浊度检测器制造技术

本发明专利技术提供能检测低浊度和浊度微小变化的浊度检测器。浊度传感器（1）包括：容器（110）；发光部（121），从容器（110）的外部透过第一壁（111）向第二壁（112）照射光；散射光受光部（122），接收由发光部（121）照射并透过第二壁（112）的光。发光部（121）照射的光入射第一壁（111）的入射角A、第一壁（111）的内壁面与第二壁（112）的内壁面所呈角度D、液体（140）对发光部（121）照射的光的折射率n、构成第一壁（111）和第二壁（112）的材质的折射率m、第一壁（111）的内外壁面所呈角度x、第二壁（112）的内外壁面所呈角度y之间，满足（公式1）：的关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及浊度检测器。
技术介绍
·以往的浊度检测器(浊度仪)向被检测浊度液体中照射光，并根据透射光和散射光的强度来检测浊度。为了从散射光的强度变化测量出浊度的微小变化，需要在散射角小的区域上测量散射光的强度变化。图11是表示收容有被检测浊度液体的容器的断面的图，用于说明以往的浊度检测器的原理的一例。图11表示了从上方观察浊度检测器的容器911时的状态。如图11所示，在以往的浊度检测器901中，容器911内收容有被检测浊度液体。被检测浊度液体中包含浑浊物质931。沿箭头P所示方向照射光时，照射的光被浑浊物质931以角度Θ的散射角散射，并朝箭头R所示方向前进。沿箭头R的方向行进的散射光由受光部921检测。根据受光部921检测的散射光的强度，来检测容器911内收容的液体的浊度。在散射角小时、即箭头P所示入射光的光轴与箭头R所示散射光的光轴所呈角度Θ较小时，用于接收散射光的受光部921不仅接收散射光，有时会接收到强入射光。当受光部921还接收到强入射光时，就不能准确检测弱散射光的强度，从而不能准确检测浊度。特别是，难以测量浊度小的被检测浊度液体的浊度和浊度的微小变化。另一方面，日本专利公开公报特开2007-113987号(专利文献I)和日本专利公表公报特表2003-515124号(专利文献2)记载的浊度仪检测朝向与入射光的光轴垂直的方向散射的散射光。图12是表示收容有被检测浊度液体的容器的断面的图，用于说明以往的浊度检测器的另一例的原理，该浊度检测器检测朝向与入射光的光轴垂直的方向散射的散射光。图12表示了从上方观察浊度检测器的容器912时的状态。如图12所示，在以往的浊度检测器902中，与浊度检测器901 (图11)同样，在容器912内收容被检测浊度液体，被检测浊度液体中包含浑浊物质932。向容器912内沿箭头P的方向照射光。浊度检测器902的受光部922设置成检测朝向与入射光的光轴垂直的方向散射的光。光沿箭头P所示方向照射时，照射的光被浑浊物质932以角度Θ的散射角散射，向箭头R1的方向行进。可是，在角度Θ小的情况下，沿箭头R1的方向行进的散射光不会被受光部922检测到。沿箭头R1的方向行进的散射光，在被检测浊度液体中再次被浑浊物质以角度Θ的散射角散射时，散射光沿箭头R2的方向行进。箭头P所示入射光与箭头R2所示散射光所呈角度为2Θ。然后，如果箭头R2所示散射光进而数次重复被浑浊物质散射，则箭头P所示入射光与散射光所呈角度逐渐变大。箭头P所示入射光与散射光所呈角度接近90°时，散射光被受光部922检测到。这样，当检测朝向与入射光的光轴垂直的方向散射的散射光时，被检测浊度液体中所含浑浊物质多，入射光被数次散射。因此，即使是图12所示以往的浊度检测器902，也难以测量浊度小的被检测浊度液体的浊度和浊度的微小变化。此外，即使是通过测量透射光的变化来检测浊度的浊度检测器，由于接收透射光的受光部还接收散射角小的散射光，所以难以测量浊度小的被检测浊度液体的浊度和浊度的微小变化。而在散射角小的散射光的检测中，为了降低入射光产生的噪声以改善S/N比，日本专利公开公报特开2008-249363号(专利文献3)公开了利用全反射的浊度仪。图13是表示收容被检测浊度液体的容器的断面的图，以说明利用全反射的以往的浊度检测器的原理。图13表示了从水平方向观察浊度检测器的容器913时的状态。如图13所示，在以往的浊度检测器903中，与浊度检测器901 (图11)同样，在容器913内收容被检测浊度液体，被检测浊度液体中包含浑浊物质933。在容器913内，被检测浊度液体与容器913的上壁内表面之间储存有空气。沿箭头P所示方向上，光从被检测浊度液体的液面下方朝向斜上方照射到容器913内的被检测浊度液体。如果沿箭头P所示 方向照射的入射光未被浑浊物质933散射，则在被检测浊度液体的液面发生全反射，并沿箭头Q所示方向行进。在被检测浊度液体的液面全反射的光不会向液面上方行进。另一方面，沿箭头P所示方向照射的入射光被浑浊物质933散射时，散射光从箭头P的光轴以角度Θ的散射角散射。基于角度Θ的大小，散射光不会被液面全反射，而是向液面上方行进。向液面上方行进的散射光被受光部923检测到。通过使入射光在被检测浊度液体的液面全反射，入射光不会照射到受光部923，能够使受光部923仅接收散射光。这样，可以降低入射光产生的噪声从而改善S/N比。专利文献I :日本专利公开公报特开2007-113987号专利文献2 :日本专利公表公报特表2003-515124号专利文献3 :日本专利公开公报特开2008-249363号可是，按照日本专利公开公报特开2008-249363号(专利文献3)记载的浊度仪和图13所示的浊度检测器903，当被检测浊度液体的液面摆动时，入射光有时不会在被检测浊度液体的液面上全反射。如果入射光不在被检测浊度液体的液面全反射，则入射光会被受光部923接收。如果入射光被受光部923接收，则不能准确检测弱散射光。此外，当被检测浊度液体的液面摆动时，即使入射光在被检测浊度液体的液面全反射，从被检测浊度液体向空气中出射的散射光的行进方向也会不均衡，从而不能准确检测浊度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供能检测浊度小的被检测浊度液体的浊度和浊度的微小变化的浊度检测器。本专利技术的浊度检测器包括容器、发光部和受光部。容器包含第一壁和第二壁并收容液体。发光部从容器的外部透过第一壁向第二壁照射光。受光部接收由发光部照射并透过第二壁的光。在本专利技术的浊度检测器中，由发光部照射的光从容器的外部入射容器的第一壁的入射角A、第一壁的内壁面与第二壁的内壁面所呈角度D(0° ^D< 180° )、容器内收容的液体对发光部照射的光的折射率η、构成第一壁和第二壁的材质对发光部照射的光的折射率m、第一壁的外壁面与内壁面所呈角度X (-90° <x<90° )、以及第二壁的外壁面与内壁面所呈角度y (-90° <y<90° )之间，满足下述(公式I)的关系(公式I)msin (y + iiresin |— sin|θ — ircsin(— sin + arain J-—| |>jjj > I图I是表示收容液体的容器的局部断面的局部断面图，以说明本专利技术的浊度检测器的原理。图I表示了从上方观察容器时的状态。如图I所示，浊度检测器101具有包含第一壁11和第二壁12的容器、发光部21以及受光部22。图I所示的第一壁11和第二壁12为容器的壁的一部分，容器由第一壁11和第二壁12以及其他的壁构成。容器的其他的壁省略了图示。液体被收容在由第一壁11和第二壁12包围的区域W中。第一壁11的内壁面与第二壁12的内壁面所呈角度为角度D (0° SD <180° )。第一壁11的内壁面与第二壁12的内壁面平行配置时，D = 0°。另夕卜，图I中将容器的内部设为区域W，容器的外部设为区域Z。区域W中充满液体，区域Z中充满空气。第一壁11的外壁面与内壁面所呈角度为角度X (-90° <x<90° )。第二壁12的外壁面与内壁面所呈角度为角度y (-90° <y<90° )。角度X和角度y通过如下方式确定。如图I所不，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小柳智裕，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：
国别省市：