(57)【要約】【課題】種々のフランジ規格に容易かつ安価に対応可能とする。【解決手段】実施形態のマイクロ波濃度計は、送信アンテナからマイクロ波を送信し、この送信アンテナと受信アンテナとの間に位置する測定対象流体を伝播した前記マイクロ波の伝播特性から、前記測定対象流体に含まれる測定対象物の濃度を求めるものであり、マイクロ波濃度計の外形形状は、配管のフランジ継手にシール面をガスケットを介して当接させ、一対の前記フランジ継手により挟み込んだ状態で設置されるに際し、フランジ継手のボルト通し孔を通った複数の通しボルトと干渉しないように規定されている。【選択図】図１
2013250075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信アンテナからマイクロ波を送信し、この送信アンテナと受信アンテナとの間に位置する測定対象流体を伝播した前記マイクロ波の伝播特性から、前記測定対象流体に含まれる測定対象物の濃度を求めるマイクロ波濃度計であって、
両端面がシール面とされ、前記測定対象流体が内部を流れるとともに、管壁にアンテナ窓が形成された検出器配管と、
前記検出器配管のアンテナ窓に配置された前記送信アンテナを介して前記マイクロ波を送信する送信ユニットと、
前記検出器配管のアンテナ窓に配置された前記受信アンテナを介して前記マイクロ波を受信する受信ユニットと、を備え、
当該マイクロ波濃度計は、配管のフランジ継手に前記シール面をガスケットを介して当接させ、一対の前記フランジ継手により挟み込んだ状態で設置されるに際し、前記フランジ継手のボルト通し孔を通った複数の通しボルトと干渉しないように、外形形状が規定されている、
マイクロ波濃度計。
【請求項２】
前記検出器配管、前記送信ユニット及び前記受信ユニットは、前記複数の通しボルトで囲まれる円筒状の空間内に収まるように配置されている、
請求項１記載のマイクロ波濃度計。
【請求項３】
前記受信ユニットの出力に基づいて前記マイクロ波の伝播特性から、前記測定対象流体に含まれる混合物の濃度を求める演算処理ユニットを備え、
前記演算処理ユニットは、隣設された一対の通しボルトＢＬの隙間を一部通して、前記通しボルトの設置位置よりも外側に配置されている、
請求項１または請求項２記載のマイクロ波濃度計。
【請求項４】
前記検出器配管は、入口部及び出口部の径よりも小径の小径部に前記送信アンテナ及び受信アンテナが配置されている、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のマイクロ波濃度計。
【請求項５】
前記検出器配管は、前記シール面が形成されたシール部と、
前記シール部に連設され、シール部から離れるにしたがって徐々に径が小さくなる縮径部と、を備え、
前記小径部は、前記縮径部に連設されている、
請求項４記載のマイクロ波濃度計。
【請求項６】
送信アンテナからマイクロ波を送信し、この送信アンテナと受信アンテナとの間に位置する測定対象流体を伝播した前記マイクロ波の伝播特性から、前記測定対象流体に含まれる混合物の濃度を求めるマイクロ波濃度計であって、
外周面に第１ねじ部が形成されたシール部を有し、前記測定対象流体が内部を流れるとともに、管壁にアンテナ窓が形成された検出器配管と、
前記第１ねじ部にねじ込まれる第２ねじ部を有し、所定のボルト通し孔が所定数形成された１対のフランジ板と、
前記検出器配管のアンテナ窓に配置された前記送信アンテナを介して前記マイクロ波を送信する送信ユニットと、
前記検出器配管のアンテナ窓に配置された前記受信アンテナを介して前記マイクロ波を受信する受信ユニットと、
を備えるマイクロ波濃度計。
【請求項７】
前記フランジ板は、前記所定のボルト通し孔として、複数種類のフランジ規格に対応する複数種類のボルト通し孔が形成されている、
請求項６記載のマイクロ波濃度計。
【請求項８】
前記検出器配管は、入口部及び出口部の径よりも小径の小径部に前記送信アンテナ及び受信アンテナが配置されている、
請求項６又は請求項７に記載のマイクロ波濃度計。
【請求項９】
前記検出器配管は、前記シール部に連設され、シール部から離れるにしたがって徐々に径が小さくなる縮径部、を備え、
前記小径部は、前記縮径部に連設されている、
請求項８記載のマイクロ波濃度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マイクロ波濃度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物質を含む測定対象流体（測定対象液体）の流れる測定管又は測定対象流体を収納した容器を介して対向配置されたマイクロ波の送受信器を備えたマイクロ波濃度計が知られている。
【０００３】
マイクロ波濃度計においては、送信器から送信され測定対象流体を通過し受信器にて受信されたマイクロ波の位相遅れθ２と、予め測定対象物質を含まない流体（液体）を用いて測定しておいたマイクロ波の位相遅れθ１と、の位相差Δθを求めることにより測定対象流体における測定対象物質の濃度を測定する。
【０００４】
このようなマイクロ波濃度計においては、測定対象流体の誘電率が温度によって変化し、位相差△θに影響を与えることから、流体温度（液温）を測定して位相差Δθを補正する液温補正が一般に行なわれている。
また、マイクロ波濃度計（の検出器）には、マイクロ波濃度計を配管に取り付けるためのフランジが備えられているのが通常である（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７４６７１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】http://www.toshiba.co.jp/sis/seigyo/find/products/lq600.htm
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、非特許文献１に開示されたマイクロ波式濃度計の構成では、フランジ規格が異なる場合には、フランジ規格に適合したフランジを備えた検出器管を用意する必要があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、種々のフランジ規格に容易かつ安価に対応可能なマイクロ波濃度計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】
【０００８】
実施形態のマイクロ波濃度計は、送信アンテナからマイクロ波を送信し、この送信アンテナと受信アンテナとの間に位置する測定対象流体を伝播した前記マイクロ波の伝播特性から、前記測定対象流体に含まれる測定対象物の濃度を求めるものである。
【０００９】
そして、検出器配管は、両端面がシール面とされ、前記測定対象流体が内部を流れるとともに、管壁にアンテナ窓が形成されている。
また、送信ユニットは、検出器配管のアンテナ窓に配置された送信アンテナを介してマイクロ波を送信する。
【００１０】
一方、受信ユニットは、検出器配管のアンテナ窓に配置された前記受信アンテナを介して前記マイクロ波を受信する。
このとき、マイクロ波濃度計の外形形状は、配管のフランジ継手に前記シール面をガスケットを介して当接させ、一対の前記フランジ継手により挟み込んだ状態で設置されるに際し、フランジ継手のボルト通し孔を通った複数の通しボルトと干渉しないように規定されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態のマイクロ波濃度計の取付状態説明図である。
【図２】図２は、第１実施形態のマイクロ波濃度計の外観正面図である。
【図３】図３は、第１実施形態の変形例の説明図である。
【図４】図４は、第２実施形態のマイクロ波濃度計本体の外観正面図である。
【図５】図５は、交換可能にマイクロ波濃度計本体に取りつけられるフランジ板の一例の外観斜視図である。
【図６】図６は、フランジ板を取りつけた状態のマイクロ波濃度計本体の外観正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に実施形態について詳細に説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態のマイクロ波濃度計の取付状態説明図である。
図２は、第１実施形態のマイクロ波濃度計の外観正面図である。
マイクロ波濃度計１０は、濃度測定対象の流体が流れる配管のフランジ（フランジ継手）ＦＬにガスケットＧＣを介して当接するシール面が形成されたシール部１１と、シール部１１に連設され、シール部１１から離れるにしたがって徐々に径（内径及び外径）が小さくなる縮径部１２と、縮径部１２に連設されるとともに送信アンテナ窓１３Ａ及び受信アンテナ窓１３Ｂが形成された小径部１４と、を備えた検出器配管１５を備えている。
ここで、検出器配管１５の両端の開口は、それぞれ、測定対象流体が流れ込む入口部あるいは測定対象流体が流れ出す出口部として機能する。
【００１３】
さらにマイクロ波濃度計１０は、送信アンテナ窓１３Ａを介して小径部１４内を、例えば、矢印Ａ方向に流れる測定対象流体に対向するように送信アンテナ１６が配置された送信ユニット１７と、受信アンテナ窓１３Ｂを介して小径部１４内を流れる測定対象流体に対向するように受信アンテナ１８が配置された受信ユニット１９と、送信ユニット１７及び受信ユニット１９を制御するとともに、信号処理及び濃度演算等を実行して、濃度演算結果を出力する演算処理ユニット２０と、を備えている。ここで、演算処理ユニット２０は、図１中、奥側に配置されている。
【００１４】
さらに送信ユニット１７は、当該送信ユニット１７を周囲環境から保護しつつ、マイクロ波の不要な漏洩を防止するための送信ユニットカバー２１により覆われている。
同様に受信ユニット１９は、当該受信ユニット１９を周囲環境から保護しつつ、マイクロ波の不要な漏洩を防止するための受信ユニットカバー２２により覆われている。
【００１５】
また、受信ユニットカバー２２内には、小径部１４内にその一部が突設され、小径部１４内を流れる測定対象流体の温度を測定する温度センサユニット２３が設けられている。
上記構成において、マイクロ波濃度計１０は、一対の配管に設けられたフランジＦＬに挟み込み(挟み込み構造)、一対のフランジＦＬを通しボルトＢＬ及びナットＮＴにより固定することにより設置される。このため、マイクロ波濃度計１０は、設置時に複数の設置用のボルトのいずれとも干渉しないような外形形状及び寸法とされている。
【００１６】
このときマイクロ波濃度計１０が設置されることを予定しているフランジ継手の規格が複数存在する場合には、いずれの規格においても、設置時に複数の設置用の通しボルトＢＬのいずれとも干渉しないような外形形状及び寸法とされる。
より詳細には、送信ユニットカバー２１及び受信ユニットカバー２２を設けた部分の厚さ（長さ）Ｌ１（図２参照）は、マイクロ波濃度計１０を介して対向する位置に設けられる一対の通しボルトＢＬの離間距離Ｌ２（図１参照）よりも短くなるようにされている。
【００１７】
すなわち、マイクロ波濃度計１０は、基本的には、直径Ｌ１（＜Ｌ２）の円柱内に収まるように設計されている。そしてこの円柱内に収まらない部分（例えば、演算処理ユニット２０）については、隣設された一対の通しボルトＢＬの隙間を一部通して、通しボルトＢＬの設置位置よりも外側により大きな部品を配置するようにしている。
【００１８】
このような構成により、送信ユニット１７、送信ユニットカバー２１、受信ユニット１９、受信ユニットカバー２２及び演算処理ユニット２０は、マイクロ波濃度計１０を挟み込み構造で一対のフランジ継手間に設置した場合でも、複数のボルトのいずれとも干渉することがない。
【００１９】
そして上記構成によれば、マイクロ波濃度計１０は、フランジを有さず、配管の一対のフランジＦＬ間に挟み込み構造で取りつけられるので、配管の径及びフランジＦＬの規格に対してより自由度が高く取りつけることができる。
したがって、本第１実施形態のマイクロ波濃度計１０によれば、種々のフランジ規格に容易かつ安価に対応可能となる。
【００２０】
また、上記送信ユニット１７を構成している送信アンテナ１６及び受信ユニット１９を構成している受信アンテナ１８は、小径部１４に配置されているので、外形寸法を小さくすることができ、上述したような挟み込み構造を容易に実現可能となっている。
また、送信アンテナ１６と受信アンテナ１８とを近接して配置することができるため、マイクロ波の送信出力を低下させることができ、ひいては、マイクロ波の不要な漏洩をより確実に防止することができる。
【００２１】
［１．１］第１実施形態の変形例
次に第１実施形態の変形例について説明する。
図３は、第１実施形態の変形例の説明図である。
以上の説明においては、温度センサユニット２３を受信ユニットカバー２２内に設けていた。
【００２２】
これに対し、本変形例においては、図３に示すように、温度センサユニット２３Ａを演算処理ユニット２０の近傍に配置している。これにより、受信ユニットカバー２２の寸法を小さくすることができる。
本変形例によれば、第１実施形態の効果に加えて、演算処理ユニット２０までの配線長を短くすることができ、受信アンテナ１８への配線を簡易化することができる。
【００２３】
［２］第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。
以上の第１実施形態においては、マイクロ波濃度計１０が取りつけられる配管の径及びフランジＦＬの規格に対してより自由度を向上するために、マイクロ波濃度計１０には、フランジを設けていない構成を採用していたが、本第２実施形態は、マイクロ波濃度計に交換可能なフランジを設ける場合の実施形態である。
【００２４】
図４は、第２実施形態のマイクロ波濃度計本体の外観正面図である。図４において、図２と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
マイクロ波濃度計本体１０Ａは、濃度測定対象の流体が流れる配管のフランジ（フランジ継手）にガスケットを介して当接するととともに、雄ねじ部ＳＣＭが外周面に設けられたシール部１１Ｘと、シール部１１Ｘに連設され、シール部１１Ｘから離れるにしたがって徐々に径（内径及び外径）が小さくなる縮径部１２と、縮径部１２に連設されるとともに送信アンテナ窓及び受信アンテナ窓が形成された小径部１４と、を備えた検出器配管１５Ｘを備えている。
【００２５】
さらにマイクロ波濃度計本体１０Ａは、図示しない送信ユニットを周囲環境から保護しつつ、マイクロ波の不要な漏洩を防止するための送信ユニットカバー２１と、図示しない受信ユニットを周囲環境から保護しつつ、マイクロ波の不要な漏洩を防止するための受信ユニットカバー２２と、を備えている。
【００２６】
図５は、交換可能にマイクロ波濃度計本体に取りつけられるフランジ板の一例の外観斜視図である。
フランジ板３１は、図５に示すように、フランジ規格に則った径を有するリング状板として形成されている。さらにフランジ板３１には、当該フランジ規格に相当する径及び個数を有するボルト通し孔３２が形成されている。
さらにフランジ板３１の内径部分には、雄ねじ部ＳＣＭに対応する雌ねじ部ＳＣＦが形成されている。
【００２７】
図６は、フランジ板を取りつけた状態のマイクロ波濃度計本体の外観正面図である。
したがって、図６に示すように、マイクロ波濃度計本体１０Ａの２箇所の雄ねじ部ＳＣＭにそれぞれフランジ板３１をねじ込んで取りつけることにより、外観的には、従来のフランジ付きのマイクロ波濃度計の形状と同様の形状となる。
【００２８】
したがって、本第２実施形態によれば、共通のマイクロ波濃度計本体１０Ａに対し、複数のフランジ規格に対応するととともに、共通の雌ねじ部ＳＣＦを設けた複数種類のフランジ板３１を予め用意しておくことで、種々のフランジ規格に容易かつ安価に対応可能となる。
【００２９】
［２．１］第２実施形態の変形例
以上の説明においては、フランジ板３１に一つのフランジ規格に対応するボルト通し孔を設けていたが、一つのフランジ板に複数のフランジ規格に対応する複数種類のボルト通し孔を予め形成しておくことで、より部品の共通化を図ることも可能である。
この結果、より一層の量産効果を得ることができ、より安価な製造が可能となる。
以上の説明においては、マイクロ波濃度計本体１０Ａのシール部１１Ｘに雄ねじ部ＳＣＭを設け、各フランジ板３１の内面部に雌ねじ部ＳＣＦを設けていたが、マイクロ波濃度計本体１０Ａのシール部１１Ｘに雌ねじ部ＳＣＦを設け、各フランジ板３１の内面部に雄ねじ部ＳＣＭを設けるようにすることも可能である。
【００３０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１０    マイクロ波濃度計
１０Ａ  マイクロ波濃度計本体
１１、１１Ｘ  シール部
１２    縮径部
１３Ａ  送信アンテナ窓
１３Ｂ  受信アンテナ窓
１４    小径部
１５、１５Ｘ  検出器配管
１６    送信アンテナ
１７    送信ユニット
１８    受信アンテナ
１９    受信ユニット
２０    演算処理ユニット
２１    送信ユニットカバー
２２    受信ユニットカバー
２３、２３Ａ  温度センサユニット
３１    フランジ板
３２    ボルト通し孔
ＢＬ    通しボルト
ＦＬ    フランジ
ＧＣ    ガスケット
ＮＴ    ナット
ＳＣＦ  雌ねじ部（第２ねじ部）
ＳＣＭ  雄ねじ部（第１ねじ部）
【図１】
2013250075.tif 000003
【図２】
2013250075.tif 000004
【図３】
2013250075.tif 000005
【図４】
2013250075.tif 000006
【図５】
2013250075.tif 000007
【図６】
2013250075.tif 000008