(57)【要約】【課題】測定時間遅れを改善し、装置全体を小型化しつつ、測定精度の高い煙霧透過率測定装置を提供する。【解決手段】本発明の煙霧透過率測定装置は、光の投射と受光を行う投受光部と、前記投受光部からの光を前記投受光部に反射する第１の反射鏡を有する反射部と、前記投受光部と前記反射部とを対応させ一体的に設ける測定筒と、前記測定筒内に空気を流通させる絶対値校正手段とを備え、前記投受光部で、通常測定時と絶対値測定時において空気中を透過する光の強さを測定して光の透過率を測定する煙霧透過率測定装置であって、前記投受光部は、第２の反射鏡を有し、前記第２の反射鏡は、前記測定筒内に投射する光を通過させる第１のピンホールと、前記第２の反射鏡と前記第１の反射鏡との間で多重反射して来た光を受光部まで通過させる第２のピンホールと、を有する。【選択図】図１
2007248388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の投射と受光を行う投受光部と、前記投受光部からの光を前記投受光部に反射する第１の反射鏡を有する反射部と、前記投受光部と前記反射部とを対応させ一体的に設ける測定筒と、前記測定筒内に空気を流通させる絶対値校正手段とを備え、前記投受光部で、通常測定時と絶対値測定時において空気中を透過する光の強さを測定して光の透過率を測定する煙霧透過率測定装置であって、
前記投受光部は、第２の反射鏡を有し、
前記第２の反射鏡は、前記測定筒内に投射する光を通過させる第１のピンホールと、前記第２の反射鏡と前記第１の反射鏡との間で多重反射して来た光を受光部まで通過させる第２のピンホールと、を有する煙霧透過率測定装置。
【請求項２】
前記投受光部と前記反射部とを一体的に形成するシャフトと、前記シャフトにより一体的に形成された光学機器部の中央部分の重心位置にて支持金具で固定するベース部と、を備える請求項１に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項３】
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡が乱視鏡である請求項１または２に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項４】
前記測定筒の内壁に埋込材が形成されている請求項１から３いずれか一項に記載の煙霧透過率装置。
【請求項５】
前記投受光部と前記測定筒とが防塵筒を介して接合され、
前記防塵筒は、防塵ガラスを有し、
前記第２の反射鏡に形成された第２のピンホールの投受光部側に、受光筒が設けられ、前記受光筒の内部若しくは出口部分に受光素子が設けられている請求項１から４いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項６】
前記投受光部と前記測定筒とが防塵筒を介して接合され、
前記防塵筒は、防塵ガラスを有し、
前記測定筒は、前記防塵筒を包囲する外周付近に吹き出し口を有し、
前記吹き出し口に清浄空気を送り出す清浄空気発生部を備える請求項１から５いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項７】
前記反射部と前記測定筒とが防塵筒を介して接合され、
前記防塵筒は、防塵ガラスを有し、
前記測定筒は、前記防塵筒を包囲する外周付近に吹き出し口を有し、
前記吹き出し口に清浄空気を送り出す清浄空気発生部を備える請求項１から５いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項８】
前記防塵ガラスは、前記防塵筒の筒内部に設けられている請求項５から７いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項９】
前記測定筒は、開閉部を有する請求項１から５いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項１０】
前記絶対値校正手段は、空気を流通させるホースが帯電しにくいホースである請求項１から９いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項１１】
多重反射した光の測定光路長から求めた透過率を、所望の測定光路長の透過率に換算する演算手段を備える請求項１から１０いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項１２】
前記演算手段は、透過率を人の視感度特性に適合させる視感度補正を行う請求項１から１１いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項１３】
前記演算手段は、絶対値校正開始時から設定時間経過後であって、透過率の測定値が設定範囲内に収束したとき、前記設定時間経過後の測定値の平均値を絶対測定値とする請求項１から１２いずれか一項に記載の煙霧透過率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路トンネル内部等の汚染空気の煙霧透過率を光学的に測定する煙霧透過率測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の煙霧透過率測定装置は、投光部と受光部を１００ｍ程度離して設け、投光部から煤煙・煤塵などが浮遊する煙霧中に光を透過させて、その透過率を測定するものである。
【０００３】
従来の煙霧透過率測定装置は、投光部の光源の光束減衰、受光部素子の経年劣化およびレンズ面の汚れなどによる測定値の低下を補償するために、校正機能が備えられ、一定周期毎に校正を行い、低下分の補償を行っていた。
【０００４】
その際、光透過率の絶対値（１００％）の設定は、任意に作り出すことができないため、測定現地にて目視により合わせるか、設定値の記録より、その最高値を合わせるものであり、誤差が大きくなるおそれがあった。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１に記載の煙霧透過率測定装置が提案されている。（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３５３９１１２号
【０００６】
特許文献１に記載の煙霧透過率測定装置は、投受光部と反射部とが測定筒を介して一体的に設けられているため、光軸合わせなどの現場調整を行う必要がなく、また、光透過率の絶対値（１００％）を、測定筒内の汚い空気と清浄空気とを置換して測定するため、従来の目視による場合と異なり、誤差をほとんど無くすことができるものである。
【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、特許文献１に記載の煙霧透過率測定装置は、測定部を外筒（測定筒）で密閉するクローズパス方式であり、測定光路長に連動して当該外筒が相当の容積を有するものとなるため、ポンプにて吸引したトンネル内等の汚染空気を測定筒内に充満させるのに時間を要する場合があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載の煙霧透過率測定装置は、一方（反射部側）にしか反射鏡が設けられていないため、測定光は測定筒内を１往復しかすることができない。通常、クローズパス方式の煙霧透過率測定装置は、装置全体の大きさに制限があり、１往復で得られる測定光路長は、所望の測定光路長（例えば１００ｍ）より短い測定光路長（例えば、４〜５ｍ）となる。そこで、短い測定光路長から求めた光透過率を、所望の測定光路長の光透過率に換算して求める手法があるが、この手法による場合、換算による誤差が大きくなってしまうことがある。例えば、実際に測定した測定光路長が５ｍの光透過率を、測定光路長が１００ｍの光透過率に換算するとき、測定光路長が５ｍの光透過率を２０乗して求めるため、誤差の影響も無視できないものとなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、測定時間遅れを改善し、また、装置全体を小型化しつつ精度良く所望の測定光路長の光透過率を求めることができる煙霧透過率測定装置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】
【００１０】
本発明の煙霧透過率測定装置は、光の投射と受光を行う投受光部と、前記投受光部からの光を前記投受光部に反射する第１の反射鏡を有する反射部と、前記投受光部と前記反射部とを対応させ一体的に設ける測定筒と、前記測定筒内に空気を流通させる絶対値校正手段とを備え、前記投受光部で、通常測定時と絶対値測定時において空気中を透過する光の強さを測定して光の透過率を測定する煙霧透過率測定装置であって、前記投受光部は、第２の反射鏡を有し、前記第２の反射鏡は、前記測定筒内に投射する光を通過させる第１のピンホールと、前記第２の反射鏡と前記第１の反射鏡との間で多重反射して来た光を受光部まで通過させる第２のピンホールと、を有する。
【００１１】
この構成により、投受光部と反射部との間で測定光を多重反射させることで、測定光を所望の測定光路長とし測定を実行することができる。よって、多重反射により測定光路長の所望の距離が得られるので、測定対象となる空気を収容する測定筒を小型化することができる。測定筒が小型化されると、測定筒の体積が縮小するので、測定筒内に空気を収容するのに要する時間が短縮される。
【００１２】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記投受光部と前記反射部とを一体的に形成するシャフトと、前記シャフトにより一体的に形成された光学機器部の中央部分の重心位置にて支持金具で固定するベース部と、を備える。
【００１３】
この構成により、前記投受光部と前記反射部とを光軸がずれないように例えば、インバー製のシャフトにて一体的に固定し、振動に対して強く、また、温度変化による部材の伸縮にても安定するように、光学機器部の中央部分の重心位置にてベース部に安定して固定することができる。
【００１４】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡が乱視鏡である。
【００１５】
この構成により、測定光の光束を小さくすることができる。よって、測定筒の内容積をさらに小さくし、外からの汚染空気の容積を小さくすることにより、空気の汚れに対する応答時間を短くすることができる。
【００１６】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記測定筒の内壁に埋込材が形成されている。
【００１７】
この構成により、測定筒の内壁と光束との隙間を埋込材にて無くすことで、外からの汚れた空気の容積を小さくすることができ、よって、空気の汚れに対する応答時間を短くすることができる。
【００１８】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記投受光部と前記測定筒とが防塵筒を介して接合され、前記防塵筒は、防塵ガラスを有し、前記第２の反射鏡に形成された第２のピンホールの投受光部側に、受光筒が設けられ、前記受光筒の内部若しくは出口部分に受光素子が設けられている。
【００１９】
この構成により、多重反射を経て最終的に第２の反射鏡に到達した測定光は第２のピンホールを介して受光筒内に入り、その奥の受光素子により光電変換される。よって、受光時に、防塵ガラスに付着した煤塵による散乱光の影響を防ぐことができ、精度良く光透過率および吸光係数を演算することができる。
【００２０】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記投受光部と前記測定筒とが防塵筒を介して接合され、前記防塵筒は、防塵ガラスを有し、前記測定筒は、前記防塵筒を包囲する外周付近に吹き出し口を有し、前記吹き出し口に清浄空気を送り出す清浄空気発生部を備える。
【００２１】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記反射部と前記測定筒とが防塵筒を介して接合され、前記防塵筒は、防塵ガラスを有し、前記測定筒は、前記防塵筒を包囲する外周付近に吹き出し口を有し、前記吹き出し口に清浄空気を送り出す清浄空気発生部を備える。
【００２２】
この構成により、清浄空気発生部から送り出された清浄空気が、防塵筒の外周に設けられた吹き出し口から測定筒内に流出する。この空気流により、汚染空気が投受光部、反射部に設けられた防塵ガラスに近づくことを防ぎ、汚染空気の煤塵が防塵ガラスに付着することを防ぐことができる。
【００２３】
また、本発明の煙霧透過率測定装置の前記防塵ガラスは、前記防塵筒の筒内部に設けられている。
【００２４】
この構成により、防塵ガラスへの煤塵・粉塵の付着を抑えることができる。
【００２５】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記測定筒は、開閉部を有する。
【００２６】
この構成により、測定後に開閉部を開けて、反射鏡の汚れを容易に定期的に清掃することができる。
【００２７】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、多重反射した光の測定光路長から求めた透過率を、所望の測定光路長の透過率に換算する演算手段を備えている。
【００２８】
この構成により、換算により所望の測定光路長の透過率を求めるので、投受光部と反射部間の往復回数を減らし、投射光による多重反射にて測定光路を短くすることができる。よって、煤塵・粉塵の付着した防塵ガラスによる散乱および前記反射鏡による乱反射による透過光の低下を抑えることができる。また、換算を行う場合であっても、多重反射により一定の測定光路長（例えば、３０〜６０ｍ程度）を確保することができるので、換算による誤差の影響は少なくて済む。
【００２９】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記演算手段が、透過率を人の視感度特性に適合させる視感度補正を行う。
【００３０】
この構成により、人間の視感度特性に適合した透過率を測定することができる。
【００３１】
また、本発明の煙霧透過率測定装置は、前記演算手段が、絶対値校正開始時から設定時間経過後であって、透過率の測定値が設定範囲内に収束したとき、前記設定時間経過後の測定値の平均値を絶対測定値とするものである。
【００３２】
この構成により、精度の高い絶対測定値を得ることができ、透過率の測定精度も向上する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の煙霧透過率測定装置によれば、測定時間遅れを改善し、装置全体を小型化しつつ透過率測定の精度良く所望の測定光路長の光透過率を求めることができる。すなわち、第２の反射鏡と第１の反射鏡との間で多重反射することにより、例えば測定光路長を１００ｍにとって透過率を測定するため、従来の１往復短スパン（４ｍ〜５ｍ）の透過率から１００ｍ距離換算する必要がなく、従来より精度は大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の煙霧透過率測定装置の概略構成を示している。図２は、光学機器部と絶対値校正部の概略構成を示している。図３Ａは、投受光部側に設けられる反射鏡の正面図である。図１に示すように、煙霧透過率測定装置１００は、光源から投射される光を多重反射させて光の強さを測定する光学機器部９と、測定筒３内の空気を清浄な空気で満たして絶対値の校正を行う絶対値校正部４と、光透過率または吸光係数を演算する制御部５とにより構成されている。
【００３６】
光学機器部９は、測定筒３内に光を投射する投受光部１と、投受光部１からの光を反射する反射部２と、測定対象の空気が流入する測定筒３とを備えている。投受光部１と反射部２とは、測定筒３を介して相対向するように、例えば４本のインバー製のシャフト８により一体的に設置されている。なお、シャフトの材質は、耐久性が高く、常温付近で熱膨張率が低いものが好ましい。
【００３７】
図２に示すように、投受光部１と測定筒３との間には防塵筒１０が設けられ、防塵筒の測定筒３側の出口面には防塵ガラス１１ａが設けられている。また、同様に、反射部２と測定筒３との間には防塵筒１０が設けられ、防塵筒の測定筒３側面の出口面には防塵ガラス１１ｂが設けられている。
なお、防塵ガラスに付着する煤塵・粉塵による煙霧透過率の低下を抑えるため、レーザ光測定光路を短くし、光束の径を小さくし、防塵筒の径も小さくし、防塵筒を長くし、防塵ガラスを防塵筒の筒内部に設けても良い。
【００３８】
また、光学機器部９は中央の重心位置にて支持金具６により支持され、その支持金具６はベース７に固定されている。
【００３９】
投受光部１は、半導体レーザ・ＬＥＤ等の光線状態の光を発射する光源を備えその光源により測定筒３内に光を投射する投光部１３と、光電変換部・プリアンプ回路等を備え反射部２から反射されてきた光を受光して電気信号に変換する受光部１４と、光を通過させるピンホールを有する反射鏡１２ａとを備えている。
【００４０】
本実施の形態１の反射鏡１２ａは、凹面鏡であり、図３Ａに示すように、投光部１３から測定筒３内に投射する光を通過させるためのピンホール３ａと、測定筒３内で多重反射を経て最終的に受光部１４に向けて反射されてきた光を通過させるピンホール３ｂとを有している。
【００４１】
このピンホール３ａ、３ｂの位置は、凹面鏡反射の計算法（ＡＢＣＤマトリックス）を使用することにより決定することができる。例えば、凹面鏡における座標軸を使用し、初期座標（ｘ、ｙ）、２枚の凹面鏡の距離Ｌ、２枚の凹面鏡の曲率半径ρ、往復回数ｍ、の製造条件を入れ、上記の凹面鏡反射の計算法により、ｍ往復目の最終の投受光部側反射鏡の反射点を、光を受光部まで通過させる第２のピンホール（３ｂ）として求めることができる。また、前記初期座標の位置を、光を投射する第１のピンホール（３ａ）とする。
【００４２】
図３Ｂに、上述の計算方法により算出される２枚の凹面鏡上の反射点を示す。図３Ｂ（ａ）は、投受光部側の凹面鏡１２ａ上の反射点を示しており、図３Ｂ（ｂ）は、反射部側の凹面鏡１２ｂ上の反射点を示している。図３Ｂに示すように対向する凹面鏡間では、光が反射を繰り返すことで反射点が隣接する位置に連続して位置し、多重反射の結果、反射点が円周を描くように位置している。
【００４３】
なお、ここで、図３Ｃに、反射鏡として乱視鏡を用いたときの２枚の乱視鏡上の反射点を示す。図３Ｃ（ａ）は、投受光部側の乱視鏡２０ａ上の反射点を示しており、図３Ｃ（ｂ）は、反射部側の凹面鏡２０ｂ上の反射点を示している。図３Ｃに示すように対向する乱視鏡間では、光が反射を繰り返すことで反射点が隣接する位置に連続して位置し、多重反射の結果、反射点が交差する楕円を描くように位置している。
【００４４】
反射部２は、投受光部１と同様の凹面鏡の反射鏡１２ｂを有している。反射鏡１２ａと反射鏡１２ｂとは、上記、製作条件に記したように曲率半径ρを有し、ピンホール３ａより出射する光の投射角（α、β）を調整し、測定筒３内に投射された光が反射鏡１２ａと反射鏡１２ｂとの間をｍ回往復反射してピンホール３ｂに入射する測定光路長の１００[ｍ]となるように、互いに対向している反射鏡間を調整し設置されている。
【００４５】
絶対値校正部４は、トンネル等からの汚染空気の流入を制御する入口電磁弁１５と、絶対値校正時に開閉動作する校正電磁弁１６と、第１のフィルター１７ａと、第２のフィルター１７ｂと、測定後の空気の吐出を制御する吐出電磁弁１８と、吸引ポンプ１９と、ホース５０とを有している。このホース５０は、粉塵や煤塵が付着しにくいように、帯電しにくいホースを用いると良い。例えば、静電気やホコリ対策用として、チューブに導電性を持たせた帯電防止チューブである。
【００４６】
（絶対値測定時の動作）
以上のように構成された煙霧透過率測定装置１００は、絶対値測定時、絶対値構成部４の校正電磁弁１６を開状態とし、入口電磁弁１５、吐出電磁弁１８が閉状態とする。そして、吸引ポンプ１９により測定筒３内の汚染空気を絶対値校正部４内の第１のフィルター１７ａと第２のフィルター１７ｂを通過するように循環させる。
【００４７】
上述のフィルターを通過するように汚染空気を循環させることで、汚染空気から煤塵等が除去され、やがて測定筒３内の空気は透過率１００％の状態となる。測定筒３内の空気が透過率１００％の状態で測定を行い絶対値として制御部５に記憶させる。
【００４８】
なお、制御部５は、絶対値校正開始時から所定の設定時間経過後まで、すなわち測定値が安定するまで待機して、その後、透過率の測定値が設定範囲内に収束したとき、設定時間経過後の測定値の平均値を絶対測定値としても良い。この構成により、精度の高い絶対測定値を得ることができ、透過率の測定精度も向上する。
【００４９】
（通常測定時の動作）
通常測定時、煙霧透過率測定装置１００は、まず、絶対値校正部４の入口電磁弁１５、吐出電磁弁１８を開状態とし、校正電磁弁１６を閉状態とする。そして、吸引ポンプ１９がトンネル内等の汚染空気を測定筒３内に吸引する。
【００５０】
次に、図４Ａに示すように、投受光部１の投光部１３から測定筒３へ向けて、投受光部１内に設置されている反射鏡１２ａのピンホール３ａを通過するように光を投射する。投射された測定用の光は、煤塵や煤煙等が浮遊する測定筒３内を経て反射部２の反射鏡１２ｂに到達する。この光が投受光部１に向けて反射する。反射した光は再び測定筒３内を経て投受光部１内の反射鏡１２ａに到達し、再び反射部２側に反射する。
【００５１】
このように多重反射した光は、最終的に投受光部１内の反射鏡１２ａのピンホール３ｂに到達し通過する。通過した光は、受光部１４内の光電変換部で電気信号に変換され、制御部５に送信される。
【００５２】
制御部５では、この電気信号（電圧）に基づいて光透過率または吸光係数が計算される。すなわち、一般に煙霧粒子層などの光透過率ＴＬは次の（１）式で表される。
【００５３】
【数１】
2007248388.tif 000003
【００５４】
上記電気信号の値はノイズ・温度ドリフトが含まれるため、これらを除去する必要がある。このため測定光を遮断（０％校正）の電気信号を用いて誤差を除去した光透過率ＴＬ１を、次式で求める。
【数２】
2007248388.tif 000004
【００５５】
また、吸光係数Ｋは次式で求まる
【数３】
2007248388.tif 000005
【００５６】
煙霧透過率測定装置１００は、測定中、一定周期毎に自動的に絶対値校正を行い、この時の測定光も電気信号に変換された後、制御部５に入力される。ここで、上記（１）ないし（３）式に基づいて光透過率または吸光係数が演算される。
【００５７】
そして、制御部５は、必要に応じて、演算した透過率を所望の測定光路長の透過率に換算する。上述の（１）で求めた光透過率をＴＳとすると換算後の光透過率ＴＬは次式で求まる。
【数４】
2007248388.tif 000006
【００５８】
例えば、本実施の形態の煙霧透過率測定装置１００において、多重反射により得られる測定光路長（短スパン光路長）が５０[ｍ]であり、１００[ｍ]の測定光路長に換算するときは、上記数１、数２で求めた光透過率を２乗することになる。
【００５９】
また、制御部５は、求めた光透過率を、人間の視感度特性に適合させるべく視感度補正を行うと良い。光に対する目の感度である視感度は波長によって異なり、波長５５０[ｎｍ]で最も強くなる。この５５０[ｎｍ]を基準に、相対的に表された視感度を比視感度という。図４Ｂに、標準比視感度特性曲線が図示されている。また、本実施の形態の投受光部１で測定光として投射される光の波長は６３５[ｎｍ]であり、図４Ｂに図示されている。また、汚染空気に含まれる粉塵等の重量濃度[ｍｇ／ｍ３]毎の視感度の波長特性が図４Ｂに図示されている。
【００６０】
ここで、補正用の換算表を作るため人間の目の視感度の基準を５５０[ｎｍ]とする。図４Ｂに示す、汚染空気の重量濃度が０．２[ｍｇ／ｍ３]のときの視感度の波長特性を示すグラフから、目の感度の基準とした５５０[ｎｍ]のとき（同図中、Ａで図示される点）、視感度が６７．８[％]であり、測定光の波長（例えば、半導体レーザの波長）である６３５[ｎｍ]のとき（同図中、Ｂで図示される点）、７０．１[％]であることがわかる。
【００６１】
また、同様に、汚染空気の重量濃度が０．６[ｍｇ／ｍ３]のときの視感度の波長特性を示すグラフから、目の感度の基準とした５５０[ｎｍ]のとき、視感度が３４．９[％]であり、測定光の波長ある６３５[ｎｍ]のとき、４１．１[％]であることがわかる。
【００６２】
また、同様に、汚染空気の重量濃度が１．０[ｍｇ／ｍ３]のときの視感度の波長特性を示すグラフから、目の感度の基準とした５５０[ｎｍ]のとき、視感度が１７．８[％]であり、測定光の波長ある６３５[ｎｍ]のとき、２２．６[％]であることがわかる。この結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2007248388.tif 000007
【００６４】
このように、実験から求めた表１のデータをもとに線形補完等を行って換算表を作成する。換算表を予め作成しておき、制御部５に記憶させておく。この構成により、例えば、装置での測定結果が、４１．１[％]だったとき、換算表を用いて３４．９[％]と補正することができる。このように、測定装置で求めた光透過率に対して、人間の視感度特性に適合させる視感度補正を行い、精度良く光透過率を求めることができる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態１の煙霧透過率測定装置１００は、光学機器部８の投受光部１と反射部２との間で測定光を多重反射させて、測定光を所望の測定光路長とし測定を実行することができる。このため、測定対象となる空気を収容する測定筒３を小型化することができる。また、測定筒３の体積が縮小することで、測定筒内に空気を収容するのに要する時間を短縮することができる。例えば、測定筒３内の空気を外気に入れ替える時間や、絶対値校正時に、測定筒３内の空気を循環させるのに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００６６】
また、本実施の形態１の煙霧透過率測定装置１００は、自動的に絶対値校正部４により１００％の絶対値校正を行うことができる。そして、制御部５によって光透過率および吸光係数を演算することによって光学窓用ガラスの汚れによる光透過率の低下および温度による光透過率の変動（温度ドリフト）を補正することができるので測定精度の向上を図ることができる。
【００６７】
また、本実施の形態１の煙霧透過率測定装置１００は、換算により所望の測定光路長（例えば１００ｍ）の透過率を求めるので、投受光部と反射部間の往復回数を減らし、投射光による多重反射にて測定光路を短くすることができる。よって、煤塵・粉塵の付着した防塵ガラスによる散乱および前記反射鏡による乱反射による透過光の低下を抑えることができる。また、換算を行う場合であっても、多重反射により一定の測定光路長（例えば、３０〜６０ｍ程度）を確保することができるので、換算による誤差の影響は少なくて済む。
【００６８】
（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２の煙霧透過率測定装置２００の概略構成を示している。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態２と比較して本実施の形態の特徴は、図５に示すように、反射鏡に乱視鏡２０ａ、２０ｂを用いている点にある。
【００６９】
通常の凹面鏡より反射点を増やすために、（図３Ｃ、段落００４４参照）反射鏡として乱視鏡を使用することにより、測定光の光束を小さくすることができる。測定筒３の内容積をさらに小さくし、外からの汚染空気の容積を小さくすることにより、空気の汚れに対する応答時間を短くすることができる。
【００７０】
（実施の形態３）
図６は、本実施の形態３の煙霧透過率測定装置３００の概略構成を示している。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態の特徴は、図６に示すように、測定筒３内に埋込材２１を設けている点にある。
【００７１】
この構成により、測定筒３の内壁と光束との隙間を埋込材３にて無くすことで、外からの汚れた空気の容積を小さくすることができ、よって、空気の汚れに対する応答時間を短くすることができる。
【００７２】
（実施の形態４）
図７は、本実施の形態４の煙霧透過率測定装置４００の概略構成を示している。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態の特徴は、図７に示すように、投受光部１内の反射鏡１２ａのピンホール３ｂに受光筒２２を設け、その受光筒２２の奥に受光素子２３を設けている点にある。
【００７３】
この構成により、多重反射を経て最終的に反射鏡１２ａに到達した測定光はピンホール３ｂを介して受光筒２３内に入り、その奥の受光素子２３により光電変換されプリアンプ回路２４により増幅された後、制御部５に入力される。
【００７４】
よって、本実施の形態４の煙霧透過率測定装置４００は、受光時に、防塵ガラス１１に付着した煤塵による散乱光の影響を防ぐことができ、精度良く透過率の測定ができることからＬｍ透過率への換算や吸光係数を演算することができる。
【００７５】
（実施の形態５）
図８Ａは、本実施の形態５の煙霧透過率測定装置５００の概略構成を示している。図８Ｂは、測定筒３を図示中のＡ方向から見たときの正面図である。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態の特徴は、図８Ａ、図８Ｂに示すように、測定筒３に防塵筒１０が嵌め込まれて接合している部分のうち、防塵筒３の外周部分に吹き出し口２８を設けている点にある。この吹き出し口２８は、投受光部１側と反射部２側の両方に設けられている。
【００７６】
本実施の形態５の煙霧透過率測定装置５００は、吹き出し口２８に清浄空気を送り出す清浄空気発生部２５を備えている。この清浄空気発生部２５は、絶対値校正部４の吹出電磁弁１８の出口側と接続している。この吹出電磁弁１８の出口から清浄空気発生部２５に送出されて来た空気を浄化する清浄フィルター２６と、清浄フィルター２６により煤塵が除去された清浄空気を吹き出し口２８へ送り出す清浄ポンプ２７とを備えている。
【００７７】
この構成により、清浄ポンプ２７から送り出された清浄空気が、防塵筒１０の外周に設けられた吹き出し口２８から測定筒３内に流出する。この空気流により、汚染空気が投受光部１と反射部２に設けられた防塵ガラス１１ａ、１１ｂに近づくことを防ぎ、汚染空気の煤塵が防塵ガラスに付着することを防ぐことができる。
【００７８】
（実施の形態６）
図９は、本実施の形態６の煙霧透過率測定装置５００の概略構成を示している。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態の特徴は、図９に示すように、測定筒３の一部に清掃口２９と、その清掃口を塞ぐ清掃蓋３０とが設けられ、防塵筒１０と防塵ガラスとが省略されている点にある。
【００７９】
このように防塵筒１０と防塵ガラスとが省略され、投受光部１と測定筒３とは直接接合され、また、反射部２と測定筒３とも直接接合されるので、煙霧透過率測定装置全体の大きさを小型化することができる。また、清掃蓋３０を取り外すことで、清掃口２９から反射鏡の汚れを容易に定期的に清掃することができる。
【００８０】
なお、以上の実施の形態の説明においては、測定光路長を１００[ｍ]として説明してきたがこれに限られず、所望の長さに設定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の煙霧透過率測定装置は、トンネル内等の汚染空気の光透過率を計測する装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施の形態１の煙霧透過率測定装置の概略構成図
【図２】光学機器部と絶対値校正部の概略構成図
【図３Ａ】反射鏡の正面図
【図３Ｂ】凹面鏡の反射点を示す図
【図３Ｃ】乱視鏡の反射点を示す図
【図４Ａ】多重反射の様子を説明する図
【図４Ｂ】汚染空気に含まれる粉塵等の重量濃度毎の視感度の波長特性を示す図
【図５】本実施の形態２の煙霧透過率測定装置の概略構成図
【図６】本実施の形態３の煙霧透過率測定装置の概略構成図
【図７】本実施の形態４の煙霧透過率測定装置の概略構成図
【図８Ａ】本実施の形態５の煙霧透過率測定装置の概略構成図
【図８Ｂ】測定筒を図８Ａ中のＡ方向から見たときの正面図
【図９】本実施の形態６の煙霧透過率測定装置の概略構成図
【符号の説明】
【００８３】
１              投受光部
２              反射部
３              測定筒
３ａ            出射点（ピンホール）
３ｂ            入射点（ピンホール）
４              絶対値構成部
５              制御部
６              支持金具
７              ベース
８              インバー製シャフト
９              光学機器部
１０              防塵筒
１１ａ、１１ｂ    防塵ガラス
１２ａ、１２ｂ    反射鏡
１３              投光部
１４              受光部
１５              入力電磁弁
１６              校正電磁弁
１７ａ、１７ｂ    フィルター
１８              吹出電磁弁
１９              吸引ポンプ
２１              埋込材
２２              受光筒
２３              受光素子
２５              清浄空気発生部
２９              清掃口
３０              清掃蓋
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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