JPH11108838A - 濁度測定方法および濁度測定器 - Google Patents
濁度測定方法および濁度測定器Info
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- JPH11108838A JPH11108838A JP29034297A JP29034297A JPH11108838A JP H11108838 A JPH11108838 A JP H11108838A JP 29034297 A JP29034297 A JP 29034297A JP 29034297 A JP29034297 A JP 29034297A JP H11108838 A JPH11108838 A JP H11108838A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 散乱光の影響を受けにくくして高精度な濁度
の測定ができる濁度測定器を提供する。 【解決手段】 測定対象物４を透過した光束をフーリエ
変換レンズ５で光検出器６の受光面に集光させ、その集
光面積と前記光検出器６の受光面積とを等しく設定する
ことにより、受光される散乱光量を極減した状態の下に
透過光強度を検出し、その検出値に基づいて前記測定対
象４の濁度を求める。
の測定ができる濁度測定器を提供する。 【解決手段】 測定対象物４を透過した光束をフーリエ
変換レンズ５で光検出器６の受光面に集光させ、その集
光面積と前記光検出器６の受光面積とを等しく設定する
ことにより、受光される散乱光量を極減した状態の下に
透過光強度を検出し、その検出値に基づいて前記測定対
象４の濁度を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は測定対象物の濁度を
測定するための方法および装置に関する。
測定するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液体等のサンプルの濁度を測定す
る方式として、透過光方式がある。この方式は、透過光
の強度が懸濁物の濃度に指数関数的に逆比例する原理を
用いたものであり、図示は省略するが、一般的に、液槽
中のサンプルに光源光を照射させ、その透過光を光検出
器で受光・検出するようにした装置が用いられる。
る方式として、透過光方式がある。この方式は、透過光
の強度が懸濁物の濃度に指数関数的に逆比例する原理を
用いたものであり、図示は省略するが、一般的に、液槽
中のサンプルに光源光を照射させ、その透過光を光検出
器で受光・検出するようにした装置が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の濁度測
定装置では、サンプルを透過した光をそのまま光検出器
で検出していたため、透過光以外にもサンプル中の物質
からの散乱光をも光検出器で検出してしまうため、精度
の高い濁度の測定ができない難点があった。
定装置では、サンプルを透過した光をそのまま光検出器
で検出していたため、透過光以外にもサンプル中の物質
からの散乱光をも光検出器で検出してしまうため、精度
の高い濁度の測定ができない難点があった。
【０００４】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
散乱光の影響を受けにくくして高精度な濁度の測定がで
きる濁度測定方法および濁度測定器を提供することを目
的としている。
散乱光の影響を受けにくくして高精度な濁度の測定がで
きる濁度測定方法および濁度測定器を提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項１に記載の方法の発明では、測定対象物を透
過した光束をフーリエ変換レンズで光検出器の受光面に
集光させ、前記光検出器の受光面積をその集光面積と等
しいか又はそれより小さく設定することにより、受光さ
れる散乱光量を極減した状態の下に透過光強度を検出
し、その検出値に基づいて前記測定対象物の濁度を求め
ることを特徴としている。
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項１に記載の方法の発明では、測定対象物を透
過した光束をフーリエ変換レンズで光検出器の受光面に
集光させ、前記光検出器の受光面積をその集光面積と等
しいか又はそれより小さく設定することにより、受光さ
れる散乱光量を極減した状態の下に透過光強度を検出
し、その検出値に基づいて前記測定対象物の濁度を求め
ることを特徴としている。
【０００６】請求項２に記載の方法の発明では、フーリ
エ変換レンズと光検出器との間に測定対象物を配置し、
その測定対象物を透過した光を前記光検出器の受光面に
集光させ、前記光検出器の受光面積をその集光面積と等
しいか又はそれより小さく設定することにより、受光さ
れる散乱光量を極減した状態の下に透過光強度を検出
し、その検出値に基づいて前記測定対象物の濁度を求め
ることを特徴としている。
エ変換レンズと光検出器との間に測定対象物を配置し、
その測定対象物を透過した光を前記光検出器の受光面に
集光させ、前記光検出器の受光面積をその集光面積と等
しいか又はそれより小さく設定することにより、受光さ
れる散乱光量を極減した状態の下に透過光強度を検出
し、その検出値に基づいて前記測定対象物の濁度を求め
ることを特徴としている。
【０００７】請求項３に記載の発明では、光源と、その
光源から照射される光束の光路に配置される測定対象物
と、その測定対象物を透過した光を集光させるフーリエ
変換レンズと、そのフーリエ変換レンズによって集光さ
れた光を受光する光検出器とを具備し、その光検出器の
受光面積を、前記フーリエ変換レンズによって集光され
る集光面積と等しいか又はそれよりも小さく設定してな
ることを特徴としている。
光源から照射される光束の光路に配置される測定対象物
と、その測定対象物を透過した光を集光させるフーリエ
変換レンズと、そのフーリエ変換レンズによって集光さ
れた光を受光する光検出器とを具備し、その光検出器の
受光面積を、前記フーリエ変換レンズによって集光され
る集光面積と等しいか又はそれよりも小さく設定してな
ることを特徴としている。
【０００８】請求項４に記載の発明では、光源と、その
光源から照射される光束を集光させるフーリエ変換レン
ズと、測定対象物と、その測定対象物を透過した集光さ
れた光を受光する光検出器とを具備し、その光検出器の
受光面積を、前記フーリエ変換レンズによって集光され
る集光面積と等しいか又はそれよりも小さく設定してな
ることを特徴としている。
光源から照射される光束を集光させるフーリエ変換レン
ズと、測定対象物と、その測定対象物を透過した集光さ
れた光を受光する光検出器とを具備し、その光検出器の
受光面積を、前記フーリエ変換レンズによって集光され
る集光面積と等しいか又はそれよりも小さく設定してな
ることを特徴としている。
【０００９】光検出器の受光面積を、フーリエ変換レン
ズによる集光面積と等しいか又はそれより小さくなるよ
うに設定したことにより、散乱光の受光量そのものを極
減することができ、その状態下にて精度の高い光透過率
を求めることができ、散乱光の補償を要することなく濁
度を精度よく求めることができる。なお、測定対象物は
気体、液体、固体のいずれであってもよい。
ズによる集光面積と等しいか又はそれより小さくなるよ
うに設定したことにより、散乱光の受光量そのものを極
減することができ、その状態下にて精度の高い光透過率
を求めることができ、散乱光の補償を要することなく濁
度を精度よく求めることができる。なお、測定対象物は
気体、液体、固体のいずれであってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の濁度測定器の実施
形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は濁度測
定器の基本的な構成を示し、符号１はレーザ光を発生す
る光源（レーザ管）、２はレーザ光を適宜に拡大して幅
の広い光束とするビーム拡大器で、例えば２つの凸レン
ズ（図示省略）の組み合わせ等よりなる。３は例えば液
体試料（以下サンプルという）４が取り入れられるガラ
スセル、５はガラスセル３を透過した平行光束を集光さ
せるためのフーリエ変換レンズ、６はフォトダイオード
よりなる受光素子６１〜６４を設けた光検出器である。
形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は濁度測
定器の基本的な構成を示し、符号１はレーザ光を発生す
る光源（レーザ管）、２はレーザ光を適宜に拡大して幅
の広い光束とするビーム拡大器で、例えば２つの凸レン
ズ（図示省略）の組み合わせ等よりなる。３は例えば液
体試料（以下サンプルという）４が取り入れられるガラ
スセル、５はガラスセル３を透過した平行光束を集光さ
せるためのフーリエ変換レンズ、６はフォトダイオード
よりなる受光素子６１〜６４を設けた光検出器である。
【００１１】その光検出器６２では、その受光面積、す
なわち４つの受光素子６１〜６４の面積を、フーリエ変
換レンズ５によって集光される集光面積ｓ（例えば５０
φμｍ）と等しいか又は小さくなるように設定してい
る。このような設定により、サンプル４中の物質からの
散乱光の受光量そのものを極減することができ、その状
態下で検出した光透過率に基づいて精度の高い濁度を求
めることが可能となる。なお、フーリエ変換レンズ５は
光軸に対する光線の入射角度θ，焦点距離ｆ，像の高さ
ｈとした場合、ｈ＝ｆ・ｓｉｎθの関係式を満たすよう
に設定されたレンズユニットで、平行光を中央に集光さ
せる光学的特性をもつ。
なわち４つの受光素子６１〜６４の面積を、フーリエ変
換レンズ５によって集光される集光面積ｓ（例えば５０
φμｍ）と等しいか又は小さくなるように設定してい
る。このような設定により、サンプル４中の物質からの
散乱光の受光量そのものを極減することができ、その状
態下で検出した光透過率に基づいて精度の高い濁度を求
めることが可能となる。なお、フーリエ変換レンズ５は
光軸に対する光線の入射角度θ，焦点距離ｆ，像の高さ
ｈとした場合、ｈ＝ｆ・ｓｉｎθの関係式を満たすよう
に設定されたレンズユニットで、平行光を中央に集光さ
せる光学的特性をもつ。
【００１２】より詳しく説明すると、図１に示す構成に
て、まず、平行で強い光を発生する光源１としてレーザ
管を用い、濁度の小さい物質でも精度よく測定できるよ
うに、ビーム拡大器２を用いてビーム径を拡げてガラス
セル３に入射させ、そのガラスセル３を透過した光を、
入射光と軸を平行にして配置されたフーリエ変換レンズ
５によって集光させ、上述のように、その集光ビーム径
相当の受光面積を有する光検出器６によって散乱光量を
無視しうる程度に極減して光透過率を精度よく検出する
ことができる。なお、光検出器６の受光面積を設定する
方法として絞りやマスキングを用いてもよい。また、光
源１については点光源を用いてもよく、測定対象物に入
射する際に平行光束であればよい。
て、まず、平行で強い光を発生する光源１としてレーザ
管を用い、濁度の小さい物質でも精度よく測定できるよ
うに、ビーム拡大器２を用いてビーム径を拡げてガラス
セル３に入射させ、そのガラスセル３を透過した光を、
入射光と軸を平行にして配置されたフーリエ変換レンズ
５によって集光させ、上述のように、その集光ビーム径
相当の受光面積を有する光検出器６によって散乱光量を
無視しうる程度に極減して光透過率を精度よく検出する
ことができる。なお、光検出器６の受光面積を設定する
方法として絞りやマスキングを用いてもよい。また、光
源１については点光源を用いてもよく、測定対象物に入
射する際に平行光束であればよい。
【００１３】このような構成により、例えば図２に示す
ようなフローでサンプル４の濁度を高精度に求めること
ができる。まず、サンプル４をガラスセル３に注入しな
い状態にて光軸調整をおこなう（Ｓ１）。その光軸調整
は、光検出器６の４つの受光素子６１〜６４における各
受光強度が全て等しくなるように、フーリエ変換レンズ
５または光検出器６をアクチュエータ（図示省略）によ
って光軸に対して直交する面のＸＹ軸方向に移動させる
ことによりおこなう。なお、光検出器６の受光素子を４
分割しているのはこの光軸調整をおこなうためである
が、本発明は受光素子の構成を特定するものではなく、
少なくともフーリエ変換レンズ５による集光面積ｓと等
しい受光面積を有していればその構成の如何を問わな
い。
ようなフローでサンプル４の濁度を高精度に求めること
ができる。まず、サンプル４をガラスセル３に注入しな
い状態にて光軸調整をおこなう（Ｓ１）。その光軸調整
は、光検出器６の４つの受光素子６１〜６４における各
受光強度が全て等しくなるように、フーリエ変換レンズ
５または光検出器６をアクチュエータ（図示省略）によ
って光軸に対して直交する面のＸＹ軸方向に移動させる
ことによりおこなう。なお、光検出器６の受光素子を４
分割しているのはこの光軸調整をおこなうためである
が、本発明は受光素子の構成を特定するものではなく、
少なくともフーリエ変換レンズ５による集光面積ｓと等
しい受光面積を有していればその構成の如何を問わな
い。
【００１４】次いで、サンプル４をガラスセル３に注入
しない状態のまま透過光の強度、すなわち、光強度Ａの
測定をおこなう（Ｓ２）。その後、サンプル４をガラス
セル３に注入して同様の方法で、光軸調整をおこなう
（Ｓ３）。しかる後、サンプル４を注入した状態にて、
光強度Ｂの測定をおこなう（Ｓ４）。次いで、Ｓ２で求
めた光強度ＡでＳ４で求めた光強度Ｂを割算すると、サ
ンプル４の光透過率を求めることができ、その光透過率
から精度の高い濁度を能率よく算出することができる
（Ｓ５）。
しない状態のまま透過光の強度、すなわち、光強度Ａの
測定をおこなう（Ｓ２）。その後、サンプル４をガラス
セル３に注入して同様の方法で、光軸調整をおこなう
（Ｓ３）。しかる後、サンプル４を注入した状態にて、
光強度Ｂの測定をおこなう（Ｓ４）。次いで、Ｓ２で求
めた光強度ＡでＳ４で求めた光強度Ｂを割算すると、サ
ンプル４の光透過率を求めることができ、その光透過率
から精度の高い濁度を能率よく算出することができる
（Ｓ５）。
【００１５】本発明においては、前述のように、ガラス
セル３内のサンプル４を透過した光のうち入射光と平行
な成分を全て光検出器６に集光させる一方、それ以外の
散乱光等の迷光は光検出器６には入射させないようにす
ると共に、上述のように、光軸調整を併せておこなうこ
とにより、精度の高い光透過率の測定が可能となり、濁
度を精度よく算出することができる。特に、光検出器６
で受光する散乱光量そのものを無視しうる程度に極減し
たことによって、別途、散乱光量の補償をおこなうため
の演算を省くことができるので、濁度演算プログラムの
内容を簡易なものとすることができると共に、周囲条件
等による影響を少なくすることができ、信頼性の高い測
定値を得ることができる。なお、本発明は測定方法を図
２のフローに特定するものではなく、適宜に選択されて
よいのはいうまでもない。
セル３内のサンプル４を透過した光のうち入射光と平行
な成分を全て光検出器６に集光させる一方、それ以外の
散乱光等の迷光は光検出器６には入射させないようにす
ると共に、上述のように、光軸調整を併せておこなうこ
とにより、精度の高い光透過率の測定が可能となり、濁
度を精度よく算出することができる。特に、光検出器６
で受光する散乱光量そのものを無視しうる程度に極減し
たことによって、別途、散乱光量の補償をおこなうため
の演算を省くことができるので、濁度演算プログラムの
内容を簡易なものとすることができると共に、周囲条件
等による影響を少なくすることができ、信頼性の高い測
定値を得ることができる。なお、本発明は測定方法を図
２のフローに特定するものではなく、適宜に選択されて
よいのはいうまでもない。
【００１６】図３は異なる実施形態を示し、この場合、
フーリエ変換レンズ５と光検出器６との間にガラスセル
３を配置し、そのガラスセル３を透過した光を光検出器
６の受光素子（図１参照）に集光させるように構成し、
その集光面積ｓ（図１参照）と、受光素子の受光面積を
等しく設定している。このように、内部のレイアウトに
自由度を持たせることによって、濁度測定器の設計条件
に対処しやすくなる。なお、測定方法については前実施
形態と同様のフローでおこなうことができる。
フーリエ変換レンズ５と光検出器６との間にガラスセル
３を配置し、そのガラスセル３を透過した光を光検出器
６の受光素子（図１参照）に集光させるように構成し、
その集光面積ｓ（図１参照）と、受光素子の受光面積を
等しく設定している。このように、内部のレイアウトに
自由度を持たせることによって、濁度測定器の設計条件
に対処しやすくなる。なお、測定方法については前実施
形態と同様のフローでおこなうことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または請
求項３に記載の発明によれば、測定対象物を透過した光
束をフーリエ変換レンズで光検出器の受光面に集光さ
せ、その集光面積に対して前記光検出器の受光面積を等
しいか又はそれより小さく設定するので、散乱光の受光
量そのものを無視できる程度に極減することができ、サ
ンプルの光透過率を高精度に求めることができ、その光
透過率に基づいて濁度を精度よく算出することができ
る。
求項３に記載の発明によれば、測定対象物を透過した光
束をフーリエ変換レンズで光検出器の受光面に集光さ
せ、その集光面積に対して前記光検出器の受光面積を等
しいか又はそれより小さく設定するので、散乱光の受光
量そのものを無視できる程度に極減することができ、サ
ンプルの光透過率を高精度に求めることができ、その光
透過率に基づいて濁度を精度よく算出することができ
る。
【００１８】請求項２または請求項４に記載の発明によ
れば、フーリエ変換レンズと光検出器との間に測定対象
物を配置し、その測定対象物を透過した光を前記光検出
器の受光面に集光させ、その集光面積に対して前記光検
出器の受光面積を等しいか又はそれより小さく設定する
ので、この場合にも、請求項１または請求項３の発明と
同様に高精度に濁度を求めることができる。
れば、フーリエ変換レンズと光検出器との間に測定対象
物を配置し、その測定対象物を透過した光を前記光検出
器の受光面に集光させ、その集光面積に対して前記光検
出器の受光面積を等しいか又はそれより小さく設定する
ので、この場合にも、請求項１または請求項３の発明と
同様に高精度に濁度を求めることができる。
【図１】本発明の濁度測定器の一実施形態を示す模式的
な構成図である。
な構成図である。
【図２】同測定方法を説明するためのフローチャートで
ある。
ある。
【図３】同異なる実施形態を示す模式的な構成図であ
る。
る。
【符号の説明】 ４…測定対象物（サンプル）、５…フーリエ変換レン
ズ、６…光検出器、ｓ…集光面積。
ズ、６…光検出器、ｓ…集光面積。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 清 静岡県三島市加茂71−11 (72)発明者 昼田 了 静岡県駿東郡長泉町竹原43−１ ダイヤパ レス竹原402号
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象物を透過した光束をフーリエ変
換レンズで光検出器の受光面に集光させ、前記光検出器
の受光面積をその集光面積と等しいか又はそれより小さ
く設定することにより、受光される散乱光量を極減した
状態の下に透過光強度を検出し、その検出値に基づいて
前記測定対象物の濁度を求めることを特徴とする濁度測
定方法。 - 【請求項２】 フーリエ変換レンズと光検出器との間に
測定対象物を配置し、その測定対象物を透過した光を前
記光検出器の受光面に集光させ、前記光検出器の受光面
積をその集光面積と等しいか又はそれより小さく設定す
ることにより、受光される散乱光量を極減した状態の下
に透過光強度を検出し、その検出値に基づいて前記測定
対象物の濁度を求めることを特徴とする濁度測定方法。 - 【請求項３】 光源と、その光源から照射される光束の
光路に配置される測定対象物と、その測定対象物を透過
した光を集光させるフーリエ変換レンズと、そのフーリ
エ変換レンズによって集光された光を受光する光検出器
とを具備し、その光検出器の受光面積を、前記フーリエ
変換レンズによって集光される集光面積と等しいか又は
それよりも小さく設定してなることを特徴とする濁度測
定器。 - 【請求項４】 光源と、その光源から照射される光束を
集光させるフーリエ変換レンズと、測定対象物と、その
測定対象物を透過した集光された光を受光する光検出器
とを具備し、その光検出器の受光面積を、前記フーリエ
変換レンズによって集光される集光面積と等しいか又は
それよりも小さく設定してなることを特徴とする濁度測
定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29034297A JPH11108838A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 濁度測定方法および濁度測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29034297A JPH11108838A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 濁度測定方法および濁度測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108838A true JPH11108838A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17754818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29034297A Pending JPH11108838A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 濁度測定方法および濁度測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11108838A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015000376A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 東ソー株式会社 | 重金属処理剤の必要量決定装置 |
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-
1997
- 1997-10-06 JP JP29034297A patent/JPH11108838A/ja active Pending
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