氣體溶解量測(cè)量裝置以及液體處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種測(cè)量液體的氣體溶解量以及壓縮率的技術(shù)。一種測(cè)量液體的氣體溶解量的氣體溶解量測(cè)量裝置，具備：流路，其具有流路阻力；液體收容室，其與流路連通；壓力變更部，其變更液體收容室的內(nèi)部壓力；測(cè)量部，其在流路與液體收容室中收容有液體的狀態(tài)下，測(cè)量在壓力變更部動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的液體的壓力振動(dòng)的周期；以及獲取部，其基于該周期，來(lái)獲取氣體溶解量。
【專利說(shuō)明】氣體溶解量測(cè)量裝置以及液體處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)量液體的氣體溶解量、壓縮率的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為獲取測(cè)量對(duì)象的液體的物理性質(zhì)信息的技術(shù)，例如，公知有下述專利文獻(xiàn)I的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)有根據(jù)通過(guò)測(cè)量對(duì)象的液體(在文獻(xiàn)中為有機(jī)溶劑)的氣化而生成的氣相中所含有的水分量、氧量，來(lái)推斷測(cè)量對(duì)象的液體中的水分量、氧量的技術(shù)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平7 - 243743號(hào)公報(bào)
[0004]但是，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中指出了在原理上若通過(guò)測(cè)量對(duì)象的液體氣化而未生成氣相則不能夠進(jìn)行測(cè)量，能夠測(cè)量的對(duì)象、環(huán)境受到限制這樣的問(wèn)題。另外，還指出了測(cè)量系統(tǒng)整體大型化這樣的問(wèn)題。此外，在測(cè)量氣體溶解量的情況下，希望低成本化、節(jié)約資源化、易于制造、使用方便性的提高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006](I)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種測(cè)量液體的氣體溶解量的氣體溶解量測(cè)量裝置。該氣體溶解量測(cè)量裝置可以具備:流路，其具有流路阻力；液體收容室，其與上述流路連通；壓力變更部，其變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；測(cè)量部，其在上述流路與上述液體收容室中收容有上述液體的狀態(tài)下，測(cè)量上述壓力變更部動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的上述液體的壓力振動(dòng)的周期；以及獲取部，其基于上述周期，獲取上述氣體溶解量。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，能夠從液體不經(jīng)由狀態(tài)發(fā)生變化的狀態(tài)(例如氣體)而直接進(jìn)行測(cè)量。因此，能夠緩解與測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境相關(guān)的限制。另外，根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，由于測(cè)量液體的壓力振動(dòng)的周期，所以能夠比較容易地進(jìn)行測(cè)量。另外，也可以測(cè)量壓力振動(dòng)的I / 4周期、
I/ 2周期的壓力變動(dòng)，并根據(jù)該測(cè)量結(jié)果來(lái)推測(cè)之后的壓力振動(dòng)的波形，并獲取周期。
[0007](2)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述測(cè)量部也可以使用上述液體的壓力振動(dòng)的壓力達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量上述周期。例如，作為壓力振動(dòng)的周期，測(cè)量部也可以測(cè)量第二波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔、第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第四波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔……的任意一個(gè)，來(lái)設(shè)為壓力振動(dòng)的周期。另外，例如，測(cè)量部也可以測(cè)量第二波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔、第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第四波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔……，并將其平均值設(shè)為壓力振動(dòng)的周期。另外，例如，測(cè)量部也可以測(cè)量第二波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔、第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第四波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔……，將連續(xù)的測(cè)量值之差比閾值小時(shí)的測(cè)量值作為壓力振動(dòng)的周期。[0008](3)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述測(cè)量部也可以使用上述液體的壓力振動(dòng)的壓力成為峰值(peak)的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量上述周期。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，能夠比較容易地測(cè)量液體的壓力振動(dòng)的周期。例如，作為壓力振動(dòng)的周期，測(cè)量部也可以測(cè)量第二波成為峰值的時(shí)間與第三波成為峰值的時(shí)間的時(shí)間間隔、第三波成為峰值的時(shí)間與第四波成為峰值的時(shí)間的時(shí)間間隔……的任意一個(gè)，來(lái)設(shè)為壓力振動(dòng)的周期。另外，例如，測(cè)量部也可以測(cè)量第二波成為峰值的時(shí)間與第三波成為峰值的時(shí)間的時(shí)間間隔、第三波成為峰值的時(shí)間與第四波成為峰值的時(shí)間的時(shí)間間隔……，并將其平均值設(shè)為壓力振動(dòng)的周期。另外，例如，測(cè)量部也可以測(cè)量第二波成為峰值的時(shí)間與第三波成為峰值的時(shí)間的時(shí)間間隔、第三波成為峰值的時(shí)間與第四波成為峰值的時(shí)間的時(shí)間間隔……，并將連續(xù)的測(cè)量值之差比閾值小時(shí)的測(cè)量值作為壓力振動(dòng)的周期。
[0009](4)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述測(cè)量部也可以使用上述液體的壓力振動(dòng)的壓力成為最大值的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量上述周期。
[0010](5)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述壓力變更部也可以具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，由于通過(guò)壓電元件使液體收容室的壓力變化，所以能夠電控制壓力變化。另外，作為壓力變更部，也可以使用磁致伸縮元件。
[0011]在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述壓電元件還可以根據(jù)上述液體收容室的壓力變化而變形；上述測(cè)量部基于上述壓電元件的變形來(lái)測(cè)量上述液體的壓力振動(dòng)的周期。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，能夠利用相同的壓電元件來(lái)進(jìn)行壓力的變更和液體的壓力振動(dòng)的周期的測(cè)量。
[0012](6)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；上述測(cè)量部具有檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路，上述測(cè)量部使用通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量上述周期。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，能夠比較容易地測(cè)量液體的舉動(dòng)。
[0013](7)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；上述測(cè)量部具有檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路，上述測(cè)量部使用通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量上述周期；上述電流檢測(cè)電路具備電阻元件，上述電流檢測(cè)電路根據(jù)上述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流。
[0014]在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述測(cè)量部也可以在驅(qū)動(dòng)上述壓電元件的期間停止在上述壓電元件流動(dòng)的電流的檢測(cè)，在結(jié)束了上述壓電元件的驅(qū)動(dòng)后檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，由于在驅(qū)動(dòng)壓電元件的期間停止在壓電元件流動(dòng)的電流的檢測(cè)，所以能夠減少因電流檢測(cè)引起的驅(qū)動(dòng)損耗，提高消耗電力。另外，由于在結(jié)束了壓電元件的驅(qū)動(dòng)后檢測(cè)在壓電元件流動(dòng)的電流，所以能夠不對(duì)壓電元件的驅(qū)動(dòng)效率產(chǎn)生影響地提高電流檢測(cè)的S/N比。
[0015](8)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；上述測(cè)量部具有檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路，上述測(cè)量部使用通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量上述周期；上述電流檢測(cè)電路具備電阻元件，上述電流檢測(cè)電路根據(jù)上述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流；上述電流檢測(cè)電路還具備與上述電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路，在上述開(kāi)關(guān)電路接通(ON)的情況下，上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)因開(kāi)關(guān)電路的接通電阻而產(chǎn)生的電位差，在上述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)(OFF)的情況下，上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)上述電阻元件的端子間的電位差。
[0016](9)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；上述測(cè)量部具有檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路，上述測(cè)量部使用通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量上述周期；上述電流檢測(cè)電路具備電阻元件，上述電流檢測(cè)電路根據(jù)上述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流；上述電流檢測(cè)電路還具備與上述電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路，在上述開(kāi)關(guān)電路接通的情況下，上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)因開(kāi)關(guān)電路的接通電阻而產(chǎn)生的電位差，在上述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)的情況下，上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)上述電阻元件的端子間的電位差，在上述壓電元件驅(qū)動(dòng)的情況下，將上述開(kāi)關(guān)電路設(shè)為接通狀態(tài)。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，在驅(qū)動(dòng)壓電元件的期間不使在壓電元件流動(dòng)的電流在電阻元件流動(dòng)，在結(jié)束了壓電元件的驅(qū)動(dòng)后使在壓電元件流動(dòng)的電流在電阻元件流動(dòng)，從而能夠容易地選擇是否停止電流檢測(cè)。此外，還可以為，使開(kāi)關(guān)電路以串聯(lián)的方式與電阻元件連接，在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)電路時(shí)，使在壓電元件流動(dòng)的電流不在電阻元件流動(dòng)。
[0017](10)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；上述測(cè)量部具有檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路，上述測(cè)量部使用通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量上述周期；上述電流檢測(cè)電路具備電阻元件，上述電流檢測(cè)電路根據(jù)上述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流；上述電流檢測(cè)電路還具備與上述電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路，在上述開(kāi)關(guān)電路接通的情況下，上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)因開(kāi)關(guān)電路的接通電阻而產(chǎn)生的電位差，在上述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)的情況下，上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)上述電阻元件的端子間的電位差，當(dāng)檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的情況下將上述開(kāi)關(guān)電路設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)。
[0018](11)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中，上述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用上述壓電元件來(lái)變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；該氣體溶解量測(cè)量裝置還具備:控制部，其輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)；和放大電路，其將上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)放大并輸出至上述壓電元件；上述測(cè)量部具有檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路，上述測(cè)量部使用通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量上述周期，上述測(cè)量部還具備:積分電路，其對(duì)通過(guò)上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流進(jìn)行積分；和減法電路，其輸出上述積分電路的輸出與上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的差量。
[0019](12)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述液體被收容于容器；上述液體收容室與上述流路的一端連通；上述流路的另一端與上述容器連接。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，能夠測(cè)量收容在容器中的液體的氣體溶解量。
[0020](13)在上述實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置中也可以為，上述液體收容室與上述流路的一端連通；上述流路的另一端能夠裝卸地與上述容器連接。根據(jù)該氣體溶解量測(cè)量裝置，能夠裝卸于容器，所以能夠簡(jiǎn)單地測(cè)量氣體溶解量。
[0021](14)另外，根據(jù)本發(fā)明的其他形式，提供一種使用了氣體溶解量測(cè)量裝置的液體處理裝置。根據(jù)該液體處理裝置，也能夠從液體不經(jīng)由狀態(tài)發(fā)生變化的狀態(tài)而直接地進(jìn)行測(cè)量。因此，能夠緩解與測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境相關(guān)的限制。
[0022](15)根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供一種測(cè)量液體的氣體溶解量的氣體溶解量測(cè)量裝置。該氣體溶解量測(cè)量裝置具備:流路，其具有流路阻力；液體收容室，其與上述流路連通；壓電元件；以及驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)壓電元件施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，上述驅(qū)動(dòng)電路在上述流路與上述液體收容室中收容有上述液體的狀態(tài)下檢測(cè)在上述壓電元件流動(dòng)的電流，使用檢測(cè)出的上述電流和查找表或者規(guī)定的函數(shù)來(lái)測(cè)量上述氣體溶解量。
[0023](16)根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供測(cè)量液體的氣體溶解量的氣體溶解量測(cè)量裝置。該氣體溶解量測(cè)量裝置具備:流路，其具有流路阻力；液體收容室，其與上述流路連通；壓力變更部，其變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；測(cè)量部，其在上述流路與上述液體收容室中收容有上述液體的狀態(tài)下，測(cè)量上述壓力變更部動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的壓力振動(dòng)的多個(gè)波的壓力值和時(shí)間；以及獲取部，其使用上述測(cè)量部測(cè)量出的測(cè)量結(jié)果來(lái)獲取上述周期，并獲取上述氣體溶解量。
[0024]另外，根據(jù)本發(fā)明的其他方式，能夠提供一種測(cè)量液體的壓縮率的液體壓縮率測(cè)量裝置。該液體壓縮率測(cè)量裝置具備:流路，其具有流路阻力；液體收容室，其與上述流路連通；壓力變更部，其變更上述液體收容室的內(nèi)部壓力；測(cè)量部，其在上述流路與上述液體收容室中收容有上述液體的狀態(tài)下，測(cè)量上述壓力變更部動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的上述液體的壓力振動(dòng)的周期；以及獲取部，其基于上述周期，獲取上述液體的壓縮率。根據(jù)該液體壓縮率測(cè)量裝置，由于基于液體的壓力振動(dòng)的周期來(lái)獲取液體的壓縮率，所以與實(shí)際加壓液體并根據(jù)加壓前后的體積來(lái)獲取壓縮率的情況相比較，能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)以及測(cè)量方法簡(jiǎn)化。
[0025]上述的本發(fā)明的各方式所具有的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素并不是全部都是必須的，為了解決上述的課題的一部分或者全部，或者，為了實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書(shū)所記載的效果的一部分或者全部，能夠適當(dāng)?shù)貙?duì)上述多個(gè)構(gòu)成要素的一部分構(gòu)成要素進(jìn)行其變更、刪除、與新的其他的構(gòu)成要素的替換、限定內(nèi)容的一部分刪除。另外，為了解決上述的課題的一部分或者全部，或者，為了實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書(shū)所記載的效果的一部分或者全部，也能夠?qū)⑸鲜龅谋景l(fā)明的一個(gè)方式所包含的技術(shù)性特征的一部分或者全部與上述的本發(fā)明的其他方式所包含的技術(shù)性特征的一部分或者全部組合，來(lái)用作本發(fā)明的獨(dú)立的一個(gè)方式。
[0026]另外，根據(jù)這樣的方式，能夠解決裝置的小型化、低成本化、節(jié)約資源化、制造的容易化、使用方便性的提高等各種的課題的至少一個(gè)。
[0027]此外，本發(fā)明能夠以各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，能夠以液體物理性質(zhì)測(cè)量裝置、液體物理性質(zhì)測(cè)量方法、水質(zhì)測(cè)量裝置、水質(zhì)測(cè)量方法等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于例如工業(yè)用水制造裝置、生活用水制造裝置、工業(yè)用液體處理裝置、下水道處理裝置等各種液體處理裝置的氣體溶解量測(cè)量裝置，特別是能夠提供低成本的液體處理裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)IO的說(shuō)明圖。
[0029]圖2是說(shuō)明第一實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)電路50的結(jié)構(gòu)的框圖。[0030]圖3是表示壓力信號(hào)Vp以及檢測(cè)信號(hào)DS的說(shuō)明圖。
[0031]圖4是表示固有振動(dòng)周期T與實(shí)際測(cè)量的氣體溶解量的關(guān)系的圖表。
[0032]圖5是說(shuō)明第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電路50的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0033]圖6是表示驅(qū)動(dòng)電路50的信號(hào)波形的圖。
[0034]圖7是例示出泵室40的內(nèi)部壓力的變化的說(shuō)明圖。
[0035]圖8是表示作為變形例2的氣體溶解量測(cè)量裝置的方式的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，利用附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中，以下說(shuō)明的實(shí)施方式并不是不當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書(shū)中記載的本發(fā)明的內(nèi)容。而且在以下說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的全部未必是本發(fā)明的必要結(jié)構(gòu)要件。
[0037]A.第一實(shí)施方式:
[0038](Al)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
[0039]圖1是對(duì)使用了作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置30的測(cè)量系統(tǒng)10進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。氣體溶解量測(cè)量裝置30是測(cè)量溶解在液體中的氣體的量的裝置。
[0040]測(cè)量系統(tǒng)10具備收容測(cè)量對(duì)象的液體Lq的容器20、和氣體溶解量測(cè)量裝置30。在本實(shí)施方式中，收容在容器20的液體Lq是水。另外，在本實(shí)施方式中，溶解在液體Lq中的氣體是氧氣、氮?dú)狻錃獾雀鞣N氣體，或者是將它們混合的氣體。
[0041]氣體溶解量測(cè)量裝置30具備殼體32、流路34、隔膜36、壓電元件38、以及驅(qū)動(dòng)電路50。殼體32在內(nèi)部具有泵室40。泵室40由殼體32的內(nèi)壁和隔膜36形成。流路34與容器20連接，并將泵室40與容器20連通。因此，在流路34以及泵室40中充滿測(cè)量對(duì)象的液體Lq (在本實(shí)施方式中為水)。為了填滿液體Lq，泵室40也可以具備用于排出從測(cè)量前起存在于泵室40內(nèi)的空氣的附有蓋的空氣排出孔。在本實(shí)施方式中，容器20、以及殼體32由非常堅(jiān)固的部件構(gòu)成。例如，能夠采用不銹鋼。
[0042]壓電元件38的一端被固定在隔膜36，另一端被固定在殼體32的內(nèi)壁上。在本實(shí)施方式中，作為壓電元件38，使用層疊型的壓電元件。另外，并不限于此，也可以采用單晶(monomorph)或雙晶(bimorph)的壓電元件。壓電元件38與驅(qū)動(dòng)電路50連接,通過(guò)由驅(qū)動(dòng)電路50施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電力)進(jìn)行伸縮。壓電元件38通過(guò)伸縮的應(yīng)力來(lái)推拉隔膜36，通過(guò)使泵室40的容積變化，從而間接地對(duì)泵室40內(nèi)的水進(jìn)行加壓以及減壓。隔膜36以及壓電元件38對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書(shū)中記載的壓力變更部。
[0043]驅(qū)動(dòng)電路50對(duì)壓電元件38施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且檢測(cè)泵室40的內(nèi)部壓力的變化。具體而言，若泵室40的內(nèi)部壓力變化，則經(jīng)由隔膜36對(duì)壓電元件38施加力。壓電元件38利用壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓。驅(qū)動(dòng)電路50通過(guò)檢測(cè)壓電元件38產(chǎn)生的電壓來(lái)檢測(cè)泵室40的內(nèi)部壓力的變化。如后述那樣，驅(qū)動(dòng)電路50基于在規(guī)定條件下檢測(cè)出的泵室40的內(nèi)部壓力的變化，來(lái)測(cè)量作為測(cè)量對(duì)象的水的氣體溶解量。
[0044]圖2是說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電路50的結(jié)構(gòu)的框圖。驅(qū)動(dòng)電路50具備:控制部52，其輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin ;放大電路54,其以放大率G放大驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin,并向壓電兀件38輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout ;壓力檢測(cè)部60，其檢測(cè)泵室40的內(nèi)部壓力；比較部56，其將檢測(cè)出的內(nèi)部壓力與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較；以及顯示部70。壓力檢測(cè)部60具備:電流檢測(cè)電路62，其具備電阻元件r，并通過(guò)電阻元件r的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在壓電元件38流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流；積分電路64，其對(duì)檢測(cè)出的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行積分；以及減法電路66，其輸出積分電路64的輸出與驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin的差量。
[0045]驅(qū)動(dòng)電路50以如下方式檢測(cè)表示泵室40的內(nèi)部壓力的壓力信號(hào)Vp?？刂撇?2輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin。驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin被放大電路54放大，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout被施加給壓電元件38。此時(shí),與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流1ut流入壓電元件38。在壓電元件38的另一端連接有用于電流檢測(cè)的電阻元件r。電阻元件r的另一端與基準(zhǔn)電位連接。電流檢測(cè)電路62通過(guò)將根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流1ut所產(chǎn)生的電阻元件r的端子間的電位差除以電阻元件r的電阻值而轉(zhuǎn)換為信號(hào)Vi，并輸入至積分電路64。積分電路64通過(guò)利用積分器來(lái)對(duì)輸入的信號(hào)Vi進(jìn)行積分，從而輸出與積蓄在壓電元件38中的電荷量對(duì)應(yīng)的值即、電荷信號(hào)Vq。
[0046]流入壓電元件38的驅(qū)動(dòng)電流1ut (信號(hào)Vi)與壓電元件38的位移速度成比例。因此，積蓄在壓電元件38中的電荷量(電荷信號(hào)Vq)與壓電元件38的位移成比例。在壓電元件38能夠自如伸縮的狀態(tài)下，壓電元件38的位移與驅(qū)動(dòng)信號(hào)基本成比例。另一方面，若泵室40中內(nèi)部壓力發(fā)生變化，則壓電元件38經(jīng)由隔膜36接受壓力的變化。此時(shí)，由于壓電元件38以與接受到的壓力的變化成比例地伸縮(位移變化)，所以在接受到泵室40的壓力變化的情況下的壓電元件38的位移與本來(lái)的壓電元件38的位移之差(與未受到壓力時(shí)的差)同壓電元件38受到的壓力(泵室40的內(nèi)部壓力)成比例。
[0047]壓力檢測(cè)部60通過(guò)將根據(jù)積分電路64的積分器得到的電荷信號(hào)Vq除以壓電元件38的等效靜電電容c以及放大電路54的放大率G來(lái)獲取電壓信號(hào)Vx。壓力檢測(cè)部60通過(guò)利用減法電路66計(jì)算與壓電元件38的實(shí)際位移對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)Vx和驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin的差量，從而獲取與泵室40的內(nèi)部壓力對(duì)應(yīng)的壓力信號(hào)Vp。
[0048]壓力檢測(cè)部60將獲取到的壓力信號(hào)Vp輸入至比較部56。比較部56通過(guò)與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，生成二值化的檢測(cè)信號(hào)DS，并輸入至控制部52?？刂撇?2具備查找表LUT，在流路34與泵室40中收容有液體Lq的狀態(tài)下，檢測(cè)流入壓電元件38的電流，并使用檢測(cè)出的電流與查找表LUT來(lái)測(cè)量液體Lq的氣體溶解量。更具體而言，控制部52基于輸入的檢測(cè)信號(hào)DS與查找表LUT來(lái)獲取水的氣體溶解量。而且，將獲取到的氣體溶解量以用戶能夠視覺(jué)確認(rèn)的方式顯示于顯示部70。此外，對(duì)于基于查找表LUT、以及檢測(cè)信號(hào)DS來(lái)獲取氣體溶解量的方法后述。
[0049](A2)壓力振動(dòng):
[0050]圖3是例示有在將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout施加給壓電元件38時(shí),通過(guò)壓力檢測(cè)部60得到的壓力信號(hào)Vp、以及通過(guò)比較部56得到的檢測(cè)信號(hào)DS的說(shuō)明圖。圖3 (a)示出對(duì)壓電元件38施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout。圖3 (b)示出通過(guò)壓力檢測(cè)部60得到的壓力信號(hào)Vp。圖3(c)示出通過(guò)比較部56得到的檢測(cè)信號(hào)DS。
[0051]如圖3 (a)所示，在本實(shí)施方式中，從控制部52輸出I脈沖的Vin，并對(duì)壓電元件38施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout。若驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout的電壓(驅(qū)動(dòng)電壓)上升則壓電元件38伸長(zhǎng)，經(jīng)由隔膜36對(duì)泵室40的液體Lq進(jìn)行加壓。其結(jié)果，如圖3 (b)所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout的電壓上升，并且泵室40的內(nèi)部壓力急劇上升。在驅(qū)動(dòng)電壓保持為所設(shè)定的規(guī)定電壓的期間，壓電元件38的位移不變。因此，在泵室40的液體Lq與容器20的液體Lq之間產(chǎn)生壓力差，從而液體Lq從泵室40向容器20流出(參照?qǐng)D1)。泵室40的內(nèi)部壓力隨著液體Lq向容器20流出而減少。此時(shí)，由于流路34的慣性而慣性力對(duì)通過(guò)流路34的液體Lq發(fā)揮作用，液體Lq欲從泵室40向容器20持續(xù)流動(dòng)。其結(jié)果，泵室40的內(nèi)部壓力成為比容器20的壓力低的壓力(負(fù)壓)，進(jìn)而，若泵室40的內(nèi)部壓力降低至測(cè)量對(duì)象的液體Lq (在本實(shí)施方式中為水)的飽和蒸氣壓附近，則產(chǎn)生氣穴(cavitation)，內(nèi)部壓力基本保持恒定。此外，對(duì)于慣性在后面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0052]而且，若泵室40的內(nèi)部壓力成為負(fù)壓，則從容器20吸入液體Lq。因此，液體Lq從容器20流入泵室40。在該情況下，也如上述說(shuō)明那樣，因基于流路的慣性的慣性力，液體Lq欲從容器20向泵室40持續(xù)流動(dòng)。因此，如圖3 (b)所示，泵室40的內(nèi)部壓力上升。這樣，由于起因于流路34的慣性的慣性力，泵室40的內(nèi)部壓力振動(dòng)。從圖3 (b)可知，泵室40的內(nèi)部壓力的振動(dòng)具有規(guī)定的周期。
[0053]這里，如圖3 (b)所示，將由隨著向壓電元件38的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout的施加而產(chǎn)生的泵室40的內(nèi)部壓力的一次上升與下降構(gòu)成的壓力振動(dòng)的波稱為第一波。將之后的延續(xù)第一波的壓力振動(dòng)的波稱為第二波、第三波、第四波……。如圖3 (c)所示，檢測(cè)信號(hào)DS成為與泵室40的壓力振動(dòng)的波(第一波、第二波等)對(duì)應(yīng)的信號(hào)。將與各壓力振動(dòng)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)DS的脈沖稱為第一脈沖、第二脈沖……。
[0054](A3)基于液體的壓縮性的共振模型:
[0055]上述說(shuō)明的泵室40的內(nèi)部壓力的振動(dòng)現(xiàn)象能夠通過(guò)考慮了液體Lq的壓縮性的共振模型來(lái)予以說(shuō)明。液體Lq通常是非壓縮性的。但是，在液體中溶解有氣體的情況下，起因于溶解氣體的壓縮性，液體Lq具有壓縮性。在液體Lq具有壓縮性的情況下，根據(jù)泵室40與容器20之間的壓力差、以及流路34的慣性的慣性力，產(chǎn)生壓力的振動(dòng)。
[0056]這里，假定由泵室40、容器20、和流路34構(gòu)成的液體Lq的壓力振動(dòng)的共振模型。該共振模型的固有振動(dòng)周期T表示為下述式(I)。
[0057]數(shù)I
[0058]T = 2 π (MC)1/2...(I)
[0059]在式(I)中，M是流路34的慣性。C是泵室40的柔量(compliance)與容器20的柔量的合成柔量。若將泵室40的柔量設(shè)為Cl、將容器20的柔量設(shè)為C2，則合成柔量C表示為下述式(2)。
[0060]數(shù)2
[0061]C = 1UC1+1C2}...(2)
[0062]柔量表示對(duì)流體室內(nèi)施加壓力時(shí)的、由流體室的變形所引起的容積的膨脹、流體的壓縮。例如，在容積為V、體積彈性率為K的流體室中填滿壓縮率為K F的液體Lq，并對(duì)流體室內(nèi)的液體Lq施加壓力P的情況下，由流體室的變形所引起的容積變化AVa能夠表示為下述式(3)。另外，由液體Lq的壓縮所引起的流體室的容積變化AVb表示為下述式(4)。
[0063]數(shù)3
[0064]AVa = VKXP...(3)
[0065]數(shù)4
[0066]Δ Vb = V K FXP...(4)[0067]因此，針對(duì)壓力P的外觀上的流體室的容積的變化量AV表示為下述式(5)。
[0068]數(shù)5
[0069]AV = ΛVa+ΛVb = VX (1K+K F) XP...(5)
[0070]式(5)中的、VX (I / K + kF)是流體室的柔量。因此，本實(shí)施方式中的容器20的柔量Cl、泵室40的柔量C2表示為下述式(6)以及式(7)。
[0071]數(shù)6
[0072]Cl = VlX (lK+κ F)…(6)
[0073]數(shù)7
[0074]C2 = V2X (lK+κ P …(7)
[0075]在式(6)、式(7)中，Vl表示容器20的容積，V2表示泵室40的容積。另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，由于構(gòu)成容器20以及泵室40的殼體32由不銹鋼等非常堅(jiān)固的部件構(gòu)成，所以彈性率K為非常大的值。即，式(6)、式(7)的(I / K)為微小的值。這表示容器20以及泵室40的容積變化微小。因此，容器20以及泵室40的容積變化幾乎不會(huì)對(duì)柔量的值產(chǎn)生影響。因此，在式(6)、 式(7)中，(I / K)能夠近似為O。并且，在本實(shí)施方式中，容器20的容積Vl與泵室40的容積V2相比足夠大。因此，根據(jù)式(6)、式(7)，C1》C2。該情況下，在利用式(2 )計(jì)算出的合成柔量C中，容器20的柔量C2為能夠忽略的項(xiàng)。因此，根據(jù)式(I)、式(2)、式(7)，固有振動(dòng)周期T能夠表示為下述式(8)。
[0076]數(shù)8
[0077]T = 2 π {M.V2.κ F}1/2…(8)
[0078]從式(8)可知，固有振動(dòng)周期T與液體Lq的壓縮率K F的平方根成比例。若隨著液體中的氣體的溶解量增加而液體Lq的壓縮率κ F升高，則根據(jù)式(8)，氣體溶解量越增加，固有振動(dòng)周期T越長(zhǎng)。
[0079]接下來(lái)，通過(guò)實(shí)際測(cè)量來(lái)表示“氣體溶解量越增加，固有振動(dòng)周期T越長(zhǎng)”的情況。圖4是表示在測(cè)量系統(tǒng)10中通過(guò)實(shí)際測(cè)量得到的固有振動(dòng)周期T與氣體溶解量的關(guān)系的圖表。圖表的縱軸表示容器20中的液體Lq的氣體溶解量。在本測(cè)量中，液體Lq的氣體溶解量是利用在市場(chǎng)上出售的溶解氣體的測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量的。另外，圖表的橫軸表示固有振動(dòng)周期T。固有振動(dòng)周期T采用從檢測(cè)出檢測(cè)信號(hào)DS的第三脈沖開(kāi)始到檢測(cè)出第四脈沖的時(shí)間(參照?qǐng)D3)。從圖4可知，隨著氣體溶解量增加，固有振動(dòng)周期T變長(zhǎng)。即，通過(guò)實(shí)際測(cè)量也顯示了氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T存在稱為“氣體溶解量越增加，固有振動(dòng)周期T越長(zhǎng)”這樣的相關(guān)關(guān)系。
[0080](A4)氣體溶解量測(cè)量以及液體壓縮率測(cè)量:
[0081]控制部52在流路34與泵室40中收容有液體Lq的狀態(tài)下，測(cè)量在隔膜36以及壓電元件38動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的液體Lq的固有振動(dòng)周期T，并基于固有振動(dòng)周期T，來(lái)獲取氣體Lq的溶解量。更具體而言，控制部52在流路34與泵室40中收容有液體Lq的狀態(tài)下，測(cè)量在隔膜36以及壓電元件38動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的壓力振動(dòng)的多個(gè)波(第二波、第三波、第四波……的至少一部分)的壓力值與時(shí)間，并使用測(cè)量結(jié)果來(lái)獲取液體Lq的固有振動(dòng)周期T，從而獲取氣體Lq的溶解量。
[0082]在本實(shí)施方式中，控制部52將如上述那樣實(shí)際測(cè)量出的氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T的關(guān)聯(lián)(圖4)作為查找表LUT而具備(參照?qǐng)D2)。在實(shí)際測(cè)量氣體溶解量時(shí)，控制部52對(duì)壓電元件38施加I脈沖的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout，在泵室40內(nèi)使壓力振動(dòng)產(chǎn)生，從檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)DS中提取固有振動(dòng)周期T。而且，將獲取到的固有振動(dòng)周期T輸入至查找表LUT?？刂撇?2獲取與固有振動(dòng)周期T對(duì)應(yīng)地從查找表LUT輸出的氣體溶解量。
[0083]在本實(shí)施方式中，控制部52利用液體Lq的壓力振動(dòng)的壓力達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量固有振動(dòng)周期T。更具體而言，控制部52基于使用通過(guò)電流檢測(cè)電路62檢測(cè)出的電流而生成的檢測(cè)信號(hào)DS，來(lái)測(cè)量固有振動(dòng)周期T。在本實(shí)施方式中，作為液體Lq的壓力振動(dòng)的壓力達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間間隔，采用從檢測(cè)出檢測(cè)信號(hào)DS的第三脈沖開(kāi)始到檢測(cè)出第四脈沖的時(shí)間，將該時(shí)間間隔設(shè)為固有振動(dòng)周期T。該固有振動(dòng)周期T對(duì)應(yīng)于壓力振動(dòng)的第三波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間與第四波達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間的時(shí)間間隔。
[0084]然后，控制部52將獲取到的氣體溶解量的值以用戶能夠視覺(jué)確認(rèn)的方式顯示于顯示部70?？刂撇?2也可以具備關(guān)于水、規(guī)定的油、規(guī)定的有機(jī)溶劑等各種液體的查找表LUT0對(duì)于各液體，能夠通過(guò)實(shí)際測(cè)量氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T的關(guān)聯(lián)來(lái)生成查找表而實(shí)現(xiàn)。
[0085]并且，控制部52能夠使用通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲取到的固有振動(dòng)周期T、和式(8)，來(lái)計(jì)算液體Lq的壓縮率κ F?？刂撇?2也將計(jì)算出的壓縮率κ F與氣體溶解量一起顯示于顯示部70。這樣，氣體溶解量測(cè)量裝置30測(cè)量氣體溶解量與壓縮率κ F。
[0086]在本實(shí)施方式中，控制部52使用查找表LUT進(jìn)行氣體溶解量測(cè)量，但也可以在流路34與泵室40中收容有液體Lq的狀態(tài)下，檢測(cè)在壓電元件38流動(dòng)的電流，并使用檢測(cè)出的電流與規(guī)定的函數(shù)來(lái)測(cè)量液體Lq的氣體溶解量。規(guī)定的函數(shù)例如可以是表示氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T的關(guān)聯(lián)(例如圖4)的函數(shù)?？刂撇?2能夠根據(jù)該規(guī)定的函數(shù)與固有振動(dòng)周期Τ，來(lái)計(jì)算氣體溶解量。
[0087]接下來(lái)，對(duì)在本實(shí)施方式的說(shuō)明中所使用的慣性進(jìn)行說(shuō)明。慣性是流路的特性值。具體而言，表示根據(jù)對(duì)流路的一端施加壓力而在流路內(nèi)的流體想要流動(dòng)時(shí)的流體的流動(dòng)簡(jiǎn)易性。例如，假設(shè)在橫截面面積為S、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的流路中，填滿密度P的流體(在本實(shí)施方式中為液體Lq)，對(duì)流路的一端施加壓力P (兩端的壓力差)。PXS的力作用于流路內(nèi)的流體。其結(jié)果,流路內(nèi)的液體Lq流出。若將流體的加速度設(shè)為a，則下述式(9)的運(yùn)動(dòng)方程式成立。
[0088]數(shù)9
[0089]PXS = P XSXLXa- (9)
[0090]若將在流路流動(dòng)的體積流量設(shè)為Q、將在流路流動(dòng)的流體的流速設(shè)為V，則得到下述式(10)以及式(11)。
[0091]數(shù)10
[0092]Q = vXS...(10)
[0093]數(shù)11
[0094]dQ/dt = aXS...(11)
[0095]根據(jù)式(10)以及式(11)能夠得到下述式(12)。
[0096]數(shù)12
[0097]P= ( P X LS) X (dQdt)...(12)
[0098]式(12)表示若施加相同的壓力P，則(P XL / S)越小，dQ / dt越大(B卩，流速較大地變化)。該(P XL / S)是被稱為慣性的值。即在上述式(I)以及式(8)中，M = ( P XL /S)。以上，對(duì)慣性進(jìn)行了說(shuō)明。
[0099]如以上的說(shuō)明，氣體溶解量測(cè)量裝置30能夠利用容器20與泵室40之間的壓力振動(dòng)的共振來(lái)測(cè)量液體Lq中的氣體溶解量、以及液體Lq的壓縮率κ F。因此，能夠在液體Lq的狀態(tài)下直接地進(jìn)行測(cè)量(無(wú)需通過(guò)氣相來(lái)測(cè)量)。
[0100]另外，若在測(cè)量時(shí)能夠保持以測(cè)量對(duì)象的液體Lq充滿流路34與泵室40的狀態(tài)，則氣體溶解量與壓縮率κF是能夠測(cè)量的。因此，能夠緩解氣體溶解量以及壓縮率KF的與測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境相關(guān)的限制。例如，收容液體的工業(yè)用的箱(tank)中通常設(shè)有溫度計(jì)的插入用的貫通孔、排水管(drain)拔出用的貫通孔。通過(guò)將氣體溶解量測(cè)量裝置30的流路34與這樣的貫通孔連接，能夠測(cè)量收容在箱內(nèi)的液體的氣體溶解量、壓縮率κ F。作為一個(gè)例子，能夠?qū)怏w溶解量測(cè)量裝置30設(shè)置于液體處理裝置。通過(guò)將氣體溶解量測(cè)量裝置30設(shè)置于收容處理對(duì)象的水或者處理后的水的箱，能夠簡(jiǎn)單地測(cè)量水質(zhì)(氣體溶解量)。作為具體的液體處理裝置，列舉工業(yè)用凈水器。另外，作為液體處理裝置，并不限于工業(yè)用，也能夠應(yīng)用于家庭用的液體處理裝置(家庭用凈水器)。
[0101]另外，在本實(shí)施方式中，由于利用一個(gè)壓電元件38進(jìn)行泵室40的加壓、以及泵室40的內(nèi)部壓力的測(cè)量，所以相比通過(guò)各個(gè)獨(dú)立的元件、裝置進(jìn)行的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化、小型化、低成本化。
[0102]作為與權(quán)利要求書(shū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，泵室40與在權(quán)利要求書(shū)中記載的液體收容室對(duì)應(yīng)。隔膜36以及壓電元件38與在權(quán)利要求書(shū)中記載的壓力變更部對(duì)應(yīng)。固有振動(dòng)周期T與在權(quán)利要求書(shū)中記載的液體的壓力振動(dòng)的周期對(duì)應(yīng)。壓電元件38以及驅(qū)動(dòng)電路50與在權(quán)利要求書(shū)中記載的測(cè)量部對(duì)應(yīng)。驅(qū)動(dòng)電路50 (控制部52)與在權(quán)利要求書(shū)中記載的獲取部對(duì)應(yīng)。
[0103]B.第二實(shí)施方式:
[0104](BI)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
[0105]使用了作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置30的測(cè)量系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式(圖1)相同，所以省略其圖示以及說(shuō)明。但是，在第二實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電路50的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式不同。
[0106]圖5是對(duì)第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電路50的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的框圖。另外，圖6是表示驅(qū)動(dòng)電路50的信號(hào)波形的圖。驅(qū)動(dòng)電路50具備:控制部52，其輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin ;放大電路54，其以放大率G放大驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin，并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout ;壓力變化速度檢測(cè)部80，其檢測(cè)泵室40的內(nèi)部壓力的變化速度；比較部56，其將檢測(cè)出的內(nèi)部壓力的變化速度與規(guī)定的閾值Vth進(jìn)行比較；以及顯示部70。壓力變化速度檢測(cè)部80具備:電流檢測(cè)電路82，其具備電阻元件r，并通過(guò)電阻元件r的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在壓電元件38流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流；和帶通濾波器84，其用于從表示檢測(cè)出的驅(qū)動(dòng)電流的電壓信號(hào)除去DC成分與高頻噪聲。電流檢測(cè)電路82還具備與電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)sw。在本實(shí)施方式中，電流檢測(cè)電路82在壓電元件84進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，將開(kāi)關(guān)sw設(shè)為接通狀態(tài)。另外，電流檢測(cè)電路82在檢測(cè)在壓電元件38流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流的情況下，將開(kāi)關(guān)sw設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)。
[0107]驅(qū)動(dòng)電路50以如下方式檢測(cè)表示泵室40的內(nèi)部壓力的變化速度的信號(hào)Vix?？刂撇?2輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin。驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin被放大電路54放大，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout被施加給壓電元件38。此時(shí)，向壓電元件38流入與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流1ut0在壓電元件38的另一端連接有用于電流檢測(cè)的電阻元件r和開(kāi)關(guān)sw。電阻元件r的另一端與開(kāi)關(guān)sw的另一端都與基準(zhǔn)電位連接。開(kāi)關(guān)sw是根據(jù)控制信號(hào)Vsw的電壓電平而接通/斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)電路，例如，能夠通過(guò)向MOS晶體管的柵極輸入控制信號(hào)Vsw來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0108]控制部52在控制控制信號(hào)Vsw的電壓電平使開(kāi)關(guān)sw接通時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin,由此,對(duì)壓電元件38施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout而流入驅(qū)動(dòng)電流lout?？刂撇?2在結(jié)束了驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)Vin的輸出后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)sw。圖6 (a)示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout、驅(qū)動(dòng)電流1ut以及控制信號(hào)Vsw的波形的一個(gè)例子。
[0109]電流檢測(cè)電路82在開(kāi)關(guān)sw接通的情況下檢測(cè)因開(kāi)關(guān)sw的接通電阻而產(chǎn)生的電位差，在開(kāi)關(guān)SW斷開(kāi)的情況下檢測(cè)電阻元件r的端子間的電位差。更具體而言，電流檢測(cè)電路82將在開(kāi)關(guān)SW接通期間因驅(qū)動(dòng)電流1ut與開(kāi)關(guān)SW的接通電阻而產(chǎn)生的電位差、在開(kāi)關(guān)sw斷開(kāi)期間因驅(qū)動(dòng)電流1ut而產(chǎn)生的電阻元件r的端子間的電位差分別轉(zhuǎn)換為信號(hào)Vi，并輸入至帶通濾波器84。圖6 (b)示出信號(hào)Vi的波形的一個(gè)例子。
[0110]帶通濾波器84使被輸入的信號(hào)Vi所包含的所希望的頻帶的信號(hào)通過(guò)，輸出信號(hào)Vix0該帶通濾波器84的頻帶被設(shè)定為包含泵室40的壓力振動(dòng)的頻帶。圖6 (c)示出信號(hào)Vix以及比較部56的閾值Vth的波形的一個(gè)例子。
[0111]在壓電元件38流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流1ut (信號(hào)Vix)與壓電元件38的位移速度成比例。若泵室40中內(nèi)部壓力發(fā)生變化，則壓電元件38經(jīng)由隔膜36接受壓力的變化。此時(shí)，由于壓電元件38以與接受到的壓力的變化成比例地伸縮(位移變化)，所以壓電元件38的位移速度與泵室40的內(nèi)部壓力的變化速度成比例。總之，信號(hào)Vix是表示泵室40的內(nèi)部壓力的變化速度的信號(hào)。因此，在信號(hào)Vix為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓時(shí)，泵室40的內(nèi)部壓力的變化速度為O，即，泵室40的內(nèi)部壓力成為峰值(極大或者極小)。這里，在通過(guò)放大電路54驅(qū)動(dòng)壓電元件38的期間，在信號(hào)Vix比基準(zhǔn)電壓高時(shí)為壓電元件38延伸的方向，所以與泵室40的內(nèi)部壓力上升中的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。在信號(hào)Vix比基準(zhǔn)電壓低時(shí)為壓電元件收縮的方向，所以與泵室40的內(nèi)部壓力下降中的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。因此，表示在信號(hào)Vix相對(duì)于基準(zhǔn)電壓從正切換到負(fù)的時(shí)刻，泵室40的內(nèi)部壓力成為最大值。另外，在未通過(guò)放大電路54驅(qū)動(dòng)壓電元件38時(shí)，信號(hào)Vix比基準(zhǔn)電壓低時(shí)為壓電元件38收縮的方向，所以與泵室40的內(nèi)部壓力下降中的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。另一方面，信號(hào)Vix比基準(zhǔn)電壓高時(shí)為壓電元件38延伸的方向，所以與泵室40的內(nèi)部壓力上升中的狀態(tài)對(duì)應(yīng)，所以表示在信號(hào)Vix相對(duì)于基準(zhǔn)電壓從負(fù)切換到正的時(shí)刻，泵室40的內(nèi)部壓力成為最大值。
[0112]壓力變化速度檢測(cè)部80將獲取到的信號(hào)Vix輸入至比較部56。比較部56通過(guò)與規(guī)定的閾值vth進(jìn)行比較，來(lái)生成二值化的檢測(cè)信號(hào)DS，并輸入至控制部52。該閾值vth與泵室40的內(nèi)部壓力的變化速度成為O時(shí)的信號(hào)Vix的電壓(基準(zhǔn)電壓)一致。圖6 Cd)示出檢測(cè)信號(hào)DS的波形的一個(gè)例子。如圖6 (d)所示，檢測(cè)信號(hào)DS包含由泵室40的壓力振動(dòng)所產(chǎn)生的多個(gè)脈沖(第一脈沖、第二脈沖……)。
[0113]控制部52具備查找表LUT，在流路34與泵室40中收容有液體Lq的狀態(tài)下，檢測(cè)在壓電元件38流動(dòng)的電流，使用檢測(cè)出的電流與查找表LUT來(lái)測(cè)量液體Lq的氣體溶解量?？刂撇?2使用所輸入的檢測(cè)信號(hào)DS與查找表LUT來(lái)獲取水的氣體溶解量。而且，將獲取到的氣體溶解量以用戶能夠視覺(jué)確認(rèn)的方式顯示于顯示部70。[0114](B2)氣體溶解量測(cè)量以及液體壓縮率測(cè)量:
[0115]圖7是例示了在將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout施加給壓電元件38時(shí)的泵室40的內(nèi)部壓力的變化的說(shuō)明圖。圖7 (a)示出對(duì)壓電元件38施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout。圖7 (b)示出泵室40的內(nèi)部壓力的變化。由于已經(jīng)在第一實(shí)施方式(圖3)中說(shuō)明了關(guān)于泵室40的內(nèi)部壓力的行為，所以在此省略說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，也與第一實(shí)施方式相同地，將由隨著向壓電元件38的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout的施加而產(chǎn)生的泵室40的內(nèi)部壓力的一次上升與下降構(gòu)成的壓力振動(dòng)的波稱為第一波，將之后的延續(xù)第一波的壓力振動(dòng)的波稱為第二波、第三波、第四波……。
[0116]與第一實(shí)施方式相同地，控制部52具備氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T的關(guān)聯(lián)(圖4)作為查找表LUT (參照?qǐng)D5)。在實(shí)際測(cè)量氣體溶解量時(shí)，控制部52對(duì)壓電元件38施加I脈沖的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout，以在泵室40內(nèi)產(chǎn)生壓力振動(dòng)，從檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)DS提取固有振動(dòng)周期T。而且，將獲取到的固有振動(dòng)周期T輸入至查找表LUT?？刂撇?2獲取與固有振動(dòng)周期T對(duì)應(yīng)地從查找表LUT輸出的氣體溶解量。在本實(shí)施方式中，控制部52使用液體Lq的壓力振動(dòng)的壓力成為峰值(例如，最大值)的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量固有振動(dòng)周期T。更具體而言，控制部52基于使用通過(guò)電流檢測(cè)電路82檢測(cè)出的電流而生成的檢測(cè)信號(hào)DS，來(lái)測(cè)量固有振動(dòng)周期T。在本實(shí)施方式中，作為液體Lq的壓力振動(dòng)的壓力成為峰值的時(shí)間間隔，采用從檢測(cè)出檢測(cè)信號(hào)DS的第二脈沖開(kāi)始到檢測(cè)出第三脈沖的時(shí)間(參照?qǐng)D6 (d))，并將該時(shí)間間隔設(shè)為固有振動(dòng)周期T。該固有振動(dòng)周期T對(duì)應(yīng)于壓力振動(dòng)的第三波成為峰值(最大值)的時(shí)間與第四波成為峰值(最大值)的時(shí)間的時(shí)間間隔(參照?qǐng)D7 (b))。
[0117]然后，控制部52將獲取到的氣體溶解量的值以用戶能夠視覺(jué)確認(rèn)的方式顯示于顯示部70。控制部52也可以具備關(guān)于水、規(guī)定的油、規(guī)定的有機(jī)溶劑等各種液體的查找表LUT0關(guān)于各液體，能夠通過(guò)實(shí)際測(cè)量氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T的關(guān)聯(lián)來(lái)生成查找表而實(shí)現(xiàn)。
[0118]并且，控制部52能夠使用通過(guò)實(shí)際測(cè)量而獲取的固有振動(dòng)周期T、和式(8)，來(lái)計(jì)算液體Lq的壓縮率K F?？刂撇?2也將計(jì)`算出的壓縮率κ F與氣體溶解量一起顯示于顯示部70。這樣，氣體溶解量測(cè)量裝置30測(cè)量氣體溶解量與壓縮率K F。
[0119]在本實(shí)施方式中，控制部52使用查找表LUT進(jìn)行了氣體溶解量測(cè)量，但也可以在流路34與泵室40中收容有液體Lq的狀態(tài)下，檢測(cè)在壓電元件38流動(dòng)的電流，并使用檢測(cè)出的電流與規(guī)定的函數(shù)來(lái)測(cè)量液體Lq的氣體溶解量。規(guī)定的函數(shù)例如可以是表示氣體溶解量與固有振動(dòng)周期T的關(guān)聯(lián)(例如圖4)的函數(shù)?？刂撇?2能夠根據(jù)該規(guī)定的函數(shù)與固有振動(dòng)周期Τ，計(jì)算氣體溶解量。
[0120]如以上說(shuō)明的那樣，第二實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置30與第一實(shí)施方式相同地,能夠利用容器20與泵室40之間的壓力振動(dòng)的共振來(lái)測(cè)量液體Lq中的氣體溶解量、以及液體Lq的壓縮率K F。因此，能夠在液體的狀態(tài)下直接進(jìn)行測(cè)量(無(wú)需根據(jù)氣相進(jìn)行測(cè)量)。
[0121]另外，如果在測(cè)量時(shí)能夠保持流路34與泵室40充滿測(cè)量對(duì)象的液體Lq的狀態(tài)，則能夠測(cè)量氣體溶解量與壓縮率K F。因此，能夠緩解與氣體溶解量以及壓縮率K F的測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境相關(guān)的限制。例如，在收容液體的工業(yè)用的箱中通常設(shè)有溫度計(jì)插入用的貫通孔、排水管拔出用的貫通孔。通過(guò)將氣體溶解量測(cè)量裝置30的流路34連接于這樣的貫通孔，能夠測(cè)量收容在箱內(nèi)的液體的氣體溶解量、壓縮率K F。作為一個(gè)例子，能夠?qū)怏w溶解量測(cè)量裝置30設(shè)置于液體處理裝置。通過(guò)將氣體溶解量測(cè)量裝置30設(shè)置于收容處理對(duì)象的水、或者處理后的水的箱中，能夠簡(jiǎn)單地測(cè)量水質(zhì)(氣體溶解量)。作為具體的液體處理裝置，可以列舉工業(yè)用凈水器。另外，作為液體處理裝置，并不限于工業(yè)用，也能夠應(yīng)用于家庭用的液體處理裝置(家庭用凈水器)。
[0122]另外，在本實(shí)施方式中，利用一個(gè)壓電元件38，進(jìn)行泵室40的加壓、以及泵室40的內(nèi)部壓力的測(cè)量，所以相比利用各個(gè)獨(dú)立的元件、裝置進(jìn)行的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化、小型化、低成本化。
[0123]并且，在第二實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置30中，在對(duì)壓電元件38施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout時(shí)，使開(kāi)關(guān)sw接通，從而電阻元件r的端子間的電位差成為0(實(shí)際上，因開(kāi)關(guān)sw的接通電阻而也會(huì)產(chǎn)生微小的電位差)，所以壓電元件38的端子間的電位差與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout的電壓幾乎一致，能夠使驅(qū)動(dòng)電流1ut無(wú)浪費(fèi)地流過(guò)壓電元件38。另外，在對(duì)壓電元件38施加了驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout后，使開(kāi)關(guān)sw斷開(kāi)，從而得到與電阻元件r的端子間的電位差對(duì)應(yīng)的信號(hào)Vi。因此，根據(jù)第二實(shí)施方式的氣體溶解量測(cè)量裝置30，能夠不基于電阻元件r的電阻值而減少壓電元件38的驅(qū)動(dòng)損耗，提高消耗電力效率，并且能夠通過(guò)增大電阻元件r的電阻值來(lái)提高檢測(cè)的S / N比。
[0124]C.變形例:
[0125]此外，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)以各種方式予以實(shí)施，例如也可以是如下變形。
[0126](Cl)變形例 1:
[0127]在上述各實(shí)施方式中，作為液體Lq的行為，設(shè)了測(cè)量液體Lq的壓力振動(dòng)的周期并獲取氣體溶解量，但并不限于此，也可以根據(jù)各種性質(zhì)來(lái)獲取氣體溶解量。例如,也可以不直接地獲取固有振動(dòng)周期，而是根據(jù)頻率獲取周期。另外，也可以測(cè)量壓力振動(dòng)的I / 4周期、I / 2周期的壓力變動(dòng)，并根據(jù)該測(cè)量結(jié)果推測(cè)之后的壓力振動(dòng)的波形，來(lái)獲取固有振動(dòng)周期T。另外，作為液體Lq的性質(zhì)，能夠采用在流路34流通的水的流量、流速、移動(dòng)性等與液體Lq相關(guān)的各種參數(shù)。通過(guò)基于這些參數(shù)來(lái)獲取固有振動(dòng)周期，能夠得到與上述各實(shí)施方式相同的效果。
[0128]另外，在上述各實(shí)施方式中，根據(jù)第三波的固有振動(dòng)周期T來(lái)測(cè)量氣體溶解量，但并不限于此，如第一波、第二波、……第十波……那樣，在能夠測(cè)量壓力振動(dòng)的范圍內(nèi)，能夠基于任意的波來(lái)測(cè)量周期?；蛘撸刂撇?2能夠測(cè)量第二波、第三波……的各固有振動(dòng)周期，并將其平均值或者連續(xù)的測(cè)量值之差比閾值小時(shí)的測(cè)量值設(shè)為固有振動(dòng)周期T。這樣，能夠減少噪聲的影響，并提高固有振動(dòng)周期T的測(cè)量精度。
[0129](C2)變形例 2:
[0130]氣體溶解量測(cè)量裝置30的方式并不限于圖1所示的方式，能夠采用各種方式。圖8是表示作為變形例2的氣體溶解量測(cè)量裝置的方式的說(shuō)明圖。如圖所示，流路34的前端呈尖銳的形狀，構(gòu)成刺入容器20來(lái)使用的方式。在收容有測(cè)量對(duì)象液體Lq的容器20中為了刺入流路34而與容器20的內(nèi)部連通而設(shè)有插入部22。插入部22由壁厚的橡膠部件構(gòu)成。拔出流路34后形成的插入部22的孔根據(jù)橡膠部件的彈力而被阻塞。
[0131]如圖所示，氣體溶解量測(cè)量裝置30具有顯示部70、和用于開(kāi)始測(cè)量的開(kāi)始按鈕、用于指示測(cè)量值的記錄 的操作按鈕等各種操作按鈕72。在顯示部70以用戶能夠視覺(jué)確認(rèn)的方式顯示測(cè)量出的氣體溶解量的值。通過(guò)將氣體溶解量測(cè)量裝置30設(shè)為這樣的方式，用戶能夠簡(jiǎn)單地測(cè)量收容在容器20的液體Lq的氣體溶解量以及壓縮率K F。另外，通過(guò)將流路34直接地浸到河流、海洋等的水中，能夠不將測(cè)量對(duì)象的液體Lq收容于容器等，來(lái)測(cè)量氣體溶解量。
[0132](C3)變形例 3:
[0133]在上述各實(shí)施方式中，壓電元件38使壓力振動(dòng)產(chǎn)生，并且測(cè)量泵室40的內(nèi)部壓力，但也可以分別使用獨(dú)立的壓電元件。換句話說(shuō)，氣體溶解量測(cè)量裝置30也可以分別具備作為壓力差產(chǎn)生部的壓電元件、和作為測(cè)量部的壓電元件。另外，在上述實(shí)施方式中，采用壓電元件作為壓力差產(chǎn)生部，但也可以更換壓電元件而使用磁致伸縮元件。由于磁致伸縮元件因變形所引起的位移大，所以能夠產(chǎn)生更大的壓力振動(dòng)。在上述實(shí)施方式中，采用壓電元件作為測(cè)量部，但也可以采用通常的水壓測(cè)量計(jì)。這樣也能夠得到與上述各實(shí)施方式相同的效果。
[0134](C4)變形例 4:
[0135]在上述各實(shí)施方式中，作為壓力變更部，采用了壓電元件38以及隔膜36，但并不限于此，能夠采用能夠使泵室40的壓力變更的各種結(jié)構(gòu)。例如，也可以通過(guò)從外部向泵室40注入液體，來(lái)變更泵室40的壓力。這樣也能夠得到與上述各實(shí)施方式相同的效果。
[0136](C5)變形例 5:
[0137]在上述第二實(shí)施方式中，在壓電元件38的端子與地線之間并聯(lián)連接電阻元件r與開(kāi)關(guān)sw，在開(kāi)關(guān)sw斷開(kāi)時(shí)，在壓電元件38流動(dòng)的電流在電阻元件r流動(dòng)，但也可以在壓電元件38的端子與地線之間串聯(lián)連接電阻元件r與開(kāi)關(guān)sw,在開(kāi)關(guān)sw接通時(shí),在壓電元件38流動(dòng)的電流在電阻元件r流動(dòng)。
[0138](C6)變形例 6:
[0139]在上述各實(shí)施方式中，對(duì)壓電元件38施加正脈沖的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout，使壓電元件38伸長(zhǎng)而使泵室40的內(nèi)部壓力上升，從而產(chǎn)生壓力振動(dòng)，但也可以對(duì)壓電元件38施加負(fù)脈沖的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout，使壓電元件38縮小而使泵室40的內(nèi)部壓力降低，從而產(chǎn)生壓力振動(dòng)。
[0140](C7)變形例 7:
[0141]在上述第二實(shí)施方式中，固有振動(dòng)周期T采用了從檢測(cè)出檢測(cè)信號(hào)DS的第二脈沖開(kāi)始到檢測(cè)出第三脈沖的時(shí)間，但并不限于此。也可以對(duì)應(yīng)于對(duì)壓電元件38施加正脈沖的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vout并經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后的壓力振動(dòng)的第一波的峰值點(diǎn)(極大點(diǎn))與第二波的峰值點(diǎn)(極大點(diǎn))之間的時(shí)間。這樣，也能夠得到與上述第二實(shí)施方式相同的效果。
[0142](C8)變形例 8:
[0143]在上述各實(shí)施方式中，壓電元件38以及驅(qū)動(dòng)電路50測(cè)量液體Lq的壓力振動(dòng)的周期(固有振動(dòng)周期T)，驅(qū)動(dòng)電路50 (控制部52)基于液體Lq的壓力振動(dòng)的周期，來(lái)獲取液體Lq中的氣體溶解量，但并不限于此。壓電元件38以及驅(qū)動(dòng)電路50也可以測(cè)量液體Lq的壓力振動(dòng)的周期以外的液體收容室內(nèi)的液體的行為,驅(qū)動(dòng)電路50 (控制部52)使用該測(cè)量結(jié)果來(lái)獲取液體Lq中的氣體溶解量。作為液體的壓力振動(dòng)的周期以外的液體的行為，能夠采用液體的流量、流速、移動(dòng)性等與液體相關(guān)的各種參數(shù)。
[0144]上述的實(shí)施方式以及變形例是一個(gè)例子，并不是只限定于這些。例如，也能夠適當(dāng)?shù)亟M合各實(shí)施方式以及各變形例。[0145]本發(fā)明包含實(shí)質(zhì)與實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法以及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)，或者目的以及效果相同的結(jié)構(gòu))。另外，本發(fā)明包含置換了實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)的部分的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包含起到與在實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者能夠?qū)崿F(xiàn)相同的目的的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包含在實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)上附加公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
[0146]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0147]10…測(cè)量系統(tǒng)；20…容器；22…插入部；30…氣體溶解量測(cè)量裝置；32…殼體；34…流路；36...隔膜；38…壓電兀件;40…泵室;50…驅(qū)動(dòng)電路；52…控制部；54…放大電路；56...比較部;60…壓力檢測(cè)部;62…電流檢測(cè)電路；64…積分電路；66…減法電路；70…顯示部；72…操作按鈕；80…壓力變化速度檢測(cè)部；82…電流檢測(cè)電路；84…帶通濾波器；DS...檢測(cè)信號(hào)；LUT…查找表。`
【權(quán)利要求】
1.一種氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于，其測(cè)量液體的氣體溶解量，所述氣體溶解量測(cè)量裝置具備: 流路，其具有流路阻力； 液體收容室，其與所述流路連通； 壓力變更部，其變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力； 測(cè)量部，其在所述流路與所述液體收容室中收容有所述液體的狀態(tài)下，測(cè)量所述壓力變更部動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的所述液體的壓力振動(dòng)的周期；以及獲取部，其基于所述周期來(lái)獲取所述氣體溶解量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述測(cè)量部使用所述液體的壓力振動(dòng)的壓力達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量所述周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述測(cè)量部使用所述液體的壓力振動(dòng)的壓力成為峰值的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量所述周期。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述測(cè)量部使用所述液體的 壓力振動(dòng)的壓力成為最大值的時(shí)間間隔，來(lái)測(cè)量所述周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力， 所述測(cè)量部具有檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路， 所述測(cè)量部使用通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量所述周期。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力， 所述測(cè)量部具有檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路， 所述測(cè)量部使用通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量所述周期， 所述電流檢測(cè)電路具備電阻元件， 所述電流檢測(cè)電路根據(jù)所述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力， 所述測(cè)量部具有檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路， 所述測(cè)量部使用通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量所述周期， 所述電流檢測(cè)電路具備電阻元件， 所述電流檢測(cè)電路根據(jù)所述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流， 所述電流檢測(cè)電路還具備與所述電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路， 在所述開(kāi)關(guān)電路接通的情況下，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)因開(kāi)關(guān)電路的接通電阻而產(chǎn)生的電位差， 在所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)的情況下，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)所述電阻元件的端子間的電位差。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力， 所述測(cè)量部具有檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路， 所述測(cè)量部使用通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量所述周期， 所述電流檢測(cè)電路具備電阻元件， 所述電流檢測(cè)電路根據(jù)所述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流， 所述電流檢測(cè)電路還具備與所述電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路， 在所述開(kāi)關(guān)電路接通的情況下，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)因開(kāi)關(guān)電路的接通電阻而產(chǎn)生的電位差， 在所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)的情況下，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)所述電阻元件的端子間的電位差， 在所述壓電元件驅(qū)動(dòng)的情況下，將所述開(kāi)關(guān)電路設(shè)為接通狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力， 所述測(cè)量部具有檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路， 所述測(cè)量部使用通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量所述周期， 所述電流檢測(cè)電路具備電阻元件， 所述電流檢測(cè)電路根據(jù)所述電阻元件的端子間的電位差來(lái)檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流， 所述電流檢測(cè)電路還具備與所述電阻元件并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)電路， 在所述開(kāi)關(guān)電路接通的情況下，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)因開(kāi)關(guān)電路的接通電阻而產(chǎn)生的電位差， 在所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)的情況下，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)所述電阻元件的端子間的電位差， 在檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的情況下，將所述開(kāi)關(guān)電路設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述壓力變更部具備壓電元件，該壓力變更部使用所述壓電元件來(lái)變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力， 并且還具備:控制部，該控制部輸出驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)；以及 放大電路，其放大所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，并輸出給所述壓電元件，所述測(cè)量部具有檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)電路， 所述測(cè)量部使用通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流來(lái)測(cè)量所述周期， 所述測(cè)量部還具備:積分電路，其對(duì)通過(guò)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流進(jìn)行積分；以及 減法電路，其輸出所述積分電路的輸出與所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的差量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述液體被收容于容器， 所述液體收容室與所述流路的一端連通， 所述流路的另一端與所述容器連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于， 所述液體收容室與所述流路的一端連通， 所述流路的另一端能夠裝卸地與所述容器連接。
14.一種液體處理裝置，其特征在于， 使用了權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測(cè)量裝置。
15.一種氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于，其測(cè)量液體的氣體溶解量，所述氣體溶解量測(cè)量裝置具備: 流路，其具有流路阻力； 液體收容室，其與所述流路連通； 壓電元件；以及 驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)壓電元件施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 所述驅(qū)動(dòng)電路在所述流路與所述液體收容室中收容有所述液體的狀態(tài)下檢測(cè)在所述壓電元件流動(dòng)的電流，并使用檢測(cè)出的所述電流和查找表或者規(guī)定的函數(shù)來(lái)測(cè)量所述氣體溶解量。
16.一種氣體溶解量測(cè)量裝置，其特征在于，其測(cè)量液體的氣體溶解量，所述氣體溶解量測(cè)量裝置具備: 流路，其具有流路阻力； 液體收容室，其與所述流路連通； 壓力變更部，其變更所述液體收容室的內(nèi)部壓力； 測(cè)量部，其在所述流路與所述液體收容室中收容有所述液體的狀態(tài)下，測(cè)量所述壓力變更部動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的壓力振動(dòng)的多個(gè)波的壓力值和時(shí)間；以及 獲取部，其使用所述測(cè)量部測(cè)量出的測(cè)量結(jié)果來(lái)獲取所述周期，并獲取所述氣體溶解量。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK103776968SQ201310491959
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】大島敦, 平林篤哉 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社