JPH0420142B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚泥のような懸濁液の濃度計測装置に
関し、特に被測定液を加圧して該液中に含む気泡
を消滅させた状態で濃度を測定する濃度計測装置
に関する。

下水処理工程などで生成する汚泥のように気泡
を含んでいる懸濁液を超音波式濃度計を用いて測
定する場合、被処理液中に含まれる気泡の影響に
よる測定誤差が大きいため、被測定液を加圧して
該液中に含まれる気泡を溶解、消滅させた状態で
濃度を測定するようにした加圧消泡手段を備えた
濃度計測装置が種々提案され、その一部は実用化
されている。

例えば、実公昭56−28526号公報には、被測定
液の汚泥を密閉タンクに保留し、該密閉タンク内
に圧縮空気を供給し汚泥を加圧状態に保持して汚
泥中の気泡を消滅させる加圧消泡手段を備えた濃
度計測装置が示されている。しかし、このような
加圧消泡手段では、密閉タンクへの被測定液の供
給及び排出並びに圧縮空気の供給及び排出に多数
のバルブや配管が必要で装置が複雑であるばかり
でなく、操作も簡単とは言えない。更に、装置の
設置状態によつては超音波経路に圧縮空気層が介
在し測定誤差となるほどの欠点を有している。

上記のような不都合を解決するものとして、汚
泥などの管路本管に接続する被測定液配管の側壁
に接して被測定液が流入する加圧消泡室を設け、
該配管内を流れる汚泥の動き、すなわち動圧を利
用して自動的に被測定液を前記加圧消泡室に導入
し、導入開口部に設けた弁体を閉じて被測定液を
前記加圧消泡室内に密封したのち、該加圧消泡室
内の被測定液を圧縮空気その他の加圧手段によつ
て加圧し、その加圧力で該液中に含む気泡を消滅
させた状態で濃度を測定するようにした濃度計測
装置が、特開昭53−66294号公報及び特公昭56−
43534号公報などに開示されている。しかし、上
記装置にあつては、被測定液の加圧消泡室への導
入が確実とは言い難く、特に前記配管が負圧ライ
ン（配管がポンプの吸込み側管路に配設されてい
る場合など）にあると、被測定液が前記加圧消泡
室へ導入できない不都合があつた。

また、実開昭57−86453号公報には、上記装置
と同様に管路本管に接続する被測定液配管の側壁
に接して被測定液が流入する加圧消泡室を設け、
該加圧消泡室内にダイヤフラムを配設し、導入開
口部に設けた回転式仕切弁により前記加圧消泡室
内に導入し密封した被測定液を前記ダイヤフラム
で加圧し、該液中に含む気泡を溶解、消滅させる
ようにした加圧消泡手段を備えた濃度計測装置が
開示されている。しかし、該装置ではダイヤフラ
ムによる加圧力が弱くて気泡を十分に消滅させる
ことができない欠点があり、加圧力を増すためダ
イヤフラムに大きな圧力を加えると、ダイヤフラ
ムの弾性変形量が増大するため復元力が低下して
超音波経路中に介在することがあり、これが測定
誤差の原因になる不都合があつた。

本発明はこのような現状に鑑み、上述した諸欠
点を除去することを目的としてなされたものであ
り、被測定液の加圧消泡室への導入及び加圧消泡
室からの排出がきわめて確実で、精度の高いサン
プリング計測が実現できる加圧消泡手段を備えた
濃度計測装置を提供するものである。

すなわち、本発明の濃度計測装置は、被測定液
を加圧して該液中に含まれている気泡を溶解、消
滅させた状態で濃度を測定する加圧消泡手段を備
えた濃度計測装置であつて、 前記加圧消泡手段が、 被測定液配管の側壁に設けた開口部に連通状態
に接続されるシリンダと、 該シリンダ内に対向して嵌装され、かつ互いに
独立して摺動可能な２つのピストンと、 該両ピストンの作動手段とからなり、 前記開口部を通じて前記両ピストン間に導入し
た被測定液を前記両ピストンが接近して加圧する
際、一方のピストンが仕切弁として前記開口部を
密閉するように構成されており、 一方、前記シリンダの外側壁に超音波式濃度計
の送信子と受信子が設けられている。

以下、本発明の実施態様を図面に基づいて説明
する。１は被測定液配管で、一側壁に被測定液を
サンプリングするための開口部２が設けられてお
り、両側に連設したフランジ部３を介して汚泥の
管路本管（図示せず）に接続される。

４は加圧消泡室を形成するシリンダで、側壁に
突設した連通開口部５を介して配管１の側壁に付
設され、連設開口部５は開口部２に連通してい
る。該シリンダ４は両端が密閉されていて、各端
壁７，８にそれぞれエア給排口９，１０が設けら
れている。

１１及び１２はシリンダ４内に相対向して嵌装
された第１ピストン及び第２ピストンで、どちら
も後端が開放した中空体に形成され、互いに独立
して摺動可能になつている。第１ピストンは、そ
の中空部１１ａにエア給排口９を通じて圧力空気
が供給されると、その加圧力で前進し、かつ中空
部１１ａ内の空気を真空ポンプなどでエア給排口
９を通じて吸引排出させると、その吸引力で後退
するよう構成されている。

第２ピストン１２も第１ピストン１１と同様、
その中空部１２ａにエア給排口１０を通じて圧力
空気を供給するか、中空部１２ａ内の空気をエア
給排口１０を通じて吸引排出することにより前進
又は後退するが、該第２ピストン１２は前進時に
側壁部分で連通開口部５を密閉する仕切弁として
機能するよう構成されている。

１３及び１４は超音波式濃度計の送信子及び受
信子であつて、シリンダ４の外側壁に直径方向に
対向して取り付けられている。図中、６は開口部
２と連通開口部５との中間に配設したゲート弁
で、該ゲート弁６常時には開いており、濃度計測
装置のメンテナンスなどの非常時にのみ閉じる。
１５は第２ピストン１２の前進位置を制限する停
止段部である。

次に、上記構成からなる本発明の濃度計測装置
の作動を説明する。

第１図は第１ピストン１１と第２ピストン１２
が互いに近接してシリンダ４内に被測定液が存在
しない状態を示している。この状態で第１ピスト
ン１１の中空部１１ａ及びその上部のシリンダ４
内の空気をエア給排口９に連通した真空ポンプ
（図示せず）により吸引排出すると、その吸引力
で第１ピストン１１が第２図に示すように後退
し、両ピストン１１，１２が離間してその間に負
圧室１６が形成され、該負圧室１６に開口部２及
び連通開口部５を通じて配管１内を流れる被測定
液が吸入される。次いで、エア給排口１０から第
２ピストン１２の中空部１２ａに圧力空気が供給
され、第２ピストン１２が前進する。第２ピスト
ン１２は第３図に示すように停止段部１５に当接
するまで前進し、その側壁面で連通開口部５を密
閉してシリンダ４と配管１との間を遮断する。そ
の結果、シリンダ４に導入された被測定液は両ピ
ストン１１，１２間に形成された密封の加圧消泡
室１７に封入される。続いてエア給排口９から第
１ピストン１１の中空部１１ａに圧力空気が供給
され、その加圧力で第１ピストン１１が前進し、
第２ピストン１２に接近すると共に、被測定液を
徐々に加圧し、その加圧力で該液中に含んでいる
気泡を溶解、消滅させた状態の下で送信子１３か
ら超音波を発信し、受信子１４で受信した超音波
の減衰度によつて被測定液の濃度を計測する。濃
度計測が完了したのち、第２ピストン１２の中空
部１２ａに供給されていた圧力空気をエア給排口
１０から排出すると共に、第１ピストン１１の中
空部１１ａに更に圧力空気を供給すると、第２ピ
ストン１２が後退して連通開口部５とシリンダ４
内が連通状態になり、かつ両ピストン１１と１２
が接近して、加圧消泡室１７に封入されていた被
測定液が連通開口部５及び開口部３を通じて配管
１に強制的に排出され、ついに第１図のように両
ピストン１１と１２が当接してシリンダ４内に被
測定液が存在しない状態になる。

而して、上記の加圧消泡並びに濃度計測の操作
を所定時間毎に繰り返し、その結果得られたデー
タを汚泥処理工程の監視制御などに利用するもの
である。

第４図は、第１ピストン１１を被測定液の吸入
並びに排出用ピストンとし、第２ピストン１２を
仕切弁兼用の加圧ピストンとした例を示してお
り、両ピストン１１及び１２はそれぞれエアシリ
ンダ装置１８及び１９によつてシリンダ４内を前
進、後退せしめられるように構成されている。ま
た、第２ピストン１２は前進時に連通開口部５を
直接密閉するのではなく、仮想線で示すように、
連通開口部を通過した位置まで前進したときに両
ピストン１１，１２間に密封された加圧消泡室１
７が形成され、第２ピストン１２で連通開口部５
から遮断される。このため、第２ピストン１２後
方のシリンダ４内にも被測定液が導通開口部５を
通じて流入するので、シリンダ４の内周壁面に逃
げ溝２０（第５図参照）を設けて第２ピストン１
２の後退に支障のないようにしてある。

第５図は、第１図ないし第３図の実施例におけ
る第１ピストン１１に代えてダイヤフラム２１を
用いた例を示す。ダイヤフラム２１は第１ピスト
ン１１と同様に吸入、加圧及び排出作用をなす。

以上説明したように本発明によれば、被測定液
の前記シリンダへの導入及び排出がきわめて確実
に行なわれ、精度の高いサンプリング計測が実現
できる。特に、前記配管が負圧ラインに配設され
ている場合でも被測定液を確実に前記シリンダ内
に導入することができる利点を有している。しか
も、仕切弁が省略でき、また装置が堅牢で故障が
少ないなど実用上すぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示し、第１図は本発
明に係る濃度計測装置の縦断正面図、第２図及び
第３図は同作動状態を示す要部縦断正面図、第４
図は別の実施例を示す縦断正面図、第５図は第４
図の５−５′線に沿う断面図、第６図は更に別の
実施例の縦断正面図である。 １……被測定液配管、２……開口部、４……シ
リンダ、５……連通開口部、６……ゲート弁、
９，１０……エア給排口、１１……第１ピスト
ン、１２……第２ピストン、１３，１４……超音
波式濃度計の送信子及び受信子、１６……負圧
室、１７……加圧消泡室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被測定液を加圧して該液中に含まれている気
   泡を溶解、消滅させた状態で濃度を測定する加圧
   消泡手段を備えた濃度計測装置であつて、 前記加圧消泡手段が、 被測定液配管の側壁に設けた開口部に連通状態
   に接続されるシリンダと、 該シリンダ内に対向して嵌装され、かつ互いに
   独立して摺動可能な２つのピストンと、 該両ピストンの作動手段とからなり、 前記開口部を通じて前記両ピストン間に導入し
   た被測定液を前記両ピストンが接近して加圧する
   際、一方のピストンが仕切弁として前記開口部を
   密閉するように構成されており、 一方、前記シリンダの外側壁に超音波式濃度計
   の送信子と受信子が設けられている 懸濁液の濃度計測装置。 ２ 前記両ピストンの一方が吸入排出用ピストン
   で、他方が仕切弁兼用加圧ピストンである特許請
   求の範囲第１項記載の懸濁液の濃度計測装置。 ３ 仕切弁として機能しない前記ピストンに代え
   てダイヤフラムが配設されている特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の懸濁液の濃度計測装置。