JP3954031B2 - 水質センサを浄化するためのワイパ／ブラシ装置 - Google Patents

Description

本発明は、水質を測定するために用いられているセンサ装置やゾンデに関する。

ゾンデは幾つかの異なる水質プローブ、あるいは濁度、ｐＨ、溶存酸素、導電率、温度、塩度、および他の可能な水質測定のためのセンサを含むセンサを備えることができる。これら測定は、一般的に光学的および／または電気的手段を利用することでなされている。光路あるいは電気的接触がゴミあるいは菌類や藻の成長物で汚染された場合、正確な測定値が得られない虞がある。

これらゾンデが、光学窓を含むセンサを備え、その光学窓を通じて測定値が反射、蛍光、あるいは他の光反応や感光反応の関数として得られることは、当業者には知られている。しかしながら、長期間の配置を伴う測定では、植物と動物による広範囲の汚損がセンサに蓄積するため、センサの正確な測定が阻害される。このため、汚損は、現状のセンサの使用を、メンテナンスや手での清掃が必要となるわずか前の短期間に限定している。さらに、浸食性の汚損環境では、センサ上へのゴミあるいは菌類や藻の成長物の堆積のために、使用の短期化の虞がある。現状のセンサは、ひどい汚損環境において長期間にわたって正確な測定値が得られるように適当に装備されていない。

したがって、効果的に使用することができるとともに、長期間の配置下および浸食性汚損環境下で正確な測定値を得ることができるセンサ装置を提供することが望まれている。

この発明は、長期間の配置下および浸食性汚損環境下で水質に関する多数のパラメータを計測するための正確な測定値を得ることに有用なセンサ用浄化装置に向けられている。

センサ用浄化装置は、センサとワイパ素子とブラシとを有するゾンデを備え、ブラシがワイパ素子から延在している。ブラシは、ゾンデ内の他のセンサを掃き掃除するために使用されるとともに、これにより、正確な測定を阻害するゴミおよび成長物の堆積を防止する。一般的に、ゾンデは、効果的な測定値を得るのに十分な清潔状態にセンサを保持するために充分な周波数でブラシ／ワイパのアームを回転するようにプログラムされている。

一実施形態では、ワイパ素子とブラシは、共通の軸を中心に回転する。本発明のより特別な実施形態によれば、ワイパ素子およびブラシは共通のアーム上で運ばれ、このアームは、モータ駆動シャフトを中心に回転するとともに、このモータ駆動シャフトから放射状に延在している。本発明のさらに好適な開示では、ワイパ素子上のワイパ媒体は、海綿状ゴム製パッドから形成され、ブラシは、模造リス毛である。

本発明の他の開示は、濁度センサとｐＨセンサとを含むゾンデであり、濁度センサは、ワイパ素子とブラシとを運ぶ回転可能シャフトを含んでいる。ブラシは、濁度センサの外径を超えて延在し、ｐＨセンサからゴミと成長物をふき取り除去するようにして回転する。本発明の他の開示では、ゾンデは、上記と同じように構成された濁度センサと酸素センサとを含んでいる。

本発明の自己ふき取り態様により、長期間の配置での使用は理想的である。加えて、実質的にメンテナンスフリーとなる。前記ふき取られるセンサは、現場巡視の増大あるいはメンテナンスコストなしに、配置時間を劇的に増加させる。その結果、水質テストの実行において、長時間の配置下とひどい汚損環境下で、本発明の使用を通じて時間およびお金を節約することができる。

図１は、本発明に係るゾンデの一例である。このゾンデは、現在、ＹＳＩモデル６６００ＥＤＳゾンデとしてワイエスアイインコーポレッドから市販されている。このゾンデ８は、後方散乱の関数として濁度を測定する濁度センサ１０と、ポーラログラフ電流の関数として溶存酸素を測定する溶存酸素センサ１２と、参照電極の電位との相対的な電気ポテンシャル（電圧）の関数としてｐＨを測定するｐＨ／ＯＲＰ（ＯＲＰ：酸化還元電位）センサ１４と、温度／導電率センサ１６と、クロロフィルあるいはロマディン（rhomadine）センサであるセンサ１８とを含んでいる。図２に示すような本発明によれば、ワイパ素子２０は、海綿状ゴム製ワイパパッドのようなワイパ媒体２６に周囲が巻かれた中央アーム２２を含んでいる。濁度センサ１０の直径より大きく延在するアーム２２の部分は、ブラシ２４を保持している。このブラシは２４、ゾンデ内の他のセンサを掃き掃除するとともにゴミと成長物の堆積を防止するのに充分な長さの毛を含んでいる。

本発明のより好ましい形態によれば、ブラシ毛は、含水と乾燥の処理後に柔軟性が保持されている微細材料から形成されている。特に好ましい材料は、フェルトンブラシ社（所在地：ニューハンプシャー，ロンドンデリー）から市販されている模造リス毛である。しかしながら、当業者は、ヤギの毛のような他の毛もまた有用であると認識している。

広範囲の汚損の結果は、長期間の配置下および／または浸食性汚損環境下において、拭かれないセンサに蓄積するかもしれない。長期間の配置は、本発明を使用して行われ、センサ用浄化装置は８０日間配置されて使用された。センサ用浄化装置の結果として、矛盾しない測定値を８０日間通して得ることができた。

本発明の一実施形態に係るセンサ用浄化装置の図である。 本発明の一実施形態に係るセンサ用浄化装置のワイパ素子／ブラシの組立体の図である。

Claims (18)

1. 第１センサと、この第１センサに隣接している第２センサと、ブラシとを備え、
   前記第１センサは、光学窓とワイパ素子とを含み、
   前記ワイパ素子は、前記第１センサから延在しているシャフトを中心に回転することにより前記窓からゴミを取り除き、
   前記ブラシは、隣接している前記第２センサに接触するとともに前記第２センサに堆積しているゴミを取り除くように、前記第１センサの周囲を超えて前記ワイパ素子から延在していることを特徴とするゾンデ。
2. 前記第１センサは濁度センサであり、前記第２センサは、ｐＨセンサ、酸素センサ、酸化還元電位センサ、クロロフィルセンサ、ロマディンセンサ、および温度／導電率センサから選択されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第１センサは、前記ワイパ素子と前記ブラシを運ぶ回転可能なシャフトを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記ブラシは、ブラシ毛を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記ブラシは、模造リス毛から形成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ワイパ素子は、ワイパ媒体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記ワイパ媒体は、海綿状ゴム製パッドから形成されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記ワイパ素子および前記ブラシは、共通の軸を中心に回転することを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記ワイパ素子および前記ブラシは、共通のアーム上で運ばれ、前記アームは、シャフトを中心に回転するとともに、前記シャフトから放射状に延在していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 第１センサと、この第１センサに隣接している多数のセンサと、ブラシとを備え、
    前記第１センサは、光学窓とワイパ素子とを含み、
    前記ワイパ素子は、前記第１センサから延在しているシャフトを中心に回転することにより前記窓からゴミを取り除き、
    前記ブラシは、前記隣接している多数のセンサに接触するとともに前記多数のセンサに堆積しているゴミを取り除くように、前記第１センサの周囲を超えて前記ワイパ素子から延在していることを特徴とするゾンデ。
11. 前記第１センサは濁度センサであり、前記多数のセンサは、ｐＨセンサ、酸素センサ、酸化還元電位センサ、クロロフィルセンサ、ロマディンセンサ、および温度／導電率センサから選択されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記第１センサは、前記ワイパ素子と前記ブラシを運ぶ回転可能なシャフトを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. 前記ブラシは、ブラシ毛を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
14. 前記ブラシは、模造リス毛から形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記ワイパ素子は、ワイパ媒体を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
16. 前記ワイパ媒体は、海綿状ゴム製パッドから形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記ワイパ素子および前記ブラシは、共通の軸を中心に回転することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
18. 前記ワイパ素子および前記ブラシは、共通のアーム上で運ばれ、前記アームは、シャフトを中心に回転するとともに、前記シャフトから放射状に延在していることを特徴とする請求項１０に記載の装置。

Images