JP2000199742A - 油膜検知装置 - Google Patents
油膜検知装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】浄水場、養殖場や工場排水施設などに流出入す
る油分を水面上の油膜で検知する油膜検知装置は、河川
など水位の変動と共に流れがある場所で使用すると、流
れ方向の力でセンサ部が水面に対して傾き、反射光の光
軸がずれるという問題がある。本発明はこの課題を解決
し、水位の変動と流れがあっても油膜の安定した連続自
動計測が可能な油膜検知装置を提供することにある。 【解決手段】１）センサ部を水面上に浮かせる浮きと、
浮きの動きを限定する筒状ガイド、２）センサ部と浮き
を水平方向に連結して水面上に吊るすアーム、３）セン
サ部用の浮きとジンバリング機構、４）投光・測定・支
持手段と投光・受光ミラー用の浮きと筒状ガイド、５）
投光・測定・支持手段と光ファイバ用の浮きと、筒状ガ
イド等を備えることで、上記の目的を達成できる。
る油分を水面上の油膜で検知する油膜検知装置は、河川
など水位の変動と共に流れがある場所で使用すると、流
れ方向の力でセンサ部が水面に対して傾き、反射光の光
軸がずれるという問題がある。本発明はこの課題を解決
し、水位の変動と流れがあっても油膜の安定した連続自
動計測が可能な油膜検知装置を提供することにある。 【解決手段】１）センサ部を水面上に浮かせる浮きと、
浮きの動きを限定する筒状ガイド、２）センサ部と浮き
を水平方向に連結して水面上に吊るすアーム、３）セン
サ部用の浮きとジンバリング機構、４）投光・測定・支
持手段と投光・受光ミラー用の浮きと筒状ガイド、５）
投光・測定・支持手段と光ファイバ用の浮きと、筒状ガ
イド等を備えることで、上記の目的を達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水面上の油膜を検
知する装置に関する。詳しくは、浄水場、養殖場などに
流入する油分、また、工場排水施設などから流出する油
分を、水面上の油膜として自動的に検知する油膜検知装
置に関する。
知する装置に関する。詳しくは、浄水場、養殖場などに
流入する油分、また、工場排水施設などから流出する油
分を、水面上の油膜として自動的に検知する油膜検知装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】浄水場においては、原水の油汚染が水質
事故の約半数を占め取水停止や浄水場の清掃が必要にな
る重大事故であるために、また、養殖場では、油の流入
によって生産物が汚染または死滅する危険があるため
に、これらの取水施設への油の流入を常時監視する方法
と装置が求められている。一方、工場排水においては、
油分の混入した排水を公共水域に排出することは水質汚
染として社会的な問題であり、排水基準を満たす必要が
あるために、処理後の排水中に油分が残っているかどう
かを連続的に監視する方法と装置が求められている。
事故の約半数を占め取水停止や浄水場の清掃が必要にな
る重大事故であるために、また、養殖場では、油の流入
によって生産物が汚染または死滅する危険があるため
に、これらの取水施設への油の流入を常時監視する方法
と装置が求められている。一方、工場排水においては、
油分の混入した排水を公共水域に排出することは水質汚
染として社会的な問題であり、排水基準を満たす必要が
あるために、処理後の排水中に油分が残っているかどう
かを連続的に監視する方法と装置が求められている。
【０００３】浄水場において取水への油の流入を非接触
で連続自動検知する方法としては、反射率測定法と 偏
光解析法による油膜検知装置が知られている。反射率測
定法は、光源にレーザやＬＥＤを用いて光線を水面上に
あて、水面から反射した反射光の光量を光検出器で測定
し、水面の反射率が油膜の存在によって増大することを
利用して油膜を検知するものである。
で連続自動検知する方法としては、反射率測定法と 偏
光解析法による油膜検知装置が知られている。反射率測
定法は、光源にレーザやＬＥＤを用いて光線を水面上に
あて、水面から反射した反射光の光量を光検出器で測定
し、水面の反射率が油膜の存在によって増大することを
利用して油膜を検知するものである。
【０００４】偏光解析法は、光源にレーザやＬＥＤを用
いて光線を水面上にあて、水面から反射した反射光の偏
光状態を偏光解析光学系で測定し、偏光状態が油膜の存
在によって油膜のない場合に対して変化することを利用
して油膜を検知するものである。本発明者らによって特
願平９−９０４５３号で出願中の、この偏光解析法によ
る油膜検知装置は、水面の波立ちの影響を受けにくいと
いう特徴をもつ。
いて光線を水面上にあて、水面から反射した反射光の偏
光状態を偏光解析光学系で測定し、偏光状態が油膜の存
在によって油膜のない場合に対して変化することを利用
して油膜を検知するものである。本発明者らによって特
願平９−９０４５３号で出願中の、この偏光解析法によ
る油膜検知装置は、水面の波立ちの影響を受けにくいと
いう特徴をもつ。
【０００５】偏光解析法による油膜検知装置の構成例を
図６に示す。投光手段にレーザー光源１を用い、レーザ
ー光源１からの光ビーム２を油膜３の浮遊する波立った
水面４に斜めから照射する。水面４から反射した反射光
５の偏光状態を測定手段６で測定する。測定手段６の詳
細は以下の通りで、水面の波立ちによって様々な方向へ
散乱する反射光５のうち一定の角度で反射した反射光を
ピンホール７で受光し、受光した光を偏光ビームスプリ
ッタ８で光軸と水面の法線とを含む平面に平行な偏光成
分９（以下、Ｐ偏光成分と記す）と前記平面に垂直な偏
光成分１０（以下、Ｓ偏光成分と記す）に分離し、分離
したＰ偏光成分９とＳ偏光成分１０をフォトダイオード
１１とフォトダイオード１２で各々光電変換して各々の
光量を電気信号に変換する。（投光手段であるレーザー
光源１と測定手段６を合わせてセンサ部１３と呼ぶ。）
光電変換された各々の電気信号は信号処理手段１４に入
力され、信号処理手段１４はＰ偏光成分とＳ偏光成分の
光量比（以下、偏光比と記す）を計算し、この偏光比を
水面に油膜のない正常時の基準値と比較することによっ
て油膜の有無を判定する。 水面に油膜が存在する場合
には、油と水の屈折率の違いによって反射光強度が変化
するが、この変化をＰ偏光成分とＳ偏光成分の反射光に
分けて調べると変化の仕方が各々異なる。そこで、これ
らの比（偏光比）をとると、油膜の存在によってその値
が変わるため油膜を検知することができる。Ｐ偏光成分
とＳ偏光成分の比をとる利点は、水面が波立って反射光
の強度が変化しても、一定の反射角で受光しているかぎ
り偏光比は変化しにくいため、安定で高感度な測定を行
うことができることである。
図６に示す。投光手段にレーザー光源１を用い、レーザ
ー光源１からの光ビーム２を油膜３の浮遊する波立った
水面４に斜めから照射する。水面４から反射した反射光
５の偏光状態を測定手段６で測定する。測定手段６の詳
細は以下の通りで、水面の波立ちによって様々な方向へ
散乱する反射光５のうち一定の角度で反射した反射光を
ピンホール７で受光し、受光した光を偏光ビームスプリ
ッタ８で光軸と水面の法線とを含む平面に平行な偏光成
分９（以下、Ｐ偏光成分と記す）と前記平面に垂直な偏
光成分１０（以下、Ｓ偏光成分と記す）に分離し、分離
したＰ偏光成分９とＳ偏光成分１０をフォトダイオード
１１とフォトダイオード１２で各々光電変換して各々の
光量を電気信号に変換する。（投光手段であるレーザー
光源１と測定手段６を合わせてセンサ部１３と呼ぶ。）
光電変換された各々の電気信号は信号処理手段１４に入
力され、信号処理手段１４はＰ偏光成分とＳ偏光成分の
光量比（以下、偏光比と記す）を計算し、この偏光比を
水面に油膜のない正常時の基準値と比較することによっ
て油膜の有無を判定する。 水面に油膜が存在する場合
には、油と水の屈折率の違いによって反射光強度が変化
するが、この変化をＰ偏光成分とＳ偏光成分の反射光に
分けて調べると変化の仕方が各々異なる。そこで、これ
らの比（偏光比）をとると、油膜の存在によってその値
が変わるため油膜を検知することができる。Ｐ偏光成分
とＳ偏光成分の比をとる利点は、水面が波立って反射光
の強度が変化しても、一定の反射角で受光しているかぎ
り偏光比は変化しにくいため、安定で高感度な測定を行
うことができることである。
【０００６】一方、反射率測定法の装置は測定手段６が
フォトダイオード１１のみで構成されていて、信号処理
手段１４では、フォトダイオード１１の光電変換信号か
ら反射率を計算し、この反射率を水面に油膜のない正常
時の基準値と比較することによって油膜の有無を判定す
る。
フォトダイオード１１のみで構成されていて、信号処理
手段１４では、フォトダイオード１１の光電変換信号か
ら反射率を計算し、この反射率を水面に油膜のない正常
時の基準値と比較することによって油膜の有無を判定す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
反射率測定法と偏光解析法による油膜検知装置は、水面
からの反射光を測定するので、水位の変動があると反射
光の光軸がずれて反射光が測定部に入りにくくなり、油
膜の検知がうまく行えなくなる。そこで、水位の変動が
ある場所では、投光手段と測定手段からなるセンサ部を
浮きに載せて、センサ部と水面の距離を一定に保ち、水
位の変動を受けないようにすることが必要となる。しか
し、河川などでは、水位の変動とともに流れがあるの
で、浮きが流されないようにロープ等で係留することが
さらに必要で、流れが速い場合には、流れ方向に力が掛
かり、センサ部が傾き水面に対して水平でなくなる。そ
のため、反射光の光軸がずれて油膜の検知がうまく行え
なくなるという問題が生じる。
反射率測定法と偏光解析法による油膜検知装置は、水面
からの反射光を測定するので、水位の変動があると反射
光の光軸がずれて反射光が測定部に入りにくくなり、油
膜の検知がうまく行えなくなる。そこで、水位の変動が
ある場所では、投光手段と測定手段からなるセンサ部を
浮きに載せて、センサ部と水面の距離を一定に保ち、水
位の変動を受けないようにすることが必要となる。しか
し、河川などでは、水位の変動とともに流れがあるの
で、浮きが流されないようにロープ等で係留することが
さらに必要で、流れが速い場合には、流れ方向に力が掛
かり、センサ部が傾き水面に対して水平でなくなる。そ
のため、反射光の光軸がずれて油膜の検知がうまく行え
なくなるという問題が生じる。
【０００８】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、反射率測定法や偏光解
析法による油膜検知装置において、水位の変動とともに
流れがある場所でも、油膜の安定した連続自動計測が可
能な油膜検知装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、反射率測定法や偏光解
析法による油膜検知装置において、水位の変動とともに
流れがある場所でも、油膜の安定した連続自動計測が可
能な油膜検知装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の第１の装置では、反射率測定法や偏光解析
法による油膜検知装置において、投光手段と測定手段を
含むセンサ部を水面上に浮かせる浮きと、浮きを鉛直方
向の動きのみに限定する筒状のガイドを技術的手段とし
て採用する。
め、本発明の第１の装置では、反射率測定法や偏光解析
法による油膜検知装置において、投光手段と測定手段を
含むセンサ部を水面上に浮かせる浮きと、浮きを鉛直方
向の動きのみに限定する筒状のガイドを技術的手段とし
て採用する。
【００１０】この手段は、センサ部を水面上に浮かせる
浮きを設け、水位の変動があってもセンサ部と水面の距
離が一定になるようにしている。さらに、浮きを鉛直方
向の動きのみに限定する筒状のガイドを設けているの
で、流れが速い場合にもセンサ部が傾くことなく水面に
対して水平になるようにしている。そのために、水位の
変動や流れがあっても反射光の光軸がずれることがな
く、油膜の安定した連続自動計測が行える。
浮きを設け、水位の変動があってもセンサ部と水面の距
離が一定になるようにしている。さらに、浮きを鉛直方
向の動きのみに限定する筒状のガイドを設けているの
で、流れが速い場合にもセンサ部が傾くことなく水面に
対して水平になるようにしている。そのために、水位の
変動や流れがあっても反射光の光軸がずれることがな
く、油膜の安定した連続自動計測が行える。
【００１１】本発明の第２の装置では、本発明の第１の
装置において、センサ部と浮きを水平方向に連結し、セ
ンサ部を水面上に吊るすアームを技術的手段として採用
する。この手段は、第１の手段において、センサ部と浮
きを水平方向に連結しセンサ部を水面上に吊るすアーム
を設けているので、センサ部の側方に浮きと筒状のガイ
ドが配置され、センサ部と水面の間の空間には障害物が
なくなる。そのために油膜が浮きや浮きガイドに邪魔さ
れることなくスムーズにセンサ部の下を流れてくる利点
があり、油膜の正確で安定した連続自動計測が行える。
装置において、センサ部と浮きを水平方向に連結し、セ
ンサ部を水面上に吊るすアームを技術的手段として採用
する。この手段は、第１の手段において、センサ部と浮
きを水平方向に連結しセンサ部を水面上に吊るすアーム
を設けているので、センサ部の側方に浮きと筒状のガイ
ドが配置され、センサ部と水面の間の空間には障害物が
なくなる。そのために油膜が浮きや浮きガイドに邪魔さ
れることなくスムーズにセンサ部の下を流れてくる利点
があり、油膜の正確で安定した連続自動計測が行える。
【００１２】本発明の第３の装置では、反射率測定法や
偏光解析法による油膜検知装置において、センサ部を水
面上に浮かせる浮きと、センサ部を水平に保つジンバリ
ング機構を技術的手段として採用する。この手段は、セ
ンサ部を水面上に浮かせる浮きを設け、水位の変動があ
ってもセンサ部と水面の距離が一定になるようにしてい
る。さらに、センサ部を水平に保つジンバリング機構
（例えば、センサ部の筐体を半球状にして、半球状の筐
体を中空の球形ガイドに入れ自由に滑るようにする、球
形ガイドは浮きに固定する。浮きが揺れても半球状の筐
体は球形ガイドの中で自由に滑るので常に水平を保つこ
とができる。）を設けているので、流れが速い場合にも
センサ部が傾くことなく水面に対して水平になるように
している。そのために、水位の変動や流れがあっても反
射光の光軸がずれることがなく、油膜の安定した連続自
動計測が行える。
偏光解析法による油膜検知装置において、センサ部を水
面上に浮かせる浮きと、センサ部を水平に保つジンバリ
ング機構を技術的手段として採用する。この手段は、セ
ンサ部を水面上に浮かせる浮きを設け、水位の変動があ
ってもセンサ部と水面の距離が一定になるようにしてい
る。さらに、センサ部を水平に保つジンバリング機構
（例えば、センサ部の筐体を半球状にして、半球状の筐
体を中空の球形ガイドに入れ自由に滑るようにする、球
形ガイドは浮きに固定する。浮きが揺れても半球状の筐
体は球形ガイドの中で自由に滑るので常に水平を保つこ
とができる。）を設けているので、流れが速い場合にも
センサ部が傾くことなく水面に対して水平になるように
している。そのために、水位の変動や流れがあっても反
射光の光軸がずれることがなく、油膜の安定した連続自
動計測が行える。
【００１３】本発明の第４の装置では、偏光解析法によ
る油膜検知装置において、光源と投光ミラーを含む投光
手段と、受光ミラーと偏光測定部を含む測定手段と、光
源と偏光測定部を水面上の一定位置に固定する支持手段
と、投光ミラーと受光ミラーを水面上に浮かせる浮き
と、浮きを鉛直方向の動きのみに限定する筒状のガイド
を技術的手段として採用する。
る油膜検知装置において、光源と投光ミラーを含む投光
手段と、受光ミラーと偏光測定部を含む測定手段と、光
源と偏光測定部を水面上の一定位置に固定する支持手段
と、投光ミラーと受光ミラーを水面上に浮かせる浮き
と、浮きを鉛直方向の動きのみに限定する筒状のガイド
を技術的手段として採用する。
【００１４】この手段は、光源と偏光測定部は支持手段
によって水面上の一定位置に固定され、光源から鉛直下
方に出射された光ビームは投光ミラーによって反射され
て斜めから水面に照射される。投光ミラーは浮きに固定
されているので、水位の変動があっても同じ角度で水面
の同じ位置を照射できる。また、水面からの反射光は浮
きに固定された受光ミラーによって反射され上方の偏光
測定部に至るので同様に水位の変動の影響を受けない。
さらに、浮きを鉛直方向の動きのみに限定する筒状のガ
イドを設けているので、流れが速い場合にも浮きに載っ
ている投光ミラーと受光ミラーの角度は水面に対して変
わることはない。そのために、水位の変動や流れがあっ
ても反射光の光軸がずれることがなく、油膜の安定した
連続自動計測が行える。また、浮きに固定するのを投光
ミラーと受光ミラーのみにしたことで、浮きと筒状のガ
イドが小型になり設置し易いという特徴もある。
によって水面上の一定位置に固定され、光源から鉛直下
方に出射された光ビームは投光ミラーによって反射され
て斜めから水面に照射される。投光ミラーは浮きに固定
されているので、水位の変動があっても同じ角度で水面
の同じ位置を照射できる。また、水面からの反射光は浮
きに固定された受光ミラーによって反射され上方の偏光
測定部に至るので同様に水位の変動の影響を受けない。
さらに、浮きを鉛直方向の動きのみに限定する筒状のガ
イドを設けているので、流れが速い場合にも浮きに載っ
ている投光ミラーと受光ミラーの角度は水面に対して変
わることはない。そのために、水位の変動や流れがあっ
ても反射光の光軸がずれることがなく、油膜の安定した
連続自動計測が行える。また、浮きに固定するのを投光
ミラーと受光ミラーのみにしたことで、浮きと筒状のガ
イドが小型になり設置し易いという特徴もある。
【００１５】本発明の第５の装置では、偏光解析法によ
る油膜検知装置において、光源と偏光面保存光ファイバ
を含む投光手段と、偏光面保存光ファイバと偏光測定部
を含む測定手段と、光源と偏光測定部を水面上の一定位
置に固定する支持手段と、２つの偏光面保存光ファイバ
を水面上に浮かせる浮きと、浮きを鉛直方向の動きのみ
に限定する筒状のガイドを技術的手段として採用する。
る油膜検知装置において、光源と偏光面保存光ファイバ
を含む投光手段と、偏光面保存光ファイバと偏光測定部
を含む測定手段と、光源と偏光測定部を水面上の一定位
置に固定する支持手段と、２つの偏光面保存光ファイバ
を水面上に浮かせる浮きと、浮きを鉛直方向の動きのみ
に限定する筒状のガイドを技術的手段として採用する。
【００１６】この手段は、光源と偏光測定部は支持手段
によって水面上の一定位置に固定され、光源から出射さ
れた光ビームは偏光面保存光ファイバにより水面に照射
され、その出射端は浮きに固定されているので、水位の
変動があっても同じ角度で水面の同じ位置を照射でき
る。また、反射光は入射端を浮きに固定された偏光面保
存光ファイバにより偏光測定部に至るので同様に水位の
変動の影響を受けない。さらに、浮きを鉛直方向の動き
のみに限定する筒状のガイドを設けているので、流れが
速い場合にも浮きに載っている偏光面保存光ファイバの
角度は水面に対して変わることはない。そのために、水
位の変動や流れがあっても反射光の光軸がずれることが
なく、油膜の安定した連続自動計測が行える。また、浮
きに固定するのを偏光面保存光ファイバの先端のみにし
たことで、浮きと筒状のガイドが小型になり設置し易い
という特徴もある。
によって水面上の一定位置に固定され、光源から出射さ
れた光ビームは偏光面保存光ファイバにより水面に照射
され、その出射端は浮きに固定されているので、水位の
変動があっても同じ角度で水面の同じ位置を照射でき
る。また、反射光は入射端を浮きに固定された偏光面保
存光ファイバにより偏光測定部に至るので同様に水位の
変動の影響を受けない。さらに、浮きを鉛直方向の動き
のみに限定する筒状のガイドを設けているので、流れが
速い場合にも浮きに載っている偏光面保存光ファイバの
角度は水面に対して変わることはない。そのために、水
位の変動や流れがあっても反射光の光軸がずれることが
なく、油膜の安定した連続自動計測が行える。また、浮
きに固定するのを偏光面保存光ファイバの先端のみにし
たことで、浮きと筒状のガイドが小型になり設置し易い
という特徴もある。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
５つの実施例にもとづき説明する。 ［実施例１］発明の第１の実施例としての油膜検知装置
を図１に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
５つの実施例にもとづき説明する。 ［実施例１］発明の第１の実施例としての油膜検知装置
を図１に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
【００１８】本発明の実施例が、図６に示す従来の油膜
検知装置と異なるのは、投光手段であるレーザー光源１
と測定手段６から成るセンサ部１３を４つの円柱状の浮
き１５（図中には２つのみ記載）の上に載せ、浮き１５
とセンサ部１３を鉛直方向の動きのみに限定する筒状ガ
イド１６の中に配置し、筒状ガイド１６を支持棒１７で
岸壁１８に固定したことである。筒状ガイド１６は網の
目状になっているので、水面を流れてくる油膜３は、セ
ンサ部１３の下を通過する。水位の変動があっても、セ
ンサ部１３を水面上に浮かせる浮き１５を設けているた
め、水位の変動にかかわらずセンサ部１３と水面４の距
離は一定になる。さらに、流れが速い場合にも、浮き１
５は筒状ガイド１６によって鉛直方向の動きのみに限定
されているので、センサ部１５が傾くことなく水面４に
対して常に水平になる。ゆえに、水位の変動や流れがあ
っても反射光の光軸がずれることがないので、油膜の安
定した連続自動計測を行うことができる。 ［実施例２］発明の第２の実施例としての油膜検知装置
を図２に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、投光手段であるレーザー光源１
と測定手段６から成るセンサ部１３を４つの円柱状の浮
き１５（図中には２つのみ記載）の上に載せ、浮き１５
とセンサ部１３を鉛直方向の動きのみに限定する筒状ガ
イド１６の中に配置し、筒状ガイド１６を支持棒１７で
岸壁１８に固定したことである。筒状ガイド１６は網の
目状になっているので、水面を流れてくる油膜３は、セ
ンサ部１３の下を通過する。水位の変動があっても、セ
ンサ部１３を水面上に浮かせる浮き１５を設けているた
め、水位の変動にかかわらずセンサ部１３と水面４の距
離は一定になる。さらに、流れが速い場合にも、浮き１
５は筒状ガイド１６によって鉛直方向の動きのみに限定
されているので、センサ部１５が傾くことなく水面４に
対して常に水平になる。ゆえに、水位の変動や流れがあ
っても反射光の光軸がずれることがないので、油膜の安
定した連続自動計測を行うことができる。 ［実施例２］発明の第２の実施例としての油膜検知装置
を図２に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
【００１９】本発明の実施例が、図６に示す従来の油膜
検知装置と異なるのは、センサ部１３をアーム１９で円
柱状の浮き１５に連結し水面上に吊るし、浮き１５を鉛
直方向の動きのみに限定する筒状ガイド１６の中に配置
し、筒状ガイド１６を支持棒１７で岸壁１８に固定した
ことである。センサ部１３と水面４の間には障害物はな
く、水面を流れてくる油膜３は、浮き１５や円筒ガイド
１６に邪魔されることなくスムーズにセンサ部１３の下
を通過する。水位の変動があっても、センサ部１３を水
面上に浮かせる浮き１５を設けているため、水位の変動
にかかわらずセンサ部１３と水面４の距離は一定にな
る。さらに、流れが速い場合にも、浮き１５は筒状ガイ
ド１６によって鉛直方向の動きのみに限定されているの
で、センサ部１５が傾くことなく水面４に対して常に水
平になる。ゆえに、水位の変動や流れがあっても反射光
５の光軸がずれることがないので、油膜の安定した連続
自動計測を行うことができる。 ［実施例３］発明の第３の実施例としての油膜検知装置
を図３に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、センサ部１３をアーム１９で円
柱状の浮き１５に連結し水面上に吊るし、浮き１５を鉛
直方向の動きのみに限定する筒状ガイド１６の中に配置
し、筒状ガイド１６を支持棒１７で岸壁１８に固定した
ことである。センサ部１３と水面４の間には障害物はな
く、水面を流れてくる油膜３は、浮き１５や円筒ガイド
１６に邪魔されることなくスムーズにセンサ部１３の下
を通過する。水位の変動があっても、センサ部１３を水
面上に浮かせる浮き１５を設けているため、水位の変動
にかかわらずセンサ部１３と水面４の距離は一定にな
る。さらに、流れが速い場合にも、浮き１５は筒状ガイ
ド１６によって鉛直方向の動きのみに限定されているの
で、センサ部１５が傾くことなく水面４に対して常に水
平になる。ゆえに、水位の変動や流れがあっても反射光
５の光軸がずれることがないので、油膜の安定した連続
自動計測を行うことができる。 ［実施例３］発明の第３の実施例としての油膜検知装置
を図３に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
【００２０】本発明の実施例が、図６に示す従来の油膜
検知装置と異なるのは、センサ部１３を水平に保つジン
バリング２０（詳細には、センサ部１３の筐体を半球状
にして、半球状のセンサ部13を中空の球形ガイド２１に
入れ自由に滑るようにする。浮きが揺れても半球状のセ
ンサ部１３は球形ガイド２１の中で自由に滑るので常に
水平を保つことができる）を設け、ジンバリング２０と
センサ部１３を４つの円柱状の浮き１５（図中には２つ
のみ記載）の上に載せ、ロープ２２で岸壁１８に固定し
たことである。水位の変動があっても、センサ部１３を
水面上に浮かせる浮き１５を設けているため、水位の変
動にかかわらずセンサ部１３と水面４の距離は一定にな
る。さらに、流れが速い場合にも、浮き１５はジンバリ
ング２０によって水平を保っているので、センサ部１５
が傾くことなく水面４に対して常に水平になる。ゆえ
に、水位の変動や流れがあっても反射光５の光軸がずれ
ることがないので、油膜の安定した連続自動計測を行う
ことができる。 ［実施例４］発明の第４の実施例としての油膜検知装置
を図４に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
検知装置と異なるのは、センサ部１３を水平に保つジン
バリング２０（詳細には、センサ部１３の筐体を半球状
にして、半球状のセンサ部13を中空の球形ガイド２１に
入れ自由に滑るようにする。浮きが揺れても半球状のセ
ンサ部１３は球形ガイド２１の中で自由に滑るので常に
水平を保つことができる）を設け、ジンバリング２０と
センサ部１３を４つの円柱状の浮き１５（図中には２つ
のみ記載）の上に載せ、ロープ２２で岸壁１８に固定し
たことである。水位の変動があっても、センサ部１３を
水面上に浮かせる浮き１５を設けているため、水位の変
動にかかわらずセンサ部１３と水面４の距離は一定にな
る。さらに、流れが速い場合にも、浮き１５はジンバリ
ング２０によって水平を保っているので、センサ部１５
が傾くことなく水面４に対して常に水平になる。ゆえ
に、水位の変動や流れがあっても反射光５の光軸がずれ
ることがないので、油膜の安定した連続自動計測を行う
ことができる。 ［実施例４］発明の第４の実施例としての油膜検知装置
を図４に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
【００２１】レーザー光源１と偏光測定部２３（測定部
６と同じ構成）は支持手段２４よって水面上の一定位置
に固定されている。レーザー光源１から鉛直下方に出射
された光ビーム２は投光ミラー２５よって反射されて斜
めから水面４に照射される。投光ミラー２５は浮き１５
に固定されているので、水位の変動があっても同じ角度
で水面４の同じ位置を照射できる。また、水面４からの
反射光５は浮き２６に固定された受光ミラー２７よって
反射され上方の偏光測定部２３に至るので同様に水位の
変動の影響を受けない。さらに、浮き１５、２６を鉛直
方向の動きのみに限定する筒状ガイド１６、２７を設け
ているので、流れが速い場合にも浮き１５、２６に各々
載っている投光ミラー２５と受光ミラー２７の角度は水
面に対して変わることはない。それゆえに、水位の変動
や流れがあっても反射光５の光軸がずれることがなく、
油膜の安定した連続自動計測が行える。また、浮きに固
定するのを投光ミラーと受光ミラーのみにしたことで、
浮き１５、２６と筒状のガイド１６、２７が小型になり
設置し易いという特徴もある。 ［実施例５］発明の第５の実施例としての油膜検知装置
を図５に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
６と同じ構成）は支持手段２４よって水面上の一定位置
に固定されている。レーザー光源１から鉛直下方に出射
された光ビーム２は投光ミラー２５よって反射されて斜
めから水面４に照射される。投光ミラー２５は浮き１５
に固定されているので、水位の変動があっても同じ角度
で水面４の同じ位置を照射できる。また、水面４からの
反射光５は浮き２６に固定された受光ミラー２７よって
反射され上方の偏光測定部２３に至るので同様に水位の
変動の影響を受けない。さらに、浮き１５、２６を鉛直
方向の動きのみに限定する筒状ガイド１６、２７を設け
ているので、流れが速い場合にも浮き１５、２６に各々
載っている投光ミラー２５と受光ミラー２７の角度は水
面に対して変わることはない。それゆえに、水位の変動
や流れがあっても反射光５の光軸がずれることがなく、
油膜の安定した連続自動計測が行える。また、浮きに固
定するのを投光ミラーと受光ミラーのみにしたことで、
浮き１５、２６と筒状のガイド１６、２７が小型になり
設置し易いという特徴もある。 ［実施例５］発明の第５の実施例としての油膜検知装置
を図５に示す。この図において、図６に示した符号と同
一のものは同一物を示している。
【００２２】レーザー光源１と偏光測定部２３は支持手
段２４よって水面上の一定位置に固定されている。レー
ザー光源１から出射された光ビームは偏光面保存光ファ
イバ２９により水面４に照射され、その出射端は浮き１
５に固定されているので、水位の変動があっても同じ角
度で水面の同じ位置を照射できる。また、反射光５は入
射端を浮き２６に固定された偏光面保存光ファイバ３０
により偏光測定部２３に至るので同様に水位の変動の影
響を受けない。さらに、浮き１５、２６を鉛直方向の動
きのみに限定する筒状ガイド１６、２８を設けているの
で、流れが速い場合にも浮きに載っている偏光面保存光
ファイバ２７，２９の角度は水面４に対して変わること
はない。そのために、水位の変動や流れがあっても反射
光の光軸がずれることがなく、油膜の安定した連続自動
計測が行える。また、浮きに固定するのを偏光面保存光
ファイバの先端のみにしたことで、浮き１５、２８と筒
状ガイド１６が小型になり設置し易いという特徴もあ
る。
段２４よって水面上の一定位置に固定されている。レー
ザー光源１から出射された光ビームは偏光面保存光ファ
イバ２９により水面４に照射され、その出射端は浮き１
５に固定されているので、水位の変動があっても同じ角
度で水面の同じ位置を照射できる。また、反射光５は入
射端を浮き２６に固定された偏光面保存光ファイバ３０
により偏光測定部２３に至るので同様に水位の変動の影
響を受けない。さらに、浮き１５、２６を鉛直方向の動
きのみに限定する筒状ガイド１６、２８を設けているの
で、流れが速い場合にも浮きに載っている偏光面保存光
ファイバ２７，２９の角度は水面４に対して変わること
はない。そのために、水位の変動や流れがあっても反射
光の光軸がずれることがなく、油膜の安定した連続自動
計測が行える。また、浮きに固定するのを偏光面保存光
ファイバの先端のみにしたことで、浮き１５、２８と筒
状ガイド１６が小型になり設置し易いという特徴もあ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明の油膜検知装置は、従来の装置の
問題点である、水位の変動と流れのある場所では油膜の
検知がうまく行えなくなるという問題を解決するために
なされたものであり、センサ部を水面上に浮かせる浮き
や、筒状ガイドやジンバリングなどのセンサ部を水平に
保つ機構を備えることによって、反射光の光軸がずれる
ことがないようにしたので、水位の変動や流れがあって
も油膜の安定した連続自動計測が行なえる。
問題点である、水位の変動と流れのある場所では油膜の
検知がうまく行えなくなるという問題を解決するために
なされたものであり、センサ部を水面上に浮かせる浮き
や、筒状ガイドやジンバリングなどのセンサ部を水平に
保つ機構を備えることによって、反射光の光軸がずれる
ことがないようにしたので、水位の変動や流れがあって
も油膜の安定した連続自動計測が行なえる。
【図１】油膜検知装置の第１の発明例の模式図
【図２】油膜検知装置の第２の発明例の模式図
【図３】油膜検知装置の第３の発明例の模式図
【図４】油膜検知装置の第４の発明例の模式図
【図５】油膜検知装置の第５の発明例の模式図
【図６】従来の油膜検知装置の模式図
１： レーザー光源 ２： 光ビーム ３： 油膜 ４： 水面 ５： 反射光 ６： 測定手段 ７： ピンホール ８： 偏光ビームスプリッタ ９： Ｐ偏光成分 １０： Ｓ偏光成分 １１： フォトダイオード １２： フォトダイオード １３： センサ部 １４： 信号処理手段 １５： 浮き １６： 筒状ガイド １７： 支持棒 １８： 岸壁 １９： アーム ２０： ジンバリング ２１： 球形ガイド ２２： ロープ ２３： 偏光測定部 ２４： 支持手段 ２５： 投光ミラー ２６： 浮き ２７： 受光ミラー ２８： 筒状ガイド ２９： 偏光面保存光ファイバ ３０： 偏光面保存光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乾 貴誌 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 福田 政克 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 多田 弘 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB05 CC14 CC20 EE02 EE04 FF07 GG01 GG04 JJ13 JJ17 KK01 LL01 PP01
Claims (5)
- 【請求項１】油膜の浮遊する水面に光ビームを照射する
投光手段と、前記水面からの反射光の光量または偏光状
態を測定する測定手段と、測定した反射光の光量または
偏光状態を解析し油膜の有無を判定する信号処理手段と
を少なくとも備える油膜検知装置において、前記投光手
段と前記測定手段を含むセンサ部を水面上に浮かせる浮
きと、浮きを鉛直方向の動きのみに限定する筒状のガイ
ドを備えることを特徴とする油膜検知装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、センサ部と
浮きを水平方向に連結しセンサ部を水面上に吊るすアー
ムを備えることを特徴とする油膜検知装置。 - 【請求項３】油膜の浮遊する水面に光ビームを照射する
投光手段と、前記水面からの反射光の光量または偏光状
態を測定する測定手段と、測定した反射光の光量または
偏光状態を解析し油膜の有無を判定する信号処理手段と
を少なくとも備える油膜検知装置において、前記投光手
段と前記測定手段を含むセンサ部を水面上に浮かせる浮
きと、前記センサ部を水平に保つジンバリング機構を備
えることを特徴とする油膜検知装置。 - 【請求項４】油膜の浮遊する水面に光ビームを照射する
投光手段と、前記水面からの反射光の偏光状態を測定す
る測定手段と、測定した反射光の偏光状態を解析し油膜
の有無を判定する信号処理手段とを少なくとも備える油
膜検知装置において、前記投光手段が光源と投光ミラー
を含み、前記測定手段が受光ミラーと偏光測定部を含
み、前記光源と前記偏光測定部を水面上の一定位置に固
定する支持手段と、前記投光ミラーと前記受光ミラーを
水面上に浮かせる浮きと、浮きを鉛直方向の動きのみに
限定する筒状のガイドを備えることを特徴とする油膜検
知装置。 - 【請求項５】油膜の浮遊する水面に光ビームを照射する
投光手段と、前記水面からの反射光の偏光状態を測定す
る測定手段と、測定した反射光の偏光状態を解析し油膜
の有無を判定する信号処理手段とを少なくとも備える油
膜検知装置において、前記投光手段が光源と偏光面保存
光ファイバを含み、前記測定手段が偏光面保存光ファイ
バと偏光測定部を含み、前記光源と前記偏光測定部を水
面上の一定位置に固定する支持手段と、前記２つの偏光
面保存光ファイバの先端を水面上に浮かせる浮きと、浮
きを鉛直方向の動きのみに限定する筒状のガイドを備え
ることを特徴とする油膜検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11000414A JP2000199742A (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | 油膜検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11000414A JP2000199742A (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | 油膜検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000199742A true JP2000199742A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=11473150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11000414A Pending JP2000199742A (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | 油膜検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000199742A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1160566A2 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-05 | CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta S.P.A. | Apparatus for the continuous detection of oils on water surfaces by means of surface reflection |
| CN1325905C (zh) * | 2003-07-10 | 2007-07-11 | 胡一军 | 油液质量分析仪 |
| GB2436141A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-19 | Spectronic Devices Ltd | Sensor device |
| JP2011075432A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dkk Toa Corp | 検知器および治具 |
| WO2021000269A1 (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 唐山哈船科技有限公司 | 海洋面溢油的自动监测装置和操作方法 |
| WO2021000266A1 (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 唐山哈船科技有限公司 | 油井平台附近溢油监测装置及操作方法 |
-
1999
- 1999-01-05 JP JP11000414A patent/JP2000199742A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1160566A2 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-05 | CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta S.P.A. | Apparatus for the continuous detection of oils on water surfaces by means of surface reflection |
| EP1160566A3 (en) * | 2000-05-31 | 2002-03-20 | CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta S.P.A. | Apparatus for the continuous detection of oils on water surfaces by means of surface reflection |
| CN1325905C (zh) * | 2003-07-10 | 2007-07-11 | 胡一军 | 油液质量分析仪 |
| GB2436141A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-19 | Spectronic Devices Ltd | Sensor device |
| JP2011075432A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dkk Toa Corp | 検知器および治具 |
| WO2021000269A1 (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 唐山哈船科技有限公司 | 海洋面溢油的自动监测装置和操作方法 |
| WO2021000266A1 (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 唐山哈船科技有限公司 | 油井平台附近溢油监测装置及操作方法 |
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