JP2000146865A - Sludge densitometer - Google Patents

Sludge densitometer

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JP2000146865A
JP2000146865A JP11126750A JP12675099A JP2000146865A JP 2000146865 A JP2000146865 A JP 2000146865A JP 11126750 A JP11126750 A JP 11126750A JP 12675099 A JP12675099 A JP 12675099A JP 2000146865 A JP2000146865 A JP 2000146865A
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microwave
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width
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朋史 宮下
Kazuhiro Toyooka
和宏 豊岡
Shigeo Sato
茂雄 佐藤
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/06Waveguide mouths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/04Fixed joints
    • H01P1/042Hollow waveguide joints

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance measuring sensitivity, and facilitate maintenance and inspection. SOLUTION: One end part of a probe main body 11 comprising a wave guide is closed and its other end part is opened. The opened end part of the probe main body 11 is attached to a window part 13 formed in a sludge transportation pipe 12. The first plate-shaped conductor part 15 having a high-frequency window 14 comprising a ceramic member in its central part is provided in the window part 13. The second plate-shaped conductor part 17 having a through hole 16 in its central part is provided in a sludge face side of the first conductor part 15 with a colse contact condition. An antenna 18 is provided inside the probe main body 11, and the antenna 18 is connected to a microwave transmitter/receiver with a coaxial cable. A hollow part 20 is formed inside the probe main body 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、下水処理プラン
ト、排水処理プラント、浄水処理プラントやそれらの汚
泥処理プラントの処理工程における汚泥中の固形物濃度
や浮遊物濃度を測定するプロセスに使用する汚泥濃度計
に関する。
The present invention relates to a sludge used in a process for measuring the concentration of solids and suspended solids in sludge in the treatment process of a sewage treatment plant, a wastewater treatment plant, a water purification plant, and a sludge treatment plant thereof. It relates to a densitometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】下水処理プラント、排水処理プラント、
浄水処理プラントやそれらの汚泥処理プラント等におい
て、各工程から発生する、又は一つの工程から他の工程
へ輸送する汚泥の固形物量を常時監視し把握すること
は、プラントの運転管理上非常に重要である。汚泥の固
形物量は、汚泥流量と汚泥濃度の二つの値から演算によ
って算出できる。
2. Description of the Related Art Sewage treatment plants, wastewater treatment plants,
In a water treatment plant and those sludge treatment plants, it is very important for plant operation management to constantly monitor and grasp the amount of solid matter generated from each process or transported from one process to another process. It is. The amount of sludge solids can be calculated from two values, sludge flow rate and sludge concentration.

【0003】汚泥流量の計測には、電磁流量計や超音波
ドプラー式流量計等が使用されている。これら流量計は
比較的信頼性の高い測定が実現されている。一方、汚泥
濃度の計測については、超音波の減衰を原理としたも
の、光の透過光量や反射光量を検出原理としたものが使
用されている。これらの汚泥濃度計は、測定に対する妨
害因子や保守作業が繁雑であることなどから、電磁流量
計と比較して信頼性等において劣っているのが現状であ
る。
[0003] For measuring the sludge flow rate, an electromagnetic flow meter, an ultrasonic Doppler type flow meter or the like is used. These flowmeters have achieved relatively reliable measurements. On the other hand, the measurement of the sludge concentration is based on the principle of attenuation of ultrasonic waves and the principle of detection based on the amount of transmitted light or reflected light. At present, these sludge densitometers are inferior in reliability and the like as compared with electromagnetic flowmeters due to factors disturbing measurement and complicated maintenance work.

【0004】近年、従来の汚泥濃度計の短所を解決しよ
うとしたマイクロ波利用の透過位相差検出型マイクロ波
式汚泥濃度計が開発され、使用されるようになって来
た。このマイクロ波利用のマイクロ波式汚泥濃度計は、
図10に示すように構成されている。図10において、
61は汚泥輸送管で、この汚泥輸送管61の所定部位に
対向して窓を形成する。この窓にマイクロ波送信側の濃
度計検出プローブ62と、マイクロ波受信側の濃度計検
出プローブ63を設ける。64は両プローブ62、63
に接続されるマイクロ波送受信器、65はマイクロ波の
送信、受信波の位相差から、汚泥濃度を得る汚泥濃度計
変換器である。
In recent years, microwave-type sludge densitometers using a transmission phase difference detecting method utilizing microwaves have been developed and used to solve the disadvantages of conventional sludge densitometers. This microwave-based sludge densitometer using microwave
It is configured as shown in FIG. In FIG.
Reference numeral 61 denotes a sludge transport pipe which forms a window facing a predetermined portion of the sludge transport pipe 61. A densitometer detection probe 62 on the microwave transmission side and a densitometer detection probe 63 on the microwave reception side are provided in this window. 64 is both probes 62 and 63
Is a sludge concentration meter converter for obtaining sludge concentration from a phase difference between microwave transmission and reception waves.

【0005】図10に示したマイクロ波式汚泥濃度計
は、清水(濃度0%)でのマイクロ波透過波の位相遅れ
と、汚泥におけるマイクロ波透過波の位相遅れとの差
(位相差)が、図11に示すように汚泥濃度と直線関係
にあることを利用して濃度を計測するものである。な
お、濃度は定数×Δθから求める。
In the microwave type sludge densitometer shown in FIG. 10, the difference (phase difference) between the phase delay of the microwave transmission wave in the fresh water (concentration 0%) and the phase delay of the microwave transmission wave in the sludge is shown. As shown in FIG. 11, the concentration is measured using the fact that the concentration is linear with the sludge concentration. Note that the concentration is obtained from a constant × Δθ.

【0006】図12は、上述したマイクロ波式汚泥濃度
計とは検出手段が異なる反射強度検出型マイクロ波式汚
泥濃度計を示す概略構成図で、図12において、81は
汚泥輸送管で、この汚泥輸送管81の所定部位に窓を形
成し、その窓にマイクロ波反射強度検出型プローブ82
を設ける。このプローブ82は、一組のプローブからマ
イクロ波を送信し、プローブと汚泥混合液(固形物を含
んだ汚泥総体)の境界面で反射したマイクロ波を同じプ
ローブで受信して、送信強度に対する受信強度の比を検
出する。83はマイクロ波送受信器で、このマイクロ波
送受信器83で検出され送信、受信強度の比を検出し
て、その検出信号を汚泥濃度変換器84に入力し、ここ
で汚泥中の固形物濃度を測定する。なお、プローブ82
には、同軸ケーブルや導波管などのデバイスを用いる。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a reflection type microwave type sludge densitometer having a different detecting means from the above-mentioned microwave type sludge densitometer. In FIG. 12, reference numeral 81 denotes a sludge transport pipe. A window is formed in a predetermined portion of the sludge transport pipe 81, and a microwave reflection intensity detection type probe 82 is formed in the window.
Is provided. The probe 82 transmits microwaves from a set of probes, receives the microwaves reflected on the interface between the probe and the sludge mixture (total sludge including solids) with the same probe, and receives the microwaves with respect to the transmission intensity. Detect the intensity ratio. Reference numeral 83 denotes a microwave transceiver, which detects the ratio of the transmission and reception intensities detected by the microwave transceiver 83 and inputs the detection signal to a sludge concentration converter 84, where the solid matter concentration in the sludge is measured. Measure. The probe 82
, Devices such as coaxial cables and waveguides are used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】(1)図10に示した
2つのマイクロ波式汚泥濃度計は、汚泥中でのマイクロ
波の透過成分の位相差を検出して汚泥濃度を計測する原
理であるため、例えば、大口径の輸送管(例えばφ35
0以上)に設置した場合に次のような問題が生じる。
(1) The two microwave-type sludge densitometers shown in FIG. 10 are based on the principle of measuring the sludge concentration by detecting the phase difference of the microwave transmission component in the sludge. Therefore, for example, a large-diameter transport pipe (for example, φ35
(0 or more), the following problem occurs.

【0008】これは輸送管を大口径にすると、受信側に
到達するマイクロ波の減衰が大きくなり、位相差を検出
できなくなるため、口径を小さくしたり、配管を一
部小口径の管で分岐(バイパス)したり、マイクロ波
の送信出力を大きくするなどの対策が必要となる。
[0008] This is because, if the transport pipe is made large, the attenuation of the microwaves reaching the receiving side becomes large and the phase difference cannot be detected. Therefore, the diameter is reduced or the pipe is partially branched with a small-diameter pipe. (Bypassing) or measures to increase the microwave transmission output are required.

【0009】については、ある程度までは可能である
が、限度があり、プラント設計上の許容圧力損失を越え
ないことが条件になる。
[0009] Although it is possible to some extent, there is a limit, and the condition is that the allowable pressure loss in the plant design should not be exceeded.

【0010】については、広い設置スペースが必要と
なり、スペースに余裕がないと設置できない場合が生じ
る。
[0010] Regarding the above, a large installation space is required, and if there is not enough space, installation may not be possible.

【0011】については、一定の限度を超えると電波
法違反になり、送信の大出力化に伴う価格上昇に加え電
波法に準拠するための費用が必要となり、トータルとし
て高価格になる。
[0011] When the frequency exceeds a certain limit, it is a violation of the Radio Law. In addition to an increase in the price due to an increase in transmission power, a cost for complying with the Radio Law is required, and the total price becomes high.

【0012】(2)図10に示したマイクロ波式汚泥濃
度計は、汚泥中でのマイクロ波の透過成分の位相差を検
出して汚泥濃度を計測する原理であるため、送信器、受
信器が汚泥輸送管を挟んで対向配置される構成になって
いる。
(2) The microwave type sludge densitometer shown in FIG. 10 is based on the principle of measuring the sludge concentration by detecting the phase difference of the microwave transmission component in the sludge. Are arranged to face each other with the sludge transport pipe interposed therebetween.

【0013】このため、濃度計に故障が発生したときの
対応を考慮して、送信器、受信器部分を汚泥輸送管ごと
取り外すことができるように、バイパス管を設ける必要
がある。従って、広い設置スペースが必要となり、スペ
ースに余裕がないと設置できない場合が生じてしまう。
また、濃度計本体の他にバイパス管の工事費用等が必要
になり、トータル価格が高騰する。
For this reason, it is necessary to provide a bypass pipe so that the transmitter and the receiver can be removed together with the sludge transport pipe in consideration of a response when a failure occurs in the densitometer. Therefore, a large installation space is required, and if there is not enough space, installation may not be possible.
Further, in addition to the main body of the concentration meter, construction costs for the bypass pipe are required, so that the total price rises.

【0014】(3)図10に示したマイクロ波式汚泥濃
度計では、汚泥輸送管に送信器と受信器が対向配置され
るために、送受信器を簡単に取り外すことができない。
従って、汚泥濃度の化学分析値と濃度計出力の比較校正
を行う場合も汚泥管内で行わざるを得ない。例えば、清
水でのゼロ点校正については、汚泥をバイパス側に流
し、濃度計両端のバルブを閉じ、濃度計内の汚泥を水に
置き換えて測定することで、比較的校正が正確に行うこ
とができる。しかし、ある汚泥濃度でのスパン測定の校
正を行う場合、ゼロ点と同様な方法では、汚泥が沈降し
てしまうので、正確な校正ができない。従って、スパン
側の校正は、通常測定時と同様に濃度計に汚泥を流し、
ある時点で採泥した汚泥を化学分析し、そのときの濃度
計出力と比較校正する方法を採らざるを得ない。しかし
ながら、通常汚泥輸送管内の汚泥濃度は、時々刻々変化
しているため、採泥した汚泥と濃度計出力を時間的に、
現物として一致させることは難しい。従って、濃度計の
出力校正が正確にできない場合が多く、測定精度に大き
く影響する問題がある。
(3) In the microwave type sludge concentration meter shown in FIG. 10, the transmitter and the receiver cannot be easily removed because the transmitter and the receiver are arranged opposite to each other in the sludge transport pipe.
Therefore, comparison and calibration between the chemical analysis value of the sludge concentration and the output of the concentration meter must be performed in the sludge pipe. For example, for zero-point calibration in fresh water, calibration can be performed relatively accurately by flowing sludge to the bypass side, closing valves at both ends of the densitometer, and replacing sludge in the densitometer with water for measurement. it can. However, when calibrating the span measurement at a certain sludge concentration, the sludge settles by the same method as the zero point, so that accurate calibration cannot be performed. Therefore, for calibration on the span side, sludge flows through the densitometer as in normal measurement,
At a certain point, the sludge collected at a certain point must be chemically analyzed, and a method of comparing and calibrating the sludge output at that time must be adopted. However, since the sludge concentration in the normal sludge transport pipe changes every moment, the sludge collected and the output of the densitometer are
It is difficult to match them as they are. Therefore, the output calibration of the densitometer cannot be accurately performed in many cases, and there is a problem that the measurement accuracy is greatly affected.

【0015】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、測定感度や汚泥とのマッチングの向上を図るとと
もに、保守点検を容易にする汚泥濃度計を提供すること
を課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a sludge concentration meter that improves measurement sensitivity and matching with sludge and facilitates maintenance and inspection.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第1発明は、汚泥輸送管に反射強度
検出型マイクロ波検出プローブ本体を設け、このプロー
ブ本体からマイクロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、
汚泥輸送管内の被測定試料である汚泥混合液の境界面で
反射したマイクロ波を同じプローブ本体で受信し、送信
強度に対する受信強度の比を検出して汚泥混合液中の固
形物濃度や浮遊物濃度を測定する汚泥濃度計において、
前記プローブ本体の開口端部に、被測定試料を導く部位
が設けられた導体部を形成したことを特徴とするもので
ある。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a first invention is to provide a reflection intensity detecting type microwave detecting probe main body in a sludge transport pipe, and to transmit microwaves from the probe main body. Dispatch to the sludge transport pipe,
The same probe body receives the microwave reflected at the boundary of the sludge mixture liquid to be measured in the sludge transport pipe, detects the ratio of the reception intensity to the transmission intensity, and detects the solid concentration and suspended solids in the sludge mixture. In a sludge concentration meter that measures the concentration,
A conductor is provided at an open end of the probe main body, the conductor having a portion for guiding a sample to be measured.

【0017】第2発明は、前記プローブ本体が、一端が
閉塞され、他端が開口された導波管から構成されたこと
を特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, the probe body is constituted by a waveguide having one end closed and the other end opened.

【0018】第3発明は、前記プローブ本体が、導波管
から構成され、その導波管の他端の開口部にマイクロ波
が透過可能な部材の窓を有する第1導体部を設けるとと
もに、その第1導体部に密着して、前記窓に被測定試料
を導く部位が設けられた第2導体部を形成したことを特
徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the probe main body is formed of a waveguide, and a first conductor having a window of a member through which microwaves can pass is provided in an opening at the other end of the waveguide. A second conductor portion is provided in close contact with the first conductor portion, the second conductor portion being provided with a portion for guiding the sample to be measured in the window.

【0019】第4発明は、導波管から構成された前記プ
ローブ本体内には、誘電体共振器が充填されたことを特
徴とするものである。
A fourth invention is characterized in that a dielectric resonator is filled in the probe main body composed of a waveguide.

【0020】第5発明は、前記第1導体部と第2導体部
との間には、保護膜を設けたことを特徴とするものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, a protective film is provided between the first conductor and the second conductor.

【0021】第6発明は、前記マイクロ波が透過可能な
部材は、その部材の形状の厚み、横幅、縦幅が以下の
(a),(b),(c)式から求めた値からなり、これ
ら式から得られた値の1割り以内の値を含むことを特徴
とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the member through which the microwave can be transmitted, the thickness, width, and length of the shape of the member include values obtained from the following equations (a), (b), and (c). , And a value within 10% of the value obtained from these equations.

【0022】 厚み=光速/(部材のεsの平方根×共振周波数×4) …(a) 横幅=光速/(部材のεsの平方根×遮断周波数×2) …(b) 縦幅=横幅/2 …(c) ただし、εsは比誘電率である。Thickness = light speed / (square root of ε s of member × resonance frequency × 4) (a) Width = light speed / (square root of ε s of member × cutoff frequency × 2) (b) Vertical width = width / 2 (c) where ε s is the relative dielectric constant.

【0023】第7発明は、前記被測定試料を導く部位の
形状は、部位の横幅が以下の(e)式から求めた値から
なり、この式から得られた値の1割り以内の値を含むと
ともに、部位の縦幅については、以下の(d)式を満た
すことを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the shape of the portion for guiding the sample to be measured is such that the width of the portion is determined by the following equation (e), and the value within 10% of the value obtained from this equation is defined as: In addition, the vertical width of the part satisfies the following expression (d).

【0024】 溝の縦幅>マイクロ波が透過可能な部材の縦幅 ……(d) 部位の横幅=光速/(汚水のεの平方根×部材の共振周波数×2) …(e) ただし、εは誘電率である。The vertical width of the groove> the vertical width of a member through which microwaves can pass .... (d) The width of the part = light speed / (square root of sewage ε × resonance frequency of member × 2) (e) where ε Is the dielectric constant.

【0025】第8発明は、前記被測定試料を導く部位の
深さは、以下の(f)式を満たす値からなることを特徴
とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, the depth of the portion for guiding the sample to be measured has a value satisfying the following expression (f).

【0026】 部位の深さ>=部位の横幅/4 ……(f) 第9発明は、前記保護膜の厚みが以下の(g)式を満た
す値からなることを特徴とするものである。
Depth of the part> = width of the part / 4 (f) The ninth invention is characterized in that the thickness of the protective film has a value satisfying the following expression (g).

【0027】 膜の厚み<=0.01×光速/(保護膜のεsの平方根×高周波窓の共振周波数) …(g)Film thickness <= 0.01 × light speed / (square root of ε s of protective film × resonance frequency of high frequency window) (g)

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の第1形態
を示す反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計のプロー
ブ部位の要部拡大断面図で、図1において、11は導波
管からなるプローブ本体で、このプローブ本体11の一
方の端部は閉塞され、他方の端部は開放されている。プ
ローブ本体11の開放されている端部は、汚泥輸送管1
2に形成された窓部13に、取り付けられる。窓部13
には、中央部にセラミック部材からなる高周波窓14を
有する板状の第1導体部15が設けられる。第1導体部
15の汚泥面側には、中央部に貫通孔16を有する板状
の第2導体部17を密着して設ける。前記プローブ本体
11内には、アンテナ18が設けられ、このアンテナ1
8は、図12に示すマイクロ波送信/受信器83に同軸
ケーブルを介して接続される。なお、19は同軸ケーブ
ルのコネクタである。20はプローブ本体11の中空部
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a probe portion of a reflection type microwave detecting type sludge densitometer according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a probe main body composed of a waveguide. One end of the probe main body 11 is closed, and the other end is open. The open end of the probe body 11 is
2 is attached to the window 13 formed. Window 13
Is provided with a plate-shaped first conductor portion 15 having a high-frequency window 14 made of a ceramic member at the center. On the sludge surface side of the first conductor portion 15, a plate-shaped second conductor portion 17 having a through hole 16 at the center is provided in close contact. An antenna 18 is provided in the probe main body 11.
Reference numeral 8 is connected to a microwave transmitter / receiver 83 shown in FIG. 12 via a coaxial cable. Reference numeral 19 denotes a coaxial cable connector. Reference numeral 20 denotes a hollow portion of the probe main body 11.

【0029】次に第1形態の動作を述べる。図12に示
すマイクロ波送信/受信器83からの送信信号は図示し
ない同軸ケーブルを介してアンテナ18に供給される。
アンテナ18から発信されたマイクロ波は、セラミック
部材の高周波窓14から汚泥輸送管12内に放射される
と、汚泥混合液の境界面で反射されて、再び高周波窓1
4を通してプローブ本体11のアンテナ18で受信され
る。受信された信号はマイクロ波送信/受信器83で受
信された後、汚泥濃度計変換器84で汚泥濃度に変換さ
れて汚泥濃度計に表示される。
Next, the operation of the first embodiment will be described. A transmission signal from the microwave transmitter / receiver 83 shown in FIG. 12 is supplied to the antenna 18 via a coaxial cable (not shown).
When the microwave transmitted from the antenna 18 is radiated from the ceramic member high-frequency window 14 into the sludge transport pipe 12, the microwave is reflected on the boundary surface of the sludge mixed liquid, and is again returned to the high-frequency window 1.
4 and is received by the antenna 18 of the probe body 11. The received signal is received by the microwave transmitter / receiver 83, converted into a sludge concentration by the sludge concentration meter converter 84, and displayed on the sludge concentration meter.

【0030】上記のように、プローブ本体11内のアン
テナ18から発信されたマイクロ波は、第1導体部15
に形成されているセラミック部材からなる高周波窓14
から放射されるが、その高周波窓14は、セラミック部
材から構成されているために、測定試料である汚水(汚
泥混合液)がプローブ本体11に侵入することを防止す
るとともに、測定に必要な領域の周波数のマイクロ波を
安定に通過させる役割を担う機能を持っている。
As described above, the microwave transmitted from the antenna 18 in the probe body 11 is
-Frequency window 14 made of ceramic member formed in
Since the high-frequency window 14 is made of a ceramic member, the high-frequency window 14 prevents the wastewater (sludge mixture), which is a measurement sample, from entering the probe main body 11 and has an area necessary for measurement. It has a function of stably transmitting microwaves of the frequency.

【0031】また、第2導体部17は、貫通孔16の部
分で汚水へマイクロ波を通すと同時に、貫通孔16がな
い部分(導体部分)は、セラミック部材と汚水との電磁
的な境界を安定化させる役割を担っている。このため、
セラミック部材と汚水とのマイクロ波のマッチングを良
くすることが期待できる。
The second conductor portion 17 allows microwaves to pass through the through-hole 16 to the sewage, and the portion without the through-hole 16 (conductor portion) defines the electromagnetic boundary between the ceramic member and the sewage. Has a role to stabilize. For this reason,
It can be expected that microwave matching between the ceramic member and the sewage is improved.

【0032】ここで、プローブ本体11を構成する導波
管と導波管型共振器について説明する。導波管とは、電
気の導体部で作成された中空の管であり、数千MHz以
上の高い周波数のマイクロ波を伝送するのに用いられ
る。マイクロ波は、管の内部を伝送されて行く。使用す
るマイクロ波の周波数に応じて管内部の大きさが設計さ
れる。管の断面が四角形のときを矩形導波管、円形のと
きを円形導波管という。また、管の内部に空気の代わり
に誘電体を詰めたタイプのものを誘電体導波管という。
誘電体導波管の大きさは、同じ周波数を用いるとき、誘
電体の比誘電率の平方根に反比例して小さくなる。
Here, the waveguide and the waveguide resonator constituting the probe body 11 will be described. A waveguide is a hollow tube made of an electric conductor, and is used for transmitting microwaves having a high frequency of several thousand MHz or more. Microwaves are transmitted inside the tube. The size inside the tube is designed according to the frequency of the microwave used. A rectangular cross section is called a rectangular waveguide, and a circular cross section is called a circular waveguide. In addition, a type in which a dielectric is packed inside the tube instead of air is called a dielectric waveguide.
When the same frequency is used, the size of the dielectric waveguide decreases in inverse proportion to the square root of the dielectric constant of the dielectric.

【0033】導波管共振器とは、導波管の両端もしくは
片端を閉じて管の内部に定在波を生じさせることができ
るようにしたマイクロ波回路デバイスである。小型化を
図るために、空気の代わりに誘電体を充填することも多
い。
A waveguide resonator is a microwave circuit device in which both ends or one end of a waveguide are closed so that a standing wave can be generated inside the tube. To reduce the size, a dielectric is often used instead of air.

【0034】図2は、この発明の実施の第2形態を示す
断面図で、この第2形態は第1形態における第1導体部
15と第2導体部17との間に保護膜21を設けたもの
である。この保護膜21を設けると、セラミック部材か
らなる高周波窓14を汚水から保護すると同時に、この
保護膜21の厚さを変更することで、マッチングの周波
数を微調整できるようになる。なお、保護膜21には、
耐食性が良好で、かつマイクロ波の吸収が小さいテフロ
ンが最適である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a protective film 21 is provided between the first conductor 15 and the second conductor 17 in the first embodiment. It is a thing. When this protective film 21 is provided, the high frequency window 14 made of a ceramic member is protected from sewage, and the matching frequency can be finely adjusted by changing the thickness of the protective film 21. Note that the protective film 21 includes
Teflon, which has good corrosion resistance and low microwave absorption, is optimal.

【0035】図3は、この発明の実施の第3形態を示す
反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計のプローブ部位
の要部拡大断面図で、図1と同一部分には同一符号を付
して説明する。この第3形態は、プローブ本体11の中
空部20内に誘電体共振器31を設けるとともに、窓部
13にプローブ本体11を挿入させ、水漏れ防止用ナッ
ト32でプローブ本体11を汚泥輸送管12に固定させ
たものである。そして、貫通孔16を有する第2導体部
17を誘電体共振器31に密着して設ける。この第3形
態のように誘電体共振器31をプローブ本体11の中空
部20内に設けることにより、プローブ構造の小型化を
図ることができるとともに、構成の簡略化も図ることが
できる。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a probe portion of a reflection intensity detecting type microwave type sludge concentration meter according to a third embodiment of the present invention. Will be explained. In the third embodiment, a dielectric resonator 31 is provided in a hollow portion 20 of a probe body 11, the probe body 11 is inserted into a window 13, and the probe main body 11 is It is fixed to. Then, the second conductor portion 17 having the through hole 16 is provided in close contact with the dielectric resonator 31. By providing the dielectric resonator 31 in the hollow portion 20 of the probe body 11 as in the third embodiment, the probe structure can be reduced in size and the configuration can be simplified.

【0036】図4は、この発明の実施の各形態による反
射強度の測定結果と従来の反射強度の測定結果を示した
実験結果の特性図であり、この結果からこの発明の実施
の各形態のように貫通孔を有する第2導体部を汚水との
接触部に設けたので、セラミック部材と汚水との電磁的
な境界を安定させることができ、このために、この発明
の実施の各形態による方が、従来のものより測定感度の
向上が期待できるようになる。
FIG. 4 is a characteristic diagram of an experimental result showing a measurement result of the reflection intensity according to each embodiment of the present invention and a measurement result of the conventional reflection intensity. From the result, the characteristic diagram of each embodiment of the present invention is shown. As described above, since the second conductor portion having the through hole is provided at the contact portion with the sewage, the electromagnetic boundary between the ceramic member and the sewage can be stabilized, and therefore, according to each embodiment of the present invention. In this case, improvement in measurement sensitivity can be expected as compared with the conventional one.

【0037】図4に示すように、測定レンジの2〜2.6GH
zにおいて、第2導体部17がないときには、反射は−3
dB以上もあるのに対して、貫通孔16を有する第2導体
部17がある場合には、−17dB程度となり、マッチ
ングが向上する。これは、百分率で示すと70%以上の
反射率から、14%の反射率へと大幅に向上しているこ
とを示している。
As shown in FIG. 4, the measurement range is 2 to 2.6 GH.
In z, when there is no second conductor 17, the reflection is -3.
In contrast, when there is the second conductor portion 17 having the through hole 16, the matching is improved to about −17 dB. This indicates that the reflectance is significantly improved from a reflectance of 70% or more to a reflectance of 14% in percentage.

【0038】上記第1形態から第3形態は、反射強度検
出型マイクロ波式汚泥濃度計であるから、ここで、この
濃度計の検出プローブに要求される性能のうち必要条件
を掲げると、主に次の2つがある。
Since the first to third embodiments are reflection-detection-detection-type microwave-type sludge densitometers, the necessary conditions among the performances required of the detection probe of the densitometer are as follows. There are the following two.

【0039】必要条件1:負荷である汚泥と十分なマッ
チングが取れていること、必要条件2:負荷である汚泥
の性状の変化に応じて、マイクロ波の反射特性が変化す
ること。
Requirement 1: Sufficient matching with load sludge is required. Condition 2: Microwave reflection characteristics change in accordance with change in properties of load sludge.

【0040】上記の2つの必要条件を満たすため、上記
第1形態から第3形態を案出した。第1形態から第3形
態の構想を電子回路でたとえると、高周波窓は共振周波
数の発信回路、第2導体部と貫通孔の中の汚泥が共振周
波数に対するフィルタ回路の機能を持っている。汚泥の
濃度、導電率に応じて、フィルタとしての特性が変化
し、マッチングの状態が変動する。この変動をマイクロ
波の反射量から測定して汚水の濃度や導電率の情報を得
ることができる。
In order to satisfy the above two requirements, the first to third embodiments have been devised. When the concept of the first to third embodiments is compared with an electronic circuit, the high-frequency window has a function of a transmission circuit of a resonance frequency, and the second conductor portion and the sludge in the through hole have a function of a filter circuit for the resonance frequency. The characteristics as a filter change according to the concentration and conductivity of the sludge, and the matching state changes. By measuring this variation from the amount of reflected microwaves, it is possible to obtain information on the concentration and conductivity of the wastewater.

【0041】図5も上記必要条件を備えたこの発明の実
施の第4形態を示す反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃
度計のプローブ部位の要部拡大断面図で、図1と同一部
分には同一符号を付して説明する。この図5に示す第4
形態は、第2形態と同様に第1導体部15と第2導体部
17との間に保護膜21を設けた構成は同じであるが、
この第4形態では、図6に示す高周波窓14と、図7に
示す第2導体部17に穿設される貫通孔16の形状が、
後述するように構成すると種々の違いが生じることを以
下に示す。なお、22は汚泥輸送管のフランジ、23は
防水シールドである。
FIG. 5 is also an enlarged sectional view of a main part of a probe part of a reflection-intensity detection type microwave type sludge densitometer showing a fourth embodiment of the present invention having the above-mentioned necessary conditions. The description is given with the same reference numerals. The fourth shown in FIG.
Although the configuration is the same as that of the second embodiment, the configuration in which the protective film 21 is provided between the first conductor 15 and the second conductor 17 is the same.
In the fourth embodiment, the high-frequency window 14 shown in FIG. 6 and the through-hole 16 formed in the second conductor 17 shown in FIG.
The following describes that various differences occur when the configuration is described later. In addition, 22 is a flange of the sludge transport pipe, and 23 is a waterproof shield.

【0042】まず、図6に示した高周波窓14と、図7
に示した貫通孔16の具体的な形状について述べるに、
まず、高周波窓14の形状について述べる。
First, the high frequency window 14 shown in FIG.
The specific shape of the through hole 16 shown in FIG.
First, the shape of the high-frequency window 14 will be described.

【0043】高周波窓14は、厚みが1/4波長のときに
共振する。次の(1)式を用いて、使用する共振周波数
に対する高周波窓14の厚みが計算できる。
The high frequency window 14 resonates when the thickness is 1/4 wavelength. Using the following equation (1), the thickness of the high-frequency window 14 with respect to the resonance frequency to be used can be calculated.

【0044】 厚み=光速/(高周波窓のεsの平方根×共振周波数×4)…(1) ただし、εsは比誘電率である。Thickness = light speed / (square root of ε s of high frequency window × resonant frequency × 4) (1) where ε s is a relative permittivity.

【0045】ここで、具体的な値として、高周波窓14
に比誘電率が「9」のアルミナを用いたとき、共振周波
数2.2GHzで、厚みは11.4mmとなる。
Here, as specific values, the high-frequency window 14
When alumina having a relative dielectric constant of "9" is used, the resonance frequency is 2.2 GHz and the thickness is 11.4 mm.

【0046】次に、横幅については、接続する同軸−導
波管変換器とマイクロ波の特性を一致させるのが望まし
い。これは、遮断周波数を一致させることで可能であ
る。次の(2)式を用いて高周波窓14の横幅を計算す
る。
Next, as for the width, it is desirable to make the characteristics of the microwave equal to the coaxial-waveguide converter to be connected. This is possible by matching the cutoff frequencies. The width of the high frequency window 14 is calculated using the following equation (2).

【0047】 横幅=光速/(高周波窓のεsの平方根×遮断周波数×2) ……(2) ただし、εsは比誘電率である。Width = light speed / (square root of ε s of high frequency window × cutoff frequency × 2) (2) where ε s is a relative permittivity.

【0048】ここで、仮の値として、高周波窓14に比
誘電率が「9」のアルミナを用い、遮断周波数が1.37GH
zの同軸−導波管変換器を用いたとき、横幅は36.5mm程
度になる。
Here, as a temporary value, alumina having a relative dielectric constant of “9” is used for the high-frequency window 14 and a cutoff frequency is 1.37 GH.
When the coaxial-waveguide converter of z is used, the width becomes about 36.5 mm.

【0049】なお、縦幅については、横幅の半分の値に
するのが慣例であるから、縦幅は次の(3)式から求め
られる。
Since it is customary to set the vertical width to a value that is half of the horizontal width, the vertical width can be obtained from the following equation (3).

【0050】縦幅=横幅/2 ……(3) この(3)式を用いて、上記例の場合では、18.2mm程度
になる。
Vertical width = Horizontal width / 2 (3) Using this equation (3), in the case of the above example, it is about 18.2 mm.

【0051】ただし、(1)式、(2)式、(3)式に
より得られた値は、その値の1割以内程度なら、特性に
大きな影響を与えない。
However, the values obtained by the equations (1), (2) and (3) do not significantly affect the characteristics if they are within about 10% of the values.

【0052】次に、上述した長方形状に穿設された貫通
孔16の形状について述べるに、長方形状の貫通孔16
の縦幅については、高周波窓14の縦幅より長ければ問
題はない。しかし、短い場合は不要なキャパシタンスが
影響してしまうので、好ましくない。従って、貫通孔1
6の縦幅と高周波窓14の縦幅との関係が次式(4)式
を満足するようにする。
Next, the shape of the rectangular through hole 16 will be described.
There is no problem if the vertical width is longer than the vertical width of the high frequency window 14. However, when the length is short, unnecessary capacitance affects the operation, which is not preferable. Therefore, the through hole 1
6 and the vertical width of the high-frequency window 14 satisfy the following equation (4).

【0053】 貫通孔の縦幅>高周波窓の縦幅 ……(4) 次に、上記貫通孔16の横幅について述べる。貫通孔1
6の横幅は、孔の遮断周波数と高周波窓14の共振周波
数が一致するように形成する。このとき、孔は共振し、
共振の仕方は、出口側、入口側とも開放端である。貫通
孔16の横幅は、次式で与えられる。
The vertical width of the through-hole> the vertical width of the high frequency window (4) Next, the horizontal width of the through-hole 16 will be described. Through hole 1
6 is formed so that the cut-off frequency of the hole and the resonance frequency of the high-frequency window 14 match. At this time, the hole resonates,
The way of resonance is an open end on both the outlet side and the inlet side. The width of the through hole 16 is given by the following equation.

【0054】 孔の横幅=光速/(汚水のεの平方根×高周波窓の共振周波数×2)…(5) ただし、εは誘電率である。Width of hole = light speed / (square root of ε of wastewater × resonant frequency of high frequency window × 2) (5) where ε is a dielectric constant.

【0055】仮の値として、共振周波数に2.2GHz、水の
誘電率に76を(5)式に代入すると、孔の横幅は7.8mm
になる。
As a tentative value, when the resonance frequency is 2.2 GHz and the dielectric constant of water is 76 in the equation (5), the lateral width of the hole is 7.8 mm.
become.

【0056】孔の深さについては、浅すぎると常にマイ
クロ波が素通りしてしまい、フィルタにならない。論理
的には、孔の横幅を3.14で割った程度がマイクロ波を押
し戻せる目安となる。ただし、汚泥は粘性が高いので、
孔がつまる可能性があるので、できるだけ孔の深さは浅
い方が良い。そこで、設計の下限値を横幅の1/4とし
た。上記例では、孔の深さは、1.9mmとなる。
Regarding the depth of the hole, if it is too shallow, the microwave will always pass through, and it will not be a filter. Theoretically, the width of the hole divided by 3.14 is a measure to push back the microwave. However, sludge is highly viscous,
Since the holes may be clogged, the depth of the holes should be as shallow as possible. Therefore, the lower limit of the design is set to 1/4 of the width. In the above example, the depth of the hole is 1.9 mm.

【0057】孔の深さ>=孔の横幅/4 ……(6) ただし、(5)式により得られた値は、その値の1割以
内程度なら、特性に大きな影響を及ぼさない。
The depth of the hole> = the width of the hole / 4/4 (6) However, the value obtained by the equation (5) does not significantly affect the characteristics if it is within about 10% of the value.

【0058】最後に、保護膜21について述べる。保護
膜21の目的は、高周波窓14の保護、貫通孔16の滑
り摩擦係数の向上、水漏れ防止などである。マイクロ波
を透過させる材質で、波長に対して十分に薄いものを用
いる。厚みは、0.01波長以下程度が望ましい。計算式を
示すと、以下の(7)式になる。
Finally, the protective film 21 will be described. The purpose of the protective film 21 is to protect the high-frequency window 14, improve the coefficient of sliding friction of the through-hole 16, prevent water leakage, and the like. A material that transmits microwaves and is sufficiently thin with respect to the wavelength is used. The thickness is desirably about 0.01 wavelength or less. The calculation formula is given by the following formula (7).

【0059】 膜の厚み<=0.01×光速/(保護膜のεsの平方根×高周波窓の共振周波数) …(7) ただし、εsは比誘電率である。Film thickness <= 0.01 × light speed / (square root of ε s of protective film × resonance frequency of high frequency window) (7) where ε s is a relative permittivity.

【0060】仮に周波数2.2GHzでテフロンを用いた場合
は、比誘電率が「2」程度なので、保護膜の厚みは、1m
m以下程度となる。
If Teflon is used at a frequency of 2.2 GHz, since the relative dielectric constant is about 2, the thickness of the protective film is 1 m.
m or less.

【0061】上記第4形態のように貫通孔16を形成し
た場合でも、図4に示すような特性になり、汚泥とのマ
ッチングが大幅に向上する。
Even when the through holes 16 are formed as in the fourth embodiment, the characteristics are as shown in FIG. 4, and the matching with the sludge is greatly improved.

【0062】図8は、この発明の実施の第4形態におい
て、固形物濃度が変化したときのマイクロ波の反射強度
の測定結果を示す実験結果の特性図であり、反射特性が
固形物濃度に対して感度が異なってくることを示してい
る。この場合、濃度が高くなるに従って、ピーク強度が
大きくなっている。
FIG. 8 is a characteristic diagram of an experimental result showing the measurement result of the microwave reflection intensity when the solid concentration changes in the fourth embodiment of the present invention. This indicates that the sensitivity differs. In this case, the peak intensity increases as the concentration increases.

【0063】図9は、この発明の実施の第4形態におい
て、導電率が変化したときのマイクロ波の反射強度の測
定結果を示す実験結果の特性図であり、反射特性が導電
率に対して感度があることを示している。この場合、導
電率が高くなるに従って、ピーク周波数が高くなってく
る。
FIG. 9 is a characteristic diagram of an experimental result showing a measurement result of the microwave reflection intensity when the conductivity changes in the fourth embodiment of the present invention. This indicates that there is sensitivity. In this case, the peak frequency increases as the conductivity increases.

【0064】このように第4形態のように構成すること
により、反射特性から固形物濃度や導電率に関する情報
を得ることができるようになる。
With such a configuration as in the fourth embodiment, it becomes possible to obtain information on the solid concentration and the electrical conductivity from the reflection characteristics.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計における大きな
構造の変化を伴わずに改良が可能であるために、保守点
検などのメンテナンスの容易さ、低価格などをそのまま
継承する利点があることに加えて、貫通孔を有する第2
導体部を、汚水との接触部に設けたので、第1導体部の
窓との電磁的な境界を安定させて測定感度の向上を図る
ことができる利点が得られる。また、誘電体共振器を用
いること、大幅な小型化と構成の簡素化を図ることがで
きる。さらに、汚泥濃度の分解能は、貫通孔の大きさに
よって制御できるために、用途や利用環境に応じて分解
能の変更が可能となる。この他、汚泥とのマッチングの
向上を図ることができるとともに、汚泥の性状変化によ
る反射特性の変化から濃度や導電率に関する情報を得る
ことができるようになる。
As described above, according to the present invention,
In addition to the advantages of easy maintenance such as maintenance and inspection, and low cost, it can be improved without major structural changes in the reflection intensity detection type microwave type sludge densitometer. The second with a through hole
Since the conductor is provided at the contact portion with the sewage, there is an advantage that the electromagnetic boundary between the first conductor and the window can be stabilized and the measurement sensitivity can be improved. In addition, the use of a dielectric resonator can greatly reduce the size and simplify the configuration. Further, since the resolution of the sludge concentration can be controlled by the size of the through-hole, the resolution can be changed according to the use and the use environment. In addition to this, it is possible to improve the matching with the sludge, and it is possible to obtain information on the concentration and the conductivity from the change in the reflection characteristic due to the change in the property of the sludge.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の第1形態を示すプローブ部位
の要部拡大断面図。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a probe part according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施の第2形態を示す要部拡大断面
図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施の第3形態を示すプローブ部位
の要部拡大断面図。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a probe part according to a third embodiment of the present invention.

【図4】実施の各形態による反射強度の測定結果と従来
の反射強度の測定結果を示した実験結果の特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram of an experimental result showing a measurement result of the reflection intensity according to each embodiment and a measurement result of the conventional reflection intensity.

【図5】この発明の実施の第4形態を示すプローブ部位
の要部拡大断面図。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of a probe part according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】高周波窓の正面図。FIG. 6 is a front view of the high-frequency window.

【図7】第2導体部の正面図。FIG. 7 is a front view of a second conductor.

【図8】固形物濃度が変化したときのマイクロ波の反射
特性図。
FIG. 8 is a graph showing the reflection characteristics of microwaves when the solid concentration changes.

【図9】導電率が変化したときのマイクロ波の反射特性
図。
FIG. 9 is a graph showing the reflection characteristics of microwaves when the conductivity changes.

【図10】従来例の透過位相差検出型マイクロ波式汚泥
濃度計の概略構成説明図。
FIG. 10 is a schematic configuration explanatory view of a conventional transmission-type phase difference detection type microwave-type sludge concentration meter.

【図11】従来例の透過位相差検出型マイクロ波式汚泥
濃度計の位相差−濃度特性図。
FIG. 11 is a phase difference-concentration characteristic diagram of a conventional transmission type phase difference detection type microwave type sludge densitometer.

【図12】従来例の反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃
度計の概略構成説明図。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the configuration of a conventional reflection-type microwave-type sludge densitometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…プローブ本体 12…汚泥輸送管 13…窓部 14…セラミック部材の高周波窓 15…第1導体部 16…貫通孔 17…第2導体部 18…アンテナ 19…コネクタ 20…中空部 21…保護膜 31…誘電体共振器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Probe main body 12 ... Sludge transport pipe 13 ... Window part 14 ... High frequency window of a ceramic member 15 ... First conductor part 16 ... Through-hole 17 ... Second conductor part 18 ... Antenna 19 ... Connector 20 ... Hollow part 21 ... Protective film 31 ... Dielectric resonator

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 汚泥輸送管に反射強度検出型マイクロ波
検出プローブ本体を設け、このプローブ本体からマイク
ロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、汚泥輸送管内の被
測定試料である汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ
波を同じプローブ本体で受信し、送信強度に対する受信
強度の比を検出して汚泥混合液中の固形物濃度や浮遊物
濃度を測定する汚泥濃度計において、 前記プローブ本体の開口端部に、被測定試料を導く部位
が設けられた導体部を形成したことを特徴とする汚泥濃
度計。
1. A sludge transport pipe is provided with a reflection intensity detection type microwave detection probe main body, and a microwave is transmitted from the probe main body into the sludge transport pipe, and a sludge mixture liquid as a sample to be measured in the sludge transport pipe is provided. In the sludge concentration meter which receives the microwave reflected on the boundary surface by the same probe main body, detects the ratio of the reception intensity to the transmission intensity, and measures the solid concentration or the suspended solid concentration in the sludge mixed solution, A sludge densitometer characterized in that a conductor portion provided with a portion for guiding a sample to be measured is formed at an open end.
【請求項2】 前記プローブ本体は、一端が閉塞され、
他端が開口された導波管から構成されたことを特徴とす
る請求項1記載の汚泥濃度計。
2. The probe body has one end closed,
2. The sludge densitometer according to claim 1, wherein the sludge densitometer comprises a waveguide having an open end.
【請求項3】 汚泥輸送管に反射強度検出型マイクロ波
検出プローブ本体を設け、このプローブ本体からマイク
ロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、汚泥輸送管内の被
測定試料である汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ
波を同じプローブ本体で受信し、送信強度に対する受信
強度の比を検出して汚泥混合液中の固形物濃度や浮遊物
濃度を測定する汚泥濃度計において、 前記プローブ本体は、一端が閉塞され、他端が開口され
た導波管から構成され、その導波管の他端の開口部にマ
イクロ波が透過可能な部材の窓を有する第1導体部を設
けるとともに、その第1導体部に密着して前記窓に、被
測定試料を導く部位が設けられた第2導体部を形成した
ことを特徴とする汚泥濃度計。
3. A sludge transport pipe is provided with a reflection intensity detection type microwave detection probe main body, and a microwave is transmitted from the probe main body into the sludge transport pipe, and a sludge mixture liquid as a sample to be measured in the sludge transport pipe is provided. In the sludge concentration meter which receives the microwave reflected on the boundary surface with the same probe main body, detects the ratio of the reception intensity to the transmission intensity, and measures the solid concentration or the suspended solid concentration in the sludge mixture, the probe main body is A first conductor portion having a window which is formed of a waveguide whose one end is closed and whose other end is opened, and which has a window through which microwaves can pass, is provided in the opening at the other end of the waveguide. A sludge densitometer, wherein a second conductor portion provided with a portion for guiding a sample to be measured is provided in the window in close contact with the first conductor portion.
【請求項4】 導波管から構成された前記プローブ本体
内には、誘電体共振器が充填されたことを特徴とする請
求項2、3記載の汚泥濃度計。
4. The sludge densitometer according to claim 2, wherein a dielectric resonator is filled in the probe main body composed of a waveguide.
【請求項5】 前記第1導体部と第2導体部との間に
は、保護膜を設けたことを特徴とする請求項3記載の汚
泥濃度計。
5. The sludge densitometer according to claim 3, wherein a protective film is provided between the first conductor and the second conductor.
【請求項6】 前記マイクロ波が透過可能な部材は、そ
の部材の形状の厚み、横幅、縦幅が以下の(a),
(b),(c)式から求めた値からなり、これら式から
得られた値の1割り以内の値を含むことを特徴とする請
求項1、2、3及び5記載の汚泥濃度計。 厚み=光速/(部材のεsの平方根×共振周波数×4) …(a) 横幅=光速/(部材のεsの平方根×遮断周波数×2) …(b) 縦幅=横幅/2 …(c) ただし、εsは比誘電率である。
6. The member through which the microwave can be transmitted has the following thicknesses, widths, and heights of the member:
6. The sludge concentration meter according to claim 1, wherein the sludge concentration meter comprises values obtained from the expressions (b) and (c) and includes values within 10% of the values obtained from these expressions. Thickness = light speed / (square root of ε s of member × resonance frequency × 4) (a) Width = light speed / (square root of ε s of member × cutoff frequency × 2) (b) Vertical width = width / 2… ( c) where ε s is the relative dielectric constant.
【請求項7】 前記被測定試料を導く部位の形状は、部
位の横幅が以下の(e)式から求めた値からなり、この
式から得られた値の1割り以内の値を含むとともに、部
位の縦幅については、以下の(d)式を満たすことを特
徴とする請求項1、2、3及び5記載の汚泥濃度計。 溝の縦幅>マイクロ波が透過可能な部材の縦幅 ……(d) 部位の横幅=光速/(汚水のεの平方根×部材の共振周波数×2) …(e) ただし、εは誘電率である。
7. The shape of the part for guiding the sample to be measured is such that the width of the part is determined by the following equation (e) and includes a value within 10% of the value obtained from this equation. 6. The sludge concentration meter according to claim 1, wherein the vertical width of the portion satisfies the following expression (d). The vertical width of the groove> the vertical width of the member through which microwaves can be transmitted ... (d) The horizontal width of the portion = light speed / (square root of sewage ε × resonance frequency of member × 2) (e) where ε is the dielectric constant It is.
【請求項8】 前記被測定試料を導く部位の深さは、以
下の(f)式を満たす値からなることを特徴とする請求
項1、2、3及び5記載の汚泥濃度計。 部位の深さ>=部位の横幅/4 ……(f)
8. The sludge concentration meter according to claim 1, wherein the depth of the portion for guiding the sample to be measured has a value satisfying the following expression (f). Depth of site> = width of site / 4/4 (f)
【請求項9】 前記保護膜は、その厚みが以下の(g)
式を満たす値からなることを特徴とする請求項5記載の
汚泥濃度計。 膜の厚み<=0.01×光速/(保護膜のεsの平方根×高周波窓の共振周波数) …(g)
9. The protective film has the following thickness (g):
The sludge concentration meter according to claim 5, wherein the sludge concentration meter comprises a value satisfying the expression. Film thickness <= 0.01 × light speed / (square root of ε s of protective film × resonance frequency of high frequency window) (g)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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