JP2002267587A - 浮遊物質混入濃度測定装置 - Google Patents

浮遊物質混入濃度測定装置

Info

Publication number
JP2002267587A
JP2002267587A JP2001063165A JP2001063165A JP2002267587A JP 2002267587 A JP2002267587 A JP 2002267587A JP 2001063165 A JP2001063165 A JP 2001063165A JP 2001063165 A JP2001063165 A JP 2001063165A JP 2002267587 A JP2002267587 A JP 2002267587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
tank
differential pressure
measuring
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001063165A
Other languages
English (en)
Inventor
Saichiro Morita
佐一郎 森田
Hideaki Komiya
秀昭 小宮
Takashi Ochi
隆志 越智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2001063165A priority Critical patent/JP2002267587A/ja
Publication of JP2002267587A publication Critical patent/JP2002267587A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 採水作業の負担を軽減し、保守管理が容易
で、測定精度が高く測定レンジの広い浮遊物質混入濃度
測定装置を提供すること。 【解決手段】 浮遊物質が混入した液体の浮遊物質混入
濃度を測定する浮遊物質混入濃度測定装置において、浮
遊物質が混入した液体を貯めるタンクと、浮遊物質が混
入した液体をタンクに採液する採液手段と、タンク内の
液体に潜漬され、液体の深さ方向に離間された2点間の
差圧を検出して電気信号に変換する差圧伝送器と、差圧
伝送器の出力に基づいて液体の2点間の平均密度を算出
し、この平均密度と予め求められた液体の基準密度との
差を浮遊物質混入濃度を求めるための指標として算出す
る演算器、とを具備する浮遊物質混入濃度測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、河川やダム貯水池
における浮遊物質の濃度を測定する浮遊物質混入濃度測
定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ダム、貯水池、河川等においては、砂、
石、ごみ等の浮遊物質が増加すると、生息する動植物等
の生態系へ悪影響を与えたり、ダムの底に浮遊物質が堆
積したり、ダムの放水により発電する場合は、その発電
設備が浮遊物質により破損する等の問題を発生する。従
って、ダム、貯水池、河川等の水質を管理するために、
浮遊物質混入濃度の測定が行われており、濃度が管理限
界を超えた場合は河川からダムへの水の流入を遮断し、
ダムの底の堆積物を排出する場合は、排出時の浮遊物質
の濃度管理を行っている。
【0003】そして、従来の浮遊物質混入濃度の測定方
法として、流水中の測定点に光検出器を設置し、この光
検出器に流水を介して光線を照射し、その透過光あるい
は散乱光の強度を検出する方法、流水から試料水を採取
し、この試料の濁度を光学的な方法等により測定する方
法等が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の浮遊物質混入濃度の測定方法においては、次のよ
うな問題点があった。 1.流水中の測定点に光検出器を配置する方法において
は、自動連続測定が可能となるが、検出器を水中に設置
するため、検出器への土砂の堆積や付着等により長時間
継続して安定した測定を行うことが困難であり、また、
検出器に堆積あるいは付着した土砂の除去や検出器の交
換等の保守、管理に関わるコストが高くなる。 3.例えば、発電所の取水口では約5000ppmで警
報を出し、取水を停止する。しかし、流水中の測定点に
光検出器を配置する方法においては、浮遊土砂の色彩や
検出器への堆積、付着による測定誤差が大きく、長期間
に渡って使用することはできない。従って、流水中の測
定点に光検出器を配置する方法では測定レンジが狭いた
め、ダムの水質管理に対応できず、用途が限定されてし
まう。 4.流水から試料水を採取する場合、例えば、黒部川や
欧州の河川において行われているダム排砂操作時の水質
管理においては、排砂中に昼夜を問わずボトルによる採
水作業と試験室における測定が継続され、その作業の負
担が大きい。
【0005】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、採水作業の負担を軽減し、保守管
理が容易で、測定精度が高く測定レンジの広い浮遊物質
混入濃度測定装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1におい
ては、浮遊物質が混入した液体の浮遊物質混入濃度を測
定する浮遊物質混入濃度測定装置において、前記浮遊物
質が混入した液体を貯めるタンクと、前記浮遊物質が混
入した液体を前記タンクに採液する採液手段と、前記タ
ンク内の液体に潜漬され、前記液体の深さ方向に離間さ
れた2点間の差圧を検出して電気信号に変換する差圧伝
送器と、前記差圧伝送器の出力に基づいて前記液体の前
記2点間の平均密度を算出し、この平均密度と予め求め
られた前記液体の基準密度との差を前記浮遊物質混入濃
度を求めるための指標として算出する演算器、とを具備
することを特徴とする浮遊物質混入濃度測定装置であ
る。
【0007】本発明の請求項2においては、請求項1記
載の浮遊物質混入濃度測定装置において、前記タンクの
底部には、前記浮遊物質を排出するための排出口が形成
されていることを特徴とする浮遊物質混入濃度測定装置
である。
【0008】本発明の請求項3においては、請求項1記
載の浮遊物質混入濃度測定装置において、前記タンクに
は、前記液体の物性測定装置が設けられることを特徴と
する浮遊物質混入濃度測定装置である。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図1は本発明による浮遊物質混入
濃度測定装置の構成図である。図1において、浮遊物質
混入濃度測定装置は、浮遊物質が混入した液体を貯める
タンク1、浮遊物質が混入した液体を例えば河川やダム
貯水池、渓流等からタンク1に採液(採水)する採液手
段としてのポンプ2、タンク1内に設置され採液(採
水)された液体(水)に潜漬される測定装置本体3と、
測定装置本体3に接続される演算器4、とからなってい
る。
【0010】そして、ポンプ2には採液管5の一端が接
続され、採液管5の他端はタンク1内に開放されてお
り、タンク1の底部には沈降した浮遊物質及び水を排出
するための排出口1aが形成され、この排出口1aには
排出管6が接続されている。
【0011】そして、ポンプ2により河川やダム貯水
池、渓流等から浮遊物質が混入した水を採液管5を介し
てタンク1に採水して貯め、タンク1内に採水された水
に潜漬された測定装置本体3によって水の浮遊物質混入
濃度を測定し、測定終了後、排出口1a及び排出管6よ
り沈降した浮遊物質及び水を排出する。
【0012】この場合、採液、測定、排出を繰り返すこ
とにより、浮遊物質混入濃度を連続的に測定することが
できる。
【0013】また、タンク1の内部に図示しない物性測
定装置として例えば、PH測定器、溶存酸素計、水温計
等を設けることにより、河川水等の総合的な分析装置と
することができる。
【0014】図2は測定装置本体の構成該略図である。
図2において、測定装置本体3は、図1に示した収納セ
ル7と、収納セル7の内部に設けられた差圧伝送器8、
低圧検知管9、高圧検知管10、とから構成されてい
る。
【0015】差圧伝送器8は、入力される高圧と低圧の
差圧を検出するダイアフラム(図示しない)が内部に設
けられており、検出された差圧を電気信号に変換して出
力するもので、その入力部には、低圧検知管9及び高圧
検知管10がそれぞれ接続されている。
【0016】そして、高圧検知管10の先端部は、低圧
検知管9の先端部よりも距離Hだけ深くタンク1内に設
置され、低圧検知管9及び高圧検知管10の内部は水封
止または水パージされている。そして、差圧伝送器8の
出力信号は演算器4に入力される。
【0017】また、低圧検知管9を図示しない低圧検知
キャピラリ管に置換し、高圧検知管10を図示しない高
圧検知キャピラリ管に置換し、それぞれの先端部に低圧
検知シールダイアフラム及び高圧検知シールダイアフラ
ムを設けても良い。
【0018】次に、浮遊物質混入濃度の測定原理につい
て図2を用いて説明する。図2において、差圧伝送器8
に入力される高圧P1及び低圧P2は、それぞれ次式
(1),(2)で示される。 P1=ρH1−ρ0(H1+h1)+ρ0(h1+H1+H−h4)+P0 (1) P2=ρH2−ρ0(H2+h2)+ρ0(h2+H1+H−h3)+P0 (2) ただし、式(1),(2)において、 ρ:タンク内の高圧検知管の先端部と低圧検知管の先端
部との間の水の平均密度 ρ0:高圧検知管及び低圧検知管に封止された封止水の
密度 H:高圧検知管の先端部から低圧検知管の先端部までの
距離 H1:差圧伝送器のダイアフラムの中心から水槽の最上
部までの距離 H2:低圧検知管の先端部から水槽の最上部までの距離 h1:高圧検知管の先端部から差圧伝送器のダイアフラ
ムの中心までの距離 h2:低圧検知管の先端部から差圧伝送器のダイアフラ
ムの中心までの距離 h3:低圧測定管の最上部から低圧測定管の先端部まで
の距離 h4:高圧測定管の最上部から低圧測定管の先端部まで
の距離 P0:大気圧、である。
【0019】そして、H1−H2=Hであり、h3=h
4とした場合、差圧伝送器8は上記の式(1)及び式
(2)より、次式(3)で示される差圧(P1−P2)
を、ダイアフラムで検出し、その検出信号を電気信号に
変換する。 P1−P2=H(ρ−ρ0) (3) そして、式(3)においてH及びρ0は既知の値である
ので、演算器4は差圧伝送器8の出力(差圧信号)を入
力して、式(3)における水の平均密度ρを算出する。
【0020】そして、演算器4には、H、ρ0及び浮遊
物質が混入していない状態の水の基準密度が既知の値と
して予め格納されており、演算器4は、算出した水の平
均密度ρと格納された基準密度との差を算出し、浮遊物
質混入濃度を求めるための指標として出力する。
【0021】ところで、水の密度は水の温度によって変
化し、例えば温度が1℃変化すると約250ppmの浮
遊物質混入濃度の変化に相当するような密度の変化が生
じる。従って、図示しない温度計によってタンク1内の
温度を測定し、予め用意された図3(a)に示すような
水の温度と密度との関係に基づいて密度を補正すること
により、より正確な浮遊物質混入濃度の測定が可能とな
る。尚、この温度補正は演算器4により行うことが可能
である。
【0022】一方、上述のように低圧検知管9、高圧検
知管10の内部が封止液として浮遊物質の混入していな
い水で封止されている場合は、タンク1に満たされてい
る液体と封止液は同じ水であるので、タンク1内の水の
温度による密度の変化と低圧検知管9及び高圧検知管1
0内に封止されている水の温度による密度の変化は互い
にキャンセルされるため、温度による密度補正を行う必
要はなくなる。
【0023】測定対象となる液体と同じで、かつ浮遊物
質の混入していない液体で低圧検知管9及び高圧検知管
10の内部が封止されている場合に、温度による密度の
変化がキャンセルされることについて、図2を用いて詳
細に説明する。
【0024】差圧伝送器8に入力される高圧P1、低圧
P2及び水の平均密度ρは、それぞれ次式(4),
(5),(6)で示される。 P1=P0+ρH−ρ0h1=P0+(ρ0+Δρ)H−ρ0h1 (4) P2=P0+ρ0h2 (5) ρ=ρ0+Δρ (6) 但し、式(4),(5),(6)において、 Δρ:タンク内の水の浮遊物質による密度変化、であ
る。
【0025】ここで、H=h1+h2であるので、差圧
(P1−P2)は次式(7)で示され、ρ0がキャンセ
ルされてタンク1内の水の浮遊物質による密度変化分の
みが検出される。 P1−P2=ρH−ρ0(h1+h2)=ΔρH (7)
【0026】また、差圧伝送器8は、周囲の温度変化に
よりゼロ点誤差、スパン誤差等の出力誤差を生じる。従
って、図示しない温度計によって差圧伝送器8の周囲の
温度を測定し、予め用意された図3(b)に示すような
差圧伝送器の温度特性に基づいて出力を補正することに
より、より正確な浮遊物質混入濃度の測定が可能とな
る。尚、この温度補正は演算器4により行うことが可能
である。
【0027】このような浮遊物質混入濃度測定装置にお
いては、その保守管理を差圧伝送器8の0点調整程度と
することができ、また、測定レンジは差圧伝送器8の測
定精度に依存するので、例えば30〜70000ppm
程度の幅の広い測定を行うことができる。
【0028】また、圧力検知管をキャピラリ管及びシー
ルダイアフラムに置換した構成とした場合は、土砂やご
み等の浮遊物質が検知管へ拡散して測定精度を低下させ
ることがないため、より正確な測定を行うことができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学的な手法によらず、液体の深さ方向の2点間の差圧
を検出し、この差圧に基づいて液体の浮遊物質混入濃度
を測定するようにしたので、保守管理が容易で、測定精
度が高く測定レンジの広い浮遊物質混入濃度測定装置を
提供することができる。
【0030】また、本発明によれば、測定対象となる液
体をポンプによりタンク内に採液して浮遊物質混入濃度
を現場で測定するようにしたので、採水作業及び測定作
業の負担が軽減され、渓流などの水深が浅く、測定装置
を直接潜漬できず、基準となる高さHが取れないような
場所においても、容易に採水してその浮遊物質混入濃度
を測定することができる。
【0031】また、本発明によれば、ポンプによる採
液、浮遊物質混入濃度測定、排出口からの液体及び沈降
した浮遊物質の排出を繰り返すことにより、浮遊物質混
入濃度を連続的に測定することができる。
【0032】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による浮遊物質混入濃度測定装置の構成
概略図である。
【図2】測定装置本体の構成該略図である。
【図3】温度による水の密度変化及び差圧伝送器の温度
特性を示す図である。
【符号の説明】
1 タンク 2 ポンプ 3 測定装置本体 4 演算器 8 差圧伝送器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 浮遊物質が混入した液体の浮遊物質混入
    濃度を測定する浮遊物質混入濃度測定装置において、 前記浮遊物質が混入した液体を貯めるタンクと、 前記浮遊物質が混入した液体を前記タンクに採液する採
    液手段と、 前記タンク内の液体に潜漬され、前記液体の深さ方向に
    離間された2点間の差圧を検出して電気信号に変換する
    差圧伝送器と、 前記差圧伝送器の出力に基づいて前記液体の前記2点間
    の平均密度を算出し、この平均密度と予め求められた前
    記液体の基準密度との差を前記浮遊物質混入濃度を求め
    るための指標として算出する演算器、とを具備すること
    を特徴とする浮遊物質混入濃度測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の浮遊物質混入濃度測定装
    置において、 前記タンクの底部には、前記浮遊物質を排出するための
    排出口が形成されていることを特徴とする浮遊物質混入
    濃度測定装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の浮遊物質混入濃度測定装
    置において、 前記タンクには、前記液体の物性測定装置が設けられる
    ことを特徴とする浮遊物質混入濃度測定装置。
JP2001063165A 2001-03-07 2001-03-07 浮遊物質混入濃度測定装置 Pending JP2002267587A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001063165A JP2002267587A (ja) 2001-03-07 2001-03-07 浮遊物質混入濃度測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001063165A JP2002267587A (ja) 2001-03-07 2001-03-07 浮遊物質混入濃度測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002267587A true JP2002267587A (ja) 2002-09-18

Family

ID=18922200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001063165A Pending JP2002267587A (ja) 2001-03-07 2001-03-07 浮遊物質混入濃度測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002267587A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103528922A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 中国水利水电科学研究院 一种测量动态泥沙体积浓度方法及装置
CN105842140A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 中国矿业大学 破碎岩体水沙渗流实验系统
CN105865975A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 上海隧道工程有限公司 用于泥水盾构的泥水比重检测装置及其比重检测方法
US20160274498A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Xeikon IP B.V. Apparatus and Method for Determining a Measure for the Solid Content of a Liquid Toner, and Printing System Including Such an Apparatus
CN108469257A (zh) * 2018-06-25 2018-08-31 邢杰炜 一种在线悬移质泥沙测量装置
CN111855490A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 江南大学 一种晶体生长过程中生长溶液浓度的在线检测方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103528922A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 中国水利水电科学研究院 一种测量动态泥沙体积浓度方法及装置
US20160274498A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Xeikon IP B.V. Apparatus and Method for Determining a Measure for the Solid Content of a Liquid Toner, and Printing System Including Such an Apparatus
US9671722B2 (en) * 2015-03-17 2017-06-06 Xeikon Manufacturing N.V. Apparatus and method for determining a measure for the solid content of a liquid toner, and printing system including such an apparatus
CN105842140A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 中国矿业大学 破碎岩体水沙渗流实验系统
CN105865975A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 上海隧道工程有限公司 用于泥水盾构的泥水比重检测装置及其比重检测方法
CN108469257A (zh) * 2018-06-25 2018-08-31 邢杰炜 一种在线悬移质泥沙测量装置
CN108469257B (zh) * 2018-06-25 2024-03-22 邢杰炜 一种在线悬移质泥沙测量装置
CN111855490A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 江南大学 一种晶体生长过程中生长溶液浓度的在线检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2171801C (en) A level measurement method and apparatus using measurements of water column pressure therefor
RU2533318C2 (ru) Система расходомера и способ измерения количества жидкости в многофазном потоке с большим содержанием газовой фазы
JP2002267587A (ja) 浮遊物質混入濃度測定装置
CN111983187A (zh) 一种适用于水田和旱地的农田径流监测装置
US4457624A (en) Suspended sediment sensor
JP2002236084A (ja) 浮遊物質混入濃度測定方法及び浮遊物質混入濃度測定装置
Suk et al. Feasibility of using a turbidimeter to quantify suspended solids concentration in a tidal saltmarsh creek
CN113884404A (zh) 一种河道泥沙含量测量方法及装置
CN108956497B (zh) 一种极地溶解氧观测与校正的方法
CN112945366A (zh) 一种应用于径流小区水沙自动化观测设备
JPH0612325B2 (ja) 水の浮遊物質混入度合計測方法およびその計測装置
CN212801426U (zh) 一种农田水利测流井
CN202362018U (zh) 船舶压载水管理系统的除氢效果测定装置
CN216206800U (zh) 一种水利工程水位监测装置
CN112729433B (zh) 集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法
JP2008175621A (ja) 沈殿物堆積量測定装置、水力発電設備の沈殿物堆積量測定装置、及び沈殿物堆積量測定方法
CN218002646U (zh) 一种污水处理pac加药浮子流量计装置
CN211348307U (zh) 一种总线水流探测器
CN113932862B (zh) 一种感潮河网地区旱地农田沟渠入河口水量水质监测方法
CN202494477U (zh) 三角堰坡面小区径流流量测量系统
CN203053501U (zh) 石油开采用混合流体工况流量测量系统
CN2405192Y (zh) 智能流量装置
Lashari et al. Hydraulic characteristics of pilot distributaries in the Mirpurkhas, Sanghar and Nawabshah districts, Sindh, Pakistan
Tanno et al. Examination of bias of dry weather spot-flow rates compared to the mean flow rates of four periods in three mountain streams with different characteristics: verification of the usage of spot-flow rates to estimate mean discharge loads and implications for appropriate sampling strategies
Swanwick Instrumental Measurement of Suspended Solids for Activated-Sludge Plant Control