JP2003004716A

JP2003004716A - アンモニア性窒素測定システム

Info

Publication number: JP2003004716A
Application number: JP2001193885A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yotsumoto; 浩四元; Miyoko Kusumi; 美代子久住
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】正確なベースライン電圧とピーク電圧を検出
してアンモニア性窒素濃度の演算処理を行う。【解決手段】試料溶液および中性水をそれぞれ選択的
に注入することが可能な流路切替用三方弁２３を用い
る。試料溶液のｐＨが高くなった場合には、まず前記の
三方弁２３を介して中性水を流下させることにより、検
出電圧をベースライン電圧まで低下させ、そのベースラ
イン電圧をコントロールユニット２２にて記録する。そ
の後、試薬溶液注入部２４により試薬溶液を注入し、検
出電圧におけるピーク電圧をコントロールユニット２２
にて記録する。そして、前記のベースライン電圧とピー
ク電圧を用いて演算処理する。

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、水中のアンモニ
ア性窒素の濃度を測定する窒素濃度測定システムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、水中に存在するアンモニア性窒素
を測定分析する方法としては、イオンクロマトグラフ
法、比色法、中和滴定法、イオン電極法およびフローイ
ンジェクション・化学発光法が用いられているが、ここ
ではこれらの内のフローインジェクション（ＦＩＡ）・
化学発光法を用いたアンモニア性窒素濃度測定装置（以
下、濃度測定装置と称する）について以下説明する。

【０００３】図９は、一般的な濃度測定装置の概略説明
図を示すものである。図９において、符号２０はガス化
反応部（液相反応部）、符号２１は化学発光測定部（気
相反応部）である。

【０００４】前記のガス化反応部２０の構成において、
まず、アンモニア性窒素を含有した試料溶液（試料水）
を試料溶液注入口ＷＥから注入し、流体ポンプである定
量ポンプ１の駆動によって流路用細管２中を流下させ
る。また、前記のように試料溶液を流下させると共に、
試薬溶液注入口３から試薬溶液（有効塩素濃度０．２Ｗ
／Ｖ％の次亜塩素酸ナトリウム溶液に１．５％水酸化ナ
トリウムを添加）を、バルブインジェクションポート４
の流路切換によって流路用細管２に注入する。これによ
り、前記の試料溶液と試薬溶液とが混合コイル５に流入
し、それら両溶液は充分に混合されて反応が促進され
る。その反応溶液は、気液分離器６に供給される。

【０００５】前記の化学発光測定部２１の構成において
は、まず、前記気液分離器６により反応溶液の液相から
分離したガス成分（モノクロラミン）が、加熱酸化炉７
にて一酸化窒素に転換される。その後、除湿チューブ８
を経てから検出部である減圧タイプの化学発光検出部９
に供給される。化学発光検出部９には、オゾン発生器１
０で得られたオゾンガスが導入され、気相中の一酸化窒
素（ＮＯ）とオゾンガス（Ｏ₃）との反応によって生じ
る化学発光強度を検出（例えば、化学発光強度を電圧に
変換して検出）し、その際の化学発光強度との関係から
試料溶液中のアンモニア性窒素濃度を定量する。

【０００６】なお、図９中の符号１１はガス乾燥器、符
号１２はフィルタ、符号１３は減圧ポンプ、符号１４は
排オゾン処理部を示すものである。また、前記ガス化反
応部２０には、気液分離器６からの液体成分（排水）を
強制廃液する定量ポンプ１５、ガス乾燥器１１から乾燥
空気を混合コイル５に供給するための定量ポンプ１６、
および試薬吸引シリンジ１７が設けられている。さら
に、試薬の注入操作や発光強度の濃度換算演算処理（以
下、演算処理と称する）、あるいは自動計測の条件設定
などにおいては、例えば図１０（詳細を後述する）に示
すコントロールユニット２２によって行われる。

【０００７】図１０は、一般的な濃度測定装置のシステ
ム構成図を示すものである。なお、図９に示すものと同
様なものには同一符号を用いて、その詳細な説明を省略
する。図１０において、コントロールユニット２２は、
シーケンサ２２ａ，インターフェイスとして用いられる
グラフィックタッチパネル２２ｂから構成され、測定値
表示や校正操作などの機器操作は、前記のグラフィック
タッチパネル２２ｂが用いられる。

【０００８】前記のシーケンサ２２ａからは、第１，第
２の制御信号がそれぞれガス化反応部２０と化学発光測
定部２１とに送出される。また、前記のシーケンサ２２
ａには、化学発光測定部２１からの計測信号が供給され
る。さらに、シーケンサ２２ａの出力は、外部出力とし
て送出される。なお、化学発光測定部２１の化学発光検
出部９は、発光チャンバー９ａと発光検出部９ｂとから
構成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記のように試料溶液
中に溶存するアンモニア性窒素は、その試料溶液のｐＨ
が高い場合、自然（例えば常温雰囲気下）にアンモニア
ガスとなり大気中に気散する性質を有する。そのため、
図９に示したような濃度測定装置では、試薬溶液として
例えば強アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液を用い、そ
の水酸化ナトリウム溶液を注入して試料溶液のｐＨを高
くした後、気液分離器にてアンモニアガスを抽出する方
法が一般的に適用されている。

【００１０】ここで、ｐＨが７程度の中性の試料溶液に
おいて、図９に示した濃度測定装置を用いることによ
り、試薬溶液を定期的に注入した際の化学発光検出部に
おける化学発光強度を電圧に変換して検出し、その測定
結果を図１１の電圧変化特性図に示した。

【００１１】図１１に示すように、化学発光検出部にて
検出された電圧（以下、検出電圧と称する）は、それぞ
れ試薬溶液を注入してから一定時間後にピーク電圧ａ
（Ｖ）まで上昇し、その後、時間経過と共にｂ（Ｖ）ま
で低下していることが読み取れる。この検出電圧ｂはベ
ースライン電圧（基準値）と称されるものであり、前記
のピーク電圧ａとベースライン電圧ｂとの差「ａ−ｂ」
（Ｖ）はアンモニア性窒素による応答電圧と称されてい
る。この応答電圧は、アンモニア性窒素濃度と比例関係
にあることから、前記の「ａ−ｂ」において濃度換算す
ることにより、試料溶液中のアンモニア性窒素濃度を算
出することができる。

【００１２】しかし、流下させる試料溶液中のアンモニ
ア性窒素濃度が常に一定の状態であっても、その試料溶
液のｐＨが試薬溶液を注入する前の段階で高くなってし
まった場合（試料溶液全体のうち、ｐＨが高い部分が流
下された場合）には、検出電圧が影響を受ける問題があ
る。

【００１３】例えば、図１２に示すように、「ｎ回目
（ｎは自然数）」に試薬溶液を注入した際に流下された
試料溶液のｐＨが７程度の中性である場合、図１１と同
様に検出電圧は試薬溶液を注入してから一定時間後にピ
ーク電圧ａまで上昇し時間経過と共にベースライン電圧
ｂまで低下するが、「ｎ＋１回目」（図１２では、「ｎ
＋１回目」および「ｎ＋２回目」）の試薬溶液を注入す
る前の段階で試料溶液のｐＨが高くなってしまった場合
には、気液分離器にて試料溶液のアンモニアガスが気散
する。このため、前記の検出電圧は「ｎ＋１回目」の測
定前の段階で「ｂ＋ｃ」まで上昇し、その「ｂ＋ｃ」が
ベースライン電圧であるかのような現象が起こる。

【００１４】その結果、前記の「ｎ＋１回目」での検出
電圧はピーク電圧ａまで上昇した後「ｂ＋ｃ」までしか
低下しない。これにより、本来ならば「ａ−ｂ」である
はずの応答電圧は「ａ−ｂ−ｃ」（Ｖ）として算出さ
れ、そのまま濃度換算が実施されて実際のアンモニア性
窒素濃度値よりも低い値が測定計器に示されてしまう。
すなわち、図９に示したような濃度測定装置では、試料
溶液のｐＨに応じて測定結果に誤差が生じてしまう。

【００１５】本発明は、前記課題に基づいてなされたも
のであり、各測定間において試料溶液のｐＨに応じて中
性水を流下させて通水し、試料溶液のｐＨに起因する検
出電圧の影響を解消し、正確なベースライン電圧および
ピーク電圧を短時間で検出して演算処理を行うアンモニ
ア性窒素測定システムを提供することにある。

【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、請求項１に記載の発明は、アンモニ
ア性窒素を含んだ試料溶液をポンプの駆動により流路用
細管中に流下させながら、試薬溶液注入部から前記の試
料溶液中に対し試薬溶液を選択的に注入混合して反応溶
液を得、前記の反応溶液を気化分離器に供給して、液相
から分離したガス成分を加熱酸化炉にてそれぞれ一酸化
窒素に転換し、その一酸化窒素を化学発光検出器に供給
して化学発光強度を検出し、その化学発光強度のうち基
準値（ベースライン電圧）とピーク値（ピーク電圧）と
を記録して演算処理することにより、前記の試料溶液中
のアンモニア性窒素濃度を測定するアンモニア性窒素測
定システムに関するものである。そして、前記ポンプの
前段に流路切替用三方弁を設け、前記試料溶液のｐＨに
応じて（試料溶液のｐＨが８以上になった際に）流路切
替用三方弁を切り替えることにより、その試料溶液の代
わりに中性水を選択的（各測定間において選択的）に流
下させることを特徴とする。

【００１７】請求項２に記載の発明は、前記の流路切替
用三方弁を、前記気液分離器の前段（気液分離器と混合
コイルとの間）に設けたことを特徴とする請求項１記載
のアンモニア性窒素測定システム。

【００１８】請求項３に記載の発明は、前記の流路切替
用三方弁の前段（流路切替用三方弁と混合コイルとの
間）に排水用三方弁を設け、その排水用三方弁を切り替
えることにより試料溶液を選択的に排出することを特徴
とする。

【００１９】請求項４に記載の発明は、前記の化学発光
強度の変化率を監視し、その変化率に応じて（変化率が
「０」になった際）、前記の三方弁の切り替えおよびポ
ンプの動作を制御すると共に前記の基準値を記録するこ
とを特徴とする。

【００２０】請求項５に記載の発明は、前記のポンプの
前段にｐＨ測定器を設けたことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るアンモニア性窒素濃度測定システムを図面（図１〜図
８）に基づいて説明する。なお、図９〜図１２に示した
ものと同様なもの（本発明に係わる構成）には同一符号
を用いて、その詳細な説明を省略する。

【００２２】本実施の形態では、図９に示したような濃
度測定装置において、図１２に示した測定で用いた試料
溶液の測定を行う際に、「ｎ＋１回目」と「ｎ＋２回
目」との間に試料溶液の替わりに水道水を流下させるこ
とにより、試料溶液のｐＨによって起因する検出電圧の
影響の解消を試みた。その結果を、図１の電圧変化特性
図に示した。

【００２３】図１において、図１２に示した結果と同様
に、検出電圧は「ｎ回目」の測定にてピーク電圧ａまで
上昇しベースライン電圧ｂまで低下した後、その検出電
圧は試料溶液のｐＨに起因して「ｎ＋１回目」の測定前
の段階で「ｂ＋ｃ」に上昇し、そのまま「ｎ＋１回目」
の測定にてピーク電圧ａまで上昇した。

【００２４】次に、前記の検出電圧が「ｂ＋ｃ」まで低
下した後、試料溶液の替わりに水道水を流下させて通水
したところ、その検出電圧は本来のベースライン電圧ｂ
まで低下した。その後、水道水の替わりに再び試料溶液
を流下させたところ、前記の検出電圧は「ｂ＋ｃ」まで
上昇し、「ｎ＋２回目」の測定にてピーク電圧ａまで上
昇してから「ｂ＋ｃ」まで低下した。

【００２５】図１に示した結果から、各測定間において
試料溶液の替わりに中性水を一時的に流下させて通水す
ることにより、その各測定間における検出電圧を確実に
本来のベースライン電圧に戻し、その戻された検出電圧
値をコントロールユニット２２（図１０のシーケンサ２
２ａ）にて記録（保存）することにより、試料溶液のｐ
Ｈによって上昇した分の検出電圧値（図１中ではｃ
（Ｖ））の影響を解消できることが解った。

【００２６】すなわち、本実施の形態のように、各測定
間において試料溶液の替わりに水道水等の中性水（ｐＨ
８以下の清浄な液体）を流下させて通水することが可能
な濃度測定装置を構成し、試料溶液のｐＨに応じて中性
水を選択的に通水することにより、その試料溶液のｐＨ
に起因する検出電圧の影響を解消して正確な濃度換算を
行うことができるため、その試料溶液における正確なア
ンモニア性窒素濃度を誤差が生じることなく測定でき
る。

【００２７】次に、本実施の形態における濃度測定装置
の第１〜第７実施例を図２〜図８に基づいて説明する。
なお、図２〜図８中の記号「ＯＮ」は、それぞれ試薬溶
液を注入できるように試薬溶液注入部２４（詳細を後述
する）の動作を切り替えた場合，試料溶液を流下できる
ように三方弁２３（詳細を後述する）を切り替えた場
合，試料溶液を排出（ドレーン）するように三方弁５１
（詳細を後述する）を切り替えた場合，コントロールユ
ニット２２にて検出電圧値の記録操作を行う場合，定量
ポンプを動作させる場合を示すものである。

【００２８】また、記号「ＯＦＦ」は、それぞれ試薬溶
液を注入しないように試薬溶液注入部２４の動作を切り
替えた場合，試料溶液を流下できるように三方弁２３，
５１を切り替えた場合，コントロールユニット２２にて
検出電圧値の記録操作を行わない場合，定量ポンプを停
止させる場合を示すものとする。

【００２９】さらに、Ｔ１は中性水を流下させる時間，
Ｔ２は試料溶液を流下させてから試薬溶液を注入するま
での時間，Ｔ３は中性水を流下させてからコントロール
ユニット２２にて記録操作するまでの時間，Ｔ４はコン
トロールユニット２２にて記録操作に要する時間，Ｔ５
はコントロールユニット２２における各記録操作間の時
間を示すものとする。

【００３０】（第１実施例）図２は、第１実施例におけ
る濃度測定装置の概略説明図を示すものである。図２に
おいて、符号２３は試料溶液および中性水をそれぞれ選
択的に注入することが可能な流路切替用三方弁（例え
ば、ソレノイドバルブなどの電磁弁）を示すものであ
り、符号２４は試薬吸引シリンジ１７やバルブインジェ
クションポート４から成る試薬溶液注入部を示すもので
ある。前記の三方弁２３および試薬溶液注入部２４の動
作は、コントロールユニット２２から送出される制御信
号によって制御される。

【００３１】図３は、図２に示した濃度測定装置におい
て、流下された試料溶液のｐＨが高くなって中性水を用
いる必要がある場合の動作説明図（タイムチャート）で
ある。なお、定量ポンプ１は常に「ＯＮ」状態であるも
のとする。図３に示すように、まず三方弁２３を「Ｏ
Ｎ」にして中性水をＴ１時間流下させる。すると、前記
の中性水が化学発光検出部９に到達した後に検出電圧が
低下し始める。

【００３２】このように検出電圧が低下し始める時間
は、その中性水が流下する距離（三方弁から化学発光検
出部９までの距離）や化学発光検出部９等の各装置の応
答性（感度）に比例して常に一定であるため、前記の検
出電圧が十分低下（ベースライン電圧ｂに到達）するま
でに要する時間（図３中では、Ｔ３時間）を算出するこ
とができる。

【００３３】そこで、中性水を流下させてからＴ３時間
経過後にコントロールユニット２２の記録操作を「Ｏ
Ｎ」にし、その検出電圧値を所定時間記録（図３中で
は、ベースライン電圧ｂをＴ４時間記録）する。なお、
前記のようにＴ１時間経過後に試料溶液を流下させる
と、その試料溶液が化学発光検出部９に到達した後、検
出電圧はｐＨの影響により再び上昇し始める（図３中で
は、ｃＶまで上昇）。

【００３４】また、中性水を流下させてからＴ１時間経
過後に前記の三方弁２３を「ＯＦＦ」にして再び試料溶
液を流下させ、そのＴ２時間経過後に試薬溶液注入部２
４を「ＯＮ」にして試薬溶液を注入すると、その所定時
間後に試料溶液中のアンモニア性窒素濃度に応じて検出
電圧が上昇し始める。

【００３５】このように検出電圧が上昇し始める時間
は、試薬溶液注入部から化学発光検出部９までの距離や
化学発光検出部９等の各装置の感度に比例して常に一定
であるため、前記の検出電圧が十分上昇（ピーク値に到
達）するまでに要する時間（図３中では、ベースライン
電圧ｂの記録操作からＴ５時間経過後）を算出すること
ができる。

【００３６】そこで、コントロールユニット２２におけ
るベースライン電圧ｂの記録操作からＴ５時間経過後
に、再びコントロールユニット２２の記録操作を「Ｏ
Ｎ」にし、その検出電圧におけるピーク値（ピーク電圧
ａ）を所定時間記録する。

【００３７】以上示したように濃度測定装置を動作させ
ることにより、試料溶液のｐＨに起因する検出電圧の影
響を解消して、正確なベースライン電圧およびピーク電
圧を検出してアンモニア性窒素濃度の演算処理を行うこ
とができる。

【００３８】（第２実施例）前記の第１実施例の場合、
検出電圧を確実にベースライン電圧値まで戻し、そのベ
ースライン電圧値を記録して正確なアンモニア性窒素濃
度の演算処理を行うために、中性水を流下させる時間Ｔ
１，中性水を流下させてからコントロールユニット２２
にて記録操作するまでの時間Ｔ３が長く設定される傾向
があり、測定時間の長期化に繋がってしまう場合があ
る。

【００３９】そこで、第２実施例では、図２に示した濃
度測定装置において検出電圧の変化をコントロールユニ
ット２２にて常に監視し、その検出電圧の変化率からベ
ースライン電圧ｂを検出して記録できるようにした。前
記の変化率が「０」になった際に検出電圧がベースライ
ン電圧ｂに戻されたことを意味することから、その変化
率が「０」になった直後に、三方弁２３を「ＯＦＦ」に
すると共にコントロールユニット２２の記録操作を「Ｏ
Ｎ」にする。

【００４０】以上示したように濃度測定装置を動作させ
ることにより、正確なアンモニア性窒素濃度の演算処理
を行うことができると共に、第１実施例と比較して、中
性水を流下させる時間Ｔ１，中性水を流下させてからコ
ントロールユニット２２にて記録操作するまでの時間Ｔ
３を短縮することができる。

【００４１】（第３実施例）図２の濃度測定装置では、
定量ポンプ１と気液分離器６との間にも中性水を流下さ
せてしまうため、再び試料溶液を流下させてからの時間
Ｔ２を十分長くし、その試料溶液により定量ポンプ１と
気液分離器６との間（特に、混合コイル５等の反応系の
装置）を十分共洗いしてから試薬溶液を注入して、試料
溶液と試薬溶液との反応において中性水の影響を受けな
いようにする必要がある。

【００４２】そこで、第３実施例では図４に示すよう
に、三方弁２３を混合コイル５と気液分離器６との間に
設け、その三方弁２３を介し定量ポンプ４１により中性
水を選択的に流下できるように構成した。また、第３実
施例では、コントロールユニット２２の制御信号により
三方弁２３，試薬溶液注入部２４，定量ポンプ１，４１
の動作をそれぞれ制御できるように構成した。

【００４３】図５は、図４に示した濃度測定装置におい
て、流下された試料溶液のｐＨが高くなって中性水を用
いる必要がある場合の動作説明図（タイムチャート図）
である。図５に示すように、まず定量ポンプ１を「ＯＦ
Ｆ」にして試料溶液の流下を止めると共に、三方弁２３
および定量ポンプ４１を「ＯＮ」にして中性水をＴ１時
間流下させる。

【００４４】また、第１実施例と同様に、中性水を流下
させてからＴ３時間経過後にコントロールユニット２２
の記録操作を「ＯＮ」にして、ベースライン電圧ｂをＴ
４時間記録する。さらに、中性水を流下させてからＴ１
時間経過後に前記の三方弁２３および定量ポンプ４１を
「ＯＦＦ」にし定量ポンプ１を「ＯＮ」にして再び試料
溶液を流下させ、そのＴ２時間経過後に試薬溶液注入部
２４を「ＯＮ」にして試薬溶液を注入する。

【００４５】そして、コントロールユニット２２におけ
るベースライン電圧ｂの記録操作からＴ５時間経過後
に、再びコントロールユニット２２の記録操作を「Ｏ
Ｎ」にし、その検出電圧におけるピーク電圧ａを所定時
間記録する。

【００４６】以上示したように濃度測定装置を動作させ
ることにより、図２の濃度測定装置と同様の作用・効果
が得られる。また、中性水を必要な箇所に対してのみ流
下させるため、混合コイル５等の反応系の装置において
共洗いする必要が無くなり、図２の濃度測定装置と比較
して測定時間（特に、時間Ｔ２）を短縮することができ
る。

【００４７】（第４実施例）前記の第３実施例の場合、
第１実施例と同様に、検出電圧を確実にベースライン電
圧値まで戻し、そのベースライン電圧値を記録して正確
なアンモニア性窒素濃度の演算処理を行うために、中性
水を流下させる時間Ｔ１，中性水を流下させてからコン
トロールユニット２２にて記録操作するまでの時間Ｔ３
が長く設定される傾向があり、測定時間の長期化に繋が
ってしまう場合がある。

【００４８】そこで、第４実施例では、図４に示した濃
度測定装置において検出電圧の変化をコントロールユニ
ット２２にて常に監視し、その検出電圧の変化率からベ
ースライン電圧ｂを検出して記録できるようにした。前
記の変化率が「０」になった際に検出電圧がベースライ
ン電圧ｂに戻されたことを意味することから、その変化
率が「０」になった直後に、三方弁２３，定量ポンプ４
１を「ＯＦＦ」にすると共に、コントロールユニット２
２の記録操作および定量ポンプ１を「ＯＮ」にする。

【００４９】以上示したように濃度測定装置を動作させ
ることにより、正確なアンモニア性窒素濃度の演算処理
を行うことができると共に、第３実施例と比較して、中
性水を流下させる時間Ｔ１，中性水を流下させてからコ
ントロールユニット２２にて記録操作するまでの時間Ｔ
３を短縮することができる。

【００５０】（第５実施例）図４の濃度測定装置の場
合、定量ポンプ１を「ＯＦＦ」にし三方弁２３および定
量ポンプ４１を「ＯＮ」にして中性水を流下させる間、
定量ポンプ１と三方弁２３との間に試料溶液が残留す
る。この残留溶液は、化学発光検出部等の各装置の応答
性を低下させる要因であるため、再び試料溶液を流下さ
せて測定する際には排出する必要がある。

【００５１】そこで、第５実施例では図６に示すよう
に、三方弁２３と混合コイル５との間に排水用三方弁５
１を設け、その三方弁５１により試料溶液を選択的に排
水できるように構成した。また、第５実施例では、コン
トロールユニット２２の制御信号により三方弁２３，５
１，試薬溶液注入部２４，定量ポンプ１，４１の動作を
それぞれ制御できるように構成した。なお、定量ポンプ
１は常に「ＯＮ」状態であるものとする。

【００５２】図７は、図６に示した濃度測定装置におい
て、流下された試料溶液のｐＨが高くなって中性水を用
いる必要がある場合の動作説明図（タイムチャート図）
である。図７に示すように、まず三方弁５１を「ＯＮ」
にして定量ポンプ１による試料溶液を排出すると共に、
三方弁２３および定量ポンプ４１を「ＯＮ」にして中性
水をＴ１時間流下させ、第１実施例と同様に中性水を流
下させてからＴ３時間経過後にコントロールユニット２
２の記録操作を「ＯＮ」にして、ベースライン電圧をＴ
４時間記録する。

【００５３】そして、前記のように中性水を流下させて
からＴ１時間経過後に、前記の三方弁５１を「ＯＦＦ」
にして再び試料溶液を流下させ、そのＴ２時間経過後に
試薬溶液注入部２４を「ＯＮ」にして試薬溶液を注入す
る。また、コントロールユニット２２におけるベースラ
イン電圧ｂの記録操作からＴ５時間経過後に、再びコン
トロールユニット２２の記録操作を「ＯＮ」にし、その
検出電圧におけるピーク電圧ａを所定時間記録する。

【００５４】以上示したように濃度測定装置を動作させ
ることにより、定量ポンプ１と三方弁２３との間に対し
て試料溶液が常に通水されるため、図４の濃度測定装置
のような残留溶液による影響を無くすことができ、測定
時間を短縮することができる。

【００５５】（第６実施例）前記の第５実施例の場合、
第１実施例と同様に、検出電圧を確実にベースライン電
圧値まで戻し、そのベースライン電圧値を記録して正確
なアンモニア性窒素濃度の演算処理を行うために、中性
水を流下させる時間Ｔ１，中性水を流下させてからコン
トロールユニット２２にて記録操作するまでの時間Ｔ３
が長く設定される傾向があり、測定時間の長期化に繋が
ってしまう場合がある。

【００５６】そこで、第６実施例では、図６に示した濃
度測定装置において検出電圧の変化をコントロールユニ
ット２２にて常に監視し、その検出電圧の変化率からベ
ースライン電圧ｂを検出して記録できるようにした。前
記の変化率が「０」になった際に検出電圧がベースライ
ン電圧ｂに戻されたことを意味することから、その変化
率が「０」になった直後に、三方弁２３，５１，定量ポ
ンプ４１を「ＯＦＦ」にすると共に、コントロールユニ
ット２２の記録操作を「ＯＮ」にする。

【００５７】以上示したように濃度測定装置を動作させ
ることにより、正確なアンモニア性窒素濃度の演算処理
を行うと共に、第５実施例と比較して、中性水を流下さ
せる時間Ｔ１，中性水を流下させてからコントロールユ
ニット２２にて記録操作するまでの時間Ｔ３を短縮する
ことができる。

【００５８】（第７実施例）第７実施例では、図６の濃
度測定装置においてｐＨ測定器を用いた。すなわち、図
８の概略説明図に示すように、定量ポンプ１の前段にｐ
Ｈ測定器８１を設け、そのｐＨ測定器８１により試料溶
液のｐＨを常に検出しコントロールユニット２２にて監
視できるように構成した。そして、前記の試料溶液のｐ
Ｈが８以上である場合のみ、第５，６実施例と同様に三
方弁５１を「ＯＮ」にして試料溶液を排出すると共に、
三方弁２３および定量ポンプ４１を「ＯＮ」にして中性
水をＴ１時間流下させる。

【００５９】以上示したようにｐＨ測定器を用いた濃度
測定装置を動作させることにより、中性水における不必
要な消費を抑えることができる。なお、前記のｐＨ測定
器を図２〜６の濃度測定装置にて用いた場合も、第７実
施例と同様の作用・効果が得られることは明らかであ
る。

【００６０】以上、本発明において、記載された具体例
に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範
囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者
にとって明白なことであり、このような変形および修正
が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

【００６１】

【発明の効果】以上、本発明の濃度測定装置によれば、
各測定間において試料溶液のｐＨに応じて中性水を流下
させて通水することができるため、試料溶液のｐＨに起
因する検出電圧の影響を解消し、正確なベースライン電
圧およびピーク電圧を短時間で検出してアンモニア性窒
素濃度の演算処理を行うことができる。

【００６２】また、前記の中性水を必要な箇所に対して
のみ流下させることにより、試料溶液と試薬溶液との反
応において中性水の影響を抑えることができる。さら
に、定量ポンプ１と三方弁２３との間に対して試料溶液
を常に流下させて通水することにより、残留溶液による
影響を無くすことができる。さらにまた、ｐＨ測定器を
用いることにより、中性水における不必要な消費を抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図９に示したような濃度測定装置において水道
水を流下させた際の電圧変化特性図。

【図２】第１実施例における濃度測定装置の概略説明
図。

【図３】第１実施例における濃度測定装置の動作説明
図。

【図４】第３実施例における濃度測定装置の概略説明
図。

【図５】第３実施例における濃度測定装置の動作説明
図。

【図６】第５実施例における濃度測定装置の概略説明
図。

【図７】第５実施例における濃度測定装置の動作説明
図。

【図８】第７実施例における濃度測定装置の概略説明
図。

【図９】一般的な濃度測定装置の概略説明図。

【図１０】一般的な濃度測定装置のシステム構成図。

【図１１】一般的な濃度測定装置における電圧変化特性
図。

【図１２】試料溶液のｐＨが高い場合の電圧変化特性
図。

【符号の説明】

１，４１…定量ポンプ２…流路用細管５…混合コイル６…気化分離器２１…化学発光測定部２２…コントロールユニット２３，５１…三方弁２４…試料溶液注入部８１…ｐＨ測定器

フロントページの続きＦターム(参考） 2G042 AA01 BB06 BB07 CB03 DA04 DA10 EA05 GA05 HA03 HA07 HA10 2G052 AA06 AB01 AB07 AD06 AD26 AD42 BA03 CA03 CA04 CA12 CA35 EB01 EB11 GA28 HA00 HB09 HC10 HC21 JA07 JA09 2G054 AA02 AB07 BB13 CA05 CA06 CB01 CE02 EA01 FA10 FA25 FA37 FB08 JA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンモニア性窒素を含んだ試料溶液をポ
ンプの駆動により流路用細管中に流下させながら、試薬
溶液注入部から前記の試料溶液中に対し試薬溶液を選択
的に注入混合して反応溶液を得、前記の反応溶液を気化分離器に供給して、液相から分離
したガス成分を加熱酸化炉にてそれぞれ一酸化窒素に転
換し、その一酸化窒素を化学発光検出器に供給して化学
発光強度を検出し、その化学発光強度のうち基準値とピ
ーク値とを記録して演算処理することにより、前記の試
料溶液中のアンモニア性窒素濃度を測定するアンモニア
性窒素測定システムにおいて、前記ポンプの前段に流路切替用三方弁を設け、前記試料
溶液のｐＨに応じて流路切替用三方弁を切り替えること
により、その試料溶液の代わりに中性水を選択的に流下
させることを特徴とするアンモニア性窒素測定システ
ム。
【請求項２】前記の流路切替用三方弁を、前記気液分
離器の前段に設けたことを特徴とする請求項１記載のア
ンモニア性窒素測定システム。
【請求項３】前記の流路切替用三方弁の前段に排水用
三方弁を設け、その排水用三方弁を切り替えることによ
り試料溶液を選択的に排出することを特徴とする請求項
２記載のアンモニア性窒素測定システム。
【請求項４】前記の化学発光強度の変化率を監視し、
その変化率に応じて、前記の三方弁の切り替えおよびポ
ンプの動作を制御すると共に前記の基準値を記録するこ
とを特徴とする請求項１乃至３記載のアンモニア性窒素
測定システム。
【請求項５】前記のポンプの前段にｐＨ測定器を設け
たことを特徴とする請求項１乃至４記載のアンモニア性
窒素測定システム。