JP2007155371A - Optical measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、測定セル内の流体試料へ発光素子から光を照射するとともに、流体試料からの光を受光素子で検出する光学計測装置に関する。 The present invention relates to an optical measurement apparatus that irradiates a fluid sample in a measurement cell with light from a light emitting element and detects light from the fluid sample with a light receiving element.
懸濁物質,硬度成分,溶存酸素および残留塩素等をはじめとする水中の特定成分濃度や排ガス中の煤煙濃度などを測定する目的で光学計測装置が広く利用されている。たとえば、特許文献1には、試料水中のオゾン濃度を測定する光学計測装置が開示されており、この光学計測装置は、光透過窓としてガラス棒を用いた測定セル内に試料水を導入し、この試料水の紫外光の吸収度合を透過光強度に基づいて検出するように構成されている。また、たとえば特許文献2には、試料水中の特定成分濃度を測定する光学計測装置が開示されており、この光学計測装置は、全体が透明な測定セル内に試料水を収容し、この試料水に発色試薬を添加して反応させたのち、試料水の変色度合を透過光強度に基づいて検出するように構成されている。
Optical measuring devices are widely used for the purpose of measuring the concentration of specific components in water, including suspended solids, hardness components, dissolved oxygen and residual chlorine, and soot concentration in exhaust gas. For example,
ところで、特許文献1に開示された光学計測装置のように、前記測定セルに前記光透過窓を設ける場合、前記測定セルの内圧による前記光透過窓の抜け防止とシール性確保のため、通常、多くの部材を必要とする。このため、光学系の構造が複雑になりやすく、組立やメンテナンスに時間を要すると云う問題があった。また、前記光透過窓にガラス棒を使用した場合、流体試料と外気との温度差を緩和し、光路中で結露しにくくすることができるが、光路中へ外気が流入すると、前記光透過窓,発光素子,あるいは受光素子に塵埃が付着して、正確な測定を妨げると云う問題もあった。
By the way, as in the optical measurement device disclosed in
さらに、特許文献2に開示された光学計測装置のように、前記測定セルの全体を透明材料で形成した場合、前記測定セルの光路に対応する部分以外から外乱光が侵入しやすく、正確な測定を妨げると云う問題があった。また、前記測定セルの内面で光が反射したり、前記測定セル自体を光が迷走しやすく、正確な測定を妨げると云う問題もあった。
Furthermore, as in the optical measurement device disclosed in
この発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、その解決しようとする第一の課題は、測定セルでの反射光や迷光の発生を防止するとともに、光透過窓の抜け防止とシール性確保を簡単な構成で実現することである。また、この発明が解決しようとする第二の課題は、光学系への塵埃の付着を防止するとともに、外乱光の侵入を防止することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the first problem to be solved is to prevent the generation of reflected light and stray light in the measurement cell, and to prevent the light transmission window from coming off and to seal it. The securing is realized with a simple configuration. A second problem to be solved by the present invention is to prevent dust from adhering to the optical system and to prevent intrusion of ambient light.
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、測定セルに設けられた測定室内の流体試料へ発光素子から光を照射するとともに、流体試料からの光を受光素子で検出する光学計測装置であって、前記測定セルを非透光性材料で形成するとともに、前記測定セルの外面側から前記測定室への貫通路を設け、前記測定セルの外面側から前記貫通路内へ透明棒状体にシール部材およびこのシール部材の押さえ部材を装着した導光部を嵌着し、さらに前記測定セルの外側から前記導光部をケース部材で封止したことを特徴としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 irradiates light from a light emitting element to a fluid sample in a measurement chamber provided in a measurement cell, and from the fluid sample. An optical measurement device for detecting light with a light receiving element, wherein the measurement cell is formed of a non-translucent material, and a through path from the outer surface side of the measurement cell to the measurement chamber is provided, and the outer surface of the measurement cell A light guide part fitted with a sealing member and a pressing member for the seal member was fitted to a transparent rod-like body from the side into the through-passage, and the light guide part was sealed from the outside of the measurement cell with a case member It is characterized by.
請求項1に記載の発明によれば、前記測定セルは、非透光性材料で形成されており、光透過窓である前記透明棒状体を介して導光が行われる。すなわち、前記測定セルが非透光であるため、記測定セルの内面で光が乱反射しにくく、また前記測定セル自体を光が迷走することがない。また、前記導光部において、前記貫通路と前記透明棒状体の間は、前記シール部材を介して液密,かつ気密状態に保たれる。ここにおいて、前記シール部材は、前記押さえ部材によって所定の位置に固定され、さらに前記透明棒状体および前記押さえ部材は、ともに前記ケース部材で密封されることによって、内圧に対して抜け止めされる。 According to the first aspect of the present invention, the measurement cell is made of a non-translucent material, and is guided through the transparent rod-shaped body that is a light transmission window. That is, since the measurement cell is non-translucent, the light is not easily diffusely reflected on the inner surface of the measurement cell, and the light does not stray in the measurement cell itself. Further, in the light guide portion, a space between the through path and the transparent rod-like body is maintained in a liquid-tight and air-tight state via the seal member. Here, the sealing member is fixed at a predetermined position by the pressing member, and the transparent bar and the pressing member are both sealed by the case member, thereby being prevented from coming off against internal pressure.
さらに、請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記ケース部材の前記透明棒状体に対応する位置に貫通孔を穿設し、前記ケース部材の内側から前記貫通孔内に前記発光素子または前記受光素子を収容するとともに、前記ケース部材内を樹脂剤で封止したことを特徴としている。
Furthermore, the invention according to
請求項2に記載の発明によれば、前記発光素子または前記受光素子は、前記貫通孔内に収容されることによって外部と隔絶され、また前記樹脂剤によって前記ケース部材内にそれぞれ密閉される。すなわち、前記発光素子から前記透明棒状体までの光路および前記透明棒状体から前記受光素子までの光路は、それぞれが気密,かつ遮蔽状態に保たれるため、光学系へ塵埃が流入しなくなるとともに、外乱光が侵入しなくなる。 According to a second aspect of the present invention, the light emitting element or the light receiving element is isolated from the outside by being accommodated in the through hole, and is sealed in the case member by the resin agent. That is, the optical path from the light emitting element to the transparent rod-shaped body and the optical path from the transparent rod-shaped body to the light receiving element are each kept airtight and shielded, so that dust does not flow into the optical system, Disturbance light will not enter.
この発明によれば、測定セルでの反射光や迷光の発生を防止するとともに、光透過窓の抜け防止とシール性確保を簡単な構成で実現することができる。また、光学系への塵埃の付着を防止するとともに、外乱光の侵入を防止することができる。この結果、組立やメンテナンスを容易に行うことができ、所定の測定精度を維持することのできる光学計測装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the reflected light and stray light from being generated in the measurement cell, and to prevent the light transmission window from coming off and ensure the sealing property with a simple configuration. Further, it is possible to prevent dust from adhering to the optical system and to prevent intrusion of ambient light. As a result, it is possible to provide an optical measuring device that can be easily assembled and maintained and can maintain a predetermined measurement accuracy.
(第一実施形態)
以下、この発明の第一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明に係る光学計測装置を適用した濁度計測装置の外形図を示しており、図2は、この濁度計測装置を接続した濾過システムの構成図を示している。図1における濁度計測装置1は、複数の試料水の導入を切り換えて、それぞれの濁度を測定可能に構成したものであり、測定部2と、流通制御部3と、フィルタ部4とを主に備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline view of a turbidity measuring apparatus to which an optical measuring apparatus according to the present invention is applied, and FIG. 2 shows a configuration diagram of a filtration system to which the turbidity measuring apparatus is connected. The turbidity measuring
前記測定部2は、試料水の90°散乱光を計測する部位であり、測定セル5と、第一ケース部材6と、第二ケース部材7とを主に備えている。また、前記流通制御部3は、試料水または清浄水生成用の原水の導入,あるいはこれらの排出を制御する部位であり、前記測定セル5の上部に装着された第一開閉弁8と、第二開閉弁9と、第三開閉弁10と、第四開閉弁11とを備えている。これらの各開閉弁8,9,10,11は、流体の流通を制御できるものであればとくに限定されず、たとえば電磁弁やモータ弁など種々の弁機構を利用することができる。さらに、前記フィルタ部4は、原水から清浄水を生成する部位であり、前記測定セル5の下部に接続された第一フィルタケース12と、第二フィルタケース13とを主に備えている。すなわち、前記濁度計測装置1は、主要な機能部分である前記測定部2,前記流通制御部3および前記フィルタ部4を一体化することによって、コンパクトな計測装置を実現している。
The
前記測定セル5の正面側には、第一の試料水を導入する第一試料水入口14と、第二の試料水を導入する第二試料水入口15とが設けられている。一方、前記測定セル5の背面側には、第二の試料水を清浄水生成用の原水として前記フィルタ部4へ送る試料水取出口
16と、前記測定セル5内から試料水または洗浄水を排出する排水出口17とが設けられている。ここにおいて、前記第一試料水入口14,前記第二試料水入口15,前記試料水取出口16および前記排水出口17には、それぞれチューブフィッティングなどの継手類(図示省略)が取り付けられ、所定の採取ラインや排水ラインなどを簡単に接続できるように構成されている。また、前記第一ケース部材6は、前記測定セル5の左側面側に装着されており、その内部に発光素子が収容されている。一方、前記第二ケース部材7は、前記測定セル5の背面側に装着されており、その内部に受光素子が収容されている。
A first
ここで、前記濁度計測装置1は、各種の濾過装置の濾過性能を監視するため、たとえば図2に示す濾過システムに組み込まれて使用される。図2において、濾過システム18は、原水タンク19と、濾過装置20と、処理水タンク21とを主に備えている。前記原水タンク19は、井水などの給水源(図示省略)と原水供給ライン22で接続されており、また前記濾過装置20と原水配水ライン23で接続されている。この原水配水ライン23には、原水ポンプ24が設けられている。前記処理水タンク21は、前記濾過装置20と処理水供給ライン25で接続されており、またユースポイント(図示省略)と処理水配送ライン26で接続されている。この処理水配送ライン26には、処理水ポンプ27が設けられている。
Here, the
そして、前記濁度計測装置1は、前記濾過装置20へ供給前の原水と、前記濾過装置20を通過した処理水とを導入するため、前記原水配水ライン23および前記処理水供給ライン25とそれぞれ原水採取ライン28および処理水採取ライン29で接続されている。すなわち、前記第一試料水入口14には、前記原水採取ライン28が接続され、また前記第二試料水入口15には、前記処理水採取ライン29が接続されている。
And since the said
つぎに、前記濁度計測装置1の構成について、図3および図4を参照してより詳細に説明する。図3は、前記測定部3および前記フィルタ部4の縦断面図であり、また図4は、図1のIV−IV線断面図である。前記測定セル5は、その内部に試料水を貯留する測定室30を有しており、前記測定セル5での反射光や迷光の発生を防止する観点から、非透光性材料で形成されている。この非透光性材料としては、たとえば着色剤を含有させて不透明化したABS樹脂やPPS樹脂などのプラスチック材料が安価であり、好適に用いることができる。とくに、前記プラスチック材料が艶消しの暗色(たとえば、黒色)に着色されていると、前記測定室30の壁面で光が乱反射することをより効果的に防止できる。また、前記非透光性材料としては、たとえばSUS304やSUS316などのステンレス材料も好適に用いることができる。この場合、前記測定セル5内を艶消しの暗色(たとえば、黒色)に塗装しておくと、前記測定室30の壁面で光が乱反射することをより効果的に防止できる。
Next, the configuration of the
前記測定セル5には、その外表面から前記測定室30内へ水平に貫通する第一貫通路31および第二貫通路32が設けられており、これらの各貫通路31,32は、それぞれの中心線が同一平面上で直交するように設定されている。前記第一貫通路31内へは、前記測定セル5の外面側から第一導光部33が嵌着されており、また前記第二貫通路32内へは、前記測定セル5の外面側から第二導光部34が嵌着されている。ここで、前記各導光部33,34は、それぞれ透明棒状体35に第一シール部材36および押さえ部材37を装着して構成されている。また、前記押さえ部材37には、前記測定セル5の外面側において、第二シール部材38が装着されている。すなわち、前記各貫通路31,32には、それぞれ前記第一シール部材36,前記押さえ部材37および前記第二シール部材38に対応する段差部(符号省略)が設けられている。
The
前記透明棒状体35は、光透過窓として作用する部材であって、たとえば外径が3〜10mmの石英ガラス製の丸棒を加工して形成されている。前記透明棒状体35は、前記測定
セル5の外表面から前記測定室30へ到達する所定の長さ(たとえば、20〜50mm)に設定されており、その両端部が軸芯と直交する平滑な垂直面に研磨されている。前記第一シール部材36は、たとえばOリングなどの環状パッキンであって、前記透明棒状体35の中央部付近に装着されている。また、前記押さえ部材37は、前記第一シール部材36を抜け止めする円筒状の部材であって、前記測定セル5の外表面から前記第一シール部材36に到達する所定の長さに設定されている。さらに、前記第二シール部材38は、たとえばOリングなどの環状パッキンである。
The
前記第一貫通路31内に嵌着した前記第一導光部33は、前記測定セル5の外側から前記第一ケース部材6で封止されている。具体的には、前記第一ケース部材6の発光側表面を前記第一導光部33側の前記第二シール部材38に当接させるとともに、前記第一ケース部材6をボルト39,39で前記測定セル5に密接して結合している。この状態では、前記第一貫通路31と前記透明棒状体35の間は、前記押さえ部材37によって所定の位置に固定された前記第一シール部材36を介して液密,かつ気密状態に保たれる。また、前記透明棒状体35および前記押さえ部材37は、それぞれの前記測定セル5の外表面側に位置する端面が前記第一ケース部材6の発光側表面に密接することによって、前記測定室30からの内圧に対して抜け止めされる。
The
一方、前記第二貫通路32内に嵌着した前記第二導光部34は、前記測定セル5の外側から前記第二ケース部材7で封止されている。具体的には、前記第一ケース部材7の受光側表面を前記第二導光部34側の前記第二シール部材38に当接させるとともに、前記第二ケース部材7をボルト(図示省略)で前記測定セル5に密接して結合している。この状態では、前記第二貫通路32と前記透明棒状体35の間は、前記押さえ部材37によって所定の位置に固定された前記第一シール部材36を介して液密,かつ気密状態に保たれる。また、前記透明棒状体35および前記押さえ部材37は、それぞれの前記測定セル5の外表面側に位置する端面が前記第二ケース部材7の受光側表面に密接することによって、前記測定室30からの内圧に対して抜け止めされる。
On the other hand, the second
前記第一ケース部材6内には、発光素子40(たとえば、LED)が装着された発光回路基板41が収容されている。具体的には、前記第一ケース部材6の前記透明棒状体35に対応する位置には、第一貫通孔42が穿設されており、この第一貫通孔42内に前記発光素子40が収容されている。ここで、第一貫通孔42は、前記透明棒状体35の外径よりも小径に設定されている。そして、前記発光回路基板41は、ネジ43で前記第一ケース部材6内に固定され、さらに樹脂剤44を充てんすることによって前記第一ケース部材6内に封止されている。この状態では、前記発光素子40は、前記第一貫通孔42内に収容されることによって外部と隔絶され、また前記第二シール部材38および前記樹脂剤44によって前記第一ケース部材6内に密閉される。すなわち、前記発光素子40から前記透明棒状体35までの光路は、気密,かつ遮蔽状態に保たれるため、発光側の光学系へ塵埃が流入しなくなるとともに、外乱光が侵入しなくなる。さらに、この構成では、前記発光回路基板41も防水することができる。
A light emitting
一方、前記第二ケース部材7内には、受光素子45(たとえば、フォトダイオード)が装着された受光回路基板46が収容されている。具体的には、前記第二ケース部材7の前記透明棒状体35に対応する位置には、第二貫通孔47が穿設されており、この第二貫通孔47内に前記受光素子45が収容されている。ここで、第二貫通孔47は、前記透明棒状体35の外径よりも小径に設定されている。そして、前記受光回路基板46は、前記ネジ43で前記第二ケース部材7内に固定され、さらに前記樹脂剤44を充てんすることによって前記第二ケース部材7内に封止されている。この状態では、前記受光素子45は、前記第二貫通孔47内に収容されることによって外部と隔絶され、また前記第二シール部材38および前記樹脂剤44によって前記第二ケース部材7内に密閉される。すなわち、
前記受光素子45から前記透明棒状体35までの光路は、気密,かつ遮蔽状態に保たれるため、受光側の光学系へ塵埃が流入しなくなるとともに、外乱光が侵入しなくなる。さらに、この構成では、前記受光回路基板46も防水することができる。
On the other hand, a light
The optical path from the
さて、前記測定室30の下部には、前記測定セル5の下面に開口する中間室48が設けられている。この中間室48は、前記測定室30よりも大径に設定されており、その下部には、前記フィルタ部4を接続するための第一雌ネジ部49が形成されている。すなわち、前記中間室48は、前記測定室30と前記フィルタ部4との連通部であって、この連通部には、ノズル50が配設されている。このノズル50は、円柱状のノズル本体51と、このノズル本体51の下部に設けられた鍔部52および支持部53とを備えており、前記ノズル本体51内には、前記支持部53にの下面に開口する清浄水供給室54が形成されている。そして、前記ノズル50は、前記ノズル本体51をOリングなどの第三シール部材55を介して前記測定室30内へ挿入し、前記鍔部52を前記測定室30と前記中間室48との段差部(符号省略)と当接させたのち、前記支持部53の下面を記第一フィルタケース12の上面で支持することによって前記測定セル5内に保持されている。
In the lower part of the
前記ノズル50には、前記清浄水供給室54内から前記ノズル本体51の上面へ貫通する第一ノズル孔56および第二ノズル孔57が設けられている。前記第一ノズル孔56は、その中心線が前記第一導光部33側における前記透明棒状体35の端面中心と交差する角度に設定されているとともに、清浄水が所定の流速(たとえば、前記清浄水供給室54内の水圧0.1〜0.49MPaのとき、4〜11m/sの範囲)で噴出する孔径に設定されている。一方、前記第二ノズル孔57は、その中心線が前記第二導光部34側における前記透明棒状体35の端面中心と交差する角度に設定されているとともに、清浄水が所定の流速(たとえば、前記清浄水供給室54内の水圧0.1〜0.49MPaのとき、4〜11m/sの範囲)で噴出する孔径に設定されている。
The
前記第一フィルタケース12および前記第二フィルタケース13は、後述するフィルタカートリッジを収容する中空の部材であって、前記第一フィルタケース12の下部に形成された第一雄ネジ部58と、前記第二フィルタケース13の上部に形成された第二雌ネジ部59とを結合することによって、一体化された容器を構成している。前記第一フィルタケース12の上部には、第二雄ネジ部60が形成されており、この第二雄ネジ部60を前記第一雌ネジ部49と結合することによって、前記フィルタ部4と前記測定セル5とが接続されている。
The
前記第一フィルタケース12の上面には、Oリングなどの第四シール部材61が装着された円筒状の第一突起部62が設けられており、この第一突起部62は、前記清浄水供給室54に嵌入されている。ここにおいて、前記第一突起部61の第一中空部63は、前記第一フィルタケース12内に形成された接続口64と連通している。また、前記第二フィルタケース13の下部には、前記試料水取出口16からの原水(すなわち、第二の試料水)を前記フィルタ部4内へ導入する試料水取入口65が設けられている。
The upper surface of the
前記各フィルタケース12,13からなる容器には、フィルタカートリッジ66が収容されている。このフィルタカートリッジ66は、逆カップ形状をしており、中空糸フィルタや糸巻きフィルタなどの濾過体67が内蔵されている。前記フィルタカートリッジ66の頭頂部には、Oリングなどの第五シール部材68が装着された円筒状の第二突起部69が設けられており、この第二突起部69は、前記接続口64に嵌入されている。ここにおいて、前記第二突起部69の第二中空部70は、前記濾過体67の透過側と連通している。すなわち、前記試料水取入口65から導入された原水は、前記濾過体67で清浄化されたのち、この清浄水が前記第二中空部70および前記第一中空部63を介して前記清浄水供給室54内へ供給されるように構成されている。
A
前記の構成において、前記各開閉弁8,9,10,11,前記発光回路基板41および前記受光回路基板46は、それぞれ制御器(図示省略)に接続されており、この制御器の指令信号にしたがって作動する。
In the above configuration, each of the on-off
以下、第一実施例形態に係る前記濁度計測装置1の測定動作について、図5〜図8を参照して詳細に説明する。まず、前記濁度計測装置1の内部フローについて、図5に基づいて説明する。
Hereinafter, the measurement operation of the
図5において、前記第一試料水入口14は、前記第一開閉弁8と第一流路71で連通されており、また前記第一開閉弁8は、前記測定室30と第二流路72で連通されている。前記第二試料水入口15は、前記第二開閉弁9と第三流路73で連通されており、また前記第二開閉弁9は、前記測定室30と第四流路74で連通されている。ここにおいて、前記第三流路74には、逆止弁75が設けられている。前記試料水取出口16は、前記第三開閉弁10と第五流路76で連通されており、また前記第三開閉弁10は、前記逆止弁75の下流側の前記第三流路73と第六流路77で連通されており、さらに前記試料水取出口16は、前記試料水取入口65とチューブなどの試料水供給ライン78で接続されている。前記排水出口17は、前記第四開閉弁11と第七流路79で連通されており、また前記第四開閉弁11は、前記測定室30の上部と第八流路80で連通されており、さらに前記排水出口17には、排水ライン81が接続されている。ここにおいて、前記各流路71,72,73,74,76,77,79,80は、それぞれ前記測定セル5の内部流路として設けられており、前記濁度計測装置1のコンパクト化に寄与している。
In FIG. 5, the first
つぎに、前記濁度計測装置1の測定動作について、図6〜図8に基づいて説明する。前記濁度計測装置1は、前記制御器(図示省略)に設定された所定の測定間隔時間(たとえば、30分〜6時間)ごとに、一連の測定動作,具体的には第一測定工程,第二測定工程および洗浄工程をこの順で行う。
Next, the measurement operation of the
前記第一測定工程では、図6に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁8および前記第四開閉弁11は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁9および前記第三開閉弁10は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水採取ライン28を流れる原水(すなわち、前記濾過装置20へ供給前の原水)は、前記第一試料水入口14から前記第一流路71および前記第二流路72を介して前記測定室30内へ導入される。この原水は、前回の前記洗浄工程で前記測定室30内に貯留されていた清浄水を押し出しながら、前記測定室30の上部から前記第八流路80および前記第七流路79を介して前記排水出口17へ流れ、前記排水ライン81から系外へ連続的に排出される。ちなみに、前記第二開閉弁9にリフト弁を用いると、高圧側の前記原水採取ライン28から低圧側の前記処理水採取ライン29へ懸濁物質を含む原水がリークする場合があるが、前記逆止弁75の作用により、処理水に原水が混入することが防止される。
In the first measurement step, as shown in FIG. 6, the first on-off
前記測定室30内の清浄水の全量が原水と置換される所定時間(たとえば、30秒〜5分)が経過すると、前記第一開閉弁8および前記第四開閉弁11は、それぞれ閉状態に設定される。この結果、前記測定室30内には、所定量の原水が試料水として貯留される。つぎに、前記発光素子40からの光を前記第一導光部33を通じて前記測定室30内の試料水へ照射するとともに、試料水からの90°散乱光を前記第二導光部34を通じて前記受光素子45で検出し、このときの散乱光強度を測定値(A)として、前記制御器内のメモリ(図示省略)に格納する。前記測定値(A)を得ると、前記濁度計測装置1は、前記第二測定工程へ移行する。
When a predetermined time (for example, 30 seconds to 5 minutes) in which the entire amount of clean water in the
前記第二測定工程では、図7に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第
二開閉弁9および前記第四開閉弁11は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁8および前記第三開閉弁10は、それぞれ閉状態に設定される。前記処理水採取ライン29を流れる処理水(すなわち、前記濾過装置20を通過した処理水)は、前記第二試料水入口15から前記第三流路73および前記第四流路74を介して前記測定室30内へ導入される。この処理水は、前記第一測定工程で前記測定室30内に貯留されていた原水を押し出しながら、前記測定室30の上部から前記第八流路80および前記第七流路79を介して前記排水出口17へ流れ、前記排水ライン81から系外へ連続的に排出される。
In the second measurement step, as shown in FIG. 7, the second on-off
前記測定室30内の原水の全量が処理水と置換される所定時間(たとえば、30秒〜5分)が経過すると、前記第二開閉弁9および前記第四開閉弁11は、それぞれ閉状態に設定される。この結果、前記測定室30内には、所定量の処理水が試料水として貯留される。つぎに、前記発光素子40からの光を前記第一導光部33を通じて前記測定室30内の試料水へ照射するとともに、試料水からの90°散乱光を前記第二導光部34を通じて前記受光素子45で検出し、このときの散乱光強度を測定値(B)として、前記メモリに格納する。前記測定値(B)を得ると、前記濁度計測装置1は、前記洗浄工程へ移行する。
When a predetermined time (for example, 30 seconds to 5 minutes) in which the total amount of raw water in the
前記洗浄工程では、図8に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁10および前記第四開閉弁11は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁8および前記第二開閉弁9は、それぞれ閉状態に設定される。前記処理水採取ライン29を流れる処理水(すなわち、前記濾過装置20を通過した処理水)は、清浄水生成用の原水として、前記第二試料水入口15から前記第三流路73,前記第六流路77および前記第五流路76を介して前記試料水取出口16へ供給される。さらに、この原水は、前記試料水供給ライン78を介して前記試料水取入口65へ供給され、前記フィルタカートリッジ66内へ導入される。前記フィルタカートリッジ66内では、原水が前記濾過体67を通過することによって清浄水が生成される。そして、この清浄水は、前記第二中空部70および前記第一中空部63を介して前記清浄水供給室54内へ供給されたのち、洗浄水として前記ノズル50を介して前記測定室30内へ噴射される。
In the washing step, as shown in FIG. 8, the third on-off
前記第一ノズル孔56から所定の流速で噴射された洗浄水は、前記第一導光部33側の前記透明棒状体35の端面に衝突し、前記各測定工程で付着した汚れ成分を剥離させながら洗い流す。一方、前記第二ノズル孔57から所定の流速で噴射された洗浄水は、前記第二導光部34側の前記透明棒状体35の端面に衝突し、前記各測定工程で付着した汚れ成分を剥離させながら洗い流す。したがって、前記各透明棒状体35の端面が汚染されることが抑制され、所定の測定精度が維持される。そして、使用済みの洗浄水は、前記測定室30の上部から前記第八流路80および前記第七流路79を介して前記排水出口17へ流れ、前記排水ライン81から系外へ連続的に排出される。
The washing water sprayed from the
前記各透明棒状体35の洗浄を所定時間(たとえば、30秒〜5分)実施すると、前記第三開閉弁10および前記第四開閉弁11は、それぞれ閉状態に設定される。この結果、前記測定室30内には、所定量の清浄水がブランク水として貯留される。つぎに、前記発光素子40からの光を前記第一導光部33を通じて前記測定室30内のブランク水へ照射するとともに、ブランク水からの90°散乱光を前記第二導光部34を通じて前記受光素子45で検出し、このときの散乱光強度をブランク値(C)として、前記制御器内のメモリ(図示省略)に格納する。前記ブランク値(C)を得ると、前記濁度計測装置1は、原水および処理水の濁度について、それぞれの判定処理を行う。
When cleaning of each transparent rod-shaped
まず、前記制御器では、前記メモリから前記測定値(A)および前記ブランク値(C)を読み出して、散乱光強度の差分(A−C)を求めたのち、この差分(A−C)の値から予め記憶されている検量線に基づいて、原水の濁度を判定する。つぎに、前記制御器では
、前記メモリから前記測定値(B)および前記ブランク値(C)を読み出して、散乱光強度の差分(B−C)を求めたのち、この差分(B−C)の値から前記検量線に基づいて、処理水の濁度を判定する。すなわち、この判定処理では、前記測定値(A)および前記測定値(B)を前記ブランク値(C)でそれぞれ補正することにより、雰囲気温度の変動などで生じるゼロ点のドリフトをキャンセルし、判定精度を高めている。そして、判定された原水および処理水の濁度は、たとえば表示器(図示省略)などへ出力される。原水および処理水の濁度を出力すると、前記濁度計測装置1は、次回の測定動作まで待機する。ここにおいて、前記濁度計測装置1の待機中には、前記測定室30内に清浄水を貯留した状態のままとしているので、汚れ成分が前記各透明棒状体35の端面に付着することが抑制され、所定の測定精度が維持される。
First, the controller reads the measured value (A) and the blank value (C) from the memory, obtains a difference (A−C) in scattered light intensity, and then calculates the difference (A−C). Based on the calibration curve stored in advance from the value, the turbidity of the raw water is determined. Next, the controller reads the measured value (B) and the blank value (C) from the memory, obtains a difference (BC) in scattered light intensity, and then obtains the difference (BC). The turbidity of the treated water is determined based on the calibration curve from the value of. That is, in this determination process, the measured value (A) and the measured value (B) are corrected by the blank value (C), respectively, to cancel the drift of the zero point caused by fluctuations in ambient temperature and the like. Increases accuracy. Then, the determined turbidity of the raw water and treated water is output to a display (not shown), for example. When the turbidity of raw water and treated water is output, the
以上の第一実施形態によれば、測定セルでの反射光や迷光の発生を防止するとともに、光透過窓の抜け防止とシール性確保を簡単な構成で実現することができる。また、光学系への塵埃の付着を防止するとともに、外乱光の侵入を防止することができる。この結果、組立やメンテナンスを容易に行うことができ、所定の測定精度を維持することのできる光学計測装置を提供することができる。 According to the first embodiment described above, it is possible to prevent the reflected light and stray light from being generated in the measurement cell, and to prevent the light transmission window from coming off and ensure the sealing property with a simple configuration. Further, it is possible to prevent dust from adhering to the optical system and to prevent intrusion of ambient light. As a result, it is possible to provide an optical measuring device that can be easily assembled and maintained and can maintain a predetermined measurement accuracy.
(第二実施形態)
前記第一実施形態では、試料水の90°散乱光から濁度を測定する場合の構成について説明したが、前記第一導光部33および前記第二導光部34を90°以外の所定の角度で配置することにより、たとえば試料水の45°散乱光や135°散乱光から濁度を測定するように構成することもできる。また、前記第一導光部33および前記第二導光部34を対向して配置することにより、試料水の透過光から濁度を測定するように構成することもできる。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the configuration in the case of measuring turbidity from 90 ° scattered light of the sample water has been described. However, the
(第三実施形態)
前記第一実施形態および前記第二実施形態では、試料水の濁度を測定する場合の構成について説明したが、発色試薬を用いた比色法により、試料水の特定成分濃度,たとえば硬度成分,溶存酸素,残留塩素,全塩素,鉄分,アルカリ成分,水素イオン(pH),あるいはシリカなどの濃度を測定する場合にも応用することができる。この場合、通常、前記第一導光部33および前記第二導光部34を対向して配置し、試料水の透過光を検出するように構成するともに、前記測定室30内の試料水へ発色試薬を含む薬液を添加できるように、薬液供給装置を前記測定セル5に接続する。また、試料水と薬液とを均一に混合するため、前記測定セル5に撹拌装置を併設することも好ましい。
(Third embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, the configuration in the case of measuring the turbidity of the sample water has been described. However, a specific component concentration of sample water, for example, a hardness component, It can also be applied to the case of measuring the concentration of dissolved oxygen, residual chlorine, total chlorine, iron, alkali components, hydrogen ions (pH), silica, or the like. In this case, normally, the
(第四実施形態)
前記第一実施形態および前記第二実施形態では、試料水の散乱光や透過光から濁度を測定する場合の構成について説明したが、試料ガス(たとえば、ボイラに代表される燃焼機器の排ガス)の散乱光や透過光から煤煙濃度を測定する場合にも応用することができる。この場合、前記フィルタカートリッジ66を大気中の塵埃を除去可能なものに変更するとともに、前記フィルタカートリッジ66で清浄化されたエアを加圧状態で前記各透明棒状体35の端面へ噴霧できるように、前記試料水供給ライン78中にコンプレッサを介設する。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, the configuration in the case of measuring the turbidity from the scattered light or transmitted light of the sample water has been described. However, the sample gas (for example, exhaust gas of combustion equipment represented by a boiler) It can also be applied to the measurement of smoke concentration from scattered light and transmitted light. In this case, the
1 濁度計測装置(光学計測装置)
5 測定セル
6 第一ケース部材(ケース部材)
7 第一ケース部材(ケース部材)
30 測定室
31 第一貫通路(貫通路)
32 第二貫通路(貫通路)
33 第一導光部(導光部)
34 第二導光部(導光部)
35 透明棒状体
36 第一シール部材(シール部材)
37 押さえ部材
40 発光素子
42 第一貫通孔(貫通孔)
44 樹脂剤
45 受光素子
47 第二貫通孔(貫通孔)
1 Turbidity measuring device (optical measuring device)
5
7 First case member (case member)
30 Measurement room 31 Integrated passage (through passage)
32 Second through passage (through passage)
33 1st light guide part (light guide part)
34 Second light guide (light guide)
35
44
Claims (2)
前記測定セルを非透光性材料で形成するとともに、前記測定セルの外面側から前記測定室への貫通路を設け、
前記測定セルの外面側から前記貫通路内へ透明棒状体にシール部材およびこのシール部材の押さえ部材を装着した導光部を嵌着し、
さらに前記測定セルの外側から前記導光部をケース部材で封止したことを特徴とする光学計測装置。 An optical measurement device that irradiates light from a light emitting element to a fluid sample in a measurement chamber provided in a measurement cell, and detects light from the fluid sample with a light receiving element,
While forming the measurement cell with a non-translucent material, providing a through path from the outer surface side of the measurement cell to the measurement chamber,
A light guide part fitted with a seal member and a pressing member of this seal member is fitted to the transparent rod-like body from the outer surface side of the measurement cell into the through passage,
Further, the optical measurement device is characterized in that the light guide is sealed with a case member from the outside of the measurement cell.
前記ケース部材の内側から前記貫通孔内に前記発光素子または前記受光素子を収容するとともに、前記ケース部材内を樹脂剤で封止したことを特徴とする請求項1に記載の光学計測装置。 Drilling a through hole at a position corresponding to the transparent rod-shaped body of the case member,
The optical measurement device according to claim 1, wherein the light emitting element or the light receiving element is accommodated in the through hole from the inside of the case member, and the inside of the case member is sealed with a resin agent.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005347404A JP2007155371A (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Optical measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005347404A JP2007155371A (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Optical measuring instrument |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007155371A true JP2007155371A (en) | 2007-06-21 |
Family
ID=38239960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005347404A Pending JP2007155371A (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Optical measuring instrument |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007155371A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009112894A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Nomura Micro Sci Co Ltd | Leak monitoring device |
JP6364566B1 (en) * | 2018-03-06 | 2018-07-25 | 日本電色工業株式会社 | Water quality measuring device and water quality measuring method |
-
2005
- 2005-12-01 JP JP2005347404A patent/JP2007155371A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009112894A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Nomura Micro Sci Co Ltd | Leak monitoring device |
JP6364566B1 (en) * | 2018-03-06 | 2018-07-25 | 日本電色工業株式会社 | Water quality measuring device and water quality measuring method |
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