JP4461247B2 - Water quality measuring device - Google Patents

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JP4461247B2 JP2004049172A JP2004049172A JP4461247B2 JP 4461247 B2 JP4461247 B2 JP 4461247B2 JP 2004049172 A JP2004049172 A JP 2004049172A JP 2004049172 A JP2004049172 A JP 2004049172A JP 4461247 B2 JP4461247 B2 JP 4461247B2
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Description

本発明は、酸性雨等の水質を測定する水質測定装置に関する。   The present invention relates to a water quality measuring device for measuring water quality such as acid rain.

近年、環境問題の1つとして、酸性雨に関する関心が高まっており、PHや導電率等の雨水の水質を測定する様々な装置が提案されている。雨水の水質を測定する装置として、例えば、特許文献1に記載されている図6に示すような酸性雨自動測定機600が製品化されている。 In recent years, as one of the environmental problems, interest in acid rain has increased, and various apparatuses for measuring the quality of rainwater such as pH and conductivity have been proposed. As a device for measuring the quality of rain water, for example, acid rain automatic measuring machine 600 as shown in FIG. 6 described in Non-Patent Document 1 have been commercialized.

この酸性雨自動測定機600は、前・横1.5〜2mの筐体に収納されたもので、水質の測定だけでなく、雨量計としての機能を持っており、雨量を計測する機構と、雨水の水質を測定する機構等から構成されている。   This automatic acid rain measuring instrument 600 is housed in a front and side 1.5 to 2m case, and has not only the measurement of water quality but also a function as a rain gauge. It consists of a mechanism that measures the quality of water.

雨量を計測する機構は、酸性雨自動測定機600の筐体の上部に受水口を上に向けて配設された受水漏斗601と、当該受水漏斗601の下方に配設された、所定の容積の左右一対の転倒升604、605から構成されている。当該左右一対の転倒升604、605は支軸606を挟んで対称に構成され、当該支軸606は上記受水漏斗601の導水口601aの直下で、左右一対の転倒升604、605が水平となるように筐体の器枠に保持された状態になっており、左右一対の転倒升604、605の重量の均衡が僅かに崩れた状態で、いずれか一方が受水漏斗601の導水口601aの直下に位置する構成となっている。   The mechanism for measuring the rainfall includes a water receiving funnel 601 disposed at the upper part of the housing of the automatic acid rain measuring instrument 600 with the water receiving port facing upward, and a predetermined amount disposed below the water receiving funnel 601. It is comprised from a pair of left and right overturning rods 604, 605. The left and right pair of overturning rods 604 and 605 are configured symmetrically across the support shaft 606. The support shaft 606 is directly below the water inlet 601a of the water receiving funnel 601, and the pair of left and right overturning rods 604 and 605 are horizontal. In such a state that the balance of the weights of the pair of left and right overturning rods 604 and 605 is slightly broken, one of the water inlets 601a of the water receiving funnel 601 It is the structure located immediately below.

この構成により、一方の転倒升604、605に所定量の雨水が受水され、その受水量が所定の量になったとき、当該転倒升604、605が上記支軸606を中心に排出位置にまで転倒して、雨水を排出するとともに、他方の転倒升605、604が上記受水漏斗601の導水口601aの直下に位置するようなる。   With this configuration, when a predetermined amount of rainwater is received by one of the overturning rods 604 and 605 and the amount of received water reaches a predetermined amount, the overturning rods 604 and 605 are positioned at the discharge position around the support shaft 606. The other overturning troughs 605 and 604 are positioned directly below the water inlet 601a of the water receiving funnel 601.

従って、所定時間内の上記転倒升604、605の転倒回数を計数することによって雨量を測定することが出来るようになっている。   Therefore, it is possible to measure the rainfall by counting the number of falls of the fall ridges 604 and 605 within a predetermined time.

上記各転倒升604、605の排出位置に対応して、酸性雨自動測定機600の筐体に排水筒607、608が配設されており、当該排水筒607、608から排出される雨水が、雨水の水質を測定する機構を構成する回収管を介して貯留セル614に導かれる。この貯留セル614に貯留された雨水は、PHセンサ、導電率センサ、温度センサ等により物理量が計測され、計測された物理量が増幅制御信号変換器611にて外部に出力される。   Corresponding to the discharge positions of the overturning rods 604, 605, drain tubes 607, 608 are disposed in the case of the automatic acid rain measuring instrument 600, and the rainwater discharged from the drain tubes 607, 608 is The water is guided to the storage cell 614 through a recovery pipe constituting a mechanism for measuring the quality of rainwater. The rainwater stored in the storage cell 614 is measured for physical quantities by a PH sensor, a conductivity sensor, a temperature sensor, and the like, and the measured physical quantities are output to the outside by an amplification control signal converter 611.

また、酸性雨自動測定機600には、降雨のないときは上記受水漏斗601の受水口を蓋610で覆い、降雨センサ609が降雨を検知したときは当該蓋610を受水口から外す受水漏斗開閉機構や、受水漏斗601、転倒升604、605、排水筒607、608を洗浄する自動洗浄機構等を備えている。
「酸性雨調査法−資料採取、成分分析とデータ整理の手引き−」、株式会社ぎょうせい、平成5年6月25 p.45
In addition, the automatic acid rain measuring instrument 600 covers the water receiving port of the water receiving funnel 601 with a lid 610 when there is no rain, and removes the lid 610 from the water receiving port when the rain sensor 609 detects rain. A funnel opening / closing mechanism, a water receiving funnel 601, an overturning trough 604, 605, and an automatic cleaning mechanism for cleaning the drain tubes 607, 608 are provided.
“Acid Rain Survey Method -Guide to Data Collection, Component Analysis and Data Arrangement”, Gyosei Co., Ltd., June 25, 1993 p. 45

1転倒升毎に水質を測定するためには、左右一対の転倒升604、605の一回の転倒によって転倒升604、605から排出された雨水のみが上記貯留セル614に貯留された状態になければならない。しかし、図7に示す従来の貯留セル614は、転倒升604、605に比べて容積が大きいため、数回の転倒によって排出された雨水が貯留される。よって、貯留セル614において、各転倒によって排出された雨水が互いに混ざり合うために、上記のPHセンサ等は、混ざった雨水の水質を測定することになる。そのため、雨水の水質が1転倒升毎に変化しても、上記増幅制御信号変換器611の出力する測定結果に、水質の変化が明確に表れない。   In order to measure the water quality for each fall overfall, only rainwater discharged from the fall overfalls 604, 605 by one fall of the pair of left and right fall fallouts 604, 605 must be stored in the storage cell 614. I must. However, since the conventional storage cell 614 shown in FIG. 7 has a larger volume than the overturning rods 604 and 605, rainwater discharged by several overturns is stored. Therefore, in the storage cell 614, since the rainwater discharged by each overturning is mixed with each other, the above PH sensor or the like measures the quality of the mixed rainwater. Therefore, even if the quality of rainwater changes every fall, the change in water quality does not appear clearly in the measurement results output from the amplification control signal converter 611.

また、酸性雨自動測定機600は、受水漏斗開閉機構や、自動洗浄機構等の複雑でかつ大きい機構をいくつも備えているので非常に高価であり、また、酸性雨の測定は、多数の地点で行う必要があることから、酸性雨自動測定機600のような高価な測定装置を多数の地点に設置することは、経済的な観点から不可能である。   Moreover, the acid rain automatic measuring machine 600 is very expensive because it includes a number of complicated and large mechanisms such as a water receiving funnel opening and closing mechanism and an automatic washing mechanism. Since it is necessary to carry out at a point, it is impossible from an economical viewpoint to install an expensive measuring device such as the acid rain automatic measuring machine 600 at a number of points.

そこで、本発明は、雨水の水質を1升毎に正確に測定することができ、かつ安価である水質測定装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the water quality measuring apparatus which can measure the water quality of rain water correctly for every 1 meter, and is cheap.

本発明の水質測定装置は、容積が転倒升より小さい貯留空間に雨水を流入させて、貯留空間で雨水の水質を測定する。容積が転倒升より小さければ、新しい雨水が貯留空間に流入する際に、新しい雨水によって以前から貯留されている雨水が押し出されて流出すれば、新しい雨水と以前から貯留されている雨水の両方が混ざり合って貯留することを防ぐことができる。   The water quality measurement device of the present invention causes rainwater to flow into a storage space whose volume is smaller than that of a tip over and measures the quality of rainwater in the storage space. If the volume is smaller than the tip of the fall, when new rainwater flows into the storage space, if the rainwater previously stored is pushed out by the new rainwater and flows out, both the new rainwater and the rainwater previously stored will be It can prevent mixing and storing.

しかし、貯留空間の容積が転倒升より小さくても、転倒升から排出された雨水が、以前から貯留されている雨水を貯留空間から押し出して、貯留空間に流入するとは限らない。例えば、図8に示すように、雨水が貯留されている貯留空間814bに転倒升から排出された雨水が流れ込むと、流れ込んだ雨水は、貯留されている雨水の表面を通って流出口814cから流出してしまう場合がある。   However, even if the volume of the storage space is smaller than that of the overturning ridge, the rainwater discharged from the overturning ridge does not necessarily push the rainwater that has been stored before from the storage space and flow into the storage space. For example, as shown in FIG. 8, when rainwater discharged from a tumble bag flows into a storage space 814 b in which rainwater is stored, the rainwater that flows in flows out from an outlet 814 c through the surface of the stored rainwater. May end up.

このようなことが発生するのは、貯留されている雨水と貯留空間814bを形成する底や側壁等に摩擦力が発生し、貯留されている雨水が動き難くなっているからである。   This occurs because friction force is generated in the bottom and side walls that form the stored rainwater and the storage space 814b, and the stored rainwater is difficult to move.

貯留されている雨水が動き難くなっていても、転倒升から排出される雨水の量が多ければ、転倒升から排出された雨水が流れ込む勢いで、貯留されていた雨水を動かすことができる。   Even if the stored rainwater is difficult to move, if the amount of rainwater discharged from the overturned ridge is large, the stored rainwater can be moved with the momentum of the rainwater discharged from the overturned ridge.

図6に示す酸性雨自動測定機600は、0.5mm単位で降水量を計測することができるように、転倒升604、605の容量は、受水漏斗601が降水量0.5mmの雨を受水した量と等しくなっている。酸性雨自動測定装置600の受水漏斗601の受水口は、直径が20cmとなっており、降水量0.5mmの雨をこの受水漏斗601で受水すると、受水した量は15.7mlとなり、よって転倒升604、605の容量は15.7mlとなっている。   The automatic acid rain measuring instrument 600 shown in FIG. 6 has a capacity of the overturning rods 604 and 605 that receives the rain with a rainfall of 0.5 mm so that the rainfall can be measured in units of 0.5 mm. It is equal to the amount. The water receiving port of the water receiving funnel 601 of the automatic acid rain measuring apparatus 600 has a diameter of 20 cm. When rain of 0.5 mm is received by the water receiving funnel 601, the amount received is 15.7 ml. Therefore, the capacity of the overturning troughs 604 and 605 is 15.7 ml.

このように転倒升604、605の容積が15.7mlと少量であるために、転倒升604、605から流出する雨水で、貯留された雨水を動かすことができない。   Thus, since the volume of the overturning rods 604 and 605 is as small as 15.7 ml, the rainwater stored from the overturning rods 604 and 605 cannot be moved.

本発明の水質測定装置では、図2に示すように、貯留されている雨水の表面を通って貯留空間114bから雨水が流出してしまうことを防ぐために、貯留空間114bの上面に流路形成蓋体116を設け、流出口114cが、貯留空間114bの上端に、かつ、貯留空間114bを挟んで転倒升から流出された雨水が流入する流入口114aと反対側に設けられている。   In the water quality measuring apparatus of the present invention, as shown in FIG. 2, in order to prevent rainwater from flowing out of the storage space 114b through the surface of the stored rainwater, a flow path forming lid is provided on the upper surface of the storage space 114b. The body 116 is provided, and the outlet 114c is provided at the upper end of the storage space 114b and on the side opposite to the inlet 114a through which rainwater that has flowed out from the overturned ridge flows across the storage space 114b.

貯留空間の容積を転倒升より小さくし、流出口をこのような位置に設けると、転倒升から排出された雨水は、貯留空間を満たし、一部が貯留空間からあふれて流出口から流出する。貯留空間に貯留される雨水は、貯留空間を満たすために、雨水は、貯留空間の底面や側壁を形成する受け皿や、貯留空間の天井を形成する流路形成蓋体の下面と接する。   When the volume of the storage space is made smaller than the overturning ridge and the outlet is provided at such a position, rainwater discharged from the overturning ridge fills the storage space, partly overflows from the storage space and flows out from the outflow outlet. In order to fill the storage space, the rainwater stored in the storage space comes into contact with the bottom surface of the flow path forming lid that forms the bottom of the storage space and the tray that forms the ceiling of the storage space.

このように雨水で満たされた貯留空間に転倒升から新たな雨水が排出されると、新たな雨水は、図8に示すように雨水の表面を流れることができないので、貯留空間を満たしている雨水を押し出しながら貯留空間に流入しようとする。貯留空間を満たしている雨水は、上記のように受け皿と流路形成蓋体に接しているので、新たな雨水によって押されることで、貯留空間を満たしている雨水の周囲に均等な摩擦力が働く。従って、新たな雨水に押されると、貯留空間を満たしている雨水全体が均一に押し出されて流出口から排出される。   When new rainwater is discharged from the fall over the storage space filled with rainwater as described above, the new rainwater cannot flow on the surface of the rainwater as shown in FIG. It tries to flow into the storage space while pushing out rainwater. Since rainwater filling the storage space is in contact with the saucer and the flow path forming lid as described above, it is pushed by new rainwater, so that an even frictional force is generated around the rainwater filling the storage space. work. Therefore, when pushed by new rainwater, the entire rainwater filling the storage space is uniformly pushed out and discharged from the outlet.

上記のように貯留空間の容積は、転倒升より小さいので、新たな雨水は、貯留空間を満たしている雨水全部を貯留空間から押し出し、さらにその一部が貯留空間を満たしていた雨水と共に貯留空間から流出する。   As described above, since the volume of the storage space is smaller than that of the overturned trap, the new rainwater pushes out all the rainwater that fills the storage space from the storage space, and further, the storage space together with the rainwater that partially fills the storage space. Spill from.

以上のように、転倒升が転倒して雨水が排出されると、以前から貯留空間に貯留されている雨水が排出されて、今回の転倒によって転倒升から排出された雨水のみが貯留空間に貯留される。よって、雨水の水質を1升毎に正確に測定することができる。   As described above, when a fall overfall falls and rainwater is discharged, the rainwater that has been stored in the storage space from before is drained, and only rainwater discharged from the overturn by this fall is stored in the storage space. Is done. Therefore, it is possible to accurately measure the quality of rainwater every 1 km.

水質を測定する雨水の集水に、気象庁等が設置している既存の地上気象観測用転倒升型雨量計を用いれば、転倒升型雨量計に上記のような貯留セルを付加するだけで、雨量計測と同時に雨水の水質を1升毎に測定することができる。もちろん、貯留セルを付加しても、地上気象観測用転倒升型雨量計の雨量計としての機能が損なわれることもない。   If you use an existing overturning rain gauge for surface meteorological observation installed by the Japan Meteorological Agency, etc. to collect rainwater to measure water quality, just add the storage cell as above to the overturning rain gauge, Simultaneously with rainfall measurement, the quality of rainwater can be measured every 1 km. Of course, even if a storage cell is added, the function of the overturning rain gauge for ground weather observation as a rain gauge is not impaired.

また、このように既存の地上気象観測用転倒升型雨量計を使用すれば、水質測定装置を安価に製造することができる。   In addition, if the existing overturning rain gauge for ground weather observation is used in this way, the water quality measuring device can be manufactured at low cost.

図1は、本実施の形態の水質測定装置100を示す。図1に示すように、水質測定装置100は、転倒升型雨量計Aと、転倒升型雨量計Aの下方に設けられる酸性雨計測機構Bから構成されている。本実施の形態の水質測定装置100は、転倒升型雨量計Aとして、気象庁等が設置している地上気象観測用転倒升型雨量計を用いている。   FIG. 1 shows a water quality measuring apparatus 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the water quality measuring device 100 includes a toppling gutter type rain gauge A and an acid rain measuring mechanism B provided below the toppling gutter type rain gauge A. The water quality measuring apparatus 100 of the present embodiment uses, as the tipping-up type rain gauge A, a tipping-up type rain gauge for ground weather observation installed by the Japan Meteorological Agency or the like.

転倒升型雨量計Aは、背景技術の欄で記載した酸性雨自動測定機600の雨量を測定する機構と基本的に同じ構成である。   The overturning rain gauge A has basically the same configuration as the mechanism for measuring the rainfall of the automatic acid rain measuring instrument 600 described in the background art section.

各転倒升104、105の排出位置には、排水筒107、108が設けられ、各排水筒107、108は、酸性雨計測機構Bの導水手段111と連通されている。上記導水手段111は、漏斗112と漏斗112の下方に接続された回収管113とから構成され、該回収管113は、下方に行くに従い内径が細くなっており、その下端は、下記貯留セル114の流入口114aに導かれている。   Drain tubes 107 and 108 are provided at the discharge positions of the overturning rods 104 and 105, and the drain tubes 107 and 108 communicate with the water guide means 111 of the acid rain measuring mechanism B. The water guiding means 111 includes a funnel 112 and a recovery pipe 113 connected to the lower side of the funnel 112. The recovery pipe 113 has a smaller inner diameter as it goes downward. To the inlet 114a.

酸性雨計測機構Bの測定セル114を図2(a)、図2(b)に示す。図2(a)は上記貯留セル114の正面縦断面図であり、図2(b)は図2(a)のX−X´断面図である。   The measurement cell 114 of the acid rain measurement mechanism B is shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 2A is a front longitudinal sectional view of the storage cell 114, and FIG. 2B is a sectional view taken along line XX ′ of FIG. 2A.

上記貯留セル114は、図2(a)に示すように、上記回収管113からの雨水を流入口114aを介して受け皿115で受けるように構成されており、貯留セル114に流入した雨水は、受け皿115の上記流入口114aに対向する位置に設けられた流出口114cから流出されるようになっている。   As shown in FIG. 2 (a), the storage cell 114 is configured to receive rainwater from the recovery pipe 113 by a receiving tray 115 through an inflow port 114a, and rainwater flowing into the storage cell 114 is It flows out from the outflow port 114c provided in the position facing the said inflow port 114a of the receiving tray 115. FIG.

当該受け皿115の上部面は流路形成蓋体116で蓋され、該流路形成蓋体の下面116aは上記流出口114cの上端より低い位置になるように構成され、さらに、上記流路形成蓋体116には各種の測定手段、例えばPHセンサ118a、温度センサ118b、導電率センサ118cが支持され、そのセンシング部位は上記貯留空間114bに突出している。従って、上記流入口114aから流入した雨水は、受け皿115の底面と上記流路形成蓋体の下面116aとに挟まれた貯留空間114bを介して流出口114cに導かれることになるとともに、上記各センサ118a〜118cで各種の物理量、化学量が測定されることになる。   The upper surface of the tray 115 is covered with a flow path forming lid body 116, and the lower surface 116a of the flow path forming lid body is configured to be lower than the upper end of the outlet 114c. Various measuring means such as a PH sensor 118a, a temperature sensor 118b, and a conductivity sensor 118c are supported on the body 116, and the sensing portion protrudes into the storage space 114b. Accordingly, the rainwater flowing in from the inlet 114a is guided to the outlet 114c through the storage space 114b sandwiched between the bottom surface of the tray 115 and the lower surface 116a of the flow path forming lid, and Various physical quantities and chemical quantities are measured by the sensors 118a to 118c.

上記貯留空間114bの容積は、上記転倒升104、105の容積より小さくなっている。すなわち、気象庁等が設置している地上気象観測用転倒升型雨量計の転倒升の容積は、15.7mlとなっているため、本実施の形態の貯留空間114bの容積は、約15.0mlとなっている。地上気象観測用転倒升型雨量計の転倒升104、105の容量が約15.7mlとなっているのは、酸性雨自動測定機600の転倒升604、605の容量が15.7mlであるのと同じ理由である。   The volume of the storage space 114b is smaller than the volume of the overturning rods 104 and 105. In other words, since the volume of the overturning dredge type rain gauge for ground meteorological observation installed by the Japan Meteorological Agency etc. is 15.7 ml, the volume of the storage space 114b of this embodiment is about 15.0 ml. ing. The capacity of the overturning cage 104, 105 of the overturning rain gauge for ground weather observation is about 15.7 ml, which is the same as the capacity of the overturning cages 604, 605 of the automatic acid rain measuring instrument 600 is 15.7 ml. That is why.

貯留空間114bの寸法は、基本的には上記の容積に依存することになるが、その他各センサ118a〜118cの径や、流路形成蓋体の下面116aからの突き出た長さによって決定される。   The size of the storage space 114b basically depends on the above-mentioned volume, but is determined by the diameters of the other sensors 118a to 118c and the protruding length from the lower surface 116a of the flow path forming lid. .

例えば、各センサ118a〜118cの径が12mmであり、各センサ118a〜118cの流路形成蓋体の下面116aから突き出た長さが20mmである場合、流入口114aから流出口114c方向の寸法は50mm程度に、図2(a)の紙面に対して垂直方向の寸法は15mm程度に、受け皿15と流路形成蓋体の下面116aの間の寸法を30mm程度にする。上記流路形成蓋体116に支持されるセンサの種類は、PHセンサ118a、温度センサ118b、導電率センサ118cに限られず、塩分センサ、硝酸センサ、硫酸センサ等であってもよい。   For example, when the diameter of each sensor 118a to 118c is 12 mm and the length protruding from the lower surface 116a of the flow path forming lid of each sensor 118a to 118c is 20 mm, the dimension in the direction from the inlet 114a to the outlet 114c is About 50 mm, the dimension in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2A is about 15 mm, and the dimension between the tray 15 and the lower surface 116 a of the flow path forming lid is about 30 mm. The type of sensor supported by the flow path forming lid 116 is not limited to the PH sensor 118a, the temperature sensor 118b, and the conductivity sensor 118c, and may be a salt sensor, a nitric acid sensor, a sulfuric acid sensor, or the like.

転倒升104、105から排水筒107、108に排出された雨水は、1転倒升毎に上記導水手段111を通って、流入口114aから貯留空間114bに流入する。   Rainwater discharged from the overturning rods 104 and 105 to the drain pipes 107 and 108 flows into the storage space 114b from the inflow port 114a through the water guiding means 111 for every overturning rod.

このときに、既に貯留空間114bが雨水で満たされている場合、新たに転倒升104、105から排出された雨水は、既に貯留空間114bを満たしている雨水を押し出しながら貯留空間114bに流入する。このとき、新たに流れ込んだ雨水は、図2(b)に示すように、受け皿115の底面及び側面、さらに流路形成蓋体の下面116aの抵抗を受けながら、かつ、以前から溜まっていた雨水を押し出しながら、流出口114eの方向に進行する。   At this time, if the storage space 114b is already filled with rainwater, the rainwater newly discharged from the overturning rods 104 and 105 flows into the storage space 114b while pushing out rainwater that has already filled the storage space 114b. At this time, as shown in FIG. 2 (b), the rainwater that has newly flown is subjected to the resistance of the bottom surface and the side surface of the tray 115 and the bottom surface 116a of the flow path forming lid, and has been accumulated for a long time. It advances in the direction of the outflow port 114e, pushing out.

これによって、新たに流れ込んだ雨水は、従来のように抵抗の少ない表面を流れることなく、貯留空間114bに均等に拡散しながら、既に溜まっている雨水を押し出すことになり、測定対象の雨水の交換が迅速に行われることになる。また、上記のように、貯留空間114bは転倒升104、105の容積より若干小さくなっているので、理論的には、1回の転倒によって転倒升104、105からは排出された新たな雨水のみが貯留セル114に貯留されることになるので、1転倒毎に雨水の水質を測定することができることになる。   As a result, the rainwater that has flowed in is pushed out from the rainwater that has already accumulated while being evenly diffused into the storage space 114b without flowing through the surface with less resistance as in the prior art. Will be done quickly. Further, as described above, since the storage space 114b is slightly smaller than the volume of the overturning rods 104 and 105, theoretically, only new rainwater discharged from the overturning rods 104 and 105 by one overturning. Is stored in the storage cell 114, so that the quality of rainwater can be measured every time it falls.

上記転倒升104、105の転倒は、検知手段によって検知され、検知手段は、雨量を計測すると同時に、上記測定センサ118a〜118cで水質測定を開始し、雨量計測と同期して、水質信号を外部に出力する。   The fall of the overturning rods 104 and 105 is detected by the detection means, and the detection means starts measuring the water quality at the same time as measuring the rainfall amount, and starts the water quality measurement with the measurement sensors 118a to 118c. Output to.

なお、転倒升104、105からの雨水の排出と、貯留空間114bの雨水の貯留は、多少の時間差が発生する。この時間差は、転倒升104、105から貯留空間114bまでの距離や、導水手段111の形状等によって異なる。   Note that there is a slight time difference between the discharge of rainwater from the overturning rods 104 and 105 and the storage of rainwater in the storage space 114b. This time difference differs depending on the distance from the overturning rods 104, 105 to the storage space 114b, the shape of the water guiding means 111, and the like.

本実施の形態の水質測定装置100を使用する場合、このような時間差と各センサ118a〜118cの応答遅れを予め計測し、転倒升104、105が転倒した旨が通知された時より遅らせて、測定センサ118a〜118cでの水質を計測する。このように、転倒升104、105の転倒する時刻に基づいて、水質の測定を行うことで、転倒升104、105の転倒毎に雨水の水質を計測することができる。   When using the water quality measuring device 100 of the present embodiment, such a time difference and the response delay of each sensor 118a-118c are measured in advance, and delayed from when it is notified that the overturning rods 104, 105 are overturned, The water quality at the measurement sensors 118a to 118c is measured. Thus, by measuring the water quality based on the time when the overturning rods 104 and 105 are overturned, the quality of the rainwater can be measured every time the overturning rods 104 and 105 are overturned.

図3に、本実施の形態に記載した貯留セル114を使用した場合と、図8に示す貯留セル814を使用した場合の実験結果を表とグラフで示す。   FIG. 3 is a table and a graph showing experimental results when the storage cell 114 described in the present embodiment is used and when the storage cell 814 shown in FIG. 8 is used.

この実験は、貯留空間114、814を雨水αで満たした状態で、雨水αと水質の異なる雨水βを受水漏斗101に滴下し、転倒升104、105が転倒した転倒回数と、各回数の転倒があったときの貯留空間114bに貯留されている雨水全体に占める雨水βの割合を測定するものである。   In this experiment, in a state where the storage spaces 114 and 814 are filled with the rainwater α, rainwater β having a different water quality from the rainwater α is dropped on the receiving funnel 101, and the number of times the overturning rods 104 and 105 have fallen, The ratio of the rainwater β to the entire rainwater stored in the storage space 114b when there is a fall is measured.

図3から明らかなように、本実施の形態の貯留セル114を使用すると、転倒升104、105が多くとも2回転倒すると、貯留空間114bを満たす雨水が雨水βにほぼ完全に置換され、1回の転倒で90%以上の置換が確認された。一方、図8に示す貯留セル814を使用すると、貯留空間114bを満たす雨水が完全に雨水βとなるには、少なくとも7回の転倒が必要で、1回の転倒では40%程度しか置換されない。従って、本実施の形態の貯留セル114を使用すると、貯留空間114bに貯留された雨水が入れ替わり易いので、1転倒升毎の雨水の水質をより正確に測定することができる。   As apparent from FIG. 3, when the storage cell 114 of the present embodiment is used, when the overturning rods 104 and 105 are overturned at most two times, the rainwater filling the storage space 114b is almost completely replaced with the rainwater β. More than 90% substitution was confirmed in each fall. On the other hand, when the storage cell 814 shown in FIG. 8 is used, in order for the rainwater filling the storage space 114b to become the rainwater β completely, at least seven falls are required, and only about 40% is replaced by one fall. Therefore, when the storage cell 114 of the present embodiment is used, the rainwater stored in the storage space 114b can be easily replaced, so that the quality of the rainwater for each overturn can be measured more accurately.

また図4に、PH4.00の雨水で満たされた本実施の形態に記載した貯留空間114bに、PH6.88の雨水を受水漏斗101に滴下し、左右一対の転倒升104、105の転倒回数と、各回数の転倒があったときの貯留空間114bの雨水のPHを示す。図4に示すように、2回の転倒によりPH指示値が6.85を示すことが証明された。   In addition, in FIG. 4, PH6.88 rainwater is dropped onto the receiving funnel 101 in the storage space 114b described in the present embodiment, which is filled with PH4.00 rainwater. The number of times and the pH of rainwater in the storage space 114b when each number of falls occurred are shown. As shown in FIG. 4, it was proved that the PH indication value was 6.85 after two falls.

また図5は、本実施の形態に記載した貯留空間114bにおいて、PHセンサの応答時間を計測した実験結果を示す。   FIG. 5 shows the experimental results of measuring the response time of the PH sensor in the storage space 114b described in the present embodiment.

図5の実験結果1は、貯留空間114bがPH7に調整した調節水道水で満たされた状態で、PH4に調整した調節水道水50mlを一時に受水漏斗101に流し込んだ場合、流し込んでから貯留空間114bの雨水のPHが4になるまでに要する時間を示す。図5の実験結果1に示すように、貯留空間114bの雨水のPHは、1分以内でPHが4になった。   The experimental result 1 in FIG. 5 shows that when the storage space 114b is filled with adjusted tap water adjusted to PH7, 50 ml of adjusted tap water adjusted to PH4 is poured into the water receiving funnel 101 at a time, and then stored. The time required for the rainwater PH in the space 114b to reach 4 is shown. As shown in Experiment Result 1 in FIG. 5, the PH of rainwater in the storage space 114b became 4 within 1 minute.

実験結果2は、貯留空間114bがPH4に調整した調節水道水で満たされた状態で、PH7に調節した調節水道水50mlを一時に受水漏斗101に流し込んだ場合、流し込んでから貯留空間114bの雨水のPHが7または7±0.1になるまでに要する時間を示す。   Experimental result 2 shows that when 50 ml of adjusted tap water adjusted to PH7 is poured into the receiving funnel 101 at a time in a state where the storage space 114b is filled with adjusted tap water adjusted to PH4, the storage space 114b Indicates the time required for the rainwater pH to reach 7 or 7 ± 0.1.

図5の実験結果2に示すように、貯留空間114bの雨水がPH7になるまでには、5分を要し、PH7±0.1には1.5分であった。PH7からPH4になるまでに要した時間が、PH4からPH7になるまでに要した時間より長くなるのは、PH7溶液は純粋に近く電解質がほとんど含まれないことによる。   As shown in the experimental result 2 of FIG. 5, it took 5 minutes for the rainwater in the storage space 114b to reach PH7, and 1.5 minutes for PH7 ± 0.1. The time required to change from PH7 to PH4 is longer than the time required from PH4 to PH7 because the PH7 solution is pure and contains almost no electrolyte.

ところで、酸性雨の測定においては、PH±0.1程度のずれは許容されるので、貯留空間114bに貯留された雨水より中性に近い雨が降った場合であっても、貯留空間114bに貯留された雨水より強い酸性の雨が降った場合とほとんど同じ精度のPH測定を行うことができる。   By the way, in the measurement of acid rain, since a deviation of about PH ± 0.1 is allowed, even when it is raining more neutral than rainwater stored in the storage space 114b, it is stored in the storage space 114b. PH measurement can be performed with almost the same accuracy as when acid rain stronger than rainwater falls.

本発明の水質測定装置の外観図。The external view of the water quality measuring apparatus of this invention. 貯留セルの拡大図。The enlarged view of a storage cell. 貯留空間の雨水の入れ替わり易さの実験結果を示す図表。The chart which shows the experimental result of the easiness of replacement of rainwater of storage space. 貯留空間の雨水のPH及び導電率の変化を示す図表。The chart which shows the change of PH of rainwater of a storage space, and electrical conductivity. 貯留空間の雨水のPHが受水漏斗に受水された雨水のPHとなるまでに要した時間を示す表。The table | surface which shows the time required until PH of rainwater of the storage space became PH of rainwater received by the water receiving funnel. 従来の酸性雨のPH等を測定する酸性雨自動測定機の図。The figure of the conventional acid rain automatic measuring machine which measures PH etc. of the conventional acid rain. 従来の貯留空間を示す図。The figure which shows the conventional storage space. 従来の貯留空間に改良を加えた貯留空間を示す図。The figure which shows the storage space which added the improvement to the conventional storage space.

符号の説明Explanation of symbols

100 水質測定装置
101 受水漏斗
102 ろ水器
104、105 転倒升
114 貯留セル
114a 流入口
114b 貯留空間
114c 流出口
115 受け皿
116 流路形成蓋体
116a 流路形成蓋体の下面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Water quality measuring device 101 Receiving funnel 102 Drainer 104, 105 Tumbler 114 Storage cell 114a Inlet 114b Reserving space 114c Outlet 115 Receiving tray 116 Channel formation lid 116a Bottom surface of channel formation lid

Claims (2)

雨水で満たされる度に転倒し、満たされた雨水を所定量排出する2つ1対の転倒升と、排出された雨水を貯留する貯留セルと、貯留された雨水の水質を測定する測定センサを備えた水質測定装置において、
上記貯留セルは、受け皿と、当該受け皿に対する流路形成蓋体と、上記受け皿の底面と流路形成蓋体の下面とで形成された上記転倒升より容積の小さい貯留空間と、上記転倒升から排出された雨水を上記貯留空間に流入させる流入口と、上記貯留空間を挟んで上記流入口と反対側の上記貯留空間の上端に設けられた流出口とから構成されることを特徴とする水質測定装置。
Each time it is filled with rainwater, it falls over, and a pair of overturning traps that discharge the filled rainwater by a predetermined amount, a storage cell that stores the discharged rainwater, and a measurement sensor that measures the quality of the stored rainwater In the equipped water quality measuring device,
The storage cell includes a receiving tray, a flow path forming lid for the receiving tray, a storage space having a smaller volume than the falling tub formed by the bottom surface of the receiving tray and the lower surface of the flow path forming lid, and the falling tub. Water quality comprising: an inflow port for allowing discharged rainwater to flow into the storage space; and an outflow port provided at an upper end of the storage space on the opposite side of the inflow port across the storage space measuring device.
上記測定センサは、雨水のPH、塩分濃度、導電率、硝酸濃度、硫酸濃度、温度のうち少なくとも1つを測定するセンサである請求項1に記載の水質測定装置。   The water quality measuring device according to claim 1, wherein the measurement sensor is a sensor that measures at least one of rainwater pH, salinity, conductivity, nitric acid concentration, sulfuric acid concentration, and temperature.
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