(57)【要約】 【課題】アルコールの全濃度領域において共振曲線の最大値付近の周波数で共振電圧の変化を検知し、リアルタイムにアルコール濃度を検知する誘電率式アルコール濃度計を提供する。【解決手段】アルコール濃度計は、高周波交流電圧を発信する発信器１１と、絶縁体からなる外径３ｍｍ、内径２ｍｍの配管６の外周に発信器１１と接続した導電体からなる幅１０ｍｍの円筒状電極２個５ａ、５ｂを間隔２ｍｍで装着したセンサ部とを備える。さらに、アルコール濃度計は、センサ部の電極５ａ、５ｂと接続した単層巻きコイル２０と、共振電圧を整流後増幅する検知回路１８と、共振電圧の変化からアルコール濃度を演算するデータ処理部１７とを備える。【選択図】      図１
2005049255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波交流電圧を発信する発信回路と、試料を入れる容器または前記試料が流入する配管の外周に前記高周波交流電圧を印加する電極を備えたセンサ部と、前記センサ部と前記高周波交流電圧の周波数で共振する単層巻きコイルと、前記共振の電流または電圧変化を検知する検知回路を設け、前記試料の誘電率変化による前記共振の電流または電圧変化からアルコール濃度を測定する誘電率式アルコール濃度計において、
前記発信回路と、前記センサ部と、前記単層巻きコイルを有する検知回路とを、温度制御機能を有する恒温槽内に設けたことを特徴とする誘電率式アルコール濃度計。
【請求項２】
請求項１記載の誘電率式アルコール濃度計において、アルコールの全濃度領域における共振曲線の最大値付近の周波数がほぼ同一である回路を有することを特徴とする誘電率式アルコール濃度計。
【請求項３】
請求項１記載の誘電率式アルコール濃度計において、アルコールの全濃度領域における共振曲線の最大値付近の周波数で共振電圧の変化を検知し、リアルタイムにアルコール濃度を測定することを特徴とする誘電率式アルコール濃度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電率式アルコール濃度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なアルコール濃度は、ガスクロマトグラフ、誘電率式濃度計、比重浮標等で測定されている。
【０００３】
ここで、誘電率式アルコール濃度計は、大別すると置換法と偏移法との２つに分けられる。置換法は、アルコール濃度の変化によって起こった回路内の変動を、回路内の既知の静電容量を変化させ元に戻すに要した静電容量差から読み取る平衡法である。置換法として一般的なものは共振曲線の同調点の偏移を見出し、そのときの同調容量から読む方式である。
【０００４】
また、偏移法は回路内の変動を直接に電圧、電流、周波数の差として検知する方式である。電圧変化や電流変化を検知する方式は共振曲線の推移があるため共振曲線の裾の部分で検知することになり、信号の安定性が問題になる。
【０００５】
従って、一般的な偏移法は、共振周波数の推移差または推移した共振周波数を検知する方式が取られる。この方式の誘電率式アルコール濃度計は、例えば特許文献１に示されている。この例は、自動車に用いられるメタノール混合燃料中のメタノール濃度を測定する装置であり、メタノール混合燃料の誘電率に応じて変化する共振周波数を位相比較器で検知し、検知された共振周波数と同じ周波数に発信器の周波数を同期させ、同期した周波数から予め定められた共振周波数とメタノール濃度の関係からなる検量線と、センサ部の試料出口側に設けた温度センサの試料温度データから温度補正を行い、メタノール濃度を決定する。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２６５５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術における、センサ部の試料出口側または入口側に設けた単一の温度センサから温度補正を行う方式は、試料温度と環境温度、試料流量の変動による一定しない温度勾配がセンサ内に生じ、温度補正の正確さが問題となる。この影響は、試料温度と環境温度の温度差が大きい程、顕著となる。
【０００８】
また、環境温度の日間変動または季節変動は、高周波発信回路や検知回路の電気特性にも影響を与えるため、微小な電気特性変化を検知するこの方式では、影響を無視できなくなる。
【０００９】
さらに、上記いずれの方法とも静電容量の変化による共振曲線の推移を検知しアルコール濃度を計算する。
【００１０】
従って、置換法では共振曲線の偏移の同調点を見出す同調時間があり、偏移法で共振曲線の偏移周波数を検知する方式では発信周波数と共振周波数の同期時間がある。一般的に位相の同期は、位相差が近接するほど同期動作が緩慢となり、濃度変化に対する応答性が問題となる。
【００１１】
また、静電容量の変化により共振曲線が推移する条件では、試料温度変化による分子レベルの熱運動や粘性の変化により、目的アルコールと分子量の異なる共存物質の影響を受けるようになる。この傾向は、共振曲線の推移が大きくなる程、試料温度が高くなる程、顕著となる。
【００１２】
また、偏移法の共振電圧の変化からアルコール濃度を検知する方式では、共振曲線の推移から共振曲線の裾の発信周波数を使用して共振電圧を検知するため、共振電圧の安定性に問題があり、測定濃度の精度に影響する。
【００１３】
つまり、従来技術にあっては、試料温度と環境温度、試料流量の変動による一定しない温度勾配がセンサ内に生じ、温度補正の正確さが問題となっていた。
【００１４】
また、従来技術にあっては、アルコール濃度変化による共振周波数の推移量を検知する応答性と、分子量の異なる共存物質の影響が問題になっていた。
【００１５】
この発明の目的は、センサ部、高周波発信回路、検知回路を外部環境温度の影響を無くした誘電率式アルコール濃度計を提供することである。
【００１６】
さらに、この発明の目的は、アルコールの全濃度領域において共振曲線の最大値付近の周波数で共振電圧の変化を検知し、リアルタイムにアルコール濃度を検知する誘電率式アルコール濃度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。  
（１）高周波交流電圧を発信する発信回路と、試料を入れる容器または前記試料が流入する配管の外周に前記高周波交流電圧を印加する電極を備えたセンサ部と、前記センサ部と前記高周波交流電圧の周波数で共振する単層巻きコイルと、前記共振の電流または電圧変化を検知する検知回路を設け、前記試料の誘電率変化による前記共振の電流または電圧変化からアルコール濃度を測定する誘電率式アルコール濃度計において、前記発信回路と、前記センサ部と、前記単層巻きコイルを有する検知回路とを、温度制御機能を有する恒温槽内に設ける。
【００１８】
（２）好ましくは、上記（１）において、アルコールの全濃度領域における共振曲線の最大値付近の周波数がほぼ同一である回路を有する。
【００１９】
（３）また、好ましくは、上記（１）において、アルコールの全濃度領域において共振曲線の最大値付近の周波数で共振電圧の変化を検知し、リアルタイムにアルコール濃度を測定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による誘電率式アルコール濃度計は、特定の寸法からなるセンサ部を有し、共振曲線が収束した条件により共振曲線の最大値における周波数を固定発信周波数としてアルコール濃度を検知する。
【００２１】
したがって、センサ部、高周波発信回路、検知回路を外部環境温度の影響を無くした誘電率式アルコール濃度計を提供することができる。
【００２２】
また、アルコールの全濃度領域において共振曲線の最大値付近の周波数で共振電圧の変化を検知し、リアルタイムにアルコール濃度を検知する誘電率式アルコール濃度計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】
【００２３】
本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。  
図１において、Ａはセンサ部であり、外径３ｍｍ、内径２ｍｍのテフロン（登録商標）製の配管６と、そのテフロン配管６の外周に幅１０ｍｍの銅箔２個を２ｍｍの間隔で装着した円筒状の電極５からなる。センサ部Ａの配管材質は、絶縁体であればテフロンに限定するものではなく、同様に、センサ部Ａの電極材質は、導電体であれば銅箔に限定するものではない。
【００２４】
測定対象となる試料は、サンプリングポンプ２で送液し、サーミスタ１で温度計測後、センサ部Ａを通過後、返送ポンプ８で返送する。センサ部Ａに装着する電極５ｂは、高周波交流電圧を印加する発信機１１とリード線１０ａによって接続され、電極５ａは、コイル２０とリード線１０ｂによって接続される。
【００２５】
コイル２０は、コンデンサ１９と並列に接続される。コイル２０とコンデンサ１９の共振電圧は、コイル１９の両端の電圧を検知回路１８で整流後増幅し、コネクタ１３ａを介してＡ／Ｄ変換器１６に０−５Vのアナログ信号を出力する。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器１６は、前記アナログ信号をデジタル化しデータ処理部１７に出力する。データ処理部１７は、あらかじめ登録されている共振電圧とエタノール濃度の関係からなる検量線と後述する温度補正によりエタノール濃度に変換する。試料の誘電率変化による静電容量の変化は試料温度による影響を受けるため、前記検量線は、温度補正を行う必要がある。
【００２７】
その温度補正は、温度センサ１ａと温度検出回路１５ｂによって計測した試料温度から、後述する（２）式、（３）式、（４）式、（５）式、（６）式の計算をデータ処理部１７で行う。また、試料は、温度センサ１ａから電極５ａと電極５ｂまでの到達時間に環境温度の影響を受けるため、センサ部Ａと発信器１１、コイル１９、検知回路１８を恒温槽に収納する必要がある。
【００２８】
恒温槽ユニットＢは、断熱材３と、アルミ製箱４と、センサ部Ａと、電子冷熱１２と、温度センサ１ｂと、ファン９ａとファン９ｂからなる。恒温槽ユニットＢの温度制御は、電子冷熱１２と温度センサ１ｂ、温度検出回路１５ａ、温度制御回路１４、ファン９ａ、ファン９ｂによるフィードバック制御によって槽内温度を３０℃に保っている。
【００２９】
槽内の温度は、３０℃に限定するものではないが、槽内温度を変更した場合は、後述する試料の温度補正の係数が変更となる。温度検出回路１５ａによる恒温槽内温度データは、Ａ／Ｄ変換器１６を経てデータ処理部１７に送られ、アルコール濃度の測定条件の管理を行っている。
【００３０】
環境温度の出力電圧へ与える影響に関して、図２と図３を使って説明する。
【００３１】
図２は、空気を試料として環境温度６℃における前記恒温槽ユニットＢの温度（以後恒温槽温度とする）と出力電圧の変化を示したものであり、出力電圧は、設定温度の３０℃で２０６３ｍＶ付近に安定している。
【００３２】
図３は、空気を試料として環境温度３５℃における恒温槽温度と出力電圧の変化を示したものであり、図２と同様に設定温度の３０℃で２０６３ｍＶ付近に安定している。図２における出力電圧差は、５３ｍＶでありアルコール濃度に換算すると４．２％の誤差を与えることになる。
【００３３】
図４は、恒温槽温度３０℃として、図１９の測定を行った時の試料温度と共振電圧の変化を比較したものである。図４の共振電圧は、恒温槽温度３０℃に対し、温度差が大きい程共振電圧の変動が大きくなることが確認できる。
【００３４】
図５は、図４の２０℃付近の共振電圧を比較したものであり、図６は、図４の３０℃付近の共振電圧を比較したものである。図５と図６の共振電圧の変動幅は、図５で大きくなっている。この原因は、図１に示すサンプリングポンプ２の脈流によるセンサ部の温度勾配の変動によるが、変動幅が一定となっていることが確認できる。
【００３５】
この場合の共振電圧の変動は、恒温槽の温度が一定であるため温度勾配が一定間隔となり、再現性もあるため容易にデータの平均化処理を行うことができる。
【００３６】
共振周波数の推移に関して、図７と図８を使って説明する。図７は、外径１８ｍｍ、内径１５ｍｍの配管を使用し、段階的に０％、１５％、３０％、４０％、６０％、８０％、１００％濃度のエタノール標準試料を測定した例である。
【００３７】
図７における共振曲線は、共振曲線の極大値がエタノール１００％において３．０４ＭＨｚ、エタノール０％において３．０２ＭＨｚの範囲でエタノール濃度に応じ推移している事が確認できる。図７におけるエタノール濃度と共振電圧の相関係数の最も１に近い点は、下向きの矢印↓で示す３．００ＭＨｚの周波数となり、共振曲線の裾の部分で検量線を作成することになる。共振曲線の裾の部分は、共振電圧の安定性に問題がある。
【００３８】
図８は、回路シミュレーションソフトウエア（Micro CapIVCQ版）による図７の条件のシミュレーション結果である。図８におけるシミュレーション結果は、共振曲線の極大値の周波数、及び共振曲線の推移状態の再現性が良好であり、解析ツールとして使用することにした。
【００３９】
図９は、本発明によるセンサ部を使用し、図７で使用した試料を測定した共振曲線である。図９における共振曲線の極大値は、エタノール１００％が３．０３７ＭＨｚ、０％が３．０３７ＭＨｚと完全に一致し、測定で使用する検量線も共振曲線の極大値の周波数、図９の下向きの矢印↓で示す周波数３．０３７ＭＨｚを選択する。
【００４０】
図１０は、図９の条件におけるシミュレーションの結果である。図７と図９の条件の違いは、センサ部の配管径が異なっている。配管径と共振電圧の関係は、シミュレーションによって検討できる。
【００４１】
図１１は、センサ部の断面であり、図１２は、シミュレーションの回路条件であり図１１の等価回路である。図１１の各記号と図１２の各記号は、等価であり静電容量と抵抗の値との対応関係を示している。
【００４２】
図１２の各数値は７.００ＭＨｚにおける実測値と計算値を初期値とし、配管径に合わせた数値を入力し、検討を行った。また、計算の簡便化のため、面積値と比例関係のあるものは、配管外周の長さで比例計算を行い、体積と比例関係のある数値は面積で比例計算を行った。
【００４３】
図１２のＶ１は、図１の発信機１１に相当し、電圧を１Ｖとしている。Ｃ５はセンサ部の外側に電極間の空気を媒体とする静電容量を示し、センサの外周の長さに比例して変化する。
【００４４】
図１２において、Ｒ４は、試料の抵抗であり、センサ配管の内径面積に比例して変化する。Ｃ４は、試料の静電容量であり、センサ配管の内径断面積に比例して変化する。Ｃ１は、配管材料の静電容量であり、センサ配管の断面積に比例して変化する。Ｌ１はコイルであり、図１のコイル２０に相当し、２０μＨの固定とした。Ｃ２はコンデンサであり、図１のコンデンサ２０に相当し、この静電容量を変更することによって共振周波数を設定した。
【００４５】
共振電圧の測定は、図１２の丸印で囲った２に示す点で行った。検討した配管径は、一般に市販される径を選択し、表１の通りとなる。
【００４６】
【表１】
2005049255.tif 000003
【００４７】
シミュレーションは、各配管径におけるアルコール濃度０％における共振周波数が７．００ＭＨｚとなる条件とし、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％に相当する共振電圧の変化を求めた。
【００４８】
検量線の直線性を示す相関係数は、各濃度の７ＭＨｚにおける共振電圧から求め表１と図１４に示した。共振電圧の安定性は、図１３中の７ＭＨｚの共振電圧と７．０２ＭＨｚの共振電圧の差である変化幅と検量線の電圧幅を用い、以下の（１）式で定義した変化率を表１の各配管径に対し計算し、その最大値を表１と図１４に示し比較した。
【００４９】
変化率  ＝  変化幅  ／  検量線電圧幅    （１）
共振周波数の推移量は、エタノール１００％とエタノール０％の共振周波数の差から求め、表１に周波数差として示した。周波数差は、外径が大きくなる程大きくなった。図１４の相関係数は、絶対値が１に近い程直線性が高いことを示し、変化率は、数値が小さい程共振電圧の安定性が高いことを示している。相関係数の変曲点は、配管材料の肉厚が薄くなると共振曲線の形状が鋭くなったことによる変化により、共振曲線の幅を示すＱ値が変化したことによる。
【００５０】
最適なセンサ径は、変化率が１％以内、相関係数の絶対値が０．９９以上を満たす条件とすると３ｍｍ以内となるが、信号強度の低下によるＳ／Ｎ比の低下を考慮にいれると外径３ｍｍ、内径２ｍｍの配管が適当となる。
【００５１】
図１５は、純水希釈エタノール標準液と乙類焼酎の共振周波数の違いによる共振電圧の温度特性を比較したものである。乙類焼酎は、２−プロパノールやブタノール等のエタノールより分子量の大きい共存物質（以下２-プロパノール等とする）を含む。
【００５２】
図１５の結果から、２．０４ＭＨｚと４．６７ＭＨｚの温度特性は、純水希釈のエタノール標準液と乙類焼酎で温度が上昇する程、大きな差異が生じ異なる。７．０８ＭＨｚは、全温度領域で純水希釈のエタノール標準液と温度特性が重なりエタノールに対する選択性を持っていることになる。
【００５３】
これらの現象の説明を以下に行うと、純水希釈のエタノール標準液は、水（分子量１８）とエタノール（分子量４６）で構成され、乙類焼酎は、水とエタノールと２−プロパノール（分子量６０）等で構成される。これらの物質を構成する原子の電気陰性度は、水素が２．１、炭素が２．５、酸素が３．５であり、値の大きい酸素原子が非対象に存在するため極性分子となり双極子モーメントを持つ。この双極子モーメントを持つ分子は、電場の無い場合は、それぞれに勝手な方向を向いているが、電場をかけると、双極子モーメントを電場と同じ方向にそろえようとする偶力が分子に働く配向分極が起こる。
【００５４】
前記周波数領域における誘電率は、この配向分極に要したエネルギーに起因する。熱エネルギーは、配向分極に対して分子の動きをばらばらにしようとする熱運動と、温度が上昇すると試料の粘性を低下させ配向分極を促進する作用がある。
【００５５】
誘電率の変化量は、電場による偶力と熱運動と粘性の相互作用の兼ね合いによる配向分極の量によってきまる。配向分極は、交流電場を印加した場合に交流電場の周波数変化にある遅れを伴い分極の方向を変化させるが、分子量が大きくなる程、試料の粘性が高くなる程、追従が緩慢となる。
【００５６】
従って、図１５における２．０４ＭＨｚの純水希釈エタノール標準液は、温度の上昇と共に熱運動が配向分極を阻害し出力電圧を低下させているが、乙類焼酎は、温度上昇による粘性低下のためにエタノールと２−プロパノール等の双方が交流電場の周波数変化に追従するようになり、出力電圧が低下せず３０℃付近から上昇している。
【００５７】
一方、図１５における７ＭＨｚの乙類焼酎では、２プロパノール等が、分子量が大きいために交流電場の周波数変化に追従しなくなるが、エタノールは分子量が小さいために追従し、純水希釈エタノール標準液と同じ温度特性を示すようになる。
【００５８】
これらの結果から、固定した共振周波数で共振電圧を検知する方式は、共振周波数を選択すると測定対象物質に選択性を持たせることができることになる。一方、図１６と図１７は、内径１５ｍｍ、外形１８ｍｍのセンサ配管とした場合の共振曲線の推移がある条件でのシミュレーション結果である。
【００５９】
図１６の結果は、エタノール１００％の７．０ＭＨｚからエタノール０％の６．５ＭＨｚまでの周波数変化があり、周波数の推移量からアルコール濃度を検知する方式では、エタノールの濃度が低下するにつれ分子量の大きい共存物質の影響を受けることになる。
【００６０】
図１７の結果は、エタノール１００％の７．５ＭＨｚからエタノール０％の７．０ＭＨｚまでの周波数変化があり、周波数の推移量からアルコール濃度を検知する方式では、エタノールの濃度が増加するにつれ、エタノール自身の温度特性が変化し、さらに分子量の小さい共存物質の影響を受けることになる。
【００６１】
本発明は、図１８に示すシミュレーション結果のようにエタノール０％で７．０３ＭＨｚ，エタノール１００％で７．００ＭＨｚと全濃度領域の共振曲線の極大値が７ＭＨｚであるため、共存物質の影響を受けることなくエタノール濃度を検知することができる。
【００６２】
図１９は、試料温度を１５℃から３５℃まで変化させ３種類の濃度の乙類焼酎を測定した例であるが、温度補正が有効に作用しているのが確認できる。
【００６３】
しかし、本発明は、共振周波数の変化を収束して測定するものであり、周波数を７ＭＨｚに限定するものではない。測定対象アルコールまたは共存物質が異なる場合は、周波数を変更でき、センサ部を連結すれば測定対象アルコールと分子量の異なる共存物質の同時検知が可能となる。
【００６４】
図２０は、共振曲線の極大値を７ＭＨｚとし、前記発信器１１の発信周波数を７ＭＨｚとして測定した例である。この例は、段階的濃度のエタノール標準液を温度変化させ前記センサ部Ａに流入させ、前記センサ１ａで測定した温度変化と、その時の前記Ａ／Ｄ変換器１６に入力した共振電圧の変化の関係を示す結果である。
【００６５】
この結果から、試料温度が上昇すると共振電圧が低下する温度特性があり、試料温度に対する温度補正が必要であることが確認できる。図２１はこの条件での検量線であり、温度特性の比較のため試料温度４０℃と１０℃の検量線を示している。図２１における検量線は、以下の（２）式による近似式で示すことができる。
【００６６】
Ｙ  ＝  ａＸ３  +  ｂＸ２  +  ｃＸ  +  ｄ    （２）
上記（２）式のＹは、求めるべきエタノール濃度であり、Ｘは、Ａ／Ｄ変換器１６に入力した共振電圧（ｍＶ）である。（２）式における係数ａ、係数ｂ、係数ｃ、係数ｄは、以下の（３）〜（６）式から得られる温度Ｔ（℃）の関数として求める。
【００６７】
ａ  ＝  １.９４５２５Ｅ−１０・Ｔ  −  ３.０７３４７Ｅ−８  （３）
ｂ  ＝  −２.１１４５５Ｅ−６・Ｔ  ＋  ２.８４３６４Ｅ−４  （４）
ｃ  ＝  ７.２６１９６ＥＥ−３・Ｔ  −  ９.２８９５５Ｅ−１  （５）
ｄ  ＝  −８.２３１８１・Ｔ  ＋  １１４７.１８              （６）
上記（２）（３）（４）（５）（６）式の演算は、データ処理部１７でリアルタイムに行われる。
【００６８】
本発明のその他の実施形態として、焼酎の蒸留工程に適用した例を図２２の構成図で説明する。
【００６９】
焼酎の製造は、アルコール発酵したもろみの蒸留を行う。そのもろみは蒸留缶２０に入れられ、加熱用蒸気等で加熱し、エタノールと水と共存物質の混合物の蒸気として蒸発する。これらの混合物の蒸気は、冷却塔２１で冷却され凝縮し、溜液となる。この溜液は、溜液に含まれるエタノール濃度、共存物質の濃度に応じて、別々のタンクに貯溜される。
【００７０】
最初の溜液は、水やアルデヒド類を多く含むためエタノール濃度が急激に上昇し、最大値になるまで弁２４ａを経て溜液タンク２３ａに貯溜させ、製品の焼酎に入らないようにする。エタノール濃度の最大値を超えたところから溜液のエタノール濃度は徐々に低下し、ある設定濃度になるまで、弁２４ｂを経て溜液タンク２３ｂに貯溜させ、製品焼酎とする。設定濃度以下の溜液は、弁２４ｃにより溜液タンク２３ｃに入れ、蒸留を停止する。
【００７１】
本発明の誘電率式アルコール濃度計は、Ｃで囲まれた範囲となる。試料は、蒸留ラインからサンプリングポンプ２によって前記恒温槽Ｂに送液し、恒温槽Ｂから返送ポンプ８によって蒸留ラインに返送する。恒温槽Ｂ内で試料の誘電率に変化に応じた共振電圧は、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換しデータ処理部１７に入力し、あらかじめ定められた検量線によってエタノール濃度を自動的に演算する。
【００７２】
蒸留ラインに組み込まれた流量計２５は、溜液の流量を測定し、Ａ／Ｄ変換１６ｃを経て、データ処理部１７に送られる。エタノール濃度と流量のデータは、自動制御部２２に送られ、エタノールの濃度に応じて、弁２４ａ、弁２４ｂ、弁２４ｃを動作させ溜液の貯蔵タンクの流路を切り替える。
【００７３】
流量データは、溜液タンクに貯蔵される溜液のエタノール濃度の予測に使用される。蒸留ラインに組み込まれた温度センサ１ｃは、溜液の温度を測定し、温度検出回路１５ｃとＡ／Ｄ変換１６ｃを経て、データ処理部１７へ送られる。蒸留の温度管理を行うために、自動制御部２２から弁２４ｄへ弁の開閉信号を出力し、蒸留缶２０に入る加熱用蒸気の制御を行う。
【００７４】
焼酎の風味は、共存物質の種類や量によって左右され、蒸留缶の温度に影響される。従って、焼酎蒸留に本発明を適用する場合、共存物質も同時に測定する誘電率式アルコール濃度計を適用するとより高い精度の品質管理が可能となる。
【００７５】
本発明による焼酎蒸留工程での測定例は、図２３と図２４に示される。図２３は、溜液のエタノール濃度と温度センサ１ｃによって測定された蒸留ラインの温度変化のモニタ結果である。
【００７６】
図２４は浮標式濃度計との相関であり、相関係数（ｒ）＝０．９９６９、回帰式ｙ＝１．００６６X−０．３４５９、と浮標式濃度計の結果と一致する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】環境温度６℃における出力電圧の測定結果を示す図である。
【図３】環境温度３５℃における出力電圧の測定結果を示す図である。
【図４】試料温度変化による共振電圧変化を示す図である。
【図５】試料温度２０℃付近の共振電圧変化を示す図である。
【図６】試料温度３０℃付近の共振電圧変化を示す図である。
【図７】従来法による共振曲線の測定結果を示す図である。
【図８】従来法による共振曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】本発明による共振曲線の測定結果を示す図である。
【図１０】本発明による共振曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】センサ断面と回路シミュレーションの関係を示す図である。
【図１２】回路シミュレーションの検討回路図である。
【図１３】共振電圧の安定性評価法を示す図である。
【図１４】センサ配管径の評価結果を示す図である。
【図１５】共振周波数と温度特性の関係を示す図である。
【図１６】従来法のシミュレーションによる共振曲線を示す図である。
【図１７】従来法のシミュレーションによる共振曲線を示す図である。
【図１８】本発明のシミュレーションによる共振曲線を示す図である。
【図１９】本発明による乙類焼酎の温度補正結果を示す図である。
【図２０】本発明による純水希釈エタノール標準液の温度特性を示す図である。
【図２１】本発明による検量線と温度の関係を示す図である。
【図２２】本発明による焼酎蒸留装置での実施例の構成図である。
【図２３】本発明による焼酎蒸留装置での実施結果を示す図である。
【図２４】本発明と従来法との相関図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ              センサ部
Ｂ              恒温槽ユニット
Ｃ              本発明範囲
１              温度センサ
２              サンプリングポンプ  
３              断熱材 
４              アルミ製箱
５              電極
６              センサ配管
７              シールド板
８              返送ポンプ
９              ファン
１０            リード線
１１            発信器
１２            電子冷熱
１３            コネクタ
１４            温度制御回路
１５            温度検出回路
１６            Ａ／Ｄ変換器
１７            データ処理部
１８            検知回路
１９            コンデンサ
２０            コイル
２１            冷却塔
２２            自動制御部
２３a〜２３b   溜液タンク
２４a〜２４c   弁
２５            流量計
２６            蒸留釜
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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