JPH04268443A - 流体試料濃度測定装置 - Google Patents
流体試料濃度測定装置Info
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- JPH04268443A JPH04268443A JP5042791A JP5042791A JPH04268443A JP H04268443 A JPH04268443 A JP H04268443A JP 5042791 A JP5042791 A JP 5042791A JP 5042791 A JP5042791 A JP 5042791A JP H04268443 A JPH04268443 A JP H04268443A
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- Japan
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- optical path
- flow cell
- light
- transmittance
- fluid sample
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/1748—Comparative step being essential in the method
- G01N2021/1751—Constructive features therefore, e.g. using two measurement cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/066—Modifiable path; multiple paths in one sample
- G01N2201/0662—Comparing measurements on two or more paths in one sample
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流体試料濃度測定装置、
特にその構造の改良に関する。
特にその構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】試料中の所定成分の定量分析を行なうた
め光学的手段が広く用いられており、特に試料の吸光度
が該試料中の成分の濃度に精度よく比例するため、吸光
光度法による定量分析が汎用されている。この吸光光度
法において、流体試料の吸光度を測定する場合、一般的
にフローセルを用い、該フローセルにおいて、試料に光
を透過し、その透過率を測定し、該透過率から吸光度を
求める。ここで、前記フローセルの光が透過する部分に
は、ガラス窓が設けられており、光が十分透過するよう
になっている。
め光学的手段が広く用いられており、特に試料の吸光度
が該試料中の成分の濃度に精度よく比例するため、吸光
光度法による定量分析が汎用されている。この吸光光度
法において、流体試料の吸光度を測定する場合、一般的
にフローセルを用い、該フローセルにおいて、試料に光
を透過し、その透過率を測定し、該透過率から吸光度を
求める。ここで、前記フローセルの光が透過する部分に
は、ガラス窓が設けられており、光が十分透過するよう
になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たフローセルを用いた吸光光度法において、特に流体試
料中の油分等の濃度を測定する場合、フローセルのガラ
ス窓の部分に次第に試料中の油が付着してきてしまう。 このため、実際の試料中に含まれる油分の他に、前記フ
ローセルのガラス窓部分に付着した油までもが測定光を
吸収してしまった透過率を測定してしまうため、正確な
油濃度の測定が行なえないという課題があった。
たフローセルを用いた吸光光度法において、特に流体試
料中の油分等の濃度を測定する場合、フローセルのガラ
ス窓の部分に次第に試料中の油が付着してきてしまう。 このため、実際の試料中に含まれる油分の他に、前記フ
ローセルのガラス窓部分に付着した油までもが測定光を
吸収してしまった透過率を測定してしまうため、正確な
油濃度の測定が行なえないという課題があった。
【0004】ここで、従来は、前記フローセルのガラス
窓の部分に付着した油の影響を除去するために、該付着
した油を拭き取る方法を採っていた。しかし、この方法
では拭き取る手間がかかる上、試験中も随時油分が付着
していくので、常に完全に油分が除去されている状態を
維持することは困難である。従って、この方法において
も測定誤差は免れ得ず、また作業効率が悪く、連続測定
においては大きな弊害となる。さらに、フローセルのガ
ラス窓に測定光が入射する際、該ガラス窓において測定
光が一部反射してしまうことにより、測定誤差が生ずる
という課題もあった。
窓の部分に付着した油の影響を除去するために、該付着
した油を拭き取る方法を採っていた。しかし、この方法
では拭き取る手間がかかる上、試験中も随時油分が付着
していくので、常に完全に油分が除去されている状態を
維持することは困難である。従って、この方法において
も測定誤差は免れ得ず、また作業効率が悪く、連続測定
においては大きな弊害となる。さらに、フローセルのガ
ラス窓に測定光が入射する際、該ガラス窓において測定
光が一部反射してしまうことにより、測定誤差が生ずる
という課題もあった。
【0005】本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は、フローセルのガラス窓への
、試料中の測定対象物質の付着の影響、及びフローセル
のガラス窓における測定光の反射の影響を受けず、試料
中に含まれる目的成分の濃度を正確に得ることのできる
濃度測定装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、フローセルのガラス窓への
、試料中の測定対象物質の付着の影響、及びフローセル
のガラス窓における測定光の反射の影響を受けず、試料
中に含まれる目的成分の濃度を正確に得ることのできる
濃度測定装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明にかかる流体試料濃度測定装置は、一の流体試料
流路上に配置された、光路長が互いに異なる二つのフロ
ーセルと、前記長光路フローセルの透過率を測定する長
光路セル測定手段と、前記短光路フローセルの透過率を
測定する短光路セル測定手段と、前記長光路及び短光路
セル測定手段から得られる透過率の比及び光路長の差に
基づき、該試料中の成分の濃度を演算する濃度演算手段
と、を備えたことを特徴とする。
本発明にかかる流体試料濃度測定装置は、一の流体試料
流路上に配置された、光路長が互いに異なる二つのフロ
ーセルと、前記長光路フローセルの透過率を測定する長
光路セル測定手段と、前記短光路フローセルの透過率を
測定する短光路セル測定手段と、前記長光路及び短光路
セル測定手段から得られる透過率の比及び光路長の差に
基づき、該試料中の成分の濃度を演算する濃度演算手段
と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明にかかる流体試料濃度測定装置は前述し
た手段を有するので、まず一の流体試料の流路上に配置
された互いにその光路長のみ異なる二つのフローセルに
おけるそれぞれの透過率を検出する。しかし、該二つの
フローセルはその光路長以外の条件(例えば、それぞれ
のガラス窓の油分付着度合いなど)は同一であるので、
得られたそれぞれの透過率の差は純粋に光路長の差によ
るものである。従って、二つのフローセルで得られた透
過率の比と両フローセルの光路長の差を比較演算すれば
、試料の正確な単位長吸光度が得られることになる。 つまり、それぞれのフローセルにおける透過率の比に基
づいてフローセル中の試料の単位長吸光度を演算するの
で、フローセルのガラス窓の部分に付着した試料中の成
分の付着の影響及びフローセルのガラス窓における測定
光の反射の影響を受けず、試料中に含まれる目的成分の
濃度を正確に測定することができる。
た手段を有するので、まず一の流体試料の流路上に配置
された互いにその光路長のみ異なる二つのフローセルに
おけるそれぞれの透過率を検出する。しかし、該二つの
フローセルはその光路長以外の条件(例えば、それぞれ
のガラス窓の油分付着度合いなど)は同一であるので、
得られたそれぞれの透過率の差は純粋に光路長の差によ
るものである。従って、二つのフローセルで得られた透
過率の比と両フローセルの光路長の差を比較演算すれば
、試料の正確な単位長吸光度が得られることになる。 つまり、それぞれのフローセルにおける透過率の比に基
づいてフローセル中の試料の単位長吸光度を演算するの
で、フローセルのガラス窓の部分に付着した試料中の成
分の付着の影響及びフローセルのガラス窓における測定
光の反射の影響を受けず、試料中に含まれる目的成分の
濃度を正確に測定することができる。
【0008】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図1には、本発明の一実施例にかかる流体試
料濃度測定装置を、エアコンデイショナーの冷媒中の油
量測定に用いた例が示されている。同図に示す流体試料
濃度測定装置は、発光部10,短光路フローセル12及
び第一受光部14とからなる短光路セル測定手段と、発
光部10,長光路フローセル16及び第二受光部18と
からなる長光路セル測定手段と、濃度演算手段としての
CPU20と、を備える。
説明する。図1には、本発明の一実施例にかかる流体試
料濃度測定装置を、エアコンデイショナーの冷媒中の油
量測定に用いた例が示されている。同図に示す流体試料
濃度測定装置は、発光部10,短光路フローセル12及
び第一受光部14とからなる短光路セル測定手段と、発
光部10,長光路フローセル16及び第二受光部18と
からなる長光路セル測定手段と、濃度演算手段としての
CPU20と、を備える。
【0009】そして、前記短光路フローセル12と長光
路フローセル16の光路長は短光路フローセル12に比
べ長光路フローセル16が長く形成されている。また短
光路フローセル12には測定光が透過する部分に一対の
第一ガラス窓22が、長光路フローセル16には測定光
が透過する部分に一対の第二ガラス窓24がそれぞれ設
けられている。また、短光路フローセル12及び長光路
フローセル16は共通の冷媒管26上に設けられており
、両フローセル12,16に設けられた前記第一,第二
ガラス窓22,24の内側に該冷媒管26からの同じ冷
媒が通過する。
路フローセル16の光路長は短光路フローセル12に比
べ長光路フローセル16が長く形成されている。また短
光路フローセル12には測定光が透過する部分に一対の
第一ガラス窓22が、長光路フローセル16には測定光
が透過する部分に一対の第二ガラス窓24がそれぞれ設
けられている。また、短光路フローセル12及び長光路
フローセル16は共通の冷媒管26上に設けられており
、両フローセル12,16に設けられた前記第一,第二
ガラス窓22,24の内側に該冷媒管26からの同じ冷
媒が通過する。
【0010】そして、前記発光部10からの同一強度の
測定光が、短光路フローセル12に設けられた第一ガラ
ス窓22、及び長光路フローセル16に設けられた第二
ガラス窓にそれぞれ入射され、両フローセル12,16
における冷媒をそれぞれ透過する。また、前記短光路フ
ローセル12における透過光は第一受光部14に、長光
路フローセル16における透過光は第二受光部18にお
いて、それぞれ受光され透過光強度が測定される。
測定光が、短光路フローセル12に設けられた第一ガラ
ス窓22、及び長光路フローセル16に設けられた第二
ガラス窓にそれぞれ入射され、両フローセル12,16
における冷媒をそれぞれ透過する。また、前記短光路フ
ローセル12における透過光は第一受光部14に、長光
路フローセル16における透過光は第二受光部18にお
いて、それぞれ受光され透過光強度が測定される。
【0011】さらに、前記第一受光部14及び第二受光
部18において測定された透過光強度の測定値はCPU
20へ入力される。そして、前記CPU20において、
発光部10からの入射光強度と、第一,第二受光部14
,18において測定された透過光強度とから演算された
それぞれの透過率の比に基づき、フローセル中の冷媒の
単位長吸光度が演算され、さらに該吸光度に基づき冷媒
中の油分の濃度が演算され、該演算された値がディスプ
レイ28に表示される。
部18において測定された透過光強度の測定値はCPU
20へ入力される。そして、前記CPU20において、
発光部10からの入射光強度と、第一,第二受光部14
,18において測定された透過光強度とから演算された
それぞれの透過率の比に基づき、フローセル中の冷媒の
単位長吸光度が演算され、さらに該吸光度に基づき冷媒
中の油分の濃度が演算され、該演算された値がディスプ
レイ28に表示される。
【0012】以上が本発明の一実施例にかかる流体試料
濃度測定装置の概略の構成であるが、次に各手段及び各
部の作用について説明する。まず、前記冷媒管26に冷
媒が流れると、第一ガラス窓22及び第二ガラス窓24
には、該冷媒中に含まれる油が、時間の経過と共に徐々
に付着してきてしまう。このため、発光部10から発せ
られた測定光は、短光路フローセル12及び長光路フロ
ーセル16における冷媒中に含まれる油の他、第一ガラ
ス窓24及び第二ガラス窓26に付着した油によっても
吸収された透過光となって、第一受光部14及び第二受
光部18によって受光されそれぞれの透過光強度が測定
されることとなる。
濃度測定装置の概略の構成であるが、次に各手段及び各
部の作用について説明する。まず、前記冷媒管26に冷
媒が流れると、第一ガラス窓22及び第二ガラス窓24
には、該冷媒中に含まれる油が、時間の経過と共に徐々
に付着してきてしまう。このため、発光部10から発せ
られた測定光は、短光路フローセル12及び長光路フロ
ーセル16における冷媒中に含まれる油の他、第一ガラ
ス窓24及び第二ガラス窓26に付着した油によっても
吸収された透過光となって、第一受光部14及び第二受
光部18によって受光されそれぞれの透過光強度が測定
されることとなる。
【0013】従って、第一受光部14及び第二受光部1
8において測定された透過光強度には、それぞれ第一ガ
ラス窓24及び第二ガラス窓26に付着した油の吸収に
よる透過率の測定誤差が含まれ、第一フローセル12及
び第二フローセル16における冷媒中の油濃度は正確に
は測定されていない。さらに、発光部10からの測定光
が第一ガラス窓22及び第二ガラス窓24を透過する際
、該測定光の一部が両ガラス窓22,24によって反射
されることによる透過率の測定誤差が加わってしまう。
8において測定された透過光強度には、それぞれ第一ガ
ラス窓24及び第二ガラス窓26に付着した油の吸収に
よる透過率の測定誤差が含まれ、第一フローセル12及
び第二フローセル16における冷媒中の油濃度は正確に
は測定されていない。さらに、発光部10からの測定光
が第一ガラス窓22及び第二ガラス窓24を透過する際
、該測定光の一部が両ガラス窓22,24によって反射
されることによる透過率の測定誤差が加わってしまう。
【0014】しかしながら、前述したように、短光路フ
ローセル12及び長光路フローセル16には同一の冷媒
が流れているため、第一ガラス窓22と第二ガラス窓2
4に付着する冷媒中の油量も同一となる。さらに、第一
,第二ガラス窓22,24に入射する測定光も同一のた
め、該第一,第二ガラス窓22,24における測定光の
反射率も同一となる。従って、第一フローセル12と第
二フローセル16における、第一,第二ガラス窓22,
24に付着した油の測定光の吸収による透過率の測定誤
差及び両ガラス窓22,24における測定光の反射によ
る透過率の測定誤差の値も一致する。
ローセル12及び長光路フローセル16には同一の冷媒
が流れているため、第一ガラス窓22と第二ガラス窓2
4に付着する冷媒中の油量も同一となる。さらに、第一
,第二ガラス窓22,24に入射する測定光も同一のた
め、該第一,第二ガラス窓22,24における測定光の
反射率も同一となる。従って、第一フローセル12と第
二フローセル16における、第一,第二ガラス窓22,
24に付着した油の測定光の吸収による透過率の測定誤
差及び両ガラス窓22,24における測定光の反射によ
る透過率の測定誤差の値も一致する。
【0015】このためCPU20において、第一受光器
14及び第二受光器18で測定されたそれぞれの透過光
強度と、発光部10から発せられた測定光強度から求め
られるそれぞれの透過率の比を演算することにより、前
記第一,第二ガラス窓22,24に付着した油の測定光
の吸収による透過率の測定誤差、及び両ガラス窓22,
24における測定光の反射による透過率の測定誤差は相
殺されることとなる。そして、前記それぞれの透過率の
比と、短光路フローセル12と長光路フローセル16の
光路長の差をCPU20において比較演算することによ
り、フローセル中の冷媒の単位長吸光度を求めることが
でき、さらに該単位長吸光度に基づき、冷媒の油量濃度
を得ることができる。
14及び第二受光器18で測定されたそれぞれの透過光
強度と、発光部10から発せられた測定光強度から求め
られるそれぞれの透過率の比を演算することにより、前
記第一,第二ガラス窓22,24に付着した油の測定光
の吸収による透過率の測定誤差、及び両ガラス窓22,
24における測定光の反射による透過率の測定誤差は相
殺されることとなる。そして、前記それぞれの透過率の
比と、短光路フローセル12と長光路フローセル16の
光路長の差をCPU20において比較演算することによ
り、フローセル中の冷媒の単位長吸光度を求めることが
でき、さらに該単位長吸光度に基づき、冷媒の油量濃度
を得ることができる。
【0016】つまり、発光部20からの測定光強度をA
0、短光路フローセル12の光路長をL1、長光路フロ
ーセル16の光路長をL2、第一,第二ガラス窓22,
24に付着した油による測定光の吸収及び両ガラス窓2
2,24における測定光の反射による透過率をα、短光
路及び長光路フローセル12,16中の冷媒の単位長透
過率をβ、第一受光器14で測定された透過光強度をA
1、第二受光器18で測定された透過光強度をA1’と
すると、第一及び第二受光器14,18で測定される透
過光は、それぞれ A1 =A0・α・βL1, A1’=A0・α・βL2 となる。
0、短光路フローセル12の光路長をL1、長光路フロ
ーセル16の光路長をL2、第一,第二ガラス窓22,
24に付着した油による測定光の吸収及び両ガラス窓2
2,24における測定光の反射による透過率をα、短光
路及び長光路フローセル12,16中の冷媒の単位長透
過率をβ、第一受光器14で測定された透過光強度をA
1、第二受光器18で測定された透過光強度をA1’と
すると、第一及び第二受光器14,18で測定される透
過光は、それぞれ A1 =A0・α・βL1, A1’=A0・α・βL2 となる。
【0017】従って、短光路フローセル12における冷
媒の透過率は A1/A0=α・βL1, 長光路フローセル16における冷媒の透過率はA1’/
A0=α・βL2 となる。そして、前記二つの透過率の比を演算すると、
A1/A0=α・βL1:A1’
/A0=α・βL2 ∴(A1’/A0)/(A1
/A0)=βL2/βL1=β(L2−L1)となり、
短光路フローセル12と長光路フローセル16の光路長
の差(L2−L1)を予めキーボード30よりCPU2
0に入力しておくことにより、二つの透過率の比から、
フローセル中の冷媒の単位長透過率を得ることができる
。そして、前記単位長透過率から求められる冷媒に含ま
れる油の単位長、吸光度と濃度の関係についての検量線
を予めキーボード30よりCPU20に入力しておき、
前記演算された単位長吸光度を該検量線にあてはめ、油
量濃度を求めることができる。
媒の透過率は A1/A0=α・βL1, 長光路フローセル16における冷媒の透過率はA1’/
A0=α・βL2 となる。そして、前記二つの透過率の比を演算すると、
A1/A0=α・βL1:A1’
/A0=α・βL2 ∴(A1’/A0)/(A1
/A0)=βL2/βL1=β(L2−L1)となり、
短光路フローセル12と長光路フローセル16の光路長
の差(L2−L1)を予めキーボード30よりCPU2
0に入力しておくことにより、二つの透過率の比から、
フローセル中の冷媒の単位長透過率を得ることができる
。そして、前記単位長透過率から求められる冷媒に含ま
れる油の単位長、吸光度と濃度の関係についての検量線
を予めキーボード30よりCPU20に入力しておき、
前記演算された単位長吸光度を該検量線にあてはめ、油
量濃度を求めることができる。
【0018】なお、本実施例において流体試料濃度測定
装置の測定手段である発光部、フローセル及び受光部を
それぞれ近接して設置し、一体型としてエアコンディシ
ョナー内部に設けてもよいし、あるいはフローセルのみ
をエアコンディショナー内部に、発光部及び受光部をエ
アコンディショナー外部に設置し、フローセルへの発光
部からの測定光、及び受光部へのフローセルを透過した
透過光をそれぞれ光ファイバを用いて導いてもよい。
装置の測定手段である発光部、フローセル及び受光部を
それぞれ近接して設置し、一体型としてエアコンディシ
ョナー内部に設けてもよいし、あるいはフローセルのみ
をエアコンディショナー内部に、発光部及び受光部をエ
アコンディショナー外部に設置し、フローセルへの発光
部からの測定光、及び受光部へのフローセルを透過した
透過光をそれぞれ光ファイバを用いて導いてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる流体
試料濃度測定装置によれば、一の流体試料流路上に配置
された光路長が互いに異なる二つのフローセルにより、
それぞれ試料の透過率を測定し、該それぞれの透過率の
比及び二つのフローセルの光路長の差に基づき、フロー
セル中の試料の成分の濃度を演算する。従って、前記二
つのフローセルにより測定した透過率の比を演算するこ
とにより、二つのフローセルのガラス窓に付着した試料
中の成分による測定光の吸収及び該ガラス窓における測
定光の反射による透過率の測定誤差は相殺されることと
なり、フローセル中の試料の成分の正確な濃度を測定す
ることが可能となる。
試料濃度測定装置によれば、一の流体試料流路上に配置
された光路長が互いに異なる二つのフローセルにより、
それぞれ試料の透過率を測定し、該それぞれの透過率の
比及び二つのフローセルの光路長の差に基づき、フロー
セル中の試料の成分の濃度を演算する。従って、前記二
つのフローセルにより測定した透過率の比を演算するこ
とにより、二つのフローセルのガラス窓に付着した試料
中の成分による測定光の吸収及び該ガラス窓における測
定光の反射による透過率の測定誤差は相殺されることと
なり、フローセル中の試料の成分の正確な濃度を測定す
ることが可能となる。
【図1】本発明の一実施例にかかる流体試料濃度測定装
置の構成説明図である。
置の構成説明図である。
10 発光部
12 短光路フローセル
14 第一受光部
16 長光路フローセル
18 第二受光部
20 CPU
22 第一ガラス窓
24 第二ガラス窓
Claims (1)
- 【請求項1】 一の流体試料流路上に配置された、光
路長が互いに異なる二つのフローセルと、前記長光路フ
ローセルの透過率を測定する長光路セル測定手段と、前
記短光路フローセルの透過率を測定する短光路セル測定
手段と、前記長光路及び短光路セル測定手段から得られ
る透過率の比及び光路長の差に基づき、該試料中の成分
の濃度を演算する濃度演算手段と、を備えたことを特徴
とする流体試料濃度測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5042791A JPH04268443A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 流体試料濃度測定装置 |
DE19924204723 DE4204723A1 (de) | 1991-02-22 | 1992-02-17 | Verfahren und vorrichtung zum messen der konzentration einer fluessigkeitsprobe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5042791A JPH04268443A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 流体試料濃度測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04268443A true JPH04268443A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12858573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5042791A Pending JPH04268443A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 流体試料濃度測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04268443A (ja) |
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