JPS601545A - 自動水分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動水分析装置に関し、特に排液処理のため
の自動水分析装置に関するものである。

従来技術 排液を処理する場合その排液の、例えばｐＨ、電気伝導
度、カルシウム硬度，塩素イオン、硝酸イオン、亜硝酸
イオン、アンモニア等を測定し水分析を行い、その排液
を排水しても良いかどうかを総合的に判断する。もしそ
のままの状態では排水できないと判断された場合には補
正液を混入してその排液を排水可能な状態にしてから排
水する。

このような水分析を行う際、従来では各測定成分ご＼と
に計器の指針を目で読取ったり摘定法（定址分析）を行
ったシして各データをそろえ、これらデータに基づいて
排液の状態を総合的に判断するようにしているため専門
的（化学）知識や訓練が必要で、また、１つの検水の各
測定項目を計測するのに非常に時間がかかシ、それにも
かかわらず高い精度を得ることができず、さらには見ま
ちがい等の誤差も出やすかった。

また複数の機材を設置し、測定成分ごとに指示薬や滴定
液を用意しなければならないため、機材を設置し、化学
物質の用意または保管できる場所でしか測定できず、機
動力に欠けるものであった。

このような欠点を解消するために各測定項目ごとのセン
サ（電極）が開発されてお９、これらセンサの電極間に
発生する電圧から測定成分ごとの濃度を知るようにした
ものがある。このようなセンサを使用すれば各測定成分
ごとの検出値は電圧値から一義的に定まシ、水分析にお
ける各測定成分の検出方法を非常に改良できるけれども
、なおかつ各検出値は温度や、イオン強度、ｐＨによっ
て影響されるため測定成分ごとに測定前にセンサ出力電
圧の較正が必要である。

このセンサ出力電圧の較正および濃度の測定は次のよう
に行われる。まず２種類の村準液（例えば／　ｐＩ）ｍ
と／　００　ｐｐｍ濃度のもの）を用意しておき、ミリ
ボルト計にイオン電極と比較電極を接続して各標準液の
電極電位差Ｖ、およびＶ。

を読取シ、両度Ｃを対数軸に、電位■を均等軸とった片
対数グラフを用いてＭｙ図に示すような検量線りを作成
する。次に試料の電極電位ｖ３をふらつきが止まるのを
待って一定になった時点で読取シ、第１図の検量線りか
ら濃度Ｃ１を読取る。このような検量線を各測定項目ご
とに作成しなければならない。なお＠量線はｐＨと電気
伝導度に関しては温度のみの影響によって変化し、他は
イオン強度やｐＨの値に応じて変化することが知られて
いる。

以上のようにセンサを使用したものにおいてもセンサご
とにセンサ出力電圧の較正が必要であり、さらにはこの
ようにして得られた各検出値に基づく排液に補正液を混
入するかどうかの判断は結局は人間が総合的に行わなけ
ればならず習熟が必要で時間がかかるものであった。

発明の目的および要約 この発明は上記諸点Ｉこ鎌みて為されたもので、水分析
を行うべき検水の各測定成分ごとに設けられた複数個の
センサと、前記検水の温度を測定する温度センサと、温
度、ｐＨ値および電気伝導度によって変化する複数の検
量線を表わす信号を収録した前記各測定成分ごとに１つ
の複数個のテーブルであって、それぞれ前記温度センサ
からの温度信号およびｐＨ値を表わす信号に応じて前記
複数の検量線のうちの１つを出力するものと、前記各測
定成分ごとに１つの複数個の演算手段であって、それぞ
れ前記複数個のセンサのうちの対応する１つからのセン
サ信号および前記複数個のテーブルのうちの対応するｌ
っからの検−１線信号を入力し、この入力された検量線
信号から前記センサ信号に基づいて当該測定成分の検出
値を選択して出力するものとを一体に構成することによ
り、複数の測定項目を同時かつ自動的に正確に測定し、
かつ測定時間を大幅に短縮し誰にでも操作可能な自動水
分析装置を提供することを目的としている。

実施例 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第一
図ではボイラの冷却水の排水処理を例にとってこの発明
による水分析装置を概略的に説明している。第２図にお
いて、ボイラｌは導通管コを通して混合槽３から冷却水
を受け、尋通管ダを通して使用済の冷却水を外部に排出
する。導通管ｑの途中からは枝管Ｃがソレノイドバルブ
炉を経て測定槽３まで延びておシ、これによシ水分析を
行うための排液を抽出することができる。測定槽！の中
には水分析を行うための複数個のセンサ電極Ｓと温度セ
ンサＴとが配設され、これらセンサがらの各種信号がこ
の発明による水分析装置りに与えられる。水分析が行わ
れた後、測定槽ｊ内の抽出された排液はソレノイドバル
ブ！１にょシ導通管ｊ′を通して外部に排出され、排出
後にセンサＳを洗浄するセンサ用洗浄液がソレノイドバ
ルブｊ１によって液槽ｇから導通管ざ１を通して測定槽
３内に供給される。

混合槽３は管デ全通して冷却水が補充されると共に、複
数個の液槽１０内の補正液がそれぞれの管ｌσおよびソ
レノイドバルブｌグを通して供給される。複数個の液槽
ｌＯはそれぞれ複数個のセンサＳの各々に対応して設け
られており、それぞれ各センサの測定する測定成分に対
応した異つ九種類の補正液を収容している。水分析装置
りは各種センサからの入力信号に基づいて演算を行い、
冷却水に混合すべき補正液の種類と量を決定し、複数個
のバルブｌσ゛１のうちの対応するものに開指令を与え
る。水分析装置７はまた、バルブｙ＠、　ｔｌおよびｇ
“にも適宜開指令を与える。

第３図は、第一図で符号７によって表わされた水分析装
置の一実施例を概略的に示している。

この装置７は第一図にも示されているように複数個のセ
ンサＳ、すなわちＳ、、Ｓ２・・・・・、Ｓｎおよび温
度センサＴからの信号を入力し、そして複数個のバルブ
／θ１、すなわち■ｔ　ｅ　％　ｅ・・・・・。

■ｎＫ指令信号を出力する。パルプｖｉ　ｌ　”２１・
・・・。

ｖｎはそれぞれセンサＳ１．Ｓ２１・・・・・、Ｓｎに
対応している。

センサＴおよびＳ、、Ｓ、・・・・・、Ｓｎからの入力
イδ号は、それぞれ増幅器Ａ。、Ａ□、Ａｏ、・・・・
・。

Ａｎで増幅された後マルチプレクサ２Ｑに与えられ、マ
ルテブレクサコＯはセンサからの信号を順位に７点づつ
切換えて出力する。マルチブレフサλθからの出力信−
号はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ　）変換器、２／で
ディジクル信号に変換されて処理装置、２コに与えられ
る。なお、マルチプレクサコＯとＡ／Ｄ変換器、２／と
はマルチ偽ん制御用インタフェース、２３を介して処理
装置ココでもって制御される。

普通の電気回路であっても良くまたマイクロコンピュー
タであっても良い処理装置、２コは、Ａ／Ｄ変換器コｌ
からの入力信号に基づいて演算を行い、その演算結果を
バルブ制御用インター７　ｘ　−ス、２　Ｑ　”ｌ介し
て複数個のパルプＶ、、Ｖ、。

・・・・・、ｖｎに与え、各パルプの開閉制御を行う。

処理装置ココには液晶表示装置λ！、プリンタ２基、キ
ーボード、２７、ディジタルカセットλｊ等が接続され
ておシ、これにより上記演算結果の表示や記憶等を行う
ことができる。

第ダ図は、第３図に符号コλでもって表わされた処理装
置の作用を説明するための図である。

この第ダ図ではセンサＳ１はｐＨ測定用のセンサ、セン
サＳ！は電気伝導度測定用のセンサ、Ｓｓ””Ｓｎはそ
の他の濃度測定用のセンサとして説明する。

センサ５ＩｓＳ！ｐ・・・・・、Ｓｎからの信号はそれ
ぞれ演算器ＯＦ、　、ＯＦ、・・・・・、　ｏｐｎの一
方の入力端子に与えられ、演算器の他方の入力端子には
それぞれテーブルＴＡ、　、　ＴＡ、　、・・・・・Ｔ
Ａｎからの信号が与えられる。テーブルＴＡ、およびＴ
Ａ、には各温度値１．，１．．・・・・・に対応した検
量線信号Ｄ１１　？Ｄ１！　＃・・・・・およびＤ２□
＃　Ｄ２！　ｌ　Ｄ２３　Ｆ・・・・がそれぞれ収容さ
れておシ、温度センサＴからの温度信号に対応した検量
線信号が選ばれて演算器ｏｐ、およびｏｐ、にそれぞれ
出力される。各検量線信号は第５図に示されるように電
圧値とこの電圧値に対応するｐＨ値とが対になってディ
ジタル信号で収録されている。センサＳ、からのディジ
タル電圧値と、温度信号によって選ばれた検量線信号と
を入力する演算器ｏｐ□は、該ディジタル電圧値に基づ
いてこのディジタル電圧値に対応するｐＨ値を検量線信
号から選び出して出力する。同様にして演算器ＯＰｔで
は電気伝導度を検量線信号から選び出して出力する。

テーブルＴＡ、　、・・・・・ＴＡｎは各種濃度に関す
る検量線信号Ｄ３１　ｅ　Ｄ３１１　”　”　”　”　
”　ｐ　Ｄ４１　ｅ　Ｄ４２　ｅ　’　”　”弓・・・
・・ｊＤｎｌ　ｊＤｎｌ　ｊ・・・・・がそれぞれ収録
されており、これら検量線はｐＨ値によって変化するた
め各テーブルは温度値ｔ１＃ｔ２ｙ・・・・・の代りに
演算器ｏｐ、からのｐＨ信号、ｐｉ（１ｔ　ｐＨ２ｔ・
・・・・を受け、このｐＨ信号に対応した検量線信号Ｄ
１１゜Ｄ１□、・・・・・（１＝Ｊ、＄、・・・・・、
ｎ）を各演算器ｏＰ１に出力する。各演算器ＯＰＩは演
算器ｏｐ、およびＯＦ、で説明したのと同じ方法で各セ
ンサＳ１からのディジタル電圧値に応じて検量線信号か
ら各種濃度信号を選んで出力する。

演算器ｏｐ、　、ｏｐ、　、・・・・・、ｏｐｎからの
出力信号はそれぞれ比較器Ｃｏ、　、Ｃｏ、　、・・・
・・、Ｃｏｎに与えられ、そこで各基準源Ｒ１ｙＲｔ　
ｔ・・・・・、Ｒｎからの信号と比較される。比較器ｃ
ｏ、　、ａｏ２．・・・・。

ＣＯｎは各演算器からの出力信号が各基準源からの基準
信号よシ小さい時は“Ｏ”信号を出力する。

基準信号よシ、大きい時は“／”信号を出力して対応す
るバルブを開き、冷却水と一定量の補正液とを混合して
ボイラへ入れ、その後再測定を行う。このシーケンスを
該当する比較器が“Ｏ”信号を出力するまで続ける。こ
のようにしてすべての比較器からの出力信号が“０”と
なった時、排水処理は完了する。

なお基準源Ｒｊ（ｊ＝／、：ｌ、・・・・・、ｎ）は、
工場排水や船舶等、排液の種類に応じて排液処理ができ
るように、排液の種類忙応じた基準値ｊｌ。

ｊａ、・・・・・を収録しており、連動するスイッチ接
点ＳＷ、　、日Ｗ１．・・・・・、ＳＷｎ　を有したス
イツチを手動操作することによりいずれかに設定するこ
とができる。

第り図では演算器ＯＰ１．ＯＦ、　、・・・・・、　Ｏ
Ｆｎの出力側にＲＡＭが設けられて示されておシ、これ
によりこれら演算器の出力信号をＲＡＭにそのまま書込
むことができる。このように演算器の出力をＲＡＭ　Ｋ
　畳込めばその時の水分析値をそのまま保存できるし、
表示装置、２左等で表示することもできる。

なお、以上の実施例ではこの発明による水分析装置を排
水処理系に適用した場合を説明したが、この発明は排水
処理系に限らず水分析一般に適用できるのはもちろんで
ある。

以上のようにこの発明によれば複数の測定項目をセンサ
を使用して同時にかつ自動的に測定できるように構成し
たので、多くの機材を用意することなく本装置だけで水
分析を行うことができ、測定時間を大幅に短縮すること
ができしかも専門知識は一切不要で誰にでも容易に操作
可能であるという幼児がある。またコンパクトかつ携帯
可能に構成できるので、検水を行う場所まで本装置を持
って行き、その場で測定結果を出すことができるという
効果がおる。さらに本装置にカセットチーブ、ＲＡＭパ
ンケージを接続することによシデータの蓄積を行うこと
ができ、測定データの自動統計的処理が可能となる。

さらにＣＲＴやプリンタ停を接続すｇば各種一覧表やグ
ラフ等の表示が可能となるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

誇ｌ＠は水分析を行うために必要な検量線を説明するた
めの図、第一図はこの発ＦｊＡＫよる水分析装置が使用
される排水処理系の一例を概略的に示す図、ＭＪ図およ
び第り図はこの発明の一実施例による水分析装置を示す
ブロック回路図、第５図は第７図のｋｂ作を説明するだ
めの図である。図において、７は水分析装置、　＊　１
　ｇ　８２　ｇ・・・・・ｔｓｎｌ’ｉ：センサ、Ｔは
温度センサ、　ＴＡｌ、ＴＡ２゜・・・・・ｅ　ＴＡｎ
　Ｉｒｉチー　７−ル、Ｄ直□、Ｄ□、・・・・・。 Ｄ□、Ｄ、、、・・・・；・・・・・；Ｄ□、Ｄ丁、・
・・・・は検量線信号、ＯＦｌ、ＯＦ、　、・・・・・
ＯＰｎは演算手段である。 特許出願人　株式会社　情報処理技術研究所手続補正書
（自発） 昭和ｓｇ年７り／ダ日 特許庁長官殿 事件の表示 昭和５ｇ年特許願第　１０７９１Ａ　号発明の名称 自動水分析装置 補正をする者 代理人 補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）　明細書箱ざ頁ｇ行の「順位」を「順次」と補正
する。 （２）同第１ｏ頁９行の「ＴＡｎは」を「’ｒＡｎには
」と補正する。 （３）同第１コ頁７９行の「幼児」を「効果」と補正す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水分析を行うべき検水の各測定成分ごとに設けられた複
   数個のセンサと、 前記検水の温度を測定する温度センサと、温度、ｐＨ値
   および電気伝等度によって変化する複数の検辻綜を表わ
   す信号を収録した前記各測定成分ごとに１つの複数個の
   テーブルであって、それぞれ前記温度センサからの温度
   信号およびｐＨ値を表わす信号に応じて前記検数の検量
   線のうちの１つを出力するものと、 前記各測定成分ごとに１つの複数個の演算手段であって
   、それぞれ前記複数個のセンサのうちの対応する１つか
   らのセンサ信号および前記複数個のテーブルのうちの対
   応する１つからの検量線信号を入力し、この入力された
   検量線信号から前記センサ信号に基づいて当該測定成分
   の検出値を選択して出力するものと を備えたことを特徴とする自動水分析装置。