JPH0452675Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、例えば濃度を検出すべき汚泥等の
被測定液をサンプリングしてその液中の気泡量を
測定するための液体中の気泡量測定装置に関す
る。

【従来の技術】

一般に汚泥等の液体内には気泡が含まれ、この
気泡によつて前記液体の濃度計測値に誤差が生じ
るため、その正確な濃度計画には前記気泡の量を
測定する必要がある。 従来のこの種の計測手段として、例えば米国特
許第3229503号明細書に示されている温度および
圧力の変化に応じた液体の体積や重さの変化から
液体の濃度を算出する方法や、米国特許第
3680962号明細書に示されている液体の加圧前と
加圧後の光の透過量等を測定し、それにより液体
中に含まれている固形物と気泡量を算出する方法
や、特開昭47−30397号公報に示されているよう
な炭酸ガスの含有量を基準値との偏差により測定
する装置があつた。

【考案が解決しようとする問題点】

このような従来の計測手段では、何れの場合も
測定機器およびその付帯設備等が大がかりなもの
となつて構成が複雑となつてしまうためコストア
ツプ等を余儀なくされ汎用性に欠けるという問題
点と、充分な測定精度が得られないという問題点
があつた。 この考案は上記問題点を解決するためになされ
たもので、被測定液中の正確な気泡量を簡単かつ
正確に測定することができる液体中の気泡量測定
装置を得ることを目的とする。

【問題点を解決するための手段】 この考案の液体中の気泡量測定装置は、被測定
液を収容する容器の上端開口部を密閉する蓋体
と、この蓋体を貫通し前記容器内に挿入された先
端部に隔膜が取付けられ、かつ内部に液体が収容
され外部給気系統から加圧空気が導入される測定
管と、前記容器内の液圧を検出する圧力センサを
設けたものである。

【作用】

この考案においては、被測定液をサンプリング
して容器内に略充満状態に入れ、この容器の上端
開口部を蓋体で密閉して、前記容器内に上部に気
体が残存しない液充満状態とする。この状態にお
いて、前記測定管内に外部給気系統から加圧空気
を供給すると、測定管先端の隔膜が加圧空気の圧
力を受けて風船のように膨張し、間接的に容器内
の被測定液が加圧される。 このとき、加圧された容器内圧力が圧力センサ
で検出され、その検出圧力が所定圧に達した時点
から前記容器内の被測定液が平衡状態となるまで
の時間経過後に前記測定管内の液位減少量を計測
する。 その計測値によつて液体中の気泡量を簡単に算
出することができる。

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。第１図において、１は被測定液を受入れ
るための容器であり、上端が開口した有底筒状を
なしてその上端開口部には蓋体２が設けられてい
る。 この実施例において、蓋体２は容器１の上端開
口部に環状パツキン３を介してねじ４で脱着可能
に締め付けられるようになつている。 前記蓋体２の内面には、容器１の上端開口部密
閉時にその器内上部に臨ませるための膨出部５が
設けられている。 この膨出部５は図示例において球面状に形成さ
れている。 前記蓋体２には、その中心部を貫通して容器１
内に開口する測定管６が設けられている。 測定管６には液体が収容され、その上方はコン
プレツサ等の外部給気系統（図示せず）に接続さ
れ、かつ下端部には容器内の被測定液と仕切る隔
膜７を有している。 一方、容器１には、容器内の液圧を検出するた
めの圧力センサ８が設けられている。 つぎに、上記実施例の作用を説明する。まず、
蓋体２を取外して容器１内に汚泥等の被測定液を
略充満状態に導入する。 その導入後に、容器１の上端開口部を蓋体２で
密閉する。この蓋体２を閉じる時に該蓋体の膨出
部５が被測定液を押圧するため、その被測定液の
一部が容器１の上端開口部より外部に溢れ出す。 これにより、前記容器１内は被測定液が充満さ
れた状態になる。 この状態において、測定管６に外部給気系統か
ら加圧空気が供給されると、その加圧空気により
測定管６内に保持されている液体を介して隔膜７
を風船のように膨張させて、容器１内の被測定液
を加圧する。 このとき、圧力センサ８により容器１内の被測
定液の圧力が検出される。 そして、圧力センサ８による被測定液の圧力検
出値が所定圧（例えば、２〜10Kg／cm²位）に達し
たならば、その時点から容器１内の被測定液が平
衡状態となるまでの時間経過後に前記測定管６内
の液体の水位減少量を目視もしくは顕微鏡などで
水位を読みとるか、静電容量、電気抵抗、磁場な
どで間接的に計測する。 この液位減少量を容器１の容量で除算すること
により被測定液中の気泡量が正確に算出される。 すなわち、ボイルの法則により、被測定液を加
圧して縮小した気泡の体積を測定することによ
り、前記被測定液中の気泡量を計算で正確に求め
ることができる。 次に実測データで説明する。 第１図に示す容器１（内径80mmφ、高さ120mm、
有効容量573cm³）に、20℃に調整した都市下水処
理施設の嫌気性消化汚泥を空気がはいらないよう
に満たし、密閉した。 ガラス製目盛つき測定管６に色水を適量入れ、
その上部先端から窒素ガスを徐々に入れてゆく
と、圧力センサ８がゲージ圧５Kg／cm²を安定に示
す５分経過時点での水位は、もとの水位より
13.3m1だけ減つていた。 別に、圧力を段階的に変えたときの水位の減少
量を測定したところ、第３図、第４図のようにな
つた。 もとの気泡量Ｖ〔m1〕は加圧後の気泡容量
V′〔m1〕に減少水位量13.3〔m1〕を加えたものに
等しい。 Ｖ＝V′＋13.3 …… また、ボイルの法則より、 PV＝P′V′ ここで、ＰまたはP′は絶対圧力（Kg／cm²）であ
つて、絶対圧力＝ゲージ圧力＋大気圧となり、大
気圧の単位をKg／cm²で表わすと1.0332となる。従
つて、 V′＝PV／P′＝1.0332×Ｖ／（５＋1.0332） …… をに代入すると、Ｖが求まる。 Ｖ＝（５＋1.0332）／５×13.3 ＝16m1 同様に、純水に既知量の空気をシリンジ（注射
器）で加えて加圧したところ、測定管６の水位減
少量からその気泡量を求め得ることが確認され
た。 また、第２図に示されるようにこの容器１に被
測定液を導入・排出するための入口・出口管路を
設け、導入・排出を自動的に行うようにしてもよ
い。

【考案の効果】

以上、この考案によれば、汚泥等の被測定液を
サンプリングして容器内に入れ、この容器を密閉
し、この容器内に接続された測定管内に加圧空気
を導入させるだけで、前記容器に設けられた圧力
センサによる該容器内の被測定液の圧力検出値が
所定圧に達した時点から該被測定液が平衡状態に
なるまでの時間経過後における前記測定管内の液
位減少量を計測することにより、被測定液に含ま
れた気泡量を正確に算出することができる。 従つて、汚泥等の液体濃度計測時にその液体に
含まれた気泡含有量の大小による測定誤差が生じ
るのを未然に防止でき、前記液体濃度の計測精度
の向上に大きく寄与する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略的な断
面構成説明図、第２図はその他の実施例を示す
図、第３図はこの考案の一実施例のゲージ圧と減
少体積の実測値を示す図、第４図は第３図のデー
タの相関図である。 図において、１は容器、２は蓋体、５は膨出
部、６は測定管、８は圧力センサ、９は入口管
路、１０は出口管路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定液受入用の容器と、この容器に被測定液
   を受入れ、排出する手段と、前記容器の上端開口
   部を密閉する蓋体と、この蓋体を貫通し前記容器
   内に挿入された先端部に隔膜が取付けられ、かつ
   内部に液体が収容され外部給気系統から加圧空気
   が導入される測定管と、前記容器に設けられて該
   容器内の液圧を検出する圧力センサとを備え、こ
   の圧力センサによる検出値が所定圧に達した時点
   から前記容器内の被測定液が平衡状態となるまで
   の時間経過後に前記測定管内の液位減少量を計測
   するようにしたことを特徴とする液体中の気泡量
   測定装置。