JPH0263184B2 - - Google Patents
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- JPH0263184B2 JPH0263184B2 JP20726885A JP20726885A JPH0263184B2 JP H0263184 B2 JPH0263184 B2 JP H0263184B2 JP 20726885 A JP20726885 A JP 20726885A JP 20726885 A JP20726885 A JP 20726885A JP H0263184 B2 JPH0263184 B2 JP H0263184B2
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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
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
- G01N21/532—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke with measurement of scattering and transmission
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、基本的な濁度検出方式である透過
光・散乱光比較検出方式に蛍光物質及び光フアイ
バを用いて、海水中などの濁りを操作性よく連続
して測定し得る水中の濁度測定方法に関するもの
である。
光・散乱光比較検出方式に蛍光物質及び光フアイ
バを用いて、海水中などの濁りを操作性よく連続
して測定し得る水中の濁度測定方法に関するもの
である。
［従来の技術］
従来、水中の濁度を測定するために一般的に行
われている連続測定方法としては、 (1) 透過光測定方法 (2) 散乱光測定方法 （前方、後方、横方向受光など） (3) リング状検出器利用の透過光・散乱光比較検
出方法 (4) ２受光器付属の積分球を用いる透過光・散乱
光検出方法 (5) 表面散乱光検出方法 などが知られている（たとえば、荒木、高橋著：
「水質汚濁の自動分析」、化学同人、P169〜P184
参照）。しかし、これらの方法は、いづれも、照
射光源部、液槽部（あるいはフローセル）及び受
光部などをほぼ一体として構成し、これらに加え
て増幅器、制御回路、電源などの電子器材も同時
に組み込むため、装置の小型化や、遠隔操作がか
なり困難である。さらに海洋観測などにおける連
続測定に利用するには、耐水性、耐腐食性、信号
伝送の信頼性などを一層高めることが重要である
のに対し、器材の堅牢さとその作動の確実性の面
でも難点がある。
われている連続測定方法としては、 (1) 透過光測定方法 (2) 散乱光測定方法 （前方、後方、横方向受光など） (3) リング状検出器利用の透過光・散乱光比較検
出方法 (4) ２受光器付属の積分球を用いる透過光・散乱
光検出方法 (5) 表面散乱光検出方法 などが知られている（たとえば、荒木、高橋著：
「水質汚濁の自動分析」、化学同人、P169〜P184
参照）。しかし、これらの方法は、いづれも、照
射光源部、液槽部（あるいはフローセル）及び受
光部などをほぼ一体として構成し、これらに加え
て増幅器、制御回路、電源などの電子器材も同時
に組み込むため、装置の小型化や、遠隔操作がか
なり困難である。さらに海洋観測などにおける連
続測定に利用するには、耐水性、耐腐食性、信号
伝送の信頼性などを一層高めることが重要である
のに対し、器材の堅牢さとその作動の確実性の面
でも難点がある。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、上述の欠点に鑑みてなされたもので
あり、空中から単色変調光を光フアイバによつて
濁りのある水中に照射し、その濁度情報である散
乱光及び透過光を、直接水中で受光して測定せず
に、光フアイバによつて水中の濁度情報を空中で
操作性よくかつ正確に検出する濁度測定方法を提
供することを目的とする。
あり、空中から単色変調光を光フアイバによつて
濁りのある水中に照射し、その濁度情報である散
乱光及び透過光を、直接水中で受光して測定せず
に、光フアイバによつて水中の濁度情報を空中で
操作性よくかつ正確に検出する濁度測定方法を提
供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明は、
単色変調光をほぼ平行光にして濁りのある水中な
どに照射し、その水中からの出射光を積分球に導
き、平行光の光軸にほぼ平行な透過光を、積分球
に配置した蛍光物質に照射することによつて生ず
る蛍光を透過光成分とし、また平行光の光軸とは
ずれて通過する光を散乱光成分として、透過光成
分および散乱光成分の双方を積分球で集め、積分
球で集めた透過および散乱光成分の双方を同一光
路を経て受光部へ導き、受光部において元の散乱
光と透過光に対応する２波長域に分離しそれら分
離された光を２波長域にそれぞれ対応する２つの
受光器に入射させ、これら受光器の各出力を照射
光を変調信号と同期して測定し、両出力の比を水
中の濁りとすることを特徴とする。
単色変調光をほぼ平行光にして濁りのある水中な
どに照射し、その水中からの出射光を積分球に導
き、平行光の光軸にほぼ平行な透過光を、積分球
に配置した蛍光物質に照射することによつて生ず
る蛍光を透過光成分とし、また平行光の光軸とは
ずれて通過する光を散乱光成分として、透過光成
分および散乱光成分の双方を積分球で集め、積分
球で集めた透過および散乱光成分の双方を同一光
路を経て受光部へ導き、受光部において元の散乱
光と透過光に対応する２波長域に分離しそれら分
離された光を２波長域にそれぞれ対応する２つの
受光器に入射させ、これら受光器の各出力を照射
光を変調信号と同期して測定し、両出力の比を水
中の濁りとすることを特徴とする。
［作用］
本発明によれば、濁りのある水中を通過する平
行光の透過光を蛍光物質によつて照射光と異なる
波長の蛍光に変換することにより、水中の濁度情
報である透過光と散乱光の両成分を１本の光フア
イバの伝送光路で取り出して分離することができ
るので、次のような利点と効果を有する。透過光
と散乱光の両成分が同一伝送光路でかつ両者の比
を測定するので伝送光路の屈曲などによる濁度測
定精度への影響が少ない。水中では電気的器材等
を全く用いないので、耐水性および耐腐食性が向
上する。光変調光を容易に使用できるので、水中
の背景光などの影響を補償して測定を行うことが
できる。遠隔的測定操作や連続的測定が容易にな
る。
行光の透過光を蛍光物質によつて照射光と異なる
波長の蛍光に変換することにより、水中の濁度情
報である透過光と散乱光の両成分を１本の光フア
イバの伝送光路で取り出して分離することができ
るので、次のような利点と効果を有する。透過光
と散乱光の両成分が同一伝送光路でかつ両者の比
を測定するので伝送光路の屈曲などによる濁度測
定精度への影響が少ない。水中では電気的器材等
を全く用いないので、耐水性および耐腐食性が向
上する。光変調光を容易に使用できるので、水中
の背景光などの影響を補償して測定を行うことが
できる。遠隔的測定操作や連続的測定が容易にな
る。
［実施例］
以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の構成を示し、同図
において、１は単色光源、例えばHeNeレーザ光
源である。２は単色光源１から出射した光を周期
的に変調するための、たとえば回転チヨツパを用
いた光変調器である。３は濁りのある水中に光変
調器２からのレーザ光を導くための単心光フアイ
バである。４は光フアイバ３からの出射光を平行
光にするためのコリメータレンズである。６は水
中Ｗの濁りによつて生ずる散乱光、および透過光
を集める小型積分球である。７は積分球６におけ
る透過光の波長を変換するための蛍光物質であ
る。８は照射光と同一波長の散乱光、および蛍光
物質７によつて波長変換した透過光の両方を受光
部９へ導くようにその一端を積分球に取りつけた
多心光フアイバである。
において、１は単色光源、例えばHeNeレーザ光
源である。２は単色光源１から出射した光を周期
的に変調するための、たとえば回転チヨツパを用
いた光変調器である。３は濁りのある水中に光変
調器２からのレーザ光を導くための単心光フアイ
バである。４は光フアイバ３からの出射光を平行
光にするためのコリメータレンズである。６は水
中Ｗの濁りによつて生ずる散乱光、および透過光
を集める小型積分球である。７は積分球６におけ
る透過光の波長を変換するための蛍光物質であ
る。８は照射光と同一波長の散乱光、および蛍光
物質７によつて波長変換した透過光の両方を受光
部９へ導くようにその一端を積分球に取りつけた
多心光フアイバである。
ここで、蛍光物質７は、発光性の微生物の存在
する海水中などの光学的特性を配慮し、第２図に
示すように、できるだけ長波長側に励起スペクト
ルの極大値を有するような有機化合物の蛍光色素
“LD−700”などをエチレングリコールを溶媒に
して構成されたものである。この様な蛍光物質７
の励起単色光には、一般によく利用されている
HeNeレーザ光（波長632.8nｍ）が有効である。
する海水中などの光学的特性を配慮し、第２図に
示すように、できるだけ長波長側に励起スペクト
ルの極大値を有するような有機化合物の蛍光色素
“LD−700”などをエチレングリコールを溶媒に
して構成されたものである。この様な蛍光物質７
の励起単色光には、一般によく利用されている
HeNeレーザ光（波長632.8nｍ）が有効である。
受光部９は、たとえば第３図に示すように構成
できる。第３図において、１０は多心光フアイバ
８からの出射光を２つの受光器に分配するための
キユーブビームスプリツタである。１１は蛍光物
質７からの全蛍光を透過する蛍光波長透過用フイ
ルタ、１２はフイルタ１１の後方に配置され、蛍
光波長に変換された透過光成分を測定するための
受光器である。１３は照射光と同一波長の散乱光
を透過する単色光照射波長透過用フイルタ、１４
はフイルタ１３の後方に配置され、散乱光成分を
測定するための受光器である。
できる。第３図において、１０は多心光フアイバ
８からの出射光を２つの受光器に分配するための
キユーブビームスプリツタである。１１は蛍光物
質７からの全蛍光を透過する蛍光波長透過用フイ
ルタ、１２はフイルタ１１の後方に配置され、蛍
光波長に変換された透過光成分を測定するための
受光器である。１３は照射光と同一波長の散乱光
を透過する単色光照射波長透過用フイルタ、１４
はフイルタ１３の後方に配置され、散乱光成分を
測定するための受光器である。
ここで、まず、単色光源１からの出射光は光変
調器２によつて変調され、その変調光はレンズ５
から単心光フアイバ３を通つてコリメータレンズ
４で平行光となり、水中Ｗに照射される。水中Ｗ
を通過した平行光の透過光成分は、小型積分球６
の球壁に設置されている蛍光物質７を励起し、照
射光の波長とは異なる蛍光に変換される。他方、
水中Ｗを通過し、平行光の光軸からはずれるが、
照射光と同一波長の光は散乱光成分として、蛍光
波長の透過成分とともに小型積球６で集められ、
多心光フアイバ８に導かれる。この光フアイバ８
によつて、すなわち同一伝送光路を経て両成分光
を受光部９へ導く。この受光部９では、第３図の
構成によつて、多心光フアイバ８からの出射光を
透過成分測定用受光器１２、および散乱光成分測
定用受光部１４へキユーブビームスプリツタ１０
によつて分離し、元の散乱光と透過光成分とに比
例する２つの受光器出力を、照射単色変調光と同
期測定して、その出力比を求める。すなわち、こ
の出力比に対応する水中の濁度は、前述したと同
様な測定を種々のレベルの濁度標準で行つて求め
たその“出力比−濁濁度”の関係を示す検量曲線
から容易に得られる。
調器２によつて変調され、その変調光はレンズ５
から単心光フアイバ３を通つてコリメータレンズ
４で平行光となり、水中Ｗに照射される。水中Ｗ
を通過した平行光の透過光成分は、小型積分球６
の球壁に設置されている蛍光物質７を励起し、照
射光の波長とは異なる蛍光に変換される。他方、
水中Ｗを通過し、平行光の光軸からはずれるが、
照射光と同一波長の光は散乱光成分として、蛍光
波長の透過成分とともに小型積球６で集められ、
多心光フアイバ８に導かれる。この光フアイバ８
によつて、すなわち同一伝送光路を経て両成分光
を受光部９へ導く。この受光部９では、第３図の
構成によつて、多心光フアイバ８からの出射光を
透過成分測定用受光器１２、および散乱光成分測
定用受光部１４へキユーブビームスプリツタ１０
によつて分離し、元の散乱光と透過光成分とに比
例する２つの受光器出力を、照射単色変調光と同
期測定して、その出力比を求める。すなわち、こ
の出力比に対応する水中の濁度は、前述したと同
様な測定を種々のレベルの濁度標準で行つて求め
たその“出力比−濁濁度”の関係を示す検量曲線
から容易に得られる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、濁りの
ある水中を通過する平行光の透過光を蛍光物質に
よつて照射光と異なる波長の蛍光に変換すること
により、水中の濁度情報である透過光と散乱光の
両成分を１本の光フアイバの伝送光路で取り出し
て分離することができるので、次のような利点と
効果を有する。
ある水中を通過する平行光の透過光を蛍光物質に
よつて照射光と異なる波長の蛍光に変換すること
により、水中の濁度情報である透過光と散乱光の
両成分を１本の光フアイバの伝送光路で取り出し
て分離することができるので、次のような利点と
効果を有する。
(a) 透過光と散乱光の両成分が同一伝送光路でか
つ両者の比を測定するので伝送光路の屈曲など
による濁度測定精度への影響が少ない。
つ両者の比を測定するので伝送光路の屈曲など
による濁度測定精度への影響が少ない。
(b) 水中では電気的器材等を全く用いないので、
耐水性および耐腐食性が向上する。
耐水性および耐腐食性が向上する。
(c) 光変調光を容易に使用できるので、水中の背
景光などの影響を補償して測定を行うことがで
きる。
景光などの影響を補償して測定を行うことがで
きる。
(d) 遠隔的測定操作や連続的測定が容易になる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す略図、
第２図は本発明に使用し得る蛍光物質の励起スペ
クトルと蛍光スペクトルを示す図、第３図は第１
図の受光部９の構成の具体例をより詳細に示す図
である。 １……単色光源、２……光変調器、３……単心
光フアイバ、４……コリメータレンズ、５……集
光レンズ、６……小型積分球、７……蛍光物質、
８……多心光フアイバ、９……受光部、１０……
キユーブビームスプリツタ、１１……蛍光波長透
過用フイルタ、１２……透過光成分測定用受光
器、１３……単色光照射波長透過用フイルタ、１
４……散乱光成分測定用受光器、Ｗ……濁りのあ
る水中。
第２図は本発明に使用し得る蛍光物質の励起スペ
クトルと蛍光スペクトルを示す図、第３図は第１
図の受光部９の構成の具体例をより詳細に示す図
である。 １……単色光源、２……光変調器、３……単心
光フアイバ、４……コリメータレンズ、５……集
光レンズ、６……小型積分球、７……蛍光物質、
８……多心光フアイバ、９……受光部、１０……
キユーブビームスプリツタ、１１……蛍光波長透
過用フイルタ、１２……透過光成分測定用受光
器、１３……単色光照射波長透過用フイルタ、１
４……散乱光成分測定用受光器、Ｗ……濁りのあ
る水中。
Claims (1)
- １ 単色変調光をほぼ平行光にして濁りのある水
中などに照射し、その水中からの出射光を積分球
に導き、前記平行光の光軸にほぼ平行な透過光
を、前記積分球に配置した蛍光物質に照射するこ
とによつて生ずる蛍光を透過光成分とし、また前
記平行光の光軸とはずれて通過する光を散乱光成
分として、前記透過光成分および前記散乱光成分
の双方を前記積分球で集め、当該積分球で集めた
前記透過および散乱光成分の双方を同一光路を経
て受光部へ導き、該受光部において元の散乱光と
透過光に対応する２波長域に分離しそれら分離さ
れた光を前記２波長域にそれぞれ対応する２つの
受光器に入射させ、これら受光器の各出力を照射
光の変調信号と同期して測定し、両出力の比を前
記水中の濁りとすることを特徴とする濁度測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20726885A JPS6266142A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 濁度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20726885A JPS6266142A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 濁度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266142A JPS6266142A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0263184B2 true JPH0263184B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=16536979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20726885A Granted JPS6266142A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 濁度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266142A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002061402A1 (fr) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Anritsu Corporation | Detecteur de gaz du type a diffraction spectrale a absorption laser, et procede de detection de gaz par diffraction spectrale a absorption laser |
| JP4834242B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2011-12-14 | オリンパス株式会社 | 蛍光読み取り装置 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP20726885A patent/JPS6266142A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266142A (ja) | 1987-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |