(57)【要約】【課題】多彩な綜合管理が求められるオゾン水濃度センサーは、メインシステムの合理化、小型化そして低価格が必要である。【解決手段】ＵＶ法の受光素子抵抗を一辺とする無安定マルチで信号をパルスに換え、対数テーブルをメモリ空間に配置したマイコンを使用して、予想される各種操作を全て、マイコンを負わせる。更に、検出部の合理化として、単一素材パイプで流体の通路を透光パスを兼ねさせる。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＶ波吸収型オゾン水濃度センサーにおいて、オゾン水、
水、オゾン、空気等の透過度を測定するに当って、透過度の対数変化に鑑みて予めマイコン上に対数表を設定しておき、検出信号は信号検出部抵抗を一辺とする無安定マルチにて直接デジタル信号に換え、殆んどの処理をマイコン計算で行い、システムとしての自己診断機能をも併せもつことを特長とする。
【請求項２】
この種の測定に当って、センサーヘッド部は、被測定液体乃至気体のための金属製通路と、その中間にＵＶ光源とＵＶ受光素子の通路のため貫通孔をつくり、その上をガラスで被い、光学的につなげ、且被測定液体、気体の漏れをなくしているが、本発明では、被測定液体乃至は気体の通路として樹脂系パイプないしはガラスパイプを使用して、そのパイプの一部に横から投光し、その裏側で受光検知する単純な、しかもメンテナンスが容易な構造をとることもひとつの特長とする。受光感度の補正はマイコンで行う。
【請求項３】
オゾン水濃度センサーにおいて、上記パイプを使用したオゾン濃度センサーを併設し、綜合的動作のレベルアップおよび安全に配慮することを特長とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無公害のクリーナーとして注目を浴びているオゾン水装置に、求められていて実現していない、装置としての十分な管理と使用者に対する安全性にメスを入れ、これまでにない程の小型化と低価格化を実現したので、オゾン水装置に、取付けをためらう要素を殆んど解消されるので、オゾン水の使用個所に広く使えるし、オゾン水の使用分野をも拡げる。
【０００２】
【従来の技術】
図１に従来のアナログ−デジタルセンサーのブロック図を示す。センサーヘッド（１）の機構部の受光素子の検知したアナログ信号がアナログ処理後デジタル処理に入る。アナログ部は別基板しかもシールドを必要とし、相応の半導体素子を使用する。一方、デジタル部については、使用半導体の数も多く、基板も大きくなり占有面積がアナログ部の３〜４倍になる。当然のこと乍ら、センサー全体のサイズは大きくなり、素材費、組立工数がかさみ、しかもメンテナンスが多岐にわたる。
【０００３】
次に図１のセンサーヘッド（１）であるが、その機構部の一例を図４に示す。１は金属構造体である。３の光路用ガラス板の前から投光、突抜けた裏側で受光する。２は構造体の中に削り抜かれた貫通パスで、それぞれにオゾン水、水等を通す。アナログ検出のヘッドであるので、精度も要求される。したがってコストも高い。
【０００４】
水、オゾン水以外にオゾンの測定をするとなれば、この貫通パスが１つ増えるに止らず、デジタル素子が増えることが予想される。経費の面での負担がかなり大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
アナログ−デジタル混在の図１に対し、図２はＦＰＧＡを主体として回路の面で追求をした場合で、処理を要する事項が列記してある。この処理を要す事項のうち対数変換をＦＰＧＡにもたせることはＦＰＧＡがラッチの集合とも言える素子のため、効率が悪く別にテーブル用メモリが必要となる。したがってこの方式を採ると素子が多くなり、１０，０００円を越す心配も出てくる。コスト低減には逆行する。そこで、ハンドリングしやすいメモリを持つマイコンに対数表を負担させ、併せて、その他の機能のとりこみを図り、加えて、自己診断機能の充実を図り、合理化、コンパクト化、原価低減を狙う。
【０００６】
図２のセンサーヘッド（２）のオゾン水センサーの原価に占める率が非常に高い。センサーヘッド（２）の主要部分即ち気体・液体の通路と投光・受光の通路、ラッチを単一の材料でカバーさせること。
【０００７】
【実施の形態】
図１の従来のアナログ−デジタル方式、ここでセンサーヘッド（１）は出力としてアナログ信号を出すヘッドとする。図２にはＦＰＧＡを使ったデジタル方式のブロック図である。ここでセンサーヘッド（２）が出てくるが、ＵＶの投光を受ける受光素子の抵抗を一辺とする無安定マルチを作りあげ、パルスとした出力を取り出すのをセンサーヘッド（２）と呼んでみている。図２の方式は、前述の如く、回路構成が複雑となり使用半導体素子も増え、コスト高になる。図３は、マイコンを使用したセンサーのブロック図であり、センサーヘッド（２）を使用し、一気にデジタル信号に換えている。次にマイコン処理の内容であるが、図２の主な処理事項の※部分、即ち対数変換（テーブル用メモリ必要）には、マイコンの保有メモリを充当、対数テーブルとする。その他の要処理事項、計算類似のことは、殆んどマイコン内の操作で満足させることが出来る。分散処理ではなく集中処理を行うことが大きな特徴となる。その結果として、１，０００円以下のマイコンチップで図３のブロックを満足する。チップの数の減少は構造体の縮小にもつながり、その部分のみの対比で１／４〜１／５にサイズの点で縮小される。
【０００８】
次に、センサーヘッド（２）についてのその構造上の合理化について述べる。従来のヘッドの一例を図４に述べたが、金属構造体に２の貫通パスを切削等で作り、気体・液体の通路とする。その通路の両側に窓をつくり、窓にガラス即ち３の光路用ガラス板を貼りつけ、貫通パスを通過する液体又は気体に投光、光をキャッチして透過度を測る。５は外部への接続チューブである。
ガラス窓は、気体又は液体の漏れを防ぐことを兼ねる。即ち２つの素材の組合せである。アナログ処理にある程度要求される構成である。センサーヘッド（２）はデジタル出力でデジタル処理が前提となる。図５は、保持機構等を除いたセンサーヘッド（２）の基本構成で、６はガラスパイプ、８が光に対してマスキングされている領域、７が光路領域で紙面の前面より裏側に光を通す。透光はガラスパイプのレンズ効果により、相当の歪みが発生し透過光もその影響をうけるが、マイコンにより簡単に補正ができる。パイプとして樹脂系パイプを使うことも可能である。
【０００９】
【発明の効果】
この発明により、小型、低価格のオゾン水濃度センサーが実現する。従って、オゾン濃度のチェックを追加出来、綜合的オゾン水濃度センサーとして，全体の管理と安全をも期待できる。今オゾン水の需要は、急速に拡がりつつあるが、この種の綜合管理は殆んどなされていない。保守も不完全である。この種センサーの高価格なためである。装置がどんな状況で稼動しているか、不具合になっていないか、オゾンによる危険はないか、等々常にチェックすべきことがないがしろにされてます。どんな状況で稼動しているか、どの種の不具合があるか、等マイコンソフトで拡がりをもった管理が可能です。しかも大量にオゾン水を使う場合、オゾン水の濃度分布がどうなっているか、この種のチェックには小型低価格のセンサーの必要性が増します。即ちこのオゾン水濃度センサーは、オゾン水の使用ユーザが適正な装置を配置し、安全な日常業務を展開する手助けとして強力なものとなる。したがってオゾン水の需要の拡大に強力な援軍となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアナログ−デジタルオゾン水濃度センサーブロック図
【図２】ＦＰＧＡを使用したオゾン水濃度センサーブロック図
【図３】マイコンを使用したオゾン水濃度センサーブロック図
【図４】センサーヘッド（１）の機構部の一例
【図５】保持機構等を除いたガラスセンサーヘッド（２）の基本構成
【符号の説明】
１　　　　　　　金属構造体
２　　　　　　　貫通パス
３　　　　　　　光路用ガラス板
４　　　　　　　コネクター
５　　　　　　　接続チューブ
６　　　　　　　ガラスパイプ
７　　　　　　　光路領域
８　　　　　　　マスキング領域
【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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