JPS641630Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水中の懸濁物濃度、溶液の成分濃度
等を測定するための濁度計の校正装置に関する。

工業的な濁度計（あるいは濃度計）としては、
光の透過又は反射を利用したものが一般に普及し
ており、その検出方式には測定対象液体に対向し
て浸漬される発光源とその受光器間の光透過量か
ら濁度を検出する透過光検出方式、発光源からの
光が液中の懸濁物で反射されてくる光量を受光器
で捕える散乱光検出方式、さらには透過光と散乱
光の比較演算方式等がある。

本考案は散乱光方式の濁度計校正装置に関し、
種々の誤差発生要因を取除いた適確な校正を可能
にした校正装置を提供することを目的とする。

以下、従来の校正装置と対比させながら本考案
の実施例を詳細に説明する。

第１図は浸漬式濁度計の構成例を示す。

先端部に発光源と受光器を有する検出部１は検
水槽２の岸面の取付台３に固定され、発光源、受
光器に接続される電源、信号線のケーブル４はス
タンド５に支持される変換器６に引込まれる。変
換器６は商用電源から必要な測定電源を得ると共
に、検出部１からの検出信号を変換処理して濁度
表示さらには監視制御室等に送り込む。検出部１
は、散乱光検出方式では第２図に示すような構成
にされ、ケーブル４を挿通するパイプ１Ａ先端部
に検出器本体１Ｂを有し、本体１Ｂの先端面には
ガラスで水密にされて発光面１B₁と受光面１B₂
が同心配置される。

こうした濁度計は、長時間連続的に使用される
ため、検出面の汚れ、受光素子などの各検出回路
素子の経時変化、電気的特性の経時変化等によつ
て検出出力に誤差が生じる。従つて、濁度計は適
時その検出特性をチエツクしておく必要がある。

従来から一般に行なわれている濁度計の校正方
法は、第３図に示すように、検水槽から引上げた
検出部１を校正容器１０内の標準液１１に浸漬さ
せ、容器１０の底部に有するかく拌子１２を容器
台側のマグネチツクスターラ１３によつて駆動し
ながら濁度検出値測定をして誤差有無を判定、修
正する。マグネチツクスターラ１３内部ではモー
タによつて磁石を回転させ、校正容器１０内のか
く拌子１２と該磁石との間を電磁結合して該かく
拌子１２を回転させ、容器内で懸濁物が沈殿、浮
上するのを防いで各部位の濃度一定状態にした校
正を可能にする。また、容器１０内には校正に際
して二種以上の濃度既知の検水（標準液）を入れ
替え、例えば濁度ゼロすなわち純水と検出器のフ
ルスケールに近い濃度の懸濁液とを用いて検出器
のゼロ点、スパンの校正、調整を行なう。

第３図に示す従来の校正装置は、以下に述べる
ような問題があつた。

(1) 校正に際して容器１０に検水を溜めた頭初
は、特に水道水では検水中に気泡が生じ易く、
検水中の気泡量増加及び早い時期に検出部を浸
漬すると底面に対向する検出面に気泡が付着す
る。この気泡は水道水に限らず、殆んどの液体
には気体を溶存しているため、検水温度の変
化、気圧の変化、撹拌状態の変化あるいは検水
中に微生物が含まれる場合にはその作用によつ
て気泡を生じ易くなる。こうした気泡発生があ
ると、発光源からの光を散乱させて検出出力に
大きな影響を与える。特に検出面に付着した気
泡は一時的な出力変化だけでなく誤差を増大さ
せてしまう。また、気泡は低濁度測定時になる
ほど大きな影響を与える。

(2) 検水のかく拌状態を良好にするためにかく拌
子１２の回転を施すと、第４図Ａに示すように
容器１０の中心付近に気泡集中を起し、検出面
への気泡付着が促進されて前述の問題点を一層
増長させる。この現象は同図Ｂに示すように検
出部を容器の中心から偏らせても起る。

(3) 検水かく拌のためにマグネチツクスターラを
長時間使用すると、その発熱が検水の昇温を招
き、検水中の気泡発生を促進してしまう。

(4) かく拌子が検出部からの光を散乱し、低濁度
検水では検出出力にリツプルを招くことがあ
る。

(5) 低濁度検水の測定には容器底部からの光反射
の影響を防ぐために底の深い容器を用意する
が、この場合検出面での十分な流速を得るのが
難しくなり、検出面に付着した気泡を取り除く
別の手段を必要とするし、検水を多量に必要と
することや検水のかく拌が十分になされない。

(6) マグネチツクスターラは屋内、実験室等での
用途に設計されているため、大形重量物になつ
て測定現場特に屋外の測定現場では簡便な使用
ができない。

こうした問題点は本考案による校正装置によつ
て解消される。第５図は本考案による校正装置の
一実施例を示す校正状態図である。検出部１は検
出器本体１Ｂを上方にしてパイプ１Ａ部が校正用
スタンド２０の固定金具２１に傾斜して挾持さ
れ、検出器本体１Ｂは校正ユニツト２２に嵌合さ
れる。校正ユニツト２２は、断面図を第６図に示
すように、円筒状ケース２３の端部底面の下方隅
部に検出器本体１Ｂを嵌め込む筒部２４を有し、
該筒部２４には内周面に水密性確保のためのＯリ
ング２５を具備し、検出器本体１Ｂの検出面がケ
ース２３の底面に合つて嵌め込まれる。また、筒
部２４は検出器本体１Ｂとの嵌合で該検出部１に
支持されるようその肉厚が設計される。

円筒状ケース２３の底面側筒壁には検出器本体
１Ｂから見て上方位置にかく拌器２６を嵌合する
ための筒部２７を有する。かく拌器２６は電源コ
ード２８を通して電力供給されるモータ２９と、
該モータ２９にフランジ結合されて筒部２７に嵌
合するベース３０と、モータ２９の軸にジヨイン
ト３１で結合されてケース２３内に突出するかく
拌羽根３２と、筒部２７とベース３０との間の水
密性確保のためのＯリング３３と、羽根３２の軸
部とベース３０との間の水密性確保のためのシー
ル部材３４とを具備する。

ケース２３内には校正のための標準水３５が上
部からあふれない程度に該ケース２３の上端側か
ら注がれ、ケース２３の上端側には内壁面が光無
反射に処理されたしや光用蓋３６が取付けられ
る。

こうした構成の校正ユニツト２２は、モータ２
９がケース２３の容量、形状や羽根３２の形状を
考慮したトルクと回転数で運転されて標準水３５
をかく拌し、標準水の良好なかく拌状態を維持し
ながら検出器本体１Ｂの検出値を読出して該検出
部１の校正をする。

本実施例による校正装置は以下に述べるような
作用効果を奏する。

(イ) 検出器本体１Ｂの検出面はケース底部にあつ
て上向きにあるため、標準水に発生した気泡が
検出面に付着するのを抑制されて上部に発散
し、気泡による光散乱が少なくなる。

(ロ) 懸濁物の沈殿、浮上を防ぐため及び検出面に
付着した気泡を水流により取り除くためのかく
拌羽根３２は検出面前面を横切る方向の水流を
起すため、気泡が検出面に滞溜することがない
し、水温変化等により検出面に気泡が発生して
もその気泡を検出面から取り除くことができ
る。

(ハ) ケース２３及び検出面が傾斜してしかも蓋３
６による外来光のしやへいをするため、従来の
容器底部からの反射光が無くなるし、検出面か
らの光方向は水面に対して傾斜角を持つことか
ら水面での反射光が検出面に直接に戻ることが
なく、低濁度の標準水に対しても懸濁物とは異
なる他の要因による反射光の影響が少なくなつ
て小形のケース、小量の標準水による校正を可
能にする。

(ニ) 標準水のかく拌には羽根３２を浸漬するのみ
で該羽根を水面上のモータによつて直接に駆動
するため、従来のようにマグネチツクスターラ
の温度が標準水側に伝熱して気泡発生を促進す
ることが少なくなるし、マグネチツクスターラ
に比して低価格のかく拌器になる。また、標準
水が温度によつて散乱度の変化する場合や、検
出器本体素子が温度によつて影響される場合に
も温度上昇を少なくする本実施例では検出出力
変動を抑制して誤差少なくした校正ができる。

(ホ) 従来のマグネチツクスターラによるかく拌で
は電磁力を利用してかく拌子を回転させるた
め、校正容器を金属で構成すること及び容器底
面に厚い断熱材を使えないのに対して、本実施
例ではケース２３を熱伝導の良い金属製にする
こと又は厚い保温材で覆うことも自在になるた
め、第７図に例示するように標準水の温度を基
準温度等にコントロールした校正装置に構成し
て精度良い校正が可能となる。第７図中、ケー
ス２３は熱伝導性の良い金属製にされ、該ケー
ス２３の外周面に沿つて銅パイプ３７が巻回さ
れ、銅パイプ３７内に加温又は冷却のための媒
体が送り込まれることでケース内標準水の温度
コントロールをする。

(ヘ) 前述の理由からケース２３が小形，軽量にな
ることに加えて、ケースには検出器本体１Ｂ，
かく拌器２６を嵌合させる構造のため、それら
の取外しも容易になるし洗浄も簡単になり、前
回測定の影響を残すことなく標準液の交換を容
易にする。

(ト) 従来のマグネチツクスターラによるかく拌で
は、かく拌子からの光反射が検出信号のノイズ
の原因となることがあるのに対して、本実施例
ではかく拌羽根が検出面からの光方向とは外れ
る側部に位置するため、羽根からの光反射がノ
イズ発生原因となることが殆んどない。

(チ) 従来のかく拌子は標準液に回転運動を与える
が回転が一定に落着くと液が一様な回転状態に
なつて細部での混合かく拌が完全にならず、例
えばカオリンの懸濁液のかく拌ではかく拌子か
ら少し離れた位置では濃度の高い部分と低い部
分が存在し、検出出力が一定しないしリツプル
分を含むことがある。これに対して、本実施例
ではかく拌羽根後方の乱流によつてケース内全
域を濃度均一にしたかく拌になる。また、マグ
ネチツクスターラによるかく拌は容器内上下方
向の混合を強制的に行なう力が弱いこと及び空
気の巻込みを防ぐためにはかく拌子回転を上げ
られないことから、浮上あるいは沈殿し易い懸
濁液では容器の上下方向で濃度差を生じるのに
対して、本実施例では上下方向の流れを低回転
で容易に作ることができるため濃度差を少なく
した均一化を図ることができる。

(リ) 従来のマグネチツクスターラでは気泡の付
着，懸濁物の沈殿を防ぐために検出器の位置，
角度，かく拌速度など校正中にも微妙な調節を
必要として容器を外来光からしやへいする構造
を採るのが難しいのに対して、本実施例では上
述のような調節が不要になつて蓋３６によるし
や光を施した校正が可能になり、外来光による
検出出力への影響及び標準水が外来光によつて
その性状を変化させることが少なくなる。

上述までの作用効果は、実施例に示す構造に限
らず、例えば校正容器（ケース）を円筒状に代え
て四角形状など他の形状のものにすること、さら
に校正時の検出器固定角度（傾斜）をケースに応
じて適宜設定することなど、適宜設計変更して同
等の作用効果を得ることができる。

以上のとおり、本考案によれば、校正に際して
の標準液の気泡発生，付着，滞溜防止など校正に
影響する種々の要因を取除いた正確な校正を可能
にするし、構成要素の簡単化，小形化さらには取
扱いを容易にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は浸漬式濁度計の構成例を示す図、第２
図は検出部外観図、第３図は従来の校正装置構成
図、第４図は第３図における気泡流発生状能を説
明するための図、第５図は本考案の一実施例を示
す校正状態図、第６図は第５図における校正ユニ
ツトの断面図、第７図は本考案の他の実施例を示
す要部構成図である。 １……検出部、１Ｂ……検出器本体、２２……
校正ユニツト、２３……ケース、２６……かく拌
器、２９……モータ、３２……かく拌羽根、３６
……蓋、３７……温度媒体の通流用パイプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 検出器本体の検出面からの発光が検水中の懸濁
   物で散乱された光を該検出面から受光器で受ける
   散乱光方式の濁度計において、上記検出器本体の
   検出面を底部側に嵌合し、該検出面の側部から該
   検出面に向かつて標準水のかく拌を起こすかく拌
   器を側部に嵌合し、内部に校正のための標準水を
   注いで蓋される校正ユニツトを備え、該校正ユニ
   ツトは検出器本体の検出面を下側に位置させて検
   出器本体に取り付け、該検出器を校正することを
   特徴とする濁度計の校正装置。