JPH0675068B2 - 鉄分濃度監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は鉄分濃度監視装置に関し、さらに詳しく言う
と、たとえば各種のプラントなどに供給される工業用水
中の鉄分濃度を自動的かつ連続的に精度良く計測するこ
とのできる鉄分濃度監視装置に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 火力発電プラントや原子力発電プラントにおけるボイラ
水や原子炉冷却水中の鉄分濃度を管理することは、プラ
ント耐圧構成材料の健全性を確保するために、重要なこ
とである。

従来、たとえば工業用水中の鉄分濃度は、JIS規格のTPT
Z法によるマニュアル分析、吸引濾過法による濾紙着色
度法、濁度計を利用する方法、TPTZ法を自動化した鉄分
濃度計を利用する方法などで分析され、管理されてい
た。

しかしながら、JIS規格のTPTZ法によるマニュアル分析
は、測定結果を得るのに長時間を要し、吸引濾過法によ
る濾紙着色度法は鉄の形態により粒径，色が異なるため
に正確な測定ができない。したがって、このような分析
法は、最近の火力発電プラントのような起動、停止の頻
度の多い運転条件下では、多大の人手を要するので実際
的ではない。

また、濁度計は、自動連続測定計器であるが、直接に鉄
分濃度を測定する原理によるものでないので、試料液中
に存在するイオン状の鉄や粒子径のバラツキにより誤差
を生じるから、精度の高い分析をすることができない。

TPTZ法を自動化した鉄分濃度計は、バッチ処理であるか
ら、測定値は時間的に不連続である。すなわち、この方
法では、経時的に連続した測定データを得ることができ
ない。

［発明の目的］ この発明の目的は、前記問題点を解決し、水中の鉄分濃
度を経時的に連続して、しかも精度良く測定することの
できる鉄分濃度監視装置を提供することである。

［前記目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するためのこの発明の概要は、濁度計
と、全鉄分析計と、濁度計から経時的に得られるデータ
と液中の鉄分濃度についてのマニュアル分析によるデー
タとの相関関数、濁度計から経時的に連続して得られる
データおよび全鉄分析計から一定期間毎に得られるデー
タを少なくとも格納するメモリーと、濁度計から得られ
るデータと前記相関関数とから鉄分濃度を換算し、全鉄
分析計からデータが出力されたときには前記鉄分濃度と
この全鉄分析計からの出力データとから補正ファクタを
算出し、全鉄分析計からのデータが出力されてから次の
データが出力されるまでの実質的な各期間中において、
経時的に出力される濁度計のデータに基づく鉄分濃度を
前記補正ファクタによって補正鉄分濃度を算出する演算
器と、補正鉄分濃度を出力する出力表示手段と、前記濁
度計、全鉄分析計、メモリーおよび演算器を制御する制
御装置とを有することを特徴とする鉄分濃度監視装置で
ある。

（作用） この鉄分濃度監視装置においては、濁度計から経時的に
連続して濁度データが出力される。演算器は、この濁度
データと、液中の鉄分濃度についてのマニュアル分析で
得られたデータの相関関数とに基づき、精度が劣るけれ
ども一応の鉄分濃度を算出する。一方、全鉄分析計にお
いては一定時間毎に液中の鉄分濃度を測定する。全鉄分
析計により測定された鉄分濃度は前記濁度計によるデー
タおよび相関関数に基づく鉄分濃度よりもはるかに精度
が高い。全鉄分析計から鉄分濃度データが出力される
と、全鉄分析計から出力された時点もしくはその前後の
直近に出力された濁度計のデータに基づく鉄分濃度デー
タと全鉄分析から出力された鉄分濃度データとから補正
ファクタを算出する。そして、全鉄分析計から鉄分濃度
データが出力されてから次の鉄分濃度データが出力され
るまでの実質的な期間中に、経時的に出力される濁度計
に基づく鉄分濃度を、前記補正ファクタで補正して、よ
り正確な鉄分濃度を出力表示装置に出力するようにして
いる。

このように、経時的かつ連続的に出力されるけれども精
度の劣る濁度計に基づく鉄分濃度データと、精度が高い
けれども間欠的にしか出力されない全鉄分析計に基づく
鉄分濃度データとから、全鉄分析計から鉄分濃度データ
が出力される度に補正ファクタを算出し、全鉄分析計か
ら鉄分濃度データが出力されてから次の鉄分濃度データ
が出力されるまでの実質的な期間中、精度の劣る濁度計
に基づく鉄分濃度データを補正ファクタで補正するか
ら、より精度の高い鉄分濃度を連続して経時的に出力す
ることができる。

［実施例］ 次にこの発明の実施例を示す。なお、この発明はこの実
施例に限定されるものではなく、この発明の要旨の範囲
内で適宜に変形して実施することができるのは言うまで
もない。

第１図に示すように、この鉄分濃度監視装置１は、濁度
計２と、全鉄分析計３と、メモリー４と、演算器５と、
制御装置６と、出力表示装置７とを備える。

前記濁度計２は、ボイラ水、原子炉冷却水等の水溶液の
濁度を計測することができれば特に制限がなく、たとえ
ば吸光光度式あるいは散乱光式のいずれの方式によるも
のであっても良い。この濁度計２からは経時的に連続し
てデータが出力され、この出力データは、図示しないイ
ンターフェースを介して、デジタルデータとして前記制
御装置６に入力するようになっている。

全鉄分析計３は、たとえば、コンスタントヘッド槽を介
して試料水を試料計量槽で一定量計量し、前記一定量試
料水を加熱槽に導いてチオグリコール酸溶液を加え、加
熱して懸濁鉄を溶解すると共に第２鉄イオンを第１鉄イ
オンに還元した後に冷却器を介して反応槽に導き、酢酸
アンモニウム緩衝液を加えてpH調整後、TPTZ試薬を加え
て発色させた試料水を測定槽に導いて吸光度を測定し、
得られた鉄分濃度データを出力するようになっている。

このような全鉄分析計３として、特開昭58-127152号公
報に記載された全鉄分析計を使用することができる。

この全鉄分析計３からは一定時間毎に鉄分濃度データを
出力し、出力された鉄分濃度データは、図示しないイン
ターフェースを介して、デジタルデータとして前記制御
装置６に入力するようになっている。

制御装置６は、前記濁度計２および全鉄分析計３から出
力されたデジタルデータのメモリーへの書き込みや読み
出し、前記全鉄分析計３から鉄分濃度データが出力され
た時点と同じ時点に出力された濁度計に基づく鉄分濃度
データもしくは前記全鉄分析計３から鉄分濃度データが
出力された時点の後の直近に出力された濁度計２のデー
タに基づく鉄分濃度データの選択、データの演算器への
転送、演算器の動作等を制御している。

メモリー４は、濁度計２から経時的に得られるデータと
液中の鉄分濃度についてのマニュアル分析によるデータ
との相関関数、濁度計２から経時的に連続して得られる
データおよび全鉄分析計３から一定時間毎に得られるデ
ータを少なくとも格納し、そのほか、演算器５で演算さ
れた演算結果などを格納することができるようになって
いる。

演算器５は、濁度計２から経時的に連続して得られるデ
ータおよびこれと液中の鉄分濃度についてのマニュアル
分析によるデータとの相関関数から鉄分濃度データに換
算し、全鉄分析計３から鉄分濃度データが出力される
と、その時点もしくはその直後に出力される濁度計２に
基づく鉄分濃度データと前記全鉄分析計３から出力され
る鉄分濃度データとから補正ファクタを算出し、全鉄分
析計３から次に鉄分濃度データが出力されるまでの期間
中においては、濁度計２から経時的に出力されるデータ
に基づく鉄分濃度を前記補正ファクタで経時的に補正す
ることにより補正鉄分濃度を算出する。

なお、濁度計２から経時的に出力される鉄分濃度を補正
するための補正ファクタは、全鉄分析計３から鉄分濃度
データが出力された時点で、濁度計２に基づく鉄分濃度
データで、全鉄分析計３から出力された鉄濃度データを
除算して求めたものであっても良いし、また、全鉄分析
計３から鉄分濃度データが出力されたときに得られた補
正ファクタ、およびそれ以前に全鉄分析計３から出力さ
れた鉄分濃度データを基礎にする任意の数の補正ファク
タの加重平均値あるいは重み平均値であってもよい。

出力表示装置７は、演算器５による演算結果を出力し、
表示する装置であり、たとえば、CRT画面、XYプロッタ
ー、記録計などを採用することができる。

以上構成の鉄分濃度監視装置１は、第２図に示すように
して鉄分濃度を出力する。

濁度計２からのデータＸは経時的に連続してメモリー４
に格納される。この濁度計２から出力されるデータは、
液の濁度（透明度）を示すものであって直接には鉄分濃
度を示すものではない。もっとも、濁度とマニュアル分
析により得られる鉄分濃度とは相関関係にある。

メモリー４には、濁度計２のデータと液中の鉄分濃度に
ついてのマニュアル分析によるデータとの相関関数が予
め格納されている。この相関関数は、たとえば、次の一
次回帰線式（１） Ｌ＝ａ＋bX……（１） （ただし、Ｌは全鉄濃度換算値、Ｘは濁度計のデータ、
ａおよびｂはプラントなどにおける試料液により相違す
る係数である。）で示される。

この相関関数に従うと、濁度計２からの出力データと液
中の鉄分濃度についてのマニュアル分析によるデータと
の相関性は、少くとも相関係数ｒ＝0.7程度である。

メモリー４内に格納されている濁度計２からのデータと
前記相関関数とを読み出して、演算器５により、このデ
ータを相関関数に代入して、鉄分濃度換算値Ｌを算出す
る。算出された鉄分濃度換算値Ｌはメモリー４に格納さ
れる。

全鉄分析計３から出力される鉄分濃度データＹも、この
メモリー４に格納される。この鉄分濃度データＹは、鉄
分濃度を示す。

制御装置６は、第２図に示すように、全鉄分析計３から
のデータが出力される時点を監視する。全鉄分析計３か
らデータＹが出力されると、その出力時点と同じ時点も
しくはその直後に出力される濁度計２の出力Ｘに基づく
鉄分濃度換算値Ｌで全鉄分析計３から得られた鉄分濃度
値Ｙを除算することにより補正ファクタＺを算出する。

補正ファクタＺは、メモリー４に格納される。この補正
ファクタＺは、次に全鉄分析計３からデータＹが出力さ
れるまで更新されずに、メモリー４内に保持される。ま
た、補正鉄分濃度の精度の向上を図るのであれば、前記
全鉄分析計３からデータＹが出力される毎に算出される
補正ファクタを任意の出力回数分たとえば３出力回数分
を、メモリー４に格納しておき、３出力毎の３個の補正
ファクタの重み平均あるいは加重平均を演算器５で計算
し、得られる平均補正ファクタをメモリー４に格納する
ようにしてもよい。

制御装置６は、全鉄分析計３から新たに鉄分濃度データ
Ｙが出力されるまでは、メモリー４に格納してあるとこ
ろの、全鉄分析計３から前回出力された鉄分濃度データ
Ｙから得られた補正ファクタＺ′あるいは平均補正ファ
クタを読み出し、演算器５で、この補正ファクタＺ′ま
たは平均補正ファクタと濁度計２から出力され、相関関
数で換算された鉄濃度換算値とを乗じて、鉄分濃度を算
出し、出力表示装置７に出力する。

［発明の効果］ この発明によると、連続的かつ経時的に出力される濁度
計からのデータに基づくところの、精度の劣る鉄分濃度
を、間欠的に出力される全鉄分析計から出力される鉄分
濃度で補正をするので、濁度計に基づく鉄分濃度よりも
はるかに精度の高い鉄分濃度を連続的かつ経時的に出力
することのできる鉄分濃度監視装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、および
第２図はこの実施例装置における演算手順を示す流れ図
である。 １……鉄分濃度監視装置、２……濁度計、３……全鉄分
析計、４……メモリー、５……演算器、６……制御装
置、７……出力表示装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 壽孝 大阪府豊中市蛍ケ池東町３丁目８番12号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濁度計と、全鉄分析計と、濁度計から経時
   的に得られるデータと液中の鉄分濃度についてのマニュ
   アル分析によるデータとの相関関数、濁度計から経時的
   に連続して得られるデータおよび全鉄分析計から一定期
   間毎に得られるデータを少なくとも格納するメモリー
   と、濁度計から得られるデータと前記相関関数とから鉄
   分濃度を換算し、全鉄分析計からデータが出力されたと
   きには前記鉄分濃度とこの全鉄分析計からの出力データ
   とから補正ファクタを算出し、全鉄分析計からのデータ
   が出力されてから次のデータが出力されるまでの実質的
   な各期間中において、経時的に出力される濁度計のデー
   タに基づく鉄分濃度を前記補正ファクタによって補正鉄
   分濃度を算出する演算器と、補正鉄分濃度を出力する出
   力表示手段と、前記濁度計、全鉄分析計、メモリーおよ
   び演算器を制御する制御装置とを有することを特徴とす
   る鉄分濃度監視装置。