浊度计的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种浊度计，结构简单、不易损坏且牢固，并且通过减少密封部位而使其长期稳定性良好，形成有测量空间（Sa）的筒状传感器头（4）由光透射性材料形成。传感器头（4）的侧壁（42）内具有收容光源（5）、透射光检测器（6）和散射光检测器（7）的收容空间（Sb1～Sb3）。传感器头（4）的侧壁（42）的内表面成为将检查光（L1）导向测量空间（Sa）的光学窗（M1）、将透射光（L2）导向透射光检测器（6）的光学窗（M2）、以及将散射光（L3）导向散射光检测器（7）的光学窗（M3）。
【专利说明】浊度计
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量液体试样的浊度的浊度计。
【背景技术】
[0002]作为以往的浊度传感器，如专利文献I所示，其包括:筒状的测量单元，收容液体试样；光源、透射光检测器和散射光检测器，设置在该测量单元的外部；以及传感器收容部，收容所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器。所述测量单元的轴向两端部通过密封构件固定在传感器收容部上。并且，在形成于所述传感器收容部和所述测量单元之间的空间内固定有所述光源、所述透射光检测器和散射光检测器。
[0003]此外，测量单元具有:与所述光源对应的第一透光窗、与所述透射光检测器对应的第二透光窗、以及与所述散射光检测器对应的第三透光窗，所述第一、第二、第三透光窗由具有光透射性的材料形成，所述第一、第二、第三透光窗以外的主体部分由具有遮光性的材料形成。
[0004]但是，由于上述浊度传感器在形成于传感器收容部和测量单元之间的空间内收容有光源、透射光检测器和散射光检测器，所以因测量单元的轴向两端部的密封构件的劣化等，液体试样进入所述空间内，成为导致光源、透射光检测器或散射光检测器故障等的主要原因。此外，需要通过密封构件组装测量单元和传感器保持部，所以不仅组装作业复杂，而且存在因来自外部的冲击而容易破损的问题。
[0005]此外，在测量单元中，由于各透光窗和各透光窗以外的主体部分由不同材料构成，所以需要确保透光窗和主体部分的密封性，而经过长期使用可能导致其密封性劣化。此外，需要将各透光窗嵌合在测量单元的主体部分上，并且确保其密封性，因此不仅组装作业复杂，而且有可能因来自外部的冲击而导致透光窗脱落。
[0006]专利文献1:日本专利公开公报特开2010-60364号
【发明内容】
[0007]为了同时解决上述问题，本发明的主要课题是提供一种浊度计，该浊度计结构简单、不易损坏且牢固，并且通过减少密封部位而使其长期稳定性良好。
[0008]S卩，本发明提供一种浊度计，其特征在于包括:有底筒状的传感器头，形成收容试样的测量空间；光源，向所述测量空间照射检查光；透射光检测器，检测通过了所述测量空间的透射光；以及散射光检测器，检测在所述测量空间内散射的散射光，其中，所述传感器头由具有光透射性的材料形成，所述传感器头的侧壁内具有收容所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器的收容空间，所述传感器头的侧壁的内表面成为将所述检查光导向所述测量空间的检查光用光学窗、将所述透射光导向所述透射光检测器的透射光用光学窗、以及将所述散射光导向所述散射光检测器的散射光用光学窗。
[0009]按照上述方式，由于用光透射性材料构成形成有测量空间的传感器头，并且在上述传感器头的侧壁内形成有收容光源和各检测器的收容空间，所以能够用同一构件构成以往的测量单元和传感器收容部，从而结构简单、不易损坏且牢固，而且能够减少密封部位。此外，由于将传感器头的侧壁的内表面作为检查光用光学窗、透射光用光学窗和散射光用光学窗，所以能够用同一构件构成光学窗及其他部分，因此能够使结构简单、不易损坏且牢固，而且能够减少密封部位。此外，传感器头为筒状，因此能够使来自传感器头外部的干扰光难以射入透射光用光学窗和散射光用光学窗，在使用透射散射法的浊度计中，能够提高其测量精度。
[0010]此外，优选的是，在所述传感器头的侧壁上，在所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器之间中任意一个位置上设置有光吸收部。由此，光吸收部吸收通过传感器头的侧壁内部的光、照射到侧壁内表面而成为反射光的光，因此能够抑制透射光检测器和散射光检测器(特别是散射光检测器)接收由上述光构成的杂散光，从而能够准确地进行测量。特别优选的是，在所述传感器头的侧壁上，在所述光源和所述散射光检测器之间设置所述光吸收部。
[0011]此外，优选的是，所述光吸收部露出在所述传感器头的侧壁的内表面上。由此，能够减少照射到侧壁内表面而生成的反射光，因此能够抑制透射光检测器或散射光检测器(特别是散射光检测器)接收光，从而能够准确地进行测量。
[0012]此外，作为光吸收部的【具体实施方式】，优选的是，通过在所述传感器头的侧壁内埋入设置光吸收构件来形成所述光吸收部，所述光吸收构件在所述传感器头的径向上的厚度小于所述传感器头的侧壁的厚度。由此，能够使所述传感器头的侧壁为在周向上连续的形状，并且能够设置所述光吸收构件，从而能够确保所述传感器头的刚性，防止其变形。
[0013]此外，优选的是，所述收容空间以分别与所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器对应的方式形成，各所述收容空间在所述传感器头的侧壁上从底壁侧沿中心轴方向形成。此时,形成各收容空间的测量空间侧的壁部(内侧壁部)成为光学窗。由此,能够利用各收容空间的相对位置来对光源、透射光检测器和散射光检测器的相对位置进行定位。此外，通过将光源、透射光检测器和散射光检测器固定在各收容空间内，能够防止光源、透射光检测器和散射光检测器的位置偏移。此外，通过针对光源、透射光检测器和散射光检测器分别形成收容空间，因此能够增加传感器头的厚壁部分，从而能够增加传感器头的机械强度。此外，由于各收容空间在传感器头的侧壁上从底壁侧沿中心轴方向形成，所以只要对传感器头的外侧周面和安装在该传感器头上的运算设备等的收容件(壳体)之间进行密封即可，可以不需要另外具有使各收容空间具有水密性的密封结构。
[0014]此外，优选的是，在所述传感器头的侧壁上，在与所述收容空间不同的位置上形成有贯通孔。由于在上述侧壁上形成有贯通孔，所以能够提高测量空间内的试样的置换速度和置换效率。此外，上述贯通孔也起到排气用的孔的作用，此外还起到排出灰尘的孔的作用。
[0015]此外，优选的是，还包括保持构件，用同一保持构件保持所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器，通过将所述保持构件安装在所述传感器头上，将所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器收容在所述收容空间内。因此，由于光源、透射光检测器和散射光检测器被共同的保持构件保持，所以能够容易进行组装作业，将光源、透射光检测器和散射光检测器收容在传感器头的收容空间中。此外，通过由保持构件限定光源、透射光检测器和散射光检测器的相对位置关系，能够简单地进行组装后的相对位置的位置调整，此外，能够防止测量时从外部向传感器头施加冲击、振动时光源、透射光检测器和散射光检测器的位置偏移。
[0016]此外，优选的是，还包括清扫构件，用于清扫所述检查光用光学窗、所述透射光用光学窗和所述散射光用光学窗。通过利用上述清扫构件清扫所述检查光用光学窗、透射光用光学窗和散射光用光学窗，能够除去附着在光学窗上的气泡或测量试样中的不纯物(例如细菌或附着性藻类等)，从而消除检查光的光量下降、透射光的光量下降以及散射光的光量下降，因此能够准确地进行测量。另外，作为清扫构件，可以分别与各光学窗对应设置，也可以由一个清扫构件分别清扫所述各光学窗。
[0017]此外，优选的是，所述传感器头的侧壁的内表面为圆筒状，所述清扫构件绕所述侧壁的内表面的中心轴转动，并且所述清扫构件具有接触部，所述接触部在中心轴方向的规定范围内与所述侧壁的内表面接触，所述接触部相对于所述中心轴向围绕该中心轴的周向倾斜。由于上述清扫构件绕侧壁内表面的中心轴转动以清扫所述各光学窗，而且上述接触部相对于中心轴向围绕该中心轴的周向倾斜，所以通过清扫构件的转动，刮除并收集的灰尘向接触部转动方向的后方一侧移动。由此，能够将灰尘从测量空间排出。
[0018]此外，优选的是，所述传感器头具有连通侧壁的内表面和侧壁的外表面、且沿中心轴方向形成的狭缝，伴随所述清扫构件的转动，所述清扫构件收集的灰尘从所述狭缝向外部排出。由此，能够将清扫构件收集的灰尘向传感器头的外部排出，从而能够防止清扫构件的清扫能力下降。
[0019]在此，只要清扫构件的接触部的延伸方向和狭缝的延伸方向不同，就能够防止清扫构件嵌入狭缝内而不能转动。此外，能够防止清扫构件虽然不至于不能转动、但因每次转动都嵌入狭缝内而磨耗导致清扫能力下降。
[0020]此外，优选的是，所述清扫构件被保持在绕所述侧壁内表面的中心轴转动的转动件上，所述转动件为圆筒状，所述转动件具有使所述检查光通过的检查光用通孔、使所述透射光通过的透射光用通孔、以及使所述散射光通过的散射光用通孔。通过在上述转动件上形成检查光用通孔、透射光用通孔和散射光用通孔，能够使上述通孔以外的部分起到遮光板的作用，从而能够抑制透射光检测器和散射光检测器接收杂散光，因此能够准确进行测量。
[0021]按照如上述方式构成的本发明，由于在由光透射性材料构成的传感器头的侧壁内形成有收容光源和各检测器的收容空间，并且将传感器头的侧壁内表面作为各光学窗，所以能够使浊度计结构简单、不易损坏且牢固，并且能够减少密封部位。因此，能够提供一种长期稳定性良好的浊度计。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是示意性表示本实施方式的浊度计的立体图。
[0023]图2是示意性表示同一实施方式的浊度计的要部的纵断面图。
[0024]图3是示意性表示同一实施方式的测量位置的要部的横断面图。
[0025]图4是示意性表示同一实施方式的传感器头的立体图。
[0026]图5是示意性表示同一实施方式的传感器头的纵断面图。
[0027]图6是不意性表不同一实施方式的传感器头的俯视图。[0028]图7是示意性表示同一实施方式的保持构件的断面图。
[0029]图8是示意性表示同一实施方式的保持构件的俯视图。
[0030]图9是示意性表示同一实施方式的清扫构件和转动件的仰视图。
[0031]图10是示意性表示同一实施方式的清扫构件和转动件的侧视图。
[0032]图11是示意性表示同一实施方式的清扫构件的移动过程的展开图。
[0033]图12是示意性表示变形实施方式的测量位置的要部的横断面图。
[0034]图13是示意性表示变形实施方式的清扫构件和转动件的仰视图。
[0035]图14是示意性表示变形实施方式的清扫构件和转动件的侧视图。附图标记说明
[0036]100浊度计
[0037]Sa 测量空间
[0038]LI 检查光
[0039]L2 透射光
[0040]L3 散射光
[0041]C 中心轴
[0042]4 传感器头
[0043]41 底壁
[0044]42 侧壁
[0045]4X 狭缝
[0046]Sbl光源收容空间
[0047]Sb 2透射光检测器收容空间
[0048]Sb3散射光检测器收容空间
[0049]Ml 检查光用光学窗
[0050]M2 透射光用光学窗
[0051]M3 散射光用光学窗
[0052]5 光源
[0053]6 透射光检测器
[0054]7 散射光检测器
[0055]8 运算设备等收容部
[0056]9 保持构件
[0057]10 清扫机构
[0058]11 清扫构件
[0059]12 转动件
[0060]12a检查光用通孔
[0061]12b透射光用通孔
[0062]12c散射光用通孔
[0063]12d反射防止用通孔
[0064]12H贯通孔
【具体实施方式】[0065]<第一实施方式>
[0066]下面，参照附图对本发明浊度计的第一实施方式进行说明。
[0067]第一实施方式的浊度计100是浸溃(投入)型浊度计，用于测量例如下水处理厂、净水厂等的水处理设施中的处理水的浊度、固体浮游物质浓度(SS浓度)、或者是测量施工现场产生的泥水的浊度、固体浮游物质浓度(SS浓度)。另外，上述浊度计100的测量范围为O?1000度(福尔马肼、高岭土)、0?1000mg/L (高岭土)，最小分辨率为0.01度、0.0lmg/L0
[0068]具体地说，如图1所示，上述浊度计100包括浸溃型的传感器主体2和测量仪器主体3，该测量仪器主体3通过防水型电缆CA与该传感器主体2电连接。
[0069]如图1?图3所示，传感器主体2为大体圆柱形状，其包括:有底筒状的传感器头4，形成有收容试样的测量空间Sa ;光源5，向测量空间Sa照射检查光LI ;透射光检测器6，检测通过了测量空间Sa的透射光L2 ；以及散射光检测器7，检测在测量空间Sa内散射的散射光。另外，光源5例如是峰值波长接近红外区域的发光二极管(LED)，透射光检测器6和散射光检测器7例如是峰值灵敏度波长为所述LED的峰值波长附近的光电二极管。此外，在传感器头4的底壁41 一侧安装有运算设备等的收容件8，所述运算设备等的收容件8内部设置有电源、具有存储功能部的运算部、以及以时间顺序存储计算出的水质的测量数据等的数据记录器。另外，传感器头4和运算设备等的收容件8通过O形环等密封构件SI构成水密盒。
[0070]如图2?图6所示，本实施方式的传感器头4为一端开口且另一端被底壁(上壁)41封闭的有底大体圆筒形状。上述传感器头4在内部具有断面为大体圆形的内侧周面4a，由该内侧周面4a形成测量空间Sa。
[0071]此外，所述传感器头4由具有光透射性的材料一体成形。虽然作为具有光透射性的材料可以考虑使用玻璃、丙烯酸树脂、氟系树脂、硅树脂等，但是在本实施方式中使用透光性良好、且耐脏污的PFA (四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等氟系树脂。另外，上述传感器头4通过对氟系树脂进行切削加工而一体形成。
[0072]并且，特别是如图3和图4所示，在上述传感器头4的呈圆筒状的侧壁42内形成有:用于收容光源5的光源收容空间Sbl、用于收容透射光检测器6的透射光检测器收容空间Sb2、以及用于收容散射光检测器7的散射光检测器收容空间Sb3。上述收容空间Sbl?Sb3在传感器头4的侧壁42内从底壁41 一侧沿中心轴方向形成(参照图5等)。
[0073]光源收容空间Sbl和透射光检测器收容空间Sb2隔着中心轴C相对形成，散射光检测器收容空间Sb3设置在与光源收容空间Sbl和透射光检测器收容空间Sb2的相对方向垂直的方向上(参照图3和图6)。这样各收容空间Sbl?Sb3以与光源5、透射光检测器6和散射光检测器7的位置关系对应的方式，形成在侧壁42的厚壁内。
[0074]此外，特别是如图3所示，传感器头4的侧壁42的内表面成为将检查光LI导向测量空间Sa的检查光用光学窗Ml、将透射光L2导向透射光检测器6的透射光用光学窗M2、以及将散射光L3导向散射光检测器7的散射光用光学窗M3。上述传感器头4的光学窗Ml?M3及其以外的部分由同一材料一体成形。
[0075]具体地说，在侧壁42上，形成光源收容空间Sbl的测量空间Sa —侧的壁部起到检查光用光学窗Ml的作用，形成透射光检测器收容空间Sb2的测量空间Sa —侧的壁部起到透射光用光学窗M2的作用，形成散射光检测器收容空间Sb3的测量空间Sa—侧的壁部起到散射光用光学窗M3的作用。由此，在传感器头4中，将来自光源5的检查光LI导向测量空间Sa的检查光用光学窗Ml和将通过了测量空间Sa的透射光L2导向透射光检测器6的透射光用光学窗M2相对形成。此外,将在测量空间Sa内散射的散射光L3导向散射光检测器7的散射光用光学窗M3形成在与检查光用光学窗Ml和透射光用光学窗M2的相对方向垂直的方向上。
[0076]此外，如图4和图5所示，在传感器头4的侧壁42的底壁41 一侧、即传感器头4的测量空间Sa的底面侧形成有一个或多个贯通孔4H，与收容空间Sbl?Sb3在周向上处于不同的位置。上述贯通孔4H沿厚度方向贯通侧壁42，当浸溃传感器头4时，不仅能够起到排气孔的作用，而且能够提高测量空间Sa中的试样的置换速度和置换效率。此外，用于排出由后述清扫构件11收集的灰尘。
[0077]在上述结构的传感器头4中，如图2、图7和图8所示，所述光源5、所述透射光检测器6和所述散射光检测器7被同一保持构件9保持并安装在所述传感器头4上。
[0078]特别是如图7和图8所示，具体地说，保持构件9包括:固定板91，固定在所述传感器头4的底壁41的上表面(外表面)上；以及从该固定板91向下方延伸的光源固定用的光源安装部92a、透射光检测器固定用的透射光检测器安装部92b和散射光检测器固定用的散射光检测器安装部92c。上述光源安装部92a、透射光检测器安装部92b和散射光检测器安装部92c设置在固定板91上、且设置在与传感器头4的各收容空间Sbl?Sb3对应的位置上。另外，在固定板91上形成有使后述转动轴131贯通的贯通孔91H。
[0079]在光源安装部92a上安装有具有所述LED5的LED基板51。在本实施方式中，在光源安装部92a的外侧面上安装有LED基板51，在与LED5对应的部分上形成有收容LED5的收容孔92al。在透射光检测器安装部92b和散射光检测器安装部92c上分别安装有具有所述光电二极管6、7的光电二极管基板61、71。在本实施方式中，在各检测器安装部92b、92c的外侧面上安装有光电二极管基板61、71，在与光电二极管6、7对应的部分上形成有收容光电二极管6、7的收容部92b1、92cI，并且形成有使散射光L3或透射光L2通过的狭缝孔92b2、92c2。另外，来自光电二极管6、7的检测信号都被输出到收容在运算设备等的收容件8内的运算部(未图示)。
[0080]由于在上述同一保持构件9上固定有光源5、透射光检测器6和散射光检测器7,所以能够容易将光源5和各光检测器6、7安装到传感器头4的各收容空间Sbl?Sb3内。此外，通过利用保持构件9来限定光源5、透射光检测器6和散射光检测器7的相对位置关系，能够使组装后的位置调整变得简单，此外，当测量时从外部向传感器头4施加冲击、振动时，能够使上述相对位置不易偏移。
[0081]此外，在本实施方式中，在将保持构件9的固定板91用螺钉固定在传感器头4的底壁41上的状态下，各安装部92a?92c与形成各收容空间Sbl?Sb3的内表面抵接来进行定位。具体地说，各安装部92a?92c的内侧面和下表面与形成各收容空间Sbl?Sb3的内侧面和底面抵接来进行定位。由于上述各安装部92a?92c与形成各收容空间Sbl?Sb3的内表面抵接来进行定位，所以能够进一步减少光源5、透射光检测器6和散射光检测器7的相对位置的偏移。另外，如果使各安装部92a?92c与各收容空间Sbl?Sb3的一面抵接，则能够减少光源5、透射光检测器6和散射光检测器7的位置偏移。在此，优选将各安装部92a?92c向各收容空间Sbl?Sb3的一面按压。
[0082]并且，在本实施方式中，如图2、图3、图9和图10所示，具有清扫机构10，用于对所述检查光用光学窗Ml、所述透射光用光学窗M2和所述散射光用光学窗M3进行清扫。
[0083]上述清扫机构10用于清除检查光用光学窗Ml、透射光用光学窗M2和散射光用光学窗M3的脏污，其包括:清扫构件11 (参照图9和图10)，清除并清扫检查光用光学窗Ml、透射光用光学窗M2和散射光用光学窗M3的脏污；转动件12 (参照图9和图10)，配置在测量空间Sa内，保持所述清扫构件11 ;驱动部13,使该转动件12在所述测量空间Sa内转动；以及位置检测部14，用于检测清扫构件11的位置。
[0084]清扫构件11由橡胶等弹性构件形成，在本实施方式中，三个清扫构件11设置在转动件12的外侧周面上。
[0085]各清扫构件11绕传感器头4的侧壁42的内表面4a的中心轴C转动，并且具有接触部111，所述接触部111在中心轴C方向的规定范围内与侧壁42的内表面4a接触。具体地说，接触部111形成在伴随其转动、相对于侧壁42的内表面上的各光学窗Ml?M3的整体滑动的范围内。
[0086]此外，接触部111相对于中心轴C向围绕该中心轴C的周向倾斜。在本实施方式中，接触部111以上端比下端位于转动方向前方的方式倾斜(参照图10)。接触部111这样倾斜，能够使通过清扫构件11的转动而被刮除并收集到接触部111上的灰尘向作为转动方向后方的接触部111的下端移动，并通过传感器头4的下端开口将所述灰尘从测量空间Sa排出。
[0087]转动件12例如由黑色树脂构成且呈大体圆筒形状，并且在其外侧周面上设置有所述清扫构件11。具体地说，转动件12为有底圆筒形状，具有:侧壁部121，与所述传感器头4的内侧周面4a相对；以及底壁部122，形成在所述侧壁部121的轴向一端，并与所述传感器头4的底壁41相对。并且，在侧壁部121上形成有安装孔121H，所述清扫构件11弹性变形并嵌入该安装孔121H (参照图9)。本实施方式的清扫构件11为沿长边方向延伸的长条状，为了将其如上所述相对于中心轴C倾斜设置，所述安装孔121H相对于中心轴C向周向倾斜形成。由此，通过将清扫构件11固定在转动件12的安装孔121H内，能够将清扫构件11的接触部111相对于中心轴C向周向倾斜设置。
[0088]此外，特别是如图3所示，在转动件12的侧壁部121上形成有使检查光LI通过的检查光用通孔12a、使透射光L2通过的透射光用通孔12b、以及使散射光L3通过的散射光用通孔12c。在转动件12位于测量位置的状态下，上述通孔12a?12c形成为检查光用通孔12a与传感器头4的检查光用光学窗Ml相对、透射光用通孔12b与传感器头4的透射光用光学窗M2相对、散射光用通孔12c与传感器头4的散射光用光学窗M3相对。如上所述在转动件12的侧壁部121上形成有各通孔12a?12c与各光学窗Ml?M3相对，因此其他部分起到遮光板的作用。由此，能够防止透射光检测器6和散射光检测器7接收杂散光，从而能够准确地进行测量。
[0089]此外，在转动件12的侧壁部121上，三个清扫构件11设置在由一个短边和二个长边构成的等边三角形的顶点上，并且位于所述短边两端的顶点上的清扫构件11隔着散射光用通孔12C设置。由此，在转动件12位于测量位置的状态下，位于所述短边两端的顶点上的清扫构件11隔着所述散射光用光学窗M3设置，因此在容易受杂散光影响的散射光测量中能够进一步降低上述影响。
[0090]此外，在转动件12的底壁部122、以及底壁部122和侧壁部121之间的角部上形成有贯通孔12H (参照图9和图10)。上述贯通孔12H用于提高测量空间Sa内的试样的置换速度和置换效率。此外，当浸溃传感器头4时，上述贯通孔12H起到排气孔的作用。
[0091]如图2所示，驱动部13通过使转动件12转动来使清扫构件11绕中心轴转动，并且包括一端部与转动件12连接的转动轴131、以及使该转动轴131转动的步进电机等电机132。另外，电机132固定在由传感器头4和运算设备等的收容件8构成的水密盒内。
[0092]转动轴131设置成贯通所述传感器头4的底壁41的中央部。在转动轴131和形成于底壁41的中央部上的贯通孔41H之间设置有轴密封件S2。上述轴密封件S2通过收容在形成于传感器头4的底壁41上表面的轴密封件收容部41m内，以液密方式对转动轴131和传感器头4的底壁41之间进行密封。
[0093]如图2所示，位置检测部14由光反射传感器142构成，通过检测设置在转动轴131上的检测片141的位置，来检测清扫构件11 (转动件12)的位置。具体地说，位置检测部14用于检测转动件12位于测量位置的状态，在与该测量位置对应的位置上设置有所述检测片141，光反射传感器142检测位于该测量位置的检测片141。在此，测量位置是指转动件12的各通孔12a?12c与传感器头4的各光学窗Ml?M3对应的位置(参照图3)。并且，在光反射传感器142检测到检测片141之后，例如电机132为步进电机的情况下，在数脉冲后由控制设备(未图示)使电机132停止。
[0094]以上述方式构成的清扫机构10可以由收容在运算设备等的收容件8内的控制设备，例如定期(例如每隔数小时或数天)对各光学窗Ml?M3进行自动清扫，也可以由用户利用设置在测量仪器主体3上的清扫键适当地进行清扫操作。
[0095]此外，在本实施方式中，如图3和图4所示，在传感器头4的侧壁42上，沿中心轴方向形成有狭缝4X，该狭缝4X连通上述侧壁42的内表面4a和侧壁42的外表面4b。上述狭缝4X是在传感器头4的侧壁42上沿中心轴方向形成的长孔，在本实施方式中，上述狭缝4X与上述贯通孔4H连通。另外，虽然可以考虑在传感器头4的侧壁42上使狭缝4X的下端开口，但是为了提高传感器头4的机械强度，狭缝4X下端不开口，传感器头4的下端为连续的结构。
[0096]并且，如图11所示，伴随转动件12的转动，清扫构件11通过狭缝4X，由此利用清扫构件11收集到的灰尘能够从狭缝4X向外部排出。通过将上述清扫构件11收集到的灰尘从狭缝4X向外部排出，能够防止清扫构件11的清扫能力的下降。
[0097]在此，狭缝4X的延伸方向是沿中心轴C的方向，而清扫构件11的接触部111的延伸方向是相对于中心轴C向围绕该中心轴C的周向倾斜的方向，使狭缝4X的延伸方向与清扫构件11的接触部111的延伸方向相交，因此能够使清扫构件11的接触部111顺畅地转动而不会嵌入狭缝4X内。由此，能够防止用来保持清扫构件11的转动件12不能转动，或者是能够防止清扫构件11虽然不至于不能转动、但因每次转动都嵌入狭缝4X内而容易磨耗导致清扫能力下降。
[0098]<第一实施方式的效果>
[0099]按照第一实施方式构成的浊度计100，由于用光透射性材料构成形成有测量空间Sa的传感器头4，并且在上述传感器头4的侧壁42内形成有收容光源5和各检测器6、7的收容空间Sbl?Sb3，所以结构简单、不易损坏且牢固，而且能够减少密封部位。此外，由于将传感器头4的侧壁42的内表面4a作为检查光用光学窗Ml、透射光用光学窗M2和散射光用光学窗M3，所以能够用同一构件构成光学窗Ml?M3及其他部分，因此能够使结构简单、不易损坏且牢固，而且能够减少密封部位。此外，传感器头4为筒状，因此能够使来自传感器头4外部的干扰光难以射入透射光用光学窗M2和散射光用光学窗M3,在使用透射散射法的浊度计100中，能够提高其测量精度。
[0100]特别是在本实施方式中，传感器头4的密封部分仅是传感器头4的底壁41 一侧的安装有运算设备等的收容件8的部分、以及传感器头4的底壁41的转动轴131贯通的部分，因此与以往的浊度计相比，能够减少密封部位。
[0101]〈第二实施方式〉
[0102]接着，参照附图，对本发明浊度计的第二实施方式进行说明。另外，在如下所示的实施方式中，与所述第一实施方式对应的构件采用相同的附图标记。
[0103]第二实施方式的浊度计100与所述第一实施方式相比主要是传感器头4和转动件12的结构不同。
[0104]如图12所示，本实施方式的传感器头4在传感器头4的侧壁42中，在光源5和透射光检测器6之间、光源5和散射光检测器7之间、以及透射光检测器6和散射光检测器7之间设置有光吸收部15。
[0105]具体地说，各光吸收部15以露出在传感器头4的侧壁42的内表面的方式设置，通过在传感器头4的侧壁42内埋入设置光吸收构件15a?15c而形成。即，在传感器头4的侦_ 42中，设置在光源5和透射光检测器6之间的光吸收构件15a以露出在内表面的方式埋入设置，设置在光源5和散射光检测器7之间的光吸收构件15b以露出在内表面的方式埋入设置，设置在透射光检测器6和散射光检测器7之间的光吸收构件15c以露出在内表面的方式埋入设置。
[0106]各光吸收构件15a?15c由例如聚苯醚(PPO)等黑色树脂形成。此外，各光吸收构件15a?15c的内表面为沿传感器头4的侧壁42的内侧圆周面延伸的局部圆形。
[0107]此外,光吸收构件15a?15c的传感器头4的径向上的厚度小于传感器头4的侧壁42的厚度。S卩，传感器头4的侧壁42的外径部分为在整个周向上连续的圆筒状，而传感器头4的内径部分为形成有收容凹部的形状，该收容凹部用于收容各光吸收构件15a?15c。由此，确保传感器头4的刚性，防止其变形。
[0108]并且，光吸收构件15a?15c分别被螺钉4z固定在传感器头4的侧壁42上。具体地说，为了利用螺钉4z将光吸收构件15a?15c固定在传感器头4上，在传感器头4上形成有贯通孔43，并且在光吸收构件15a?15c上形成有螺钉孔151。
[0109]如图12?图14所示，本实施方式的转动件12在转动件12的侧壁部121上，在检查光用通孔12a和透射光用通孔12b之间形成有反射防止用通孔12d，该反射防止用通孔12d使从光源5射出的直射光和由散射生成的散射光等杂散光通过。
[0110]上述反射防止用通孔12d使被转动件12的侧壁部121的内表面反射而生成的反射光减少不容易被各光检测器6、7接收，并且上述反射防止用通孔12d在侧壁部121上与散射光用通孔12c相对设置。具体地说，反射防止用通孔12d从侧面观察为例如大体矩形，沿周向的开口宽度尺寸大于散射光用通孔12c的开口宽度尺寸。此外，反射防止用通孔12d从侧面观察的轴向尺寸大于散射光用通孔12c的轴向尺寸。由于在上述转动件12的侧壁部121上形成有反射防止用通孔12d，因此能够抑制被转动件12的侧壁部121的内表面反射而生成的反射光被各光检测器6、7接收。由于转动件12的内表面不像传感器头4的内表面那样被清扫构件11等清扫，所以容易脏污且由该脏污容易生成反射光，但是通过形成反射防止用通孔12d，能够降低因转动件12的内表面脏污等而生成的反射光，因此能够抑制透射光检测器6和散射光检测器7接收被转动件12的内表面反射的杂散光,从而能够准确地进行测量。
[0111]并且，在本实施方式的浊度计100中，反射防止用通孔12d以如下方式形成:当浊度计100处于转动件12的各通孔12a?12c与传感器头4的各光学窗Ml?M3对应的测量位置上时，所述反射防止用通孔12d与光吸收构件15a相对。具体地说，反射防止用通孔12d和光吸收构件15a的位置关系为，当从中心轴C和检查光LI的交点观察反射防止用通孔12d时，从该反射防止用通孔12d只能看到光吸收构件15a。由于上述反射防止用通孔12d与光吸收构件15a相对，所以在设置反射防止用通孔12d来抑制在转动件12的侧壁部121上的反射的结构中，能够进一步防止通过了反射防止用通孔12d的光被传感器头4的侧壁42的内表面反射，从而能够防止在侧壁42的内表面产生的反射光被各检测器6、7接收。
[0112]此外，伴随在转动件12上形成反射防止用通孔12d，如图12?图14所示，本实施方式的转动件12以夹持散射光用通孔12c的方式设置有二个清扫构件11。在这种情况下，为了克服二个清扫构件11与传感器头4的内表面接触而产生的反作用力并保持转动件12的位置，在转动件12的侧壁部121上，在反射防止用通孔12d的上下形成有厚壁部121B，该厚壁部121B以与传感器头4的侧壁42的内表面抵接的方式成为厚壁。
[0113]此外，在本实施方式中，如图12所示，在传感器头4的侧壁42和光吸收构件15b上形成有清洗用喷嘴44，用于清洗传感器头4的侧壁42的内表面、清扫构件11或转动件12。上述清洗用喷嘴44用于连通传感器头4的外部和测量空间Sa，并且具有从传感器头4的外部向测量空间Sa直径缩小的流道。另外，图12中，清洗用喷嘴44形成在光吸收构件15b上，但是可以形成在其他光吸收构件15a、15c上，也可以形成在光吸收构件15a?15c以外的侧壁42上。通过形成上述清洗用喷嘴44，可以使水等清洗液通过喷嘴44和贯通孔152而将其导入测量空间Sa，从而能够容易清洗传感器头4的侧壁42的内表面、转动件12或清扫构件11。
[0114]〈第二实施方式的效果〉
[0115]按照以上述方式构成的第二实施方式的浊度计100，由于在传感器头4的侧壁42内埋入设置光吸收构件15a?15c来设置光吸收部15，所以能够吸收通过传感器头4的侧壁42的内部的光、以及照射到侧壁42的内表面而成为反射光的光，因此能够抑制透射光检测器6和散射光检测器7 (特别是散射光检测器7)接收由上述光构成的杂散光。由此，能够准确地进行测量。
[0116]另外，本发明并不限于所述实施方式。
[0117]例如，在所述实施方式中，形成有分别与光源5、透射光检测器6和散射光检测器7对应的收容空间Sbl?Sb3，但是也可以形成至少收容其中两个的收容空间。通过形成至少收容两个的收容空间，能够使传感器头4轻量化。
[0118]此外，在所述实施方式中，清扫构件11的接触部111也可以倾斜成其下端位于上端的周向前方的位置。这样，可以通过形成在传感器头4的底壁41 一侧的贯通孔4H进行排出。
[0119]此外，清扫构件11的数量不限于所述各实施方式的数量。例如在所述第一实施方式中，可以具有一个或二个清扫构件11，也可以具有四个以上的清扫构件11。为了防止散射光检测器接收杂散光，优选至少具有两个以上的清扫构件。
[0120]此外，在所述实施方式中，将光源5、透射光检测器6和散射光检测器7保持在同一保持构件9上，能够将其同时收容在传感器头4内，但是也可以使其不保持在同一保持构件9上，而分别收容在各收容空间Sbl?Sb3内。由此，在更换光源5、透射光检测器6和散射光检测器7中的任意一个时，不需要将其他两个从传感器头4中取出，从而能够使更换作业简单。
[0121 ] 并且，在所述实施方式中，清扫构件11绕侧壁42的内表面的中心轴C转动，但是清扫构件11也可以在侧壁42的内表面4a上沿中心轴C以进退方式移动。
[0122]此外，所述实施方式的位置检测机构14由光反射传感器142检测设置在转动轴131上的检测片141，但是也可以利用在转动件12转动时从透射光检测器6或散射光检测器7得到的光量信号来进行检测。例如，当利用来自透射光检测器6的光量信号来检测位置时，在测量位置的状态下光量信号成为最大值，因此能够利用上述最大值，检测转动件12位于测量位置。
[0123]此外，在所述实施方式中，狭缝4X的延伸方向为沿中心轴C的方向，而清扫构件11的接触部111的延伸方向为从中心轴C的方向倾斜的方向，但是也可以使狭缝4X的延伸方向为从中心轴C的方向倾斜的方向。另外，在这种情况下，由于难以在圆筒状的传感器头4上形成倾斜的狭缝4X，所以优选所述实施方式的结构。
[0124]此外，传感器头4为圆筒状，但也可以是断面为矩形或断面为多边形的筒状。
[0125]在所述第二实施方式中，分别在光源5、透射光检测器6和散射光检测器7之间设置有光吸收部15 (光吸收构件15a?15c)，但是也可以在其中至少一个位置上设置光吸收部15。在这种情况下，优选的是，在光源5和距该光源的设置距离近的散射光检测器7之间设置光吸收部15。
[0126]此外，本发明不限于所述实施方式，可以在不脱离上述宗旨的范围内进行各种变形。
【权利要求】
1.一种浊度计，其特征在于包括: 有底筒状的传感器头，形成收容试样的测量空间； 光源，向所述测量空间照射检查光； 透射光检测器，检测通过了所述测量空间的透射光；以及 散射光检测器，检测在所述测量空间内散射的散射光，其中， 所述传感器头由具有光透射性的材料形成， 所述传感器头的侧壁内具有收容所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器的收容空间， 所述传感器头的侧壁的内表面成为将所述检查光导向所述测量空间的检查光用光学窗、将所述透射光导向所述透射光检测器的透射光用光学窗、以及将所述散射光导向所述散射光检测器的散射光用光学窗。
2.根据权利要求1所述的浊度计，其特征在于，在所述传感器头的侧壁上，在所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器之间中任意一个位置上设置有光吸收部。
3.根据权利要求2所述的浊度计，其特征在于，所述光吸收部露出在所述传感器头的侧壁的内表面上。
4.根据权利要求2所述的浊度计，其特征在于， 通过在所述传感器头的侧壁内埋入设置光吸收构件来形成所述光吸收部， 所述光吸收构件在所述传感器头的径向上的厚度小于所述传感器头的侧壁的厚度。
5.根据权利要求1所述的浊度计，其特征在于， 所述收容空间以分别与所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器对应的方式形成， 各所述收容空间在所述传感器头的侧壁上从底壁侧沿中心轴方向形成。
6.根据权利要求1所述的浊度计，其特征在于，在所述传感器头的侧壁上，在与所述收容空间不同的位置上形成有贯通孔。
7.根据权利要求1所述的浊度计，其特征在于，还包括清扫构件，用于清扫所述检查光用光学窗、所述透射光用光学窗和所述散射光用光学窗。
8.根据权利要求1所述的浊度计，其特征在于， 所述传感器头的侧壁的内表面为圆筒状， 所述清扫构件绕所述侧壁的内表面的中心轴转动，并且所述清扫构件具有接触部，所述接触部在中心轴方向的规定范围内与所述侧壁的内表面接触。
9.根据权利要求8所述的浊度计，其特征在于， 所述传感器头具有连通侧壁的内表面和侧壁的外表面、且沿中心轴方向形成的狭缝， 伴随所述清扫构件的转动，所述清扫构件收集的灰尘从所述狭缝向外部排出。
10.根据权利要求1所述的浊度计，其特征在于，还包括保持构件，用同一保持构件保持所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器，通过将所述保持构件安装在所述传感器头上，将所述光源、所述透射光检测器和所述散射光检测器收容在所述收容空间内。
【文档编号】G01N21/49GK103940782SQ201410026241
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2013年1月21日
【发明者】铃木理一郎, 木﨑宽子, 松尾麻希, 神田博史 申请人:株式会社堀场先进技术