JP2010515912A - 水の濁度を検出するための装置 - Google Patents

Abstract

水の濁度を測定するための装置であって、（ｉ）圧力低減器および流量制御手段、（ii）校正溶液注入手段（２）、（iii）微生物を保持すべく設定され、設定された周波数でオンオフされて保持されていた微生物を周期的に解放することが可能な可変誘導泳動駆動粒子フィルタ（３）、（iv）光学的粒子検出によりフィルタ（３）の出力を監視するモニタ手段（４）と、（ｖ）得られた濁度信号と、フィルタ（３）の状態および装置を通過する水の流速との相関をとるための位相感応検出信号処理手段とを具備する装置である。

Description

本発明は水の濁度を検出するための装置に関する。

配水網を経て顧客へ供給される飲料水の品質に関する関心が高まっている。飲料水の潜在的な汚染因子のタイプの１つは微生物である。これら微生物は配水貯水池のフィルタを通過することができ、或いは配水網のパイプのひび割れを通過することができる。微生物のタイプを識別することが困難であるため、特定の微生物の形跡に関して水を監視することは困難であり高コストである。水中の粒子を計数するモニタが用いられている。これは、微生物による汚染因子は一般に濁度の増加と関連しているからである。モニタは高感度である必要があり、製造のコストが高い。モニタはまた、測定に要求される精度のレベルが高く、汚れに対する許容度が低いこともあり、高コストの維持管理を必要とする。したがってこれらモニタの普及には限界がある。モニタはまた、濁りの原因が有機的なものであるか無機的なものであるかを識別できない。

誘導泳動はサンプル量の水における有機粒子を選択的に移動させ捕捉するために確立されてきた公知の技術である。その技術は、狭い間隙間で不均一の交流電場を駆動することによるものである。帯電されていない有機粒子は電場内で分極し、粒子を捕捉するかまたはチャンバ内の一方へ動かす力が働く。その力は電場の周波数、強度および方向に依存し、それによって何らかの選択性がもたらされる。有機粒子の流れを（サイトメトリーの適用により）光学的検出および粒子計数するための極めて制限された狭い流れに導く方法、或いは粒子を減衰波光検出器へ導く方法が知られている。粒子を保持し、そして、サイズと誘導泳動条件に応じて粒子を選択的に解放する装置もまた知られている。この装置は有機粒子の粒子計数特性のスペクトルを生成する。上記の公知の装置はすべて複雑であり高価である。

本発明の目的は上記の問題を低減することにある。
したがって、本発明の１つの非制限的な実施形態において、水の濁度を測定するための装置であって、該装置は、
（ｉ）圧力減衰器および流量制御器手段と、
（ii）校正溶液注入手段と、
（iii）可変誘導泳動駆動粒子フィルタであって、微生物を保持すべく設定され、設定された周波数でオンオフされて保持されていた微生物を周期的に解放することが可能であるものと、
（iv）光学的粒子検出によりフィルタの出力を監視するモニタ手段と、
（ｖ）得られた濁度信号と、フィルタの状態および装置を通過する水の流速との相関をとるための位相感応検出信号処理手段とを具備する装置が提供される。

本発明の装置はコスト的に効果的な形で製造される。その装置は、水流中の有機粒子に対する改善された水監視感度で動作し、それによって水中の有害な汚染因子の指示、例えば、飲料水中の有害な汚染因子の指示を提供する。流量制御および校正溶液の注入を使用することで精度と長期間安定性を改善する。

本発明の装置は通常は飲用水用に用いられるが、水の他のタイプの濁度の測定にも使用し得る。その装置は濁度の指示としての微生物微粒子汚染因子を測定する。その装置は、公知の様々なタイプの装置と比べて微生物微粒子汚染因子に対して高い感度で、そして、改善された検出下限値で水の流動サンプルの濁度を測定し得る。

前述のモニタ手段は好ましくは濁度モニタ手段である。しかしながら、例えばモニタ手段が光散乱粒子検出または光吸収により作動する任意の適切なモニタ手段でも良い、というように、他のタイプのモニタ手段が採用可能である。このようにモニタ手段は光散乱モニタ手段または光吸収モニタ手段でも良い。光散乱モニタ手段は蛍光を使用するものでも良い。

前述の位相感応検出信号処理手段は２つの信号における位相の遅延を生ずるよう動作するものでも良い。フィルタ内に捕捉された微生物粒子はブロックとして解放されることが可能であり、それにより信号が増大する。

本発明の装置は、信号対ノイズ比を高めるために或る数の周期にわたって使用される位相感応検出手段を含んでも良い。

その装置は、フィルタの前段に置かれ有機粒子および無機粒子の分離を助ける超音波分離手段を含んでも良い。超音波分離手段は乳化させるよう動作する。

その装置は装置の感度を改善する吸収手段を含んでも良い。吸収手段は赤外吸収手段、または青色または紫外光吸収手段でも良い。その装置は蛍光を含む他の光学的光散乱手段を含んでも良い。

本発明の実施形態が単に例として水の濁度を検出するための装置を示す添付図を参照して記述される。

水の濁度を測定するための装置の図である。

図面を参照すると、そこには水の濁度を測定するための装置が示されている。その装置は、水試料入口１および必要なときに校正溶液を注入する流量制御２を示している。制御可能な誘導泳動フィルタ３が設けられている。フィルタ３は粒子濃度１０を変調する制御信号６を受け取る。粒子濃度１０は濁度モニタ４の形のモニタ手段により監視され、検出される。濁度モニタ４は異なる波長での吸収に対する他のセンサを含んでもよい。

図に示された装置の作動中において、試料水は排水管５へ放出され、出力信号８を持つ。出力信号８はコントローラ７によって相関がとられ出力信号９を生成する。

超音波乳化機１１はオプションであり、有機粒子と無機粒子を分離する目的でフィルタ３の前段に設けられる。

添付図面を参照して上記に記述された発明の実施形態は例示としてのみ与えられており、変形が可能であることが認識される。本発明の装置について上記に与えられた特徴（ｉ）−（ｖ）は単独でもしくは組み合わせで用いられることも認識される。

Claims (9)

1. 水の濁度を測定するための装置であって、該装置は、
   （ｉ）圧力減衰器および流量制御器手段と、
   （ii）校正溶液注入手段と、
   （iii）可変誘導泳動駆動粒子フィルタであって、微生物を保持すべく設定され、設定された周波数でオンオフされて保持されていた微生物を周期的に解放することが可能であるものと、
   （iv）光学的粒子検出によりフィルタの出力を監視するモニタ手段と、
   （ｖ）得られた濁度信号と、フィルタの状態および装置を通過する水の流速との相関をとるための位相感応検出信号処理手段とを具備する装置。
2. 前記モニタ手段は濁度モニタ手段である請求項１記載の装置。
3. 前記モニタ手段は光散乱モニタ手段である請求項１記載の装置。
4. 前記モニタ手段は光吸収モニタ手段である請求項１記載の装置。
5. 信号対ノイズ比を高めるために或る数の周期にわたって使用される位相感応検出手段を含む請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
6. 前記フィルタの前段に置かれ、有機粒子および無機粒子の分離を助ける超音波分離手段を含む請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
7. 装置の感度を改善するための吸収手段を含む請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
8. 前記吸収手段は赤外吸収手段である請求項７記載の装置。
9. 前記吸収手段は青色または紫外光吸収手段である請求項７記載の装置。

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