(57)【要約】【課題】検出用の光を光導波路に導き、光導波路と被検出液体との境面で検出用の光を反射させて被検出液体の濃度を測定していた。この結果、前記光導波路を必要とした。【解決手段】    ２つの透明固体間に被検出液体を配置し、一方の透明固体側から他方の透明固体側に被検出液体を介して光線を通過させるとともに、前記透明固体の少なくとも一方に前記光線を非直角に入射又は出射させ、そのときに発生する前記透明固体と被検出液体との屈折率差により生ずる前記光線の屈曲量から被検出液体の濃度を検出することを特徴とする。この結果、被検出液体を直接光が伝搬させるようになっているため、そのための光導波路が不要になり、この結果、小型で安価な液体濃度検出方法を提供することができる。【選択図】    図１
2005003662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの透明固体間に被検出液体を配置し、一方の透明固体側から他方の透明固体側に被検出液体を介して光線を通過させるとともに、前記透明固体の少なくとも一方に前記光線を非直角に入射又は出射させ、そのときに発生する前記透明固体と被検出液体との屈折率差により生ずる前記光線の屈曲量から被検出液体の濃度を検出することを特徴とする液体濃度検出方法。
【請求項２】
屈曲量を受光素子の受光量によって求めることを特徴とする請求項１に記載の液体濃度検出方法。
【請求項３】
屈曲量をアレー状に配置された複数の受光素子により求めることを特徴とする請求項１に記載の液体濃度検出方法。
【請求項４】
光線が可視光であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の液体濃度検出方法。
【請求項５】
被検出液体が鉛蓄電池の電解液であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の液体濃度検出方法。
【請求項６】
間隔を隔てて配置された一対の透明固体と、両透明固体間に配置された被検出液体と、一方の透明固体側に配置された発光素子と、他方の透明固体側に配置された受光素子とからなり、発光素子から出射された光線が、一方の透明固体、被検出液体、他方の透明固体を順次通過し、少なくとも一方の透明固体と被検出液体との境界部分で非直角に通過し、このときに生ずる光線の屈曲量を受光素子で検出するようにしたことを特徴とする液体濃度検出センサー。
【請求項７】
屈曲量を受光素子の受光量によって求めることを特徴とする請求項６に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項８】
屈曲量をアレー状に配置された複数の受光素子により求めることを特徴とする請求項６に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項９】
透明固体は液体と接する面が平面であることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項１０】
透明固体が発光素子に設けられたレンズであることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項１１】
透明固体が発光素子と別体に設けられたレンズであることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項１２】
発光素子と透明固体とが光ファイバで接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項１３】
受光素子と透明固体とが光ファイバで接続されていることを特徴とする請求項６乃至請求項１２のいずれか１に記載の液体濃度検出センサー。
【請求項１４】
間隔を隔てて配置された一対の透明固体と、両透明固体間に配置された被検出液体と、一方の透明固体側に配置された発光素子と、他方の透明固体側に配置された受光素子と、受光素子からの信号を表示する表示装置、または受光素子からの信号を処理する演算回路とからなり、発光素子から出射された光線が一方の透明固体、被検出液体、他方の透明固体を順次通過し、少なくとも一方の透明固体と被検出液体との境界部分で非直角に通過し、このときに生ずる光線の屈曲量を受光素子が検出し、この検知信号を表示装置が表示、またはこの検知信号を演算回路が処理して被検出液体の濃度を出力するように構成されたことを特徴とする液体濃度測定装置。
【請求項１５】
屈曲量を受光素子の受光量によって求めることを特徴とする請求項１４に記載の液体濃度測定装置。
【請求項１６】
屈曲量をアレー状に配置された複数の受光素子により求めることを特徴とする請求項１４に記載の液体濃度測定装置。
【請求項１７】
透明固体は液体と接する面が平面であることを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１に記載の液体濃度測定装置。
【請求項１８】
透明固体が発光素子に設けられたレンズであることを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１に記載の液体濃度測定装置。
【請求項１９】
透明固体が発光素子と別体に設けられたレンズであることを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１に記載の液体濃度測定装置。
【請求項２０】
発光素子と透明固体とが光ファイバで接続されていることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃度測定装置。
【請求項２１】
受光素子と透明固体とが光ファイバで接続されていることを特徴とする請求項１４乃至請求項２０のいずれか１に記載の液体濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屈折率の変化を利用して液体の濃度を検出する液体濃度検出方法、液体濃度検出センサー及び、液体濃度測定装置に関し、特に鉛蓄電池の電解液の濃度を簡易に検出することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、鉛蓄電池における電解液の硫酸濃度の変化について説明する。鉛蓄電池の電解液は、希硫酸によって構成されており、つぎの化学式に示すような充電（矢印←）または放電（矢印→）を行う。すなわち、
【０００３】
【表１】
2005003662.tif 000003
である。
【０００４】
放電反応において、負極板では鉛が酸化されて陽イオンから硫酸鉛となり、正極板では二酸化鉛が酸化されて硫酸鉛となる。ここで、生成した硫酸鉛は、固体となって析出し、また、放電につれて電解液の硫酸が消費され、起電力が低下する。一方、充電反応において、負極板では硫酸鉛から鉛イオンが還元されて海綿状の金属鉛となり、正極板では同じく鉛イオンが２価からさらに酸化されて二酸化鉛となる。このとき硫酸イオンは、電解液中に戻るので硫酸の濃度が回復し、全体としては放電前の状態に戻ることになる。
【０００５】
ここで、鉛蓄電池の劣化は、電解液の硫酸濃度に関連し、放電反応において生成した硫酸鉛が固い結晶として析出すると、硫酸鉛の溶解度が低いために充電反応において元に戻すことができなくなる。また、硫酸鉛は、電気をほとんど通さないので、正負極の活物質中に蓄積されると電流が流れにくくなり、充電しても回復しにくくなる。この結果、硫酸濃度が低下することとなる。硫酸濃度が低下した状態で充放電を行うと、金属鉛によって構成された正極の腐食速度が急激に上昇し、鉛蓄電池の劣化が進行し、高精度な充電制御をすることができなくなる。
【０００６】
ここで、従来から、鉛蓄電池の電解液の硫酸濃度を検出する装置には各種のものがある。その例として一つとして、電解液の比重を検出するものがある。一般に、鉛蓄電池の電解液の硫酸濃度は、放電反応が進むにつれて低くなり、結果的に電解液の比重が低くなる。一方、充電反応が進むにつれて電解液の硫酸濃度が高くなり、結果的に電解液の比重が高くなる。したがって、この電解液の比重を検出することによって電解液の硫酸濃度を検出することができる。
【０００７】
この電解液の比重を検出する方式としては、電解液の浮力を利用する方式がある。電解液の浮力を利用する方式は、アルキメデスの原理を利用し、検出対象である液体の比重を検出する方法である（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
他方、被検出液体の屈折率を利用した検出装置も存在する（例えば特許文献３、特許文献４参照）
【０００８】
特許文献３の検出装置は、図１７に示すように、ホウケイ酸ガラス（屈折率２．０）からなる中実ロッドで構成されたＵ字型の検出部２０を図示しない被検出液体内に配置するとともに、検出部２０の両部にそれぞれ発光ダイオード２１とフォトセンサー２２とを配置して、電源回路２３によって駆動される発光ダイード２１から出射された光を検出部２０内に導き、検出部２０内を伝搬してきた一部の光をフォトセンサー２２で検出し、そこで検出された検出信号を濃度演算回路２４が処理するものである。
【０００９】
特許文献４の検出装置は、図１８に示すように、発光ダイード３０から出射された光線を、プリズム３１を介して遮光膜３２の透過孔３２ａに到達させ、そこで前記光線を透過膜３２上に存在する被検出液体３３の濃度によって前記光線の反射量を変化させて、その反射光をフォトダイオード３４で検出し、このフォトダイオード３４で検出される光量によって被検出液体３３の濃度を検出するものである。
【特許文献１】特開２００２−２４３６１５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５９２６号公報
【特許文献３】特開平０５−３２２７５３号公報
【特許文献４】特開平０５−３２２７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１及び２による液体の浮力を利用する方式は、指標となる固形物が検出対象である液体よりも比重の小さな固形物を使用し、この固形物は軽い物品であるため、検出対象である液体の波動や対流などによる影響を受けやすく精度の高い濃度検出が困難であるという問題点があった。すなわち、固形物が、液体の波動を受け、あるいは液体の対流に巻き込まれて、静止状態を保つことが困難となり、これによって精度の高い比重検出を行うことができず、結果的に、電解液の正確な濃度を得ることができないという問題点があった。
【００１１】
また、特許文献３による光導波の原理を利用した液体濃度センサーでは、検出部に光を導波させ、液体の濃度を変化に伴う屈折率の変化による導波光の強度が変化することを利用した液体濃度検出センサーであり、光を導波させるＵ字状の導波路が必要となり、センサーを小さくすることができない。また、気泡が含まれた液体を検出する際、気泡の付着により導波材内の光の反射率が変り、検出精度への影響が大きく、気泡が付着し難い石英ガラスなどを利用するとセンサーのコストが高くなるという欠点がある。
また、特許文献４による液体濃度検出装置では、プリズムによる導波路を必要としていた。この結果、特許文献３と同様に、小型で安価に製造することができなかった。
【００１２】
この発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、簡易に鉛蓄電池の電解液などの水溶液の濃度を検出することができる濃度検出方法及び濃度検出センサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、屈折率が互いに異なる２つの透明物質を光が斜めに通過する際、その透明物質間の境界部で光がその透明物質の屈折率差により、屈曲の度合いが変わることを利用したものである。
即ち、図１４に示すように、屈折率ｎ1、ｎ2をｎ１>ｎ2と仮定した場合、光の入射角度αと屈折角度βと屈折率ｎ1（「物質１」）と屈折率ｎ2（「物質２」）との関係は式１で表される。
【００１４】
【数１】
2005003662.tif 000004
【００１５】
また、この式を変形すると、
【数２】
2005003662.tif 000005
となる。
【００１６】
「物質１」は不変であることを仮定した場合、ｎ・sinαの値は一定になり、屈折角度βは「物質２」の屈折率ｎ2との関係が式２によって、屈折率の大きさによって反比例に変化する。即ち、屈折率ｎ2が高くなるほど、屈折角度βが小さくなる。逆に、屈折率ｎ2が小さくなるほど、屈折角度βが大きくなる。これは図１５に示すように、「物質２」（屈折率：ｎ2）を「物質３」（屈折率：ｎ3）に変化した場合、ｎ2>ｎ3と仮定すると、「物質２」の屈折角度β2は「物質３」の屈折角度β3より小さくなる。
【００１７】
図１６は本発明の原理を示すものである。図１６において、１は、容器２に収納された被検出液体、３は被検出液体１中に配置された発光ダイオード等の発光体、４は発光体３と間隔を隔てて且つ対向して被検出液体１中に配置されたフォトダイオード等の受光体、５は電気ケーブル６を介して発光体３に所定の電流を供給する定電流源、７は電気ケーブル８を介して受光体４で得られた検出電流を受け取り電圧信号に変換する電流・電圧変換回路、９はその変換電圧を増幅する増幅器、１０は増幅されてアナログ電気信号を演算して被検出液体１の濃度を計算する演算補正処理装置である。発光素子３は光を発する発光素子３'とその光を集光するレンズ３''とで構成されている。また受光素子４は光を集光するレンズ４''と光を電気信号に変換する受光素子４'とで構成されている。両レンズ３''・４''は本発明における透明固体に相当するものである。
【００１８】
発光体３から輻射された光は、その発光体３のレンズ３''から被検出液体１に輻射される際に、発光体３のレンズ３''の屈折率をｎαと仮定し、被検出液体１の屈折率がｎβ1からｎβ２（ｎβ２>ｎβ1）に変化した場合、レンズ３''と被検出液体１との間で上記原理により屈曲が発生して光が拡散し、受光体４に到達する光の強度は強度１から強度２に変化する。受光体４のレンズ４''の表面積が一定のため、受光体４の受光光量が減り、受光体４の出力電気信号も小さくなる。本発明は、係る原理を利用して、リアル時間で被検出液体１の濃度を検出できる濃度検出センサーを小型且安価にして提供するものである。
【００１９】
本発明は、２つの透明固体間に被検出液体を配置し、一方の透明固体側から他方の透明固体側に被検出液体を介して光線を通過させるとともに、前記透明固体の少なくとも一方に前記光線を非直角に入射又は出射させ、そのときに発生する前記透明固体と被検出液体との屈折率差により生ずる前記光線の屈曲量から被検出液体の濃度を検出することを特徴とする。
更に他の本発明は、発光素子と透明固体とが光ファイバで接続されていることを特徴とする。
更に他の本発明は、受光素子と透明固体とが光ファイバで接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上述のように、２つの透明固体間に被検出液体を配置し、一方の透明固体側から他方の透明固体側に被検出液体を介して光線を通過させるとともに、前記透明固体の少なくとも一方に前記光線を非直角に入射又は出射させ、そのときに発生する前記透明固体と被検出液体との屈折率差により生ずる前記光線の屈曲量から被検出液体の濃度を検出することを特徴とする液体濃度検出方法である。
【００２１】
この検出方法は、被検出液体を直接光が伝搬させるようになっているため、そのための光導波路が不要になり、この結果、小型で安価な液体濃度検出方法を提供することができる。
【００２２】
また他の本発明は、間隔を隔てて配置された一対の透明固体と、両透明固体間に配置された被検出液体と、一方の透明固体側に配置された発光素子と、他方の透明固体側に配置された受光素子とからなり、発光素子から出射された光線を一方の透明固体、被検出液体、他方の透明固体を順次通過させて、少なくとも一方の透明固体と被検出液体との境界部分で前記光線を非直角に通過させ、このときに生ずる光線の屈曲量を受光素子で検出するようにしたことを特徴とする液体濃度検出センサーである。
【００２３】
このようなセンサーは、被検出液体を直接光が伝搬させるようになっているため、そのための光導波路が不要になり、この結果、小型で安価な液体濃度検出センサーを提供することができる。
【００２４】
また、他の本発明は、間隔を隔てて配置された一対の透明固体と、両透明固体間に配置された被検出液体と、一方の透明固体側に配置された発光素子と、他方の透明固体側に配置された受光素子と、受光素子からの信号を表示する表示装置、又は受光素子からの信号を処理する演算回路とからなり、発光素子から出射された光線が一方の透明固体、被検出液体、他方の透明固体を順次通過し、少なくとも一方の透明固体と被検出液体との境界部分で非直角に通過し、このときに生ずる光線の屈曲量を受光素子が検出し、この検知信号を表示装置が表示し、又は演算回路が処理して被検出液体の濃度を出力するように構成されたことを特徴とする液体濃度測定装置である。
【００２５】
このような液体濃度測定装置は、被検出液体を直接光が伝搬させるようになっているため、そのための光導波路が不要になり、この結果、小型で安価な液体濃度測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
屈曲量は、図１６に示すように、１個の受光体によって受光体に到達する受光量によって求めることができる他、屈曲方向に複数の受光素子をアレー状に配置して、それぞれの受光素子のそれぞれに到達する光の量を検出することにより求めることができる。
【００２７】
発光素子の発する光は、可視光、赤外光などのように、どのような波長のものであっても良く、またレーザ光や非レーザ光であっても良い。
また受光素子の周囲に他の副受光素子を配置して、外乱光をキャンセルするようにしても良い。
【００２８】
透明固体は発光素子の光出射部に一体に形成されたレンズであっても良く、また発光素子と間隔を隔てて配置されたレンズ又はその他のものであっても良い。
この際、透明固体の側から被検出液体に出射される光が非直角に放出されるならば、光の屈折接が発生するので、被検出液体に接する透明固体の面は必ずしも非平面である必要はなく、平面に形成されたものであっても良い。即ち、透明固体は板状のものであっても良い。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明の一実施例を示す構成図であり、各構成部品は図１６に示すと同様である。
発光体３から出射された光は、図１６に示すと同様に発光体３のレンズ３''と被検出液体１との接触界面で屈折され、屈折された光の一部が受光体４に到達し、電流/電圧変換回路７、増幅器９を通って、演算補正処理装置１０によって処理され、その結果が出力される。容器２に比重が1．00〔ｇ／ｃｍ3〕、1．08〔ｇ／ｃｍ3〕、1．19〔ｇ／ｃｍ3〕、1.23〔ｇ／ｃｍ3〕、1.28〔ｇ／ｃｍ3〕の被検出液体１を１つずつ入替えて検出した結果を図２に示す。そのとき、発光体３に流れる電流は４０mAで、発光体３と受光体４との間隔は２mmである。
【００３０】
被検出液体１の濃度が増加するにつれて、センサーの出力電圧は減少し、その変化割合はほぼリニアとなっていることが確認された。従って、この関係を演算補正処理装置１０が予め記憶把握して置くことにより、被検出液体１の濃度を出力させることができる。
【実施例２】
【００３１】
図３は本発明の他の実施例を示すもので、図１の場合と比較して、受光体４の横に副受光体１１が配置され、この副受光体１１で検出された検出信号を電流・電圧変換回路１２、増幅器１３を経て、演算補正処理装置１０に導かれ、ここで演算処理される点が異なっている。
【００３２】
演算補正処理装置１０は、受光体４の増幅後の出力電圧Ｖout1から副受光体１１の増幅後の出力電圧Ｖout2を引算し、以下の原理により外乱光による影響をキャンセルするように計算する。
【００３３】
外乱光による影響はΔＶと仮定する場合、センサーの出力電圧Voutは
【００３４】
【数３】
2005003662.tif 000006
となり、外乱光による影響を無くすことができる。
【実施例３】
【００３５】
図４は本発明の更に他の実施例を示すものであり、図３に示す実施例に比較して、さらに第二の副受光体１４が第一の副受光体１１の横に配置され、この副受光体１４で検出された検出信号を電流・電圧変換回路１５、増幅器１６を経て、演算補正処理装置１０に導かれ、ここで演算処理される点が異なっている。
【００３６】
この実施例は、少なくとも１つの発光体３と一つの受光体４と二つの副受光体１１・１４からなるセンサーにおいて、発光体３の中心位置が副受光体１１の中心位置に一致し、受光体４、副受光体１１、１４の増幅後の出力電圧をそれぞれＶout1、Ｖout2、Ｖout3と仮定した場合、センサーの出力電圧が
【００３７】
【数４】
2005003662.tif 000007
となる。
【００３８】
これによりセンサーの出力電圧は図３の実施例に比較して２倍になることが分かる。これにより外乱光による影響を無くすとともに、検出感度を高めることができる。
【実施例４】
【００３９】
図５は本発明の更に他の実施例を示すものであり、発光体３と受光体４とが容器２の壁面で対向するように、しかも発光体３のレンズ３''と受光体４のレンズ４''のみが被検出液体１と接触するように配置したものである。これによっても図１と同様に動作して被検出液体１の濃度を検出することができる。
【実施例５】
【００４０】
図６は本発明の更に他の実施例を示したものであり、被検出液体１中に発光側のレンズ３''と受光側のレンズ４''のみを配置して、発光側のレンズ３''には発光素子３'としてのレーザ発生装置等で発生した光を光ファイバ１７で導き、更に受光側のレンズ４''で検出した光を光ファイバ１８で受光素子４'としてのフォトダイオードに導く例を示している。
【００４１】
これによっても光ファイバ１７を通して送られたレーザ発生装置からのレーザが、発光側のレンズ３''と被検出液体１との境界面で屈折し、その屈曲した光の一部を受光側のレンズ４''受けて、その光を光ファイバ１８が受光素子４'に導き、そこで発生した検出信号が電流・電圧変換回路１２、増幅器１３を経て、演算補正処理装置１０に導かれ、図１と同様に、演算補正処理装置１０が被検出液体の濃度を出力する。
【００４２】
また発光体３と受光体４とを所定間隔離して予め組み立ててセンサーヘッドを構成しても良い。このようなセンサーヘッドは溶液中の任意の位置に設置させることができ、上記とどうように動作することができる。
【実施例６】
【００４３】
図７は本発明の更に他の実施例を示したものであり、図６の実施例における発光側のレンズ３''が、被検出液体と接する面を平面とする透明固体３'''に置換わったものである。透明固体３'''は、例えば光ファイバの端面を斜めカットしたもの、あるいは充実型ガラス棒の端面を斜めにカットしたもの、あるいは単なるガラス板などで構成される。
【００４４】
これによっても光ファイバ１７を通して送られたレーザ発生装置からのレーザが、透明固体３'''と被検出液体１との境界面で屈折し、その屈曲した光の一部を受光側のレンズ４''受けて、その光を光ファイバ１８が受光素子４'に導き、そこで発生した検出信号が電流・電圧変換回路１２、増幅器１３を経て、演算補正処理装置１０に導かれ、図１と同様に、演算補正処理装置１０が被検出液体の濃度を出力する。
【実施例７】
【００４５】
図８は本発明の更に他の実施例を示すものであり、図１に比較して発光体３と受光体４とが水平に配置され、更に、発光体３のレンズ３''の面が受光体４の光軸と直交し、受光体３の内部に配置された発光素子３’の光軸がレンズ３''面と成す角θとなるように形成されている点が異なっている。これによっても発光素子３'から被検知液体１に出射され光が斜めとなるので、被検知液体の屈折率の変化に対する屈曲が生じ、光の濃度を測定することができる。
【実施例８】
【００４６】
図９は本発明の更に他の実施例を示すものであり、図８に比較して発光体３と受光体４との光軸が一直線状に配置され、発光体３の出射面が光軸と成す角θ’を形成するように構成されている点が異なっている。これによっても発光素子３'から被検知液体１に出射され光が斜めとなるので、被検知液体の屈折率の変化に対する屈曲が生じ、光の濃度を測定することができる。
【実施例９】
【００４７】
図１０は本発明の更に他の実施例を示すものであり、図９に比較して受光体４が半導体位置検出素子（ＰＳＤ（Position Sensitive Detector））で構成されている点が異なっている。ＰＳＤは基本的にはフォトダイオードのように１つの接合面を持つＰＩＮ構造となっているが、その面積が非常に大きく、例えば、１mm×１２mmとか１０mm×１０mmのような大きさを持っている。その半導体面上に光のスポットが与えられると電荷が発生し、発生した電荷は両端の電極に出力される。その電荷の量は、スポット光の位置から電極までの距離に反比例する値となって出力される。
【００４８】
従って、被検知液体１の屈折率が変化すると、前記実施例と同様に発光体３からの放射される光の屈曲が変化し、その変化に前記電荷の量が変化する。これらの電荷の量は、電圧変換回路７で変換された後、演算回路１０で演算され、演算補正処理装置１０から被検出液体の濃度として出力される。
【実施例１０】
【００４９】
図１１は、本発明の更に他の実施例を示すものであり、受光体４が二つのフォトダイオードを隙間無く配置した位置検出素子の場合を示している。この実施例は、前記実施例と同様に、被検知液体１の屈折率の変化に対して、発光体３から放出される光に屈曲が発生する。これにより、二つのフォトダオイードで検出される光量がそれぞれ変化する。その変化の割合を電圧変換回路７で変換された後、演算回路１０で演算され、演算補正処理装置１０から被検出液体の濃度として出力される。
【実施例１１】
【００５０】
図１２は、本発明の更に他の実施例を示すものであり、受光体４がフォトダイオードアレーで構成された場合を示している。発光体３から出射される光は、前記実施例と同様に、被検知液体１の屈折率によって屈曲の割合が変化する。この屈曲の変化による光は、フォトダイオードアレーのアレーに沿って変化する。読み出し回路７’はこのフォトダイオードアレーに到達する光がどの位置で一番多くの光量かを読み出し、その位置に対する電圧を発生させ、演算回路１０に出力する。演算回路１０は前記と同様に、入力された信号を処理し、被検出液体１の濃度として出力する。
【実施例１２】
【００５１】
図１３は、本発明の更に他の実施例を示すものであり、前記演算回路１０に代えて電流計による表示装置１０’を配置したものである。表示装置１０’は電流に対応する被検知液体の濃度との対応を目盛り表示した表示部を持っている。このため、表示部の示す指針による表示を読み取ることによって、被検知液体の濃度を簡単に検知することができる。なお、図示した実施例の表示部には、電流値と濃度との両方が表示されているが、どちらか一方のみであっても被検知液体の濃度を知ることができる。電流値のみが表示されている場合は、予め電流値と濃度との関係を操作者は把握して置く必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。
【図２】上記本発明の一実施例による検出特性を示す特性図。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図４】本発明の更に他の実施例を示す構成図。
【図５】本発明の更に他の実施例を示す構成図。
【図６】本発明の更に他の実施例を示す構成図。
【図７】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図８】本発明の更に他の実施例を示す構成図。
【図９】本発明の更に他の実施例を示す構成図。
【図１０】本発明の更に他の実施例を示す構成図。
【図１１】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図１２】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図１３】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図１４】屈折の原理を示す説明図。
【図１５】出射光側の屈折率が変わったときの屈折の変化を示す説明図。
【図１６】本発明の原理を示す説明図
【図１７】従来の一例を示す説明図。
【図１８】従来の他の例を示す説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１    被検出液体
２    容器
３    発光体
３’  発光素子
３''  レンズ
４    受光体
４’  受光素子
４’’  レンズ
６    電気ケーブル
７    電圧変換回路
８    電気ケーブル
９    増幅器
１０    演算補正処理装置
【図１】
2005003662.tif 000008
【図２】
2005003662.tif 000009
【図３】
2005003662.tif 000010
【図４】
2005003662.tif 000011
【図５】
2005003662.tif 000012
【図６】
2005003662.tif 000013
【図７】
2005003662.tif 000014
【図８】
2005003662.tif 000015
【図９】
2005003662.tif 000016
【図１０】
2005003662.tif 000017
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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