JP4458914B2 - Residual chlorine concentration measuring instrument and method for measuring residual chlorine concentration in tap water - Google Patents
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Description
本発明は、酸化還元反応を利用して残留塩素濃度を検出する残留塩素センサの検出結果を流速センサの検出結果に基づいて補正して出力する残留塩素濃度計測器及びそれら残留塩素センサと流速センサとを利用した水道水の残留塩素濃度計測方法に関する。 The present invention relates to a residual chlorine concentration measuring device for correcting and outputting a detection result of a residual chlorine sensor that detects a residual chlorine concentration using an oxidation-reduction reaction based on the detection result of a flow velocity sensor, and the residual chlorine sensor and the flow velocity sensor. The present invention relates to a method for measuring residual chlorine concentration in tap water.
従来、この種の残留塩素濃度計測器では、残留塩素センサの検出精度が水道水の流速に伴って変化することに鑑み、水道水の流速に応じて残留塩素センサの検出結果に補正を行う構成になっていた(特許文献1参照)。
ところで、本願出願人が残留塩素センサの検出精度と水道水の流速との関係を調べたところ、確かに残留塩素センサの検出精度と水道水の流速との間には、図4のグラフに示したような一定の対応関係が成立する。そして、水道水の流速が緩やかに変化したときには、残留塩素センサの検出精度は、上記グラフに沿って流速の変化に追従しながら変化する。 By the way, when the applicant of the present application investigated the relationship between the detection accuracy of the residual chlorine sensor and the flow rate of tap water, the graph shown in FIG. 4 shows the difference between the detection accuracy of the residual chlorine sensor and the flow rate of tap water. A certain correspondence relationship is established. And when the flow rate of tap water changes gently, the detection accuracy of the residual chlorine sensor changes following the change of the flow rate along the graph.
しかしながら、流速が所定の変化率以上の大きさで変化したときには、残留塩素センサの検出精度は、一次遅れ要素を含んで変化し、上記グラフの対応関係が一時的に成立しなくなることがわかった。即ち、流速が所定の変化率以上の大きさで変化した直後には、流速と残留塩素センサの検出精度とが、上記グラフの対応関係から外れ、流速が変化後の一定値になってから暫く経つと残留塩素センサの検出精度は一定の値になり、上記グラフの対応関係に戻る。 However, it has been found that when the flow rate changes at a magnitude greater than a predetermined rate of change, the detection accuracy of the residual chlorine sensor changes including the first-order lag element, and the correspondence relationship in the above graph is temporarily not established. . That is, immediately after the flow velocity changes at a magnitude greater than the predetermined rate of change, the flow velocity and the detection accuracy of the residual chlorine sensor deviate from the correspondence relationship in the above graph, and for a while after the flow velocity becomes a constant value after the change. After that, the detection accuracy of the residual chlorine sensor becomes a constant value and returns to the correspondence relationship in the above graph.
ところが、上記した従来の残留塩素濃度計測器では、単に流速に応じて残留塩素センサの検出結果に補正を行う構成であったので、流速が所定の変化率以上の大きさで変化したか否かにより、不正確な残留塩素濃度を検出している状態と、正確な残留塩素濃度を検出している状態とが混在して区別することができず、検出結果の信用度が低かった。 However, in the conventional residual chlorine concentration measuring device described above, the detection result of the residual chlorine sensor is simply corrected according to the flow rate, so whether or not the flow rate has changed by a magnitude greater than a predetermined rate of change. Therefore, the state where the inaccurate residual chlorine concentration is detected cannot be distinguished from the state in which the accurate residual chlorine concentration is detected, and the reliability of the detection result is low.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より信用度が高い残留塩素濃度の検出結果を得ることが可能な残留塩素濃度計測器及び水道水の残留塩素濃度計測方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a residual chlorine concentration measuring instrument and a method for measuring the residual chlorine concentration of tap water, which can obtain a detection result of residual chlorine concentration with higher reliability than before. To do.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る残留塩素濃度計測器は、水道水が流れる流路内に配置される1対の電極を有し、酸化還元反応に伴ってそれら1対の電極間に流れる電流値に基づいて水道水の残留塩素濃度を検出する残留塩素センサと、水道水の流速を検出する流速センサと、流速センサの検出結果に基づいて残留塩素センサの検出結果を補正して表示装置又は管理センターに出力するデータ処理部とを備えた残留塩素濃度計測器において、データ処理部には、残留塩素センサの検出誤差を流速に対応させて記憶した補正マップと、流速センサが検出した流速をV、その流速Vの単位時間当たりの変化量をΔVとした場合に、R=|ΔV/V|、により算出される流速変化率Rが基準値より小さかったときに、流速Vと補正マップとにより特定される検出誤差を、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度から除去するデータ補正手段と、流速変化率Rが基準値より大きかったときに、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度の表示装置又は管理センターへの出力を禁止するデータ棄却手段とが設けられたところに特徴を有する。
The residual chlorine concentration measuring device according to the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の残留塩素濃度計測器において、基準値は、0.05であるところに特徴を有する。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項1に記載の残留塩素濃度計測器において、基準値は、0.30であるところに特徴を有する。
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the residual chlorine concentration measuring instrument according to
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の残留塩素濃度計測器において、データ棄却手段は、流速変化率Rの大きさに応じて、残留塩素濃度の出力禁止期間の長さを変更するように構成されたところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the residual chlorine concentration measuring instrument according to any one of the first to third aspects, the data discarding means is configured to increase a residual chlorine concentration output prohibition period according to the magnitude of the flow rate change rate R. It is characterized in that it is configured to change the height.
請求項5の発明に係る残留塩素濃度計測器は、水道水が流れる流路内に配置される1対の電極を有し、酸化還元反応に伴ってそれら1対の電極間に流れる電流値に基づいて水道水の残留塩素濃度を検出する残留塩素センサと、水道水の流速を検出する流速センサと、流速センサの検出結果に基づいて残留塩素センサの検出結果を補正して表示装置又は管理センターに出力するデータ処理部とを備えた残留塩素濃度計測器において、データ処理部には、流速センサによって求めた流速をV、単位時間当たりの流速Vの変化量をΔVとしたときに、P=ΔV/V、により算出される変化率Pに応じて残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を補正する補正手段が設けられたところに特徴を有する。 The residual chlorine concentration measuring instrument according to the invention of claim 5 has a pair of electrodes arranged in a flow path through which tap water flows, and a current value flowing between the pair of electrodes in accordance with the oxidation-reduction reaction. A residual chlorine sensor for detecting the residual chlorine concentration of tap water based on the flow rate sensor for detecting the flow rate of tap water, and correcting the detection result of the residual chlorine sensor based on the detection result of the flow rate sensor to display the display device or the management center In the residual chlorine concentration measuring instrument provided with a data processing unit that outputs to the data processing unit, when the flow rate obtained by the flow rate sensor is V and the change amount of the flow rate V per unit time is ΔV, P = It is characterized in that correction means for correcting the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor according to the change rate P calculated by ΔV / V is provided.
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の残留塩素濃度計測器において、データ処理部は、流速センサが検出した流速に基づいて水道水の流量を演算して表示装置又は管理センターに出力するように構成されたところに特徴を有する。 A sixth aspect of the present invention is the residual chlorine concentration measuring instrument according to any one of the first to fifth aspects, wherein the data processing unit calculates the flow rate of tap water based on the flow rate detected by the flow rate sensor, or the display device or It is characterized by being configured to output to the management center .
請求項7の発明に係る水道水の残留塩素濃度計測方法は、残留塩素センサに備えた1対の電極を水道管内に配置し、酸化還元反応に伴い1対の電極間に流れる電流値に基づいて水道水の残留塩素濃度を検出すると共に、流速センサにて検出した水道水の流速に基づいて残留塩素センサの検出結果を補正する水道水の残留塩素濃度計測方法において、残留塩素センサの検出誤差を流速に対応させて記憶した補正マップを作成しておき、流速センサによって検出した流速をV、その流速Vの単位時間当たりの変化量をΔVとした場合に、R=|ΔV/V|、により算出される流速変化率Rが基準値より小さかったときには、流速Vと補正マップとにより特定される検出誤差を、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度から除去する一方、流速変化率Rが基準値より大きかったときには、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を不採用にするところに特徴を有する。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a concentration of residual chlorine in tap water, wherein a pair of electrodes provided in a residual chlorine sensor is disposed in a water pipe, and a current value flowing between the pair of electrodes in accordance with an oxidation-reduction reaction In the method for measuring the residual chlorine concentration of tap water, which detects the residual chlorine concentration of tap water and corrects the detection result of the residual chlorine sensor based on the flow rate of tap water detected by the flow rate sensor, the detection error of the residual chlorine sensor Is stored in correspondence with the flow velocity, and when the flow velocity detected by the flow velocity sensor is V and the change amount per unit time of the flow velocity V is ΔV, R = | ΔV / V | Is smaller than the reference value, the detection error specified by the flow velocity V and the correction map is removed from the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor, while the flow velocity change rate is calculated. When R is larger than the reference value, the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor is not adopted.
請求項8の発明は、請求項7に記載の水道水の残留塩素濃度計測方法において、基準値は、0.05であるところに特徴を有する。
The invention of
請求項9の発明は、請求項7に記載の水道水の残留塩素濃度計測方法において、基準値は、0.30であるところに特徴を有する。
The invention of
請求項10の発明は、請求項7乃至9の何れかに記載の水道水の残留塩素濃度計測方法において、流速変化率Rの大きさに応じて、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を不採用にする期間を変更するところに特徴を有する。 According to a tenth aspect of the present invention, in the method for measuring the residual chlorine concentration of tap water according to any one of the seventh to ninth aspects, the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor is not determined according to the magnitude of the flow rate change rate R. It is characterized by changing the period of adoption.
請求項11の発明に係る水道水の残留塩素濃度計測方法は、残留塩素センサに備えた1対の電極を水道管内に配置し、酸化還元反応に伴い1対の電極間に流れる電流値に基づいて水道水の残留塩素濃度を検出すると共に、流速センサにて検出した水道水の流速に基づいて残留塩素センサの検出結果を補正する水道水の残留塩素濃度計測方法において、流速センサによって求めた流速の変化率に応じて、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を補正するところに特徴を有する。
The method for measuring the residual chlorine concentration of tap water according to the invention of
[請求項1,2,3,4,6の発明]
請求項1の残留塩素濃度計測器では、流速変化率Rが基準値より小さいときには、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度から、補正マップにより特定される検出誤差を除去した正確な残留塩素濃度が出力される一方、流速変化率が基準値より大きくなったときには、そのために不正確になった残留塩素濃度の出力が禁止される。このように、本発明によれば、不正確な残留塩素濃度の検出結果が排除され、正確な残留塩素濃度の検出結果のみが出力されるので、従来より信用度が高い残留塩素濃度の検出結果を得ることが可能になる。具体的には、基準値を0.05とした場合には、残留塩素濃度の検出結果が出力される頻度が低下するが、出力された残留塩素濃度の検出結果に対する信用度が増す(請求項2の発明)。一方、基準値を0.30とした場合には信用度が多少低下するが、残留塩素濃度の検出結果が出力される頻度が高くなる(請求項3の発明)。また、水道水の流速が変化率が大きくなるに従って、残留塩素センサの検出精度が定常状態になるまでの時間が長くなる。そこで、請求項4の残留塩素濃度計測器のように、流速変化率Rの大きさに応じて、残留塩素濃度の出力禁止期間の長さを変更することで、無駄な出力禁止期間をなくして、不正確な残留塩素濃度の検出結果と正確な残留塩素濃度の検出結果との取捨選択を効率よく行うことができる。さらに、請求項6の残留塩素濃度計測器のように、水道水の流量を演算して出力するように構成することで、水道水の残留塩素濃度と流量の両方を1箇所で計測することが可能になる。
[Invention of
In the residual chlorine concentration measuring device according to
[請求項5及び11の発明]
請求項5及び11の発明のように、流速の変化率に応じて残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を補正することで、流速が刻々と変化する水道水の残留塩素濃度を従来より正確に計測することが可能になる。
[Inventions of Claims 5 and 11]
As in the inventions of
[請求項7,8,9,10の発明]
また、請求項7の水道水の残留塩素濃度計測方法では、流速変化率Rが基準値より小さいときには、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度から、補正マップにより特定される検出誤差を除去した正確な残留塩素濃度が採用される一方、流速変化率が基準値より大きくなったときには、そのために不正確になった残留塩素濃度が不採用になる。このように、本発明によれば、不正確な残留塩素濃度の検出結果が排除され、正確な残留塩素濃度の検出結果のみが出力されるので、従来より信用度が高い残留塩素濃度の検出結果を得ることが可能になる。具体的には、基準値を0.05とした場合には、残留塩素濃度の検出結果が採用される頻度が低下するが、出力された残留塩素濃度の検出結果に対する信用度が増す(請求項8の発明)。一方、基準値を0.30とした場合には信用度は多少低下するが、残留塩素濃度の検出結果が採用される頻度が高くなる(請求項9の発明)。また、水道水の流速が変化率が大きくなるに従って、残留塩素センサの検出精度が定常状態になるまでの時間が長くなる。そこで、請求項10の残留塩素濃度計測器のように、流速変化率Rの大きさに応じて、残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を不採用にする期間の長さを変更することで、無駄な不採用期間をなくして、不正確な残留塩素濃度の検出結果と正確な残留塩素濃度の検出結果との取捨選択を効率よく行うことができる。
[Inventions of
In the method for measuring the residual chlorine concentration of tap water according to claim 7, when the flow rate change rate R is smaller than the reference value, the detection error specified by the correction map is accurately removed from the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor. On the other hand, when the flow rate change rate becomes larger than the reference value, the incorrect residual chlorine concentration is not adopted. As described above, according to the present invention, an inaccurate residual chlorine concentration detection result is eliminated, and only an accurate residual chlorine concentration detection result is output. It becomes possible to obtain. Specifically, when the reference value is set to 0.05, the frequency with which the detection result of the residual chlorine concentration is adopted decreases, but the reliability of the output detection result of the residual chlorine concentration increases. Invention). On the other hand, when the reference value is set to 0.30, the reliability is somewhat lowered, but the frequency of adopting the detection result of the residual chlorine concentration is increased (invention of claim 9). Moreover, as the flow rate of tap water increases, the time until the detection accuracy of the residual chlorine sensor reaches a steady state becomes longer. Therefore, as in the residual chlorine concentration measuring instrument of
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。
本実施形態の残留塩素濃度計測器10は、水道管50の途中に取り付けられるパイプ部材11に、電磁式流量センサ12(本発明の「流速センサ」に相当する)と残留塩素センサ13とを取り付けて構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The residual chlorine
電磁式流量センサ12は、図1に示すように、パイプ部材11を横切るように磁束を発生させる電磁コイル14と、パイプ部材11の内部で、前記磁束と直交する方向(図1における紙面と直交する方向)に、対向配置された1対の電極15,15(図1には、一方の電極15のみが示されている)とを備える。この構成により、導電性の流体である水道水が、パイプ部材11内を流れて、磁束を横切ると、1対の電極15,15間には、流速に対応した起電力が発生する。そして、この起電力が、アンプ16で増幅され、データ処理部30に取り込まれる(図3を参照)。
As shown in FIG. 1, the
一方、残留塩素センサ13は、図1に示すように、前記電磁式流量センサ12よりも下流側に配設されている。残留塩素センサ13は、段付き状に先細となった円柱形状をなし、先端部分がパイプ部材11の内部に突出している。詳細には、図2に示すように、残留塩素センサ13の先端部には、例えば白金製のセンシング電極17が備えられており、このセンシング電極17よりも基端側に、例えば銀製のベース電極18が備えられている。さらに、このベース電極18より基端側のハウジング19からは、各電極17,18に接続されたリード線20,21が延びており、センシング電極17とベース電極18及びベース電極18とハウジング19との間は、それぞれ絶縁部材22によって絶縁されている。
On the other hand, the
残留塩素センサ13は、センシング電極17とベース電極18との間に発生する電位差を利用して、あるいは一定の電圧を印加して水道水に含まれる残留塩素をセンシング電極17上で還元させて、このときに生じる還元電流値をアンプ23で増幅してデータ処理部30に出力する。
The
このように、残留塩素センサ13と電磁式流量センサ12とがパイプ部材11に、取り付けられているので、各センサ12,13を水道管50の別々の場所に取り付けた場合に比べて取り付けの手間が省け、水道水の残留塩素濃度と流量の両方を、水道管50の途中の1箇所で計測することが可能になる。
As described above, since the
ところで、データ処理部30には、流量演算部31と残留塩素濃度演算部32とが備えられている。流量演算部31では、電磁式流量センサ12に検出された流速値に基づいて、水道水の流量を算出する。具体的には、電磁式流量センサ12によって検出された流速に、予め計測しておいたパイプ部材11の断面積Sを乗算して、流量を算出する。そして、流量演算部31において算出された流量は、表示装置40や図示しない管理センターに出力される。
Incidentally, the
残留塩素濃度演算部32では、残留塩素センサ13による還元電流値に基づいて残留塩素濃度を算出すると共に、電磁式流量センサ12により検出された流速値に基づいて算出した残留塩素濃度を補正し、表示装置40や図示しない管理センターに出力する。残留塩素濃度演算部32は、図4のグラフで表される補正マップ1を記憶している。即ち、補正マップ1は、流速値と、各流速値において予め求められた検出誤差とから構成されている。そして、電磁式流量センサ12による流速値と補正マップ1とに基づいて補正値H1を取得し、残留塩素センサ13により検出された残留塩素濃度を、その取得した補正値H1を用いて以下のプログラムMにより補正する。
The residual chlorine
さて、残留塩素濃度演算部32は、例えば、2秒毎の所定周期毎(本発明に係る単位時間に相当する)に図5及び図6に示すプログラムMを実行する。このプログラムMでは、まず、電磁式流量センサ12が検出した流速値V2を取得する(S1)。次いで残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2を取得する(S2)。そして、電磁式流量センサ12により検出されて、図示しない記憶手段に記憶されていた前回(2秒前)の流速値をV1として、以下の演算式(1)によって、流速変化率R1を演算する(S3)。
Now, the residual chlorine
R1=|(V1−V2)/V2|・・・(1) R1 = | (V1-V2) / V2 | (1)
流速変化率R1が、本発明の「基準値」である「0.05」、即ち、5%以下であった場合(S4でYes)には、流速が変化していないか、流速の変化が緩やかであると判断し、電磁式流量センサ12が検出した流速値V2と補正マップ1とに基づいて、補正値H1を取得する(S5)。
When the flow rate change rate R1 is “0.05” which is the “reference value” of the present invention, that is, 5% or less (Yes in S4), the flow rate has not changed or the flow rate has changed. Based on the flow velocity value V2 detected by the
次いで、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2から検出誤差を排除する。具体的には、以下の演算式(2)を用いて、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2を補正値H1によって補正し、残留塩素濃度Y2を得る(S6)。
Next, the detection error is excluded from the residual chlorine concentration Z2 detected by the
Y2=Z2/(1−H1)・・・(2)
例えば、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度が「0.45」ppmで、補正値H1が「0.1」(10%)であった場合には、上記演算式(2)によって、残留塩素濃度Y2は「0.5」ppmに補正される。なお、上記ステップS5及びS6の処理が、本発明の「データ補正手段」に相当する。
Y2 = Z2 / (1-H1) (2)
For example, when the residual chlorine concentration detected by the
そして、上記演算式(2)によって補正された残留塩素濃度Y2を出力し(S7)、これら電磁式流量センサ12が検出した流速値V2、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2及び補正された残留塩素濃度Y2を、図示しない記憶手段に記憶して(S8)、このプログラムを抜ける。
Then, the residual chlorine concentration Y2 corrected by the above equation (2) is output (S7), the flow velocity value V2 detected by the
一方、上記ステップS4において、流速変化率R1が「0.05」(5%)を超えていた場合(S4でNo)には、残留塩素センサ13が検出する残留塩素濃度Z2は、一次遅れ要素を含んで変化し、補正マップ1(図4に示したグラフ)における対応関係が一時的に成立しなくなるので、データ補正棄却処理(S9)が行われる。このデータ棄却処理(S9)は、本発明の「データ棄却手段」に相当する。
On the other hand, when the flow rate change rate R1 exceeds “0.05” (5%) in Step S4 (No in S4), the residual chlorine concentration Z2 detected by the
ここで、通常、流速と残留塩素センサ13の検出誤差とが補正マップ1(図4のグラフ)の対応関係に戻るまでの時間は、流速変化率R1が大きくなるに従って長くなる。そこで、データ棄却処理(S9)では、流速変化率R1の大きさに応じて、残留塩素センサ13による残留塩素濃度の出力禁止時間が設定される。具体的には、図6に示すように、まず流速変化率R1が「0.05」(5%)より大きくかつ「0.1」(10%)以下か否かがチェックされる(S10)。流速変化率R1が5%より大きくかつ10%以下である場合(S10でYes)には、例えば、表示装置40にて「計測不能」という表示を行い、この状態を3秒間保持する(S13)。つまり、水道水の流速の変化により、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度が、一次遅れ要素を含んで変化し、電磁式流量センサ12が検出した流速値と残留塩素センサの検出誤差とが、補正マップ1(図4に示すグラフ)の対応関係から一時的に外れた場合には、補正マップ1(図4に示すグラフ)の対応関係に戻る(3秒が経過する)までの間に、残留塩素濃度Z2を補正して算出された不正確な残留塩素濃度Y2が出力されないようにする。
Here, normally, the time until the flow rate and the detection error of the
流速変化率R1が「0.1」(10%)より大きくかつ「0.2」(20%)以下である場合(S10でNoでS11でYes)には、表示装置40に「計測不能」と表示した状態を5秒間保持する(S14)。つまり、流速値と残留塩素センサ13の検出誤差とが、補正マップ1(図4のグラフ)の対応関係に戻る(5秒が経過する)までの間に、残留塩素濃度Z2を補正して算出された不正確な残留塩素濃度Y2が出力されないようにする。
When the flow rate change rate R1 is greater than “0.1” (10%) and equal to or less than “0.2” (20%) (No in S10 and Yes in S11), the
流速変化率R1が「0.2」(20%)より大きくかつ「0.3」(30%)以下である場合(S11でNoでS12でYes)には、表示装置40に「計測不能」と表示した状態を7秒間保持する(S15)。つまり、流速値と残留塩素センサ13の検出誤差とが、補正マップ1(図4のグラフ)の対応関係に戻る(7秒が経過する)までの間に、残留塩素濃度Z2を補正して算出された不正確な残留塩素濃度Y2が出力されないようにする。
When the flow rate change rate R1 is greater than “0.2” (20%) and equal to or less than “0.3” (30%) (No in S11 and Yes in S12), the
流速変化率R1が「0.3」(30%)より大きい場合(S12でNo)には、表示装置40に「計測不能」と表示した状態を12秒間保持する(S16)。つまり、流速値と残留塩素センサ13の検出誤差とが、補正マップ1(図4のグラフ)の対応関係に戻る(12秒が経過する)までの間に、残留塩素濃度Z2を補正して算出された不正確な残留塩素濃度Y2が出力されないようにする。
When the flow rate change rate R1 is larger than “0.3” (30%) (No in S12), the state where “not measurable” is displayed on the
このように、流速変化率R1の大きさに応じて、残留塩素濃度Y2の出力禁止期間の長さを異ならせてあるので、無駄な出力禁止期間をなくして、不正確な残留塩素濃度Y2の検出結果と正確な残留塩素濃度Y2の検出結果との取捨選択を効率よく行うことができる。 Thus, since the length of the output prohibition period of the residual chlorine concentration Y2 is varied according to the magnitude of the flow rate change rate R1, the useless output prohibition period is eliminated, and the inaccurate residual chlorine concentration Y2 is set. It is possible to efficiently select the detection result and the accurate detection result of the residual chlorine concentration Y2.
[計測実験]
以下、第1実施形態の残留塩素濃度計測器10を用いて行った計測実験について説明する。実験方法は以下のようである。
(A)残留塩素濃度を0.5ppmに調製した水を、流速0.5m/sで流し、途中、約3秒間に亘って流速を1.0m/sまで徐々に変化させる。その後、流速1.0m/sで一定とする。
(B)電磁式流量センサ12によって流速を計測し、残留塩素センサ13によって残留塩素濃度を計測する。
(C)残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度及び電磁式流量センサ12が検出した流速値と経過時間との関係をグラフ化する。
[Measurement experiment]
Hereinafter, a measurement experiment performed using the residual chlorine
(A) Water whose residual chlorine concentration is adjusted to 0.5 ppm is caused to flow at a flow rate of 0.5 m / s, and the flow rate is gradually changed to 1.0 m / s over about 3 seconds. Thereafter, the flow rate is kept constant at 1.0 m / s.
(B) The flow rate is measured by the
(C) The relationship between the residual chlorine concentration detected by the
図7のグラフに示すように、流速が0.5m/sから変化(上昇)し始める(約4秒後)と、残留塩素センサ13による残留塩素濃度Z2の検出結果は急激に増加した。そして、流速が1.0m/sで一定となる(約8秒後)と、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2は、流速1.0m/sにおいて、補正マップ1(図4のグラフ)によって特定される検出誤差を含む値(0.5ppmよりも小さい値)に徐々に近づき、約16秒後には、残留塩素センサ13により検出される残留塩素濃度Z2が、補正マップ1によって特定される検出誤差を含む値に近似した値となることが分かった。即ち、流速が約3秒間で0.5m/sから1.0m/に変化した場合には、流速が変化後、一定となってから約8秒後に、流速と残留塩素センサ13の検出誤差が、補正マップ1(図4のグラフ)の対応関係に戻ることがわかった。
As shown in the graph of FIG. 7, when the flow rate started to change (rise) from 0.5 m / s (after about 4 seconds), the detection result of the residual chlorine concentration Z2 by the
ところで、上記実験において、最初の4秒間は、流速が変化していないので、残留塩素濃度演算部32は、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2を、電磁式流量センサ12の流速値と補正マップ1とに基づいて取得された流速0.5m/sに対応する補正値H1で補正して、正確な残留塩素濃度Y2を出力する。
In the above experiment, since the flow rate does not change for the first 4 seconds, the residual chlorine
これに対し、残留塩素濃度演算部32は、6秒経過時に残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2に基づいて以下のように処理を行う。即ち、6秒経過時に電磁式流量センサ12が検出した流速値「0.9」m/sと、その2秒前(4秒経過時)に検出した流速値「0.5」m/sとから、上記演算式(1)により流速変化率R1が算出される。ここで、流速変化率R1は、「0.444」(約44%)(=|(0.5−0.9)/0.9|)となるので、表示装置40では、「計測不能」という表示を12秒間行うように設定される。すると、図7における4秒から16秒までの間は、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2を補正した残留塩素濃度Y2が出力されることが禁止される。つまり、電磁式流量センサ12が検出した流速値と残留塩素センサ13の検出誤差が、補正マップ1(図4のグラフ)の対応関係から外れた状態にある間(残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2が、一次遅れ要素を含んで変化している間)に、不正確な残留塩素濃度Y2の検出結果が出力されることが防止される。
On the other hand, the residual chlorine
このように本実施形態によれば、流速変化率R1が基準値(5%)より小さいときには、残留塩素センサ13が検出した残留塩素濃度Z2を、流速値と補正マップ1とから特定される補正値H1によって補正して、正確な残留塩素濃度Y2が出力される一方、流速変化率R1が5%より大きくなったときには、不正確になった残留塩素濃度の出力が所定時間に亘って禁止される。つまり、不正確な残留塩素濃度の検出結果が排除され、正確な残留塩素濃度Y2の検出結果のみが出力されるので、従来より信用度が高い残留塩素濃度の検出結果を得ることが可能になる。ここで、流速変化率R1の基準値を5%とした場合には、補正された残留塩素濃度Y2の検出結果が出力される頻度が、基準値を5%より大きくした場合に比べて低下するが、出力された残留塩素濃度Y2の検出結果に対する信用度が増す。
Thus, according to this embodiment, when the flow rate change rate R1 is smaller than the reference value (5%), the residual chlorine concentration Z2 detected by the
[第2実施形態]
第2実施形態の残留塩素濃度計測器70は、図8に示されており、残留塩素センサ13の配置のみが上記第1実施形態の残留塩素濃度計測器10とは異なる。具体的には、本実施形態では、パイプ部材11のうち一方の電磁コイル14と対向した部分には、その電磁コイル14の中心軸が貫通するように貫通孔が形成され、そこに残留塩素センサ13が固定されている。詳細には、パイプ部材11の中心軸と、1対の電極15,15の中心軸とに共に直交する軸線上に電磁コイル14,14が配置され、残留塩素センサ13は、その一方の電磁コイル14の中心部に配置されてパイプ部材11に固定されている。このように、残留塩素センサ13と電磁式流量センサ12との取り付け位置を纏めることで、残留塩素センサ13と電磁式流量センサ12とが取り付けられるパイプ部材11の軸方向の長さを、短くすることができる。
[Second Embodiment]
The residual chlorine
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)上記第1実施形態では、基準値を「0.05」(5%)としていたが、例えば、「0.3」(30%)としてもよい。このようにすれば、上記第1実施形態のように、基準値を0.05にした場合に比べて信用度は多少低下するが、残留塩素濃度の検出結果が出力される頻度が高くなる。 (1) In the first embodiment, the reference value is “0.05” (5%), but may be “0.3” (30%), for example. In this way, as in the first embodiment, the reliability is somewhat lower than when the reference value is set to 0.05, but the frequency of detection of the residual chlorine concentration is increased.
(2)上記第1実施形態では、白金製のセンシング電極17と銀製のベース電極18を備えていたが、センシング電極は、金やカーボンでもよく、ベース電極は、塩化銀やステンレスでもよい。
(2) In the first embodiment, the
(3)前記第1実施形態では、流速変化率R1の基準値を5%より大きくなった場合に、残留塩素濃度Y2の検出結果を不採用にしていたが、例えば、P=ΔV/V、により算出される変化率Pに応じ、図7に示した残留塩素濃度の変化曲線に基づいて、定常状態になったときの残留塩素濃度の値を推定し、その推定値を補正して得た残留塩素濃度の検出結果を採用する構成にしてもよい。 (3) In the first embodiment, when the reference value of the flow rate change rate R1 is larger than 5%, the detection result of the residual chlorine concentration Y2 is not adopted. For example, P = ΔV / V, Based on the change rate P calculated by the following equation, the residual chlorine concentration value when the steady state is reached is estimated based on the residual chlorine concentration change curve shown in FIG. 7, and the estimated value is corrected. You may make it the structure which employ | adopts the detection result of a residual chlorine concentration.
(4)上記第1実施形態では、単位時間は2秒であったが、単位時間の秒数は束縛されるものではなく、1秒であってもよい。 (4) In the first embodiment, the unit time is 2 seconds, but the number of seconds of the unit time is not limited and may be 1 second.
10,70 残留塩素濃度計測器
12 電磁式流量センサ(流速センサ)
13 残留塩素センサ
30 データ処理部
10,70 Residual chlorine
13
Claims (11)
前記水道水の流速を検出する流速センサと、
前記流速センサの検出結果に基づいて前記残留塩素センサの検出結果を補正して表示装置又は管理センターに出力するデータ処理部とを備えた残留塩素濃度計測器において、
前記データ処理部には、
前記残留塩素センサの検出誤差を前記流速に対応させて記憶した補正マップと、
前記流速センサが検出した流速をV、その流速Vの単位時間当たりの変化量をΔVとした場合に、R=|ΔV/V|、により算出される流速変化率Rが基準値より小さかったときに、前記流速Vと前記補正マップとにより特定される前記検出誤差を、前記残留塩素センサが検出した残留塩素濃度から除去するデータ補正手段と、
前記流速変化率Rが前記基準値より大きかったときに、前記残留塩素センサが検出した残留塩素濃度の前記表示装置又は前記管理センターへの出力を禁止するデータ棄却手段とが設けられたことを特徴とする残留塩素濃度計測器。 Residual chlorine having a pair of electrodes arranged in a flow path through which tap water flows and detecting the residual chlorine concentration of the tap water based on the value of current flowing between the pair of electrodes in accordance with the oxidation-reduction reaction A sensor,
A flow rate sensor for detecting the flow rate of the tap water;
In a residual chlorine concentration measuring device comprising a data processing unit that corrects the detection result of the residual chlorine sensor based on the detection result of the flow rate sensor and outputs the correction result to a display device or a management center ,
In the data processing unit,
A correction map storing the detection error of the residual chlorine sensor corresponding to the flow velocity;
When the flow velocity change rate R calculated by R = | ΔV / V | is smaller than the reference value, where V is the flow velocity detected by the flow velocity sensor and ΔV is the amount of change per unit time of the flow velocity V. Data correction means for removing the detection error specified by the flow velocity V and the correction map from the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor;
Data rejection means for prohibiting output of the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor to the display device or the management center when the flow rate change rate R is larger than the reference value is provided. Residual chlorine concentration measuring instrument.
前記水道水の流速を検出する流速センサと、
前記流速センサの検出結果に基づいて前記残留塩素センサの検出結果を補正して表示装置又は管理センターに出力するデータ処理部とを備えた残留塩素濃度計測器において、
前記データ処理部には、前記流速センサによって求めた流速をV、単位時間当たりの流速Vの変化量をΔVとしたときに、P=ΔV/V、により算出される変化率Pに応じて前記残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を補正する補正手段が設けられたことを特徴とする残留塩素濃度計測器。 Residual chlorine having a pair of electrodes arranged in a flow path through which tap water flows and detecting the residual chlorine concentration of the tap water based on the value of current flowing between the pair of electrodes in accordance with the oxidation-reduction reaction A sensor,
A flow rate sensor for detecting the flow rate of the tap water;
In a residual chlorine concentration measuring device comprising a data processing unit that corrects the detection result of the residual chlorine sensor based on the detection result of the flow rate sensor and outputs the correction result to a display device or a management center ,
According to the rate of change P calculated by P = ΔV / V, where V is the flow rate obtained by the flow rate sensor and ΔV is the amount of change in the flow rate V per unit time. A residual chlorine concentration measuring device provided with correction means for correcting the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor.
前記残留塩素センサの検出誤差を前記流速に対応させて記憶した補正マップを作成しておき、前記流速センサによって検出した流速をV、その流速Vの単位時間当たりの変化量をΔVとした場合に、R=|ΔV/V|、により算出される流速変化率Rが基準値より小さかったときには、前記流速Vと前記補正マップとにより特定される前記検出誤差を、前記残留塩素センサが検出した残留塩素濃度から除去する一方、前記流速変化率Rが前記基準値より大きかったときには、前記残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を不採用にすることを特徴とする水道水の残留塩素濃度計測方法。 A pair of electrodes provided in the residual chlorine sensor is arranged in the water pipe, and the residual chlorine concentration of tap water is detected based on the current value flowing between the pair of electrodes in accordance with the oxidation-reduction reaction, and also detected by the flow rate sensor. In the method for measuring the residual chlorine concentration of tap water, which corrects the detection result of the residual chlorine sensor based on the flow rate of the tap water,
When a correction map in which the detection error of the residual chlorine sensor is stored in correspondence with the flow velocity is created, the flow velocity detected by the flow velocity sensor is V, and the amount of change per unit time of the flow velocity V is ΔV. , R = | ΔV / V |, when the flow rate change rate R calculated by R = | ΔV / V | is smaller than a reference value, the residual error detected by the residual chlorine sensor is detected by the detection error specified by the flow rate V and the correction map. A method for measuring the residual chlorine concentration of tap water, wherein the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor is not adopted when the flow rate change rate R is larger than the reference value while being removed from the chlorine concentration.
前記流速センサによって求めた流速の変化率に応じて、前記残留塩素センサが検出した残留塩素濃度を補正することを特徴とする水道水の残留塩素濃度計測方法。 A pair of electrodes provided in the residual chlorine sensor is arranged in the water pipe, and the residual chlorine concentration of tap water is detected based on the current value flowing between the pair of electrodes in accordance with the oxidation-reduction reaction, and also detected by the flow rate sensor. In the method for measuring the residual chlorine concentration of tap water, which corrects the detection result of the residual chlorine sensor based on the flow rate of the tap water,
A method for measuring the residual chlorine concentration of tap water, wherein the residual chlorine concentration detected by the residual chlorine sensor is corrected according to the rate of change of the flow velocity obtained by the flow velocity sensor.
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