JPH09145617A - Densitometer - Google Patents
DensitometerInfo
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- JPH09145617A JPH09145617A JP7309597A JP30959795A JPH09145617A JP H09145617 A JPH09145617 A JP H09145617A JP 7309597 A JP7309597 A JP 7309597A JP 30959795 A JP30959795 A JP 30959795A JP H09145617 A JPH09145617 A JP H09145617A
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- JP
- Japan
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- light
- rod
- concentration
- emitting element
- light emitting
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて、液体
中に含まれる被検物質濃度の計測を行う濃度計測装置に
係わり、たとえば、発酵槽内の微生物菌体濃度の計測に
用いられる濃度計測装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concentration measuring device for measuring the concentration of a test substance contained in a liquid by using light, and is used, for example, for measuring the concentration of microbial cells in a fermenter. Concentration measuring device
【0002】[0002]
【従来の技術】液体中の被検物質濃度を光を用いて測定
する装置は、容器内の液体を、その外部から観測するこ
とによって濃度を測定する装置と、容器内の液体にプロ
ーブを浸漬させて濃度を測定する装置とに大別される。
このうち、前者の装置は、容器が透明でないと使用でき
ないが、後者の装置は、容器の形態に依らず使用可能で
あり、汎用性が高い。このため、種々の、プローブを用
いた濃度計測装置が実用化あるいは提案されている。2. Description of the Related Art A device for measuring the concentration of a test substance in a liquid using light is a device for measuring the concentration of a liquid in a container by observing the liquid from the outside, and a probe is immersed in the liquid in the container. It is roughly classified into a device for measuring the concentration.
Among these, the former device cannot be used unless the container is transparent, but the latter device can be used regardless of the shape of the container and is highly versatile. For this reason, various types of concentration measuring devices using probes have been put to practical use or proposed.
【0003】たとえば、特開昭56−29146号公報
には、図4に示したような構成を有する浸漬型測光セン
サが示されている。図示したように、この浸漬型センサ
は、プローブ51と制御部60とから構成されており、
プローブ51と制御部60は、光ファイバ52によって
接続されている。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-29146 discloses an immersion photometric sensor having a structure as shown in FIG. As shown in the figure, this immersion type sensor is composed of a probe 51 and a control unit 60,
The probe 51 and the control unit 60 are connected by an optical fiber 52.
【0004】プローブ51は、光ファイバ52と凹面反
射鏡53を主な構成要素として形成されている。凹面反
射鏡53は、光ファイバ52の端面と凹面反射鏡53間
の距離に、ほぼ等しい曲率半径を有する反射鏡であり、
光ファイバ52と凹面反射鏡53とは、保持具54を介
して相互に固定されている。すなわち、このプローブ5
1では、光ファイバ52の端面から照射された光は、測
光部55を通過して、凹面反射鏡53で反射される。そ
して、再び測光部55を通過して、光ファイバ52の端
面に入射される。The probe 51 is formed mainly of an optical fiber 52 and a concave reflecting mirror 53. The concave reflecting mirror 53 is a reflecting mirror having a radius of curvature substantially equal to the distance between the end face of the optical fiber 52 and the concave reflecting mirror 53,
The optical fiber 52 and the concave reflecting mirror 53 are fixed to each other via a holder 54. That is, this probe 5
In 1, the light emitted from the end surface of the optical fiber 52 passes through the photometric unit 55 and is reflected by the concave reflecting mirror 53. Then, it again passes through the photometric unit 55 and is incident on the end face of the optical fiber 52.
【0005】制御部60は、光源61と光方向性結合器
62と光検出器63、64とモニタ回路65と信号処理
回路66と出力部67とを備える。光方向性結合器62
は、光源61が出力する光を、光検出器63方向と、光
ファイバ51方向に分岐出力するとともに、光ファイバ
51から入力される光を光検出器64方向に出力する光
回路であり、モニタ回路65は、光検出器63の出力す
る信号レベルが一定となるように、光源61が出力する
光のレベルを制御する。信号処理回路66は、光検出器
64の出力する信号レベルを基に吸光度を求め、出力部
67は、その吸光度を表示あるいは印字する。The control section 60 comprises a light source 61, an optical directional coupler 62, photodetectors 63 and 64, a monitor circuit 65, a signal processing circuit 66 and an output section 67. Optical directional coupler 62
Is an optical circuit that splits the light output from the light source 61 in the direction of the photodetector 63 and the direction of the optical fiber 51, and outputs the light input from the optical fiber 51 in the direction of the photodetector 64. The circuit 65 controls the level of the light output from the light source 61 so that the signal level output from the photodetector 63 becomes constant. The signal processing circuit 66 calculates the absorbance based on the signal level output from the photodetector 64, and the output section 67 displays or prints the absorbance.
【0006】このように、この公報に記載の技術では、
測光経路上に反射鏡を設け、同一方向から光の供給と光
の検出が行えるようにすることによって、プローブの単
一化と小型化を図っている。なお、同様に、測光経路上
に反射鏡を設けることによって、プローブの単一化と小
型化を図った技術は、特開昭56−26245号公報、
特開昭57−61935号公報にも開示されている。Thus, in the technique described in this publication,
By providing a reflecting mirror on the photometric path so that light can be supplied and detected from the same direction, the probe is unified and downsized. Similarly, a technique for unifying and miniaturizing the probe by providing a reflecting mirror on the photometric path is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56-26245.
It is also disclosed in JP-A-57-61935.
【0007】また、特開昭61−258148号公報で
は、図5に示したようなプローブ(光学的装置)が開示
されている。図示してあるように、この公報に記載のプ
ローブは、その上端の面に対して45度の角度をなす面
上に反射膜72が形成された、2つの石英ガラス部材7
0と、スペーサ71とから構成されており、一方の石英
ガラス部材70の上端の面から光を入射した際、その光
は、矢印で示したように、各反射膜72において反射さ
れ、他方の石英ガラス部材70の上端の面から射出され
る。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 61-258148 discloses a probe (optical device) as shown in FIG. As shown in the figure, the probe described in this publication has two quartz glass members 7 each having a reflective film 72 formed on a surface forming an angle of 45 degrees with respect to the upper end surface thereof.
0 and a spacer 71. When light is incident from the upper end surface of one of the silica glass members 70, the light is reflected by each reflective film 72 as indicated by the arrow, and the other light is reflected. It is injected from the upper end surface of the quartz glass member 70.
【0008】すなわち、このプローブからは、石英ガラ
ス部材70間の距離分(スペーサ71の厚さ分)、液体
を通過した光が出力され、その光のレベルに基づき濃度
の計測が行われることになる。なお、特開平1−187
098号公報には、2本の光ファイバの端面を対向させ
ることによって、同様の構成を実現した技術が開示され
ている。That is, from this probe, the light that has passed through the liquid by the distance between the quartz glass members 70 (the thickness of the spacer 71) is output, and the concentration is measured based on the level of the light. Become. Incidentally, JP-A 1-187
Japanese Unexamined Patent Publication No. 098 discloses a technique that realizes a similar configuration by making the end faces of two optical fibers face each other.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
プローブは、液体通過による光の減衰量を測定すること
を目的として構成されている。従って、いずれのプロー
ブも、その先端の構成(形状)が複雑にならざるを得
ず、作製が困難であるといった問題があった。また、先
端の構成が複雑であるが故に、その洗浄も困難であり、
衛生上の問題が生じやすかった。このため、従来のプロ
ーブは、たとえば、発酵工業のような、ワンバッチ毎に
発酵槽の洗浄、滅菌が行われる分野での使用に適したも
のとはなっていなかった。As described above, the conventional probe is constructed for the purpose of measuring the amount of light attenuation due to passage of the liquid. Therefore, each probe has a problem in that the configuration (shape) of its tip must be complicated, and it is difficult to manufacture. In addition, because the configuration of the tip is complicated, it is difficult to clean it,
Hygiene problems were likely to occur. Therefore, the conventional probe has not been suitable for use in a field in which the fermentation tank is cleaned and sterilized in each batch, such as the fermentation industry.
【0010】さらに、従来の濃度計測装置では、環境温
度が変化した場合、測定結果に誤差が生ずるといった問
題もあった。そこで、本発明の課題は、簡単な構成のプ
ローブを備えた、濃度を精度良く計測できる濃度計測装
置を提供することにある。Further, the conventional concentration measuring device has a problem that an error occurs in the measurement result when the environmental temperature changes. Therefore, an object of the present invention is to provide a concentration measuring device equipped with a probe having a simple structure and capable of measuring the concentration with high accuracy.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明による濃度計測装
置は、光を透過する材料からなり、一方の端に第1およ
び第2光ファイバが接続されたロッドと、このロッドの
側面を覆い、かつ、ロッドの先端を液体に浸漬した際に
その液体がロッドの先端の所定の部分だけに触れるよう
にロッドに対して固定された保護管とを備えるプローブ
と、第1光ファイバを介してロッドに光を供給する発光
素子と、ロッドの先端に入射された光を第2光ファイバ
を介して受光する受光素子とが同一の高熱伝導性部材に
固定された発光・受光部と、高熱伝導性部材の温度を一
定に制御する温度制御部と、発光素子に光を発生させる
発光素子制御部と、受光素子が出力する信号のレベルに
基づきロッドの先端が浸されている液体に含まれる被検
物質の濃度を算出する濃度算出部とを具備する。A concentration measuring device according to the present invention is made of a material that transmits light, and has a rod having one end to which the first and second optical fibers are connected, and a side surface of the rod, A probe provided with a protection tube fixed to the rod so that the liquid touches only a predetermined portion of the tip of the rod when the tip of the rod is immersed in the liquid, and the rod via the first optical fiber. A light-emitting / light-receiving part in which a light-emitting element that supplies light to the front and a light-receiving element that receives the light incident on the tip of the rod through the second optical fiber are fixed to the same high heat-conductive member; A temperature control unit for controlling the temperature of the member to be constant, a light emitting element control unit for generating light to the light emitting element, and a test object contained in the liquid in which the tip of the rod is immersed based on the level of the signal output from the light receiving element. Calculate the concentration of a substance Comprising a that concentration calculation unit.
【0012】すなわち、本発明では、散乱光強度に基づ
いて濃度の計測を行うことによって、プローブの中心的
構成要素であるロッドを、単純な形状とすることを可能
とする。そして、そのロッドの回りを覆う保護管を設け
ることによって、ロッドに散乱光以外の光が入ることを
防止し、高感度化を図る。That is, according to the present invention, by measuring the concentration based on the scattered light intensity, it is possible to make the rod, which is the central constituent element of the probe, into a simple shape. Then, by providing a protective tube that covers the circumference of the rod, it is possible to prevent light other than scattered light from entering the rod and achieve high sensitivity.
【0013】また、その保護管とロッドとを、ロッドの
先端を液体に浸漬した際にその液体がロッドの先端部分
だけに触れるように固定することによって、濃度測定に
不必要な部分にまで液体が侵入することを防ぎ、洗浄の
容易化を図る。なお、このような固定状態は、たとえ
ば、ロッドと保護管との空隙に、接着剤を充填すること
によって実現される。Further, by fixing the protective tube and the rod so that the liquid touches only the tip portion of the rod when the tip end of the rod is immersed in the liquid, the liquid is extended to a portion unnecessary for concentration measurement. To prevent intrusion and facilitate cleaning. Note that such a fixed state is realized, for example, by filling the space between the rod and the protective tube with an adhesive.
【0014】さらに、上記構成のプローブに光を供給す
るための発光素子と、プローブによって収集された散乱
光を検出するための受光素子とを、温度が一定に制御さ
れた同一の高熱伝導性部材に固定することによって、環
境温度が変化しても、発光素子および受光素子の動作状
態が変化しないようにする。そして、濃度算出部に、そ
の高熱伝導部材に対して固定された受光素子が出力する
信号のレベルに基づき、液体に含まれる被検物質の濃度
を算出させる。なお、この濃度算出部は、受光素子の出
力をデジタル処理して濃度を算出するものであっても良
く、アンプ等を用いたアナログ処理によって濃度を算出
するものであっても良い。Further, the light-emitting element for supplying light to the probe having the above-mentioned structure and the light-receiving element for detecting scattered light collected by the probe are the same high thermal conductivity member whose temperature is controlled to be constant. By fixing the light emitting element and the light receiving element, the operating states of the light emitting element and the light receiving element do not change even if the environmental temperature changes. Then, the concentration calculator calculates the concentration of the test substance contained in the liquid based on the level of the signal output by the light receiving element fixed to the high thermal conductivity member. It should be noted that this concentration calculation unit may be one that calculates the concentration by digitally processing the output of the light receiving element, or may be one that calculates the concentration by analog processing using an amplifier or the like.
【0015】このように、本発明の濃度計測装置では、
散乱光強度に基づき被検物質濃度を求める構成となって
いるので、単純な形状のロッドを中心的な構成要素とし
て、プローブは形成される。このため、プローブの作製
が容易であり、また、洗浄も容易なものとなっている。Thus, in the concentration measuring device of the present invention,
Since the structure is such that the concentration of the test substance is obtained based on the scattered light intensity, the probe is formed with the rod having a simple shape as the main constituent element. For this reason, the probe can be easily manufactured and can be easily washed.
【0016】また、発光素子と受光素子の温度は、常に
一定となるように制御されているので、環境温度の変化
が、発光素子および受光素子の動作内容に影響を及ぼす
ことがない。従って、散乱光強度の僅かな変化が確実に
検出できることになり、その結果として、低濃度領域か
ら高濃度領域まで、レンジの切り換えなしで精度良く計
測されることになる。Further, since the temperatures of the light emitting element and the light receiving element are controlled so as to be always constant, changes in the ambient temperature do not affect the operation contents of the light emitting element and the light receiving element. Therefore, a slight change in the scattered light intensity can be surely detected, and as a result, the measurement can be accurately performed from the low concentration region to the high concentration region without switching the range.
【0017】本発明の濃度計測装置には、液体に浸漬し
た際にその内面が液体に触れる部分に気泡抜き穴が設け
られている保護管を備えるプローブを用いることができ
る。このように濃度計測装置を構成した場合には、プロ
ーブを液体に浸漬させた際などに、プローブ内(液体と
接触する部分)に気体が溜まってしまうようなことを防
止できることになる。このため、ロッド先端と、被検物
質が含まれる液体との接触状態は常に均一となり、接触
状態の違いが測定結果に悪影響を及ぼすことを防止でき
ることになる。In the concentration measuring apparatus of the present invention, a probe having a protective tube having an air vent hole at a portion whose inner surface contacts the liquid when immersed in the liquid can be used. When the concentration measuring device is configured as described above, it is possible to prevent gas from being accumulated in the probe (a portion that comes into contact with the liquid) when the probe is immersed in the liquid. Therefore, the contact state between the tip of the rod and the liquid containing the test substance is always uniform, and it is possible to prevent the difference in the contact state from adversely affecting the measurement result.
【0018】また、気泡が発生するような液体を測定す
る場合には、保護管に気泡抜き穴を設けるとともに、ロ
ッドの先端を円錐形状にしておくことが望ましい。この
ように構成すると、液体中で発生した気泡が、ロッド表
面に沿って上方に移動し、気泡抜き穴から外部に排出さ
れるので、ロッド表面に気泡が留まるといった現象が生
じない。このため、気泡が発生する液体中の被検物質濃
度をも正確に測定できるようになる。Further, when measuring a liquid in which bubbles are generated, it is desirable to provide a bubble vent hole in the protective tube and make the tip of the rod into a conical shape. According to this structure, the bubbles generated in the liquid move upward along the rod surface and are discharged to the outside through the bubble extraction hole, so that the phenomenon that the bubbles stay on the rod surface does not occur. Therefore, it becomes possible to accurately measure the concentration of the test substance in the liquid in which bubbles are generated.
【0019】本発明の濃度計測装置では、発光素子制御
部として、発光素子に所定の周期で安定したピークレベ
ルの光を発生させる回路を用い、濃度算出部として、受
光素子が出力する信号から所定の周期で変化する信号成
分を抽出し、抽出した信号成分のレベルに基づきロッド
の先端が浸されている液体に含まれる被検物質の濃度を
算出する回路を用いることもできる。なお、発光素子制
御部は、発光素子にパルス状の光を出力させる回路であ
ってもよく、連続的にレベルが変化する光を出力させる
回路であってもよい。In the concentration measuring apparatus of the present invention, the light emitting element control unit uses a circuit that causes the light emitting element to generate stable peak level light at a predetermined period, and the concentration calculation unit uses a signal output from the light receiving element. It is also possible to use a circuit that extracts a signal component that changes in the cycle of, and calculates the concentration of the test substance contained in the liquid in which the tip of the rod is immersed based on the level of the extracted signal component. The light emitting element control unit may be a circuit that causes the light emitting element to output pulsed light, or may be a circuit that outputs light whose level continuously changes.
【0020】濃度計測装置を、このように構成した場合
には、散乱光だけのレベルに基づき被検物質の濃度が算
出されることになる。このため、測定環境の違いが測定
結果に与える影響が極めて少ない高精度な濃度計測装置
が得られることになる。When the concentration measuring device is constructed in this way, the concentration of the test substance is calculated based on the level of only scattered light. Therefore, it is possible to obtain a highly accurate concentration measuring device in which the influence of the difference in the measurement environment on the measurement result is extremely small.
【0021】また、発光・受光部に、発光素子が出力す
る光をモニタするモニタ用受光素子を付加し、発光素子
制御部として、モニタ用受光素子から出力する信号のレ
ベルが、目的とするレベルになるように、発光素子に与
える制御信号のレベルを変化させる回路を用いることも
できる。このように、濃度計測装置を構成した場合に
は、液体に照射される光のレベルが、安定化するので、
上記と同等な精度の濃度計測装置が得られることにな
る。Further, a light receiving element for monitoring for monitoring the light output from the light emitting element is added to the light emitting / receiving section, and the level of the signal output from the light receiving element for monitoring serves as a target level as the light emitting element control section. Therefore, a circuit for changing the level of the control signal given to the light emitting element can be used. In this way, when the concentration measuring device is configured, the level of light irradiated on the liquid is stabilized,
A concentration measuring device with the same accuracy as the above can be obtained.
【0022】さらに、本発明の濃度計測装置を構成する
際に、高熱伝導性部材に対して直接あるいは間接的に固
定された、発光素子が出力する波長の光を通過する光フ
ィルタを備え、発光素子は、その光フィルタを介して第
2光ファイバからの光を受光する発光・受光部を用いる
こともできる。Further, when constructing the concentration measuring apparatus of the present invention, an optical filter, which is directly or indirectly fixed to the high thermal conductivity member and which passes light of a wavelength output by the light emitting element, is provided, The element can also use a light emitting / light receiving unit that receives light from the second optical fiber via the optical filter.
【0023】一般に、光フィルタのピーク透過率波長
は、温度に依存して変動するが、本構成では、光フィル
タが高熱伝導性部材に対して直接あるいは間接的に固定
されているので、その温度は、常に一定であり、ピーク
透過率波長が変動することはない。このため、濃度計測
装置を、このような構成とした場合には、常に散乱光だ
けが受光素子に導入されることになり、精度の高い濃度
計測が可能となる。In general, the peak transmittance wavelength of the optical filter fluctuates depending on the temperature, but since the optical filter is fixed directly or indirectly to the high thermal conductivity member in this configuration, its temperature Is always constant and the peak transmittance wavelength does not change. Therefore, in the case where the concentration measuring device has such a configuration, only scattered light is always introduced into the light receiving element, which enables highly accurate concentration measurement.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
具体的に説明する。図1に、本発明の一実施形態による
濃度計測装置の構成を示す。図示したように、本実施形
態の濃度計測装置は、プローブ11と発光・受光部12
と温度制御部13と濃度計測部14と光ファイバ1
51、152とから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a concentration measuring device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the concentration measuring apparatus according to the present embodiment includes a probe 11 and a light emitting / receiving unit 12.
, Temperature control unit 13, concentration measuring unit 14, optical fiber 1
It is composed of 5 1 and 15 2 .
【0025】本濃度計測装置は、液体の散乱光強度を測
定することによって、その液体中に含まれる被検物質濃
度を計測する装置であり、計測を行う際には、プローブ
11を、その先端が計測対象である液体中に浸されるよ
うに、その液体の容器に対して固定する。The present concentration measuring device is a device for measuring the concentration of the test substance contained in the liquid by measuring the scattered light intensity of the liquid. When performing the measurement, the probe 11 is attached to the tip of the probe 11. It is fixed to the container of the liquid so that is immersed in the liquid to be measured.
【0026】プローブ11は、石英ロッド21と保護管
22とシリコン処理部23とコネクタ24とから構成さ
れている。石英ロッド21は、一方の端が頂角60度の
円錐状に加工されており、他方の端には、2つのコネク
タ24が設けられている。計測を行う際には、これらの
コネクタ24に光ファイバ151、152が接続され、光
ファイバ151からの光が、石英ロッド21の先端から
液体中に照射される。また、その照射に応じて発生する
散乱光が、石英ロッド21を介して、光ファイバ152
に導入されるようになっている。The probe 11 comprises a quartz rod 21, a protective tube 22, a silicon processing section 23 and a connector 24. One end of the quartz rod 21 is processed into a conical shape with an apex angle of 60 degrees, and two connectors 24 are provided at the other end. At the time of measurement, the optical fibers 15 1 and 15 2 are connected to these connectors 24, and the light from the optical fiber 15 1 is irradiated into the liquid from the tip of the quartz rod 21. Further, scattered light generated in response to the irradiation is transmitted through the quartz rod 21 to the optical fiber 15 2
Has been introduced.
【0027】石英ロッド21の先端を円錐状に加工して
あるのは、気泡が発生するような試料に対して、プロー
ブ11を使用した際に、石英ロッド21の表面に気泡が
留まってしまうことを防ぐためであり、石英ロッド21
表面に付着した気泡は、円錐面に沿って上方に移動し、
後述する気泡抜き穴を通って外部に放出される。なお、
気泡が発生しない試料に対してのみ使用する場合には、
石英ロッド21の先端を、平面状、あるいは、半球状と
しても良い。The tip of the quartz rod 21 is processed into a conical shape so that when the probe 11 is used for a sample in which bubbles are generated, the bubbles stay on the surface of the quartz rod 21. This is to prevent the quartz rod 21
Bubbles attached to the surface move upward along the conical surface,
It is discharged to the outside through a bubble vent hole described later. In addition,
When using only for samples that do not generate bubbles,
The tip of the quartz rod 21 may be flat or hemispherical.
【0028】シリコン処理部23は、石英ロッド21と
保護管22間の空隙にシリコン接着剤を充填することに
よって形成されている。プローブ11では、このシリコ
ン処理部23によって、保護管22と石英ロッド21と
の固定が行われており、プローブ11を液体中に浸漬さ
せた際、シリコン処理部23より上には液体が侵入しな
いようになっている。The silicon processing section 23 is formed by filling the space between the quartz rod 21 and the protective tube 22 with a silicon adhesive. In the probe 11, the protection tube 22 and the quartz rod 21 are fixed by the silicon processing section 23, and when the probe 11 is immersed in the liquid, the liquid does not enter above the silicon processing section 23. It is like this.
【0029】保護管22の下部には、プローブ11の先
端を液体中に浸漬させた際に、気体が先端部分に溜まる
のを防ぐための気泡抜き穴25が設けられている。既に
説明したように、この気泡抜き穴25は、測定対象であ
る液体中で発生した気泡を、プローブ先端部分から除去
する機能も有する。また、保護管22の上部には、ネジ
(図示せず)が切ってあり、光ファイバ15をコネクタ
24から外した際には、盲栓を固定することができるよ
うになっている。At the lower part of the protective tube 22, there is provided a bubble vent hole 25 for preventing gas from accumulating at the tip portion when the tip of the probe 11 is immersed in the liquid. As described above, the bubble vent hole 25 also has a function of removing bubbles generated in the liquid to be measured from the tip portion of the probe. A screw (not shown) is cut on the upper portion of the protective tube 22 so that a blind plug can be fixed when the optical fiber 15 is detached from the connector 24.
【0030】この保護管22の主な役割は、石英ロッド
21に、散乱光以外の光が入射されるのを防ぐことにあ
るのであるが、保護管22の外壁は、プローブ11を容
器に固定するためにも使用される。また、盲栓をした際
には、ロッド21の端面およびコネクタ24を保護する
役割をも果たすことになり、盲栓をしたプローブ11
は、容器とともに高圧蒸気滅菌することも可能となって
いる。The main role of the protective tube 22 is to prevent light other than scattered light from entering the quartz rod 21, but the outer wall of the protective tube 22 fixes the probe 11 to the container. Also used to do. Further, when the blind plug is performed, it also plays a role of protecting the end surface of the rod 21 and the connector 24, and the probe 11 with the blind plug is provided.
It is also possible to perform autoclave with the container.
【0031】発光・受光部12は、主な構成要素とし
て、半導体レーザ31とフォトダイオード32とペルチ
ェ素子33を備える。半導体レーザ31とフォトダイオ
ード32は、銅ブロック34内に埋め込まれており、銅
ブロック34の一面には、放熱板35を備えたペルチェ
素子33が固定されている。The light emitting / receiving unit 12 includes a semiconductor laser 31, a photodiode 32, and a Peltier element 33 as main constituent elements. The semiconductor laser 31 and the photodiode 32 are embedded in a copper block 34, and a Peltier element 33 having a heat dissipation plate 35 is fixed to one surface of the copper block 34.
【0032】銅ブロック34の回りには、断熱材で形成
されたケース36が設けられており、ケース36には、
半導体レーザ31の出力光を光ファイバ151に導入す
るためのコネクタ371と、光ファイバ152からの光を
フォトダイオード32に導入するためのコネクタ372
が設けられている。コネクタ372と受光素子32の受
光面との間には、半導体レーザ31が出力する波長の光
を透過する干渉フィルタ39が挿入されている。また、
銅ブロック34には、その温度を測定するための温度セ
ンサ38が取り付けられている。A case 36 made of a heat insulating material is provided around the copper block 34.
A connector 37 1 for introducing the output light of the semiconductor laser 31 into the optical fiber 15 1 and a connector 37 2 for introducing the light from the optical fiber 15 2 into the photodiode 32.
Is provided. An interference filter 39 is inserted between the connector 37 2 and the light-receiving surface of the light-receiving element 32 to transmit the light of the wavelength output by the semiconductor laser 31. Also,
A temperature sensor 38 for measuring the temperature is attached to the copper block 34.
【0033】温度センサ38の出力は、温度制御部13
に入力されている。温度制御部13は、いわゆる、PI
Dコントローラであり、温度センサ38により観測され
る温度が、目標温度と一致するように、ペルチェ素子3
3を駆動する。本実施形態の濃度計測装置では、目標温
度を25℃に設定した場合、この温度制御部13によっ
て、銅ブロック36の温度は、25℃±0.04℃に制
御される。The output of the temperature sensor 38 is the output of the temperature control unit 13.
Has been entered. The temperature control unit 13 is a so-called PI.
It is a D controller and the Peltier element 3 is adjusted so that the temperature observed by the temperature sensor 38 matches the target temperature.
3 is driven. In the concentration measuring device of this embodiment, when the target temperature is set to 25 ° C., the temperature of the copper block 36 is controlled to 25 ° C. ± 0.04 ° C. by the temperature control unit 13.
【0034】発光・受光部12内に設けられている半導
体レーザ31は、出力光強度をモニタするためのモニタ
用受光素子が組み込まれたデバイスであり、半導体レー
ザ31とフォトダイオード32の制御は、濃度計測部1
4によって行われる。The semiconductor laser 31 provided in the light emitting / receiving unit 12 is a device incorporating a monitor light receiving element for monitoring the output light intensity, and the semiconductor laser 31 and the photodiode 32 are controlled by Concentration measurement unit 1
4 is performed.
【0035】図2に、濃度計測部の構成を示す。図示し
てあるように、濃度計測部14は、発振器40とレーザ
駆動回路41とフォトアンプ42とオートゼロ回路43
と切替回路44と増幅器45とバンドパスフィルタ46
と実効値変換回路47と増幅器48と表示器49とを備
える。FIG. 2 shows the structure of the concentration measuring unit. As shown in the figure, the concentration measuring unit 14 includes an oscillator 40, a laser drive circuit 41, a photoamplifier 42, and an auto-zero circuit 43.
Switching circuit 44, amplifier 45, bandpass filter 46
And an effective value conversion circuit 47, an amplifier 48 and a display 49.
【0036】本濃度計測装置によって濃度測定を行う際
には、発振器40から、所定の周波数の信号が出力され
る。レーザ駆動回路41は、発振器40からの信号を受
けて、半導体レーザ31に、周期的に、その信号レベル
に応じたレベルのパルス状の光を出力させる。この際、
レーザ駆動回路41は、半導体レーザ31内の受光素子
からの信号レベルをモニタすることによって、出力され
る光のレベルが発振器40からの信号レベルに正確に対
応したレベルとなるように、半導体レーザ31を制御す
る。When the concentration is measured by this concentration measuring apparatus, the oscillator 40 outputs a signal of a predetermined frequency. The laser drive circuit 41 receives a signal from the oscillator 40 and causes the semiconductor laser 31 to periodically output pulsed light having a level corresponding to the signal level. On this occasion,
The laser drive circuit 41 monitors the signal level from the light receiving element in the semiconductor laser 31 so that the level of the output light becomes a level that exactly corresponds to the signal level from the oscillator 40. To control.
【0037】フォトダイオード32からの信号は、フォ
トアンプ42に入力されており、フォトアンプ42によ
って増幅された信号は、切替回路44を介して増幅器4
5に入力され、増幅される。なお、オートゼロ回路43
は、フォトダイオード32の出力から、外乱光の影響を
キャンセルするための回路であり、レーザ駆動回路41
がOFFの時に機能する。The signal from the photodiode 32 is input to the photoamplifier 42, and the signal amplified by the photoamplifier 42 is sent to the amplifier 4 via the switching circuit 44.
5 is input and amplified. The auto zero circuit 43
Is a circuit for canceling the influence of ambient light from the output of the photodiode 32.
It works when is OFF.
【0038】バンドパスフィルタ46は、増幅器45が
出力する信号から、発振器40の発振周波数を中心とし
た所定の周波数範囲の信号を、実効値変換回路47に供
給する。実効値変換回路47は、増幅器45ならびにバ
ンドパスフィルタ46の電圧ドリフトの影響を避けるた
めに設けた回路である。実効値変換回路47の出力は増
幅器48に入力される。増幅器48には、ゼロ位置決定
用ボリューム501、スパン決定用ボリューム502が接
続されており、増幅器48は、ゼロ位置決定用ボリュー
ム501の設定値に応じたオフセットを、実効値変換回
路47からの信号に与えた後に、スパン決定用ボリュー
ム502の設定値に応じた増幅を施す。増幅器48の出
力は、表示器49に入力され、表示器49は、入力信号
のレベルを数値で表示する。The bandpass filter 46 supplies a signal in a predetermined frequency range centered on the oscillation frequency of the oscillator 40 from the signal output from the amplifier 45 to the RMS conversion circuit 47. The effective value conversion circuit 47 is a circuit provided to avoid the influence of the voltage drift of the amplifier 45 and the bandpass filter 46. The output of the effective value conversion circuit 47 is input to the amplifier 48. A zero position determination volume 50 1 and a span determination volume 50 2 are connected to the amplifier 48, and the amplifier 48 sets an offset according to the set value of the zero position determination volume 50 1 to an effective value conversion circuit 47. After being applied to the signal from, the amplification according to the set value of the span determination volume 50 2 is performed. The output of the amplifier 48 is input to the display 49, and the display 49 numerically displays the level of the input signal.
【0039】このように、濃度計測部14内では、半導
体レーザ31に、周期的にそのレベルが変化するパルス
状の光を出力させる処理と、フォトダイオード32の出
力を、その周期で検波する処理が行われている。すなわ
ち、濃度計測部14では、ロッド21からの光のうち、
ロッド21に供給した光に応じて発生した光だけを対象
として濃度が算出されている。As described above, in the concentration measuring unit 14, a process of causing the semiconductor laser 31 to output pulsed light whose level changes periodically and a process of detecting the output of the photodiode 32 at that period. Is being done. That is, in the concentration measuring unit 14, of the light from the rod 21,
The density is calculated only for the light generated according to the light supplied to the rod 21.
【0040】また、既に説明したように、半導体レーザ
31およびフォトダイオード32は、温度が一定に制御
された銅ブロック34に固定されているので、それらの
動作温度は、環境温度が変化しても、常に一定である。
従って、本濃度計測装置では、周囲の温度が変わって
も、半導体レーザ31、フォトダイオード32それぞれ
における入力と出力の関係が変わることはない。Further, as already described, the semiconductor laser 31 and the photodiode 32 are fixed to the copper block 34 whose temperature is controlled to be constant, so that their operating temperatures are changed even if the environmental temperature changes. , Always constant.
Therefore, in the present concentration measuring apparatus, the relationship between the input and the output in each of the semiconductor laser 31 and the photodiode 32 does not change even if the ambient temperature changes.
【0041】そして、半導体レーザ31が出力する波長
の光だけを通過する干渉フィルタ39が、フォトダイオ
ード32の前面に設けてあるため、その波長以外の光、
すなわち、被検物質濃度にそのレベルが依存しない光
が、フォトダイオード32に入射されることもない。し
かも、干渉フィルタ39は、銅ブロック34内に設けら
れており、その温度は、半導体レーザ31およびフォト
ダイオード32と同様に、常に一定に制御されているの
で、干渉フィルタ39のピーク透過率波長が、環境温度
によって変動することがない。このため、フォトダイオ
ード32には、半導体レーザ31が出力した光と同じ波
長の光だけが入力され、電気信号に変換される。Since the interference filter 39 that passes only the light of the wavelength output by the semiconductor laser 31 is provided on the front surface of the photodiode 32, the light other than the wavelength of
That is, light whose level does not depend on the concentration of the test substance does not enter the photodiode 32. Moreover, the interference filter 39 is provided in the copper block 34, and the temperature thereof is always controlled to be constant like the semiconductor laser 31 and the photodiode 32. Therefore, the peak transmittance wavelength of the interference filter 39 is It does not change depending on the ambient temperature. Therefore, only light having the same wavelength as the light output from the semiconductor laser 31 is input to the photodiode 32 and converted into an electric signal.
【0042】このように、本濃度計測装置では、環境温
度の変化による影響や外乱光による影響を除外できる形
で、散乱光強度の測定が行われるので、本濃度計測装置
によって計測される濃度は、極めて精度の高いものとな
る。As described above, in the present concentration measuring device, the scattered light intensity is measured in such a manner that the influence due to the change of the environmental temperature and the influence due to the ambient light can be excluded, so that the concentration measured by the present concentration measuring device is , Will be extremely accurate.
【0043】図3に、本実施形態による濃度計測装置を
用いて、実際に、酵母の増殖をモニタした結果を示す。
この図は、内容積2Lのジャファメンターで酵母を28
℃で増殖させ、その酵母濃度(菌体濃度)を、温度制御
を行った濃度計測装置と、温度制御を行わない濃度計測
装置によって同時に計測した結果を、別途決定した乾燥
菌体濃度(g/L)に対してプロットした図である。図
中、●で示したデータが、温度制御を行った濃度計測装
置による測定結果であり、○で示したデータが、温度制
御を行わない濃度計測装置による測定結果である。ま
た、各濃度計測装置の発光・受光部12近傍の温度測定
結果を、環境温度として示してある。FIG. 3 shows the result of actually monitoring the growth of yeast using the concentration measuring apparatus according to this embodiment.
This figure shows 28 yeasts in a Jafamentor with an internal volume of 2L.
The yeast concentration (bacterial cell concentration) grown at 0 ° C. was simultaneously measured by a temperature measuring concentration measuring device and a temperature controlling non-concentrating concentration measuring device. It is the figure plotted against L). In the figure, the data indicated by ● are the measurement results obtained by the concentration measuring device that controls the temperature, and the data indicated by ○ are the measurement results obtained by the concentration measuring device that does not perform the temperature control. Further, the temperature measurement result in the vicinity of the light emitting / receiving unit 12 of each concentration measuring device is shown as the environmental temperature.
【0044】図から明かなように、温度制御を行った濃
度計測装置の出力には、菌体濃度との間に、高い直線性
(相関係数R=0.99944)が認められており、出力から
菌体濃度が正確に計測できることが分かる。As is clear from the figure, the output of the temperature-controlled concentration measuring device shows a high linearity (correlation coefficient R = 0.99944) with the bacterial cell concentration. It can be seen that the cell concentration can be accurately measured.
【0045】また、温度制御を行っていない場合にも、
出力と菌体濃度との間に、ある程度の直線性(相関係数
R=0.98748)が認められているが、この直線性は、環
境温度の変化がなだらかであるから得られているものに
過ぎない。たとえば、菌体濃度が約4g/Lの測定時に
環境温度が23℃であり、約8g/Lの測定時に環境温
度が25℃となった場合を考える。この場合、菌体濃度
が約4g/Lの測定時には、○で示したデータが測定さ
れるが、8g/Lの測定時には、●で示したデータが測
定される(温度制御を行った場合の各測定結果は、環境
温度が25℃の測定結果に対応している。)ことにな
り、濃度が増大しているにもかかわらず、出力が増大す
るといった現象が生じてしまう。Also, when the temperature control is not performed,
A certain degree of linearity (correlation coefficient R = 0.98748) is recognized between the output and the bacterial cell concentration, but this linearity is only obtained because the environmental temperature changes gently. Absent. For example, consider a case where the environmental temperature is 23 ° C. when the cell concentration is about 4 g / L and the environmental temperature is 25 ° C. when the cell concentration is about 8 g / L. In this case, when the bacterial cell concentration is about 4 g / L, the data indicated by ◯ is measured, but when measured at 8 g / L, the data indicated by ● is measured (when temperature control is performed). Each measurement result corresponds to the measurement result when the ambient temperature is 25 ° C.), and the phenomenon in which the output increases despite the increase in the concentration occurs.
【0046】このように、温度制御を行わない場合に
は、環境温度が変動すると出力が変動してしまうため、
濃度を一義的に決定することができない。これに対し、
温度制御を行っている実施形態の濃度計測装置は、環境
温度の変動の影響を受けないように構成されているの
で、常に、精度良く濃度を計測することが可能である。As described above, when the temperature control is not performed, the output fluctuates when the environmental temperature fluctuates.
The concentration cannot be uniquely determined. In contrast,
Since the concentration measuring device of the embodiment that controls the temperature is configured not to be affected by the fluctuation of the environmental temperature, it is possible to always measure the concentration with high accuracy.
【0047】<実施形態の変形例>本実施形態の濃度計
測装置では、光ファイバと石英ロッドとの接続をコネク
タを介して行っているが、石英ロッドと光ファイバとを
直接接続しても良いことは当然である。<Modification of Embodiment> In the concentration measuring device of this embodiment, the optical fiber and the quartz rod are connected via a connector, but the quartz rod and the optical fiber may be directly connected. It is natural.
【0048】また、本実施形態の濃度計測装置では、石
英ロッドを用いてプローブを形成してあるが、たとえ
ば、BK7(ホウケイ酸クラウンガラス)、サファイ
ア、パイレックス、シリコン等の光の透過率が高い材料
からなるロッドを用いてプローブを形成しても、実施形
態の濃度計測装置と、同様に機能する濃度計測装置を構
成することができる。また、高圧蒸気滅菌を行わない場
合には、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネートなど
により形成されたロッドを用いることもできる。Further, in the concentration measuring apparatus of this embodiment, the probe is formed by using the quartz rod, but for example, the light transmittance of BK7 (borosilicate crown glass), sapphire, Pyrex, silicon, etc. is high. Even if the probe is formed using the rod made of the material, the concentration measuring device of the embodiment and the concentration measuring device having the same function can be configured. When high-pressure steam sterilization is not performed, a rod formed of vinyl chloride, acrylic, polycarbonate, etc. can be used.
【0049】さらに、濃度計測部として、半導体レーザ
に所定の周期で連続的にそのレベルが変化する光を出力
させるとともに、フォトダイオードの出力を、その周期
で同期検波することによって濃度を計測する濃度計測部
を用いても、同様の効果を有する濃度計測装置を構成す
ることができる。Further, as the concentration measuring section, the semiconductor laser outputs light whose level continuously changes at a predetermined cycle, and the output of the photodiode is synchronously detected at the cycle to measure the density. Even if the measuring unit is used, a concentration measuring device having the same effect can be configured.
【0050】また、半導体レーザとフォトダイオードの
制御温度は、25℃でなくとも良く、半導体レーザおよ
びフォトダイオードが動作する温度、たとえば、−10
〜50℃であれば良い。Further, the control temperature of the semiconductor laser and the photodiode does not have to be 25 ° C., and the temperature at which the semiconductor laser and the photodiode operate, for example, −10.
It may be -50 ° C.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、散乱光強度に基づき被検物質濃度を求める構成と
なっているので、単純な形状のロッドを中心的な要素と
して、プローブを構成できる。このため、プローブの作
製が容易であり、また、洗浄も容易である。また、発光
素子と受光素子の温度は、常に一定となるように制御さ
れているので、環境温度の変化が測定結果に影響を及ぼ
すことがなく、常に、正確な濃度測定が行える。As described in detail above, according to the present invention, since the concentration of the test substance is obtained based on the scattered light intensity, the probe having a simple shape as a central element is used. Can be configured. For this reason, the probe is easy to fabricate and is easy to wash. Further, since the temperatures of the light emitting element and the light receiving element are controlled so as to be always constant, the change in environmental temperature does not affect the measurement result, and accurate concentration measurement can always be performed.
【0052】本発明の濃度計測装置に、気泡抜き穴が設
けられている保護管を備えるプローブを採用すれば、ロ
ッド先端と、被検物質が含まれる液体との接触状態の違
いが測定結果に悪影響を及ぼすことを防止できることに
なる。If a probe having a protective tube provided with a bubble vent is used in the concentration measuring device of the present invention, the difference in contact state between the tip of the rod and the liquid containing the substance to be tested is reflected in the measurement result. It will be possible to prevent adverse effects.
【0053】また、保護管に気泡抜き穴を設けるととも
に、ロッドの先端を円錐形状にしておくと、気泡が発生
する液体中の被検物質濃度をも正確に測定できるように
なる。If the protective tube is provided with a bubble vent hole and the tip of the rod is conical, the concentration of the test substance in the liquid in which bubbles are generated can be measured accurately.
【0054】そして、発光素子に周期的に安定したピー
クレベルの光を発生させ、受光素子が出力する信号内
の、その変化に対応する信号成分から被検物質の濃度を
算出するように構成した場合には、測定環境の違いが測
定結果に与える影響を極めて少なくした濃度計測装置が
得られることになる。Then, the light emitting element is made to generate periodically stable peak level light, and the concentration of the test substance is calculated from the signal component corresponding to the change in the signal output from the light receiving element. In this case, it is possible to obtain the concentration measuring device in which the influence of the difference in the measurement environment on the measurement result is extremely reduced.
【0055】また、モニタ用受光素子を備えた発光素子
を用いて濃度計測装置を構成した場合には、長期的にも
安定な状態で、高精度に濃度の測定が行える濃度計測装
置が得られる。Further, when the concentration measuring device is constructed by using the light emitting element having the monitor light receiving element, the concentration measuring device capable of highly accurately measuring the concentration in a stable state for a long period of time can be obtained. .
【0056】そして、受光素子前面に、発光素子が出力
する波長の光だけを透過する光フィルタを設けるととも
に、その光フィルタの温度が一定に制御されるように構
成した場合には、濃度計測の妨害となる外乱光が受光素
子に入力されるのを防止できるので、正確な濃度計測が
可能となる。In the case where an optical filter that transmits only the light of the wavelength output by the light emitting element is provided on the front surface of the light receiving element and the temperature of the optical filter is controlled to be constant, the concentration measurement is performed. Since disturbing ambient light can be prevented from being input to the light receiving element, accurate concentration measurement can be performed.
【図1】本発明の一実施形態による濃度計測装置の概要
を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a concentration measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】実施形態の濃度計測装置で用いた濃度計測部の
構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a concentration measuring unit used in the concentration measuring device according to the embodiment.
【図3】実施形態の濃度計測装置による測定結果の一例
を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a measurement result by the concentration measuring device according to the embodiment.
【図4】特開昭56−29146号公報に記載のセンサ
の概要を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing an outline of a sensor described in JP-A-56-29146.
【図5】特開昭61−258148号公報に記載のプロ
ーブの概要を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an outline of a probe described in JP-A-61-258148.
11 プローブ 12 発光・受光部 13 温度制御部 14 濃度計測部 15 光ファイバ 21 石英ロッド 22 保護管 23 シリコン処理部 24、37 コネクタ 25 気泡抜き穴 31 半導体レーザ 32 フォトダイオード 33 ペルチェ素子 34 銅ブロック 35 放熱板 36 ケース 38 温度計 39 干渉フィルタ 40 発振器 41 レーザ駆動回路 42 フォトアンプ 43 オートゼロ回路 44 切換回路 45、48 増幅器 46 バンドパスフィルタ 47 実効値変換回路 49 表示器 50 ボリューム 11 Probe 12 Light Emitting / Receiving Section 13 Temperature Control Section 14 Concentration Measuring Section 15 Optical Fiber 21 Quartz Rod 22 Protective Tube 23 Silicon Processing Section 24, 37 Connector 25 Bubble Extraction Hole 31 Semiconductor Laser 32 Photodiode 33 Peltier Element 34 Copper Block 35 Heat Dissipation Plate 36 Case 38 Thermometer 39 Interference filter 40 Oscillator 41 Laser drive circuit 42 Photoamplifier 43 Auto-zero circuit 44 Switching circuit 45, 48 Amplifier 46 Bandpass filter 47 Effective value conversion circuit 49 Indicator 50 Volume
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 秀樹 栃木県那須郡西那須野町西富山17番地カゴ メ株式会社総合研究所内 (72)発明者 古田 義也 栃木県那須郡西那須野町西富山17番地カゴ メ株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideki Sakamoto, 17 Nishinishiyama, Nishinasuno-machi, Nasu-gun, Tochigi Prefecture Kagome Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiya Furuta, 17 Nishinishiyama, Nishinasuno-cho, Nasu-gun, Tochigi Prefecture Inside Kagome Research Institute
Claims (6)
第1および第2光ファイバが接続されたロッドと、この
ロッドの側面を覆い、かつ、ロッドの先端を液体に浸漬
した際にその液体が前記ロッドの先端の所定の部分だけ
に触れるように前記ロッドに対して固定された保護管と
を備えるプローブと、 前記第1光ファイバを介して前記ロッドに光を供給する
発光素子と、前記ロッドの先端に入射された光を前記第
2光ファイバを介して受光する受光素子とが同一の高熱
伝導性部材に固定された発光・受光部と、 前記高熱伝導性部材の温度を一定に制御する温度制御部
と、 前記発光素子に光を発生させる発光素子制御部と、 前記受光素子が出力する信号のレベルに基づき前記ロッ
ドの先端が浸されている液体に含まれる被検物質の濃度
を算出する濃度算出部とを具備する濃度計測装置。1. A rod which is made of a material that transmits light and has one end to which the first and second optical fibers are connected, and a rod which covers the side surface of the rod and when the tip of the rod is immersed in a liquid. A probe provided with a protection tube fixed to the rod so that the liquid touches only a predetermined portion of the tip of the rod; and a light emitting element that supplies light to the rod via the first optical fiber. A light-emitting / light-receiving part in which a light-receiving element that receives the light incident on the tip of the rod through the second optical fiber is fixed to the same high thermal-conductive member; and the temperature of the high-thermal-conductive member is constant. A temperature control unit that controls the light emitting element, a light emitting element control unit that generates light in the light emitting element, and a tip of the rod based on the level of a signal output by the light receiving element Calculate concentration Concentration measuring apparatus comprising a that concentration calculation unit.
プローブを液体に浸漬した際にその内面が前記液体に触
れる部分に気泡抜き穴が設けられていることを特徴とす
る請求項1記載の濃度計測装置。2. The protective tube constituting the probe is provided with a bubble vent hole at a portion whose inner surface comes into contact with the liquid when the probe is immersed in the liquid. Concentration measuring device.
が円錐形状をしていることを特徴とする請求項2記載の
濃度計測装置。3. The concentration measuring apparatus according to claim 2, wherein a tip of the rod forming the probe has a conical shape.
所定の周期で安定したピークレベルの光を発生させ、 前記濃度算出部は、前記受光素子が出力する信号から前
記所定の周期で変化する信号成分を抽出し、抽出した信
号成分のレベルに基づき前記ロッドの先端が浸されてい
る液体に含まれる被検物質の濃度を算出することを特徴
とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の濃度
計測装置。4. The light emitting element control unit causes the light emitting element to generate light having a stable peak level in a predetermined cycle, and the concentration calculation unit changes in a predetermined cycle from a signal output from the light receiving element. 4. The concentration of the test substance contained in the liquid in which the tip of the rod is immersed is calculated based on the level of the extracted signal component, and the concentration of the test substance is calculated. The concentration measuring device according to claim 2.
素子が出力する光をモニタするモニタ用受光素子を備
え、 前記発光素子制御部は、前記モニタ用受光素子から出力
される信号のレベルが、目的とするレベルになるよう
に、前記発光素子に与える制御信号のレベルを変化させ
ることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか
に記載の濃度計測装置。5. The light-emitting / light-receiving unit further includes a monitor light-receiving element that monitors light output from the light-emitting element, and the light-emitting element control unit includes a level of a signal output from the monitor light-receiving element. 5. The concentration measuring device according to claim 1, wherein the level of the control signal given to the light emitting element is changed so as to reach a target level.
伝導性部材に対して直接あるいは間接的に固定された、
前記発光素子が出力する波長の光を通過する光フィルタ
を備え、前記発光素子は、その光フィルタを介して前記
第2光ファイバからの光を受光することを特徴とする請
求項1ないし請求項5のいずれかに記載の濃度計測装
置。6. The light emitting / receiving unit is further fixed directly or indirectly to the high thermal conductivity member,
The light emitting element includes an optical filter that passes light having a wavelength output, and the light emitting element receives the light from the second optical fiber via the optical filter. 5. The concentration measuring device according to any one of 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7309597A JPH09145617A (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Densitometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7309597A JPH09145617A (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Densitometer |
Publications (1)
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JPH09145617A true JPH09145617A (en) | 1997-06-06 |
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ID=17994951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7309597A Pending JPH09145617A (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Densitometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09145617A (en) |
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