JPH01162133A - 検出器用洗浄器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、下水処理場などにおいて下水の汚濁濃度を測
定する際、その検出面の洗浄に用いる洗浄器に関するも
のである。

Ｂ０発明の概要 本発明は、流体の搬送管路に設置された検出器の検出面
をブラッシングする洗浄器において。

流体の搬送管路内にカルマン渦による変動揚力で感動す
る物体を設げ、この物体の振動力を前記検出面のブラッ
シング振動力とすることにより。

管路内部の力で検出面をブラッシングして常時良好な検
出精度を得るようにしたものである。

Ｃ１従来の技術 下水処理、特に活性汚泥法による下水処理では、汚泥の
管理は重要である。下水中の有機物はエアレーションタ
ンク内で活性汚泥中の微生物と反応するが、その有犠物
の一部は、微生物に取り込まｒＬ、汚泥の増加を生じる
。汚泥と上澄水は次段の最終沈殿池で分離さｎる。沈殿
した汚泥は余剰汚泥として引き抜き、濃縮、消化、脱水
、焼却などの処理、処分を行う。下水の汚泥処理の過程
では、返送汚泥、余剰汚泥の量を制御することは非常に
重要であり、その流量、濃度を測定する必要がある。

汚泥の処理は、各下水処理場で行う場合と、複数の下水
処理場で発生する汚泥を集中して処理する場合がある。

最近では、用地、環境、動車などの問題から後者の集中
汚泥処理システムが増加している。

従って、管路における汚泥濃度測定の必要性が増加して
いる。このような管路における汚泥濃度の測定には、超
音波方式と光散乱方式が一般に使用さｎている。

超音波方式は、汚泥による超音波の減衰量が汚泥濃度と
関係のあることを利用する。超音波は気泡によって反射
、減衰されるため、気泡があると濃度測定に支障が生じ
るが、汚泥槽に貯留されている汚泥、あるいは搬送さｎ
ている汚泥中には気泡が混入したり、内部で発生するこ
とがあり、この気泡の影響を除く手段が講じられる。例
えば気泡の浸入した検水を加圧して気泡を液体中に溶は
込ませた後、超音波の減衰量を測定する方法が用いられ
る。この方法は、装置が大炎りになるばかりでなく、加
圧のために長時間を要するので、連続測定ができない、
などの問題がある。

このため、光散乱を利用した濃度測定方法が採用さｎる
。その構成例を第７図に示す、第７図において、１１は
発光素子、１２及び１３は受光素子で、各素子１１−１
３は前面を検出ガラス窓１４Ａとする容器１４内に配設
されている。１５は前記発光素子１１に電流を供給する
発光回路。

１６及び１７は前記受光素子１２．１３に接続された前
置増幅器、１８は両増龜器１６，１７から信号を受けて
所要の演算を行う演算回路、１９は出力回路である。

前記発光素子１１の発光光線はガラス窓１４ｋを通して
汚泥中に放射される。汚泥による散乱光は受光素子１６
．１７に入射し電気信号に変換さｎる。この後、演算回
路１８で演算が行わｎ、出力回路１９から測定濃度とし
て出力さｎる。２０は変換器部である。

この光散乱方式では、ガラス面近くの汚泥のみを測定す
るので、全体的に気泡が混入していても、比較的その形
容が少なく、連続測定が可能であって、処理場内の返送
汚泥、余剰汚泥のインライン監視、汚泥集中処理システ
ムにおける測定に適している。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 しかし、第８図のように汚泥管路ｌに検出８５２を取付
けると、その検出面（ガラス）に汚ｎが付着し、検出誤
差を生じることがある。これは、第９図のように管路ｌ
内の流速分布が管壁部分で流速の遅い部分があり（第９
図は層流Ｘ、及び乱流Ｘ、の場合の円管内の流速分布を
示しているＪ　）。

流速の小さい部分では汚泥中の粘着物が一度付着てると
、流ｎ去ることなく汚ｎとして定着してしまうためであ
る。汚れ付着の初期はスライム（ｓｌｉｍｅ　）状で、
極軽くこするだけで除去できるが、長期間そのままにし
ておくと、固着し、スケールとなることがある。このス
ケールの除去は甚だ困難となる。

Ｅ１問題点を解決するだめの手段 本発明は、流体の搬送管路に設置された検出器の検出面
をブラッシングする洗浄器において、流体の搬送管路内
にカルマン渦による変動揚力で振動てる物体を設け、こ
の物体の振動力を前記検出面のブラッシング振動力とし
たことを特徴とするものであるっ 乙作用 流体中の物体の下流側にカルマン渦が生じ、この渦によ
る変動揚力が物体に作用する。この変動揚力がブラシの
振動力となり、検出面がブラッシングされるつ即ち、検
出面への汚れの付着が防止さＴＬ、常に良好な検出精度
で検出が行わｎる。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図及び第２図は本発明の一笑施例を示すもので、下
水を送る管路ｌに設置された検出部２の上流側にカルマ
ン渦発生用の円柱３を流ル（矢印ｍｘ）と直角となるよ
うに配設し、その片端を支持軸３ａに揺動自在に支持し
ている５円柱３の他端（自由端）には前記検出部２の検
出面をブラッシングするブラシ４を支持している。また
、この円柱３の動く範囲を規制するストッパー５を前記
管路ｌの内面に設けている。

次に、動作について述べる。管路ｌ内を下水が矢印ｍ、
方向（第１図）に流速Ｖで流ｎると、円柱３の下流側に
カルマン渦が生じ１円柱３に変動揚力が生じる。この結
果、円柱３が振動し、その先端のブラシ４により検出部
２の検出面がブラッシングさｎｌ。

ここで、カルマン渦による変動揚力について説明する。

第３図に示すように−様な流速■の流体中に直径ｄの円
柱Ａを流れと直角に置いた場合、円柱Ａは流ｎ方向に力
り、流ｎ及び円柱に直角な方向に力りを受けるっ 円柱の流ｎ方向の抵抗係数をｃｄ（＝Ｄ／ＬρＶ’ｄ　
）とすると、こｎとレイノルズ数Ｒｅ　（＝　ｖ　ａ／
ｐ　）との関係は第４図となることが実験的に得島ｎで
いる。

但し、Ｄ　Ｇｉ単位長さ当りの円柱の抵抗、ρは流体の
密度、νは動粘性係数である。

３＜Ｒ８＜７０の場合は円柱の後方に一対の渦を生じる
。Ｒｏ＞７０〜８０となると１円柱後方には互い違いに
配置された渦列（カルマン渦列）ｌ生じるｏＦ４の放出
周期をｆ　（Ｓ−’　）とすると、５＝ｆ−φで表わさ
ｎる。Ｓはストロハル数で、レイノルズ数Ｒｅとは第５
図の関係にある。

このカルマン渦が生じている時には流ｎと直角の方向の
力（変動揚力Ｌ）を生じる。この揚力りを の形で表わした時、　ＣＬは水理公式集によれば、５０
くＲ８く１５０では ３００　＜Ｒ６＜　２０００では で表わさｎる。

第１図及び第２図に示す実施例は、上述のカルマン渦に
よる変動揚力をブラシ４の振動力として利用したもので
あり、管路ｌの強度を弱めることなく振動力が得られる
。

第６図は本発明の他の実施例を示すもので１円柱３の自
由端にブラシ４の柄と係合する５ａｌ１１を設ける一方
１円柱３より上流に支点６をするようにブラシ４を設け
、ブラシ４の柄を＃ａｌｌ）に係合させてブラシ４を掘
割させるようにしているうこの場合も、カルマン渦によ
る変動揚力をブラッシングの振動力として利用している
。

なお、検出面をブラッシングしている時は検出信号が異
常になるが、その時の検出出力を変換器部で信号処理丁
ｎば、濃度計の出力としては影響を受けなくなる。また
、実施例では散乱光式濃度計としたが、汚れの付着を防
ぐ必要のある検出器に適用できるものであり、その流体
（検水）も汚泥に限らない。更に、カルマン渦による変
動揚力を得る物体は円柱に限定さｎるものでなく、他の
形状でもよい。

Ｈ１発明の効果 以上のように本発明によｎば、検水が流動する管路内に
流れと直交するカルマン渦発生用の物体りその一端が枢
支点となるように配設し、この物体の変動揚力による柵
動を検出面のブラッシング振動力とするようにしたので
、管路内で、振動力を得ることができるようになり、検
出面の汚れを確笑に掃除することができ、常時良好な検
出感度を維持できる。また、振動力を内部で得るので、
管路貫通などによる構造変形が不要となり、内部が高圧
であっても、その構造、組立てが簡単になろといった利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る検出器用洗浄器の一実
施例を示す断面図、第３図〜第５図はカルマン渦による
変動揚力を説明するための断面図及び特性図、第６図は
本発明の他の実施例を示す断面図、第７図は光散乱方式
の濃度計の回路槽底を示すブロック図、第８図は同濃度
計の検出部の配置例を示す説明図、第９図は下水管路内
の流速分布図である。 ｌ・・・管路、２・・・検出部、３・・・円柱、３ｂ・
・・溝、４・・・ブラシ、５・・・ストッパー。 第６図 １ム 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体の搬送管路内に設置された検出器の検出面を
   ブラッシングする洗浄器において、 流体の搬送管路内にカルマン渦による変動揚力で振動す
   る物体を設け、この物体の振動力を前記検出面のブラッ
   シング駆動としたことを特徴とする検出器用洗浄器。