JPH11241987A

JPH11241987A - 水質測定装置

Info

Publication number: JPH11241987A
Application number: JP5883498A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kondo; 弘之近藤; Kenji Natsume; 健治夏目
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】広い濃度範囲にわたって精度良く測定するこ
とができる水質測定装置を提供すること。【解決手段】長さの異なる測定セル部１２ａ、１２ｂ
を並列して設け、各セル部１２ａ、１２ｂの一端側に光
源１１ａ、１１ｂを、他端側に検出器１４ａ、１４ｂを
それぞれ設ける。そして、両検出器１４ａ、１４ｂの出
力を受ける演算装置１６により、試料液の濃度が非常に
薄いと判断した場合はセル長の長いセル部１２ａを選択
し、濃度が非常に濃いと判断した場合はセル長の短いセ
ル部１２ｂを選択する。これにより、広い濃度範囲にわ
たって精度の良い測定が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料液に対し一方
から光を投射し、他方でその透過光を受光して、少なく
とも試料液の透過率又は濃度を測定することにより、試
料液の色相、着色度、透明度、濁度等を算出表示する水
質測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、工場排水等の着色度の測定方法と
して種々のものが知られている。そのうち、３種類の刺
激を与える波長を種類別にＸ、Ｙ、Ｚの系列（３刺激
値）にまとめ、色度座標ｘｙ（刺激純度と主波長）によ
って表示するものがあり、これらＸ、Ｙ、Ｚの値は、そ
れぞれ、各波長領域における透過率の合計に基づいて算
出するようにしている。また、特開平７−４３３０２号
公報には、着色の強さは着色物質の濃度に比例している
として、試料液に特定波長の光を透過させたときの透過
率の大きさで着色度の大きさを表す測定方法が記載され
ている。

【０００３】図３は、以上述べたような測定方法を用い
て試料液の着色度を測定する上で基本となる装置の概略
を示しており、主として、白色光又は特定波長の光を発
する光源１、流入管８及び流出管９が接続され試料液が
連続的に流れる測定セル（フローセル）２、集光レンズ
３を介して測定セル２の透過光を受光する検出器４、こ
の検出器４の出力を増幅器５を介して受け少なくとも試
料液の透過率又は濃度を算出する演算装置６、及び、こ
の演算装置６により算出された試料液の透過率又は濃度
をコンピュータ等の外部機器に表示する出力装置７を備
えている。試料液は、その透過光に基づいて透過率又は
濃度（透過率の逆数の常用対数で光学濃度、吸光度とも
よばれる。）が算出され、上述した測定方法により試料
液の着色度や色相、透明度、濁度等が測定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】工場排水の濃度は時々
刻々と変化するものであり、濃度の非常に薄い液体を測
定する場合、基準色（蒸留水）との差がはっきり出ない
ために測定セル２の長さを大きくして透過率又は濃度を
測定する必要がある。ところが、長い測定セルを用いる
と、濃度が非常に濃い液体では光の透過がなくなるので
検出器４で検出される光がわずかとなり、結果として精
度良く測定することが困難となる。このように、連続的
に水質が変化する工場排水の透過率又は濃度を精度良く
測定するには従来の構成では不可能であり、狭い濃度範
囲でしか正確な測定を行うことができなかった。

【０００５】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、広い
濃度範囲にわたって精度良く測定することができる水質
測定装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、光源と、
試料液を入れた透明材で成る測定セルと、前記光源から
発せられ前記測定セルを透過する光を検出する検出器
と、この検出器の出力に基づいて少なくとも前記試料液
の透過率又は濃度を算出する演算装置とを備えた水質測
定装置において、前記測定セルを相並列する長さの異な
る複数のセル部で構成するとともに、これら各セル部の
一端側に前記光源を、他端側に前記検出器をそれぞれ設
けたことを特徴とする水質測定装置、によって解決され
る。

【０００７】また、以上の課題は、光源と、試料液を入
れた透明材で成る測定セルと、前記光源から発せられ前
記試料液を透過する光を検出する検出器と、この検出器
の出力に基づいて少なくとも前記試料液の透過率又は濃
度を算出する演算装置とを備えた水質測定装置におい
て、前記光源と前記検出器のうち一方を前記測定セルの
一端側に設けるとともに、他方を前記測定セルの内部に
設け、前記他方を前記測定セルの軸方向に沿って移動可
能としたことを特徴とする水質測定装置、によって解決
される。

【０００８】本発明は、試料液の濃度に応じて測定セル
の長さを変えて測定するようにしており、このうち請求
項１の発明では、測定セルをあらかじめ相並列する長さ
の異なる複数のセル部で構成し、試料液の濃度に応じて
使い分けるようにしている。また、請求項４の発明で
は、光源と検出器のうち一方を固定にし他方を可動にす
ることにより、濃度が連続的に変化する試料液に対して
も精度良く測定する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１０】図１は本発明の第１の実施の形態を示して
いる。流入管１８と流出管１９との間に、長さの異なる
２つの測定セル部１２ａ及び１２ｂを相並列して設けて
いる。これら測定セル部１２ａ、１２ｂは、試料液が連
続的に流れるフローセルとして構成され、それぞれ一端
側に光源１１ａ及び１１ｂを、他端側に測定セル部１２
ａ、１２ｂの透過光を集光レンズ１３ａ、１３ｂを介し
て受光する検出器１４ａ及び１４ｂが設けている。これ
ら検出器１４ａ、１４ｂの出力はそれぞれ増幅器１５ａ
及び１５ｂを介して演算装置１６に供給され、演算装置
１６において透過率、濃度（吸光度）、３刺激値等を算
出して、試料液の所定の水質、例えば着色度、色相、透
明度、濁度等を測定する。この出力信号は出力装置１７
に供給され、コンピュータ等の外部機器に表示される。

【００１１】そこで、本実施の形態では、２つの測定セ
ル部１２ａ、１２ｂに試料液を流しておき、同時に各検
出器１４ａ、１４ｂの出力を演算装置１６に供給するよ
うにしている。このとき、各測定セル部１２ａ、１２ｂ
にそれぞれ予め測定濃度範囲を定めておき、その境界濃
度（しきい値）に試料液の濃度が達したときに各検出器
１４ａ、１４ｂの出力のうちいずれかを選択する（使用
する測定セル部を選択する）ように構成している。

【００１２】すなわち、ある所定の濃度範囲を有する試
料液が流れているとすると、それが各測定セル部１２
ａ、１２ｂのそれぞれの測定濃度範囲に入っていれば
（各検出器１４ａ、１４ｂの出力が等しければ）、演算
装置１６はこれらのうちいずれかを選択して上述した所
定の水質を測定するが、時間経過とともに試料液の濃度
が非常に薄くなると、２つの検出器１４ａと１４ｂとの
出力に違いが生じてくる。これは、セル長の短い測定セ
ル部１２ｂ側の検出器１４ｂにおける測定濃度範囲の逸
脱が原因である。このとき演算装置１６は、セル長の長
い測定セル部１２ａ側の検出器１４ａの出力値を選択し
当該出力値に基づく種々のデータの算出を行う。一方、
試料液の濃度が非常に濃い場合には、セル長の短い測定
セル部１２ｂ側の検出器１４ｂの出力値を選択し当該出
力値に基づく種々のデータの算出を行う。

【００１３】したがって、本実施の形態によれば、広い
濃度範囲にわたって試料液を測定することが可能とな
り、連続的に濃度が変化する試料液に対して常に高い精
度で測定することができる。

【００１４】図２は本発明の第２の実施の形態を示して
いる。なお、図において第１の実施の形態と対応する部
分については同一の符号を付している。

【００１５】測定セル２２はフローセルとして構成され
ており、その一端側には光源２１が設けられている。一
方、測定セル２２の他端側には被駆動部材３０が液密に
挿入され、内部に集光レンズ２３、及び、試料液の透過
光を検出する検出器２４が収容されている。被駆動部材
３０の光源２１と対向する一端部は透明材３０ａで形成
され、その他端側には、駆動部としてのリニアモータ３
１により軸方向に駆動され得る金属製の軸部３０ｂを有
している。つまり、リニアモータ３１の駆動により被駆
動部材３０を測定セル２２の内部において矢印方向に移
動可能としている。リニアモータ３１は、増幅器２５を
介して検出器２４の出力を受ける演算装置１６から発せ
られる駆動信号Ｓに応じて駆動装置３２により駆動され
る。

【００１６】駆動信号Ｓは、測定セル２２に対する被駆
動部材３０の停止位置、すなわち、光源２１と検出器２
４との距離を決定する制御信号で、検出器２４による検
出出力に応じて発信される。つまり、試料液の濃度に応
じて光源２１と検出器２４との距離（言わば、セル長）
を変化させ、予め設定されている当該濃度に応じた最適
な位置へ検出器を移動させるべく駆動装置３２へ発信さ
れる。

【００１７】したがって、本実施の形態によっても上述
した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができ、
広い濃度範囲にわたって精度良く試料液の水質を測定す
ることができるとともに、第１の実施の形態の構成に比
べて、光源及び検出器を１組で行うことができる。

【００１８】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。

【００１９】例えば、以上の第１の実施の形態では、２
つの測定セル部１２ａ、１２ｂを設け測定系を２組構成
したが、必要に応じてこれを３組、４組又はそれ以上設
置してもよい。これにより、いかなる濃度範囲の測定に
も精度良く行うことができるとともに、精度の向上を図
ることができる。

【００２０】また、以上の第２の実施の形態では、光源
２１を固定し検出器２４を可動としたが、これを逆にし
て、検出器２４を測定セル２２の一端側に固定し、光源
２１を測定セル２２の内部で可動とするようにしてもよ
い。

【００２１】また、駆動部としてリニアモータ３１を適
用したが、これに代えて、エアシリンダやギヤ機構で被
駆動部材３０を駆動するようにしてもよい。あるいは、
単に測定者による手動操作でも可能である。

【００２２】更に、以上の各実施の形態では、測定セル
としてフローセルを用いたが、これを固定セルにしても
同様な効果を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の水質測定装
置によれば、広い濃度範囲にわたって試料液を測定する
ことが可能となり、連続的に濃度が変化する試料液に対
して常に高い精度で測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を模式的に示す断面
図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態を模式的に示す断面
図である。

【図３】従来の水質測定装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ａ光源１１ｂ光源１２ａ測定セル１２ｂ測定セル１４ａ検出器１４ｂ検出器１６演算装置２１光源２２測定セル２４検出器３０被駆動部材３１リニアモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、試料液を入れた透明材で成る測
定セルと、前記光源から発せられ前記測定セルを透過す
る光を検出する検出器と、この検出器の出力に基づいて
少なくとも前記試料液の透過率又は濃度を算出する演算
装置とを備えた水質測定装置において、前記測定セルを相並列する長さの異なる複数のセル部で
構成するとともに、これら各セル部の一端側に前記光源
を、他端側に前記検出器をそれぞれ設けたことを特徴と
する水質測定装置。
【請求項２】前記演算装置は、前記試料液の透過率又
は濃度に基づいて前記各検出器のうちいずれかの出力を
選択する請求項１に記載の水質測定装置。
【請求項３】前記各セル部は、試料液が連続的に流れ
るフローセルで成る請求項１又は請求項２に記載の水質
測定装置。
【請求項４】光源と、試料液を入れた透明材で成る測
定セルと、前記光源から発せられ前記試料液を透過する
光を検出する検出器と、この検出器の出力に基づいて少
なくとも前記試料液の透過率又は濃度を算出する演算装
置とを備えた水質測定装置において、前記光源と前記検出器のうち一方を前記測定セルの一端
側に設けるとともに、他方を前記測定セルの内部に設
け、前記他方を前記測定セルの軸方向に沿って移動可能
としたことを特徴とする水質測定装置。
【請求項５】前記光源又は前記検出器は、前記試料液
の透過率又は濃度に基づいて前記演算装置から発信され
る駆動信号に応じて移動される請求項４に記載の水質測
定装置。
【請求項６】前記光源又は前記検出器は、前記測定セ
ル内において軸方向に移動可能で少なくとも軸方向に透
明な被駆動部材の内部に収容されるとともに、前記被駆
動部材は、前記駆動信号を受けて作動する駆動部により
駆動される請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項７】前記駆動部はリニアモータで成る請求項
６に記載の水質測定装置。
【請求項８】前記測定セルは、試料液が連続的に流れ
るフローセルで成る請求項４から請求項７のいずれかに
記載の水質測定装置。