[发明专利]浊度检测器

说明书

技术领域

本发明涉及浊度检测器。

背景技术

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1）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。