(57)【要約】【課題】液体が送液される送液管内の液体濃度を送液管外部から安定して計測する。【解決手段】液体が送液される送液管１４，１６と、送液管１４，１６の途中に設けられた光透過部１５と、光透過部１５に測定光を照射する投光部９，２２と、光透過部１５を通過した測定光を受光する受光部１０，２３と、光透過部１５に光が照射される位置及び光透過部１５を通過した光を受光部２３によって受光する位置である測定位置３２が光透過部１５に沿って移動するように投光部９，２２及び受光部１０，２３を移動可能に支持する支持部材３１と、測定位置３２が光透過部１５の所定領域内で移動するように支持部材３１を移動させる測定位置移動機構２と、複数の測定位置３２に光受光部１０，２３が受光した光強度データを取得し、それらの複数の受光強度に基づいて送液管１４，１６を流れる液体の濃度を算出するデータ処理部と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が送液される送液管と、
前記送液管の途中に設けられた光透過部と、
前記光透過部に測定光を照射する投光部と、
前記光透過部を通過した測定光を受光する受光部と、
前記光透過部に光が照射される位置及び前記光透過部を通過した光を前記受光部によって受光する位置である測定位置が前記光透過部に沿って移動するように前記投光部及び受光部を移動可能に支持する支持部材と、
前記測定位置が前記光透過部の所定領域内で移動するように前記支持部材を移動させる測定位置移動機構と、
複数の前記測定位置で前記光受光部が受光した光強度データを取得し、それらの複数の前記光強度データに基づいて前記送液管を流れる液体の濃度を算出するデータ処理部と、
を備えた液体濃度計。
【請求項２】
前記支持部材は前記光透過部の表面に接触しながら移動する接触部を備えている請求項１に記載の液体濃度計。
【請求項３】
液体が送液される送液管と、
前記送液管の途中に設けられた光透過部と、
前記光透過部に測定光を照射する投光部と、
前記光透過部を通過した測定光を受光する受光部と、
前記光透過部に光が照射される位置及び前記光透過部を通過した光を前記受光部によって受光する位置である測定位置が前記光透過部に沿って移動するように前記投光部及び受光部を移動可能に支持する支持部材と、
前記測定位置が前記光透過部の所定領域内で移動するように前記支持部材を移動させる測定位置移動機構と、
前記光受光部が受光した光強度データを取得し、前記光強度データに基づいて前記送液管を流れる液体の濃度を算出するデータ処理部と、を備え、
前記支持部材は前記光透過部の表面に接触しながら移動する接触部を備えている液体濃度計。
【請求項４】
前記光透過部はチューブ状のものであり、
前記接触部は、前記光透過部の周囲を覆い、前記光透過部のチューブ軸に対して平行に移動するシリンダー部によって構成されている請求項２又は３に記載の液体濃度計。
【請求項５】
前記接触部はフッ素系樹脂によって形成されている請求項２から４のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項６】
前記データ処理部は、前記測定位置移動機構が前記測定位置を移動させている間に間欠的に前記光受光部が受光した光強度データを取得する請求項１から５のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項７】
前記測定位置移動機構は、前記光透過部への光照射軸に対して垂直方向の軸に沿った方向で前記測定位置を移動させる請求項１から６のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項８】
前記光透過部はチューブ状のものであり、前記測定位置移動機構は前記光透過部のチューブ軸に沿った方向に前記測定位置を移動させる請求項７に記載の液体濃度計。
【請求項９】
前記光透過部はチューブ状のものであり、前記測定位置移動機構は前記光透過部のチューブの周方向に前記測定位置を移動させる請求項７に記載の液体濃度計。
【請求項１０】
前記データ処理部は、複数の測定位置における前記光強度データのうち、予め定めた一定範囲を超えた異常光強度データを除去する請求項１から９のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項１１】
前記データ処理部は、複数の測定位置における前記光強度データ又は前記光強度データに基づいて算出した液体濃度データを平均化する請求項１から１０のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項１２】
前記測定位置移動機構は、エアー駆動によるアクチュエータによって構成されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項１３】
前記測定位置移動機構は、前記支持部材の一部分又は全部分を収容する空間と、前記支持部材を挟んで前記空間に接続された２つのエアー駆動用パイプを備え、一方の前記エアー駆動用パイプから前記空間内にエアーを送り込み、他方の前記エアー駆動用パイプから前記空間内のエアーを排出する動作とその動作と逆の動作を繰り返すことにより前記空間内で前記支持部材の一部分又は全部分を移動させることによって前記測定位置を移動させる請求項１２に記載の液体濃度計。
【請求項１４】
前記投光部は一端面が前記光透過部の近傍に設けられた投光側光ファイバーを備え、
前記受光部は一端面が前記光透過部に設けられた受光側光ファイバーを備え、
前記測定位置移動機構は、前記投光側光ファイバーの一端面及び前記受光側光ファイバーの一端面を前記光透過部に対して移動させることによって前記測定位置を移動させる請求項１から１３のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【請求項１５】
前記光透過部はチューブ状のものであり、前記光透過部への光照射軸は前記光透過部のチューブ軸と交わっている請求項１から１４のいずれか一項に記載の液体濃度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体濃度計に関し、特に、液体が送液される送液管に設けられた光透過部に光を照射するための投光部と、光透過部を通過した光を受光するための受光部と、その受光部が受光した光の強度に基づいて液体の濃度を算出するデータ処理部を備えた液体濃度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体が送液されるチューブ内の液体の濃度を測定する技術として、光学的に液体の濃度を測定する液体濃度計が知られている（例えば特許文献１，２を参照）。このような液体濃度計では、チューブ内の液をそのまま計るのはチューブの形状変化の問題があるために、セルと呼ばれるガラス製の光透過部がチューブに挿入されるのが一般的である。ただし、チューブ自体が光透過部を構成することもある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４５３８号公報
【特許文献２】特許３２９０９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体濃度計において、セル又はチューブに対して光を投光及び受光してセル又はチューブ内の液体濃度を測定する場合、
１）セル又はチューブの汚れによる測定誤差、
２）セル又はチューブ内の気泡の付着による測定誤差、
３）チューブの形状変化による測定誤差
がある。
特許文献１に開示された液体濃度計では、セル内部への気泡の付着の問題を回避するために、複雑な形状のセルを提案している。
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された液体濃度計のどの形態も完全に効果のあるものはなく、気泡の付着による測定誤差が避けられない。また、セル内に球状体や抵抗部などを設けることは、その素材からの汚染や配管抵抗の増加を招くために、配管の品質を向上させることに反する。
そこで本発明は、液体が送液される送液管内の液体濃度を送液管外部から安定して計測することができる液体濃度計を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる液体濃度計は、液体が送液される送液管と、上記送液管の途中に設けられた光透過部と、上記光透過部に測定光を照射する投光部と、上記光透過部を通過した測定光を受光する受光部と、上記光透過部に光が照射される位置及び上記光透過部を通過した光を上記受光部によって受光する位置である測定位置が上記光透過部に沿って移動するように上記投光部及び受光部を移動可能に支持する支持部材と、上記測定位置が上記光透過部の所定領域内で移動するように上記支持部材を移動させる測定位置移動機構と、複数の上記測定位置で上記光受光部が受光した光強度データを取得し、それらの複数の上記光強度データに基づいて上記送液管を流れる液体の濃度を算出するデータ処理部と、を備えたものである。
【０００７】
上記本発明の液体濃度計において、上記支持部材は上記光透過部の表面に接触しながら移動する接触部を備えている例を挙げることができる。
【０００８】
本発明にかかる液体濃度計の他の態様は、液体が送液される送液管と、上記送液管の途中に設けられた光透過部と、上記光透過部に測定光を照射する投光部と、上記光透過部を通過した測定光を受光する受光部と、上記光透過部に光が照射される位置及び上記光透過部を通過した光を上記受光部によって受光する位置である測定位置が上記光透過部に沿って移動するように上記投光部及び受光部を移動可能に支持する支持部材と、上記測定位置が上記光透過部の所定領域内で移動するように上記支持部材を移動させる測定位置移動機構と、上記光受光部が受光した光強度データを取得し、上記光強度データに基づいて上記送液管を流れる液体の濃度を算出するデータ処理部と、を備え、上記支持部材は上記光透過部の表面に接触しながら移動する接触部を備えている液体濃度計。
【０００９】
上記支持部材が上記接触部を備えている態様の本発明の液体濃度計において、上記光透過部がチューブ状のものである場合、上記接触部は、上記光透過部の周囲を覆い、上記光透過部のチューブ軸に対して平行に移動するシリンダー部によって構成されているものを挙げることができる。
また、上記接触部はフッ素系樹脂によって形成されている例を挙げることができる。
【００１０】
本発明の液体濃度計において、上記データ処理部は、上記測定位置移動機構が上記測定位置を移動させている間に間欠的に上記光受光部が受光した光強度データを取得する例を挙げることができる。
【００１１】
また、本発明の液体濃度計において、上記測定位置移動機構は、上記光透過部への光照射軸に対して垂直方向の軸に沿った方向で上記測定位置を移動させる例を挙げることができる。
そして、上記光透過部がチューブ状のものである場合、上記測定位置移動機構は、上記光透過部のチューブ軸に沿った方向で上記測定位置を移動させるようにしてもよいし、上記光透過部のチューブ軸に対して回転する方向で上記測定位置を移動させるようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の液体濃度計において、上記データ処理部は、複数の測定位置における上記光強度データのうち、予め定めた一定範囲を超えた異常光強度データを除去するようにしてもよい。
ここで、異常光強度データとして、例えば正常なときの光強度データと比較して１％以上の差があるものを挙げることができる。正常なときの光強度データと比較して１％以上の差がある光強度データは、明らかに汚れや気泡の付着などに起因する測定誤差である考えられる。また、測定対象の液体濃度が安定しており、光透過部の形状も安定している場合は、上記１％以上の条件をさらに低い条件にしてもよい。例えば正常なときの光強度データと比較して０.１％以上の差があるものを異常光強度データと判定してもよい。この判定条件は、過去の測定データ列のばらつきの統計から分散値又は標準偏差を求め、それの係数倍したものを用いてもよい。
また、上記データ処理部は、複数の測定位置における上記光強度データ又は上記光強度データに基づいて算出した液体濃度データを平均化するようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明の液体濃度計において、上記測定位置移動機構は、エアー駆動によるアクチュエータによって構成されている例を挙げることができる。ただし、測定位置移動機構は、エアー駆動によるアクチュエータに限定されるものではなく、他の機械的構造であってもよい。測定位置移動機構の他の例として、例えばステッピングモータ内臓のスライダーを挙げることができる。
【００１４】
エアー駆動によるアクチュエータの一例として、上記測定位置移動機構は、上記支持部材の一部分又は全部分を収容する空間と、上記支持部材を挟んで上記空間に接続された２つのエアー駆動用パイプを備え、一方の上記エアー駆動用パイプから上記空間内にエアーを送り込み、他方の上記エアー駆動用パイプから上記空間内のエアーを排出する動作とその動作と逆の動作を繰り返すことにより上記空間内で上記支持部材の一部分又は全部分を移動させることによって上記測定位置を移動させるものを挙げることができる。
【００１５】
また、本発明の液体濃度計において、上記投光部は一端面が上記光透過部の近傍に設けられた投光側光ファイバーを備え、上記受光部は一端面が上記光透過部に設けられた受光側光ファイバーを備え、上記測定位置移動機構は、上記投光側光ファイバーの一端面及び上記受光側光ファイバーの一端面を上記光透過部に対して移動させることによって上記測定位置を移動させる例を挙げることができる。
【００１６】
また、本発明の液体濃度計において、上記光透過部はチューブ状のものであり、上記光透過部への光照射軸は上記光透過部のチューブ軸と交わっている例を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液体濃度計は、液体が送液される送液管と、送液管の途中に設けられた光透過部と、光透過部に測定光を照射する投光部と、光透過部を通過した測定光を受光する受光部と、光透過部に光が照射される位置及び光透過部を通過した光を受光部によって受光する位置である測定位置が光透過部に沿って移動するように投光部及び受光部を移動可能に支持する支持部材と、測定位置が光透過部の所定領域内で移動するように支持部材を移動させる測定位置移動機構と、複数の測定位置で光受光部が受光した光強度データを取得し、それらの複数の光強度データに基づいて送液管を流れる液体の濃度を算出するデータ処理部と、を備えている。
本発明の液体濃度計によれば、光透過部の所定範囲内で測定位置を移動させることができるので、光透過部の一部分においてがあっても、汚れや気泡の付着のない測定位置での光強度データに基づいて測定を行なうことにより安定した液体濃度測定を行なうことができる。
さらに、データ処理部は複数の測定位置で光受光部が受光した光強度データを取得するので、光透過部の一部分において汚れや気泡の付着があっても、測定位置と受光部が受光した光強度に基づいて汚れや気泡の付着による異常データを判別することが可能になる。そして異常データを除去することによって、誤差の少ない安定した液体濃度測定が可能となる。
【００１８】
本発明の液体濃度計の他の態様では、支持部材は光透過部の表面に接触しながら移動する接触部を備えているようにした。この態様によれば、接触部が光透過部の表面に接触しながら移動するので、透過部表面を清浄化することができる。例えば、光透過部が多孔質材料によって形成されている場合、光透過部内を送液される液体の成分の一部が光透過部表面に染み出てくることがある。この場合、光透過部の表面に接触しながら移動する接触部を備えていれば、光透過部表面に染み出た液体成分を測定位置から除去することができる。また、接触部としてフッ素系樹脂からなるものを用いれば、光透過部に対して接触部の滑りをよくすることができる。
【００１９】
本発明の液体濃度計において、データ処理部は測定位置移動機構が測定位置を移動させている間に間欠的に光受光部が受光した光強度データを取得するようにすれば、測定位置ごとに測定位置移動機構及び支持部材を停止させなくても複数の測定位置における光強度データの取得ができる。
【００２０】
また、本発明の液体濃度計において、データ処理部は、複数の測定位置における光強度データのうち、異常光強度データを除去するようにすれば、より安定した測定が可能となる。
【００２１】
また、データ処理部は、複数の測定位置における光強度データ又は光強度データに基づいて算出した液体濃度データを平均化するようにすれば、従来の一カ所測定と比較して、平均化して安定した測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は一実施例を概略的に示す図である。図２、図３はこの実施例の測定部を示す図である。図２は測定部の平面図、図３は測定部の側面図を示す。図４及び図５はこの実施例の測定部の動作を説明するための断面図である。
【００２３】
図１に示すように、この液体濃度は、実質的に分光部１と、測定部２と、データ処理部３とで構成されている。
まず、分光部１の具体的な構成を説明する。
【００２４】
分光部１には、光源であるタングステンランプ４と、凸レンズ５と、８個の干渉フィルタ６を備えた回転円板７と、凸レンズ８と、凸レンズ１１と、受光素子１２とが設けられている。タングステンランプ４から放射された光は、凸レンズ５によって集光され、干渉フィルタ６を通過する。ここで、回転円板７に保持された干渉フィルタ６は、光を、１９０〜２６００ｎｍの範囲内の所定の波長の光に分光する。
干渉フィルタ６によって分光された光は、凸レンズ８によって集光され、投光側光ファイバー９の入射端面９ａに照射される。投光側光ファイバー９は測定部２につながっている。
【００２５】
図２〜図５を参照して測定部について説明する。測定部２の符号１４，１５，１６は測定対象の液体が流される光透過性のチューブである。チューブ１４，１５，１６は例えばＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）やＰＦＡ（tetra fluoro ethylene-PerFluoro Alkylvinyl ether copolymer）などの樹脂によって形成されている。測定対象の液体は、例えばチューブ１４，１５，１６の順にチューブ１４，１５，１６内にポンプ等で流される。この実施例では、チューブ１５は本発明の液体濃度計の光透過部を構成する。また、測定部２は本発明の液体濃度計の測定位置移動機構を構成する。
【００２６】
投光側光ファイバー９の出射端面９ｂは、例えばＰＴＦＥ樹脂からなるシリンダー部３１に接続されている。シリンダー部３１はチューブ１５の周囲を覆う略円筒形状をしている。シリンダー部３１の内壁面はチューブ１５に接触している。
【００２７】
シリンダー部３１には、ボールレンズ２２が設置されていて、出射端面９ｂからの光を集光させてチューブ１５の測定位置３２に照射する。チューブ１５を通過した光は、シリンダー部３１に設置したボールレンズ２３に照射され、集光して、受光側光ファイバー１０の入射端面１０ａに集光される。受光側光ファイバー１０も、シリンダー部３１に設置されている。投光側光ファイバー９及びボールレンズ２２は本発明の液体濃度計の投光部を構成する。受光側光ファイバー１０及びボールレンズ２３は本発明の液体濃度計の受光部を構成する。シリンダー部３１は本発明の液体濃度計の支持部材を構成する。
【００２８】
シリンダー部３１はシリンダーガイド部３３に設けられた空間内に摺動可能に収容されている。シリンダーガイド部３３にはエアー駆動用のパイプ２９，３０が接続されている。エアー駆動用のパイプ２９は、空間の壁面２５とシリンダー部３１の間の空間３４に接続されている。エアー駆動用のパイプ３０は、空間の壁面２８とシリンダー部３１の間の空間３６に接続されている。
【００２９】
図１に示すように、受光側光ファイバー１０の出射端面１０ｂは分光部１に設置されている。受光側光ファイバー１０の入射端面１０ａに入射した光は、受光側光ファイバー１０の出射端面１０ｂから凸レンズ１１に入射して、集光して、受光素子１２に入射される。受光素子１２は、入射された光を、その強度に対応する光電流に変換する。
【００３０】
回転円板７は、８枚の干渉フィルタ６を、円周方向に等角度間隔で保持し、駆動モータ１３により所定の回転数、例えば１２００ｒｐｍ（Revolutions Per Minute）で回転駆動される。各干渉フィルタ６は、１９０〜２６００ｎｍの範囲内で、測定対象に応じた、互いに異なる所定の透過波長を有している。ここで、回転円板７が回転すると、各干渉フィルタ６が、凸レンズ５，８の光軸に順次挿入される。そして、タングステンランプ４から放射された光が、干渉フィルタ７によって分光された後、投光側光ファイバー９、ボールレンズ２２を介して、液体のあるチューブ１５に照射される。チューブ１５を通過した光は、ボールレンズ２３を通過して集光され、受光側光ファイバー１０に入り、凸レンズ１１を通過して集光され、受光素子１２に入射される。これにより、受光素子１２から、各波長の光の吸光度に応じた電気信号が出力される。
【００３１】
図４及び図５を参照して測定部２の動作を説明する。
パイプ２９にエアーを送り込み、パイプ３０を大気開放すると、図４に示すように、シリンダー部３１とシリンダーガイド部３３との空間３４にエアーが入り込み、シリンダー部３１が移動して、シリンダーガイド部３３の壁面２８にあたって停止する。その状態で、逆にパイプ２９を大気開放にして、パイプ３０にエアーを送り込むと、図５に示すように、シリンダー部３１とシリンダーガイド部３３との空間３６にエアーが入り込み、シリンダー部３１が反対方向に移動して、シリンダーガイド部３３の壁面２５にあたって停止する。シリンダー部３１には、投光側と受光側の光ファイバー９，１０と、ボールレンズ２２，２３が設置されているので、シリンダー部３１の移動とともに、チューブ１５への測定位置３２が移動する。このとき、チューブ１５とシリンダー部３１がこすれるので、チューブ１５表面の汚れ、付着物を掻き取り、チューブ１５の光透過面を常に清浄にする効果がある。この効果をいっそうに際だたせるために、チューブ１５とシリンダー部３１の接触する箇所にスポンジ状又はゴム状の部材を取り付けてもよい。
【００３２】
シリンダー部３１の移動とともに、各波長の測定データを取得する。シリンダー部３１が壁面２５から壁面２８まで、約０.５秒で移動するように設定した場合、その間に干渉フィルタディスク７は１０回転して、１回転８波長の各光強度がそれぞれ約１０個取得できる。
【００３３】
そのデータより、各波長の光の吸光度を縦軸とし、測定位置を横軸とした場合のデータが図６である。この例では、１１カ所の測定位置でデータの取得ができている。
チューブ１５の形状、すなわち光路長が各測定位置で同じならば、１１個の測定位置の吸光度データは同じあるが、現実はチューブ１５の形状が変化し、光路長も変化する。この例の場合は、壁面２５から壁面２８にシリンダー部３１が動くに従い、チューブ１５が若干ゆがみ、測定位置９，１０，１１で、変化が激しい。そのような場合、安定したデータを取得するために、この測定位置１〜１１の平均値を算出して、チューブ１５のゆがみ影響を極力低減するか、ゆがみの激しい測定位置９，１０，１１を除外して、残りのデータで平均すれば安定したデータが取得できる。
【００３４】
また、図７のようなデータになることがある。これはチューブ１５のある測定位置に気泡が付着した場合で、その測定位置の光が気泡により遮られるため、吸光度が高くなることに起因する。シリンダー部３１の移動と、干渉フィルタディスク７の回転で、８波長のうちたまたま気泡が存在する測定位置を通過した場合に、吸光度が異常に高くなる。この例では、測定位置４，５，６，７，８で吸光度が高くなっているのが気泡の影響である。このグラフより、吸光度が異常に高くなっている異常データを判別することができ、その異常データを除去して平均化処理をすることにより、より安定な計測が可能になる。
【００３５】
この実施例では、チューブ１５自体をシリンダー軸として測定位置の移動を行なったが、汎用のエアシリンダを用いて測定位置を移動させてもよい。
また、この実施例では、シリンダー部３１がチューブ１５の軸に対して、平行移動する方法を示したが、図８〜図１２に示すような回転移動でもよい。
図８〜図１２は他の実施例の測定部を示す図である。図８は測定部の平面図、図９は測定部の正面図、図１０は測定部の側面図、図１１、図１２は測定部の側面から見た断面図を示す。
【００３６】
この実施例の測定部は、図１〜４を参照して説明した実施例の測定部と比較して、シリンダー部３１に替えてシリンダー部５３を備え、シリンダーガイド部３３に替えてシリンダーガイド部５４を備えている。
【００３７】
シリンダー部５３には、投光側及び受光側の光ファイバー９，１０及びボールレンズ２２，２３が設けられている。シリンダー部５３はチューブ１５の周囲を覆う略円筒形状をしている。シリンダー部５３の内壁面はチューブ１５に接触している。シリンダー部５３の外壁面に突起部が設けられている。
【００３８】
シリンダー部５３はシリンダーガイド部５４に設けられた空間内に回転可能に収容されている。シリンダーガイド部５４にはエアー駆動用のパイプ２９，３０が接続されている。エアー駆動用のパイプ２９，３０は、シリンダー部５３の突起部が収容される空間にシリンダー部５３の突起部を挟んで接続されている。
【００３９】
この実施例の場合は、パイプ２９にエアーを送り込み、パイプ３０を大気開放すると、シリンダー部５３とシリンダーガイド部５４との間の空間５１にエアーが入り込み、シリンダー部５３が回転して、図１１のように停止する。その状態で、逆にパイプ２９を大気開放にして、パイプ３０にエアーを送り込むと、シリンダー部５３が反対方向に回転して、図１２のように停止する。シリンダー部５３には、投光側と受光側の光ファイバー９，１０と、ボールレンズ２２，２３が設置されているので、シリンダー部５３の回転とともに、チューブ１５への測定位置３２が移動する。
【００４０】
図１３はさらに実施例を概略的に示す図である。図１４、図１５はこの実施例の測定部を示す図である。図１４は測定部の平面図、図１５は測定部の側面図を示す。この実施例は、図１に示した実施例と測定部２００の部分だけが異なり、他の部分は図１に示した実施例と同じである。
【００４１】
測定部２００は、測定位置を移動させるための移動機構を備え、図１５に記載のＸ軸とＹ軸方向に独立に測定位置を移動できる。符号２３１が測定位置をＸ軸移動するためのステッピングモータ内蔵のスライダーであり、符号２３２が測定位置をＹ軸移動するためのステッピングモータ内蔵のスライダーである。符号２０１はガラスセル（光透過部）であり、符号２０２は、ガラスセル２０１を固定する金属枠である。符号２０３，２０４はガラスセル２０１とチューブ１４，１６とを接続する継ぎ手である。ガラスセル２０１は、継ぎ手２０３，２０４により紙面上下方向から押し当てられることにより、ガラスセル２０１と、継ぎ手２０３，２０４のシールがなされている。
【００４２】
ガラスセル２０１及び金属枠２０２を挟んでコの字型の移動機構部材２０７が設置されている。移動機構部材２０７には、投光側光ファイバー９の出射端面９ｂと受光側光ファイバー１０入射端面１０ａとそれに関係するレンズ５２３，５２５が取り付いている。移動機構部材２０７はスライダー２３１，２３２によってＸ軸、Ｙ軸に任意に動き、ガラスセル２０１への照射位置を変えることができる。投光側光ファイバー９の出射端面９ｂは、移動機構部材２０７の出射側部分５２２に接続されている。出射側部分５２２には、凸レンズ５２３が設置されていて、出射端面９ｂからの光を集光させて、ガラスセル２０１に照射する。それを通過した光は、移動機構部材２０７の受光側部分５２６に設置された凸レンズ５２５に照射され、集光して、受光側光ファイバー１０の入射端面１０ａに集光される。
【００４３】
受光側光ファイバー１０は、図１３に示すように分光部１に戻る。分光部１の動作は例１と同じである。測定部２００には、測定位置を移動させるスライダー２３１，２３２及び移動機後部材２０７があり、測定位置の移動とともに、各波長の測定データを取得する。例えば、ガラスセル２０１の形状は幅１２.５ｍｍ、高さ３９.３ｍｍ、厚み３.８ｍｍであり、液体の入る幅（以下ではセル長と呼ぶ）は１.６ｍｍである。測定する液体は、例えばアンモニアと過酸化水素との混合液で非常に気泡が発生しやすい液である。ガラスセル２０１内部に気泡が付着していると、気泡が付着している箇所の光が気泡により遮られるため、吸光度が高くなる。気泡がないところは、セル長が同じであるためと、液濃度も急激な変化はないため、透過光の減衰と液体の濃度と、光通過距離の関係として、ランベルト・ベールの法則が成り立ち、光通過距離（セル長）が一定ならば、透過強度と液体濃度（下記の媒質のモル濃度に相当）に比例関係が成り立ち、光の透過強度計測から、その液体の濃度を求めることができるためである。
【００４４】
ランベルト・ベールの法則
吸光度＝−ｌｏｇ１０（Ｉ１／Ｉ０）＝ａ・ｂ・ｃ
Ｉ０：媒質への光の入射強度
Ｉ１：媒質からの光の透過強度
ａ：媒質のモル吸光係数
ｂ：媒質の光通過距離
ｃ：媒質のモル濃度
【００４５】
この関係式より、測定位置がＸ−Ｙ軸平面で移動しても、ａ，ｂ，ｃが一定ならば得られる吸光度は一定である。しかし、気泡の付着箇所に入ると、その箇所の光が気泡により遮られるため、吸光度が異常に高くなり、Ｘ−Ｙ軸平面における測定位置の移動の前後データと比較することにより、気泡の影響を判別することができる。これは、上記実施例のデータと基本的に同じである。吸光度が異常に高くなる異常データを除去して平均化処理をすることにより、気泡の影響を受けない安定な計測が可能になる。得られた安定な吸光度から、アンモニア濃度、過酸化水素濃度を求める方法は、例えば特許文献２に詳述されている。
【００４６】
以上、本発明の実施例を説明したが、材料、形状、配置等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】一実施例を概略的に示す図である。
【図２】同実施例の測定部の平面図である。
【図３】同実施例の測定部の側面図である。
【図４】同実施例の測定部の動作を説明するための断面図である。
【図５】同実施例の測定部の動作を説明するための断面図である。
【図６】同実施例による測定結果の一例を示す図である。縦軸は吸光度、横軸は測定位置を示す。
【図７】同実施例による測定結果の他の例を示す図である。縦軸は吸光度、横軸は測定位置を示す。
【図８】他の実施例の測定部を示す平面図である。
【図９】同実施例の測定部を示す正面図である。
【図１０】同実施例の測定部を示す正面図である。
【図１１】同実施例の測定部を示す断面図である。
【図１２】同実施例の測定部を示す断面図である。
【図１３】さらに実施例を概略的に示す図である。
【図１４】同実施例の測定部の平面図である。
【図１５】同実施例の測定部の側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  分光部
２，２００  測定部（測定位置移動機構）
３  データ処理部
９  投光側光ファイバー
１０  受光側光ファイバー
１４，１６  チューブ（送液管）
１５  チューブ（光透過部）
３１，５３  シリンダー部
３２  測定位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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