JPS6025572Y2 - 濃度計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、被測定液中の浮遊粒子の濃度を光学的に測定
する濃度計に係り、特に被測定液中に挿入されている測
定管部が被測定液の液位低下により液中に浸漬されてい
なくなったことを検知する機能を具えた濃度計に関する
ものである。

被測定液、例えば汚泥液中に直接挿入する光学式の濃度
計において、浮遊粒子の量の測定は、一般的には透明な
管に採取した汚泥液に一定の光源から光を当て、透過光
か浮遊粒子による散乱光のいずれか、または両方で測定
する。

第１図はこのような光学式濃度計の原理構成図である。

ガラス等透明な材料で形成した測定管６の一側部側の光
源１から測定管６内に採取された被測定液２に向けて光
を照射し、そのときの透過光３ａまたは浮遊粒子２ａで
散乱する散乱光３ｂのいずれか一方または両方を受光管
４，５で受光し、その信号レベルから被測定液中の浮遊
粒子の濃度を測定している。

このような光学式濃度計においては、測定管内壁の汚れ
は測定誤差として直接的に影響をおよぼす。

このため測定管内を自動的に洗浄する洗浄機構を内蔵し
た濃度計が多く使われるようになってきている。

第２図は上述の原理に基づいて実現した従来の汚泥濃度
計を示す構成国である。

すなわち、この濃度計は、ガラス等で形成した透明内筒
６と所定間隙を有して内向外側に設けた外筒７との間に
光源１および受光器４を対向するように内蔵した筒状の
ホルダ８を介挿している。

さらに、このホルダ８の光源１および受光器４を結ぶ線
上に当る部分に光の通路となる光路窓９を設けている。

また、透明筒６の内側には先端部にシール部材１０を有
するピストン１１を内挿し、このピストン１１の昇降運
動によって汚泥液２を透明内筒６に吸込んだり、排出し
たりしている。

１２は透明内筒受板である。

そして、この濃度計は、ピストン１１を上昇させて汚泥
液を透明内筒６の内部に吸込んだ後、光源１で汚泥液２
に光を照射する。

この光は、光路窓９→透明内筒６の一方の側壁部−汚泥
液２−透明内筒６の他方側壁部−光路窓９の経□路を経
て受光器４に入り、ここで電気信号に変換され外部に出
力される。

この電気信号レベルは汚泥濃度に比例して減衰するので
、信号レベルを知ることで汚泥濃度を測定できる。

第３図ａは、このような浸漬形汚泥濃度計の検出部１０
１を被測定液（汚泥液）２の中に浸漬して汚泥濃度を測
定するための設置状態を示す図である。

検出部１０１の先端には第２図に示したような測定筒お
よび洗浄機構が内蔵されている。

第３図すは、何らかの原因で被測定液２の液位が下って
しまい、検出部１０１の先端が被測定液２の中に浸漬さ
れなくなってしまった状態を示す図である。

第３図すの状態になってしまったことを知らずに測定動
作を繰返していると下記のような不都合を生じる。

すなわち、ピストン１１は一定周期毎に常時測定筒′６
内を往復運動するようになされているので、シール部材
１０の接触部位に摩耗か生じる。

第３図ａの如く正常に検出部１０１の先端が被測定液中
に浸漬されている場合には、測定筒６内に入ってくる被
測定液が一種の潤滑剤の役目を果すのでシール部材１０
の摩耗は軽減されるが、第３図すの如くミ検出部１０１
の先端が被測定液中に浸漬されなくなってしまうと、測
定筒６内には空気しか入ってこないので潤滑剤の役目を
果すものがなく、シール部材１０の摩耗がはげしくなる
。

シール部材１０に摩耗が生じるとシール機能が低下し、
洗浄効果がなくなり、測定筒内壁に汚れが付着し、測定
誤差の要因となるだけでなく、測定系内部にも湿気、水
分が浸入して計器そのものを傷めかねない。

このため、第３図すのように被測定液の液位が異常に下
ってしまったことを速やかに検出して濃度計の測定動作
を停止する方法の実現が望まれていた。

本考案は、上記の事情に鑑みてなされたもので、測定管
部が被測定液の液位低下により浸漬されていなくなった
ことを検知し、警報を発したり、測定動作を停止したり
する機能を具えた濃度計を提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第４図は本考案による濃度計において、測定管部が被測
定液中に浸漬されていなくなったという異常現象を検出
する手段の原理を説明するためのグラフである。

第１図で説明したように光学式の濃度計は透過光が散乱
光のいずれか、または両方に基づいている。

透過光受光器４の受光量および散乱光受光器５の受光量
と被測定液中の浮遊粒子濃度との関係を示すのが第４図
であり、透過光量は浮遊粒子濃度の増大とともに減少し
て行き、一方、散乱光量はある濃度（数千ｐｐｍ ）ま
では浮遊粒子濃度の増大とともに増大して行くが、それ
以上の濃度になると濃度増大とともに逆に減少して行く
。

いま、測定管内に被測定液が入らず空気のみが入った場
合を考えてみると、透過光受光器４には空気中を透過し
てきた透過光が受光され、その受光量は清水（濃度Ｏｐ
ｐｍ）中の透過光量より少なく、約１５００〜２０００
ｐｐｍ相当の受光量である。

これは、水がある場合には、そのレンズ作用により光が
収束するーため透過光受光量が大となるためである。

一方、散乱光受光器５についてみると、測定管内が空気
のみで被測定液が入っていないと浮遊粒子による散乱が
起らないため散乱光受光量はほとんどゼロである。

このよう１こ、測定管内に被測定液が入らず、空気が入
っている場合には、透過光受光器４には約１５００〜２
０００ｐ［）ｍ相当の受光量があり、散乱光受光器５の
受光量はほとんどゼロであるという異常現象が起るとい
う″ことに着目し、この異常現象を検出して、被測定液
の液位が異常に下ってしまって検出器先端の測定管部が
被測定液中に浸漬していないということを検知するのが
本考案によ、る検出手段の原理である。

もし、透過光受光器の受光量が約１５００〜２０００ｐ
ｐｍ相当であった場合、約１５００〜２０００ｐＩ）ｍ
濃度の被測定液が測定管内に入っているならば散乱光受
光器の受光量がゼロという現象は起らない。

よって、上述の現象は異常現象であると限定できるわけ
である。

上記の原理に基づく検出手段を具えた本考案−実施例の
濃度計のブロック図を第５図に示す。

この実施例の濃度計は浮遊粒子濃度は透過光のみによっ
て測定し、散乱光受光器は異常現象検出のために設けた
例である。

第５図において、１は光源、６は測定管、４は透過光受
光器、５は散乱光受光器、２１および２２は増幅器、２
３は出力変換回路、２４は異常検出回路、２５は警報発
生回路、２６はピストン駆動制御回路、２７はピストン
駆動源、２８は光源用電源である。

次に動作を説明する。

光源用電源２８に接続された光源１からの光は測定管６
に照射される。

そして透過光は透過光受光器４に受光され、ここで電気
信号に変換され、さらに増幅器２１により信号増幅され
、出力変換回路２３により適当な伝送出力に変換されて
被測定濃度を示す出力となる。

また、増幅器２１の出力は異常検出回路２４にも入力さ
れている。

一方、散乱光は散乱光受光器５に受光され、ここで電気
信号に変換され、さらに増幅器２２により信号増幅され
異常検出回路２４に入力される。

この異常検出回路２４は、透過光量として約１５００〜
２０００ｐｐｍ相当の入力があるにも拘らず散乱光量と
しての入力がほとんどゼロであるような場合を異常と判
断する回路（例えばゲート回路）である。

この異常検出回路２４の出力は警報発生回路２５および
ピストン駆動制御回路２６に接続されており、前記のよ
うな異常時には言報を発するとともに、ピストン駆動源
を制御してピストンの往復動作を停止する。

なお、第５図の実施例では透過光のみによって浮遊粒子
濃度を測定する濃度計の場合を例示したが、浮遊粒子濃
度を散乱光のみによって測定する濃度計、さらに透過光
と散乱光との両方によって測定する濃度計に対しても同
様にして実施することができる。

以上詳述したように本考案によれば、濃度計自体に被測
定液の液位が異常に低下して測定管部が浸漬されていな
くなってしまった異常事態を検出する機能を具備したこ
とにより、異常の発生を検出して、異常警報を発し、ピ
ストンのシール部材の摩耗が進行しないうちに測定動作
を停止させることができるので、濃度計の故障を未然に
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学式濃度計の原理構成図、第２図は汚泥濃度
計の従来例を示す断面図、第３図ａは浸漬形の濃度計の
検出部が被測定液に浸漬されている状態を示す概略図、
第３図すは被測定液位の低下により浸漬形の濃度計の検
出部が被測定液の中に浸漬されなくなってしまった状態
を示す概略図、第４図は濃度計の透過光受光器の受光量
および散乱光受光器の受光量と被測定液中の浮遊粒子濃
度との関係を示すグラフ、第５図は本考案−実施例の濃
度計の構成を示すブロック図である。 １・・・・・・光源、４・・・・・・透過光受光器、５
・・・・・・散乱光受光器、６・・・・・・測定管、１
０・・・・・・シール部材、１１・・・・・ゼストン、
２１，２２・・・・・・増幅器、２３・・・・・・出力
変換回路、′２４・・・・・・異常検出回路、２５・・
・・・・警報発生回路、２６・・・・・・ピストン駆動
制御回路、２７・・・・・ピストン駆動源、２８・・・
・・・光源用電源。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）一端が開口している透明な測定管に嵌装されたピ
   ストンシールの往復運動を用いて測定管内に被測定液を
   取り入れ、前記測定管に光を入射する光源および被測定
   液を透過した光を受光する透過受光器ならびに被測定液
   による散乱光を受光する散乱光受光器により被測定液の
   濃度を光学的に測定する濃度計において、前記透過光受
   光器の出力および散乱光受光器の出力が入力され透過光
   受光器の出力が所定の値であり且つ散乱光受光器の出力
   がほとんどゼロであるという条件の成立により前記測定
   管が被測定液中に浸漬されていないことを検出する異常
   検出回路を具えたことを特徴とする濃度計。
2. （２）測定管が被測定液中に浸漬されていないことを検
   出したときに異常検出回路の出力により警報発生回路か
   ら警報を発するようにしたことを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の濃度計。
3. （３）測定管が被測定液中に浸漬されていないことを検
   出したときに異常検出回路の出力によりピストン駆動制
   御回路を介してピストンシールの往復運動を停止するよ
   うにしたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の濃度計。