JP4186849B2 - Dissolved gas concentration measuring device - Google Patents

Dissolved gas concentration measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP4186849B2
JP4186849B2 JP2004077455A JP2004077455A JP4186849B2 JP 4186849 B2 JP4186849 B2 JP 4186849B2 JP 2004077455 A JP2004077455 A JP 2004077455A JP 2004077455 A JP2004077455 A JP 2004077455A JP 4186849 B2 JP4186849 B2 JP 4186849B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
sample water
signal
decompression
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004077455A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005265568A (en
Inventor
収 田中
誠一 金沢
高志 西村
慎二 藤井
雅夫 蔵野
大輔 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miura Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miura Co Ltd filed Critical Miura Co Ltd
Priority to JP2004077455A priority Critical patent/JP4186849B2/en
Publication of JP2005265568A publication Critical patent/JP2005265568A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4186849B2 publication Critical patent/JP4186849B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

この発明は、脱酸素装置の処理水などの溶存気体濃度,とくに溶存酸素濃度を測定するための溶存気体濃度測定装置に関するものである。   The present invention relates to a dissolved gas concentration measuring device for measuring the concentration of dissolved gas such as treated water in a deoxygenation device, particularly the dissolved oxygen concentration.

近年、工場の熱源に使用されるボイラ設備や電子部品製造における純水による洗浄設備において、あるいはビル,マンションなどの住宅施設において、水中の溶存酸素を除去する脱酸素装置が普及している。この脱酸素装置は、たとえばボイラ設備ではボイラ水管や復水配管が腐食して破損することを防止するために使用され、薬品による脱酸素に代わる安全な水処理技術である。また、純水による洗浄設備では、電子部品が洗浄時に酸化されて品質が低下することなどを防止するために使用されている。   In recent years, deoxygenation devices that remove dissolved oxygen in water have become widespread in boiler facilities used as heat sources in factories, cleaning facilities using pure water in the manufacture of electronic components, or in residential facilities such as buildings and condominiums. This deoxygenation device is used to prevent, for example, boiler water pipes and condensate pipes from being corroded and damaged in boiler facilities, and is a safe water treatment technique that replaces deoxygenation by chemicals. Moreover, in the cleaning equipment using pure water, it is used to prevent the electronic parts from being oxidized during the cleaning and degrading the quality.

ところで、脱酸素装置の性能が正常に発揮され、十分に溶存酸素が除去された処理水が得られていることを確認するためには、処理水の溶存酸素濃度を定期的に測定することが不可欠である。とくに、ボイラ設備や純水による洗浄設備においては、高レベルの水質管理が要求されるため、自動的,かつ連続的な溶存酸素濃度の測定が望まれている。   By the way, in order to confirm that the performance of the deoxygenation apparatus is exhibited normally and treated water from which dissolved oxygen is sufficiently removed is obtained, the dissolved oxygen concentration of the treated water can be measured periodically. It is essential. In particular, in boiler facilities and cleaning facilities using pure water, a high level of water quality control is required, so automatic and continuous measurement of dissolved oxygen concentration is desired.

溶存酸素濃度の測定は、一般的に、非特許文献1に記載されている化学的方法または電気化学的方法によって行われる。このうち、化学的方法は、試料水への空気の溶け込みや試薬の酸化劣化を防止する必要があるなど、操作が緻密で煩雑なため、測定の自動化に向いていない。一方、隔膜型の溶存酸素濃度計に代表される電気化学的方法は、隔膜や内部液の交換など、精度を維持するための定期メンテナンスが必要であるため、連続的な測定が困難である。   The measurement of the dissolved oxygen concentration is generally performed by a chemical method or an electrochemical method described in Non-Patent Document 1. Among these, the chemical method is not suitable for automation of measurement because the operation is precise and complicated, for example, it is necessary to prevent the dissolution of air into the sample water and the oxidative deterioration of the reagent. On the other hand, electrochemical methods typified by a diaphragm type dissolved oxygen concentration meter require periodic maintenance for maintaining accuracy, such as replacement of a diaphragm and an internal solution, and therefore, continuous measurement is difficult.

また、特許文献1には、従来の溶存酸素濃度計に比べて安価な構成とし、脱酸素装置への装備を容易にした溶存気体濃度測定装置が記載されている。この測定装置は、試料水を抽出手段で容器内へ抽出し、容器内の試料水を減圧手段で減圧して溶存気体の溶解度を低下させ、生成した気体を電極で検出することにより、気体の生成量の違いを判定して溶存気体濃度を求めるものである。このような装置では、測定操作および構成が簡単であるため、自動的,かつ連続的な溶存酸素濃度の測定を行うことができる。しかしながら、特許文献1に記載の構成では、つぎの理由により測定結果に十分な信頼性が得られない課題があった。   Further, Patent Document 1 describes a dissolved gas concentration measurement device that has a low-cost configuration as compared with a conventional dissolved oxygen concentration meter and that is easily equipped with a deoxygenation device. This measuring apparatus extracts sample water into a container by an extraction means, depressurizes the sample water in the container with a decompression means to reduce the solubility of dissolved gas, and detects the generated gas with an electrode, thereby The dissolved gas concentration is determined by determining the difference in the amount of production. In such an apparatus, since the measurement operation and configuration are simple, it is possible to automatically and continuously measure the dissolved oxygen concentration. However, the configuration described in Patent Document 1 has a problem that sufficient reliability cannot be obtained in the measurement result for the following reason.

第一に、試料水がより純水に近い場合、試料水と気体の電気抵抗の差が小さくなるため、電極を用いる検出方法では気体の生成量の違いを判定するのが困難である。とくに、電子部品製造における純水による洗浄設備で使用される洗浄用純水は、高純度化する傾向にあり、このような水の溶存酸素濃度測定にも対応する必要がある。第二に、減圧手段の能力が変動する要因がある場合には、試料水に対する減圧の度合いが変わり、気体の生成量に影響を与える。たとえば、減圧手段に水封式真空ポンプを用いた場合には、封水の温度で到達真空度が変化するため、このような状態が起こり得る。第三に、試料水の温度が変化する場合、試料水の飽和蒸気圧も変わり、水の蒸気が気体の生成量に影響を与える。たとえば、試料水の飽和蒸気圧と減圧手段の真空度が近いと、より多くの水の蒸気が気体に含まれることになるため、蒸気の含有量を考慮しないと正確な溶存気体濃度を求めることができない。   First, when the sample water is closer to pure water, the difference in electrical resistance between the sample water and the gas is small, so that it is difficult to determine the difference in the amount of gas generated by the detection method using electrodes. In particular, pure water for cleaning used in cleaning equipment using pure water in the production of electronic components tends to be highly purified, and it is necessary to cope with such dissolved oxygen concentration measurement. Second, when there is a factor that changes the capacity of the decompression means, the degree of decompression of the sample water changes, which affects the amount of gas generated. For example, when a water-sealed vacuum pump is used as the decompression means, the ultimate vacuum changes depending on the temperature of the sealed water, so this state can occur. Third, when the temperature of the sample water changes, the saturated vapor pressure of the sample water also changes, and the water vapor affects the amount of gas generated. For example, if the saturated vapor pressure of the sample water is close to the vacuum level of the decompression means, more water vapor will be contained in the gas, so the exact dissolved gas concentration must be determined without considering the vapor content. I can't.

社団法人日本水道協会発行「上水試験法(2001年版)」137頁〜148頁Japan Water Works Association “Water Supply Test (2001)” pages 137-148 特開平7−49295号公報JP 7-49295 A

この発明が解決しようとする課題は、溶存気体濃度の自動的,かつ連続的な測定を実現することである。また、溶存気体濃度の測定結果の信頼性を確保することである。   The problem to be solved by the present invention is to realize automatic and continuous measurement of dissolved gas concentration. Moreover, it is to ensure the reliability of the measurement result of the dissolved gas concentration.

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、試料水を採取する容器と、この容器内の試料水を減圧する減圧手段と、この減圧手段の減圧により生成した気体とそれ以外の液相とを光の変化として検出し、所定の計測時間内の検出状態を信号として出力する光電センサと、試料水の温度を検出する検出手段とからなり、前記光電センサおよび前記検出手段とをそれぞれ信号線を介して判定手段と接続し、この判定手段が、前記検出手段の試料水の温度検出値に基づいて、前記減圧手段の到達圧力を求めるとともに、前記光電センサからの信号に基づいて、気体生成率を求め、さらに前記判定手段が、前記気体生成率と、試料水の前記温度検出値と、前記到達圧力とに基づいて、試料水の溶存気体濃度を判定することを特徴としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 is directed to a container for collecting sample water, a decompression means for decompressing the sample water in the container, and the decompression means. It consists of a photoelectric sensor that detects the gas generated by decompression and the other liquid phase as a change in light, outputs a detection state within a predetermined measurement time as a signal, and a detection means that detects the temperature of the sample water, The photoelectric sensor and the detection means are each connected to a determination means via a signal line, and the determination means obtains the ultimate pressure of the decompression means based on the temperature detection value of the sample water of the detection means, Based on the signal from the photoelectric sensor, a gas generation rate is obtained, and the determination means further dissolves the sample water based on the gas generation rate, the temperature detection value of the sample water, and the ultimate pressure. Determine the concentration It is characterized in that.

また、請求項2に記載の発明は、試料水を採取する容器と、この容器内の試料水を減圧する減圧手段と、この減圧手段の減圧により生成した気体とそれ以外の液相とを光の変化として検出し、所定の計測時間内の検出状態を信号として出力する光電センサと、前記減圧手段の到達圧力を検出する第一検出手段と、試料水の温度を検出する第二検出手段とからなり、前記光電センサ,前記第一検出手段および前記第二検出手段とをそれぞれ信号線を介して判定手段と接続し、この判定手段が、前記光電センサからの信号に基づいて、気体生成率を求め、さらに前記判定手段が、前記光電センサからの信号に基づいて求められた気体生成率と、前記第一検出手段からの信号に基づく前記減圧手段の到達圧力と、前記第二検出手段からの信号に基づく試料水の温度検出値とに基づいて試料水の溶存気体濃度を判定することを特徴としている。 Further, the invention according to claim 2 is a method for optically analyzing a container for collecting sample water, a decompression means for decompressing the sample water in the container, a gas generated by the decompression of the decompression means, and the other liquid phase. A photoelectric sensor that detects a change in the detection time and outputs a detection state within a predetermined measurement time as a signal, a first detection means that detects an ultimate pressure of the decompression means, and a second detection means that detects the temperature of the sample water The photoelectric sensor, the first detection unit, and the second detection unit are connected to a determination unit via signal lines, respectively, and the determination unit determines a gas generation rate based on a signal from the photoelectric sensor. And the determination means further includes a gas generation rate determined based on a signal from the photoelectric sensor, an ultimate pressure of the decompression means based on a signal from the first detection means, and a second detection means. Based on the signal of It is characterized by determining the dissolved gas concentration of the sample water based on the temperature detection value of the sample water.

さらに、請求項3に記載の発明は、試料水を採取する容器と、この容器内の試料水を減圧する減圧手段と、この減圧手段の減圧により生成した気体とそれ以外の液相とを光の変化として検出し、所定の計測時間内の検出状態を信号として出力する光電センサと、前記減圧手段の到達圧力を検出する第一検出手段と、試料水の温度を検出する第二検出手段と、試料水の前記容器内への時間当たりの流入量を検出する流量検出手段とからなり、前記光電センサ,前記第一検出手段,前記第二検出手段および前記流量検出手段をそれぞれ信号線を介して判定手段と接続し、この判定手段が、前記光電センサからの信号および前記流量検出手段からの信号に基づいて、気体生成率を求め、さらに前記判定手段が、前記光電センサからの信号および前記流量検出手段からの信号に基づいて求められた気体生成率と、前記第一検出手段からの信号に基づく前記減圧手段の到達圧力と、前記第二検出手段からの信号に基づく試料水の温度検出値とに基づいて試料水の溶存気体濃度を判定する
ことを特徴としている。
Furthermore, the invention described in claim 3 is a container for collecting sample water, depressurizing means for depressurizing the sample water in the container, gas generated by depressurization of the depressurizing means, and other liquid phases. A photoelectric sensor that detects a change in the detection time and outputs a detection state within a predetermined measurement time as a signal, a first detection means that detects an ultimate pressure of the decompression means, and a second detection means that detects the temperature of the sample water A flow rate detection means for detecting the amount of sample water flowing into the container per time, and the photoelectric sensor, the first detection means, the second detection means, and the flow rate detection means are respectively connected via signal lines. The determination means obtains a gas generation rate based on the signal from the photoelectric sensor and the signal from the flow rate detection means, and the determination means further determines the signal from the photoelectric sensor and the Detecting the temperature of the sample water based on the gas generation rate obtained based on the signal from the quantity detection means, the ultimate pressure of the decompression means based on the signal from the first detection means, and the signal from the second detection means The dissolved gas concentration of the sample water is determined based on the value .

この発明によれば、容器内へ採取された試料水を減圧手段により減圧し、生成した気体を光電センサで検出するようにしているため、自動的,かつ連続的な測定を実現することができる。とくに、気体の検出に光電センサを使用しているため、試料水がより純水に近い場合でも、生成した気体とそれ以外の液相とを的確に識別することができる。また、溶存気体濃度は、光電センサからの信号,減圧手段の到達圧力および試料水の温度に基づいて判定されているため、測定結果の信頼性を確保することができる。   According to the present invention, the sample water collected in the container is decompressed by the decompression means, and the generated gas is detected by the photoelectric sensor, so that automatic and continuous measurement can be realized. . In particular, since the photoelectric sensor is used for detecting the gas, even when the sample water is closer to pure water, the generated gas and the other liquid phase can be accurately distinguished. Moreover, since the dissolved gas concentration is determined based on the signal from the photoelectric sensor, the ultimate pressure of the decompression means, and the temperature of the sample water, the reliability of the measurement result can be ensured.

つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、脱酸素装置を備えた水処理設備における原水や処理水の溶存酸素濃度測定などに適用される。   Next, an embodiment of the present invention will be described. The present invention is applied to measurement of the dissolved oxygen concentration of raw water and treated water in a water treatment facility equipped with a deoxygenation device.

この発明の溶存気体濃度測定装置は、測定対象となる原水や処理水から容器内へ採取された試料水を減圧するための減圧手段と、減圧により試料水から生成する気体を検出するための光電センサとを備えている。   The dissolved gas concentration measuring device of the present invention includes a depressurizing means for depressurizing sample water collected from raw water or treated water to be measured into a container, and a photoelectric detector for detecting gas generated from the sample water by depressurization. And a sensor.

前記容器は、試料水の流入口と流出口とが設けられており、この発明においては、パイプやチューブなどの筒状の形状も含まれる。前記流入口には、オリフィスが接続され、あるいは一体的に設けられている。このオリフィスは、前記容器内への試料水の流入量を制限することで、試料水の減圧度合いを前記減圧手段の到達圧力と同じか、もしくは同程度にまで高めるためのものである。   The container is provided with an inlet and an outlet for sample water, and in the present invention, a cylindrical shape such as a pipe or a tube is also included. An orifice is connected to the inlet or is provided integrally therewith. This orifice is for limiting the amount of sample water flowing into the container to increase the degree of pressure reduction of the sample water to the same level as or the same as the ultimate pressure of the pressure reducing means.

前記流出口は、前記減圧手段と減圧ラインで接続されている。この減圧ラインは、減圧作動時に試料水で満たされる状態になると、到達圧力が低下するおそれがあるため、降水管やトラップなどのバッファ部を設けておくと到達圧力が安定する。   The outlet is connected to the decompression means by a decompression line. When this decompression line is filled with sample water during decompression operation, the ultimate pressure may decrease. Therefore, if a buffer unit such as a downcomer or a trap is provided, the ultimate pressure is stabilized.

前記減圧手段には、たとえば水封式真空ポンプ,容積型真空ポンプ,エジェクタなどが使用できる。とくに、この減圧手段の吸気側へ試料水が流入するため、水封式真空ポンプを使用するのが好適である。また、前記減圧手段を脱酸素装置に装備されている減圧手段,たとえば水封式真空ポンプと共用することもできる。   As the pressure reducing means, for example, a water ring vacuum pump, a positive displacement vacuum pump, an ejector or the like can be used. In particular, since the sample water flows into the suction side of the decompression means, it is preferable to use a water ring vacuum pump. Further, the decompression means can be shared with decompression means provided in the deoxygenation device, for example, a water-sealed vacuum pump.

前記構成において、試料水の採取は、前記オリフィスを原水や処理水が流れる配管と採取ラインで接続するか、もしくはタンクなどに貯留された原水中や処理水中に直接浸漬して行うことができる。   In the above-described configuration, the sample water can be collected by connecting the orifice with a pipe through which raw water or treated water flows, or by directly immersing in raw water or treated water stored in a tank or the like.

前記光電センサは、発光ダイオードなどの投光体およびフォトダイオード,フォトトランジスタなどの受光体を有し、この受光体への入射光の変化に対応してオン信号やオフ信号などの電気信号を出力可能なものである。また、前記光電センサには、検出位置への投受光を光ファイバを介して伝達する方式の光ファイバセンサを使用すると、気体の検出位置を前記容器に対して種々設定できるため好適である。   The photoelectric sensor has a light projecting body such as a light emitting diode and a light receiving body such as a photodiode and a phototransistor, and outputs an electrical signal such as an ON signal or an OFF signal in response to a change in incident light to the light receiving body It is possible. In addition, it is preferable to use an optical fiber sensor that transmits and receives light to and from a detection position via an optical fiber because the gas detection position can be variously set with respect to the container.

ところで、前記光ファイバセンサは、ガラス製や樹脂製などの透明パイプの外側に、投受光用の光ファイバが接続された検出器を固定する方式のものが知られている。この方式は、水がない場合、発射光は透明パイプの内周面で反射して受光体へ戻るが、水がある場合、発射光の大半が水中へ拡散して受光体へ戻らないという屈折率の差を利用して気体と水とを識別するものである。   By the way, the said optical fiber sensor of the system which fixes the detector with which the optical fiber for light projection / reception was connected to the outer side of transparent pipes, such as glass and resin, is known. In this method, when there is no water, the emitted light is reflected by the inner surface of the transparent pipe and returns to the photoreceptor, but when water is present, most of the emitted light diffuses into the water and does not return to the photoreceptor. The difference in rate is used to distinguish between gas and water.

この種のセンサを用いる場合、まず前記容器を円筒状に形成するとともに、この容器の全部,あるいは前記検出器が固定される部分を透明または半透明の材質で形成しておく。ついで、減圧により生成された気体が前記容器内を流れる試料水に随伴して順次排出されるように、前記流出口を前記流入口よりも上方へ位置させて設ける。そして、この容器の外側に前記検出器を固定する。すなわち、前記検出器の位置を通過する気体を検出するように構成する。   When this type of sensor is used, the container is first formed in a cylindrical shape, and the entire container or a portion to which the detector is fixed is formed of a transparent or translucent material. Next, the outflow port is provided above the inflow port so that the gas generated by the decompression is sequentially discharged along with the sample water flowing in the container. And the said detector is fixed to the outer side of this container. That is, the gas passing through the position of the detector is detected.

また、前記光ファイバセンサは、投受光用の光ファイバをフッ素樹脂などの透明または半透明の材質で被覆した検出棒を液体の貯留タンク内に配置する方式のものが知られている。この方式は、水がない場合、発射光は前記検出棒の先端内部で反射して受光体へ戻るが、水がある場合、発射光の大半が水中へ拡散して受光体へ戻らないという屈折率の差を利用して気体と水とを識別するものである。   As the optical fiber sensor, there is known a system in which a detection rod in which a light projecting / receiving optical fiber is covered with a transparent or translucent material such as a fluororesin is disposed in a liquid storage tank. In this method, when there is no water, the emitted light is reflected inside the tip of the detection rod and returns to the photoreceptor, but when there is water, most of the emitted light diffuses into the water and does not return to the photoreceptor. The difference in rate is used to distinguish between gas and water.

この種のセンサを用いる場合、前記容器内の所定容積を確保する位置に前記検出棒の先端を固定する。そして、減圧により生成された気体が前記容器内の上部に貯留されるとともに、試料水の液相が排出されるように、前記流入口と前記流出口とを前記容器の下方へ位置させて設ける。すなわち、前記検出棒の先端位置で規定された所定容積の気体を検出するように構成する。   When this type of sensor is used, the tip of the detection rod is fixed at a position that secures a predetermined volume in the container. The inflow port and the outflow port are positioned below the container so that the gas generated by decompression is stored in the upper part of the container and the liquid phase of the sample water is discharged. . That is, a predetermined volume of gas defined at the tip position of the detection rod is detected.

この発明の溶存気体濃度測定装置は、前記減圧手段の到達圧力および試料水の温度を検出するための検出手段とをさらに備えている。   The dissolved gas concentration measuring apparatus according to the present invention further includes a detecting means for detecting the ultimate pressure of the pressure reducing means and the temperature of the sample water.

前記検出手段としては、たとえば温度センサが適用可能である。前記減圧手段に水封式真空ポンプを用いる場合、到達圧力は封水の温度と相関があるため、封水の温度変化を温度センサで検出すると、到達圧力の変化が求められる。また、同時に試料水を封水と熱交換させる構成とした場合、封水の温度変化を温度センサで検出すると、試料水の温度変化が求められる。すなわち、前記減圧手段の到達圧力および試料水の温度を一つの検出手段で検出することができる。   As the detection means, for example, a temperature sensor is applicable. When a water-sealed vacuum pump is used as the pressure reducing means, the ultimate pressure has a correlation with the temperature of the sealed water. Therefore, when the temperature change of the sealed water is detected by a temperature sensor, a change in the ultimate pressure is required. Moreover, when it is set as the structure which heat-exchanges sample water with sealing water simultaneously, if the temperature change of sealing water is detected with a temperature sensor, the temperature change of sample water will be calculated | required. That is, the ultimate pressure of the decompression means and the temperature of the sample water can be detected by one detection means.

さらに、前記検出手段は、前記減圧手段の到達圧力を検出する第一検出手段と、試料水の温度を検出する第二検出手段とを含む構成も可能である。   Further, the detection means may include a first detection means for detecting the ultimate pressure of the decompression means and a second detection means for detecting the temperature of the sample water.

前記第一検出手段には、種々の負圧用圧力センサ,真空センサを使用することができる。これらのセンサを前記減圧ラインまたはこの減圧ラインに設けられた前記バッファ部に取り付けておくと、到達圧力の変化を検出できる。また、前記減圧手段に水封式真空ポンプを用いる場合、前記第一検出手段に温度センサを使用し、封水の温度を検出して到達圧力の変化を求めることもできる。   Various negative pressure sensors and vacuum sensors can be used for the first detection means. If these sensors are attached to the decompression line or the buffer unit provided in the decompression line, a change in ultimate pressure can be detected. Further, when a water ring vacuum pump is used for the pressure reducing means, a temperature sensor can be used for the first detecting means to detect the temperature of the sealed water and obtain a change in the ultimate pressure.

前記第二検出手段には、熱電対や測温抵抗体などを利用した種々の温度センサを使用することができる。この第二検出手段は、試料水の温度を検出するため、たとえば前記容器などに取り付けられる。   Various temperature sensors using a thermocouple, a resistance temperature detector, or the like can be used for the second detection means. This second detection means is attached to the container, for example, in order to detect the temperature of the sample water.

前記光電センサと前記検出手段は、判定手段と電気的に接続されており、それぞれの信号がこの判定手段に入力されるようになっている。この判定手段は、溶存気体濃度を判定するためのプログラムや各種データなどが記憶されたメモリおよび演算回路などから構成されている。   The photoelectric sensor and the detection unit are electrically connected to the determination unit, and each signal is input to the determination unit. This determination means is composed of a memory for storing a program for determining the dissolved gas concentration, various data, and an arithmetic circuit.

以下、この発明の溶存気体濃度測定装置の作用について説明する。まず、円筒状に形成された容器の外側に光ファイバセンサ(光電センサの一形態)の検出器を固定した構成の場合について説明する。この構成では、すでに説明したように、前記容器の全部,あるいは前記光ファイバセンサの検出器が固定される部分が透明または半透明の材質で形成されており、試料水の流出口が流入口よりも上方へ位置させて設けられている。   Hereinafter, the operation of the dissolved gas concentration measuring apparatus of the present invention will be described. First, the case where the detector of the optical fiber sensor (one form of photoelectric sensor) is fixed to the outside of the cylindrical container will be described. In this configuration, as described above, the whole of the container or the portion to which the detector of the optical fiber sensor is fixed is formed of a transparent or semi-transparent material, and the sample water outlet is connected to the inlet. Is also provided in an upward position.

前記減圧手段を作動させると、前記容器内は負圧となり、試料水が前記オリフィスを経て前記容器内へ吸引され、前記流出口へ向かって流れる。試料水は、前記オリフィスを通過後、前記減圧手段の到達圧力と同じか、もしくは同程度にまで減圧されるため、このオリフィスの二次側で気体の溶存量に応じた量の気体が生成する。生成した気体は水中で気泡状態を呈し、液相と気液二相流を形成して前記容器内を流れる。この減圧過程において、前記減圧手段の到達圧力および試料水の温度は、前記検出手段により検出される。   When the decompression means is operated, the inside of the container becomes negative pressure, and the sample water is sucked into the container through the orifice and flows toward the outlet. After passing through the orifice, the sample water is depressurized to the same or approximately the ultimate pressure of the depressurizing means, so that an amount of gas corresponding to the dissolved amount of gas is generated on the secondary side of the orifice. . The generated gas is in a bubble state in water and forms a liquid phase and a gas-liquid two-phase flow and flows in the container. In this decompression process, the ultimate pressure of the decompression means and the temperature of the sample water are detected by the detection means.

前記容器内を流れる気液二相流の気泡状態を呈した気体と液相とは、前記検出器の位置において、前記光電センサで識別される。この光電センサからは、気泡の通過に対応する信号(たとえば、オン信号)と、液相の通過に対応する信号(たとえば、オフ信号)とが出力される。この気泡と液相を正確に識別するため、気液二相流は前記容器内で試料水の流れ方向の断面が気泡で満たされるような流れ,すなわちスラグ流であることが好ましい。スラグ流を形成させるためには、気泡の流速と液相の流速を制御することが必要であり、予め前記オリフィスの口径と、前記容器の試料水の流れ方向の断面積とを所定範囲に設定しておく。また、試料水が沸騰することを防止するため、前記減圧手段の到達圧力を試
料水の飽和蒸気圧よりも高く調節することが好ましい。
A gas and a liquid phase in a gas-liquid two-phase flow flowing in the container are identified by the photoelectric sensor at the position of the detector. The photoelectric sensor outputs a signal corresponding to the passage of bubbles (for example, an on signal) and a signal corresponding to the passage of a liquid phase (for example, an off signal). In order to accurately identify the bubbles and the liquid phase, the gas-liquid two-phase flow is preferably a flow in which the cross section in the flow direction of the sample water is filled with bubbles in the container, that is, a slag flow. In order to form a slag flow, it is necessary to control the flow velocity of bubbles and the flow velocity of the liquid phase, and the orifice diameter and the cross-sectional area of the container in the flow direction of the sample water are set in a predetermined range in advance. Keep it. In order to prevent the sample water from boiling, it is preferable to adjust the ultimate pressure of the decompression means higher than the saturated vapor pressure of the sample water.

前記光電センサから出力された信号は、前記判定手段へ送られ、所定の計測時間の間、気泡の通過に対応する信号の入力時間が積算される。ついで、前記判定手段では、この積算された時間と計測時間との比率から気体生成率が求められる。この一連の処理において、溶存気体濃度が低い試料水を測定対象とする場合には、計測時間を長く設定すると、気体生成率が精度よく求められる。   The signal output from the photoelectric sensor is sent to the determination means, and the input time of the signal corresponding to the passage of the bubble is integrated for a predetermined measurement time. Next, the determination means obtains the gas generation rate from the ratio between the accumulated time and the measurement time. In this series of processes, when the sample water having a low dissolved gas concentration is to be measured, the gas generation rate can be accurately obtained by setting the measurement time to be long.

また、前記判定手段には、予め所定の溶存気体濃度における気体生成率が、前記減圧手段の到達圧力の変化に対するデータと、試料水の温度変化に対するデータとともに記憶されている。試料水の溶存気体濃度は、求められた気体生成率と、前記減圧手段の到達圧力と、試料水の温度とに基づいて判定される。因みに、試料水の溶存気体が空気の場合には、判定された溶存気体濃度に対して空気中の酸素の存在比率を乗ずると、溶存酸素濃度を求めることができる。   In addition, the gas generation rate at a predetermined dissolved gas concentration is stored in advance in the determination means together with data regarding changes in the ultimate pressure of the decompression means and data regarding changes in the temperature of the sample water. The dissolved gas concentration of the sample water is determined based on the obtained gas generation rate, the ultimate pressure of the decompression means, and the temperature of the sample water. Incidentally, when the dissolved gas of the sample water is air, the dissolved oxygen concentration can be obtained by multiplying the determined dissolved gas concentration by the oxygen existing ratio in the air.

つぎに、容器の下方位置に試料水の流入口と流出口とを設け、この容器内の所定容積を確保する位置に光ファイバセンサ(光電センサの一形態)の検出棒の先端を固定した構成の場合について説明する。   Next, a sample water inlet and outlet are provided below the container, and the tip of the detection rod of the optical fiber sensor (one form of photoelectric sensor) is fixed at a position that secures a predetermined volume in the container. The case will be described.

まず、予め前記容器内を水で満たしておき、ついで前記減圧手段を作動させる。すると、前記減圧ラインが負圧となり、試料水が前記オリフィスを経て前記容器内へ吸引され、前記流出口へ向かって流れる。試料水は、前記オリフィスを通過後、前記減圧手段の到達圧力と同じか、もしくは同程度にまで減圧されるため、このオリフィスの二次側で気体の溶存量に応じた量の気体が生成する。生成した気体は水中で気泡状態を呈し、浮力により前記容器内を上昇し、この容器内の上部に貯留される。この減圧過程において、前記減圧手段の到達圧力および試料水の温度は、前記検出手段により検出される。   First, the container is filled with water in advance, and then the decompression means is operated. Then, the decompression line becomes negative pressure, and the sample water is sucked into the container through the orifice and flows toward the outlet. After passing through the orifice, the sample water is depressurized to the same or approximately the ultimate pressure of the depressurizing means, so that an amount of gas corresponding to the dissolved amount of gas is generated on the secondary side of the orifice. . The generated gas is in a bubble state in water, rises in the container by buoyancy, and is stored in the upper part of the container. In this decompression process, the ultimate pressure of the decompression means and the temperature of the sample water are detected by the detection means.

前記容器内における気体の貯留状態は、前記検出棒の先端において、前記光電センサで識別される。この光電センサからは、気体の所定容積が貯留されていない状態に対応する信号(たとえば、オフ信号)と、気体の所定容積が貯留された状態に対応する信号(たとえば、オン信号)とが出力される。   The gas storage state in the container is identified by the photoelectric sensor at the tip of the detection rod. This photoelectric sensor outputs a signal (for example, an off signal) corresponding to a state where a predetermined volume of gas is not stored and a signal (for example, an on signal) corresponding to a state where a predetermined volume of gas is stored. Is done.

前記光電センサから出力された信号は、前記判定手段へ送られる。この判定手段では、減圧開始時から気体の所定容積が貯留された状態に対応する信号が入力されるまでの時間が積算されている。ついで、前記容器内の所定容積とこの積算時間との比率から気体の生成速度が求められ、この気体の生成速度と試料水の前記容器内への流入速度との比率から気体生成率が求められる。試料水の前記容器内への流入速度は、たとえば前記オリフィスの一次側に設けた流量計で計測される。この一連の処理において、溶存気体濃度が低い試料水を測定対象とする場合には、前記検出棒の先端位置で規定された前記容器内の所定容積を小さく設定すると、気体生成率が求められるまでの時間を短縮できる。   The signal output from the photoelectric sensor is sent to the determination means. In this determination means, the time from when depressurization is started until a signal corresponding to the state where a predetermined volume of gas is stored is integrated. Next, the gas generation rate is determined from the ratio between the predetermined volume in the container and the accumulated time, and the gas generation rate is determined from the ratio between the gas generation rate and the flow rate of sample water into the container. . The flow rate of the sample water into the container is measured, for example, with a flow meter provided on the primary side of the orifice. In this series of processes, when sample water with a low dissolved gas concentration is to be measured, if the predetermined volume in the container defined by the tip position of the detection rod is set small, the gas generation rate is obtained. Can be shortened.

また、前記判定手段には、予め所定の溶存気体濃度における気体生成率が、前記減圧手段の到達圧力の変化に対するデータと、試料水の温度変化に対するデータとともに記憶されている。試料水の溶存気体濃度は、求められた気体生成率と、前記減圧手段の到達圧力と、試料水の温度とに基づいて判定される。因みに、試料水の溶存気体が空気の場合には、判定された溶存気体濃度に対して空気中の酸素の存在比率を乗ずると、溶存酸素濃度を求めることができる。   In addition, the gas generation rate at a predetermined dissolved gas concentration is stored in advance in the determination means together with data regarding changes in the ultimate pressure of the decompression means and data regarding changes in the temperature of the sample water. The dissolved gas concentration of the sample water is determined based on the obtained gas generation rate, the ultimate pressure of the decompression means, and the temperature of the sample water. Incidentally, when the dissolved gas of the sample water is air, the dissolved oxygen concentration can be obtained by multiplying the determined dissolved gas concentration by the oxygen existing ratio in the air.

以上説明したように、この実施の形態では、試料水の採取から溶存気体濃度の判定値を得るまでの測定操作を簡単に行える構成であるため、自動的,かつ連続的な測定を実現
することができる。とくに、気体の検出に光電センサを使用しているため、試料水がより純水に近い場合でも気体の検出に支障がなく、試料水の適用範囲を拡大することができる。また、溶存酸素濃度は、光電センサからの信号,試料水を減圧した圧力および試料水の温度とに基づいて判定されるため、測定結果の信頼性を向上することができる。
As described above, in this embodiment, since the measurement operation from collection of sample water to obtaining the determination value of dissolved gas concentration can be easily performed, automatic and continuous measurement can be realized. Can do. In particular, since a photoelectric sensor is used for gas detection, there is no problem in gas detection even when the sample water is closer to pure water, and the application range of the sample water can be expanded. Further, since the dissolved oxygen concentration is determined based on the signal from the photoelectric sensor, the pressure at which the sample water is decompressed, and the temperature of the sample water, the reliability of the measurement result can be improved.

以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。まず、第一実施例について、図1を参照しながら説明する。この第一実施例は、脱酸素装置における処理水の溶存酸素濃度測定に適用した例である。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the first embodiment will be described with reference to FIG. This 1st Example is an example applied to the dissolved oxygen concentration measurement of the treated water in a deoxygenation apparatus.

図1において、脱酸素装置1は、多孔質中空糸膜がハウジング内に収容された脱気膜モジュール2と、減圧手段3と、封水タンク4と、熱交換器5とを主に備えている。ここで、前記減圧手段3は、水封式真空ポンプである。   In FIG. 1, a deoxygenation apparatus 1 mainly includes a deaeration membrane module 2 in which a porous hollow fiber membrane is accommodated in a housing, a decompression means 3, a sealed water tank 4, and a heat exchanger 5. Yes. Here, the decompression means 3 is a water ring vacuum pump.

前記脱気膜モジュール2の一次側は、原水ライン6と接続されており、二次側は、処理水ライン7と接続されている。この処理水ライン7には、前記熱交換器5が設けられている。また、前記脱気膜モジュール2の脱気側は、前記減圧手段3の吸気側と真空ライン8で接続されている。   The primary side of the deaeration membrane module 2 is connected to the raw water line 6, and the secondary side is connected to the treated water line 7. The treated water line 7 is provided with the heat exchanger 5. The deaeration side of the deaeration membrane module 2 is connected to the intake side of the decompression means 3 by a vacuum line 8.

前記封水タンク4は、前記減圧手段3の給水側と封水ライン9で接続されている。この封水ライン9は、前記熱交換器5を通り,かつ封水流量調節オリフィス10が設けられている。また、この封水タンク4は、前記減圧手段3の排気側と排気ライン11で接続されている。さらに、この封水タンク4は、前記原水ライン6と補水ライン12で接続されているとともに、オーバーフローライン14が接続されている。前記補給水ライン12には、補水流量調節オリフィス13が設けられている。   The sealed water tank 4 is connected to the water supply side of the decompression means 3 by a sealed water line 9. The sealed water line 9 passes through the heat exchanger 5 and is provided with a sealed water flow rate adjusting orifice 10. The sealed water tank 4 is connected to the exhaust side of the decompression means 3 through an exhaust line 11. Furthermore, the sealed water tank 4 is connected to the raw water line 6 and the refill water line 12, and an overflow line 14 is connected thereto. The makeup water line 12 is provided with a makeup water flow rate adjusting orifice 13.

ここで、前記脱酸素装置1の作用について説明する。水道水,地下水,工業用水あるいは純水などの原水を前記原水ライン6を通じて前記脱気膜モジュール2へ供給した状態で、前記減圧手段3を作動させる。すると、前記真空ライン8が真空となり、原水中の溶存酸素は、多孔質中空糸膜を介して前記真空ライン8側へ脱気され、順次前記排気ライン11から排出される。脱気された処理水は、前記処理水ライン7を流れ、処理水タンク(図示省略)などへ送られる。   Here, the operation of the deoxygenation apparatus 1 will be described. In a state where raw water such as tap water, ground water, industrial water or pure water is supplied to the degassing membrane module 2 through the raw water line 6, the decompression means 3 is operated. Then, the vacuum line 8 becomes a vacuum, and the dissolved oxygen in the raw water is degassed to the vacuum line 8 side through the porous hollow fiber membrane, and is sequentially discharged from the exhaust line 11. The deaerated treated water flows through the treated water line 7 and is sent to a treated water tank (not shown).

前記減圧手段3の封水は、原水の一部などが使用される。前記原水ライン6から分岐されて採取された原水は、前記補水流量調節オリフィス13で流量調節されながら前記補水ライン12を流れ、前記封水タンク4に封水として貯留される。前記減圧手段3の作動中は、前記封水タンク4に貯留された封水が、前記封水流量調節オリフィス10で流量調節されながら前記封水ライン9を流れ、前記減圧手段3へ引き込まれる。そして、この減圧手段3で封水は、前記真空ライン8から持ち込まれた水とともに前記排気ライン11から排出され、前記封水タンク4へ還流する。   For the sealing water of the decompression means 3, a part of raw water is used. The raw water branched off from the raw water line 6 flows through the refill water line 12 while the flow rate is adjusted by the refill water flow rate adjusting orifice 13, and is stored in the sealed water tank 4 as sealed water. During operation of the pressure reducing means 3, the sealed water stored in the sealed water tank 4 flows through the sealed water line 9 while being adjusted in flow rate by the sealed water flow rate adjusting orifice 10, and is drawn into the pressure reducing means 3. Then, the sealed water is discharged from the exhaust line 11 together with the water brought in from the vacuum line 8 by the decompression means 3 and is returned to the sealed water tank 4.

前記封水ライン9を流れる封水は、前記熱交換器5において処理水と熱交換される。これは前記減圧手段3において、封水が温度上昇して飽和蒸気圧が高くなり、排気速度の減少とともに到達圧力が低下することを抑制するためである。また、前記封水タンク4では、新たに補給される原水および前記真空ライン8から持ち込まれる水の量に応じた封水が前記オーバーフローライン14から系外へ廃棄されるようになっている。   The sealed water flowing through the sealed water line 9 is heat-exchanged with the treated water in the heat exchanger 5. This is because in the pressure reducing means 3, the temperature of the sealed water rises and the saturated vapor pressure increases, and the ultimate pressure is reduced as the exhaust speed decreases. In the sealed water tank 4, the newly refilled raw water and the sealed water corresponding to the amount of water brought in from the vacuum line 8 are discarded from the overflow line 14 to the outside of the system.

つぎに、溶存気体濃度測定装置20について説明する。この溶存気体濃度測定装置20は、容器21と、光電センサ22と、検出手段23とを主に備えている。ここで、前記検出手段23は、温度センサである。   Next, the dissolved gas concentration measuring device 20 will be described. The dissolved gas concentration measuring device 20 mainly includes a container 21, a photoelectric sensor 22, and a detection means 23. Here, the detection means 23 is a temperature sensor.

前記容器21は、透明な材質で形成された円筒形状であり、軸方向がほぼ垂直になるように配置されている。前記容器21の下端側には試料水流量調節オリフィス24が接続されている。そして、この試料水流量調節オリフィス24は、前記処理水ライン7と採取ライン25で接続されている。この採取ライン25は、前記封水タンク4内を通っている。一方、前記容器21の上端側は、前記真空ライン8と減圧ライン26で接続されている。すなわち、前記容器21内は、前記減圧手段3で減圧可能に構成されている。また、前記減圧ライン26には、降水管27が設けられている。   The container 21 has a cylindrical shape made of a transparent material, and is arranged so that the axial direction is substantially vertical. A sample water flow rate adjusting orifice 24 is connected to the lower end side of the container 21. The sample water flow rate adjusting orifice 24 is connected to the treated water line 7 and the sampling line 25. The collection line 25 passes through the sealed water tank 4. On the other hand, the upper end side of the container 21 is connected to the vacuum line 8 and the decompression line 26. That is, the inside of the container 21 can be decompressed by the decompression means 3. The decompression line 26 is provided with a downcomer 27.

前記光電センサ22は、投光体28と受光体29とを備えている。前記投光体28には、投光用光ファイバ30の一端が接続され、前記受光体29には、受光用光ファイバ31の一端が連絡されている。前記両光ファイバ30,31のそれぞれの他端は、前記容器21の外側に配置された検出器32にそれぞれ接続されている。   The photoelectric sensor 22 includes a light projecting body 28 and a light receiving body 29. One end of a light projecting optical fiber 30 is connected to the light projecting body 28, and one end of a light receiving optical fiber 31 is connected to the light receiving body 29. The other end of each of the optical fibers 30 and 31 is connected to a detector 32 disposed outside the container 21.

前記検出手段23は、前記封水タンク4に設けられ、貯留された封水の温度を検出できるようになっている。そして、前記光電センサ22および前記検出手段23は、判定手段33と信号線で接続されている。   The detection means 23 is provided in the sealed water tank 4 and can detect the temperature of the stored sealed water. The photoelectric sensor 22 and the detection unit 23 are connected to the determination unit 33 through a signal line.

ここで、前記第一実施例の構成における溶存気体濃度測定の作用について説明する。原水を脱気するために前記減圧手段3を作動させると、前記容器21内および前記減圧ライン26が負圧になる。すると、前記処理水ライン7を流れる処理水の一部が試料水として採取され、前記採取ライン25,前記容器21内および前記減圧ライン26を流通するようになる。同時に試料水は、前記試料水流量調節オリフィス24の二次側で、前記減圧手段3の到達圧力と同じか、もしくは同程度にまで減圧され、溶存気体の溶解度が低下して気泡状態を呈し、気液二相流となる。   Here, the effect | action of the dissolved gas density | concentration measurement in the structure of said 1st Example is demonstrated. When the decompression means 3 is operated to degas the raw water, the inside of the container 21 and the decompression line 26 become negative pressure. Then, a part of the treated water flowing through the treated water line 7 is collected as sample water, and flows through the collection line 25, the container 21, and the decompression line 26. At the same time, the sample water is depressurized on the secondary side of the sample water flow rate adjusting orifice 24 to the same pressure as the ultimate pressure of the depressurization means 3 or to the same level, and the solubility of the dissolved gas is lowered to show a bubble state, It becomes a gas-liquid two-phase flow.

試料水の減圧過程では、試料水が前記減圧手段3の吸気側へ吸引されるが、前記降水管27をバッファとして作用させ、前記減圧手段3の到達圧力を安定させている。また、前記採取ライン25を流れる試料水は、前記封水タンク4内を通過するときに、封水と同じか、もしくは同程度の温度にまで熱交換される。   In the process of depressurizing the sample water, the sample water is sucked into the intake side of the depressurization means 3, but the downcomer 27 acts as a buffer to stabilize the ultimate pressure of the depressurization means 3. Further, when the sample water flowing through the sampling line 25 passes through the sealed water tank 4, the sample water is heat-exchanged to the same temperature as the sealed water or to a similar temperature.

また、試料水の減圧過程では、前記光電センサ22の前記投光体28から発射された光は、前記投光用光ファイバ30を通して前記検出器32へ導かれ、前記容器21内を流れる試料水へ発射される。前記検出器32の位置を気泡が通過すると、発射された光は前記容器21の内周面で反射し、前記検出器32へ入射される。この入射された光は、前記受光用光ファイバ31を通して前記受光体29で検出される。そして、前記光電センサ22は、前記受光体29で光を検出すると、オン信号を前記判定手段33へ出力する。一方、前記検出器32の位置を液相が通過すると、発射された光は前記容器21内の水中へ拡散し、前記検出器32へ入射されない。そして、前記光電センサ22は、前記受光体29で光を検出しないときは、オフ信号を前記判定手段33へ出力する。   In the process of reducing the sample water, the light emitted from the light projecting body 28 of the photoelectric sensor 22 is guided to the detector 32 through the light projecting optical fiber 30 and flows through the container 21. Fired. When the bubble passes through the position of the detector 32, the emitted light is reflected by the inner peripheral surface of the container 21 and is incident on the detector 32. The incident light is detected by the light receiving member 29 through the light receiving optical fiber 31. The photoelectric sensor 22 outputs an ON signal to the determination unit 33 when the light is detected by the light receiver 29. On the other hand, when the liquid phase passes through the position of the detector 32, the emitted light is diffused into the water in the container 21 and is not incident on the detector 32. The photoelectric sensor 22 outputs an off signal to the determination means 33 when the light receiver 29 does not detect light.

さらに、試料水の減圧過程では、封水の温度が前記検出手段23で検出され、その検出値が前記判定手段33へ出力される。前述したように、試料水は封水と同じか、もしくは同程度の温度にまで熱交換させているため、前記判定手段33は、封水の温度を試料水の温度と見なして処理する。また、前記減圧手段3の到達圧力は、封水の温度と相関があるため、前記判定手段33は、予め記憶されているデータに基づいて封水の温度から到達圧力を求めるように処理する。   Further, in the process of depressurizing the sample water, the temperature of the sealed water is detected by the detection means 23, and the detected value is output to the determination means 33. As described above, since the sample water is heat-exchanged to the same temperature as or the same as the sealed water, the determination unit 33 treats the temperature of the sealed water as the temperature of the sample water. Further, since the ultimate pressure of the decompression means 3 has a correlation with the temperature of the sealed water, the determination means 33 performs processing so as to obtain the ultimate pressure from the temperature of the sealed water based on data stored in advance.

前記判定手段33では、前記光電センサ22からのオン信号が入力されている状態が所定の計測時間(たとえば、10秒〜1時間程度)積算される。そして、計測時間とオン信
号の入力状態の積算時間との比率から気体生成率が求められる。また、前記判定手段33には、予め所定の溶存酸素濃度における気体生成率が、試料水の温度変化に対するデータと、前記減圧手段3の到達圧力変化に対するデータとともに記憶されている。試料水の溶存酸素濃度は、これらのデータを参照して、気体生成率と、前述の封水の温度から得られた試料水の温度と、前述の封水の温度から求められた到達圧力とに基づいて判定される。判定された溶存酸素濃度は、前記脱酸素装置1の制御機器(図示省略)へ送られ、警報を判定するための情報などに利用される。
In the determination means 33, the state in which the ON signal from the photoelectric sensor 22 is input is integrated for a predetermined measurement time (for example, about 10 seconds to 1 hour). And a gas production rate is calculated | required from the ratio of measurement time and the integration time of the input state of an ON signal. The determination unit 33 stores in advance the gas generation rate at a predetermined dissolved oxygen concentration together with data on the temperature change of the sample water and data on the ultimate pressure change of the decompression unit 3. The dissolved oxygen concentration of the sample water refers to these data, the gas generation rate, the temperature of the sample water obtained from the temperature of the above-mentioned seal water, and the ultimate pressure obtained from the temperature of the above-mentioned seal water It is determined based on. The determined dissolved oxygen concentration is sent to a control device (not shown) of the deoxygenation device 1 and used for information for determining an alarm.

つぎに、第二実施例について図2を参照しながら説明する。この第二実施例は、第一実施例と同じく、脱酸素装置における処理水の溶存酸素濃度測定に適用した例である。第一実施例と同じ構成部材については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This 2nd Example is an example applied to the dissolved oxygen concentration measurement of the treated water in a deoxygenation apparatus like the 1st Example. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

さて、第二実施例における溶存気体濃度測定装置20は、容器21と、光電センサ22と、第一検出手段40と、第二検出手段41とを主に備えている。ここで、前記第一検出手段40は真空センサであり、前記第二検出手段41は温度センサである。   Now, the dissolved gas concentration measuring apparatus 20 in the second embodiment mainly includes a container 21, a photoelectric sensor 22, a first detection means 40, and a second detection means 41. Here, the first detection means 40 is a vacuum sensor, and the second detection means 41 is a temperature sensor.

前記容器21の底部には、試料水流量調節オリフィス24が接続されており、この試料水流量調節オリフィス24は、処理水ライン7と採取ライン25で接続されている。また、前記容器21の底部は、真空ライン8と減圧ライン26で接続されている。すなわち、前記容器21内は、減圧手段3を用いて減圧可能に構成されている。さらに、前記容器21の上部は、前記真空ライン8と排水ライン42で接続されており、この排水ライン42には、排水バルブ43が設けられている。   A sample water flow rate adjusting orifice 24 is connected to the bottom of the container 21, and the sample water flow rate adjusting orifice 24 is connected to the treated water line 7 and the sampling line 25. The bottom of the container 21 is connected to the vacuum line 8 and the decompression line 26. That is, the inside of the container 21 is configured to be depressurized using the depressurizing means 3. Furthermore, the upper part of the container 21 is connected to the vacuum line 8 and a drain line 42, and a drain valve 43 is provided in the drain line 42.

前記光電センサ22において、投光体28には、投光用光ファイバ30の一端が接続され、受光体29には、受光用光ファイバ31の一端が接続されている。前記両光ファイバ30,31のそれぞれの他端は、フッ素樹脂で被覆された検出棒44を形成しており、この検出棒44が前記容器21内へ挿入されている。ここで、前記検出棒44の先端は、前記容器21内の所定容積を確保する位置に固定されている。   In the photoelectric sensor 22, one end of a light projecting optical fiber 30 is connected to the light projecting body 28, and one end of a light receiving optical fiber 31 is connected to the light receiving body 29. The other end of each of the optical fibers 30 and 31 forms a detection rod 44 covered with a fluororesin, and this detection rod 44 is inserted into the container 21. Here, the tip end of the detection rod 44 is fixed at a position for securing a predetermined volume in the container 21.

また、前記減圧ライン26には前記第一検出手段40が設けられ、前記容器21には第二検出手段41が設けられている。さらに、前記採取ライン25には、流量検出手段45が設けられている。そして、前記光電センサ22,前記第一検出手段40,前記第二検出手段41および前記流量検出手段45は、判定手段33と信号線で接続されている。   The decompression line 26 is provided with the first detection means 40, and the container 21 is provided with the second detection means 41. Furthermore, the sampling line 25 is provided with a flow rate detecting means 45. The photoelectric sensor 22, the first detection unit 40, the second detection unit 41, and the flow rate detection unit 45 are connected to the determination unit 33 through a signal line.

ここで、前記第二実施例の構成における溶存気体濃度測定の作用について説明する。まず、前記減圧手段3が作動していないタイミングで前記排水バルブ43を開く。すると、水圧により、前記処理水ライン7に残留している処理水が前記採取ライン25を通って前記容器21内へ流入する。前記容器21内に気泡が残留している場合、気泡は排水ライン42から排出される。そして、前記容器21内が満水となる所定時間後に前記排水バルブ43を閉じる。   Here, the effect | action of the dissolved gas density | concentration measurement in the structure of said 2nd Example is demonstrated. First, the drain valve 43 is opened at a timing when the decompression means 3 is not operating. Then, the treated water remaining in the treated water line 7 flows into the container 21 through the sampling line 25 due to water pressure. If bubbles remain in the container 21, the bubbles are discharged from the drain line 42. Then, the drain valve 43 is closed after a predetermined time when the inside of the container 21 is full.

つぎに、原水を脱気するために前記減圧手段3を作動させると、前記容器21内および前記減圧ライン26が負圧になる。すると、前記処理水ライン7を流れる処理水の一部が試料水として採取され、前記採取ライン25,前記容器21内および前記減圧ライン26を流通するようになる。同時に試料水は、前記試料水流量調節オリフィス24の二次側で、前記減圧手段3の到達圧力と同じか、もしくは同程度にまで減圧されるため、溶存気体の溶解度が低下して気泡が発生する。発生した気泡は、浮力により容器21内の上部に貯留されるので、時間とともに前記容器21内の水面は下降する。   Next, when the decompression means 3 is operated to degas the raw water, the inside of the container 21 and the decompression line 26 become negative pressure. Then, a part of the treated water flowing through the treated water line 7 is collected as sample water, and flows through the collection line 25, the container 21, and the decompression line 26. At the same time, the sample water is depressurized on the secondary side of the sample water flow rate adjusting orifice 24 to the same pressure as the ultimate pressure of the depressurizing means 3 or to the same level, so that the solubility of the dissolved gas decreases and bubbles are generated. To do. Since the generated bubbles are stored in the upper part of the container 21 by buoyancy, the water level in the container 21 descends with time.

試料水の減圧過程では、前記光電センサ22の前記投光体28から発射された光は、前
記投光用光ファイバ30を通して前記検出棒44へ導かれ、前記容器21内へ発射される。前記検出棒44の先端が水中にある場合、発射された光は水中へ拡散し、前記受光体29では光が検出されない。この状態では、前記光電センサ22は、オフ信号を前記判定手段33へ出力する。一方、前記容器21内に所定量の気体が貯留し、水面が前記検出棒44の先端よりも下降している場合、発射された光は前記検出棒44の先端の内側で反射し、この反射した光が前記受光用光ファイバ31を通して前記受光体29で検出される。この状態では、前記光電センサ22は、オン信号を前記判定手段33へ出力する。
In the process of depressurizing the sample water, the light emitted from the light projecting body 28 of the photoelectric sensor 22 is guided to the detection rod 44 through the light projecting optical fiber 30 and is emitted into the container 21. When the tip of the detection rod 44 is in the water, the emitted light diffuses into the water, and no light is detected by the photoreceptor 29. In this state, the photoelectric sensor 22 outputs an off signal to the determination unit 33. On the other hand, when a predetermined amount of gas is stored in the container 21 and the water surface is lower than the tip of the detection rod 44, the emitted light is reflected inside the tip of the detection rod 44, and this reflection The detected light is detected by the light receiving body 29 through the light receiving optical fiber 31. In this state, the photoelectric sensor 22 outputs an ON signal to the determination unit 33.

また、試料水の減圧過程では、前記減圧手段3の到達圧力と、試料水の温度と、前記容器21内への時間当たりの試料水の流入量とが、それぞれ前記第一検出手段40と、前記第二検出手段41と、前記流量検出手段45とで検出され、それぞれの検出値が前記判定手段33へ出力される。   Further, in the depressurization process of the sample water, the ultimate pressure of the depressurization means 3, the temperature of the sample water, and the inflow amount of the sample water per time into the container 21 are respectively the first detection means 40, Detection is performed by the second detection unit 41 and the flow rate detection unit 45, and each detection value is output to the determination unit 33.

前記判定手段33では、減圧開始時から前記光電センサ22からのオン信号が入力されるまでの時間,すなわち所定容量の気体が貯留されるまでの時間が計時されている。そして、予め前記判定手段33に記憶されている気体貯留部の容量の値とこの計時された時間とから、時間あたりの気体の生成量が計算される。ついで、前記容器21への時間当たりの試料水の流入量と、時間当たりの気体の生成量との比率から気体生成率が求められる。また、前記判定手段33には、予め所定の溶存酸素濃度における気体生成率が、試料水の温度変化に対するデータと、前記減圧手段3の到達圧力変化に対するデータとともに記憶されている。試料水の溶存酸素濃度は、これらのデータを参照して、気体生成率と、試料水の温度と、到達圧力とに基づいて判定される。判定された溶存酸素濃度は、前記脱酸素装置1の制御機器(図示省略)へ送られ、警報を判定するための情報などに利用される。   The determination means 33 measures the time from the start of decompression until the ON signal is input from the photoelectric sensor 22, that is, the time until a predetermined volume of gas is stored. Then, the amount of gas generated per hour is calculated from the value of the capacity of the gas storage unit stored in advance in the determination means 33 and the time measured. Next, the gas production rate is obtained from the ratio between the amount of sample water flowing into the container 21 per hour and the amount of gas produced per hour. In addition, the determination unit 33 stores in advance the gas generation rate at a predetermined dissolved oxygen concentration together with data on the temperature change of the sample water and data on the ultimate pressure change of the decompression unit 3. The dissolved oxygen concentration of the sample water is determined based on the gas generation rate, the temperature of the sample water, and the ultimate pressure with reference to these data. The determined dissolved oxygen concentration is sent to a control device (not shown) of the deoxygenation device 1 and used for information for determining an alarm.

この発明の第一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 1st Example of this invention. この発明の第二実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 2nd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3 減圧手段
21 容器
22 光電デンサ
23 検出手段
33 判定手段
40 第一検出手段
41 第二検出手段
45 流量検出手段
3 Depressurization means 21 Container 22 Photoelectric sensor 23 Detection means
33 determination means 40 first detection means 41 second detection means
45 Flow rate detection means

Claims (3)

試料水を採取する容器21と、この容器21内の試料水を減圧する減圧手段3と、この減圧手段3の減圧により生成した気体とそれ以外の液相とを光の変化として検出し、所定の計測時間内の検出状態を信号として出力する光電センサ22と、試料水の温度を検出する検出手段23とからなり、前記光電センサ22および前記検出手段23とをそれぞれ信号線を介して判定手段33と接続し、この判定手段33が、前記検出手段23の試料水の温度検出値に基づいて、前記減圧手段3の到達圧力を求めるとともに、前記光電センサ22からの信号に基づいて、気体生成率を求め、さらに前記判定手段33が、前記気体生成率と、試料水の前記温度検出値と、前記到達圧力とに基づいて、試料水の溶存気体濃度を判定することを特徴とする溶存気体濃度測定装置。 A container 21 for collecting sample water, a decompression means 3 for decompressing the sample water in the container 21, a gas generated by the decompression of the decompression means 3 and other liquid phases are detected as changes in light, And a detection means 23 for detecting the temperature of the sample water. Each of the photoelectric sensor 22 and the detection means 23 is determined via a signal line. The determination means 33 obtains the ultimate pressure of the decompression means 3 based on the temperature detection value of the sample water of the detection means 23, and generates gas based on the signal from the photoelectric sensor 22. obtains the rate, further wherein the determination means 33, and the gas production rate, and the temperature detection value of the water sample on the basis of said ultimate pressure, and wherein the determining the dissolved gas concentration of the sample water dissolved Body concentration measurement device. 試料水を採取する容器21と、この容器21内の試料水を減圧する減圧手段3と、この減圧手段3の減圧により生成した気体とそれ以外の液相とを光の変化として検出し、所定の計測時間内の検出状態を信号として出力する光電センサ22と、前記減圧手段3の到達圧力を検出する第一検出手段40と、試料水の温度を検出する第二検出手段41とからなり、前記光電センサ22,前記第一検出手段40および前記第二検出手段41とをそれぞれ信号線を介して判定手段33と接続し、この判定手段33が、前記光電センサ22からの信号に基づいて、気体生成率を求め、さらに前記判定手段33が、前記光電センサ22からの信号に基づいて求められた気体生成率と、前記第一検出手段40からの信号に基づく前記減圧手段3の到達圧力と、前記第二検出手段41からの信号に基づく試料水の温度検出値とに基づいて、試料水の溶存気体濃度を判定することを特徴とする溶存気体濃度測定装置。 A container 21 for collecting sample water, a decompression means 3 for decompressing the sample water in the container 21, a gas generated by the decompression of the decompression means 3 and other liquid phases are detected as changes in light, Comprising a photoelectric sensor 22 that outputs a detection state within the measurement time as a signal, a first detection means 40 for detecting the ultimate pressure of the decompression means 3, and a second detection means 41 for detecting the temperature of the sample water, The photoelectric sensor 22, the first detection means 40, and the second detection means 41 are connected to a determination means 33 through signal lines, respectively, and the determination means 33 is based on a signal from the photoelectric sensor 22. The gas generation rate is obtained, and the determination unit 33 further determines the gas generation rate obtained based on the signal from the photoelectric sensor 22 and the ultimate pressure of the decompression unit 3 based on the signal from the first detection unit 40. The second is based on a signal from the detection means 41 based on the temperature detection value of the water sample dissolved gas concentration measuring apparatus characterized by determining the dissolved gas concentration of the sample water. 試料水を採取する容器21と、この容器21内の試料水を減圧する減圧手段3と、この減圧手段3の減圧により生成した気体とそれ以外の液相とを光の変化として検出し、所定の計測時間内の検出状態を信号として出力する光電センサ22と、前記減圧手段3の到達圧力を検出する第一検出手段40と、試料水の温度を検出する第二検出手段41と、試料水の前記容器21内への時間当たりの流入量を検出する流量検出手段45とからなり、前記光電センサ22,前記第一検出手段40,前記第二検出手段41および前記流量検出手段45をそれぞれ信号線を介して判定手段33と接続し、この判定手段33が、前記光電
センサ22からの信号および前記流量検出手段45からの信号に基づいて、気体生成率を求め、さらに前記判定手段33が、前記光電センサ22からの信号および前記流量検出手段45からの信号に基づいて求められた気体生成率と、前記第一検出手段40からの信号に基づく前記減圧手段3の到達圧力と、前記第二検出手段41からの信号に基づく試料水の温度検出値とに基づいて、試料水の溶存気体濃度を判定することを特徴とする溶存気体濃度測定装置。
A container 21 for collecting sample water, a decompression means 3 for decompressing the sample water in the container 21, a gas generated by the decompression of the decompression means 3 and other liquid phases are detected as changes in light, The photoelectric sensor 22 that outputs the detection state within the measurement time as a signal, the first detection means 40 that detects the ultimate pressure of the decompression means 3, the second detection means 41 that detects the temperature of the sample water, and the sample water Flow rate detecting means 45 for detecting the amount of inflow into the container 21 per time, and the photoelectric sensor 22, the first detecting means 40, the second detecting means 41 and the flow rate detecting means 45 are respectively signaled. The determination means 33 is connected via a line, and the determination means 33 is connected to the photoelectric
Based on the signal from the sensor 22 and the signal from the flow rate detection means 45, the gas generation rate is obtained, and the determination means 33 is further based on the signal from the photoelectric sensor 22 and the signal from the flow rate detection means 45. Based on the obtained gas generation rate, the ultimate pressure of the decompression means 3 based on the signal from the first detection means 40, and the temperature detection value of the sample water based on the signal from the second detection means 41, A dissolved gas concentration measuring apparatus for determining a dissolved gas concentration of sample water .
JP2004077455A 2004-03-18 2004-03-18 Dissolved gas concentration measuring device Expired - Fee Related JP4186849B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004077455A JP4186849B2 (en) 2004-03-18 2004-03-18 Dissolved gas concentration measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004077455A JP4186849B2 (en) 2004-03-18 2004-03-18 Dissolved gas concentration measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005265568A JP2005265568A (en) 2005-09-29
JP4186849B2 true JP4186849B2 (en) 2008-11-26

Family

ID=35090291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004077455A Expired - Fee Related JP4186849B2 (en) 2004-03-18 2004-03-18 Dissolved gas concentration measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4186849B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100747329B1 (en) 2006-02-14 2007-08-07 엘에스전선 주식회사 Apparatus and method for measuring solubility of gas
JP2014517329A (en) * 2011-06-22 2014-07-17 ファースト ディテクト コーポレイション Vacuum sampling method
KR101267987B1 (en) * 2012-08-01 2013-05-27 한국지질자원연구원 Autonomous water quality sample collection apparatus and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005265568A (en) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2987912A (en) Method and apparatus for measurement of gas dissolved in a liquid
KR910006228B1 (en) Apparatus for method for measuring dissolved gas in oil
US9891162B2 (en) Photometric measurement cell
CN203941133U (en) Ammonia content on-line monitoring system in a kind of boiler water of electric power plant
CN115453604B (en) Full-sea deep radon concentration in-situ measurement device and measurement method
JP4186849B2 (en) Dissolved gas concentration measuring device
CN100567953C (en) A kind of sea water COD automatic detector
KR100768340B1 (en) Residual chlorine analyzer of sampling form
JP2005274386A (en) Hydrogen peroxide analyzer, and hydrogen peroxide analytical method
CN211527944U (en) Water quality monitoring preprocessing device and water quality monitoring system
JP2014206519A5 (en)
CN219200984U (en) Sampling system
JPWO2014133184A1 (en) Porous film defect detection method and defect inspection apparatus
JP3878859B2 (en) Flow stabilization unit and analyzer in front of it
CN213957162U (en) Detection apparatus for cyanide content in waste liquid
JP4591670B2 (en) Film break detection method
US3763706A (en) Method and apparatus for determining a fluid contaminant
JP2000155078A (en) Defoaming tank for turbidity meter
CN2699300Y (en) Water quality total organic carbon online automatic monitoring instrument
JP2582124B2 (en) Carbon content measuring device
JP2022142309A (en) Sample storage water tank
JPH112552A (en) Flow rate measuring device
JP6548185B2 (en) Chemical sensor calibration device
JP2005274471A (en) Dispensing device, and automatic analyzer provided therewith
NO20210843A1 (en) Underwater gas collector, related apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees