特開 2024-10961 液体測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024010961

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】液体測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01P 5/18 20060101AFI20240118BHJP

【ＦＩ】

G01P5/18 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022112589

(22)【出願日】2022-07-13

(71)【出願人】

【識別番号】000225359

【氏名又は名称】内山工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002686

【氏名又は名称】協明国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】牧野 耕治

(57)【要約】

【課題】外乱を抑制して測定精度を向上させ、且つ、装置全体の小型化を図れる液体測定装置を提供する。
【解決手段】光透過性を有する透光部１１０を備えた流路部材に沿って配置された光センサ１２が、前記流路部材内を流れる液体による光の反射の変化を検出することで、前記液体の特性を測定する液体測定装置１０であって、前記光センサは、前記透光部に向けて光を照射する発光部１２１と前記透光部からの反射光を受光する受光部１２２とを備え、前記光センサに対して前記透光部を挟んで対向する側に、前記発光部が照射する光の反射を抑える低反射材１４が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光透過性を有する透光部を備えた流路部材に沿って配置された光センサが、前記流路部材内を流れる液体による光の反射の変化を検出することで、前記液体の特性を測定する液体測定装置であって、
前記光センサは、前記透光部に向けて光を照射する発光部と前記透光部からの反射光を受光する受光部とを備え、
前記光センサに対して前記透光部を挟んで対向する側に、前記発光部が照射する光の反射を抑える低反射材が設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記流路部材は、前記液体が流動可能な中空管であるとともに前記中空管が前記透光部を構成し、
前記流路部材を支持する支持部材と、
前記光センサが取り付けられた光センサ取付部とを備え、
前記低反射材は、前記流路部材を挟んで前記光センサに対向する位置に設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項3】

請求項１において、
前記流路部材は、前記液体が流動可能な中空管であるとともに前記中空管が前記透光部を構成し、
前記流路部材を支持する支持部材と、
前記光センサが取り付けられた光センサ取付部とを備え、
前記低反射材は、前記流路部材における前記光センサとは反対側の面に設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項4】

請求項１において、
前記流路部材は、前記液体が流動可能な貫通孔を備えた樹脂成形体であるとともに、前記樹脂成形体が前記透光部を構成し、
前記樹脂成形体の一方面側には、前記低反射材が設けられており、
前記樹脂成形体の他方面側には、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部が設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記流路部材は、前記液体が流動可能な凹状の溝部を備えた樹脂成形体であるとともに、前記樹脂成形体が前記透光部を構成し、
前記樹脂成形体の一方面側には、前記溝部の開口部を覆い前記低反射材を備えた覆い部が設けられており、
前記樹脂成形体の他方面側には、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部が設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項6】

請求項１において、
前記流路部材は、前記液体が流動可能な凹状の溝部を備えた樹脂成形体であるとともに、前記樹脂成形体が前記低反射材を構成し、
前記樹脂成形体の一方面側には、前記溝部の開口部を覆い前記透光部を備えた覆い部が設けられており、
前記覆い部側には、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部が設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記発光部が照射した光を反射する反射材がさらに設けられ、
前記反射材は、前記光センサにおける前記低反射材に対向する面の略垂直方向に沿って反射面が設けられていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項8】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記流路部材を前記光センサに対して位置決めする位置決め手段を備えていることを特徴とする液体測定装置。

【請求項9】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記低反射材は、前記発光部が照射する光の波長に対して５％以下の反射率の材質からなることを特徴とする液体測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路部材内を流れる液体による光の反射の変化を検出することで、液体の特性を測定する液体測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、発光素子が流路部材に向けて光を照射して反射した光（反射光）を受光素子が受光して反射光の変化を検出することによって、流路部材内を流れる液体の特性を測定する液体測定装置が知られている。このような液体測定装置では、受光素子が流路部材内を流れる液体からの反射光以外の光を受光してしまうと、それが外乱となって測定精度が低下する懸念がある。そこで下記特許文献１，２では、発光素子及び受光素子をカバーで覆うことによって、外乱となる外部からの光の受光を抑制して測定精度を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６４５３３６２号公報

【特許文献2】特許第６４２６１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記のような液体測定装置の場合、流路部材を挟んで発光素子と対向する側に光を反射する部材があると、発光素子が照射した光が複雑な反射光となるため、ノイズが増加し、測定精度に悪影響となる。またこのような複雑な反射光の影響を低減するには、外光を防ぐカバーを流路部材から離して設置する必要があり、装置全体をコンパクトにすることが難しい。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、外乱を抑制して測定精度を向上させ、且つ、装置全体の小型化を図れる液体測定装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の液体測定装置は、光透過性を有する透光部を備えた流路部材に沿って配置された光センサが、前記流路部材内を流れる液体による光の反射の変化を検出することで、前記液体の特性を測定する液体測定装置であって、前記光センサは、前記透光部に向けて光を照射する発光部と前記透光部からの反射光を受光する受光部とを備え、前記光センサに対して前記透光部を挟んで対向する側に、前記発光部が照射する光の反射を抑える低反射材が設けられていることを特徴とする。

【0007】

上記液体測定装置において、前記流路部材は、前記液体が流動可能な中空管であるとともに前記中空管が前記透光部を構成し、前記流路部材を支持する支持部材と、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部とを備え、前記低反射材は、前記流路部材を挟んで前記光センサに対向する位置に設けられてもよい。

【0008】

また、上記液体測定装置において、前記流路部材は、前記液体が流動可能な中空管であるとともに前記中空管が前記透光部を構成し、前記流路部材を支持する支持部材と、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部とを備え、前記低反射材は、前記流路部材における前記光センサとは反対側の面に設けられてもよい。

【0009】

また、上記液体測定装置において、前記流路部材は、前記液体が流動可能な貫通孔を備えた樹脂成形体であるとともに、前記樹脂成形体が前記透光部を構成し、前記樹脂成形体の一方面側には、前記低反射材が設けられており、前記樹脂成形体の他方面側には、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部が設けられてもよい。

【0010】

また、上記液体測定装置において、前記流路部材は、前記液体が流動可能な凹状の溝部を備えた樹脂成形体であるとともに、前記樹脂成形体が前記透光部を構成し、前記樹脂成形体の一方面側には、前記溝部の開口部を覆い前記低反射材を備えた覆い部が設けられており、前記樹脂成形体の他方面側には、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部が設けられてもよい。

【0011】

また、上記液体測定装置において、前記流路部材は、前記液体が流動可能な凹状の溝部を備えた樹脂成形体であるとともに、前記樹脂成形体が前記低反射材を構成し、前記樹脂成形体の一方面側には、前記溝部の開口部を覆い前記透光部を備えた覆い部が設けられており、前記覆い部側には、前記光センサが取り付けられた光センサ取付部が設けられてもよい。

【0012】

さらに、上記液体測定装置において、前記発光部が照射した光を反射する反射材がさらに設けられ、前記反射材は、前記光センサにおける前記低反射材に対向する面の略垂直方向に沿って反射面が設けられてもよい。

【0013】

そして、上記液体測定装置において、前記流路部材を前記光センサに対して位置決めする位置決め手段を備えてもよい。

【0014】

そして、上記液体測定装置において、前記低反射材は、前記発光部が照射する光の波長に対して５％以下の反射率の材質からなってもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明の液体測定装置は上述した構成とされるため、外乱を抑制して測定精度を向上させ、且つ、装置全体の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）は第１実施形態における液体測定装置の模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ’線矢視断面図である。

【図2】同液体測定装置が用いられる分析装置を示すブロック図である。

【図3】（ａ）は支持部材を台座部材に固定する前の状態を示す模式的斜視図、（ｂ）は支持部材を台座部材に固定した状態を示す模式的斜視図である。

【図4】（ａ）は同液体測定装置による液体の特性を測定する方法の説明図、（ｂ）は同液体測定装置による測定結果を示す図、（ｃ）は比較例の液体測定装置による測定結果を示す図である。

【図5】（ａ）は第１実施形態に反射材を設けた変形例を説明するための模式的縦断面図、（ｂ）は同液体測定装置による測定結果を示す図、（ｃ）は比較例の液体測定装置による測定結果を示す図である。

【図6】（ａ）～（ｄ）は、第１実施形態の変形例を示す模式的縦断面図である。

【図7】第２実施形態における液体測定装置を示す図であり、（ａ）は覆い部を樹脂成形体に固定する前の状態を示す模式的斜視図、（ｂ）は覆い部を樹脂成形体に固定した状態を示す模式的斜視図である。（ｃ）は第２実施形態における液体測定装置の模式的縦断面図である。

【図8】（ａ）（ｂ）は第２実施形態の変形例を示す模式的縦断面図、（ｃ）は第３実施形態における液体測定装置を示す模式的縦断面図、（ｄ）～（ｆ）は同液体測定装置の変形例を示す模式的縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。また、図１（ｂ）等に示す模式的縦断面図において、紙面上の上側を上下方向の上側、紙面上の下側を上下方向の下側、紙面上の左右方向を幅方向として説明する。

【0018】

＜第１実施形態＞
本実施形態に係る液体測定装置１０は、光透過性を有する透光部１１０を備えた流路部材に沿って配置された光センサ１２が、流路部材内を流れる液体による光の反射の変化を検出することで、液体の特性を測定する。光センサ１２は、透光部１１０に向けて光を照射する発光部１２１と透光部１１０からの反射光を受光する受光部１２２とを備える。光センサ１２に対して透光部１１０を挟んで対向する側に、発光部１２１が照射する光の反射を抑える低反射材１４が設けられている。
以下、詳しく説明する。

【0019】

図１～図４を参照しながら、第１実施形態に係る液体測定装置１０について説明する。
ここに示す液体測定装置１０は、流路部材を流れる液体を分析する分析装置１に用いられる。図２に示すように、分析装置１は、液体測定装置１０と端末装置Ａを備える。液体測定装置１０は、流路部材である中空管１１と、中空管１１を支持する支持部材１５と、光センサ１２が取り付けられた光センサ取付部を有する台座部材１６と、低反射材１４が設けられた板状の覆い部１７とを備える。この分析装置１は、毛細管現象の作用によって中空管１１内を流れる液体の移動距離及び移動時間に基づいて回帰分析し、液体の流動速度や粘性等の特性を導くように構成されている。よって、ここに示す中空管１１は、光センサ１２の発光色に対する光透過性を有する透明材料で構成されるとともに、毛細管現象を発生させるような小さな断面積の中空細長状に形成されている。光センサ１２は、中空管１１の長手方向に沿って複数配されている。複数の光センサ１２は、発光部１２１及び受光部１２２を有し、基板１３上に間隔をあけて取り付けられ、発光部１２１から中空管１１の流路に対して光を照射し、受光部１２２で受光する光の強度の変化によって液体の到達を検出する。端末装置Ａは、回路部２と、演算部３と、表示部４とを少なくとも備える。回路部２は、光センサ１２を駆動させるとともに光センサ１２内で検出された信号を演算部３に伝達するため、送受信回路、増幅回路、駆動回路等を備えている。回路部２では、光センサ１２から出力されるアナログ信号を増幅し、デジタル信号に変換して演算部３にデジタル信号を送信する機能部としての役割を担っている。演算部３は、回路部２から送信される情報に基づき、試験の粘性を分析するソフトウェアがインストールされたコンピュータによって構成されている。演算部３は、液体の流動速度や粘性等を算出するために例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアを備えており、液体の流動速度や粘性等を算出するためのプログラムが記憶され実行できるように構成されている。表示部４は、演算部３での算出結果や光センサ１２の駆動状態等を表示するため、液晶ディスプレイ等で構成されている。

【0020】

次に、液体測定装置１０が備える各部材について説明する。図１及び図３に示すように、流路部材は、液体が流動可能な流路を有する中空管１１であるとともに中空管１１が透光部１１０を構成する。また、液体測定装置１０は、中空管１１を支持する支持部材１５と、光センサ１２が取り付けられた光センサ取付部とを備える。そして、低反射材１４は、中空管１１を挟んで光センサ１２に対向する位置に設けられている。また、液体測定装置１０は、光センサ１２が取り付けられた光センサ取付部を有する台座部材１６と、低反射材１４が設けられた板状の覆い部１７とを備える。

【0021】

図１及び図３に示す流路部材は、液体が流動可能な流路を有する中空管１１であるとともに中空管１１が透光部１１０を構成する。中空管１１は、全体が透明材料から構成されることで透光部１１０を構成しており、本実施形態では透明なガラスによって中空管１１が形成されている。中空管１１を構成する透明材料としては、ガラスの他に透明な合成樹脂等が挙げられる。図１（ｂ）に示すように、中空管１１は、開口断面形状が真円状に形成されている。中空管１１の開口断面積は、後述する開口凹部１５１に注入された液体が、毛細管現象による力の作用によって内部に浸入する大きさに形成されている。これにより、液体を円滑に中空管１１に浸入させることができる。そして、中空管１１をガラス管とすれば、毛細管現象を発生させるような小さな断面積の流路を製作し易い。中空管１１の長手方向の他方側の端部１１ｂには、弾性体製のチューブ１８が着脱自在に接続されている。このチューブ１８によって、中空管１１内の液体が外部に漏れ出ることが抑制される。なお、本実施形態では、中空管１１の長手方向の他方側が、液体の流れ方向の下流側となる。

【0022】

支持部材１５は、流路部材である中空管１１を支持する略長方形の長尺な平板体で樹脂材等からなり、図３（ａ）（ｂ）に示すように台座部材１６に着脱自在に設けられている。図３（ａ）に示すように、支持部材１５は、開口凹部１５１と、第１支持部１５２と、長孔１５３と、第２支持部１５４とを有する。支持部材１５の略中央部位には、長手方向に沿って中空管１１の長さに応じて形成される長孔１５３が設けられている。支持部材１５は、長孔１５３の長手方向の一方側に第１支持部１５２が隣接して形成され、長孔１５３の長手方向の他方側に第２支持部１５４が隣接して形成されている。支持部材１５は、開口凹部１５１と、第１支持部１５２と、長孔１５３と、第２支持部１５４とが支持部材１５の長手方向に沿って連通している。

【0023】

開口凹部１５１は、支持部材１５の長手方向の一方側の端部１５ａ近傍に設けられた、平面視において円形状の上部が開口した窪みである。開口凹部１５１の底部１５１ａは、平坦面に形成されており、中空管１１の長手方向の一方側の端部１１ａが底部１５１ａ上に配されている。

【0024】

第１支持部１５２は、開口凹部１５１よりも支持部材１５における長手方向の他方側に位置して開口凹部１５１に隣接するとともに、開口凹部１５１及び長孔１５３に連通して形成されている。第１支持部１５２は、中空管１１の長手方向の一方側の端部１１ａ側を挟持可能な形状に形成されており、第２支持部１５４と協働して流路部材である中空管１１を支持可能に構成されている。

【0025】

長孔１５３は、支持部材１５の長手方向に沿って延びて形成されるとともに上下方向に貫通した凹部である。長孔１５３は、第１支持部１５２よりも支持部材１５における長手方向の他方側に位置して第１支持部１５２に隣接して設けられているとともに第１支持部１５２に連通して形成されている。長孔１５３内には、長手方向の両端部１１ａ，１１ｂが第１支持部１５２及び第２支持部１５４に支持された状態の中空管１１が収容されている。長孔１５３は、後述する台座部材１６に設けられた中空管１１を光センサ１２に対して位置決めする位置決め手段の一つである一対の突条部１６２，１６２が、中空管１１に対して間隔をあけた状態で収容される大きさに形成されている（図１（ｂ）、図３（ｂ）参照）。

【0026】

第２支持部１５４は、長孔１５３よりも支持部材１５における長手方向の他方側に位置して長孔１５３に隣接して設けられているとともに長孔１５３に連通して形成されている。第２支持部１５４は、中空管１１の長手方向の他方側の端部１１ｂ側を挟持可能な形状に構成されており、第１支持部１５２と協働して中空管１１を支持可能に構成されている。これにより、中空管１１は、第１支持部１５２と第２支持部１５４との間を架け渡すように支持される（図３（ａ）（ｂ）参照）。また、中空管１１は、第１支持部１５２と第２支持部１５４との間の部位が長孔１５３内に収容されて支持部材１５の他の部位に当接しない構成、つまり中空で支持される構成となっている（図１（ｂ）参照）。そのため、中空管１１がガラス製のような破損しやすい材質であっても、支持部材１５に衝撃が加わった際に中空管１１が破損しにくくなっている。さらに、中空管１１は、支持部材１５が台座部材１６に固定された状態において、台座部材１６の一対の突条部１６２，１６２等の台座部材１６の部位に当接しない構成となっている（図１（ｂ）参照）。そのため、台座部材１６に衝撃が加わった際に中空管１１が破損しにくい構成になっている。

【0027】

図１（ａ）及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、支持部材１５の長手方向の他方側の端部１５ｂには、二股に分かれた一対の把持部１５５，１５５が設けられている。図１（ａ）及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、把持部１５５は、略角柱状の棒体である。図１（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、支持部材１５が台座部材１６に取り付けられた際には、把持部１５５の他方側の端部１５５ａが後述する台座部材１６の凹部１６１の開放端１６１ｂから突出する長さの寸法で、把持部１５５は構成されている。

【0028】

図３（ａ）に示すように、台座部材１６は、略長方形の板体で樹脂材等からなり、上面１６ａに方形状の窪みの凹部１６１が形成されている。凹部１６１は、その内部に支持部材１５を収容するために、上部に開放された開口１６１ａと長手方向の他方側の端部が開放された開放端１６１ｂが構成されている。凹部１６１は、幅方向の寸法が支持部材１５の幅寸法と略同一であり、長手方向の寸法が支持部材１５の長手方向の寸法よりも小さく形成されている。凹部１６１は、その底部１６１ｃに支持部材１５の位置決め手段である一対の突条部１６２，１６２が設けられている。突条部１６２は、凹部１６１の長手方向に沿って延びて形成され、上部の開口１６１ａに向けて起立した形状となっている。

【0029】

図１（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、台座部材１６の底部１６１ｃにおける一対の突条部１６２，１６２間には、基板１３に取り付けられた複数の光センサ１２が配されている。本実施形態では、基板１３を介して光センサ１２が台座部材１６に取り付けられており、この台座部材１６は光センサ１２が取り付けられる光センサ取付部としての役割を有する。複数の光センサ１２は、突条部１６２の長手方向に沿って互いに間隔をあけて配されており、中空管１１を支持する支持部材１５が台座部材１６に取り付けられた際に、中空管１１の長手方向に沿い、かつ中空管１１と上下方向に重なるようになっている。なお、本実施形態の光センサ１２の発光部１２１は、約９４０ｎｍの波長の赤外線を照射するものであるが、光の波長はこの波長に限定されることはなく、また、赤外線に限定されることはなく、光センサ１２の受光部１２２が検出できる範囲であれば、可視光線や紫外線であってもよい。

【0030】

図１（ｂ）に示すように、低反射材１４は、板状の金属製の覆い部１７の下面１７ａに設けられて、中空管１１を挟んで光センサ１２に対向する位置に設けられている。覆い部１７の材質は特に限定されることはないが、金属、樹脂材料等で遮光性がある材質がよく、より望ましくは遮光性に加え電磁波を遮断できる材質が望ましい。そのような材質としては、例えば、金属や金属層が設けられた樹脂成形体が挙げられる。図３（ａ）（ｂ）に示すように、低反射材１４は、覆い部１７の略中央に長手方向に沿って伸びた形状となっている。また、低反射材１４は、図１（ｂ）に示すように幅方向の寸法が、中空管１１の流路の径よりも大きい寸法となっている。低反射材１４は、発光部１２１が照射する光の波長に対して５％以下の反射率の材質からなる。本実施形態では、低反射材１４は、微細な気泡を多数有する多孔質体の発泡ポリウレタンが用いられている。また、図１（ｂ）に示すように、覆い部１７が台座部材１６上に配されると、低反射材１４は、その一部が突条部１６２，１６２との間に入り込むように構成されている。これにより、低反射材１４と中空管１１との間の距離が近づくので、外乱がより抑制されて光センサ１２の液体の特性を測定する精度が向上する。また、低反射材１４は、その一部が突条部１６２，１６２との間に入り込むように構成されているので、外部からの外部光は突条部１６２，１６２との間に入り込むことが抑制されるので、外部光による外乱が抑制される。

【0031】

本実施形態で低反射材１４として用いられる発泡ポリウレタンは、光センサ１２が照射した光を、配合されたカーボンブラックが吸収することに加え、微細な気泡を多数有する構造のため、光が微細な気泡の中に入り込み光の反射を抑制する。発泡ポリウレタンの他に低反射材１４としては、黒アルマイト加工したアルミ材、黒色（クロム、ニッケル）メッキ、無反射植毛布、カーボンブラック入りの塗料等が挙げられる。低反射材１４としては、前述のもの以外にも種々のものが採用され、光センサ１２の発光部１２１が照射する光の波長に対して５％以下の反射率の材質からなるものが望ましく、２％以下の反射率の材質からなるものがより望ましい。低反射材１４の反射率が５％以下であれば、反射する反射光の量が低減され、ノイズが減少することにより精度よく光センサ１２が液体の流動を検出できる。また、低反射材１４の反射率が２％以下であれば、光センサ１２まで到達する反射光の量がより低減され、より精度よく液体の流動を検出できる。

【0032】

台座部材１６に支持部材１５と覆い部１７とを取り付ける際には、まず、図３（ａ）に示すように、中空管１１を支持する支持部材１５の長孔１５３を台座部材１６の一対の突条部１６２，１６２に合わせ、そして、上方から凹部１６１内に支持部材１５を収容する。図３（ｂ）に示すように支持部材１５が台座部材１６に取り付けられたら、低反射材１４が設けられた面が下方を向くようにして覆い部１７が台座部材１６の上面１６ａ上に配されることで、液体測定装置１０が構成される。

【0033】

図１（ｂ）に示すように、本実施形態では、台座部材１６の凹部１６１の幅方向の寸法は、支持部材１５の幅寸法と略同一である。そのため、支持部材１５が凹部１６１内に収容されると、支持部材１５の両側面１５ｃ，１５ｃが凹部１６１の側壁面１６１ｄ，１６１ｄに当接し、支持部材１５は幅方向に位置ずれをしにくくなる。また、図３（ｂ）に示すように、凹部１６１に設けられた一対の突条部１６２，１６２は、その長手方向の寸法が支持部材１５の長孔１５３の長手方向の寸法と略同一である。そのため、長孔１５３内に一対の突条部１６２，１６２が収容された状態で支持部材１５が凹部１６１内に収容されると、支持部材１５は長手方向に位置ずれしにくくなる。つまり、本実施形態では、台座部材１６の凹部１６１と、一対の突条部１６２，１６２とが協同して、支持部材１５に支持された中空管１１を光センサ１２に対して位置決めする位置決め手段として機能する。これにより、中空管１１を光センサ１２に対して正確に位置決めすることができるので、精度よく液体の流動速度等の特性を測定することができる。

【0034】

図１（ｂ）に示すように、支持部材１５の上下寸法は、台座部材１６の凹部１６１の深さ寸法よりも若干小さい寸法で形成されている。これにより、加工時等に支持部材１５の上下寸法に多少の誤差が生じても、支持部材１５の上下寸法が台座部材１６の凹部１６１の深さ寸法と略同一に構成されているものと比べて、支持部材１５が台座部材１６の上面１６ａから突出する可能性が小さくなる。よって、支持部材１５が台座部材１６の上面１６ａから突出する可能性が小さいので、覆い部１７が安定して台座部材１６の上面１６ａに当接して配される。

【0035】

中空管１１に接続されたチューブ１８の下流の端部が開放されている状態で支持部材１５の開口凹部１５１に測定対象の液体が注入されると、液体が中空管１１の長手方向の一方側の端部１１ａにある流路の開口から中空管１１内に侵入する。そして、毛細管現象によって液体が中空管１１の長手方向の一方側から他方側に流れる。分析装置１は、光センサ１２の発光部１２１から照射した光の反射を受光部１２２で受光することによって、流動速度等の液体の特性を測定することができる。

【0036】

液体測定装置１０は、分析装置１による液体の測定後、測定対象の液体によって汚染された中空管１１及び支持部材１５を取り替えることによって、再使用できるようになる。つまり、流路部材である中空管１１及び支持部材１５をディスポーザブルな部材にできる。また、図１（ａ）に示すように、液体測定装置１０は、支持部材１５の把持部１５５，１５５の端部１５５ａ，１５５ａが台座部材１６の凹部１６１の開放端１６１ｂから突出しているので、把持部１５５，１５５を持ちやすくなっている。この把持部１５５，１５５を持って支持部材１５を持ちあげることで、支持部材１５を台座部材１６から容易に取り外すことができる。

【0037】

次に、図１、図３及び図４（ａ）に示す第１実施形態に係る液体測定装置１０と、比較例１との比較について、図４（ｂ）（ｃ）に示すグラフを参照しながら説明する。この測定では、測定対象の液体として蒸留水を使用した。比較例１では、覆い部１７に低反射材１４が設けられていないものを使用し、その他の構成は、第１実施形態と同様である。図４（ｂ）が本実施形態を用いた測定結果のグラフであり、図４（ｃ）が比較例１を用いた測定結果のグラフである。図４（ｂ）（ｃ）に示すグラフでは、縦軸が電圧（Ｖ）、横軸が時間（ｍｓｅｃ）を示す。なお、図４（ａ）は、本実施形態の概略的模式縦断面図であり、説明のために光センサ１２の発光部１２１及び受光部１２２を中空管１１の長手方向に沿って並んだ状態を示しているが、これに限定されることはない。また、図４（ａ）の紙面上において、左側を中空管１１の長手方向の一方側、右側を中空管１１の長手方向の他方側として説明する。

【0038】

図４（ａ）を参照しながら、本実施形態の液体測定装置１０（分析装置１）が中空管１１内を流れる液体の流動速度を測定する仕組みについて説明する。なお、図４（ａ）に示す３つの光センサ１２は、紙面上の左側から順番に１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと符号を付す。図４（ａ）に示すように、本実施形態の液体測定装置１０は、光センサ１２と流路部材である中空管１１の透光部１１０を挟んで対向する側に発光部１２１が照射する光の反射を抑制する低反射材１４が設けられている。図４（ａ）では、中空管１１は長手方向の一方側から下流である長手方向の他方側に向けて液体が流れる。光センサ１２の発光部１２１から照射した光の反射は、中空管１１内の物質が気体から液体に代わるとき、すなわち、液体の流動先端面Ｗが光センサ１２の上方を通過する瞬間に、中空管１１内の気体と液体の屈折率の差や、光散乱によって変化する。この光の反射の変化は、光センサ１２の受光部１２２で検出され、電圧の変化として出力される。光センサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからそれぞれ出力された電圧の変化は、一つの電圧信号にまとめられ、図４（ｂ）（ｃ）に示すような液体の流動時間と電圧の変化のデータとされる。そして、光センサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのそれぞれの電圧の変化のピークとなる時間、すなわち、液体がそれぞれの光センサ１２の上方を通過する時間と、液体の移動した距離から液体の流動速度を算出することができる。光センサ１２が照射した光の一部は中空管１１に向かい、さらにその一部は中空管１１や中空管１１内の物質で反射されずに通過して低反射材１４に到達する。中空管１１に向かわないその他の光は中空管１１を通過せずに低反射材１４に直接到達する。低反射材１４は、発光部１２１が照射した光の反射を抑制するので、低反射材１４に到達した光が複雑な反射光となって受光部１２２に到達することが抑制される。

【0039】

図４（ｂ）のグラフに示すように、本実施形態では、ノイズが少なく、液体の流動先端面Ｗの通過に起因する電圧の出力変化が顕著に現れている。一方、図４（ｃ）のグラフでは、ノイズが発生し、電圧が上下に乱高下して電圧の出力変化のピークが判別しにくくなっている。比較例１では、覆い部１７に低反射材１４が設けられていない。発光部１２１が照射した光が覆い部１７に到達することで、覆い部１７が光を反射する。そして、覆い部１７が反射した光は複雑な反射光となって受光部１２２に到達する。そのため、図４（ｃ）では、覆い部１７からの反射光がノイズとしてグラフに表れている。

【0040】

このように、液体測定装置１０は、光センサ１２と中空管１１の透光部１１０を挟んで対向する側に低反射材１４が設けられていることで、外乱が抑制されてノイズが減ることにより、液体の流動先端面Ｗの通過に起因する出力変化のピークを確実に検出することができ、液体の流動速度等の特性を精度よく測定することができる。また、光センサ１２と中空管１１の透光部１１０を挟んで対向する側に発光部１２１が照射する光の反射を抑制する低反射材１４が設けられているので、光センサ１２と低反射材１４との間を近接して配置することができ、液体測定装置１０全体の小型化（スリム化）を図ることができる。また、低反射材１４が配されておらずまた、覆い部１７が設けられておらず凹部１６１の開口１６１ａが開放されているようなものは、覆い部１７が設けられていないので覆い部１７からの反射光はないが、外部からの光が外乱となって測定結果の精度が低下する。そのようなものと比べて、本実施形態では、光センサ１２に対して中空管１１の透光部１１０を挟んで対向する側に、低反射材１４が設けられているので、中空管１１を流れる液体の流動速度等の特性を精度良く測定できる。また、本実施形態では、測定対象の液体として蒸留水を用いたが、種々の液体が測定対象として採用される。測定対象の液体の成分、組成によっては、反射光が弱まったり、複雑な反射光となって、液体の流動に伴う電圧の出力変化のピークが判別しにくい場合がある。そのような場合であっても、本実施形態の液体測定装置１０を用いることで検出精度が向上する。また、液体測定装置１０は、流路が小さいために出力される電圧変化が小さい場合や、照射光の一部を流路部材が吸収し、出力される電圧変化が小さい場合であっても、精度よく検出することができる。

【0041】

＜第１実施形態に反射材を設けた変形例＞
次に、第１実施形態の液体測定装置１０に、発光部１２１が照射した光を反射する反射材１９が設けられた変形例である液体測定装置１０Ａについて、図５（ａ）を参照しながら説明する。この変形例では、台座部材１６の一対の突条部１６２，１６２の幅方向の内側の面１６２ａ，１６２ａにそれぞれ反射材１９，１９が設けられている。一対の反射材１９，１９は、互いに反射面１９０，１９０が対向するように配されている。反射材１９は、光センサ１２における低反射材１４に対向する面１２０の略垂直方向に沿って反射面１９０が設けられている。これにより、反射材１９が光センサ１２の発光部１２１からの光を反射することにより、受光部１２２の感度が向上する。

【0042】

本実施形態では、反射材１９として鏡面メッキが用いられているが、これに限定されることはなく、金属箔や金属面、鏡等、発光部１２１が照射した光を反射する種々のものが用いられる。本実施形態では、低反射材１４は、その一部が反射材１９，１９間に位置するように構成されており、その他の構成は第１実施形態のものと略同様である。

【0043】

次に、液体測定装置１０Ａと、比較例２との比較について、図５（ｂ）（ｃ）に示すグラフを参照しながら説明する。この実験では、図４（ｂ）（ｃ）と同様に測定対象の液体として蒸留水を使用した。比較例２では、覆い部１７に低反射材１４が設けられていないものを使用し、その他の構成は図４（ａ）のものと同様であり、突条部１６２，１６２にも同様に反射材１９，１９が設けられている。図５（ｂ）が本実施形態を用いた測定結果のグラフであり、図５（ｃ）が比較例２を用いた測定結果のグラフである。

【0044】

図５（ｂ）（ｃ）のグラフに示すように、本実施形態及び比較例２では、どちらも液体の流動に伴う電圧の出力変化が顕著に表れたグラフとなっている。しかしながら、本実施形態の液体測定装置１０Ａを用いた図５（ｂ）のグラフの方が、比較例２を用いた図５（ｃ）のグラフよりもノイズが小さく、また電圧のピークがより高く表れている。このように、反射材１９を液体測定装置１０Ａが備えることで、反射材１９が光センサ１２の発光部１２１からの光を反射することにより、中空管１１に到達する光量を増加させることができ、その結果、液体の流動に伴う光の変化量が増加し、受光部１２２に到達する光量の変化も増大する。そして、低反射材１４をさらに備えることで、低反射材１４から反射され、ノイズの原因となる光の量が低減され、液体の流動先端面Ｗの通過に起因する出力変化のピークを確実に検出することができ、測定精度が向上する。

【0045】

＜第１実施形態の他の変形例＞
次に、第１実施形態のさらに他の変形例である液体測定装置１０Ｂ～１０Ｅについて、模式的縦断面図である図６（ａ）～（ｄ）を参照しながら説明する。図６（ａ）～（ｄ）では、図１～図３に示す第１実施形態と異なる点について説明し、共通する構成や効果の説明は省略する。

【0046】

図６（ａ）～（ｄ）の変形例では、光センサ１２及び光センサ１２が取り付けられた基板１３は、台座部材１６ではなく覆い部１７の下面１７ａの略中央位置に中空管１１の長手方向に沿って設けられている。つまり、図６（ａ）～（ｄ）の変形例では、覆い部１７が光センサ取付部として機能する。次に各変形例について説明する。

【0047】

図６（ａ）の液体測定装置１０Ｂでは、覆い部１７の下面１７ａに下方へ略垂直に突出する一対の突条部１７１，１７１が設けられている。突条部１７１は中空管１１の長手方向に沿って延びて形成されており、その下端面１７１ａは、台座部材１６の凹部１６１の底部１６１ｃに当接する。また、一対の突条部１７１，１７１の互いに対向する内側面１７１ｂ，１７１ｂには、反射材１９，１９が設けられている。そして、台座部材１６の凹部１６１の底部１６１ｃには、覆い部１７の突条部１７１，１７１の間に位置するように低反射材１４が中空管１１の長手方向に沿って設けられている。なお、本実施形態では、覆い部１７の突条部１７１は、支持部材１５の長孔１５３の側壁面１５３ａに接触しないように構成されているが、一対の突条部１７１，１７１の外側面１７１ｃ，１７１ｃが長孔１５３の側壁面１５３ａ，１５３ａにそれぞれ当接する構成であってもよい。

【0048】

図６（ｂ）の液体測定装置１０Ｃでは、台座部材１６が光センサ１２の照射する光の反射を抑える材質で構成されている。つまり、本変形例では、台座部材１６が低反射材１４としての役割を持つ。低反射材１４としての役割を持つ台座部材１６を構成する材質としては、発光部１２１が照射する光の波長を吸収する材料であるカーボンブラックや近赤外線吸収有機色素等が含まれる樹脂材料等が挙げられる。また、支持部材１５の長孔１５３の側壁面１５３ａ，１５３ａには、一対の反射材１９，１９が設けられている。

【0049】

図６（ｃ）の液体測定装置１０Ｄでは、流路部材は、液体が流動可能な中空管１１であるとともに中空管１１が透光部１１０を構成する。液体測定装置１０Ｄは、中空管１１を支持する支持部材１５と、光センサ１２が取り付けられた光センサ取付部である覆い部１７とを備える。液体測定装置１０Ｄの低反射材１４は、中空管１１における光センサ１２とは反対側の面１１１に設けられている。図６（ｃ）の縦断面図に示すように、中空管１１の周面の下半分を覆うように設けられ、流路部材である中空管１１の面１１１に低反射材１４が設けられている構成となっている。

【0050】

図６（ｄ）の液体測定装置１０Ｅでは、図６（ｃ）と同様に低反射材１４が中空管１１に近接する構成となっている。低反射材１４は、台座部材１６の凹部１６１の底部１６１ｃに設けられて中空管１１の長手方向に沿って延びた略角棒状の部材であり、その上面には、凹湾曲した曲面１４ａが設けられている。この曲面１４ａは、中空管１１の周面に合わせた形状となっており、支持部材１５が台座部材１６に取り付けられると、中空管１１における光センサ１２とは反対側の面１１１を覆うように当接する。

【0051】

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態に係る液体測定装置２０について、図７（ａ）～（ｃ）を参照しながら説明する。
液体測定装置２０では、流路部材は、液体が流動可能な凹状の溝部２１１を備えた樹脂成形体２１であるとともに、樹脂成形体２１が透光部２１０を構成する。樹脂成形体２１の一方面側には、溝部２１１の開口部２１１ａを覆い低反射材２４を備えた覆い部２７が設けられており、樹脂成形体２１の他方面側には、光センサ２２が取り付けられた光センサ取付部が設けられている。以下、詳しく説明する。なお、第２実施形態では、樹脂成形体２１の一方面を上面２１ａ、他方面を下面２１ｂとして説明する。また、第２実施形態の液体測定装置２０も第１実施形態の液体測定装置１０と同様に、流路部材を流れる液体を分析する図２に示す分析装置１に用いられる。

【0052】

図７（ａ）に示す樹脂成形体２１は、略長方形の平板体で透明な樹脂材料によって構成されている。樹脂成形体２１の上面２１ａの略中央には、樹脂成形体２１の長手方向に沿って上部が開口して開口部２１１ａを有する溝部２１１が形成されている。この溝部２１１の長手方向の両端部には、溝部２１１に連通した開口凹部２１２，２１２が形成されている。開口凹部２１２は、平面視して溝部２１１の溝幅より大きい径を有する略円形状の凹部である。

【0053】

図７（ａ）に示す覆い部２７は、樹脂成形体２１よりも厚みの小さい略長方形の平板体であり、光センサ２２が照射した光の反射を抑える材質で構成されている。つまり、本実施形態では、覆い部２７が低反射材２４となっている。覆い部２７は、その面部が樹脂成形体２１の上面２１ａの大きさと略同じ大きさで形成され、樹脂成形体２１の上面２１ａ上に配された際に樹脂成形体２１の２つの開口凹部２１２，２１２とそれぞれ上下方向に重なる貫通孔２７１，２７１が形成されている。貫通孔２７１は円形の孔であり、平面視して樹脂成形体２１の開口凹部２１２とほぼ同じ大きさに形成されている。

【0054】

図７（ｂ）（ｃ）に示すように、樹脂成形体２１の上面２１ａに当接して覆い部２７が固定されることで、樹脂成形体２１の溝部２１１の開口部２１１ａが覆われた流路２１３を備える本体部２００が構成される。流路２１３の開口断面積は、開口凹部２１２に注入された液体が毛細管現象による力の作用によって内部に浸入する大きさに形成されている。覆い部２７は樹脂成形体２１の上面２１ａ上に接着剤等の使用や溶着等で固定されてよい。また、樹脂成形体２１と覆い部２７とに互いに嵌合関係にある凸部と凹部とが設けられ、それらが互いに嵌合しあうことで、覆い部２７が樹脂成形体２１に固定されてもよい。

【0055】

樹脂成形体２１の下面２１ｂ側には、基板２３を介して光センサ取付部である平板状の台座部材２６に取り付けられた複数の光センサ２２が設けられている。複数の光センサ２２は、樹脂成形体２１の溝部２１１の長手方向に沿って、間隔をあけて設けられている。

【0056】

第２実施形態では、流路２１３、光センサ２２、低反射材２４が互いに近接した構成となっている。そのため、光センサ２２は、ノイズや感度の低下が少なく、流路２１３内を流れる液体を精度よく検出することが可能となっている。また、本体部２００を取り替えることによって液体測定装置２０を繰り返し利用することができる。つまり、流路部材である樹脂成形体２１を使い捨て可能なディスポーザブルな部材にできる。

【0057】

＜第２実施形態の変形例＞
次に第２実施形態の２つの変形例である液体測定装置２０Ａ，２０Ｂについて、図８（ａ）（ｂ）を参照しながらそれぞれ説明する。なお、図７に示す第２実施形態と共通する部分の構成及び効果の説明は省略する。
図８（ａ）の液体測定装置２０Ａでは、流路部材は、液体が流動可能な凹状の溝部２１１を備えた樹脂成形体２１であるとともに、樹脂成形体２１が低反射材２４を構成する。樹脂成形体２１の一方面側には、溝部２１１の開口部２１１ａを覆い透光部２７０を備えた覆い部２７が設けられている。覆い部２７側には、光センサ２２が取り付けられた光センサ取付部が設けられている。以下、詳しく説明する。なお、図８（ａ）の液体測定装置２０Ａでは、樹脂成形体２１の一方面を上面２１ａ、他方面を下面２１ｂとして説明する。

【0058】

図８（ａ）に示す液体測定装置２０Ａは、樹脂成形体２１及び覆い部２７を備える本体部２００と、基板２３を介して複数の光センサ２２が設けられた光センサ取付部である蓋部材２８と、台座部材２６とを備える。樹脂成形体２１及び覆い部２７は、図７の液体測定装置２０の樹脂成形体２１及び覆い部２７とそれぞれ略同一の形状に形成されている。そのため、樹脂成形体２１は、溝部２１１の長手方向の両端部に図７のものと同様に不図示の開口凹部を備えている。

【0059】

覆い部２７は、樹脂成形体２１の上面２１ａ側に設けられている。覆い部２７は、樹脂成形体２１の上面２１ａに当接して配置されており、少なくとも樹脂成形体２１の溝部２１１を覆う長さの板体で形成されている。少なくとも溝部２１１が覆い部２７に覆われていれば、溝部２１１と覆い部２７とが協働して流路２１３が構成される。覆い部２７は、樹脂成形体２１の不図示の開口凹部を覆う長さの板体で形成されている場合には、樹脂成形体２１の不図示の開口凹部と上下方向に連通する不図示の貫通孔が、図７のものと同様に形成される。図８（ａ）の液体測定装置２０Ａでは、樹脂成形体２１は光センサ２２が照射する光の反射を抑える低反射材２４で構成されている。また、覆い部２７は、光センサ２２が照射した光を透過する透明な材料で構成されて、全体が透光部２７０を構成している。

【0060】

樹脂成形体２１の上面２１ａ上に覆い部２７が固定されることで、樹脂成形体２１の溝部２１１の開口部２１１ａが覆われた流路２１３を備える本体部２００が構成される。なお、樹脂成形体２１と覆い部２７との固定方法は特に限定されないが、覆い部２７は樹脂成形体２１の上面２１ａ上に接着剤等の使用や溶着等で固定されてもよい。また、樹脂成形体２１と覆い部２７とに互いに嵌合関係にある凸部と凹部とが設けられ、それらが互いに嵌合しあうことで、覆い部２７が樹脂成形体２１に固定されてもよい。なお、図例では、本体部２００は、台座部材２６の有する平坦面である上面２６ａ上に載置されているが、液体の特性の測定を行う実験台や机の上等に直接載置されてもよい。

【0061】

光センサ２２は、基板２３を介して光センサ取付部である蓋部材２８に複数取り付けられている。複数の光センサ２２は、樹脂成形体２１の溝部２１１の長手方向に沿って互いに間隔をあけて、かつ覆い部２７との間に隙間を介した状態で設けられている。蓋部材２８は、本体部２００における覆い部２７側に位置しており、複数の光センサ２２が樹脂成形体２１の溝部２１１と上下方向に重なるように配するための部材である。この蓋部材２８は、光センサ２２と覆い部２７との間に隙間が生じるように、不図示の手段によって台座部材２６の上側に配されている。

【0062】

次に図８（ｂ）に示す液体測定装置２０Ｂについて説明する。図８（ｂ）の液体測定装置２０Ｂでは、流路部材は、液体が流動可能な凹状の溝部２１１を備えた樹脂成形体２１であるとともに、樹脂成形体２１が低反射材２４を構成する。樹脂成形体２１の一方面である下面２１ｂ側には、溝部２１１の開口部２１１ａを覆い透光部２７０を備えた覆い部２７が設けられている。覆い部２７側には、光センサ２２が取り付けられた光センサ取付部が設けられている。以下、詳しく説明する。

【0063】

図８（ｂ）に示す液体測定装置２０Ｂは、樹脂成形体２１及び覆い部２７備える本体部２００と、基板２３を介して複数の光センサ２２が取り付けられた光センサ取付部である台座部材２６とを備える。図８（ｂ）に示す液体測定装置２０Ｂは、簡単に説明すると、図８（ａ）の本体部２００が上下逆さまになった状態で光センサ取付部である台座部材２６の上側に配されている。

【0064】

樹脂成形体２１は、光センサ２２が照射する光の反射を抑える低反射材２４で形成されており、下面２１ｂに溝部２１１が形成されている。また、不図示の開口凹部２１２，２１２は、溝部２１１の長手方向の両側に設けられて、上部が開口した凹部である。

【0065】

覆い部２７は、樹脂成形体２１の下面２１ｂを覆う部材であり、図７のものとは異なり貫通孔が形成されていない板状のものである。覆い部２７は、全体が光センサ２２の照射する光を透過する透明材料で形成されている。覆い部２７の上面２７ａ上に樹脂成形体２１が配されて固定されることで、樹脂成形体２１の溝部２１１の開口部２１１ａが覆われた流路２１３を備える本体部２００が構成される。なお、樹脂成形体２１は、覆い部２７の上面２７ａ上に種々の手段で固定される。

【0066】

光センサ２２は、基板２３を介して光センサ取付部である台座部材２６に複数取り付けられる。複数の光センサ２２は、樹脂成形体２１の溝部２１１の長手方向に沿って間隔をあけて設けられている。

【0067】

樹脂成形体２１及び覆い部２７を備える本体部２００は、覆い部２７が光センサ２２や基板２３に当接して配され、覆い部２７は樹脂成形体２１の下方に位置する。低反射材２４である樹脂成形体２１、流路２１３、光センサ２２が互いに近接した状態となるので、光センサ２２は、ノイズや感度の低下が少なく、流路２１３内を流れる液体を精度よく検出することができる。

【0068】

＜第３実施形態＞
次に図８（ｃ）に示す第３実施形態に係る液体測定装置３０について説明する。
図８（ｃ）に示す液体測定装置３０では、流路部材は、液体が流動可能な貫通孔３１１を備えた樹脂成形体３１であるとともに、樹脂成形体３１が透光部３１０を構成する。また、樹脂成形体３１の一方面側には、低反射材３４が設けられている。樹脂成形体３１の他方面側には、光センサ３２が取り付けられた光センサ取付部が設けられている。以下、詳しく説明する。なお、図８（ｃ）では、樹脂成形体３１の一方面を上面３１ａ、他方面を下面３１ｂとして説明する。また、第３施形態の液体測定装置３０も第１，２実施形態の液体測定装置１０，２０と同様に、流路部材を流れる液体を分析する図２に示す分析装置１に用いられる。

【0069】

樹脂成形体３１は、光センサ３２が照射する光を透過可能な透明材料で形成された、長尺な平板状の部材である。測定対象の液体が流通する流路である貫通孔３１１は、樹脂成形体３１の長手方向に沿って延びて形成されており、貫通孔３１１の長手方向の両端部には、上方に開口した不図示の開口凹部に接続されている。

【0070】

覆い部３７は、光センサ３２が照射する光の反射を抑える低反射材３４で形成された平板状の部材であり、樹脂成形体３１の上面３１ａに当接して配置されている。覆い部３７は、少なくとも樹脂成形体３１の貫通孔３１１を覆う長さで形成されている。少なくとも覆い部３７が貫通孔３１１を覆う長さで形成されていれば、外乱が抑制されて貫通孔３１１を流通する液体からの反射光を光センサ３２が精度よく検出することができる。覆い部３７は、樹脂成形体３１の上面３１ａの全面を覆う大きさで形成されている場合には、樹脂成形体３１の不図示の開口凹部と連通する貫通孔が形成される。

【0071】

光センサ３２は、基板３３を介して光センサ取付部である台座部材３６に取り付けられる。光センサ３２は、樹脂成形体３１の貫通孔３１１の長手方向に沿って複数配されている。台座部材３６は平板状の部材である。樹脂成形体３１は、貫通孔３１１が基板３３に配置された複数の光センサ３２と上下方向に重なるように配されることで、液体測定装置３０が構成される。液体測定装置３０では、光センサ３２、流路である貫通孔３１１、低反射材３４である覆い部３７が互いに近接した状態で配されているので、光センサ３２は、ノイズや感度の低下が少なく、貫通孔３１１を流れる液体を精度良く検出することができる。

【0072】

＜第３実施形態の変形例＞
次に図８（ｄ）～（ｆ）を参照しながら、第３実施形態の変形例である液体測定装置３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃについて説明する。なお、図８（ｃ）の第３実施形態に係る液体測定装置３０と同一の構成及び効果の説明は省略する。第３実施形態の変形例である液体測定装置３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃでは、流路部材は、液体が流動可能な貫通孔３１１を備えた樹脂成形体３１であるとともに、樹脂成形体３１が透光部３１０を構成する点で第３実施形態の液体測定装置３０と共通する。

【0073】

図８（ｄ）の液体測定装置３０Ａは、樹脂成形体３１の構成は、図８（ｃ）の第３実施形態と略同様であるが、その他の部材の構成が異なっている。光センサ３２は、基板３３を介して光センサ取付部である蓋部材３８に取り付けられている。蓋部材３８は、樹脂成形体３１を覆うように、樹脂成形体３１の上方に配されている。つまり、光センサ３２は、樹脂成形体３１の上面３１ａ側に設けられている。また、台座部材３６は、上面３６ａに略面一である長尺状の低反射材３４が設けられている。つまり、樹脂成形体３１の下面３１ｂ側に低反射材３４が設けられている。樹脂成形体３１は、貫通孔３１１が低反射材３４と上下方向に重なるように配され、光センサ３２は、貫通孔３１１と上下方向に重なるように配される。また、光センサ３２は、樹脂成形体３１との間に隙間が形成されないように配されているので、光センサ３２と貫通孔３１１とが近接して、ノイズや感度の低下が少なく、精度よく貫通孔３１１を流れる液体を検出することができる。

【0074】

図８（ｅ）に示す液体測定装置３０Ｂでは、光センサ３２、基板３３、蓋部材３８の構成は、図８（ｄ）の液体測定装置３０Ａのものと略同一である。樹脂成形体３１の上下方向の寸法及び幅方向の寸法が図８（ｃ）のものと比べて小さくなっている。また、樹脂成形体３１の上面３１ａ、下面３１ｂ、側面３１ｃ，３１ｃで構成される周面３１ｄと貫通孔３１１との間の肉厚は略一定となっており、樹脂成形体３１の側面３１ｃ，３１ｃと貫通孔３１１とが近接する構成となっている。貫通孔３１１の長手方向の両端部には、樹脂成形体３１の上面３１ａが開口した不図示の開口凹部が設けられている。

【0075】

そして、樹脂成形体３１の側面３１ｃ，３１ｃの幅方向の外側には、台座部材３６の上面３６ａから上方に突出して形成されて樹脂成形体３１の長手方向に沿って延びた一対の突条部３６１，３６１が配されている。一対の突条部３６１，３６１の幅方向の内側の側壁面３６１ａ，３６１ａには、光センサ３２が照射した光を反射する反射材３９，３９が設けられている。反射材３９は、上下方向の寸法が貫通孔３１１の上下寸法よりも大きく形成されており、貫通孔３１１の全体と幅方向に重なるように配されている。そして、台座部材３６の上面３６ａにおける突条部３６１，３６１間には長尺状の低反射材３４が、樹脂成形体３１の貫通孔３１１の長手方向に沿って配されている。

【0076】

貫通孔３１１が低反射材３４と上下方向に重なり、かつ一対の突条部３６１，３６１間に位置するように樹脂成形体３１が台座部材３６上に配される。そして、光センサ取付部材である蓋部材３８に取り付けられた光センサ３２が樹脂成形体３１の貫通孔３１１と上下方向に重なるように配される。これにより、液体測定装置３０Ｂが構成される。反射材３９，３９が液体の流路である貫通孔３１１と近接することで、ノイズや感度の低下が少なく、精度よく貫通孔３１１を流れる液体を検出することができる。

【0077】

次に、図８（ｆ）に示す液体測定装置３０Ｃについて説明する。図８（ｆ）の液体測定装置３０Ｃは、樹脂成形体３１、光センサ３２、基板３３、光センサ取付部である台座部材３６、低反射材３４を備える覆い部３７、一対の反射材３９，３９を備えている。液体測定装置３０Ｃでは、基板３３を介して複数の光センサ３２が光センサ取付部である台座部材３６に取り付けられている構成は、図８（ｃ）の液体測定装置３０のものと略同一である。また液体測定装置３０Ｃでは、樹脂成形体３１の形状は、図８（ｅ）のものと略同一である。

【0078】

樹脂成形体３１は、その上面３１ａに、貫通孔３１１の長手方向に沿った長尺状の低反射材３４で形成された覆い部３７が設けられている。覆い部３７は、光センサ３２が照射する光の反射を抑える低反射材３４で形成された平板状の部材であり、樹脂成形体３１の上面３１ａに当接して配置されている。覆い部３７は、少なくとも樹脂成形体３１の貫通孔３１１を覆う長さで形成されている。覆い部３７は、樹脂成形体３１の上面３１ａの全面を覆う大きさで形成されている場合には、樹脂成形体３１の不図示の開口凹部と連通する貫通孔が形成される。覆い部３７は、その幅方向の寸法が貫通孔３１１の幅方向の寸法よりも大きく形成されている。

【0079】

そして、樹脂成形体３１は、その側面３１ｃ，３１ｃに、光センサ３２が照射した光を反射する長尺状の反射材３９，３９が、貫通孔３１１の長手方向に沿って取り付けられている。反射材３９，３９は、上下方向の寸法が樹脂成形体３１の上下方向の寸法と略同じ大きさで形成されている。

【0080】

液体測定装置３０Ｃは、覆い部３７及び反射材３９，３９を備える樹脂成形体３１の貫通孔３１１と光センサ３２とが上下方向に重なるように基板３３上に配されることで、ノイズや感度の低下が少なく、精度よく貫通孔３１１を流れる液体を検出することができる。

【0081】

液体測定装置１０，１０Ａ～１０Ｅ，２０，２０Ａ，２０Ｂ，３０，３０Ａ～３０Ｃは、前述した構成に限定されることはない。また、各部材の材質や形状も前述したものや図示したものに限定されることはない。例えば、各実施形態の低反射材は、フィルム材やシート材や塗料であってもよい。また、各実施形態の流路部材は、流路部材全体が光透過性を有する透明材料から形成されているが、これに限定されることはなく、少なくとも液体が流通する流路が設けられている部分に光センサの波長に対し光透過性を有する透光部が設けられていればよい。

【0082】

また、図１，図５に示す液体測定装置１０，１０Ａでは、覆い部１７全体が低反射材１４で形成されてもよい。また、図１の液体測定装置１０の把持部１５５，１５５は、互いに近づく方向（支持部材１５の幅方向内側）に撓ませることが可能な構造とし、自然状態では、把持部１５５，１５５の長手方向の他方側の端部が、互いに離れる方向に若干傾斜した形状であってもよい。そのようにすれば、支持部材１５を台座部材１６の凹部１６１内に収容した後、互いに離れる方向に若干傾斜した把持部１５５，１５５が凹部１６１の側壁面１６１ｄ、１６１ｄを押圧し、支持部材１５が台座部材１６から脱落しにくくなる。

【0083】

また、図１等の覆い部１７は、支持部材１５の開口凹部１５１を覆う形状で形成されてもよい。その場合には、液体を測定する際には、チューブ１８の下流口を塞いでから開口凹部１５１に液体を注入し、覆い部１７を配置する。そして、測定開始時にチューブ１８の下流口を開放することで液体が中空管１１に流れ込み、液体の流動速度等を測定できる。

【0084】

また、図６（ａ）の液体測定装置１０Ｂでは、図１の液体測定装置１０と同様に、台座部材１６に光センサ１２が取り付けられ、覆い部１７に低反射材１４が設けられてもよい。また、図６（ｂ）の液体測定装置１０Ｃも、台座部材１６に光センサ１２が設けられ、覆い部１７に低反射材１４が設けられてもよい。図６（ｃ）（ｄ）、図７、図８（ａ）～（ｄ）の実施形態では、光センサにおける低反射材に対向する面の略垂直方向に沿って発光部が照射した光を反射する反射面が設けられた反射材が設けられてもよい。また、図７、図８（ａ）～（ｆ）の実施形態では、流路部材を光センサに対して位置決めする位置決め手段を備えてもよい。

【0085】

また、図７の液体測定装置２０では、２つの開口凹部２１２，２１２の底部は溝部２１１の底部と略面一に構成されているが、いずれか一方の開口凹部２１２の底部が溝部２１１の底部から段落ちして形成されてもよい。そのようにすれば、他方の開口凹部２１２から注入されて溝部２１１を流れた液体が、段落ち形成された開口凹部２１２に流下して開口凹部２１２内に貯留され、溝部２１１を逆流することが抑制される。また、溝部２１１は樹脂成形体２１の略中央部位に設けられているが、溝部２１１の長手方向の他方側の端部が、樹脂成形体２１の長手方向の他方側の端面まで貫通して形成されてもよい。そのようにすれば、開口凹部２１２から注入されて溝部２１１を流れた液体は、樹脂成形体２１の長手方向の他方側の端面から流れ出て、樹脂成形体２１の外部に排出される。図８（ａ）～（ｆ）においても、同様に構成されてもよい。

【0086】

また、図７，８の実施形態では、流路の断面形状が方形状に図示されているが、円状に形成されてもよい。その場合、溝部２１１を備える第２実施形態では、覆い部２７の厚みを大きくして下面に縦断面が円弧状の溝部を形成し、この覆い部２７の溝部と樹脂成形体２１の断面形状が円弧状の溝部２１１とが協働して、断面形状が略真円状の流路２１３が形成されればよい。

【0087】

また、図７や図８の各実施形態に示す台座部材に、流路部材である樹脂成形体を位置決めするために上方に向けて突出した突起や突状部が設けられてもよい。これにより、光センサに対して流路部材を精度よく位置決めすることができる。

【符号の説明】

【0088】

１０，１０Ａ～１０Ｅ 液体測定装置
１１ 中空管（流路部材）
１１０ 透光部
１２ 光センサ
１２１ 発光部
１２２ 受光部
１４ 低反射材
２０，２０Ａ，２０Ｂ 液体測定装置
２１ 樹脂成形体（流路部材）
２１０ 透光部
２１１ 溝部
２１ａ 上面
２１ｂ 下面
２２ 光センサ
２４ 低反射材
３０，３０Ａ～３０Ｃ 液体測定装置
３１ 樹脂成形体（流路部材）
３１０ 透光部
３１１ 貫通孔
３２ 光センサ
３４ 低反射材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】