JP2000162130A - 液体濃度の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定液の濃度測定時における濃度の分解能
が最適となる液体濃度の測定方法を提供する。 【解決手段】 被測定液に試薬をテスト注入して基準濃
度を検出し、この基準濃度に基づいて試薬の注入量を決
定し、この決定した注入量を前記被測定液に注入し、そ
の後、この被測定液の濃度を測定することを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工業用水や生活
用水に用いられる水の溶存酸素濃度，水の硬度，水のｐ
Ｈ値等を測定する液体濃度の測定方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボイラ等へ供給される水は、軟水
器等により軟水化されて供給されるが、その軟水化の程
度または可否の検査は、透明容器内に収容した被測定液
に試薬を注入して攪拌し、この被測定液の色相の変化を
投光器の透過光強度により測定する比色測定方法が知ら
れている。しかしながら、この比色測定方法における被
測定液の濃度測定において、前記試薬の注入量により濃
度測定の分解能が左右されることがあり、同じ濃度の水
でも色相にバラツキが生じ、誤判定等の原因となる場合
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、被測定液の濃度測定時における色相の分解能
が最適となるように試薬の注入量が調節できる液体濃度
の測定方法を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、被測定液に試薬をテスト注入して基準濃度を
検出し、この基準濃度に基づいて試薬の注入量を決定
し、この決定した注入量を前記被測定液に注入し、その
後、この被測定液の濃度を測定することを特徴としてい
る。

【０００５】請求項２に記載の発明は、前記液体濃度の
測定が、被測定液に試薬を注入して反応させ、この反応
による色相の変化を検出することにより行うことを特徴
としている。

【０００６】さらに、請求項３に記載の発明は、前記試
薬の注入量の決定は、予め設定した判定テーブルに基づ
いて行うことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、被測定液を収容する透
明容器と、この透明容器への試薬注入手段と、前記透明
容器内に設けた攪拌手段と、前記透明容器内における被
測定液の変色を検出する複数の検出手段と、さらに前記
透明容器内への被測定液の導入機構と前記透明容器内か
らの測定済被測定液の排出機構と、前記各手段および各
機構を制御する制御器を備えた液体濃度の測定装置にお
いて実現される。この発明は、前記被測定液の濃度に基
づいて、前記試薬の注入量を決定する判定テーブルを前
記制御器に備えたことを特徴としている。

【０００８】前記判定テーブルは、たとえば水の硬度を
測定する硬度測定装置においては、予め設定した各硬度
（たとえば、０ppm,１ppm,２ppm,３ppm ）に対する前記
複数の検出手段の透過光強度比と、前記試薬の注入量
（前記透明容器に対する注入率）との関係を試算し、前
記各硬度における分解能が最適になる試薬注入率の範囲
を設定した判定テーブルである。そして、この判定テー
ブルは、前記制御器内に内蔵されている。

【０００９】前記測定装置は、被測定液を試薬と反応さ
せ、この反応による被測定液の変色を複数の検出手段に
よって検出し、被測定液の濃度を自動的に特定するもの
である。ここで、前記試薬注入手段は、押圧ローラの回
転運動により、当該押圧ローラと円弧状ガイド部との間
で弾性チューブを押圧閉塞して液体を定量吐出する液体
吐出装置である。そして、前記攪拌手段は、前記透明容
器内に磁石を内蔵した攪拌子を挿入し、この攪拌子が位
置する部位に対応して前記透明容器の外周壁に電磁誘動
コイルを備えたステータを嵌入し、このステータを支持
する保持手段を備えた攪拌装置である。また、前記複数
の検出手段は、ＬＥＤ，フォトトランジスタ等の複数の
発光体と受光体とからなる比色検出機構と、検出した測
定値を判定する機能を備えた検出装置である。さらに、
前記導入機構は、前記透明容器の下部にバルブを備えた
供給ラインを接続した構成であり、また前記排出機構
は、前記透明容器の上部に排出ラインを接続した構成と
なっている。

【００１０】前記構成の測定装置における被測定液の測
定方法は、前記被測定液を透明容器内へ導入し、液体吐
出装置を介して微量の試薬を前記透明容器内へテスト注
入し、攪拌後、検出装置を介して基準濃度を検出する。
この基準濃度の検出は、前記判定テーブルにおける濃度
の分解能が最適になる試薬注入率を求めるため、前記被
測定液の濃度を暫定的に検出するものである。そして、
前記基準濃度を前記判定テーブルへ入力して試薬注入率
を決定する。この試薬注入率に基づいて、制御器は、前
記液体吐出装置へ所定量の試薬を注入する出力信号を出
力する。前記透明容器内へ所定量の試薬が注入された
後、被測定液を攪拌し、その後、前記検出装置で色相の
変化を検出し、被測定液の濃度を測定する。そして、測
定結果を前記制御器を介して外部へ報知する。

【００１１】以上のように、この発明の測定方法によれ
ば、被測定液に試薬をテスト注入して基準濃度を検出
し、この基準濃度に基づいて試薬の注入量を決定し、こ
の決定した注入量を前記被測定液に注入し、その後、こ
の被測定液の濃度を測定するので、測定精度を向上させ
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。ここに説明する具体的実施例は、
液状試薬を用い、この液状試薬を吐出することにより、
水の硬度を測定する硬度測定装置について、この発明を
実施した場合の実施例として説明する。図１は、この発
明を実施した液体濃度の測定装置（この実施例では硬度
測定装置）の構成を概略的に示す断面説明図である。

【００１３】図１において、硬度測定装置は、基本的に
被測定液の変色を測定する複数の透過光強度を測定する
測定手段を備えた透明容器１と、この透明容器１内へ液
状試薬を吐出する液体吐出装置２と、この発明における
判定テーブルを内蔵した制御器（図示省略）とにより構
成されている。

【００１４】まず、被測定液を収容する透明容器１につ
いて、その概略を説明すると、この透明容器１は、アク
リル樹脂を成形した円筒であって、その上部には、後述
する液体吐出装置２を接続する蓋部材３が設けてあり、
また下部には被測定液を攪拌する攪拌手段としての攪拌
装置４が設けられている。そして、この透明容器１内へ
の被測定液の導入機構と前記透明容器１内からの測定済
被測定液の排出機構として、前記攪拌装置４の上方所定
位置に、電磁弁５，定流量弁６およびフィルタ７を備え
た供給ライン８を接続するとともに、この供給ライン８
より上方所定位置に排出ライン９を接続し、この各接続
部の前記透明容器１に小孔流路１０，１０をそれぞれ穿
設している。また、前記透明容器１の外側所定位置に、
前記透明容器１内における被測定液の変色を測定する測
定手段として、この実施例では、ＬＥＤ，フォトトラン
ジスタ等の発光体１１と受光体１２とからなる比色検出
機構と、検出した測定値を判定する機能を備えた第一検
出装置（図示省略）と、この第一検出装置と同様の発光
体１９と受光体２０からなる第二検出装置（図示省略）
を設けている。そして、この両検出装置、前記攪拌装置
４および前記電磁弁５は、それぞれ信号線（図示省略）
を介して制御器（図示省略）に接続されている。

【００１５】前記蓋部材３は、図１に示すように、前記
透明容器１の上端部に適宜の手段で装着してあり、中央
部に液体吐出装置２の先端部を挿入する穴１３が設けら
れている。

【００１６】前記攪拌装置４は、図１に示すように、前
記透明容器１内に磁石（符号省略）を内蔵した攪拌子１
４を挿入し、この攪拌子１４が位置する部位に対応して
前記透明容器１の外周壁に電磁誘動コイルを備えたステ
ータ１５を嵌入し、このステータ１５を支持する適宜の
保持手段を設けている。そして、前記ステータ１５に
は、電流を供給する電気導体( 図示省略）が接続されて
いる。

【００１７】さて、前記透明容器１内へ液状試薬を吐出
する液体吐出装置２は、図１に示すように、液状試薬を
貯留するタンク１６の下部と前記蓋部材３の穴１３とを
薬注ポンプ１７を備えた液状試薬供給ライン１８で接続
した構成となっている。前記薬注ポンプ１７は、たとえ
ばローラポンプ装置あるいはチューブポンプ装置等が用
いられており、前記制御器（図示省略）に信号線（図示
省略）を介して接続している。そして、前記制御器から
の出力信号に基づいて液状試薬を吐出するようになって
いる。

【００１８】つぎに、この発明における判定テーブルに
ついて説明する。この判定テーブルは、図２に示すよう
に、予め水の硬度（たとえば、０ppm,１ppm,２ppm,３pp
m ）を設定し、この各硬度を有する水に対する前記第
一，第二検出装置の透過光強度比と、前記試薬の注入量
（前記透明容器１に対する注入率）との関係を試算し、
前記各硬度の水に対して、前記両検出装置による濃度の
分解能が最適になる試薬注入率の範囲を設定した判定テ
ーブルである。そして、この判定テーブルは、前記制御
器（図示省略）内に内蔵されている。

【００１９】前記構成の硬度測定装置における被測定液
の硬度測定方法は、図３に示すように、制御器（図示省
略）からの出力信号に基づいて、被測定液を収容する透
明容器１内へ供給ライン８の電磁弁５を開いて被測定液
を供給すると同時に、攪拌装置４をＯＮして前記透明容
器１内を前洗浄する工程を行う。ついで、前記攪拌装置
４をＯＦＦとし、前記透明容器１内に被測定液を所定量
供給して前記電磁弁５を閉じる給水工程を行う。つぎ
に、試薬注入前の被測定液の透過光強度を第一検出装置
（図示省略）と第二検出装置（図示省略）の発光体１
１，１９と受光体１２，２０とにより測定し、測定値を
前記制御器へ入力する。ついで、前記攪拌装置４をＯＮ
すると同時に薬注ポンプ１７をＯＮし、タンク１６から
液状試薬を攪拌中の被測定液に微量注入する試薬テスト
注入工程を行い、つぎの基準濃度検出工程に移る。この
基準濃度の検出は、前記判定テーブルにおける各濃度の
分解能が最適になる試薬注入率を求めるため、前記被測
定液の硬度を暫定的に検出するものである。そして、検
出した基準濃度を前記判定テーブルに入力して液状試薬
の注入率を決定する。この液状試薬の注入率に基づい
て、前記制御器は、前記薬注ポンプ１７に所定量の液状
試薬を注入する出力信号を出力するとともに、前記攪拌
装置４をＯＮし、前記タンク１６から液状試薬を攪拌中
の被測定液に注入する試薬注入工程を行い、つぎの測定
工程に移る。この測定工程は、前記攪拌装置４をＯＦＦ
とし、前記第一検出装置の発光体１１と受光体１２から
なる第一光源の透過光強度と、前記第二検出装置の発光
体１９と受光体２０からなる第二光源の透過光強度をそ
れぞれ測定する。つぎに、この測定工程における測定値
に基づいて、透過光強度比（変色後の透過光強度／薬液
注入前の被測定液の透過光強度）を演算し、この演算値
に基づいて、被測定液の硬度を判定する判定工程を行
う。そして、この判定結果を制御器を介して外部へ報知
し、一連の被測定液の硬度測定を終了する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被測定液の濃度測定時における濃度の分解能が最適
となる試薬注入量を決定し、この試薬注入量を被測定液
に注入して濃度を測定するようにしたので、被測定液の
濃度測定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した液体濃度測定装置の構成を
概略的に示す断面説明図である。

【図２】この発明における判定テーブルの説明図であ
る。

【図３】この発明の測定方法のフローを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 透明容器 ２ 液体吐出装置 ４ 攪拌装置 ８ 供給ライン ９ 排出ライン １８ 液状試薬供給ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 貞利 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 一色 克文 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 2G054 AA02 AB10 BB10 CA03 CA08 CA10 CD04 EA04 EB04 EB05 FA06 FA32 FA33 FB02 JA02 JA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定液に試薬をテスト注入して基準濃
   度を検出し、この基準濃度に基づいて試薬の注入量を決
   定し、この決定した注入量を前記被測定液に注入し、そ
   の後、この被測定液の濃度を測定することを特徴とする
   液体濃度の測定方法。
2. 【請求項２】 前記液体濃度の測定が、被測定液に試薬
   を注入して反応させ、この反応による色相の変化を検出
   することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の
   液体濃度の測定方法。
3. 【請求項３】 前記試薬の注入量の決定は、予め設定し
   た判定テーブルに基づいて行うことを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の液体濃度の測定方法。