JP3934546B2 - Photometric device - Google Patents

Description

【０００８】
この（２）式から明らかな様に、この方法によれば、紫外線発生装置や紫外線検出器の劣化による入射紫外線強度Ｉ₀ がキャンセルされて、その経時変化の影響をなくする様になっている。従って、上記測定されたＩ_s とＩ_n の対数値を求め、これをｋ×l で除算すれば、オゾン水濃度ｃが安定して求められる事になる。
【０００９】
図９は、前記光度計測装置を示す概念図である。所定の２５４ｎｍの紫外線（以下単に紫外線という）を安定して発生させるための安定化電源102 に接続された紫外線ランプ（以下、ＵＶランプ）101 で発生した紫外線は、測定用オゾン水が通水されている測定セル103 と無オゾン水が通水されている比較セル103'の両方に照射され、測定用オゾン水が通水されている前記測定セル103 を透過した紫外線は、紫外線センサ104 で検出されて透過紫外線強度Ｉ_s として電気信号となってプリアンプ105 、対数増幅器106 を経てコンピュータユニット（ＣＰＵ）107 に送信される。
【００１０】
一方、無オゾン水が通水されている前記比較セル103 ’を透過した紫外線は、紫外線センサ104 ’で検出されて透過紫外線強度Ｉ_n として、同様に電気信号となってプリアンプ105 ’，対数増幅器106 ’を経て前記ＣＰＵ107 に送信され、上記Ｉ_s とＩ_n の比の演算及びｋ×ｌによる除算を行ってオゾン水濃度ｃを演算し、表示器108 にオゾン水のオゾン濃度がデジタル或いはアナログで表示される様になっている。
【００１１】
他の装置は、ＵＶランプ101 から照射される紫外線強度が常に一定となる様に制御するものであり、この例を図10に示している。同図において、ＵＶランプ101 から照射される紫外線をハーフミラー120 によって、測定セル103 に向かう紫外線と比較センサ121 に向かう紫外線とに等分し、比較センサ121 によって入射紫外線の強度を検出し、これを電気信号に変えてプリアンプ122 を経て比較回路123 に入力する。該比較回路123 では、初期の入射紫外線強度と比較され、該入射紫外線強度が一定となる様に電源102'が制御される様になっている。この結果、測定セル103 に入射される紫外線の入射強度はＵＶランプ101 の経時変化に拘らず常に一定となし、オゾン水濃度を安定して測定できる様にしたものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図９に示した装置においては、測定セルに測定オゾン水を通水したときの透過紫外線強度Ｉ_s 及び、測定セルにオゾン水を含有しない無オゾン水を通水したときの透過紫外線強度Ｉ_n を測定するために、２つの計測システム、即ち、２つのセル103 ，103'と、２つのプリアンプ105, 105' と、２つの対数増幅器106, 106' とが必要となり、各素子のバラツキが生じるという問題を有していた。
加えて、紫外線の入射強度Ｉ₀ や透過強度Ｉ_i の経時変化を補正するための透過紫外線強度Ｉ_s 及び、Ｉ_n の対数変換及びそれに基づく濃度の算出にコンピュータユニット107 が必要であり、光度測定装置全体としては高価になるという問題を有していた。
【００１３】
また、図10に示した装置では、透過紫外線強度測定系統は一系統のみに簡素化されているので、その分コスト低減に寄与しているが、これに代わって、ハーフミラー120,比較センサ121,プリアンプ122 及び比較回路123 が必要となり、コスト低減には限界があるという問題を有していた。
【００１４】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡素な構成で安価なオゾン水濃度の連続測定可能な光度測定装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の第１の発明に係る光度測定装置は、光が２方向に分離される一つの光源（２）と、測定試料が充填され、前記分離された一方の光が通過する測定セル（３）と、前記測定セル（３）を通過した透過光の強度を直流電気信号として検出する測定用検出器（Ｓ１）と、前記分離された他方の光の強度を直流電気信号として検出する比較用検出器（Ｓ２）と、前記透過測定信号と前記比較信号に基づいて、測定装置の経時変化による前記透過測定信号と前記比較信号の変動を補正する光度測定補正手段（Ｈ）とを主に備えている。
更に、前記光度測定補正手段（Ｈ）は、コンピュータの演算手段を有しない電気、及び／又は、電子回路を用いて自動補正を行うことを特徴とする
【００１６】
本発明の第２の発明に係る光度測定装置は、第１の発明の特徴に加えて、光度測定補正手段（Ｈ）が、測定用検出器（Ｓ１）によって検出され、測定信号増幅器（ＯＰ１）によって増幅された直流透過測定信号（Ｅ_１１）を交流に変換するＤＣ／ＡＣ変換器（４）と、交流に変換された前記交流透過測定信号（Ｅ_１１’）と、比較用検出器（Ｓ２）によって検出され、比較信号増幅器（ＯＰ２）によって増幅された直流比較信号（Ｅ_２１）とを加算する加算器（５）と、前記加算された信号に対してを自動補正及び増幅を行う自動補正増幅器（６）と、前記増幅された加算信号から増幅直流比較信号（Ｅ_２２）を抽出するＤＣ信号識別器（７）と、所定の第１基準電圧（Ｅ_Ｃ１）を発生させる第１基準電圧発生器（９）と、前記増幅直流比較信号（Ｅ_２２）と前記第１基準電圧（Ｅ_Ｃ１）とを比較する第１ＤＣ信号比較器（８）とを有し、前記比較した値が一定になるよう自動的に自動補正増幅器（６）の増幅度を調整する。
【００１７】
本発明の第３の発明に係る光度測定装置は、第２の発明の特徴に加えて、前記増幅された加算信号から増幅交流透過測定信号（Ｅ_１２）を抽出するＡＣ信号識別器（１０）と，前記増幅交流透過測定信号（Ｅ_１２）を増幅直流透過測定信号（Ｅ_ｓ）に変換するＡＣ／ＤＣ 変換器（１１）を更に備えている。
本発明の第４の発明に係る光度測定装置は、第１の発明の特徴に加えて、光度測定補正手段（Ｈ）の処理を受けた後の増幅直流透過測定信号（Ｅ_ｓ）を測定試料の濃度に関して対数変換する対数変換手段（Ｔ）を更に有し、前記対数変換手段（Ｔ）は、コンピュータの演算手段を有しない電気、及び／又は、電子回路を用いて対数変換を行うことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５の発明に係る光度測定装置は、第４の発明の特徴に加えて前記対数変換手段（Ｔ）が、放電電圧をパルス的に発生する放電電圧発生器（１２）と、所定の直流の第２基準電圧（Ｅ_Ｃ２）を発生させる第２基準電圧発生器（１３）と、光度測定補正手段（Ｈ）の処理を受けた後の増幅直流透過測定信号（Ｅ_ｓ）を前記パルス放電電圧と比較する第２ＤＣ信号比較器（１４）と、前記第２基準電圧（Ｅ_Ｃ２）と前記パルス放電電圧（Ｅ_ＣＲ）と比較する第３ＤＣ信号比較器（１５）と、前記第２ＤＣ信号比較器（１４）及び第３ＤＣ信号比較器（１５）からの比較結果に基づき、前記パルス放電電圧（Ｅ_ＣＲ）が前記第２基準電圧（Ｅ_Ｃ２）と一致する時間（ｔ_１）から前記パルス放電電圧（Ｅ_ＣＲ）が増幅直流透過測定信号（Ｅ_ｓ）と一致する時間（ｔ_２）までの間の放電時間を検知して、濃度測定試料の透過度に関する直流の透過測定信号を測定濃度に関するパルス時間幅信号（Ｃ_ｔに換える放電時間検知器（１６）を有する。
【００１９】
本発明の第６の発明に係る光度測定装置は、第５の発明の特徴に加えて前記測定濃度に関するパルス時間幅信号（Ｃ_ｔ）を直流濃度信号に換える平滑器（１７）を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第７の発明に係る光度測定装置は、光源（Ｓ）と、測定試料が充填され、光が通過する測定セル（３）と、前記測定セル（３）を通過した透過光の強度を直流電気信号として検出する測定用検出器（Ｓ１）とを主に備え、前記透過測定信号を測定試料の濃度に関して対数変換する対数変換手段 （Ｔ）を更に有し、前記対数変換手段（Ｔ）は、コンピュータの演算手段を有しない電気、及び／又は、電子回路を用いて対数変換を行い、前記対数変換手段（Ｔ）は、放電電圧（Ｅ _ＣＲ ）をパルス的に発生する放電電圧発生器（１２）と、所定の直流の基準電圧（Ｅ _Ｃ２ ）を発生させる基準電圧発生器（１３）と、前記透過光の強度に関する直流の透過測定信号（Ｅ _ｓ ）を前記パルス放電電圧（Ｅ _ＣＲ ）と比較する第２ＤＣ信号比較器（１４）と、前記第２基準電圧（Ｅ _Ｃ２ ）と前記パルス放電電圧（Ｅ _ＣＲ ）と比較する第３ＤＣ信号比較器（１５）と、前記第２ＤＣ信号比較器（１４）及び第３ＤＣ信号比較器（１５）からの比較結果に基づき、前記放電電圧（Ｅ _ＣＲ ）が基準電圧（Ｅ _Ｃ２ ）と一致する時間（ｔ _１ ）から前記放電電圧（Ｅ _ＣＲ ）が測定信号電圧（Ｅ _ｓ ）と一致する時間ｔ _２ までの間の放電時間を検知して、濃度測定試料の透過度に関する直流の透過測定信号を測定濃度の時間幅（Ｃ _ｔ ）に換える放電時間検知器（１６）を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の第８の発明に係る光度測定装置は、第７の発明の特徴に加えて前記測定濃度の時間幅信号（Ｃ_ｔ）を直流濃度信号に換える平滑器（１７）を有することを特徴とする。
【００２３】
尚、電気信号は、従前より、各機器において適正に処理されて出力されるように、波形を明確にするために増幅されたり、平滑化されたり、補正されたり等の処理を行われることがあるが、本発明における上記測定信号、比較信号、基準電圧信号、放電電圧信号等の各信号も、本発明において記述する処理以外に、各機器において適正に処理されて出力されるための従前の処理を受けた信号であってもよい。例えば、単に測定信号と記述していても、検出直後の信号である場合と、従前の増幅や補正処理が施された後の信号である場合も含んでいる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。図１に示す本発明の光度測定装置は、安定化電源1 、光発生装置の光源2 、測定セル3 、測定用検出器S1、比較用検出器S2、検出紫外線増幅器（透過測定信号増幅器）OP1 、検出可視光線増幅器 (比較信号増幅器) OP2 、光度測定補正手段H 、AC/DC 変換器11、対数変換手段T を主に備えている。
本発明は、前記光度測定補正手段H 及び計数変換手段T がコンピュータの演算装置（中央処理装置:CPU) によって構成されるのではなく、光度測定装置を構成する電気、及び/ 又は、電子（以下、電気/ 電子）回路中に設けられている抵抗やコンデンサ、アンプ等の比較的低価格の電気/ 電子素子によって構成されていることを特徴とする。
【００２５】
本実施形態において、オゾン水の濃度を検出することが目的であるので、光発生装置の光源２は、紫外線ランプ（以下、ＵＶランプ）である。前記安定化電源1 はＵＶランプ2 に接続されており、ＵＶランプ2 に所定の２５４ｎｍの紫外線を安定して発生させる。
ＵＶランプ2 からの光は、測定光L1と比較光L2に分離される。
前記測定光L1は、オゾン水が通水された測定セル3 に入射する。前記測定セル3 を透過した光の透過強度Ｉ_i は、測定用検出器S1によって電圧等の直流電気信号に変換されて検出される。ここでは、電圧を検出している。尚、測定セル3 の光通過幅ｌは、測定オゾン層の厚さに相当する。
【００２６】
そして、検出された電気信号は、検出紫外線増幅器OP1 によって増大される。前記検出紫外線増幅器OP1 から直流透過測定信号E₁₁ が出力される
連続測定中における光源や測定用検出器の劣化等により、紫外線の入射強度Ｉ₀ や透過強度Ｉ_i に経時変化が生じる。その補正をするために比較光L2は用いられる。前記比較光L2は、何も通過することなく、その強度I ₀ は、比較用検出器S2によって電圧等の直流電気信号に変換されて検出される。ここでは、電圧を検出している。そして、検出された電気信号は、検出可視光線増幅器OP2 によって増大される。前記検出可視光線増幅器OP2 から直流比較信号E₂₁ が出力される。
【００２７】
前記両方の電気信号E₁₁ ,E₂₁が、光度測定補正手段H に入力される。
前記光度測定補正手段H は、DC/AC 変換器４、AC-DC 加算器5 、自動補正増幅器6 、DC信号識別器7 、第１DC信号比較器8 、第１基準電圧発生器9 、AC信号識別器10を主に備える。
前記DC/AC 変換器4 は、前記直流透過測定信号E₁₁ を交流透過測定信号E₁₁'に変換する。前記AC-DC 加算器5 は、直流比較信号E₂₁ と交流透過測定信号E₁₁'とを加算する。前記自動補正増幅器6 は、前記加算された信号を増幅する。
【００２８】
この増幅度について、後述する第１DC信号比較器8 の結果に基づいて補正調整が自動的に行われる。ここでは、第１DC信号比較器8 の結果、即ち、前記増幅直流比較信号E₂₂ と前記第１基準電圧信号 E_C1との関係が一定になるように、例えば、比が一定となるように補正調整される。
これは、連続測定中における光源や測定用検出器の劣化等による紫外線の入射強度Ｉ₀ や透過強度Ｉ_i の経時変化を補正調製するために行われるものである。加えて、比較信号と透過測定信号をそれぞれ別々の増幅器によって増幅すると各素子別による増幅のバラツキが生じるが、前記のように、直流比較信号E₂₁ と交流透過測定信号E₁₁'とを加算した信号を同一の自動補正増幅器6 によって増幅することにより、このような問題が回避される。
【００２９】
次に、前記DC信号識別器7 は前記増幅された信号から増幅直流比較信号 E₂₂を取り出す。前記第１基準電圧発生器9 は、一定の第１基準電圧 E_C1を発生して前記第１DC信号比較器8 へと送る。前記第１基準電圧 E_C1とは、連続測定中における光源や測定用検出器の劣化等による紫外線の入射強度Ｉ₀ や透過強度Ｉ_i の経時変化を補正をするように適宜定められる電圧である。例えば、光度測定装置の立ち上げ時に、一番最初にDC信号識別器7 が識別した増幅直流比較信号 E₂₂と等しい電圧とする。
前記第１DC信号比較器8 は、前記増幅直流比較信号 E₂₂と前記第１基準電圧信号 E_C1とを比較する。この比較結果が、前記自動補正増幅器6 へ送られ、前記自動補正増幅器6 での増幅度が調整される。一方、AC信号識別器10は、前記増幅された信号から増幅交流透過測定信号E₁₂ を取り出す。
【００３０】
前記AC/DC 変換器11は、増幅交流透過測定信号E₁₂ を増幅直流透過測定信号 E_s に変換し、後述する対数変換手段T の第２DC信号比較器14へ前記増幅直流透過測定信号 E_s を送る。このAC/DC 変換器11は、光度測定補正手段H に組み込まれていてもよいし、前記対数変換手段T に組み込まれていてもよい。
【００３１】
前記対数変換手段T は、紫外線透過強度Ｉ_i に関する増幅直流透過測定信号 E_s から上記したランバート・ベールの法則によって, オゾン濃度を抽出するために、増幅直流透過測定信号 E_s を対数変換するための手段である。
ここにおいて、もう一度、ランバート・ベールの法則の式を記述する。
【００３２】
【数３】
Ｉ_i ＝Ｉ₀ × exp(-kcl) ・・・・（１）式
ここで、Ｉ_i ：紫外線の透過強度
Ｉ_o ：紫外線の入射強度
ｋ ：吸収度係数（測定波長と測定対象物により異なる）
ｃ ：オゾン濃度
ｌ ：測定オゾン層の厚さ（測定セル3 の紫外線通過幅）
【００３３】
本発明者は、例えば、Ｒ- Ｃ（抵抗- コンデンサ）回路による放電電圧の波形が、指数の定数を適切に調整することによって、上記ランバート・ベールの法則の式の対数曲線と一致することに着目した。そして、コンピュータのCPU 等を用いずとも、濃度を測定可能なように電気/ 電子回路を工夫したのが、本発明における対数変換手段T である。参考に、放電電圧の波形の式を示しておく。指数の定数適切に調整すると、放電時間t によってオゾン濃度C を示すことができることがわかる。
【００３４】
【数４】
Ｖ_i ＝Ｖ₀ × exp(-at) ・・・・（３）式
ここで、Ｖ_i ：測定電圧
Ｖ₀ ：初期電圧
t ：時間
a ：定数
【００３５】
前記対数変換手段T は、放電電圧発生器12、第２基準電圧発生器13、第２DC信号比較器14、第３DC信号比較器15、放電時間検知器16を主に備えている。本実施形態例では、更に、平滑器17を備えている。
前記放電電圧発生器12は、対数波形の放電電圧 E_CRをパルス的に発生させ、第２DC信号比較器14へ送る。第２DC信号比較器14は、前記AC/DC 変換器11からの増幅直流透過測定信号 E_s と前記放電電圧 E_CRとを比較し、その結果を前記放電時間検知器16へ送る。
【００３６】
前記第２基準電圧発生器13は、一定の第２基準電圧 E_C2を発生させて前記第３DC信号比較器15へ送る。第２基準電圧 E_C2は、オゾン濃度を放電時間で換算する場合、換算の初期値（基準値）を示す電圧である。例えば、放電の初期電圧Ｖ₀ に近い値、即ち、放電電圧の波形が降下し始めた直後の電圧値とする。
第３DC信号比較器15は、前記第２基準電圧発生器13からの第２基準電圧 E_C2と前記放電電圧信号 E_CRとを比較し、その結果を前記放電時間検知器16へ送る。
前記放電時間検知器16は、図４、図５に示すように、第２DC信号比較器14及び第３DC信号比較器15からの比較結果に基づき、前記放電電圧 E_CRが基準電圧 E_C2と一致する時間t₁から前記放電電圧 E_CRが信号電圧 E_s と一致する時間t₂までの間の放電時間を検知する。
【００３７】
この検知は１パルス放電毎に行われる。そして、前記検知した放電時間幅に相当するパルス幅 C_t を有する一定電圧のパルス電圧を出力する。このようにして、濃度測定試料の透過度に関する直流の透過測定信号を測定濃度（吸光度）に関するパルス時間幅信号 C_t に換える。前記出力されたパルス電圧の幅 C_t は、濃度が高くなるほど広くなる。
そこで、前記平滑器17は、前記出力パルス電圧を平滑回路若しくは積分回路等を用いて平滑化し、測定濃度を電圧値として表示することを可能とする。
【００３８】
本発明の光度測定装置における前記光度測定補正手段H 及び対数変換手段の各機器は、コンピュータの演算手段(CPU: 中央処理装置) ではなく、電気 /電子回路中に設けられている抵抗やコンデンサ、アンプ等の電気/ 電子素子によって構成されている。具体的な回路図を図２及び図３に示す。
図２に、前記光度測定補正手段H の主な各機器を構成する回路が示されている。加えて、前記光度測定補正手段H の各機器を構成する回路中、及び、前記各回路間には、実際の信号をより明確にしたり等の各機器において処理が適切に行われるように信号を整えるための従前の回路技術において一般的に用いられる種々の電気及び／電子素子が更に設けられている。
【００３９】
図２において、前記DC/AC 変換器4 は、直流透過測定信号E₁₁ を一定間隔でスイッチＯＮ／ＯＦＦすることにより直流信号を交流信号に変え、コンデンサC3によって直流信号をカットする。
前記自動補正増幅器6 の自動補正には、ＬＥＤの光量により、抵抗値が変化するＬＥＤ+ ＣｄＳフォトカプラーを用いている。
前記AC信号識別器10は、透過測定信号からコンデンサＣ５によって直流透過測定信号をカットしている。そして、前記交流透過測定信号を増幅整流する交流整流増幅器10' が設けられていることが好ましい。
AC/DC 変換器11は、前記交流透過測定信号を直流に変換する。そして、前記直流透過測定信号を平滑化する抵抗Ｒ- コンデンサＣをもった平滑器11' を設けることが好ましい。
【００４０】
図３において、前記放電電圧発生器12は、Ｒｆ，Ｃｆ充放電回路のスイッチＳＷをＯＮ／ＯＦＦすることにより、放電電圧E _CRをパルス的に放電する。放電電圧を発生する回路は、充放電可能な回路であれば、Ｒｆ，Ｃｆ充放電回路に限られない。
前記放電時間検知器16は、デジタルＮＡＮＤ回路で構成されている。この回路中のE _CRと、 E_s 及びE _C2との比較結果と出力のL(Low)、H(High) は、図４、図５に示したL(Low)、H(High) を表示している。
平滑器17はＲｈ，Ｃｈを用いた平滑、若しくは積分回路で構成されているが、信号を平滑化するものであれば、これに限られない。前記Ｒｈ抵抗の変わりにＬｈのコイルでもよい。
【００４１】
次に、光発生装置の例を２つ図６及び図７に示す。図６及び図７において、光発生装置の本体18の中に、UVランプ等の光源2 、前記光源2 の光を２方向に分離する第1,第２光路管2a,2b と、第１光路管2aの先端に位置する測定用検出器S1と、第２光路管2bの先端に位置するの比較用検出器S2と、第１光路管2aの途中に設けられた測定セル３が設けられている。
各機器はネジ19によって、光発生装置の本体18内に固定されている。
第1,第２光路管2a,2b の間は所定の角度θで開いている。測定用検出器S1と比較用検出器S2とはなるべく近づけた方が良い。図６において、θは約１５度、図７においてθは約２０度である。
図６において、測定用検出器S1の径よりも比較用検出器S2の径が小さい。図７において、測定用検出器S1の径と比較用検出器S2の径は略同じである。
【００４２】
次に、図８に本発明で使用する電解式オゾン水製造装置の一例を示す。図８は要部断面図であって、同図において、電解式オゾン水製造装置は、オゾンに対して耐蝕性を有するフッ素樹脂又はガラス等を内面にコーティングされた陽極側ケーシング３１と陰極側ケーシング３２との間に、固体高分子電解膜（以下単に「膜」又は「電解質膜」と記載する）３５が配置され、陽極側ケーシング３１と陰極側ケーシング３２内を陽極室３６と陰極室３７とに画成している。電解質膜３５の陽極室３６側の面には、オゾンを生成触媒機能を有する白金等の貴金属触媒４６を備えた陽極電極３３が該電解質膜を押圧する様にして配置されている。一方、前記電解質膜３５の陰極室３７側の面には、白金，銀等の貴金属の接触面５０を有する陰極電極３４が該電解質膜３５を押圧する様にして配置されている。又、陽極室３６と陰極３７には、夫々原水の流入口３８，３９と流出口４０，４１が形成されており、前記両電極３３，３４間には、直流電源５４によって電極棒４９，５３を介して直流電圧が印加される様になっている。各電極棒４９，５３は、陽極側ケーシング３１の貫通孔４２及び陰極側ケーシング３２の貫通孔４３を貫通して配置されており、その端部は、流体圧シリンダ装置４４，４５に接続されて、夫々電解質膜３５に対して進退自在に、換言すると、電解質膜３５に対する電極面の押圧力を調整自在に形成されている。
【００４３】
係る構成の装置において、陽極室３６と陰極室３７に通水を行うと共に両電極間に直流電流を通電すると、電解質膜３５を挟んで水の電気分解が生じ、陽極電極３３側にはオゾンが生成し、陰極電極３４側には水素が発生する。この陽極電極３３側に発生したオゾンは、水中に溶解してオゾン水となり、流出口４０からオゾン水として排出される。
【００４４】
最後に、本発明は、オゾン水の濃度の検出のみに限らず、他の測定試料についても、例えば、水の濁りの度合い等を検出することができる。光源の種類や透過光検出器等を適切に選択することにより、種々の測定試料の透過度、及びそれに関して濃度等を検出することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、コンピュータを使用しない分安価で簡素な構成である。自動補正であるので、補正のために運転を中断する必要がなく、連続測定可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光度測定装置の実施形態例の概念図
【図２】図１の光度測定補正手段H の主な各機器を構成する回路を示す図
【図３】図１の対数変換手段T の主な各機器を構成する回路を示す図
【図４】図１の対数変換手段T による対数変換波形を示す図
【図５】図１の対数変換手段T による他の対数変換波形を示す図
【図６】図１の光発生装置の実施形態例を示す構造図
【図７】図１の光発生装置の他の実施形態例を示す構造図
【図８】本発明で使用する電解式オゾン水製造装置の一例を示す図
【図９】従来の光度計測装置を示す概念図である。
【図１０】従来の光度計測装置を示す概念図である。
【符号の説明】
1 安定化電源
2 ＵＶランプ
3 測定セル
4 DC/AC 変換器
5 AC-DC 加算器
6 自動補正増幅器
7 DC信号識別器
8 第１DC信号比較器
9 第１基準電圧発生器
10 AC信号識別器
10' 交流整流増幅器
11 AC/DC 変換器
11' 平滑器
12 放電電圧発生器
3 第２基準電圧発生器
4 第２DC信号比較器
5 第３DC信号比較器
6 放電時間検知器
7 平滑器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photometric apparatus for measuring ozone water concentration and the like in an electrolytic ozone water production apparatus that produces ozone water on the anode side by electrolysis of water.
[0002]
[Prior art]
There are several methods for measuring the ozone concentration. As a device for measuring on-line by connecting to an ozone water production device, a photometric measuring device using an ultraviolet absorption method is generally used. This photometric measuring device using the ultraviolet absorption method utilizes the characteristic that ultraviolet rays having a wavelength of 254 nanometers (nm) are absorbed only by ozone molecules and not by other molecules. The ultraviolet absorption amount and the ozone concentration are expressed by the following equation (1) according to Lambert Beer's law.
[0003]
[Expression 1]
I_i= I₀× exp (-kcl) (1)
Where I_i: UV transmission intensity
I_o: Incident intensity of ultraviolet rays
k: Absorbance coefficient (varies depending on measurement wavelength and measurement object)
c: Ozone concentration
l: Thickness of measured ozone layer
[0004]
In the above equation (1), if the measurement object is ozone water and the ultraviolet ray of 254 nm is the measurement wavelength, the absorption coefficient k is a constant, the layer thickness l of the ozone water is a constant determined by the measuring device, Incident intensity I of ultraviolet rays₀Is also a value determined by the ultraviolet ray generator, so that the ultraviolet transmission intensity I_iIt is understood that the ozone concentration c in the ozone water is obtained by calculation.
[0005]
By the way, in the case of a photometric device that is attached to an ozone water production device and continuously measures the concentration of ozone water, ultraviolet light is incident due to deterioration of the light source (ultraviolet ray generator) and ultraviolet detector during continuous measurement. Strength I₀And transmission intensity I_iSince a change with time occurs, the correction is necessary.
[0006]
Therefore, as a correction method, this transmitted ultraviolet ray intensity is measured using a comparative sample whose ozone water concentration is known, and this is compared with the transmitted ultraviolet ray intensity of the measurement sample. A method of measuring stably has been proposed. That is, the transmitted ultraviolet light intensity when the measured ozone water is passed through the measurement cell is expressed as I_sThe intensity of transmitted ultraviolet light when ozone-free water containing no ozone water is passed through the measurement cell._nWhen the logarithm of the ratio is E, from the above equation (1),
[0007]
[Expression 2]

[0008]
As apparent from the equation (2), according to this method, the incident ultraviolet ray intensity I due to the deterioration of the ultraviolet ray generator and the ultraviolet ray detector is obtained.₀Is canceled to eliminate the influence of the change over time. Therefore, the measured I_sAnd I_nIs obtained and divided by k × l, the ozone water concentration c can be obtained stably.
[0009]
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the photometric measurement device. Ultraviolet light generated by an ultraviolet lamp (hereinafter referred to as UV lamp) 101 connected to a stabilizing power source 102 for stably generating predetermined ultraviolet light of 254 nm (hereinafter simply referred to as ultraviolet light) is passed through ozone water for measurement. UV light that is irradiated to both the measurement cell 103 and the comparison cell 103 ′ through which ozone-free water is passed and passes through the measurement cell 103 through which measurement ozone water is passed is detected by the UV sensor 104. Transmitted UV intensity I_sAs an electric signal, it is transmitted to a computer unit (CPU) 107 via a preamplifier 105 and a logarithmic amplifier 106.
[0010]
On the other hand, the ultraviolet rays transmitted through the comparison cell 103 'through which ozone-free water is passed are detected by the ultraviolet sensor 104' and transmitted ultraviolet intensity I_nSimilarly, an electric signal is transmitted to the CPU 107 via the preamplifier 105 'and logarithmic amplifier 106', and the above I_sAnd I_nThe ozone water concentration c is calculated by calculating the ratio and dividing by k × l, and the ozone concentration of ozone water is displayed on the display 108 in a digital or analog manner.
[0011]
The other apparatus controls the intensity of ultraviolet rays irradiated from the UV lamp 101 to be always constant, and this example is shown in FIG. In the figure, the ultraviolet ray irradiated from the UV lamp 101 is equally divided by the half mirror 120 into the ultraviolet ray toward the measurement cell 103 and the ultraviolet ray toward the comparison sensor 121, and the intensity of the incident ultraviolet ray is detected by the comparison sensor 121. Is converted into an electric signal and input to the comparison circuit 123 via the preamplifier 122. The comparison circuit 123 compares the initial incident ultraviolet intensity and controls the power supply 102 'so that the incident ultraviolet intensity is constant. As a result, the incident intensity of the ultraviolet light incident on the measurement cell 103 is always constant regardless of the temporal change of the UV lamp 101, so that the ozone water concentration can be measured stably.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the apparatus shown in FIG. 9, the transmitted ultraviolet ray intensity I when the measured ozone water is passed through the measurement cell._sAnd the transmitted ultraviolet ray intensity I when ozone-free water containing no ozone water is passed through the measurement cell_n2 measurement systems, that is, two cells 103 and 103 ′, two preamplifiers 105 and 105 ′, and two logarithmic amplifiers 106 and 106 ′ are required, resulting in variations in each element. Had the problem.
In addition, UV incident intensity I₀And transmission intensity I_iIntensity of transmitted ultraviolet light I for correcting the change with time_sAnd I_nTherefore, the computer unit 107 is required for the logarithmic conversion and the concentration calculation based on the logarithmic conversion, and the photometric measuring apparatus as a whole is expensive.
[0013]
In addition, in the apparatus shown in FIG. 10, the transmitted ultraviolet intensity measurement system is simplified to only one system, which contributes to cost reduction, but instead, the half mirror 120 and the comparison sensor 121 are used. Therefore, the preamplifier 122 and the comparison circuit 123 are necessary, and there is a problem that there is a limit to cost reduction.
[0014]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a photometric measuring apparatus capable of continuously measuring the concentration of ozone water at a low cost with a simple configuration.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above purposeBookInventionAccording to the first inventionThe photometric measuring device includes a light source (2) that separates light in two directions, a measurement cell (3) that is filled with a measurement sample and through which the separated one light passes, and the measurement cell (3). A measurement detector (S1) for detecting the intensity of transmitted light that has passed through as a DC electric signal, a comparison detector (S2) for detecting the intensity of the other separated light as a DC electric signal, and the transmission Based on the measurement signal and the comparison signal, the apparatus mainly includes a photometric measurement correction means (H) for correcting a variation in the transmission measurement signal and the comparison signal due to a change with time of the measurement apparatus.
  Further, the photometric measurement correction means (H) performs automatic correction using an electric and / or electronic circuit that does not have a computer calculation means.
[0016]
  BookInventionAccording to the second inventionThe photometric device is1st inventionIn addition to the above-mentioned features, the photometric measurement correction means (H) is detected by the measurement detector (S1) and amplified by the measurement signal amplifier (OP1).₁₁DC / AC converter (4) for converting AC to AC, and the AC transmission measurement signal (E) converted to AC₁₁′) And a DC comparison signal (E) detected by the comparison detector (S2) and amplified by the comparison signal amplifier (OP2).₂₁), An automatic correction amplifier (6) for automatically correcting and amplifying the added signal, and an amplified DC comparison signal (E) from the amplified addition signal.₂₂) To extract a DC signal discriminator (7) and a predetermined first reference voltage (E_C1) To generate the first reference voltage generator (9) and the amplified DC comparison signal (E₂₂) And the first reference voltage (E_C1) And a first DC signal comparator (8) for automatically adjusting the amplification degree of the automatic correction amplifier (6) so that the compared value becomes constant.
[0017]
  BookInventionAccording to the third inventionThe photometric device isSecond inventionIn addition to the amplified sum signal, the amplified AC transmission measurement signal (E₁₂) For extracting the AC signal discriminator (10) and the amplified AC transmission measurement signal (E₁₂) Amplified DC transmission measurement signal (E_s) Is further provided.
  BookInventionAccording to the fourth inventionThe photometric device is1st inventionIn addition to the features of the amplified direct current transmission measurement signal (E_sLogarithmic conversion means (T) for logarithmically converting the concentration of the sample to be measured, and the logarithmic conversion means (T) performs logarithmic conversion using an electric and / or electronic circuit that does not have a computer calculation means. It is characterized by performing.
[0018]
  BookInventionAccording to the fifth inventionThe photometric device is4th inventionThe logarithmic conversion means (T) includes a discharge voltage generator (12) for generating a discharge voltage in a pulsed manner and a predetermined second reference voltage (E_C2) And the amplified DC transmission measurement signal (E) after being subjected to the processing of the photometric correction means (H)._s) With the pulse discharge voltage, and a second DC signal comparator (14) and the second reference voltage (E_C2) And the pulse discharge voltage (E_CR) And a comparison result from the second DC signal comparator (14) and the third DC signal comparator (15), the pulse discharge voltage (E_CR) Is the second reference voltage (E_C2) To match the time (t₁) To the pulse discharge voltage (E_CR) Is the amplified DC transmission measurement signal (E_s) To match the time (t₂) Is detected, and a DC transmission measurement signal related to the transmittance of the concentration measurement sample is converted into a pulse time width signal (C_tIt has a discharge time detector (16) to be replaced.
[0019]
  BookInventionAccording to the sixth inventionThe photometric device is5th inventionIn addition to the above characteristics, the pulse time width signal (C_t) Is replaced with a DC concentration signal.
[0020]
  BookInventionAccording to the seventh inventionThe photometric measurement device is a measurement device that detects a light source (S), a measurement cell (3) filled with a measurement sample, and the intensity of transmitted light that has passed through the measurement cell (3) as a DC electric signal. A logarithmic conversion means (T) mainly comprising a detector (S1) and logarithmically converting the transmission measurement signal with respect to the concentration of the measurement sample.AndThe logarithmic conversion means (T) performs logarithmic conversion using electrical and / or electronic circuits that do not have computer computing means.The logarithmic conversion means (T) performs a discharge voltage (E _CR ) In a pulsed manner, and a predetermined DC reference voltage (E _C2 ) And a DC transmission measurement signal (E) relating to the intensity of the transmitted light. _s ) For the pulse discharge voltage (E _CR ) And a second reference voltage (E _C2 ) And the pulse discharge voltage (E _CR ) And a comparison result from the second DC signal comparator (14) and the third DC signal comparator (15), and the discharge voltage (E _CR ) Is the reference voltage (E _C2 ) To match the time (t ₁ ) To the discharge voltage (E _CR ) Is the measured signal voltage (E _s ) To match time t ₂ Until the discharge time is measured, and a direct current transmission measurement signal related to the transmittance of the concentration measurement sample is measured. _t ), A discharge time detector (16).
[0022]
  BookInventionAccording to the eighth inventionThe photometric device is7th inventionIn addition to the above characteristics, the time width signal (C_t) Is replaced with a DC concentration signal.
[0023]
It should be noted that the electrical signal may be subjected to processing such as amplification, smoothing, correction, etc. in order to clarify the waveform so that it can be properly processed and output in each device. However, each signal such as the measurement signal, the comparison signal, the reference voltage signal, and the discharge voltage signal in the present invention is also appropriately processed and output by each device in addition to the process described in the present invention. It may be a signal that has been processed. For example, even if it is simply described as a measurement signal, it includes a case immediately after detection and a case where the signal has been subjected to conventional amplification and correction processing.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 includes a stabilized power source 1, a light source 2 of a light generator, a measurement cell 3, a measurement detector S1, a comparison detector S2, a detection ultraviolet amplifier (transmission measurement signal amplifier) OP1. , Detection visible light amplifier (comparison signal amplifier) OP2, photometric measurement correction means H, AC / DC converter 11 and logarithmic conversion means T.
In the present invention, the photometric measurement correction means H and the count conversion means T are not constituted by a computing device (central processing unit: CPU) of a computer, but are electric and / or electronic (hereinafter referred to as a photometric measurement device). (Electrical / Electronic) The circuit is composed of relatively low-cost electric / electronic elements such as resistors, capacitors, and amplifiers provided in the circuit.
[0025]
In the present embodiment, since the purpose is to detect the concentration of ozone water, the light source 2 of the light generator is an ultraviolet lamp (hereinafter referred to as a UV lamp). The stabilizing power source 1 is connected to a UV lamp 2 and stably generates a predetermined 254 nm ultraviolet ray in the UV lamp 2.
The light from the UV lamp 2 is separated into measurement light L1 and comparison light L2.
The measurement light L1 is incident on the measurement cell 3 through which ozone water is passed. Transmission intensity I of light transmitted through the measurement cell 3_iIs detected by being converted into a DC electric signal such as a voltage by the measuring detector S1. Here, the voltage is detected. The light passage width l of the measurement cell 3 corresponds to the thickness of the measurement ozone layer.
[0026]
The detected electrical signal is increased by the detection ultraviolet amplifier OP1. DC transmission measurement signal E from the detection ultraviolet amplifier OP1₁₁Is output
Incidence I of ultraviolet rays due to deterioration of light source and measurement detector during continuous measurement₀And transmission intensity I_iChange over time. The comparison light L2 is used for the correction. The comparison light L2 does not pass through anything and its intensity I₀Is detected by being converted into a DC electric signal such as a voltage by the comparison detector S2. Here, the voltage is detected. Then, the detected electrical signal is increased by the detection visible light amplifier OP2. DC detection signal E from the detected visible light amplifier OP2_{twenty one}Is output.
[0027]
Both electrical signals E₁₁, E_{twenty one}Is input to the photometric correction means H.
The photometric measurement correction means H includes a DC / AC converter 4, an AC-DC adder 5, an automatic correction amplifier 6, a DC signal discriminator 7, a first DC signal comparator 8, a first reference voltage generator 9, an AC signal. The discriminator 10 is mainly provided.
The DC / AC converter 4 includes the DC transmission measurement signal E₁₁AC transmission measurement signal E₁₁Convert to '. The AC-DC adder 5 is connected to the DC comparison signal E._{twenty one}And AC transmission measurement signal E₁₁'And add. The automatic correction amplifier 6 amplifies the added signal.
[0028]
This amplification degree is automatically corrected and adjusted based on the result of a first DC signal comparator 8 described later. Here, the result of the first DC signal comparator 8, that is, the amplified DC comparison signal E_{twenty two}And the first reference voltage signal E_C1For example, the correction is adjusted so that the ratio is constant.
This is because the incident intensity I of ultraviolet rays due to deterioration of the light source and measurement detector during continuous measurement, etc.₀And transmission intensity I_iThis is performed to correct for changes over time. In addition, if the comparison signal and the transmission measurement signal are amplified by separate amplifiers, there will be variations in amplification depending on each element._{twenty one}And AC transmission measurement signal E₁₁Such a problem can be avoided by amplifying the signal obtained by adding “and” with the same automatic correction amplifier 6.
[0029]
Next, the DC signal discriminator 7 generates an amplified DC comparison signal E from the amplified signal._{twenty two}Take out. The first reference voltage generator 9 has a constant first reference voltage E_C1Is sent to the first DC signal comparator 8. The first reference voltage E_C1Means the incident intensity I of ultraviolet rays due to deterioration of a light source or a detector for measurement during continuous measurement.₀And transmission intensity I_iThe voltage is appropriately determined so as to correct the change with time. For example, when the photometric device is started up, the amplified DC comparison signal E first identified by the DC signal discriminator 7 is used._{twenty two}Is equal to the voltage.
The first DC signal comparator 8 includes the amplified DC comparison signal E._{twenty two}And the first reference voltage signal E_C1And compare. The comparison result is sent to the automatic correction amplifier 6, and the amplification degree in the automatic correction amplifier 6 is adjusted. Meanwhile, the AC signal discriminator 10 generates an amplified AC transmission measurement signal E from the amplified signal.₁₂Take out.
[0030]
The AC / DC converter 11 includes an amplified AC transmission measurement signal E₁₂Amplified DC transmission measurement signal E_sAnd the amplified DC transmission measurement signal E is sent to a second DC signal comparator 14 of a logarithmic conversion means T to be described later._sSend. The AC / DC converter 11 may be incorporated in the photometric measurement correction means H 1 or may be incorporated in the logarithmic conversion means T 1.
[0031]
The logarithmic conversion means T 1 has an ultraviolet transmission intensity I_iAmplified DC transmission measurement signal E_sIn order to extract the ozone concentration from the Lambert-Beer law described above, the amplified DC transmission measurement signal E_sIs a means for logarithmically transform.
Here, Lambert-Beer's law formula is described again.
[0032]
[Equation 3]
I_i= I₀× exp (-kcl) (1)
Where I_i: UV transmission intensity
I_o: Incident intensity of ultraviolet rays
k: Absorbance coefficient (varies depending on measurement wavelength and measurement object)
c: Ozone concentration
l: Thickness of measurement ozone layer (UV passage width of measurement cell 3)
[0033]
The inventor of the present invention, for example, agrees that the waveform of the discharge voltage by the RC (resistor-capacitor) circuit coincides with the logarithmic curve of the Lambert-Beer law equation by appropriately adjusting the exponent constant. Pay attention. The logarithmic conversion means T in the present invention devised the electric / electronic circuit so that the concentration can be measured without using the CPU of the computer or the like. For reference, the equation of the waveform of the discharge voltage is shown. It can be seen that the ozone concentration C can be indicated by the discharge time t when the index constant is appropriately adjusted.
[0034]
[Expression 4]
V_i= V₀× exp (-at) ・ ・ ・ ・ (3)
Where V_i: Measurement voltage
V₀: Initial voltage
t: time
a: Constant
[0035]
The logarithmic conversion means T mainly includes a discharge voltage generator 12, a second reference voltage generator 13, a second DC signal comparator 14, a third DC signal comparator 15, and a discharge time detector 16. In this embodiment, a smoother 17 is further provided.
The discharge voltage generator 12 has a logarithmic waveform discharge voltage E._CRAre generated in a pulse manner and sent to the second DC signal comparator 14. The second DC signal comparator 14 is an amplified DC transmission measurement signal E from the AC / DC converter 11._sAnd the discharge voltage E_CRAnd the result is sent to the discharge time detector 16.
[0036]
The second reference voltage generator 13 has a constant second reference voltage E_C2Is sent to the third DC signal comparator 15. Second reference voltage E_C2Is a voltage indicating an initial value (reference value) for conversion when ozone concentration is converted by discharge time. For example, the initial discharge voltage V₀A value close to, that is, a voltage value immediately after the waveform of the discharge voltage starts to drop.
The third DC signal comparator 15 is connected to the second reference voltage E from the second reference voltage generator 13._C2And the discharge voltage signal E_CRAnd the result is sent to the discharge time detector 16.
As shown in FIGS. 4 and 5, the discharge time detector 16 determines the discharge voltage E based on the comparison results from the second DC signal comparator 14 and the third DC signal comparator 15._CRIs the reference voltage E_C2Coincides with time t₁To the discharge voltage E_CRIs the signal voltage E_sCoincides with time t₂The discharge time between is detected.
[0037]
This detection is performed every pulse discharge. The pulse width C corresponding to the detected discharge time width is_tA pulse voltage having a constant voltage is output. In this way, the DC transmission measurement signal relating to the permeability of the concentration measurement sample is converted into the pulse time width signal C relating to the measurement concentration (absorbance)._t In place. Width of the output pulse voltage C_tIncreases as the concentration increases.
Therefore, the smoother 17 smoothes the output pulse voltage using a smoothing circuit, an integration circuit, or the like, and can display the measured concentration as a voltage value.
[0038]
Each device of the photometric measurement correction means H and logarithmic conversion means in the photometric measurement device of the present invention is not a computer calculation means (CPU: central processing unit), but a resistor or a capacitor provided in an electric / electronic circuit, It is composed of electric / electronic elements such as amplifiers. Specific circuit diagrams are shown in FIGS.
FIG. 2 shows circuits constituting the main devices of the light intensity measurement correcting means H 1. In addition, in the circuits constituting each device of the photometric measurement correction means H, and between the circuits, signals are transmitted so that the actual signals are clarified and the processing is appropriately performed in each device. There are further provided various electrical and / or electronic components commonly used in conventional circuit technology for trimming.
[0039]
In FIG. 2, the DC / AC converter 4 has a DC transmission measurement signal E₁₁Is turned on / off at regular intervals to change the DC signal to an AC signal, and the capacitor C3 cuts the DC signal.
For the automatic correction of the automatic correction amplifier 6, an LED + CdS photocoupler whose resistance value changes depending on the light quantity of the LED is used.
The AC signal discriminator 10 cuts the DC transmission measurement signal from the transmission measurement signal by the capacitor C5. An AC rectification amplifier 10 ′ for amplifying and rectifying the AC transmission measurement signal is preferably provided.
The AC / DC converter 11 converts the alternating current transmission measurement signal into direct current. It is preferable to provide a smoother 11 'having a resistance R-capacitor C for smoothing the DC transmission measurement signal.
[0040]
In FIG. 3, the discharge voltage generator 12 turns on / off the switch SW of the Rf, Cf charge / discharge circuit to turn on the discharge voltage E_CRIs discharged in pulses. The circuit that generates the discharge voltage is not limited to the Rf, Cf charge / discharge circuit as long as it is a chargeable / dischargeable circuit.
The discharge time detector 16 is composed of a digital NAND circuit. E in this circuit_CRAnd E_sAnd E_C2L (Low) and H (High) of the comparison results and L (Low) and H (High) shown in FIGS. 4 and 5 are displayed.
The smoother 17 is constituted by a smoothing or integrating circuit using Rh and Ch, but is not limited to this as long as it smooths the signal. An Lh coil may be used instead of the Rh resistor.
[0041]
Next, two examples of the light generator are shown in FIGS. 6 and 7, a light source 2 such as a UV lamp, a light source 2 such as a UV lamp, first and second light path tubes 2a and 2b for separating light from the light source 2 in two directions, and a first light path are shown. A measurement detector S1 located at the tip of the tube 2a, a comparison detector S2 located at the tip of the second optical path tube 2b, and a measurement cell 3 provided in the middle of the first optical path tube 2a are provided. Yes.
Each device is fixed in the main body 18 of the light generating device by screws 19.
The first and second optical path tubes 2a and 2b are opened at a predetermined angle θ. It is preferable that the measurement detector S1 and the comparison detector S2 be as close as possible. In FIG. 6, θ is about 15 degrees, and in FIG. 7 θ is about 20 degrees.
In FIG. 6, the diameter of the comparison detector S2 is smaller than the diameter of the measurement detector S1. In FIG. 7, the diameter of the measurement detector S1 and the diameter of the comparison detector S2 are substantially the same.
[0042]
Next, FIG. 8 shows an example of an electrolytic ozone water production apparatus used in the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part. In the figure, the electrolytic ozone water production apparatus includes an anode casing 31 and a cathode casing that are coated with fluorine resin or glass having corrosion resistance against ozone on the inner surface. A solid polymer electrolyte membrane (hereinafter simply referred to as “membrane” or “electrolyte membrane”) 35 is disposed between the anode chamber 36 and the cathode chamber 37. It is defined in. On the surface of the electrolyte membrane 35 on the anode chamber 36 side, an anode electrode 33 provided with a noble metal catalyst 46 such as platinum having a catalytic function of generating ozone is disposed so as to press the electrolyte membrane. On the other hand, a cathode electrode 34 having a contact surface 50 of a noble metal such as platinum or silver is disposed on the surface of the electrolyte membrane 35 on the cathode chamber 37 side so as to press the electrolyte membrane 35. The anode chamber 36 and the cathode 37 are respectively provided with raw water inlets 38 and 39 and outlets 40 and 41, and electrode rods 49 and 53 are connected between the electrodes 33 and 34 by a DC power source 54. A DC voltage is applied via the. The electrode rods 49 and 53 are disposed through the through hole 42 of the anode side casing 31 and the through hole 43 of the cathode side casing 32, and their ends are connected to the fluid pressure cylinder devices 44 and 45. The pressure force of the electrode surface with respect to the electrolyte membrane 35 can be adjusted with respect to the electrolyte membrane 35 in other words.
[0043]
In such an apparatus, when water is passed through the anode chamber 36 and the cathode chamber 37 and a direct current is passed between both electrodes, water is electrolyzed with the electrolyte membrane 35 interposed therebetween, and ozone is generated on the anode electrode 33 side. Hydrogen is generated on the cathode electrode 34 side. The ozone generated on the anode electrode 33 side dissolves in water to become ozone water, and is discharged from the outlet 40 as ozone water.
[0044]
Finally, the present invention is not limited to detecting the concentration of ozone water, but can detect, for example, the degree of turbidity of water in other measurement samples. By appropriately selecting the type of light source, transmitted light detector, and the like, it is possible to detect the transmittance of various measurement samples, the concentration thereof, and the like.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, the configuration is inexpensive and simple because no computer is used. Since it is automatic correction, there is no need to interrupt the operation for correction, and continuous measurement is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an embodiment of a photometric measuring device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit that constitutes each main device of the photometric correction means H 1 of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a circuit that constitutes each main device of the logarithmic conversion means T in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a logarithmic conversion waveform by the logarithmic conversion means T 1 of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing another logarithmic conversion waveform by the logarithmic conversion means T 1 of FIG.
6 is a structural diagram illustrating an embodiment of the light generator of FIG.
7 is a structural diagram showing another embodiment of the light generator of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing an example of an electrolytic ozone water production apparatus used in the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a conventional photometric measurement device.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a conventional photometric measurement device.
[Explanation of symbols]
1 Stabilized power supply
2 UV lamp
3 Measurement cell
4 DC / AC converter
5 AC-DC adder
6 Automatic correction amplifier
7 DC signal identifier
8 1st DC signal comparator
9 First reference voltage generator
10 AC signal identifier
10 'AC rectifier amplifier
11 AC / DC converter
11 'smoother
12 Discharge voltage generator
3 Second reference voltage generator
4 Second DC signal comparator
5 3rd DC signal comparator
6 Discharge time detector
7 Smoother

Claims (2)

One light source (2) in which the light is separated in two directions;
A measurement cell (3) filled with a measurement sample and through which the separated one light passes;
A measurement detector (S1) for detecting the intensity of transmitted light that has passed through the measurement cell (3) as a transmission measurement signal that is a direct current electric signal;
A comparison detector (S2) for detecting the intensity of the other separated light as a comparison signal which is a DC electric signal;
A photometric measurement device comprising a photometric measurement correction means (H) for correcting fluctuations of the transmission measurement signal and the comparison signal due to a change over time of the measurement device based on the transmission measurement signal and the comparison signal,
The photometric correction means (H) performs automatic correction using an electric and / or electronic circuit,
Photometric measurement correction means (H) Is
Detected by the measurement detector (S1) and measured signal amplifier (OP1) DC transmission measurement signal amplified by (E ₁₁ ) DC / AC converter (4) that converts AC to AC When,
The AC transmission measurement signal (E ₁₁ ′) converted into AC and detected by the comparison detector (S2), and the comparison signal amplifier (OP2) DC comparison signal amplified by (E ₂₁ ) And adder (5) When,
Automatic correction amplifier (6) for automatically correcting and amplifying the added signal When,
From the amplified addition signal, an amplified DC comparison signal (E ₂₂ ) DC signal discriminator for extracting (7) When,
Predetermined first reference voltage (E _C1 ) First reference voltage generator (9) for generating When,
Amplified DC comparison signal (E ₂₂ ) And the first reference voltage A first DC signal comparator (8) for comparing with (E _C1 ) And having
Automatic correction amplifier (6) automatically so that the compared value becomes constant A photometric measuring device for adjusting the degree of amplification . The photometric apparatus according to claim 1 ,
An AC signal discriminator (10) for extracting an amplified AC transmission measurement signal (E ₁₂ ) from the amplified summed signal;
An AC / DC converter (11) that converts the amplified AC transmission measurement signal (E ₁₂ ) into an amplified DC transmission measurement signal (E _s ).

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