JP3442891B2 - 全自動濁度計測装置 - Google Patents

全自動濁度計測装置

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JP3442891B2
JP3442891B2 JP00987895A JP987895A JP3442891B2 JP 3442891 B2 JP3442891 B2 JP 3442891B2 JP 00987895 A JP00987895 A JP 00987895A JP 987895 A JP987895 A JP 987895A JP 3442891 B2 JP3442891 B2 JP 3442891B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は滞水池に流入した濁水の
水質を自動的に計測することができる全自動濁度計測装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】広範囲に降った雨は、乾燥した側溝を流
れ、時に依っては下水等がオ−バフロ−し、ありとあら
ゆるゴミや泥を巻き込みながら合流し、下流にある滞水
池へ集中的に流入する。
【0003】これら大量の土砂、ゴミを含んだ流入水は
規定濁度値以下の場合は、自然放流されるが、濁度が規
定濁度以上の場合においては、所定の処理を施した後に
放流するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来はUV計(紫外線
吸光度計)や水槽内に設置された濁度計へ流入水をポン
プアップして計測していたが、ポンプ及び配管による影
響のため、ポンプアップした流入水と実際の流入水との
間に水質の差があったり、土砂によりポンプが故障した
り等の不具合があり、実用的でなかった。
【0005】また、雨天時の流入水の特徴として、濁質
が非常に多く初期と後期では濁質の質、粒径が異なる。
コンクリ−トジャングル化した都市部では地面への浸透
が無いため、雨の流入速度が非常に早く瞬時に多量の流
入となるため、流入水の流速がかなり早いという特徴が
ある。
【0006】このような条件下での検査装置は、流入水
に対してすばやい対応が求められると共に、短い時間間
隔で連続的にデ−タをとり、水理情報と組み合わせ、計
測されたデ−タを基に、滞水池の運転を有効且つ迅速に
行う必要がある。
【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は滞水池に流入された流入水の水質を滞水
池に流入した流入水から直接且つ自動的に計測するよう
にした全自動濁度計測装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係わる全自動
計測装置は、滞水池に立設されたガイドレ−ルと、この
ガイドレ−ルに摺動自在に取り付けられた支持体と、こ
の支持体に設置された少なくとも濁度を検出する濁度セ
ンサを内蔵したセンサ本体と、このセンサ本体の下方位
置に取り付けられた第1の水位センサと、上記センサ本
体の上方位置に取り付けられた第2の水位センサと、上
記センサ本体からの計測信号を取り込む計測制御部とを
具備し、上記計測制御部は上記第1の水位センサにより
滞水池にそのセンサ位置までの流体の水位が上昇したと
判定した場合には、装置に電源を供給して上記濁度セン
サを洗浄し、上記第2の水位センサにより滞水池にその
センサ位置までの流体の水位が上昇したと判定した場合
には上記濁度センサで検出された濁度信号を取り込む計
測制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0009】請求項2に係わる全自動濁度計測装置は、
センサ本体は回転楕円体形状をしており、その周面の一
部に設けられた流入水取入口からセンサ本体内に流入水
を取り込み、上記流入水取入口と反対側の周面に設けら
れた排出口から排出するように通路が構成されており、
濁度計を構成する光学面近傍には回転型ワイパが取り付
けられていることを特徴とする。請求項3に係わる全自
動濁度計測装置は、請求項2の通路に面して噴射ノズル
が設けられていることを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1において、第1の水位センサにより滞
水池にそのセンサ位置までの流体の水位が上昇したと判
定した場合には、装置に電源を供給して濁度センサを洗
浄し、上記第2の水位センサにより滞水池にそのセンサ
位置までの流体の水位が上昇したと判定した場合には上
記濁度センサで検出された濁度信号を取り込むようにし
ている。
【0011】請求項2において、濁度計を構成する光学
面近傍には回転型ワイパが取り付けるようにしたので、
光学面をきれいに保つことにより濁度センサの精度を維
持することができる。請求項3において、噴射ノズルを
設けることにより通路、出入口のフィルタ及び光学面を
洗浄することができる。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例に係わ
る全自動濁度計測装置について説明する。図1は全自動
濁度計測装置のセンサ本体の正面図、図2は同センサ本
体内に流入水を取り入れる流入水経路面に沿った断面
図、図3は滞水池に設置された全自動濁度計測装置の概
略を示す図、図4は全自動濁度計測装置の制御系統を示
すブロック図、図5は操作/表示部の詳細な構成を示す
平面図、図6は全自動濁度計測装置の濁度計測処理を示
すメインフロ−チャ−ト、図7はメインテナンス処理を
示すフロ−チャ−トである。
【0013】まず、図3を参照して滞水池に設置された
全自動濁度計測装置の概略について説明する。図3にお
いて、11は下水が流入する滞水池である。この滞水池
11には紙面裏側から表側に向かって下水が流入する。
【0014】この滞水池11の一側面には断面がH形状
のガイドレ−ル12が鉛直方向に立設されている。この
ガイドレ−ル12には支持体13が摺動自在に取り付け
られている。この支持体13の一部にはワイヤ14の一
端が固定されており、ワイヤ14の他端はガイドレ−ル
12の先端部に取り付けられた手巻巻揚機15に巻揚可
能なように巻かれている。
【0015】また、支持体13には少なくとも濁度計を
内蔵した回転楕円体形状のセンサ本体16が固定されて
いる。この際、回転楕円体の軸が紙面と直交する方向に
なるうに設置されている。これは、紙面裏面側から流入
する流入水に対してセンサ本体16が受ける抵抗を少な
くするためである。
【0016】上記支持体13には流入水がセンサ本体1
6の下側にきたことを検出するレベル1検出センサ1
7、流入水がセンサ本体16の上側にきたことを検出す
るレベル2検出センサ18、水温を検出する水温測定部
としての水温センサ16bが取り付けられている。
【0017】このセンサ本体16の詳細な構成について
は図1及び図2を参照して後述するが、センサ本体16
の上面にはセンサ本体16や後述する濁度計、レベル1
検出センサ17、レベル2検出センサ18を洗浄するた
めの洗浄水を取り入れるための外管19が取り付けられ
ている。
【0018】この外管19には地上に設置された洗浄タ
ンク20に接続される耐圧ホ−ス21が接続されてい
る。そして、センサ本体16内に設けられた濁度計の検
出信号、レベル1検出センサ17、レベル2検出センサ
18、水温センサ16bの出力信号は信号ケ−ブル22
を介してコントロ−ル室23に設けられた制御部24に
接続される。
【0019】次に、図1及び図2を参照してセンサ本体
16の詳細な構成について説明する。図1及び図2にお
いて、センサ本体16は金属で形成された円筒部材31
の両側には半楕円体状の硬質樹脂より蓋部材32,33
が液密に取り付けられている。
【0020】上記円筒部材31の表面の外管19より略
60度程度離れている周面には断面が長方形状の流入水
取入口34が開けられている。この流入水取入口34に
は図1に示すようにメッシュ状のフィルタ35が取り付
けられており、流入水に混じったゴミが流入水取入口3
4からセンサ本体16内に流入しない様に防止してい
る。
【0021】このゴミ取り部材35の下流側には止水板
35aが周面から直角に取り付けられている。この止水
板35aにより滞水池11に流入した流入水が流入水取
入口34から内部に入り込み易くしている。
【0022】そして、円筒部材31にはワイパ駆動用モ
−タ(図示しない)及び濁度計を構成する発光素子40
aが内蔵されている。また、円筒部材31の一側面31
aからはワイパ駆動用モ−タの回転軸36が突出するよ
うに設けられている。そして、この回転軸36には例え
ば、S字状の回転型ワイパ37が取り付けられている。
このワイパ37の両端の両側面には硬質ゴムからなるワ
イパ−ブレ−ド38が取り付けられている。光学面に付
着した泥を除去し、更にこのワイパ−ブレ−ド38が回
転することにより上記円筒部材31の一側面31aとこ
の一側面31aと対向する上記蓋部材32側に設けられ
た側面32aに付着する泥を払い落とすことができる。
【0023】上記円筒部材31の一側面31aには上記
流入水取入口34から流入する流入水を導く導入路39
及びこの導入路39に連通し上記ワイパ37の回転半径
よりやや大きい円形面40、この円形面40に連通する
排出路41が形成されるように、略幅Wの凸部42、4
3が一側面31aに一体的に設けられている。上記円筒
部材31の上記流入水取入口34と反対側の周面には流
入水を排出する流入水排出口44が開けられている。こ
の流入水排出口44を介して排出路41を介する流入水
が排出される。
【0024】上記凸部42,43の導入路39、円形面
40、排出路41に面する略幅Wの通路42aには、導
入路39、円形面40、排出路41を洗浄するための洗
浄水を噴射するための8つのノズル45が埋設されてお
り、各ノズル45は上記外管19に連通され、洗浄水が
供給される。
【0025】さらに、上記円形面40の一部には濁度計
を構成する発光素子40aから放たれた光が透過される
透光性部材であるガラス46が嵌め込まれている。ま
た、上記蓋部材32の側面32aには上記ガラス46と
対向する位置にガラス(図示しない)が嵌め込まれてお
り、このガラスの内側に上記発光素子40aから放たれ
た光を受光する受光素子40bが配設されている。
【0026】上記発光素子及び上記受光素子により濁度
計が構成されている。そして、発光素子と受光素子との
間に通過する流入水の濁度が大きくなると、受光素子で
受ける光量が低下することにより、濁度を測定するよう
にしている。
【0027】また、外管19の先端部にはシャワ−ヘッ
ド51が取り付けられており、このシャワ−ヘッド41
から洗浄水をセンサ本体16の外側から噴射することに
より、センサ本体16の外部を洗浄できるように構成し
ている。
【0028】さらに、上記外管19のセンサ本体16の
近くにはシャワ−ヘッド52がとりつけられ、シャワ−
ヘッド52からの噴射される洗浄水によりレベル2検出
センサ18の洗浄を行い、センサ18が誤作動すること
を防止している。
【0029】また、53はレベル1検出センサ17の洗
浄を行い、センサ17が誤作動することを防止するため
に設けられたシャワ−ヘッドであり、このシャワ−ヘッ
ド53は前述した外管19からの洗浄水を供給可能なよ
うに外管19に接続されている。
【0030】また、外管19のセンサ本体16の近傍に
は、外管19と直交する二方向に分岐管54が設けられ
ている。上記支持体13の底面には全周にわたって切欠
き61が設けられた4つのロ−ラ62が2個ずつ2列に
取り付けられている。そして、各ロ−ラ62の切欠き6
1をH形状のガイドレ−ル12の鍔部63を両側から挟
むようにガイドレ−ル12に取り付けられている。
【0031】次に、図4を参照して全自動濁度計測装置
の制御系統について説明する。センサ本体16にはワイ
パ駆動モ−タ、レベル1検出センサ17、レベル2検出
センサ18に地上から送られた電力を供給するための電
源部16a,水温を測定する水温測定部16b、流入水
の濁度を測定する濁度測定部16c、洗浄水を噴射する
シャワ−ヘッド等から構成される洗浄部16e、センサ
本体16内への漏水を検出するための漏水検出部16f
が設けられている。
【0032】センサ本体16と地上に設けられた制御部
24とは信号ケ−ブル22を介して接続されており、各
種信号が制御部24に送信されている。また、72は制
御部23に設けられた入出力部である。この入出力部7
2には電源部73が接続されている。この電源部73は
外部端子74を介して供給される電源から必要な電源を
生成し、制御部23自体の電源として供給すると共に、
入出力部72に出力し、センサ本体16の電源として供
給している。
【0033】また、75は本制御部23を統括的に制御
する変換制御部75であり、例えばマイクロプロセッサ
から構成されている。この変換制御部75には図6及び
図7に示す制御を行う制御プログラムが予め記憶されて
いる。
【0034】変換制御部75にはワイパ37を駆動する
ためのワイパ駆動部76、濁度及び水温を計測する濁度
・水温計測部77、濁度及び水温デ−タを印字出力する
ための例えばハイブリッドレコ−ダよりなる記録部78
が接続されている。
【0035】さらに、変換制御部75には濁度及び水
温、計測中フラグを外部に出力するための外部出力端子
79が接続されている。さらに、レベル1検出センサ1
7及びレベル2検出センサ18の検出信号は変換制御部
75に出力される。
【0036】また、変換制御部75にはポンプ80が接
続されている、このポンプ80はタンク20に溜めてら
れている洗浄水をセンサ本体16等を洗浄すめために供
給するためのものである。
【0037】さらに、この変換制御部75には図5を参
照してその詳細な構成を後述する操作/表示部81が接
続されている。この操作/表示部81には、レベル1検
出センサ17によりレベル1が検出された場合に点灯さ
れるレベル1ランプ82、レベル2検出センサ18によ
りレベル2が検出された場合に点灯されるレベル2ラン
プ83、自動計測モ−ドで水温及び濁度を計測している
場合に点灯する計測ランプ84、ポンプ80の異常を検
出するポンプランプ85、洗浄水タンク20の満水を警
報する満水警報ランプ86、本自動濁度計測装置の電源
スイッチ87、センサ本体16内のワイパ37を任意に
作動させるワイパスイッチ88、センサ本体16を洗浄
するときに操作する洗浄スイッチ89、メインテナンス
を行うメインテナンススイッチ90、滞水池11の水温
を表示する水温表示部91、滞水池11の濁度を表示す
る濁度表示部92、各種制御モ−ドを設定するためのモ
−ド設定部93が設けられている。
【0038】次に、上記のように構成された本発明の一
実施例の動作について図6のフロ−チャ−トを参照しな
がら説明する。まず、メインテナンススイッチ90が操
作(オン)されているかを判定する(ステップS1)。
このステップS1の判定で「YES」と判定された場合
には、ステップS2のメインテナンス処理が行われる。
このメインテナンス処理については図7のフロ−チャ−
トを参照して後述する。
【0039】また、このステップS1において「NO」
と判定された場合には、レベル1検出センサ17により
レベル1、つまりセンサ本体16の下側まで流入水が滞
水池11に流入されてきているかが判定される(ステッ
プS3)。
【0040】このステップS3において「YES」と判
定された場合には、全自動濁度計測装置の電源がオンさ
れる(ステップS4)。つまり、電源部73からの電源
が制御部24内の各制御部に供給されると共に、信号ケ
−ブル22を介してセンサ本体16内の各制御部に供給
され、本全自動濁度計測装置がスタンバイモ−ドとな
る。
【0041】次に、検出器を洗浄する処理が行われる。
つまり、耐圧ホ−ス21を介して洗浄水がセンサ本体1
6に供給され、シャワ−ヘッド51、52、53及び分
岐管54の噴射ノズル55及びセンサ本体16内のノズ
ル45から洗浄水が噴射される。さらに、ワイパ37が
駆動され、センサ本体16内の濁度計の光学面が洗浄さ
れ、濁度計が正常に動作するように前処理される。
【0042】このようにして、センサ本体16の外観、
レベル1検出センサ17、レベル2検出センサ18、セ
ンサ本体16内の流入水の通過経路が洗浄される。次
に、レベル2検出センサ18により、レベル2が検出さ
れたかが判定される(ステップS6)。つまり、センサ
本体16が流入水に埋没する位置に設置されているレベ
ル2検出センサ18により、その位置(レベル2)まで
の流入水の上昇が検出されたかが判定される。
【0043】このステップS6において、「NO」と判
定された場合には、レベル2検出センサ18により、レ
ベル2が検出されない状態が10分経過したかが判定さ
れる(ステップS7)。
【0044】このステップS7の判定で「NO」と判定
された場合には、前述したステップS1の処理に戻る。
一方、ステップS7において「YES」と判定された場
合、つまりレベル1が検知されてから10分が経過され
たかが判定された場合には、全自動濁度計測装置の電源
がオフされる(ステップS8)。
【0045】これは、滞水池11に流入水が流入して流
入水の水位が前述したレベル1まで上昇した後に、セン
サ本体16が埋没するまでには至らない状態が10分間
続いた場合には、流入水の水位が上昇しないため、濁度
及び水温を計測する必要がないと判断し、電源をオフす
るようにしている。
【0046】一方、前述したステップS6の判定で「Y
ES」と判定された場合、つまり、滞水池11に流入水
がレベル2まで流入してきたと判定された場合には、ス
テップS9以降の処理に移って、計測処理がなされる。
【0047】滞水池11への流入水がレベル2まで到達
すると、止水板35aでせき止められた流入水の一部は
センサ本体16の流入水取入口34から流入し、濁度計
の間をとおって流入水排出口44から排出される。
【0048】この間に濁度計により流入水の濁度及び水
温測定部16bにより水温が計測される(ステップS
9)。そして、レベル2検出センサ18によりレベル2
が検出されているかが判定される(ステップS10)。
このステップS10において「YES」、つまりセンサ
本体16が流入水中に埋没している間は、濁度及び水温
が計測され続ける。そして、この計測された濁度及び水
温デ−タは信号ケ−ブル22を介して地上の制御部24
に送られ、メモリに記憶されたり、必要に応じて記録部
78のハイブリッドレコ−ダから印字出力される。
【0049】一方、前述したステップS10で「NO」
と判定された場合、つまりセンサ本体16が流入水中に
埋没しなくなったと判定された場合には、計測フラグ及
びレコ−ダ記録がオフされる(ステップS11)。
【0050】さらに、前述したステップS5の処理と同
様に検出器を洗浄する処理が行われる(ステップS1
2)。このようにして、再度流入水がレベル2まで上昇
して、濁度及び水温の計測を再開する場合に備えてい
る。
【0051】ステップS12の後にステップS13の処
理に進んでレベル1検出センサ17によりレベル1が検
出されているかが判定される(ステップS13)。この
ステップS13の判定で「YES」と判定された場合に
は、前述したステップS6の判定処理が行われる。
【0052】一方、ステップS13の判定で「NO」と
判定、つまり流入水のレベルがレベル1を下回るように
なったと判定された場合には、全自動濁度計測装置の電
源がオフされる。
【0053】このようにして、一連の計測処理が終了さ
れる。次に、図7を参照して図6のフロ−チャ−トのス
テップS2で行われるメインテナンス処理について図7
のフロ−チャ−トを参照して詳細に説明する。まず、全
自動濁度計測装置への電源をオンにする(ステップS2
1)。
【0054】そして、操作/表示部81に設けられてい
る洗浄スイッチ89がオンされたかを判定する(ステッ
プS22)。このステップS22の判定で「YES」と
判定された場合には、検出器を洗浄する処理が行われ
る。つまり、耐圧ホ−ス21を介して洗浄水がセンサ本
体16に供給され、シャワ−ヘッド51、52、53及
び分岐管54の噴射ノズル55及びセンサ本体16内の
ノズル45から洗浄水が噴射される。
【0055】一方、ステップS22で「NO」と判定さ
れた場合には、その検出器の洗浄がオフされる。次に、
ワイパスイッチ88がオンかが判定される(ステップS
25)。このステップS25の判定で「YES」と判定
された場合には、検出器の洗浄がオン、つまりワイパ3
7が作動される(ステップS26)。
【0056】一方、ステップS25の判定で「NO」と
判定された場合には、その検出器の洗浄がオフされる
(ステップS27)。次に、計測フラグをオフし、レコ
−ダ記録をオンする(ステップS28)。
【0057】そして、メインテナンススイッチ90がオ
ンかを判定する(ステップS29)。そして、このステ
ップS29においてメインテナンススイッチ90がオン
していると判定された場合には、ステップS22以降の
処理が繰り返し行われる。
【0058】また、ステップS29において「NO」と
判定された場合には、レコ−ダ記録がオフされる(ステ
ップS30)。その後、全自動濁度測定装置の電源がオ
フされる。
【0059】このように、予めセンサ本体16を滞水池
11の所定の深さに設定しておけば、濁度及び水温の計
測を全自動で行うことができるので、省力化を計ること
ができる。
【0060】なお、上記実施例ではセンサ本体内に濁度
計を入れるようにしたが、他の水質センサを入れるよう
にしても良い。さらに、上記実施例では手巻巻揚機15
によりセンサ本体16を上下降させてセンサ本体16を
所定の水深に設定するようにしたが、手動巻揚機15の
代わりに電動ウインチを使用して制御部24からの制御
信号により電動ウインチの回転を制御してセンサ本体1
6の水深を自動制御できるようにして、滞水池11の鉛
直方向の濁度分布を自動的に計測するようにしても良
い。
【0061】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、滞
水池に予めセンサ本体を所定の深さに設定しておき、水
位センサで電源のオン,オフ及び計測制御を行うように
したので、滞水池に流入された流入水の水質を滞水池に
流入した流入水から直接且つ自動的に計測することがで
きる全自動濁度計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】全自動濁度計測装置のセンサ本体の正面図。
【図2】同センサ本体内に流入水を取り入れる流入水経
路面に沿った断面図。
【図3】滞水池に設置された全自動濁度計測装置の概略
を示す図。
【図4】全自動濁度計測装置の制御系統を示すブロック
図。
【図5】操作/表示部の詳細な構成を示す平面図。
【図6】全自動濁度計測装置の濁度計測処理を示すメイ
ンフロ−チャ−ト。
【図7】メインテナンス処理を示すフロ−チャ−ト。
【符号の説明】
11…滞水池、12…ガイドレ−ル、16…センサ本
体、17…レベル1検出センサ、18…レベル2検出セ
ンサ、24…制御部、34…流入水取入口、44…流入
水排出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武 亨 東京都田無市芝久保町1−20−9 (72)発明者 山崎 久勝 滋賀県大津市櫻野町1−8−18 (72)発明者 遠藤 和彦 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央2−2− 20 株式会社鶴見精機内 (72)発明者 鈴木 博親 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央2−2− 20 株式会社鶴見精機内 (56)参考文献 特開 平7−243964(JP,A) 実開 昭62−96556(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 滞水池に立設されたガイドレ−ルと、 このガイドレ−ルに摺動自在に取り付けられた支持体
    と、 この支持体に設置された少なくとも濁度を検出する濁度
    センサを内蔵したセンサ本体と、 このセンサ本体の下方位置に取り付けられた第1の水位
    センサと、 上記センサ本体の上方位置に取り付けられた第2の水位
    センサと、 上記センサ本体からの計測信号を取り込む計測制御部と
    を具備し、 上記計測制御部は上記第1の水位センサにより滞水池に
    そのセンサ位置までの流体の水位が上昇したと判定した
    場合には、装置に電源を供給して上記濁度センサを洗浄
    し、上記第2の水位センサにより滞水池にそのセンサ位
    置までの流体の水位が上昇したと判定した場合には上記
    濁度センサで検出された濁度信号を取り込む計測制御手
    段とを備えていることを特徴とする全自動濁度計測装
    置。
  2. 【請求項2】 上記センサ本体は回転楕円体形状をして
    おり、その周面の一部に設けられた流入水取入口からセ
    ンサ本体内に流入水を取り込み、上記流入水取入口と反
    対側の周面に設けられた排出口から排出するように通路
    が構成されており、濁度計を構成する光学面近傍には回
    転型ワイパが取り付けられていることを特徴とする請求
    項1記載の全自動濁度計測装置。
  3. 【請求項3】 上記通路に面して噴射ノズルが設けられ
    ていることを特徴とする請求項2記載の全自動濁度計測
    装置。
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