JP2944283B2 - 汚泥濃度計の校正方法 - Google Patents
汚泥濃度計の校正方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水処理などで用いる
光学式汚泥濃度計の校正方法に関する。
光学式汚泥濃度計の校正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水を活性汚泥法等で処理するには有機
物量の測定等を必要とし、汚泥濃度と汚泥流量等が計測
される。
物量の測定等を必要とし、汚泥濃度と汚泥流量等が計測
される。
【０００３】汚泥濃度計は、光学式と超音波式とが知ら
れており、光学式では処理水に光照射しその浮遊物から
の散乱光強度から演算によって汚泥濃度として求め、超
音波式では光に代えて超音波を使用する。
れており、光学式では処理水に光照射しその浮遊物から
の散乱光強度から演算によって汚泥濃度として求め、超
音波式では光に代えて超音波を使用する。
【０００４】図４は汚泥濃度計のブロック図を示す。１
つの光源１から処理水に向けて光照射し、この光源１か
らの距離が異なる２つの受光器２1，２2によって浮遊物
からの散乱光を受光し、受光器２1，２2の検出信号を夫
々増幅器３1，３2によって増幅し、演算部４によって受
光強度からの濃度を求める。
つの光源１から処理水に向けて光照射し、この光源１か
らの距離が異なる２つの受光器２1，２2によって浮遊物
からの散乱光を受光し、受光器２1，２2の検出信号を夫
々増幅器３1，３2によって増幅し、演算部４によって受
光強度からの濃度を求める。
【０００５】この構成において、受光器２1，２2が受光
する受光強度Ｉ1，Ｉ2は次式で示される。
する受光強度Ｉ1，Ｉ2は次式で示される。
【０００６】 Ｉ1＝Ｉ0・Ｓ・ｅｘｐ（−β1・Ｓ）…（１） Ｉ2＝Ｉ0・Ｓ・ｅｘｐ（−β2・Ｓ）…（２） 但し、Ｉ0 ：光源の光強度 Ｓ ：浮遊物濃度 β1,β2：光源と受光位置の距離等により決まる定数 従って、各受光器強度特性は、浮遊物濃度に対して図５
に示す関係、即ち極値を持った関数となり、例えばＩ1
なる強度出力には、浮遊物濃度Ｓ1，Ｓ2の２つの値があ
り、１つの受光器によって散乱光を測定したのでは濃度
決定ができない。
に示す関係、即ち極値を持った関数となり、例えばＩ1
なる強度出力には、浮遊物濃度Ｓ1，Ｓ2の２つの値があ
り、１つの受光器によって散乱光を測定したのでは濃度
決定ができない。
【０００７】そこで、２つの受光器２1，２2の検出系を
設け、上記（１），（２）式の比の自然対数を求める
と、 ｌn（Ｉ2／Ｉ1） ＝ｌn（ｅｘｐ（β1−β2）・Ｓ） ＝（β1−β2）・Ｓ…（３） となり、浮遊物濃度Ｓに対して演算部４には一義的な受
光強度信号を得ることができる。
設け、上記（１），（２）式の比の自然対数を求める
と、 ｌn（Ｉ2／Ｉ1） ＝ｌn（ｅｘｐ（β1−β2）・Ｓ） ＝（β1−β2）・Ｓ…（３） となり、浮遊物濃度Ｓに対して演算部４には一義的な受
光強度信号を得ることができる。
【０００８】なお、他の演算方法として、信号Ｉ1，Ｉ2
から Ｉ2 2／Ｉ1＝Ｉ0・Ｓ・ｅｘｐ（β1−２β2）Ｓ…（４） 但し、Ｉ0は比例定数 を求め、受光器２1，２2の配列を適当に調整することで
（β1−２β2）＝０になるようにし、一義的な濃度信号
を求める。
から Ｉ2 2／Ｉ1＝Ｉ0・Ｓ・ｅｘｐ（β1−２β2）Ｓ…（４） 但し、Ｉ0は比例定数 を求め、受光器２1，２2の配列を適当に調整することで
（β1−２β2）＝０になるようにし、一義的な濃度信号
を求める。
【０００９】上述までのように、汚泥濃度計は浮遊物濃
度に対してリニアな関係を持つ出力を得ることができる
が、その比例定数は汚泥の性状の変化によって変わり、
定期的又は季節等によって校正する必要がある。
度に対してリニアな関係を持つ出力を得ることができる
が、その比例定数は汚泥の性状の変化によって変わり、
定期的又は季節等によって校正する必要がある。
【００１０】汚泥の性状の変化としては、汚泥色の変
化、汚泥粒度分布の変化、汚泥比重の変化等がある。
化、汚泥粒度分布の変化、汚泥比重の変化等がある。
【００１１】汚泥濃度計の従来の校正方法は、図６に示
す手順で行われる。
す手順で行われる。
【００１２】（１）サンプリング…受光器２1，２2や増
幅器３1，３2から成る検出部を計測部位置から取外し、
汚泥管から汚泥を採取・濃縮・希釈し、数種類の濃度の
汚泥を調整し、各濃度の汚泥に検出部を浸漬してそのと
きの計測値Ｍ1，Ｍ2…を夫々記録し、検出部を計測部位
置に戻す。
幅器３1，３2から成る検出部を計測部位置から取外し、
汚泥管から汚泥を採取・濃縮・希釈し、数種類の濃度の
汚泥を調整し、各濃度の汚泥に検出部を浸漬してそのと
きの計測値Ｍ1，Ｍ2…を夫々記録し、検出部を計測部位
置に戻す。
【００１３】（２）分析…各濃度の汚泥について手分析
によって濃度Ｓ1，Ｓ2，…を求める。
によって濃度Ｓ1，Ｓ2，…を求める。
【００１４】（３）校正曲線作成…各計測値Ｍ1，Ｍ2，
…と分析値Ｓ1，Ｓ2，…から校正曲線（図７に示す）を
作成する。
…と分析値Ｓ1，Ｓ2，…から校正曲線（図７に示す）を
作成する。
【００１５】（４）ゲインの算出…校正曲線から濃度の
分析値に対する濃度計出力の比になるゲイン（傾き）を
最小二乗法で求める。
分析値に対する濃度計出力の比になるゲイン（傾き）を
最小二乗法で求める。
【００１６】（５）ゲインの修正…求められたゲインか
ら濃度計出力ゲインを修正する。
ら濃度計出力ゲインを修正する。
【００１７】このような校正は計測開始時や汚泥性状に
変化があったと思われるときに、また定期的に行われ
る。
変化があったと思われるときに、また定期的に行われ
る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従来の校正方法では次
のような問題があった。
のような問題があった。
【００１９】（１）サンプリング作業中は濃度の計測が
中断され、また圧力のある送泥管等に検出部が設置され
ている場合には検出部の取外し、取付けにバルブ操作等
を必要として繁雑な作業になる。
中断され、また圧力のある送泥管等に検出部が設置され
ている場合には検出部の取外し、取付けにバルブ操作等
を必要として繁雑な作業になる。
【００２０】（２）手分析には汚泥の乾燥などの工程が
あるため１サンプルあたり数時間の作業となり、長時
間、期間の校正になるし、その費用も大きくなる。
あるため１サンプルあたり数時間の作業となり、長時
間、期間の校正になるし、その費用も大きくなる。
【００２１】（３）校正開始から終了までの期間には計
測データとしては不正確なものが入るか、又は不連続の
計測データになる。
測データとしては不正確なものが入るか、又は不連続の
計測データになる。
【００２２】なお、校正曲線の作成からゲイン修正まで
の処理は自動的に行うことも考えられるが、上述までの
問題は殆ど解決されるものでなかった。
の処理は自動的に行うことも考えられるが、上述までの
問題は殆ど解決されるものでなかった。
【００２３】本発明の目的は、汚泥濃度計の校正の簡単
化を図ると共に校正による計測値の不連続性を無くした
校正方法を提供することにある。
化を図ると共に校正による計測値の不連続性を無くした
校正方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、汚泥処理水に対する光照射とその散乱光
強度から汚泥濃度に対応する演算値Ｍを求め、この演算
値Ｍと汚泥濃度分析値との対応関係になる校正曲線から
汚泥濃度の計測値Ｓを求める汚泥濃度計において、汚泥
処理水のサンプリングによるサンプルの分析によって濃
度分析値Ｓ0を求め、前記サンプリング時の前記演算値
Ｍ0を求め、過去に求めた複数の前記濃度分析値Ｓ1，Ｓ
2，…と演算値Ｍ1，Ｍ2，…のデータから前記濃度分析
値Ｓ0に近い順に設定数Ｎ個の濃度分析値Ｓ1，Ｓ2，…
ＳN及び該各濃度分析値に対応する演算値Ｍ1，Ｍ2，…
ＭNを選択し、選択した濃度分析値と演算値及び前記分
析値Ｓ0と演算値Ｍ0から前記校正曲線を求めることを特
徴とする。
決を図るため、汚泥処理水に対する光照射とその散乱光
強度から汚泥濃度に対応する演算値Ｍを求め、この演算
値Ｍと汚泥濃度分析値との対応関係になる校正曲線から
汚泥濃度の計測値Ｓを求める汚泥濃度計において、汚泥
処理水のサンプリングによるサンプルの分析によって濃
度分析値Ｓ0を求め、前記サンプリング時の前記演算値
Ｍ0を求め、過去に求めた複数の前記濃度分析値Ｓ1，Ｓ
2，…と演算値Ｍ1，Ｍ2，…のデータから前記濃度分析
値Ｓ0に近い順に設定数Ｎ個の濃度分析値Ｓ1，Ｓ2，…
ＳN及び該各濃度分析値に対応する演算値Ｍ1，Ｍ2，…
ＭNを選択し、選択した濃度分析値と演算値及び前記分
析値Ｓ0と演算値Ｍ0から前記校正曲線を求めることを特
徴とする。
【００２５】
【作用】汚泥処理水のサンプリングによる分析値Ｓ0と
そのときの演算値Ｍ0及び過去のデータＳ1，Ｓ2，…と
Ｍ1，Ｍ2，…とから校正曲線を作成及び設定する校正方
法とし、サンプリング及び分析には１サンプルについて
行い、過去の校正時の分析データを利用して校正曲線を
求める。また、過去のデータを利用することで校正曲線
の急変、即ち校正による計測値の不連続発生を無くす。
そのときの演算値Ｍ0及び過去のデータＳ1，Ｓ2，…と
Ｍ1，Ｍ2，…とから校正曲線を作成及び設定する校正方
法とし、サンプリング及び分析には１サンプルについて
行い、過去の校正時の分析データを利用して校正曲線を
求める。また、過去のデータを利用することで校正曲線
の急変、即ち校正による計測値の不連続発生を無くす。
【００２６】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す装置構成図で
ある。汚泥管１１には汚泥処理水が送られ、該汚泥管１
１に光散乱光方式の検出部１２が取付けられ、また処理
水のサンプルを採取するためのサンプリングポート１３
が設けられる。
ある。汚泥管１１には汚泥処理水が送られ、該汚泥管１
１に光散乱光方式の検出部１２が取付けられ、また処理
水のサンプルを採取するためのサンプリングポート１３
が設けられる。
【００２７】検出部１２からの検出信号は第１の演算部
１４によって前述の（３）式又は（４）式の演算に供さ
れ、該演算部１４に浮遊物質Ｓに応じた演算値Ｍを得
る。
１４によって前述の（３）式又は（４）式の演算に供さ
れ、該演算部１４に浮遊物質Ｓに応じた演算値Ｍを得
る。
【００２８】第２の演算部１５は第１の演算部１４から
の演算値Ｍに対して校正されたゲインを使って浮遊物質
濃度Ｓとの関係から該濃度Ｓを計測値として求める。
の演算値Ｍに対して校正されたゲインを使って浮遊物質
濃度Ｓとの関係から該濃度Ｓを計測値として求める。
【００２９】校正部１６は、校正演算データが与えられ
ることで校正曲線を求め、演算部１５のゲインを更新す
る。校正演算データには、サンプリングポート１３から
のサンプル処理水の分析による浮遊物質濃度Ｓ1，Ｓ2，
…とそのサンプリング時の演算部１４の出力Ｍ1，Ｍ2，
…及び適当なデータ個数設定値Ｎが与えられる。
ることで校正曲線を求め、演算部１５のゲインを更新す
る。校正演算データには、サンプリングポート１３から
のサンプル処理水の分析による浮遊物質濃度Ｓ1，Ｓ2，
…とそのサンプリング時の演算部１４の出力Ｍ1，Ｍ2，
…及び適当なデータ個数設定値Ｎが与えられる。
【００３０】校正部１６による校正手順は図２に示す。
【００３１】（１）サンプリング…汚泥処理水の流通状
態でサンプリングポート１３からサンプルを採取し、そ
のときの演算部出力Ｍ0を読取る （２）分析…サンプルを分析して浮遊物質濃度Ｓ0を求
める。
態でサンプリングポート１３からサンプルを採取し、そ
のときの演算部出力Ｍ0を読取る （２）分析…サンプルを分析して浮遊物質濃度Ｓ0を求
める。
【００３２】（３）データ数Ｎの設定…校正部には過去
に行った校正時のデータＭ1，Ｍ2，…Ｍn及びこれに対
応するデータＳ1，Ｓ2，…Ｓnが記憶されており、この
うちから今回の校正に利用するデータ数Ｎを決定する。
に行った校正時のデータＭ1，Ｍ2，…Ｍn及びこれに対
応するデータＳ1，Ｓ2，…Ｓnが記憶されており、この
うちから今回の校正に利用するデータ数Ｎを決定する。
【００３３】（４）データの選択…過去のデータＳ1，
Ｓ2，…Ｓnから今回のデータＳ0に近い順にデータ並べ
替えを行い、該データＳ0に近いデータからＳ0を含めて
Ｎ個のデータを選択する。
Ｓ2，…Ｓnから今回のデータＳ0に近い順にデータ並べ
替えを行い、該データＳ0に近いデータからＳ0を含めて
Ｎ個のデータを選択する。
【００３４】（５）校正曲線作成…上記Ｎ個のデータＳ
Nとこれに対応するデータＭNから最少二乗法によって構
成曲線を作成する。
Nとこれに対応するデータＭNから最少二乗法によって構
成曲線を作成する。
【００３５】（６）新しいゲインの設定…作成された校
正曲線（例えば図７のＡ，Ｂ）からゲイン（傾き）を求
め、演算部１５に設定する。
正曲線（例えば図７のＡ，Ｂ）からゲイン（傾き）を求
め、演算部１５に設定する。
【００３６】従って、校正にはサンプリングポート１３
からのサンプル採取とそのときの出力Ｍ0の読取りを行
い、このサンプルの分析値Ｓ0とＭ0及び過去のＮ個のデ
ータＳN，ＭNから最少二乗法によって校正曲線を求め、
浮遊物質濃度と出力Ｍとの関係になる校正曲線を求め、
その傾きを演算部１５に設定することで以後の濃度計測
値が求められる。
からのサンプル採取とそのときの出力Ｍ0の読取りを行
い、このサンプルの分析値Ｓ0とＭ0及び過去のＮ個のデ
ータＳN，ＭNから最少二乗法によって校正曲線を求め、
浮遊物質濃度と出力Ｍとの関係になる校正曲線を求め、
その傾きを演算部１５に設定することで以後の濃度計測
値が求められる。
【００３７】ここで注目すべきことは、校正のために検
出部１２を取外すという従来の繁雑な作業が無くなり、
サンプリングポート１３からの１回のサンプル採取及び
分析で済む。また、サンプルの分析結果Ｓ0はそのとき
のＭ0と共に他の（Ｎ−１）個の過去のサンプルデータ
と合わせて校正曲線が求められるため、校正によってそ
れまでのゲインが急激に変化することが無く、しかも校
正中に計測が続けられ、計測値が不連続になることは無
くなる。
出部１２を取外すという従来の繁雑な作業が無くなり、
サンプリングポート１３からの１回のサンプル採取及び
分析で済む。また、サンプルの分析結果Ｓ0はそのとき
のＭ0と共に他の（Ｎ−１）個の過去のサンプルデータ
と合わせて校正曲線が求められるため、校正によってそ
れまでのゲインが急激に変化することが無く、しかも校
正中に計測が続けられ、計測値が不連続になることは無
くなる。
【００３８】なお、サンプル採取は汚泥の性状が急変し
たと考えられるときには採取間隔を比較的短い時間で繰
り返すことで性状の急変に対応できる。
たと考えられるときには採取間隔を比較的短い時間で繰
り返すことで性状の急変に対応できる。
【００３９】上述の校正は簡易な校正になり、測定開始
初期あるいは測定条件が大きく変化して簡易校正では対
応できない場合には従来と同様の精密校正を行って所期
の測定精度を維持できる。この精密校正を含めた処理手
順は図３に示すようになる。
初期あるいは測定条件が大きく変化して簡易校正では対
応できない場合には従来と同様の精密校正を行って所期
の測定精度を維持できる。この精密校正を含めた処理手
順は図３に示すようになる。
【００４０】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、汚泥処
理水のサンプルの分析値Ｓ0とそのときの演算値Ｍ0及び
過去の分析値Ｓ1，Ｓ2，…と演算値Ｍ1，Ｍ2，…から選
択したＮ個のデータから校正曲線を求めるようにしたた
め、サンプリングと分析が１回で済むことから校正によ
る計測停止時間及び分析時間が大幅に短縮される。ま
た、校正後の計測値の不連続性が小さくなる。
理水のサンプルの分析値Ｓ0とそのときの演算値Ｍ0及び
過去の分析値Ｓ1，Ｓ2，…と演算値Ｍ1，Ｍ2，…から選
択したＮ個のデータから校正曲線を求めるようにしたた
め、サンプリングと分析が１回で済むことから校正によ
る計測停止時間及び分析時間が大幅に短縮される。ま
た、校正後の計測値の不連続性が小さくなる。
【図１】本発明の一実施例を示す装置構成図。
【図２】実施例の校正手順図。
【図３】実施例の計測・校正手順図。
【図４】汚泥濃度計のブロック図。
【図５】散乱光強度特性図。
【図６】従来の校正手順図。
【図７】校正曲線の特性図。
１２…検出部、１３…サンプリングポート、１４…演算
部、１５演算部、１６…校正部。
部、１５演算部、１６…校正部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 茂雄 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式 会社明電舎内 (56)参考文献 特開 平２−88944（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 15/06 G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01N 33/18
Claims (1)
- 【請求項１】 汚泥処理水に対する光照射とその散乱光
強度から汚泥濃度に対応する演算値Ｍを求め、この演算
値Ｍと汚泥濃度分析値との対応関係になる校正曲線から
汚泥濃度の計測値Ｓを求める汚泥濃度計において、汚泥
処理水のサンプリングによるサンプルの分析によって濃
度分析値Ｓ0を求め、前記サンプリング時の前記演算値
Ｍ0を求め、過去に求めた複数の前記濃度分析値Ｓ1，Ｓ
2，…と演算値Ｍ1，Ｍ2，…のデータから前記濃度分析
値Ｓ0に近い順に設定数Ｎ個の濃度分析値Ｓ1，Ｓ2，…
ＳN及び該各濃度分析値に対応する演算値Ｍ1，Ｍ2，…
ＭNを選択し、選択した濃度分析値と演算値及び前記分
析値Ｓ0と演算値Ｍ0から前記校正曲線を求めることを特
徴とする汚泥濃度計の校正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32848391A JP2944283B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 汚泥濃度計の校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32848391A JP2944283B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 汚泥濃度計の校正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164679A JPH05164679A (ja) | 1993-06-29 |
| JP2944283B2 true JP2944283B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=18210781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32848391A Expired - Fee Related JP2944283B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 汚泥濃度計の校正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944283B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263876A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Miyazaki Prefecture | レーザ回折・散乱式粒度分布測定法における校正方法および液体中の気泡の体積濃度の測定方法 |
| JP5921452B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2016-05-24 | 株式会社東芝 | 拡散推定方法及び拡散推定装置 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP32848391A patent/JP2944283B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05164679A (ja) | 1993-06-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |