端面の鏡面部って反射
され、受光側光ファイバー１０を通って湿度計本体５に
戻る。
この時、投射された光の水の吸収帯の波長は、多孔質ガ
ラスのセンサ１の中に吸着された水により吸収され、水
の非吸収帯の波長に対して著しく減衰する。
ラスのセンサ１の中に吸着された水により吸収され、水
の非吸収帯の波長に対して著しく減衰する。
受光側・光ファイバー１０を通って湿度計本体５に戻っ
た光は、モータ１３により回転するセクタ１１上に設け
られた光ファイバー１１ａを通って、第３図の、例えば
３μｍの水の吸収帯波長の光と、例えば１．６μｍの水
の非吸収帯波長の光に分けられ、交互にフォトダイオー
ドなどの受光部１２に照射され、電気信号に変換され、
演算手１段１４でこの２波長についての出力信号の比演
騨などの演樟処理を経て、表示手段１５に湿度の直とし
て表示され、また、信号出力として、他の機器に伝送さ
れる。なお、投光側にセクタ１１を設け、２波長の光を
投光するようにしてもよい。
た光は、モータ１３により回転するセクタ１１上に設け
られた光ファイバー１１ａを通って、第３図の、例えば
３μｍの水の吸収帯波長の光と、例えば１．６μｍの水
の非吸収帯波長の光に分けられ、交互にフォトダイオー
ドなどの受光部１２に照射され、電気信号に変換され、
演算手１段１４でこの２波長についての出力信号の比演
騨などの演樟処理を経て、表示手段１５に湿度の直とし
て表示され、また、信号出力として、他の機器に伝送さ
れる。なお、投光側にセクタ１１を設け、２波長の光を
投光するようにしてもよい。
［発明の効果１
以上のように構成された湿度計では、湿度環境下に３２
’ＩＩされるのが、センナである多孔質ガラス部分と
、信号伝送部である光ファイバーの一部分となる。その
結果、湿度検出部の熱容量はきわめて小さくなり、温度
に対する追従性が良くなり、温度の関数である湿度に対
する追従性も良くなる。
’ＩＩされるのが、センナである多孔質ガラス部分と
、信号伝送部である光ファイバーの一部分となる。その
結果、湿度検出部の熱容量はきわめて小さくなり、温度
に対する追従性が良くなり、温度の関数である湿度に対
する追従性も良くなる。
また、光ファイバーを、水分を吸着しないテフロンでＭ
覆することにより、湿度測定環境下に置かれた光ファイ
バー表面の、水分の吸１１ｉ Ｗによる誤差を取り除く
ことができる。
覆することにより、湿度測定環境下に置かれた光ファイ
バー表面の、水分の吸１１ｉ Ｗによる誤差を取り除く
ことができる。
さらに、光ファイバーを用いて１：号伝送を行うことに
より、湿度測定環境下に電気回路を持ち込まず、電気的
なリークによる経時的な故障、破屓を根本的に解決し、
耐熱性を向上せしめ、本質安全防爆をも満足するものと
なる。
より、湿度測定環境下に電気回路を持ち込まず、電気的
なリークによる経時的な故障、破屓を根本的に解決し、
耐熱性を向上せしめ、本質安全防爆をも満足するものと
なる。
第１図、第２図は本発明の一実施例を示す構成説明図、
第３図は赤外線波長域の水の吸収特性図、第４図は従来
例の説明図である。
第３図は赤外線波長域の水の吸収特性図、第４図は従来
例の説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光ファイバー先端に形成された水分吸着担体として
の多孔質ガラスと、この多孔質ガラスの端面に形成され
た鏡面部と、光ファイバーを通して光を投射する発光部
と、多孔質ガラス端面の鏡面部で反射された光を受ける
受光部と、この受光部の出力から湿度を演算する演算手
段とを備えたことを特徴とする湿度計。 ２、光ファイバーを通して投射する光を、水の吸収帯を
有する赤外線とする請求項１記載の湿度計。 ３、光ファイバーを通して投射する赤外線を、水の吸収
帯の波長と、水の非吸収帯の波長の２波長とする請求項
２記載の湿度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215758A JPH0262936A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 湿度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215758A JPH0262936A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 湿度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262936A true JPH0262936A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16677741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63215758A Pending JPH0262936A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 湿度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0262936A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5752905A (en) * | 1996-07-02 | 1998-05-19 | National Science Council | Automatic tool-changing mechanism |
| US6245003B1 (en) * | 1997-09-12 | 2001-06-12 | Bridgeport Machines Limited | Tool carousel |
| WO2013157217A1 (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | パナソニック株式会社 | 水分量変動検知装置、水分量変動検知方法、真空計及び真空度変動検知方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58208646A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-05 | Yoshio Kano | 土壌等の内部含水比測定方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP63215758A patent/JPH0262936A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58208646A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-05 | Yoshio Kano | 土壌等の内部含水比測定方法およびその装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5752905A (en) * | 1996-07-02 | 1998-05-19 | National Science Council | Automatic tool-changing mechanism |
| US6245003B1 (en) * | 1997-09-12 | 2001-06-12 | Bridgeport Machines Limited | Tool carousel |
| WO2013157217A1 (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | パナソニック株式会社 | 水分量変動検知装置、水分量変動検知方法、真空計及び真空度変動検知方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4271124A (en) | Non-dispersive infrared gas analyzer for testing gases containing water-vapor | |
| US5563707A (en) | Interference enhanced optical sensor for detecting chemical species | |
| US3588496A (en) | Radiation analysis apparatus having an absorption chamber with partially reflective mirror surfaces | |
| US3869613A (en) | Infrared gas analyzers | |
| US6989549B2 (en) | Optical gas sensor | |
| CN106990065B (zh) | 一种用于多地区及多气体测量的非分光式红外气体传感器 | |
| US4371785A (en) | Method and apparatus for detection and analysis of fluids | |
| CN106033054B (zh) | 一种激光温湿度测量装置及方法 | |
| US3364351A (en) | Method and apparatus for detecting and measuring water vapor and oxygen in the ambient atmosphere | |
| JPS6312938A (ja) | ガス分析装置及びガス分析方法 | |
| JPS6217183B2 (ja) | ||
| JPH0262936A (ja) | 湿度計 | |
| CN104880434A (zh) | 复杂环境中弱吸收气体的检测装置及方法 | |
| JPH08247942A (ja) | 赤外線ガス分析計 | |
| CN105319176A (zh) | 一种四系列非分光红外气体传感器 | |
| CN207937352U (zh) | 一种敏感探头及非分光红外气体传感器检测系统 | |
| US3517189A (en) | Infrared gas analyzer wherein the detector comprises two optically spaced thermisters separated by an absorbing gas | |
| CN209182234U (zh) | 一种双通道红外气体传感器 | |
| JP7364293B2 (ja) | 気体と浮遊物質を検出するための光学検出器 | |
| CN117664912A (zh) | 一种激光气体传感器 | |
| US3412599A (en) | Spectral attenuation hygrometer | |
| US7508519B2 (en) | Apparatus for sensing plural gases | |
| CN110031405A (zh) | 一种探测杆中无光纤、光程可调激光管道气体传感器 | |
| CN212083225U (zh) | 一种光纤气体检测装置及光纤传感器 | |
| JPH1183734A (ja) | ガス検知装置及びガス検知方法 |