JPH044998Y2 - - Google Patents
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- JPH044998Y2 JPH044998Y2 JP4158486U JP4158486U JPH044998Y2 JP H044998 Y2 JPH044998 Y2 JP H044998Y2 JP 4158486 U JP4158486 U JP 4158486U JP 4158486 U JP4158486 U JP 4158486U JP H044998 Y2 JPH044998 Y2 JP H044998Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案は、例えば船舶のビルジ排水時等におい
て、その排水の油分濃度を超音波乳化法によつて
自動的に測定する、油分濃度計に関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to an oil concentration meter that automatically measures the oil concentration of wastewater by ultrasonic emulsification, for example, when draining water from a ship's bilge. .
〈従来の技術〉
超音波乳化法による油分濃度計は、一般に、測
定セル内にサンプリングした試料水の濁度を検出
し、次に、超音波によつてその試料水中の油分を
乳化した後、再度試料水の濁度を検出して、乳化
前後の濁度の差から試料水の油分濃度を測定す
る。<Prior art> Oil concentration meters using the ultrasonic emulsification method generally detect the turbidity of sample water sampled in a measurement cell, then emulsify the oil content in the sample water using ultrasonic waves, and then The turbidity of the sample water is detected again, and the oil concentration of the sample water is determined from the difference in turbidity before and after emulsification.
このような油分濃度計においては、油分の乳化
が正常に行われないと、その測定結果に大きな誤
差が含まれることになる。換言すれば、乳化装
置、すなわち超音波発生装置が正常に動作してい
ることが、正しい測定を行うための必須要件とな
る。 In such an oil concentration meter, if the oil content is not emulsified normally, the measurement results will contain a large error. In other words, it is an essential requirement for correct measurement that the emulsification device, ie, the ultrasonic generator, is operating normally.
従来のこの種の濃度計においては、これをチエ
ツクするために以下に示す手法が採用されてい
る。 In conventional densitometers of this type, the following method is adopted to check this.
その一つは、超音波照射前の試料水濁度に比べ
て、超音波照射中の試料水濁度が増加することを
応用し、この現象が発生しないときに警報を発す
る方法である。 One of them is a method that takes advantage of the fact that the turbidity of sample water increases during ultrasonic irradiation compared to the sample water turbidity before ultrasonic irradiation, and issues an alarm when this phenomenon does not occur.
他の一つは、超音波発振回路と超音波振動子の
ミスマツチングによつて生ずる、電力増幅用トラ
ンジスタあるいは振動子の温度上昇を検出し、そ
の検出値が所定値を越えたときに警報を発する方
法である。 The other method detects the temperature rise of the power amplification transistor or vibrator caused by mismatching between the ultrasonic oscillation circuit and the ultrasonic vibrator, and issues an alarm when the detected value exceeds a predetermined value. It's a method.
〈考案が解決しようとする問題点〉
前者の従来方法によると、試料水のサンプリン
グ時に気泡が混入した場合や、試料水にSS成分
(固形懸濁質)が混入したり、あるいは試料水が
着色している場合等において、誤つて警報を発し
てしまうという問題がある。<Problems that the invention aims to solve> According to the former conventional method, there are cases where air bubbles are mixed into the sample water, SS components (solid suspended solids) are mixed into the sample water, or the sample water is colored. There is a problem that an alarm may be erroneously issued when the
また、後者の従来方法によると、超音波発生装
置が間欠動作をしている場合には、特に、検出時
定数が長くなつて、異常発生警報を発するまでに
長時間を要し、その結果、高濃度の油水が船外へ
排出されてしまうという重大な欠点がある。 Furthermore, according to the latter conventional method, when the ultrasonic generator operates intermittently, the detection time constant becomes particularly long, and it takes a long time to issue an abnormality alarm. A major drawback is that highly concentrated oil and water are discharged overboard.
本考案は上記に鑑みてなされたもので、超音波
発生装置の機能低下を確実かつ迅速に検出して警
報を発することのできる、油分濃度計の提供を目
的としている。 The present invention has been made in view of the above, and aims to provide an oil concentration meter that can reliably and quickly detect functional decline in an ultrasonic generator and issue an alarm.
〈問題点を解決するための手段〉
上記の目的を達成するための構成を、実施例図
面に対応する第1図を参照しつつ説明すると、本
考案は、測定セル1内の試料水に超音波を超音波
を照射するための超音波振動子15を駆動する超
音波発振回路19からこの振動子15に供給され
る電圧および電流の位相差に係るデータを検出す
る手段(例えば抵抗18および位相差検出回路2
0等)と、その検出データを設定値と比較してそ
の比較結果に基づいて警報出力を発生する手段
(例えば設定回路22と警報信号発生回路21)
を有し、上述の位相差が所定量を越えたときに、
装置異常の警報を発するよう構成したことにより
特徴づけられる。<Means for Solving the Problems> The configuration for achieving the above object will be explained with reference to FIG. 1, which corresponds to the drawings of the embodiment. A means (for example, a resistor 18 and Phase difference detection circuit 2
0, etc.), and means for comparing the detected data with a set value and generating an alarm output based on the comparison result (for example, the setting circuit 22 and the alarm signal generation circuit 21).
and when the above-mentioned phase difference exceeds a predetermined amount,
It is characterized by being configured to issue a warning of equipment abnormality.
〈作用〉
超音波発振回路19側から見た超音波振動子1
5の等価回路は第2図に示す通りとなる。振動子
15はRとLで表わされ、Cはマツチング用コン
デンサを示す。このような回路構成においては、
発振回路19の発振周波数と振動子15の共振周
波数が完全に一致した状態、すなわちマツチング
がとれた状態では抵抗成分のみとなつて、振動子
15に加えた電圧と電流は同位相となる。マツチ
ングがずれると、そのずれた方向に応じて電圧と
電流との間に所定方向の位相差が生ずる。従つ
て、この位相差を観測することによつてマツチン
グ常態を把握し得ることになり、所定量を越える
位相差が生じたときに警報を発すれば、確実かつ
迅速な異常警報となる。<Function> Ultrasonic transducer 1 seen from the ultrasonic oscillation circuit 19 side
The equivalent circuit of No. 5 is as shown in FIG. The vibrator 15 is represented by R and L, and C represents a matching capacitor. In such a circuit configuration,
When the oscillation frequency of the oscillation circuit 19 and the resonant frequency of the vibrator 15 completely match, that is, when they are matched, there is only a resistance component, and the voltage and current applied to the vibrator 15 are in phase. When the matching is mismatched, a phase difference occurs in a predetermined direction between the voltage and the current depending on the direction of the mismatch. Therefore, by observing this phase difference, the normal state of matching can be ascertained, and if an alarm is issued when a phase difference exceeding a predetermined amount occurs, a reliable and prompt abnormality alarm will be issued.
〈実施例〉
本考案の実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。<Example> An example of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本考案実施例の構成を示すブロツク図
である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
測定セル1は試料水入口1aと出口1bを有し
ており、電磁開閉弁3の開放により、内部の試料
水を入れかえることができる。この測定セル1内
にサンプリングされた試料水は、セル内での乱流
が収まつた後、その濁度が検出される。濁度測定
は、光源2からの光を試料水に入射させて、透過
光検出器4および散乱光検出器5による検出出力
を差動増幅器6に入力して、両検出出力の比を求
めることによつて行われる。これにより、光源2
の明るさの変動や試料水の着色による影響を軽減
して、より正確な濁度の測定が行われる。 The measurement cell 1 has a sample water inlet 1a and an outlet 1b, and by opening the electromagnetic on-off valve 3, the sample water inside can be replaced. The turbidity of the sample water sampled in the measurement cell 1 is detected after the turbulence within the cell has subsided. Turbidity measurement involves making light from the light source 2 enter the sample water, inputting the detection outputs from the transmitted light detector 4 and the scattered light detector 5 to the differential amplifier 6, and calculating the ratio of both detection outputs. It is carried out by. As a result, light source 2
By reducing the effects of brightness fluctuations and sample water coloring, more accurate turbidity measurements can be performed.
試料水サンプリング後、乳化前の濁度測定値
は、スイツチ7を閉じることによつてコンデンサ
8に記憶される。 After sampling the sample water, the measured turbidity value before emulsification is stored in the capacitor 8 by closing the switch 7.
測定セル1には、振動子15に接続されたホー
ン16が装着されており、以上の濁度測定・記憶
の完了後、超音波発振回路19を一定時間だけ駆
動することにより、試料水に超音波を放射して試
料水中の油分を乳化させる。乳化時の乱流が収ま
つた後、差動増幅器6の出力は乳化後の濁度測定
値を示すことになり、この出力と、コンデンサ7
に既に記憶されている乳化前の濁度測定値との差
が、次段の演算増幅器9によつて求められる。こ
の状態でスイツチ10を閉じると、上述の差に相
当する信号がコンデンサ11に記憶される。この
記憶された値を増幅器12により、較正値に基づ
いて増幅することによつて、試料水中の油分濃度
に換算される。この値はA−D変換器13によつ
てデジタル化され、表示器14に表示される。 The measurement cell 1 is equipped with a horn 16 connected to a vibrator 15, and after the above turbidity measurement and storage is completed, the ultrasonic oscillation circuit 19 is driven for a certain period of time to generate ultrasonic waves in the sample water. Emit sound waves to emulsify oil in sample water. After the turbulence during emulsification subsides, the output of differential amplifier 6 will indicate the measured turbidity after emulsification, and this output and capacitor 7
The difference between the pre-emulsification turbidity measurement and the value already stored in the emulsification is determined by the operational amplifier 9 in the next stage. When switch 10 is closed in this state, a signal corresponding to the above-mentioned difference is stored in capacitor 11. This stored value is amplified by the amplifier 12 based on the calibration value, thereby converting it into the oil concentration in the sample water. This value is digitized by the AD converter 13 and displayed on the display 14.
以上の各部はシーケンスコントローラ23から
の指令信号によつて駆動制御され、上述の動作を
繰り返すことによつて、ビルジ排水中から試料水
を遂次サンプリングして、その油分濃度が測定さ
れる。 Each of the above parts is driven and controlled by a command signal from the sequence controller 23, and by repeating the above operations, sample water is successively sampled from the bilge wastewater and its oil concentration is measured.
超音波発振回路19と超音波振動子15との間
には、マツチング用コンデンサ17が挿入されて
いるとともに、振動子15に流れた電流を電圧信
号に変換するための抵抗18が配設されている。
この抵抗18により抽出された電流相当信号i
は、超音波発振回路19内から抽出される、振動
子15への入力電圧信号vとともに、位相検出回
路20に導入されている。こん位相検出回路20
による両信号間の位相差に相当する信号θは、警
報信号発生回路21に導入される。警報信号発生
回路21は、コンパレータを主体として構成され
ており、この信号θと、設定回路22からの基準
信号を比較して、θが基準値よりも大となつたと
きに、警報信号を発するよう構成されている。 A matching capacitor 17 is inserted between the ultrasonic oscillator circuit 19 and the ultrasonic vibrator 15, and a resistor 18 is provided to convert the current flowing through the vibrator 15 into a voltage signal. There is.
Current equivalent signal i extracted by this resistor 18
is introduced into the phase detection circuit 20 together with the input voltage signal v to the vibrator 15 extracted from the ultrasonic oscillation circuit 19. Phase detection circuit 20
A signal θ corresponding to the phase difference between the two signals is introduced into the alarm signal generation circuit 21. The alarm signal generation circuit 21 is mainly composed of a comparator, and compares this signal θ with a reference signal from the setting circuit 22, and issues an alarm signal when θ becomes larger than the reference value. It is configured like this.
さて、超音波発振回路19から見た超音波振動
子15側の等価回路は第2図によつて表わすこと
ができる。すなわち、振動子15はRとLで表わ
され、また、Cはマツチング用コンデンサであ
る。共振点においては、振動子15は誘導性イン
ピーダンスを持つが、発振回路19からの電力を
有効に振動子15に送り込むために、このCを挿
入してマツチングをとり、振動子側を抵抗分のみ
としているわけである。 Now, the equivalent circuit on the ultrasonic transducer 15 side viewed from the ultrasonic oscillation circuit 19 can be represented as shown in FIG. That is, the vibrator 15 is represented by R and L, and C is a matching capacitor. At the resonance point, the resonator 15 has inductive impedance, but in order to effectively send the power from the oscillation circuit 19 to the resonator 15, this C is inserted to perform matching, and the resonator side is reduced by only the resistance. That is to say.
このような回路構成においては、マツチングが
とれた状態、すなわち、発振回路19の発振周波
数と振動子15の共振周波数とが一致する状態で
は、抵抗分のみとなり振動子15に加えた電圧と
電流は同位相となる。しかし、何らかの理由によ
りマツチングがずれると、第3図に示すように、
ずれた方向によつて誘導性または容量性となつて
振動子15に加えた電圧と電流に位相差θを生じ
る。従つて、この位相差θを位相検出器20で検
出して、設定回路22にあらかじめ設定された基
準値と比較し、その基準値を越える位相差がある
ときに警報を発するよう構成しておけば、超音波
発振回路19および振動子15に於ける異常をす
みやかに報知することができる。 In such a circuit configuration, when matching is achieved, that is, when the oscillation frequency of the oscillation circuit 19 and the resonant frequency of the vibrator 15 match, the voltage and current applied to the vibrator 15 are only the resistance component. Be in the same phase. However, if the matching deviates for some reason, as shown in Figure 3,
Depending on the direction of deviation, it becomes inductive or capacitive, producing a phase difference θ between the voltage and current applied to the vibrator 15. Therefore, the phase difference θ may be detected by the phase detector 20 and compared with a reference value set in advance in the setting circuit 22, and an alarm may be issued when the phase difference exceeds the reference value. For example, abnormalities in the ultrasonic oscillation circuit 19 and the vibrator 15 can be promptly notified.
なお、以上の実施例では、振動子15に加えた
電圧と電流との位相差を直接検出した場合を示し
たが、本考案はこれに限定されることなく、例え
ば振動子15に加えた有効電力もしくは無効電力
を検出して、これらがそれぞれ最大となる点もし
くは最小となる点をマツチング点として、これら
の点から実測値が所定量以上ずれたときに警報を
発する、換言すれば位相差の間接的な検出によつ
ても実施し得ることは勿論である。 In addition, although the above embodiment shows the case where the phase difference between the voltage and current applied to the vibrator 15 is directly detected, the present invention is not limited to this, and for example, the The power or reactive power is detected, and the points where these are the maximum or minimum are set as matching points, and when the actual measured value deviates from these points by more than a predetermined amount, an alarm is issued.In other words, the phase difference is determined. Of course, indirect detection can also be used.
〈考案の効果〉
以上説明したように、本考案によれば、試料水
中の油分を乳化するための超音波を発する、超音
波発振回路と振動子間のマツチングを、振動子に
流れた電圧と電流の位相差の検出によつて監視
し、位相差が所定量を越えたときに警報を発する
よう構成したので、超音波発生の機能低下を正確
にかつ迅速に警報することができ、従来の問題点
が一挙に解消される。<Effects of the invention> As explained above, according to the invention, the matching between the ultrasonic oscillation circuit that emits ultrasonic waves to emulsify the oil in the sample water and the vibrator is achieved by matching the voltage flowing through the vibrator with the voltage flowing through the vibrator. The structure is configured to monitor by detecting the phase difference of the current, and issue an alarm when the phase difference exceeds a predetermined amount, making it possible to accurately and quickly warn of functional decline in ultrasonic generation. Problems are solved all at once.
第1図は本考案実施例の構成を示すブロツク
図、第2図はその超音波発振回路19から超音波
振動子15側を見て示す等価回路図、第3図は超
音波振動子15に流れる電圧と電流の位相差θの
説明図である。
1……測定セル、2……光源、4……透過光検
出器、5……散乱光検出器、15……超音波振動
子、17……マツチング用コンデンサ、18……
抵抗、19……超音波発振回路、20……位相検
出器回路、21……警報信号発生回路、22……
設定回路、23……シーケンスコントローラ。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing the ultrasonic transducer 15 side from the ultrasonic oscillation circuit 19, and FIG. 3 is a block diagram showing the ultrasonic transducer 15 side. FIG. 2 is an explanatory diagram of a phase difference θ between a flowing voltage and a current. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Measurement cell, 2...Light source, 4...Transmitted light detector, 5...Scattered light detector, 15...Ultrasonic transducer, 17...Matching capacitor, 18...
Resistor, 19... Ultrasonic oscillation circuit, 20... Phase detector circuit, 21... Alarm signal generation circuit, 22...
Setting circuit, 23...Sequence controller.
Claims (1)
を検出する手段と、上記セル内の試料水に超音波
を照射して含有油分を乳化させるための超音波振
動子を備え、上記乳化前後の試料水濁度変化か
ら、試料水の油分濃度を測定する装置において、
上記超音波振動子を駆動する発振回路から当該振
動子に供給される電圧および電流の位相差に係る
データを検出する手段と、その検出データを設定
値と比較してその比較結果に基づいて警報出力を
発生する手段を有し、上記位相差が所定量を越え
たとき、装置異常の警報を発するよう構成したこ
とを特徴とする油分濃度計。 A measurement cell is equipped with a means for detecting the turbidity of the sample water sampled, and an ultrasonic vibrator for irradiating the sample water in the cell with ultrasonic waves to emulsify the oil content, and the sample water before and after emulsification is provided. In a device that measures oil concentration in sample water from changes in water turbidity,
Means for detecting data related to the phase difference between the voltage and current supplied to the ultrasonic transducer from the oscillation circuit that drives the ultrasonic transducer, and comparing the detected data with a set value and issuing an alarm based on the comparison result. An oil concentration meter comprising means for generating an output, and configured to issue an alarm of device abnormality when the phase difference exceeds a predetermined amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158486U JPH044998Y2 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158486U JPH044998Y2 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152250U JPS62152250U (en) | 1987-09-26 |
| JPH044998Y2 true JPH044998Y2 (en) | 1992-02-13 |
Family
ID=30856720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4158486U Expired JPH044998Y2 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH044998Y2 (en) |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP4158486U patent/JPH044998Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152250U (en) | 1987-09-26 |
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