JP4660266B2

JP4660266B2 - Water quality inspection device

Info

Publication number: JP4660266B2
Application number: JP2005126140A
Authority: JP
Inventors: 宏菊池
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2025-04-25
Also published as: JP2006300858A

Description

本発明は、水処理場、排水処理設備等に使用する水質検査装置に係り、詳しくは、光照射によって上水／下水の水質を計測する水質検査装置に関する。 The present invention relates to a water quality inspection apparatus used for water treatment plants, wastewater treatment facilities, and the like, and more particularly to a water quality inspection apparatus that measures the quality of clean water / sewage by light irradiation.

上下水道の水質を監視あるいはモニターする水質検査装置では、水質測定が簡便であり装置の小型化が容易になることから、被検査対象物である上水／下水の一部を被検水として取水し、その被検水に所定のプローブ光（以下、検査光という）を入射し被検水から出てくる特定の光（以下、応答光と総称する）を検知して計測する方式が広く用いられる。ここで、検査光としては、例えば、紫外光、可視光、赤外光あるいはレーザ光からなる１つの照射光が使用され、応答光として、上水／下水中の汚染成分から反射された散乱光を測るもの（例えば、非特許文献１参照）、汚染成分から発する蛍光、りん光を測るもの、汚染成分に吸収された光以外の透過光を測るもの（吸光測定）等の方式がある。この中で、上記散乱光を計測する方式は、濁度計、濁色度計のような水質検査装置として注目されている。 A water quality inspection device that monitors or monitors water and sewage water quality is easy to measure water quality and facilitates downsizing of the device. In addition, a method of detecting and measuring specific light (hereinafter referred to as response light) emitted from the test water by entering predetermined probe light (hereinafter referred to as test light) into the test water is widely used. It is done. Here, as the inspection light, for example, one irradiation light composed of ultraviolet light, visible light, infrared light, or laser light is used, and as the response light, scattered light reflected from contaminated components in clean water / sewage water. (For example, see Non-Patent Document 1), measuring fluorescence or phosphorescence emitted from a contaminating component, measuring measured light other than light absorbed by the contaminating component (absorption measurement), and the like. Among these, the method of measuring the scattered light is attracting attention as a water quality inspection device such as a turbidimeter and a turbidimeter.

以下、上記検査光の照射による従来の水質検査装置の一般的な構成について図１２を参照して説明する。図１２は、従来の水質検査装置を示す機能ブロック図である。水質検査装置は、基本構造として、所定の検査光を出射する光源１０１、上水／下水道に連通された検水セル部１０２、光照射した被検水から出てくる光を受光し電気信号に変換する光電変換部１０３、上記電気信号に基づいて水質値を算出する水質変換部１０４、上記水質値を表示する表示部１０５を備えている。 Hereinafter, a general configuration of a conventional water quality inspection apparatus using the inspection light will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a functional block diagram showing a conventional water quality inspection apparatus. The water quality inspection device, as a basic structure, receives a light source 101 that emits predetermined inspection light, a test cell unit 102 that communicates with water / sewage, and light emitted from the test water that has been irradiated with light, and converts it into an electrical signal. A photoelectric conversion unit 103 for conversion, a water quality conversion unit 104 for calculating a water quality value based on the electrical signal, and a display unit 105 for displaying the water quality value are provided.

上記検査装置の動作では、検査光として光源１０１から出射する１つの照射光が使用される。ここで、照射光は単一波長の光あるいは特定の波長帯域を有する光であり、単一波長の照射光としては、例えばエキシマレーザ光あるいはモノクロメータを通したランプ光があり、特定の波長帯域を有する照射光としてはランプ光あるいはレーザ光等がある。いずれの場合においても、上記１つの照射光が、検査光として検水セル部１０２内の被検水に入射し、光電変換部１０３のフォトダイオードのような受光素子が、この被検水から出てくる散乱光、蛍光等の応答光を受光する。そして、光電変換部１０３は、応答光の強度に対応する出力の電気信号を水質変換部１０４に送信する。 In the operation of the inspection apparatus, one irradiation light emitted from the light source 101 is used as the inspection light. Here, the irradiation light is a single wavelength light or light having a specific wavelength band, and the single wavelength irradiation light is, for example, excimer laser light or lamp light passing through a monochromator, and a specific wavelength band. Examples of the irradiation light having lamp include lamp light and laser light. In any case, the one irradiation light enters the test water in the test cell unit 102 as the test light, and a light receiving element such as a photodiode of the photoelectric conversion unit 103 exits from the test water. Receives response light such as scattered light and fluorescence. Then, the photoelectric conversion unit 103 transmits an output electric signal corresponding to the intensity of the response light to the water quality conversion unit 104.

ここで、水質変換部１０４には、上記応答光の強度に対応した上記電気信号の出力と、被検水の汚染成分の濃度との対応を表す検量線に関するデータが記憶されている。上記水質変換部１０４は、そのデータに基づいて、光電変換部１０３から送信された電気信号を汚染成分の濃度に変換し、所定の水質指標に基づいて水質値を算出する。そして、その水質値は表示部１０５に電気信号として送信され、表示部１０５がその数値表示をする。ここで、表示部１０５は、その他に、警報情報、エラー情報、稼動情報等の接点出力部にもなっている。
第４９回全国水道研究発表会予講習集（平成１０年５月）、ｐ．４４６、「ろ過水の濁度および微粒子数の相互関係」 Here, the water quality conversion unit 104 stores data relating to a calibration curve representing the correspondence between the output of the electric signal corresponding to the intensity of the response light and the concentration of the contaminating component of the test water. Based on the data, the water quality conversion unit 104 converts the electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 103 into the concentration of the contaminating component, and calculates a water quality value based on a predetermined water quality index. Then, the water quality value is transmitted to the display unit 105 as an electric signal, and the display unit 105 displays the numerical value. Here, the display unit 105 is also a contact output unit for alarm information, error information, operation information, and the like.
49th National Waterworks Research Presentation Preparatory Course (May 1998), p. 446, “Correlation between turbidity of filtered water and number of fine particles”

浄水場のろ過池の水質管理における、汚染成分であるクリプトスポリジウム（原虫）の安全性確認のための暫定対策指針として、「ろ過水の濁度を常時把握し、ろ過池出口の濁度０．１度以下に維持する」ということが規定された。一般に、クリプトスポリジウムはその形状が球形に近く、しかもその径が５μｍ程度になっている。そこで、原虫であるクリプトスポリジウムを濁質成分（微粒子）とみなし、水質検査装置として微粒子からの散乱光を計測するいわゆる微粒子カウンタによる高感度濁度計が種々に開発されている。 As a provisional measure guideline for confirming the safety of Cryptosporidium (protozoa), which is a contaminating component, in the water quality management of filtration ponds in water treatment plants, “Constant turbidity of filtered water and turbidity 0. It is prescribed that “maintain below 1 degree”. Generally, Cryptosporidium has a nearly spherical shape and a diameter of about 5 μm. Therefore, various highly sensitive turbidimeters using a so-called fine particle counter for measuring scattered light from the fine particles have been developed as a water quality inspection device by considering the protozoa Cryptosporidium as a turbid component (fine particles).

しかし、上記微粒子からの散乱光を計測する高感度濁度計は、図１２で説明した基本構造を有しており、非特許文献１にも示されているように１μｍ以下の微粒子において濁度測定感度が高くなる。そして、被検水中の濁質成分として１μｍ以下の微粒子が計測され被検水の濁度値が高くなり易い。一方、上記１μｍ以下の微粒子は多量に存在し通常人体には無害である。このために、このような従来の高感度濁度計を浄水場の水質モニターとすると、ろ過池の浄化制御において、上記クリプトスポリジウムの他にも、人体には無害である例えば１μｍ以下の微粒子の除去も必要以上に行わなければならなくなり、浄化のためのコストが増大するという問題が生じていた。 However, the high-sensitivity turbidimeter that measures the scattered light from the fine particles has the basic structure described with reference to FIG. 12, and as shown in Non-Patent Document 1, turbidity is measured in fine particles of 1 μm or less. Measurement sensitivity increases. Then, fine particles of 1 μm or less are measured as turbid components in the test water, and the turbidity value of the test water tends to increase. On the other hand, the fine particles having a size of 1 μm or less are present in a large amount and are usually harmless to the human body. For this reason, when such a conventional high-sensitivity turbidimeter is used as a water quality monitor for a water purification plant, in addition to the above-mentioned Cryptosporidium, in the purification control of the filtration pond, for example, particles of 1 μm or less that are harmless to the human body Removal has to be performed more than necessary, and there has been a problem that the cost for purification increases.

また、図１２で説明した従来の水質検査装置において、被検水の汚染成分からの蛍光を計測する場合、被検水中の妨害物質により検査光が吸収されてモニター対象の汚染成分からの蛍光が抑制されたり、あるいは、異なる汚染成分から同一波長の蛍光の生成されることが生じてくる。このような場合には、その成分濃度あるいはその指標値の表示に誤報が生じ、また、汚染成分の特定ができなくなり、その信頼性が低下するという問題があった。 Further, in the conventional water quality inspection apparatus described with reference to FIG. 12, when measuring the fluorescence from the contaminated component of the test water, the test light is absorbed by the interfering substance in the test water and the fluorescence from the contaminated component to be monitored is emitted. It may be suppressed or fluorescence of the same wavelength may be generated from different contaminating components. In such a case, there has been a problem that erroneous display occurs in the display of the component concentration or the index value, and the contamination component cannot be specified, and the reliability thereof is lowered.

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、浄化場の低コスト化を可能にすると共に信頼性を向上させる水質検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a water quality inspection apparatus that can reduce the cost of a purification plant and improve reliability.

上記目的を達成するために、本発明にかかる水質検査装置は、被検水に対して光を照射し、そのときの被検水からの応答光を検知して、前記被検水の水質を計測する水質検査装置であって、被検水が導入されるセルと、波長帯域が３５０ｎｍないし６８０ｎｍの範囲の第１の照射光および波長帯域が６８０ｎｍ以下の第２の照射光を生成する照射光生成手段と、前記第１の照射光を照射したときの前記被検水からの第１の応答光、および前記第２の照射光を照射したときの前記被検水からの第２の応答光を検知するための検知手段と、前記検知手段により検知された前記第１の応答光と前記第２の応答光に基づき前記被検水の水質値を算出する演算手段と、を有し、前記演算手段は、前記第１の応答光の強度から算出した前記被検水の第１の水質値と、前記第２の応答光の強度から算出した第２の水質値とを比較校正するための比較校正手段を備え、前記第１および第２の応答光は前記被検水中の濁質成分からの散乱光であり、前記水質値は前記散乱光の強度から算出される被検水の濁度であり、前記比較校正手段は、前記第１の水質値をＸ、前記第２の水質値をＹとし、αを正数とするとき、Ｚ＝Ｘ−α（Ｙ−Ｘ）の式に基づき、被検水の比較校正後の水質値Ｚを算出すること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, the water quality inspection apparatus according to the present invention irradiates the test water with light, detects the response light from the test water at that time, and determines the water quality of the test water. A water quality inspection apparatus for measuring, a cell into which test water is introduced, irradiation light for generating first irradiation light having a wavelength band of 350 nm to 680 nm and second irradiation light having a wavelength band of 680 nm or less . A first response light from the test water when irradiated with the first irradiation light, and a second response light from the test water when irradiated with the second irradiation light possess a detection means for detecting, and a calculating means for calculating a quality value of the test water based on the second response light and sensed the first response light by said detecting means, said The computing means is a first test water calculated from the intensity of the first response light. Comparing and calibrating means for comparing and calibrating the quality value and the second water quality value calculated from the intensity of the second response light, the first and second response lights are turbidity in the test water. Scattered water from the component, the water quality value is the turbidity of the test water calculated from the intensity of the scattered light, and the comparative calibration means has the first water quality value X and the second water quality When the value is Y and α is a positive number, the water quality value Z after comparative calibration of the test water is calculated based on the equation Z = X−α (Y−X) .

本発明により、信頼性が向上した水質検査装置が提供できる。そして、この装置をろ過池の水質モニターとして設置することにより浄化場の低コスト化が可能になる。 According to the present invention, a water quality inspection apparatus with improved reliability can be provided. By installing this device as a water quality monitor for the filtration pond, it is possible to reduce the cost of the purification plant.

以下に本発明の好適な実施形態のいくつかを図面を参照して説明する。個々で、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の水質検査装置である濁度計の機能ブロック図である。ここでは、検水のプローブ光（検査光）として２つの照射光が用いられる。図２は、この２つの照射光を生成する一例の模式図である。図３は、検査光が照射される検水セル部の断面図である。 Several preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Individually, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a functional block diagram of a turbidimeter which is a water quality inspection apparatus of the present invention. Here, two irradiation lights are used as probe light (inspection light) for water inspection. FIG. 2 is a schematic diagram of an example of generating these two irradiation lights. FIG. 3 is a cross-sectional view of the water sample cell portion irradiated with the test light.

図１に示すように、水質検査装置は、基本構造として、光源１、波長カットフィルタ部２、上水／下水道に連通された検水セル部３、被検水からの散乱光を受光し電気信号に変換する光電変換部４、比較校正／変換部５、表示部６、制御部７を備えている。 As shown in FIG. 1, the water quality inspection apparatus has, as its basic structure, a light source 1, a wavelength cut filter unit 2, a test cell unit 3 communicated with water / sewage, and scattered light from the test water to receive electricity A photoelectric conversion unit 4 that converts signals, a comparative calibration / conversion unit 5, a display unit 6, and a control unit 7 are provided.

上記構成において、光源１は、例えばハロゲンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等から成る。そして、波長カットフィルタ部２は、所定の波長領域をカットする光学素子を有し、例えば複数の光学レンズあるいは光ファイバ等から構成された、図２の第１の波長カットフィルタ８および第２の波長カットフィルタ９を備える。この光源１および波長カットフィルタ部２は照射光生成手段を構成している。ここで、光源１から出射する光源光１０は、例えば集光レンズにより集光され、図２（ａ）の第１の波長カットフィルタ８を通して第１の照射光１１に変換される。具体的には、例えば、ハロゲンランプからの光源光１０から波長が６８０ｎｍを超える領域および３５０ｎｍ未満の領域がカットされ、波長帯域が３５０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲にある第１の照射光１１が生成される。 In the above configuration, the light source 1 is composed of, for example, a halogen lamp, a light emitting diode (LED), or the like. The wavelength cut filter unit 2 includes an optical element that cuts a predetermined wavelength region, and includes, for example, a first wavelength cut filter 8 and a second wavelength filter shown in FIG. A wavelength cut filter 9 is provided. The light source 1 and the wavelength cut filter unit 2 constitute irradiation light generating means. Here, the light source light 10 emitted from the light source 1 is collected by, for example, a condenser lens, and converted into the first irradiation light 11 through the first wavelength cut filter 8 in FIG. Specifically, for example, a region where the wavelength exceeds 680 nm and a region less than 350 nm are cut from the light source light 10 from the halogen lamp, and the first irradiation light 11 having a wavelength band in the range of 350 nm to 680 nm is generated. .

同様に、光源光１０は、図２（ｂ）に示す第２の波長カットフィルタ９を通して第２の照射光１２に変換される。例えば、ハロゲンランプからの光源光１０から波長が６８０ｎｍを超える領域がカットされ、ハロゲンランプ光の波長帯域が６８０ｎｍ以下となる第２の照射光１２が生成される。上記第１の照射光１１の生成および第２の照射光１２の生成の切り替えは、後述する制御部７によりなされる。 Similarly, the light source light 10 is converted into the second irradiation light 12 through the second wavelength cut filter 9 shown in FIG. For example, a region where the wavelength exceeds 680 nm is cut from the light source light 10 from the halogen lamp, and the second irradiation light 12 in which the wavelength band of the halogen lamp light is 680 nm or less is generated. The generation of the first irradiation light 11 and the generation of the second irradiation light 12 are switched by the control unit 7 described later.

図３に示すように、検水セル部３は、例えば塩化ビニール製の検水セル１３および配水管１４を有している。ここで、検水セル１３には、例えばろ過水の一部が被検水１５として、流量計により制御され一定量が流れ込む。そして、上記波長カットフィルタ部２で生成された第１の照射光１１あるいは第２の照射光１２が、コリメートレンズ（不図示）を介して平行光にされ、被検水１５表面に所定の角度で照射される。そして、第１の照射光１１による被検水１５表面からの第１の表面散乱光１６、および、第２の照射光１２による第２の表面散乱光１７が、検知手段である光電変換部４の受光素子によりそれぞれに検出できるようになっている。 As shown in FIG. 3, the test cell unit 3 includes a test cell 13 and a distribution pipe 14 made of, for example, vinyl chloride. Here, for example, a part of filtrate water is controlled by a flow meter into the test cell 13 as the test water 15, and a certain amount flows. And the 1st irradiation light 11 or the 2nd irradiation light 12 produced | generated by the said wavelength cut filter part 2 is made into parallel light via a collimating lens (not shown), and it is a predetermined angle with respect to the surface of the test water 15 Irradiated with. Then, the first surface scattered light 16 from the surface of the test water 15 by the first irradiation light 11 and the second surface scattered light 17 by the second irradiation light 12 are the photoelectric conversion unit 4 serving as detection means. Each of the light receiving elements can be detected.

そして、演算手段および比較校正手段となる比較校正／変換部５は、例えばマイクロコンピュータ内臓の演算部、半導体素子から成る記憶部等で構成され、表示部６は図１２で説明した従来の技術と同様な構成になっている。 The comparison calibration / conversion unit 5 serving as a calculation unit and a comparison calibration unit includes, for example, a calculation unit built in a microcomputer, a storage unit made of a semiconductor element, and the like, and the display unit 6 is the same as the conventional technique described in FIG. It has the same configuration.

次に、この実施の形態の水質検査装置の動作について説明する。制御部７からの指令信号により、光源光１０は波長カットフィルタ部２の第１の波長カットフィルタ８を通るようにセットされ、第１の照射光１１が生成される。そして、この第１の照射光１１が検査光として図３で説明した被検水１５表面に照射され、第１の表面散乱光１６が光電変換部４の受光素子により測光され、その強度に対応する出力の電気信号に変換される。 Next, the operation of the water quality inspection apparatus of this embodiment will be described. In response to a command signal from the control unit 7, the light source light 10 is set so as to pass through the first wavelength cut filter 8 of the wavelength cut filter unit 2, and the first irradiation light 11 is generated. And this 1st irradiation light 11 is irradiated to the to-be-tested water 15 surface demonstrated in FIG. 3 as test | inspection light, and the 1st surface scattered light 16 is photometrically measured by the light receiving element of the photoelectric conversion part 4, and respond | corresponds to the intensity | strength. Converted into an output electrical signal.

上記第１の表面散乱光１６の強度に対応した電気信号は、光電変換部４から比較校正／変換部５に送信される。ここで、比較校正／変換部５には、第１の表面散乱光１６の強度に対応した上記電気信号の出力と、被検水の濁質粒子の濃度（濁度）との対応を表す検量線に関するデータが記憶されている。そこで、上記光電変換部４から送信された電気信号が、制御部７からの指令信号を受けた比較校正／変換部５により、上記データに基づいて第１の濁度に変換される。 An electric signal corresponding to the intensity of the first surface scattered light 16 is transmitted from the photoelectric conversion unit 4 to the comparative calibration / conversion unit 5. Here, the calibration / conversion unit 5 has a calibration indicating the correspondence between the output of the electric signal corresponding to the intensity of the first surface scattered light 16 and the concentration (turbidity) of turbid particles in the test water. Data about the line is stored. Therefore, the electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 4 is converted into the first turbidity based on the data by the comparative calibration / conversion unit 5 that has received a command signal from the control unit 7.

次に、制御部７からの指令信号により瞬時に、光源光１０は波長カットフィルタ部２の第２の波長カットフィルタ９を通るように切り換えられ、第２の照射光１２が生成される。ここで、上記切り換えは、第1の波長カットフィルタ８と第2の波長カットフィルタ９との中心部を回転軸にした回転あるいは上記波長カットフィルタ部２の上下／左右移動により行われる。そして、この第２の照射光１２が検査光として図３で説明した被検水１５表面に照射され、第２の表面散乱光１７が光電変換部４の受光素子により測光され、その強度に対応する出力の電気信号に変換される。そして、上記第２の表面散乱光１７の強度に対応した電気信号は、光電変換部４から比較校正／変換部５に送信される。ここで、比較校正／変換部５には、第２の表面散乱光１７の強度に対応した上記電気信号の出力と、被検水の濁質粒子の濁度との対応を表す検量線に関するデータについても記憶されており、光電変換部４から送信された上記電気信号が、制御部７の指令信号を受けた比較校正／変換部５により、上記検量線に関するそのデータに基づき第２の濁度に変換される。 Next, the light source light 10 is instantaneously switched to pass through the second wavelength cut filter 9 of the wavelength cut filter unit 2 by the command signal from the control unit 7, and the second irradiation light 12 is generated. Here, the switching is performed by rotating the central portion of the first wavelength cut filter 8 and the second wavelength cut filter 9 around the rotation axis or by moving the wavelength cut filter portion 2 up and down / left and right. Then, the second irradiation light 12 is irradiated on the surface of the test water 15 described with reference to FIG. 3 as inspection light, and the second surface scattered light 17 is measured by the light receiving element of the photoelectric conversion unit 4 and corresponds to the intensity. Converted into an output electrical signal. Then, an electrical signal corresponding to the intensity of the second surface scattered light 17 is transmitted from the photoelectric conversion unit 4 to the comparative calibration / conversion unit 5. Here, in the comparative calibration / conversion unit 5, data relating to a calibration curve representing the correspondence between the output of the electric signal corresponding to the intensity of the second surface scattered light 17 and the turbidity of the turbid particles of the test water. The electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 4 is converted into the second turbidity based on the data relating to the calibration curve by the comparative calibration / conversion unit 5 that has received a command signal from the control unit 7. Is converted to

次に、比較校正／変換部５の演算部において、上述した第１の照射光１１を用いて算出した第１の濁度をＸとし、第２の照射光１２を用いて算出した第２の濁度をＹとし、次の（１）式で表される校正濁度Ｚ_１が算出される。この校正濁度Ｚ_１は、例えば被検水の濁質粒子径が１μｍ以下の寄与分を除いた濁度となる。
Ｚ_１＝Ｘ−ｋ（Ｙ−Ｘ）・・・（１）式
ここで、係数ｋは、以下に説明する濁度測定値感度に関するデータから予め抽出された値である。 Next, in the arithmetic unit of the comparative calibration / conversion unit 5, the first turbidity calculated using the first irradiation light 11 described above is set as X, and the second calculation calculated using the second irradiation light 12 is performed. The turbidity is Y, and a calibration turbidity Z ₁ represented by the following equation (1) is calculated. This calibration turbidity Z ₁ is, for example, turbidity suspended solid particle size of the test water was removed following the contribution 1 [mu] m.
Z ₁ = X−k (Y−X) (1) Equation (1) Here, the coefficient k is a value extracted in advance from data on turbidity measurement value sensitivity described below.

上述した被検水１５中の濁質粒子による散乱光の強度から求められる濁度は、従来の技術で説明したように例えば粒子径が１μｍの微粒子からの測定値感度が高くなる。図４は、この濁度測定値感度の微粒子の種類（粒径で分類）依存性の一例を模式化して示したグラフである。図中の一点鎖線１８は、上記第１の照射光１１を用いた場合の濁度測定値感度の微粒子の種類依存性を示し、点線１９は上記第２の照射光１２を用いた場合の濁度測定値感度の微粒子の種類依存性を示す。図４に示すように、濁度測定値感度は、粒径が１μｍを超える微粒子では、上記第１の照射光１１および第２の照射光１２間でほぼ同じであるが、粒径が１μｍ以下の微粒子になると、上述したように急激に感度が高くなり、しかも、第１の照射光１１および第２の照射光１２間でその感度に差異が生じてくる。 The turbidity obtained from the intensity of scattered light from the turbid particles in the test water 15 described above has a high sensitivity to measurement values from fine particles having a particle diameter of 1 μm, for example, as described in the prior art. FIG. 4 is a graph schematically showing an example of the dependence of the turbidity measurement value sensitivity on the type of fine particles (classified by particle size). A one-dot chain line 18 in the figure shows the type dependence of the turbidity measurement value sensitivity when the first irradiation light 11 is used, and a dotted line 19 indicates the turbidity when the second irradiation light 12 is used. This shows the dependence of the measured value sensitivity on the type of fine particles. As shown in FIG. 4, the sensitivity of the turbidity measurement value is substantially the same between the first irradiation light 11 and the second irradiation light 12 for the fine particles having a particle diameter exceeding 1 μm, but the particle diameter is 1 μm or less. As described above, the sensitivity rapidly increases as described above, and there is a difference in sensitivity between the first irradiation light 11 and the second irradiation light 12.

ここで、図４は、通常の微粒子カウンタの校正に用いるポリスチレン系ラテックス球形標準粒子を含有した標準被検水を計測した結果となっている。
図４の濁度測定値感度は、被検水中の微粒子の種類（粒径で分類）の濁度寄与を表しており、上記測定値感度を微粒子の種類で全積分すると被検水の濁度になる。そして、図４において、粒径が１μｍを超える全微粒子に亘り濁度測定値感度を積分すると、その積分値は上記の校正濁度Ｚ_１に相当することになる。図４に示した右上から左下斜線のハッチ領域の面積をＳ１、左上から右下斜線のハッチ領域の面積をＳ２とすると、上記（１）式の係数はｋ＝Ｓ１／Ｓ２で表される。この係数ｋは、第１の照射光１１と第２の照射光１２により決まり、被検水１５中の濁質粒子数に依存しない値であるために、予め上記標準被検水から計測した値が適用できる。 Here, FIG. 4 shows the result of measuring standard test water containing polystyrene latex spherical standard particles used for calibration of a normal fine particle counter.
The turbidity measured value sensitivity in FIG. 4 represents the turbidity contribution of the type of fine particles (classified by particle size) in the test water, and the turbidity of the test water is obtained by fully integrating the measured value sensitivity with the type of fine particles. become. In FIG. 4, when the turbidity measurement value sensitivity is integrated over all fine particles having a particle diameter exceeding 1 μm, the integrated value corresponds to the calibration turbidity Z ₁ described above. When the area of the hatched area from the upper right to the lower left oblique line shown in FIG. 4 is S1, and the area of the hatched area from the upper left to the lower right oblique line is S2, the coefficient of the above equation (1) is expressed by k = S1 / S2. The coefficient k is determined by the first irradiation light 11 and the second irradiation light 12 and is a value that does not depend on the number of turbid particles in the test water 15. Is applicable.

また、図４を参照すると、第１の濁度、Ｘ＝Ｓ１＋Ｚ_１、第２の濁度、Ｙ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｚ_１、と表すことができ、これ等の式とｋ＝Ｓ１／Ｓ２を用いることで、（１）式が導出される。 In addition, referring to FIG. 4, the first turbidity, X = S1 + Z ₁ , the second turbidity, Y = S1 + S2 + Z ₁ , can be expressed by using these equations and k = S1 / S2. , (1) is derived.

そして、この校正濁度Ｚ_１は表示部６に電気信号として送信され、表示部６によりその数値表示がなされる。ここで、従来の技術で説明したように、表示部６は、警報情報、エラー情報、稼動情報等の接点出力部にもなる。 The calibration turbidity Z ₁ is transmitted as an electrical signal to the display unit 6, and the numerical value is displayed on the display unit 6. Here, as described in the prior art, the display unit 6 also serves as a contact output unit for alarm information, error information, operation information, and the like.

上記（１）式を用い、２つの照射光の上記結果から比較校正して算出した校正濁度Ｚ_１は、被検水１５中の例えば１μｍ以下の微粒子の濁度寄与分を除いた水質値となる。上述したように、ろ過水中のクリプトスポリジウムを微粒子とみなすとその粒径は５μｍ程度であり、上記実施の形態の水質検査装置は、ろ過池出口のクリプトスポリジウムの監視あるいは水質モニターとして充分に機能する。 The calibration turbidity Z ₁ calculated by comparing and calibrating from the above results of the two irradiation lights using the above equation (1) is the water quality value excluding the turbidity contribution of fine particles of 1 μm or less in the test water 15, for example. It becomes. As described above, when Cryptosporidium in filtered water is regarded as fine particles, the particle size is about 5 μm, and the water quality inspection device of the above embodiment functions sufficiently as Cryptosporidium monitoring or water quality monitor at the outlet of the filtration pond. .

更に、（１）式を一般化した次の（２）式を用いて、上述した第１の濁度Ｘおよび第２の濁度Ｙから、校正濁度Ｚ_２を使用することもできる。
Ｚ_２＝Ｘ−α（Ｙ−Ｘ）・・・（２）式
ここで、係数αは、零あるいは係数ｋよりも小さな正の値であり、水質検査装置の設置されるろ過池あるいは排水処理施設における経験値が採用される。 Furthermore, the calibration turbidity Z ₂ can be used from the first turbidity X and the second turbidity Y described above by using the following equation (2) obtained by generalizing the equation (1).
Z ₂ = X−α (Y−X) (2) where the coefficient α is zero or a positive value smaller than the coefficient k, and is a filtration pond or waste water treatment in which a water quality inspection device is installed. Experience value at the facility is adopted.

実施の形態１の水質検査装置は、クリプトスポリジウムあるいはジアルディアなどの原虫ように人体に有害な被検水の汚染物である濁質成分を、簡便にしかも選択的に検出し、上記特定の汚染物を高感度に計測することが可能になる。このために、従来の技術で生じていた問題は完全に解消する。すなわち、上記実施の形態の高感度濁度計を浄水場の水質モニターに使用すると、ろ過池の浄化制御において、天然に多量に存在し人体に無害である例えば１μｍ以下の微粒子を除去する必要がなくなり、浄化のためのコストが大幅に低減できるようになる。 The water quality inspection apparatus according to Embodiment 1 simply and selectively detects turbid components that are pollutants of test water harmful to the human body, such as protozoa such as Cryptosporidium or Giardia, and the specific pollutants described above. Can be measured with high sensitivity. For this reason, the problems that have occurred in the prior art are completely solved. In other words, when the high sensitivity turbidimeter of the above embodiment is used for water quality monitoring of a water purification plant, it is necessary to remove fine particles of, for example, 1 μm or less that are naturally present in large quantities and harmless to the human body in the purification control of the filtration pond. The cost for purification can be greatly reduced.

上記実施の形態１においては、上記波長カットフィルタ部２を検水セル部３と光電変換部４の間に配置してもよい。このようにすると、第1の応答光である第1の表面散乱光１６と第2の応答光である第2の表面散乱光１７の波長帯域が互いに異なり、上述したのと同様の作用効果が生じる。ここで、第１の照射光１１と第２の照射光１２は同じ波長帯域を有するようにしてもよい。 In the said Embodiment 1, you may arrange | position the said wavelength cut filter part 2 between the water test cell part 3 and the photoelectric conversion part 4. FIG. Thus, the wavelength bands of the first surface scattered light 16 that is the first response light and the second surface scattered light 17 that is the second response light are different from each other, and the same effect as described above can be obtained. Arise. Here, the first irradiation light 11 and the second irradiation light 12 may have the same wavelength band.

また、上記実施の形態１において、光源１から検水セル部３への光路と、検水セル部３から光電変換部４の受光素子への光路のなす角度が、検水セル部３を中心にして自在に変えられる構成になっていてもよい。例えば、検水セル部３を中心にして光源１あるいは光電変換部４がその周りに回転できる構造にする。このようにすると、検知する第1の表面散乱光１６と第2の表面散乱光１７の散乱角度が互いに異なるようになり、被検水の特定の粒径の濁質成分を更に選択的に検出し、上記特定の濁質物を高感度に計測することができるようになる。 In the first embodiment, the angle formed by the optical path from the light source 1 to the test cell unit 3 and the optical path from the test cell unit 3 to the light receiving element of the photoelectric conversion unit 4 is centered on the test cell unit 3. It may be configured to be freely changed. For example, the light source 1 or the photoelectric conversion unit 4 can be rotated around the test cell unit 3. By doing so, the scattering angles of the first surface scattered light 16 and the second surface scattered light 17 to be detected are different from each other, and the turbid component having a specific particle diameter of the test water is further selectively detected. In addition, the specific suspended matter can be measured with high sensitivity.

（実施の形態２）
この実施の形態では、水質検査装置が、例えば被検水の有機物質濃度を測定する蛍光分析水質検査装置の場合について説明する。図５は、本発明の蛍光分析水質検査装置の機能ブロック図である。この場合も、検水のプローブ光（検査光）として２つの照射光が用いられる。そして、２つの照射光は、図２で説明したのと同様にして生成される。図６は、検査光が入射する検水セル部の一例の断面図である。 (Embodiment 2)
In this embodiment, a case will be described in which the water quality inspection apparatus is a fluorescence analysis water quality inspection apparatus that measures, for example, the concentration of an organic substance in test water. FIG. 5 is a functional block diagram of the fluorescence analysis water quality inspection apparatus of the present invention. Also in this case, two irradiation lights are used as the probe light (inspection light) of the water. And two irradiation light is produced | generated similarly to having demonstrated in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a water detection cell unit into which inspection light is incident.

図５に示すように、水質検査装置は、基本構造として、光源２１、波長カットフィルタ部２２、上水／下水道に連通された検水セル部２３、所定の帯域の波長光を透過させる光学フィルタ２４、被検水からの蛍光を受光し電気信号に変換する光電変換部２５、比較校正／変換部２６、表示部２７、制御部２８を備えている。 As shown in FIG. 5, the water quality inspection apparatus includes a light source 21, a wavelength cut filter unit 22, a test cell unit 23 communicated with water / sewer, and an optical filter that transmits light in a predetermined band as basic structures. 24. A photoelectric conversion unit 25 that receives fluorescence from the test water and converts it into an electrical signal, a comparative calibration / conversion unit 26, a display unit 27, and a control unit 28 are provided.

上記構成において、光源２１は、例えばキセノン（Ｘｅ）ランプあるいは水銀キセノンランプから成る。そして、波長カットフィルタ部２２は、図２で説明したように、所定の波長帯域をカットする光学素子を有しており、光源２１から出射する光源光は２種類の波長カットフィルタを通して２種類の照射光に変換される。この場合、２種類の照射光は、被検水中の有機物質から蛍光を発生させる励起光となり、例えば、第１の照射光（励起光）は、波長帯域が３００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の紫外光となり、第２の照射光（励起光）は、波長帯域が２７０ｎｍ以下の遠紫外光となる。ここで、上記第１の励起光の生成および第２の励起光の生成の切り替えは、後述する制御部２８によりなされる。 In the above configuration, the light source 21 is composed of, for example, a xenon (Xe) lamp or a mercury xenon lamp. As described in FIG. 2, the wavelength cut filter unit 22 includes an optical element that cuts a predetermined wavelength band, and the light source light emitted from the light source 21 passes through two types of wavelength cut filters. Converted to irradiation light. In this case, the two types of irradiation light become excitation light that generates fluorescence from the organic substance in the test water. For example, the first irradiation light (excitation light) becomes ultraviolet light having a wavelength band of 300 nm to 380 nm. The second irradiation light (excitation light) is far ultraviolet light having a wavelength band of 270 nm or less. Here, the generation of the first excitation light and the generation of the second excitation light are switched by the control unit 28 described later.

図６に示すように、検水セル部２３は、例えばその一部が（遠）紫外光を透過させる合成石英製の検水セル２９を有している。ここで、検水セル２９は、例えばろ過水の一部が、被検水３０として流量計により一定量に制御され、検水セル２９の下部から流入し、その上部の所定部分（不図示）から排水するような構造になっている。そして、上記波長カットフィルタ部２２で生成された第１の励起光３１あるいは第２の励起光３２が、コリメートレンズ（不図示）を介して平行光にされ、検水セル２９の側面から被検水３０に照射されるようになっている。 As shown in FIG. 6, the test cell unit 23 has a test cell 29 made of synthetic quartz, for example, a part of which transmits (far) ultraviolet light. Here, in the water sample cell 29, for example, a part of the filtered water is controlled to a constant amount by the flow meter as the water 30 to be tested, flows in from the lower part of the water sample cell 29, and a predetermined part (not shown) in the upper part thereof. It is structured to drain from. Then, the first excitation light 31 or the second excitation light 32 generated by the wavelength cut filter unit 22 is converted into parallel light via a collimator lens (not shown), and the test is performed from the side surface of the water detection cell 29. The water 30 is irradiated.

更に、上記第１の励起光３１あるいは第２の励起光３２により被検水３０から発生した第１の蛍光３３あるいは第２の蛍光３４が、検知手段である光学フィルタ２４を通過し、更に検知手段である光電変換部２５の受光素子により検出できるようになっている。上記光学フィルタ２４は所定の帯域の波長光を透過する。ここで、所定の帯域は検査対象の有機物により異なるが、例えば４３０ｎｍ近傍帯域の波長光（蛍光）を透過するようになっている。 Further, the first fluorescence 33 or the second fluorescence 34 generated from the test water 30 by the first excitation light 31 or the second excitation light 32 passes through the optical filter 24 as the detection means, and is further detected. It can be detected by the light receiving element of the photoelectric conversion unit 25 as a means. The optical filter 24 transmits light of a predetermined wavelength band. Here, the predetermined band differs depending on the organic matter to be inspected, but, for example, it transmits wavelength light (fluorescence) in a band near 430 nm.

そして、比較校正／変換部２６は、実施の形態１の場合と同様にマイロコンピュータ内臓の演算部、半導体素子から成る記憶部等で構成され、表示部２７は図１２で説明した従来の技術と同様な構成になっている。 As in the case of the first embodiment, the comparative calibration / conversion unit 26 includes a calculation unit built in a milo computer, a storage unit composed of semiconductor elements, and the like, and the display unit 27 is the same as the conventional technique described in FIG. It has the same configuration.

次に、実施の形態２の蛍光分析水質検査装置の動作について説明する。制御部２８からの指令信号により波長カットフィルタ部２２が作動し、実施の形態１で説明したように、第１の励起光３１が生成される。そして、この第１の励起光３１が検査光として図６で説明した被検水３０に入射し、例えば図７に示すようなピーク波長λ_１＝４３０ｎｍの第１の蛍光３３が、制御部２８により第１の分光域に制御された光学フィルタ２４を通り光電変換部２５の受光素子により測光され、その強度に対応する出力の電気信号に変換される。ここで、検水セル２９を透過した第１の励起光３１は、光学フィルタ２４によりカットされる。 Next, the operation of the fluorescence analysis water quality inspection apparatus according to the second embodiment will be described. The wavelength cut filter unit 22 is activated by the command signal from the control unit 28, and the first excitation light 31 is generated as described in the first embodiment. Then, the first excitation light 31 enters the test water 30 described with reference to FIG. 6 as test light, and the first fluorescence 33 having a peak wavelength λ ₁ = 430 nm as shown in FIG. Thus, the light is measured by the light receiving element of the photoelectric conversion unit 25 through the optical filter 24 controlled to the first spectral region, and is converted into an output electric signal corresponding to the intensity. Here, the first excitation light 31 that has passed through the test cell 29 is cut by the optical filter 24.

そして、第１の蛍光３３の強度に対応した電気信号が、光電変換部２５から、演算手段および比較校正手段となる比較校正／変換部２６に送信される。ここで、比較校正／変換部２６には、第１の蛍光３３の強度に対応した上記電気信号の出力と、被検水中の有機物質の濃度との対応を表す検量線に関するデータが記憶されている。そこで、上記比較校正／変換部２６において、制御部２８からの指令信号により、光電変換部２５から送信された電気信号が、上記データに基づいて所定の第１の有機物濃度に変換される。 Then, an electrical signal corresponding to the intensity of the first fluorescence 33 is transmitted from the photoelectric conversion unit 25 to the comparison calibration / conversion unit 26 serving as a calculation unit and a comparison calibration unit. Here, the comparison calibration / conversion unit 26 stores data relating to a calibration curve representing the correspondence between the output of the electric signal corresponding to the intensity of the first fluorescence 33 and the concentration of the organic substance in the test water. Yes. Therefore, in the comparative calibration / conversion unit 26, the electric signal transmitted from the photoelectric conversion unit 25 is converted into a predetermined first organic substance concentration based on the data in response to a command signal from the control unit 28.

次に、制御部２８からの指令信号により切り換えられて、波長カットフィルタ部２２により第２の励起光３２が生成される。ここで、上記切り換えは実施の形態１で説明した図2の波長カットフィルタの切り換えにより行われる。そして、この第２の励起光３２が検査光として図６で説明した被検水３０表面に入射する。このとき発生した第２の蛍光３４が、制御部２８により第２の分光域に制御された光学フィルタ２４を通り光電変換部２５の受光素子により測光され、その強度に対応する出力の電気信号に変換される。そして、同様な検量線に関するデータに基づき第２の有機物濃度に変換される。 Next, switching is performed by a command signal from the control unit 28, and the second excitation light 32 is generated by the wavelength cut filter unit 22. Here, the switching is performed by switching the wavelength cut filter of FIG. 2 described in the first embodiment. And this 2nd excitation light 32 injects into the surface of the to-be-tested water 30 demonstrated in FIG. 6 as test | inspection light. The second fluorescence 34 generated at this time is measured by the light receiving element of the photoelectric conversion unit 25 through the optical filter 24 controlled to the second spectral range by the control unit 28, and converted into an output electric signal corresponding to the intensity. Converted. And it converts into the 2nd organic substance concentration based on the data about the same calibration curve.

次に、比較校正／変換部２６の演算部において、上述したような第１の励起光３１を用いて算出した第１の有機物濃度と、第２の励起光を用いて算出した第２の有機物濃度とを比較し、その値が所定の範囲内で一致すると、第１の有機物濃度の値が表示部２７に転送され表示される。そして、第１の有機物濃度が所定値を超えると警報が出されることになる。 Next, in the arithmetic unit of the comparative calibration / conversion unit 26, the first organic substance concentration calculated using the first excitation light 31 as described above and the second organic substance calculated using the second excitation light are used. When the values are compared with each other within a predetermined range, the first organic substance concentration value is transferred to the display unit 27 and displayed. When the first organic substance concentration exceeds a predetermined value, an alarm is issued.

また、上記第１の有機物濃度と第２の有機物濃度との差が上記所定の範囲外になると、例えば第２の有機物濃度が正しい値とされ、その値が表示部２７に転送され表示される。そして、第２の有機物濃度が所定値を超えると警報が出される。 When the difference between the first organic substance concentration and the second organic substance concentration is outside the predetermined range, for example, the second organic substance concentration is set to a correct value, and the value is transferred to the display unit 27 and displayed. . An alarm is issued when the second organic substance concentration exceeds a predetermined value.

上記２つの有機物濃度に所定範囲外の差が生じるのは、被検水３０中に妨害物質が混入してくる場合である。この妨害物質は人体には無害であるが、例えば第１の励起光３１の反応断面積が有機物質よりも大きく、被検水中の有機物質の励起を妨害する物質である。このような妨害物質が流入すると、図７の破線で示すように、妨害物質が優先的に励起されそれによるピーク波長λ_２の蛍光が生じ、有機物質からのピーク波長λ_１の第１の蛍光３３の強度が低下する。一方、第２の励起光３２の場合には、図７の実線に示す本来の有機物質からの蛍光強度が得られ、この第２の蛍光３４から算出した第２の有機物濃度が正しい値になる。この場合には、励起光の波長が短く、第２の励起光３２の妨害物質との反応断面積が小さくなり、妨害物質の影響が低下するようになる。 The difference between the two organic substance concentrations outside the predetermined range occurs when an interfering substance is mixed in the test water 30. Although this interfering substance is harmless to the human body, for example, the reaction cross section of the first excitation light 31 is larger than that of the organic substance, and is a substance that obstructs the excitation of the organic substance in the test water. When such an interfering substance flows in, the interfering substance is preferentially excited as shown by the broken line in FIG. 7, thereby generating fluorescence having a peak wavelength λ ₂ , and the first fluorescence having the peak wavelength λ ₁ from the organic substance. The strength of 33 is reduced. On the other hand, in the case of the second excitation light 32, the fluorescence intensity from the original organic substance shown by the solid line in FIG. 7 is obtained, and the second organic substance concentration calculated from the second fluorescence 34 becomes a correct value. . In this case, the wavelength of the excitation light is short, the reaction cross-sectional area of the second excitation light 32 with the interfering substance is reduced, and the influence of the interfering substance is reduced.

上記実施の形態２に説明した水質検査装置は、例えば浄水場のろ過水に不測の妨害物質が混入し、被検水中の有機物質のような汚染成分からの蛍光が不安定になったとしても、監視の対象物である汚染物質（有機物質）の真の濃度を安定的に測定する。このために、例えば浄水場において、信頼性の高い水質モニターが可能になる。 In the water quality inspection apparatus described in the second embodiment, even if, for example, an unexpected disturbing substance is mixed in the filtered water of a water purification plant, the fluorescence from a contaminating component such as an organic substance in the test water becomes unstable. , Stably measure the true concentration of pollutants (organic substances) that are the subject of monitoring. For this reason, for example, in a water purification plant, a highly reliable water quality monitor becomes possible.

上記実施の形態２においては、異なる有機物質の汚染成分を検査するようにしてもよい。例えば、第１の励起光３１の波長帯域を６００ｎｍ〜７００ｎｍとし、第２の励起光３２の波長帯域を４００ｎｍ〜５００ｎｍにする。そして、光学フィルタ２４は６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長光（蛍光）を透過するものにする。このようにして、第１の励起光３１により上水／下水中の藍藻類の有機物質が検査でき、同時に、第２の励起光３２により藍藻類以外の藻類を検査することができるようになる。 In the second embodiment, the contamination component of different organic substances may be inspected. For example, the wavelength band of the first excitation light 31 is set to 600 nm to 700 nm, and the wavelength band of the second excitation light 32 is set to 400 nm to 500 nm. The optical filter 24 transmits light having a wavelength of 600 nm to 700 nm (fluorescence). In this way, the organic substance of cyanobacteria in clean water / sewage can be inspected by the first excitation light 31, and at the same time, algae other than cyanobacteria can be inspected by the second excitation light 32. .

更に別の例では、第１の励起光３１および第２の励起光３２共にその波長を２６０ｎｍとする。そして、光学フィルタ２４は、２８０ｎｍ〜３００ｎｍの波長光（第１の蛍光３３対応）を透過するもの、そして、３２０ｎｍ〜３４０ｎｍの波長光（第２の蛍光３４対応）を透過するものに切り換えできる構成にする。このようにして、第１の蛍光３３により上水／下水中の灯油が検査でき、同時に、第２の蛍光３４により重油を検査することができるようになる。この場合の光学フィルタの切り換えは、第１の励起光３１および第２の励起光３２における波長カットフィルタの切り換えと同様にする。すなわち、光学フィルタ２４は、実施の形態１の図２で説明した波長カットフィルタ部２のように２つの光学フィルタを有する構造にし、それらの光学フィルタの切り換えにより容易に行うことができる。 In yet another example, both the first excitation light 31 and the second excitation light 32 have a wavelength of 260 nm. The optical filter 24 can be switched to one that transmits light having a wavelength of 280 to 300 nm (corresponding to the first fluorescence 33) and one that transmits light having a wavelength of 320 to 340 nm (corresponding to the second fluorescence 34). To. In this way, kerosene in clean water / sewage can be inspected by the first fluorescent light 33, and heavy oil can be inspected by the second fluorescent light 34 at the same time. The switching of the optical filter in this case is the same as the switching of the wavelength cut filter in the first excitation light 31 and the second excitation light 32. That is, the optical filter 24 has a structure having two optical filters like the wavelength cut filter unit 2 described in FIG. 2 of the first embodiment, and can be easily performed by switching the optical filters.

（実施の形態３）
この実施の形態では、上記実施の形態１，２において特徴的であった２つの照射光の生成について、別の一態様を説明する。図８は、実施の形態１，２で説明した濁度計あるいは蛍光分析水質検査装置のような水質検査装置の一部の機能ブロック図である。 (Embodiment 3)
In this embodiment, another aspect of the generation of the two irradiation lights that is characteristic in the first and second embodiments will be described. FIG. 8 is a functional block diagram of a part of a water quality inspection apparatus such as the turbidimeter or the fluorescence analysis water quality inspection apparatus described in the first and second embodiments.

水質検査装置は、光源１（２１）、光路切り換え部３５、光ファイバ３６、波長カットフィルタ部３７、上水／下水道に連通された検水セル部３（２３）、制御部７（２８）を有し、図示しないが、光電変換部、光学フィルタ、比較校正／変換部、表示部等を備えている。 The water quality inspection apparatus includes a light source 1 (21), an optical path switching unit 35, an optical fiber 36, a wavelength cut filter unit 37, a water sample cell unit 3 (23) communicated with water / sewage, and a control unit 7 (28). Although not shown, a photoelectric conversion unit, an optical filter, a comparative calibration / conversion unit, a display unit, and the like are provided.

上記構成において、光源１（２１）は、例えばハロゲンランプ、Ｘｅランプ、低圧水銀ランプ、水銀キセノンランプあるいはＬＥＤから成る。光路切り換え部３５は、制御部７（２８）により制御される光学素子から成る光路スイッチを有している。また、波長カットフィルタ部３７は、所定の波長帯域をカットする光学素子を有する。そして、光源１（２１）からの光源光が第１の照射光になり、波長カットフィルタ部３７を通った光が第２の照射光になる。 In the above configuration, the light source 1 (21) is composed of, for example, a halogen lamp, an Xe lamp, a low-pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp, or an LED. The optical path switching unit 35 has an optical path switch composed of an optical element controlled by the control unit 7 (28). The wavelength cut filter unit 37 includes an optical element that cuts a predetermined wavelength band. The light source light from the light source 1 (21) becomes the first irradiation light, and the light that has passed through the wavelength cut filter unit 37 becomes the second irradiation light.

実施の形態３では、光路スイッチにより第１の照射光と第２の照射光を切り換えるために、水質検査装置の高速化が容易になる。 In the third embodiment, since the first irradiation light and the second irradiation light are switched by the optical path switch, it is easy to increase the speed of the water quality inspection apparatus.

（実施の形態４）
この実施の形態では、上記２つの照射光を２つの光源により生成する一態様について説明する。図９は、実施の形態１，２で説明した濁度計あるいは蛍光分析水質検査装置のような水質検査装置の一部の機能ブロック図である。 (Embodiment 4)
In this embodiment, a mode in which the two irradiation lights are generated by two light sources will be described. FIG. 9 is a functional block diagram of a part of a water quality inspection apparatus such as the turbidimeter or the fluorescence analysis water quality inspection apparatus described in the first and second embodiments.

水質検査装置は、第１の光源３８、第２の光源３９、上水／下水道に連通された検水セル部３（２３）、制御部７（２８）を有し、図示しないが、光電変換部、光学フィルタ、比較校正／変換部、表示部等を備えている。 The water quality inspection apparatus includes a first light source 38, a second light source 39, a water sample cell unit 3 (23) communicated with water / sewer, and a control unit 7 (28). Unit, optical filter, comparative calibration / conversion unit, display unit, and the like.

上記構成において、第１の光源３８および第２の光源３９は、例えばハロゲンランプ、Ｘｅランプ、低圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、固体レーザ、ガスレーザ、エキシマレーザあるいはＬＥＤから選択した互いに異なる光源である。そして、制御部７（２８）により制御されて、第１の光源３８から第１の照射光が出射され、第２の光源３９から第２の照射光が出射される。 In the above configuration, the first light source 38 and the second light source 39 are different light sources selected from, for example, a halogen lamp, an Xe lamp, a low-pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp, a solid laser, a gas laser, an excimer laser, or an LED. Then, the first irradiation light is emitted from the first light source 38 and the second irradiation light is emitted from the second light source 39 under the control of the control unit 7 (28).

実施の形態４では、２つの照射光の生成ブロックが簡素化され、水質検査装置がコンパクトになる。 In the fourth embodiment, the two irradiation light generation blocks are simplified, and the water quality inspection apparatus becomes compact.

（実施の形態５）
この実施の形態では、上記２つの照射光を２つの光源により生成する別の一態様について説明する。図１０は、実施の形態１，２で説明した濁度計あるいは蛍光分析水質検査装置のような水質検査装置の一部の機能ブロック図である。 (Embodiment 5)
In this embodiment, another mode in which the two irradiation lights are generated by two light sources will be described. FIG. 10 is a functional block diagram of a part of a water quality inspection apparatus such as the turbidimeter or the fluorescence analysis water quality inspection apparatus described in the first and second embodiments.

水質検査装置は、第１の光源３８、第２の光源３９、第１の光源３８に接続した第１の波長カットフィルタ部４０、第２の光源３９に接続した第２の波長カットフィルタ部４１、上水／下水道に連通された検水セル部３（２３）、制御部７（２８）を有し、図示しないが、光電変換部、光学フィルタ、比較校正／変換部、表示部等を備えている。 The water quality inspection apparatus includes a first light source 38, a second light source 39, a first wavelength cut filter unit 40 connected to the first light source 38, and a second wavelength cut filter unit 41 connected to the second light source 39. , Having a water sampling cell unit 3 (23) and a control unit 7 (28) communicated with the water supply / sewer, not shown, but provided with a photoelectric conversion unit, an optical filter, a comparative calibration / conversion unit, a display unit, etc. ing.

上記構成において、制御部７（２８）により制御されて、第１の光源３８から出射する第１の光源光は第１の波長カットフィルタ部４０を通り第１の照射光となる。同様に、第２の光源３９から出射する第２の光源光は第２の波長カットフィルタ部４１を通り第２の照射光となる。 In the above configuration, the first light source light emitted from the first light source 38, which is controlled by the control unit 7 (28), passes through the first wavelength cut filter unit 40 and becomes the first irradiation light. Similarly, the second light source light emitted from the second light source 39 passes through the second wavelength cut filter unit 41 and becomes the second irradiation light.

実施の形態５では、第１の照射光および第２の照射光において、多種多様な波長帯域を選択することができるようになり、上水道／下水道に含まれる種々の汚染成分に対応した水質検査装置が構成できる。 In the fifth embodiment, a wide variety of wavelength bands can be selected for the first irradiation light and the second irradiation light, and a water quality inspection apparatus corresponding to various contaminating components contained in the water supply / sewerage system. Can be configured.

（実施の形態６）
この実施の形態では、上記２つの照射光を２つの光源により生成する更に別の一態様を説明する。図１１は、実施の形態１，２で説明した濁度計あるいは蛍光分析水質検査装置のような水質検査装置の一部の機能ブロック図である。 (Embodiment 6)
In this embodiment, another mode in which the two irradiation lights are generated by two light sources will be described. FIG. 11 is a functional block diagram of a part of a water quality inspection apparatus such as the turbidimeter or the fluorescence analysis water quality inspection apparatus described in the first and second embodiments.

水質検査装置は、第１の光源３８、第２の光源３９、第１の光源３８に接続した第１の波長カットフィルタ部４０、第２の光源３９に接続した第２の波長カットフィルタ部４１、光路切り換え部３５、上水／下水道に連通された検水セル部３（２３）、制御部７（２８）を有し、図示しないが、光電変換部、光学フィルタ、比較校正／変換部、表示部等を備えている。 The water quality inspection apparatus includes a first light source 38, a second light source 39, a first wavelength cut filter unit 40 connected to the first light source 38, and a second wavelength cut filter unit 41 connected to the second light source 39. , Optical path switching unit 35, water sampling cell unit 3 (23) communicated with water / sewer, control unit 7 (28), not shown, photoelectric conversion unit, optical filter, comparative calibration / conversion unit, A display unit and the like are provided.

上記構成において、第１の光源３８から出射する第１の光源光は、第１の波長カットフィルタ部４０を通り第１の照射光となる。同様に、第２の光源３９から出射する第２の光源光は第２の波長カットフィルタ部４１を通り第２の照射光となる。ここで、第１の照射光と第２の照射光は、制御部７（２８）からの指令により光路切り換え部３５の光路スイッチで切り換えられる。 In the above configuration, the first light source light emitted from the first light source 38 passes through the first wavelength cut filter unit 40 and becomes the first irradiation light. Similarly, the second light source light emitted from the second light source 39 passes through the second wavelength cut filter unit 41 and becomes the second irradiation light. Here, the first irradiation light and the second irradiation light are switched by the optical path switch of the optical path switching unit 35 in accordance with a command from the control unit 7 (28).

実施の形態６では、実施の形態５で説明したのと同様な効果が生じると共に実施の形態３で説明した水質検査装置の高速化が容易になる。 In the sixth embodiment, the same effect as described in the fifth embodiment is produced, and the speeding up of the water quality inspection apparatus described in the third embodiment is facilitated.

（他の実施の形態）
以上、この発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。 (Other embodiments)
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention are possible. Even if it exists, it is included in this invention.

例えば、実施の形態１の検水セル部３において、実施の形態２の場合に説明した図６の構造の検水セル２９を用いてもよい。逆に、実施の形態２の検水セル部２３において、実施の形態１の場合で説明した図３に示した構造の検水セル１３を用いてもよい。そして、図６に示した照射光あるいは励起光である検査光の光路と、散乱光あるいは蛍光の応答光との光路は、必ずしも直線上になる必要はなく、ある角度を有するように配置されてもよい。更に、実施の形態１で説明したのと同様に、光源２１から検水セル部２３への光路と、検水セル部２３から光電変換部２５の受光素子への光路のなす角度が、検水セル部２３を中心にして自在に変えられる構成になっていてもよい。 For example, in the sample cell section 3 of the first embodiment, the sample cell 29 having the structure of FIG. 6 described in the case of the second embodiment may be used. On the contrary, in the sample cell part 23 of Embodiment 2, you may use the sample cell 13 of the structure shown in FIG. 3 demonstrated in the case of Embodiment 1. FIG. The optical path of the inspection light that is irradiation light or excitation light and the optical path of the scattered light or fluorescence response light shown in FIG. 6 do not necessarily have to be on a straight line, and are arranged so as to have an angle. Also good. Further, as described in the first embodiment, the angle formed by the optical path from the light source 21 to the water detection cell unit 23 and the optical path from the water detection cell unit 23 to the light receiving element of the photoelectric conversion unit 25 is You may become the structure which can be changed freely centering | focusing on the cell part 23. FIG.

また、実施の形態１においては、濁質粒子の粒径が１μｍ以下になる微粒子からの濁度寄与を比較校正の対象としているが、本発明では、その他に１μｍ以外の所定の粒径以下の微粒子の濁度寄与分が比較校正になるようにしてもよい。 In the first embodiment, the turbidity contribution from fine particles having a particle size of turbid particles of 1 μm or less is a subject of comparative calibration. In the present invention, in addition, the particle size of particles other than 1 μm is not more than a predetermined particle size. The turbidity contribution of the fine particles may be comparatively calibrated.

また、上述した実施の形態２において、光学フィルタ２４は分光器で構成されてもよい。そして、有機物質の種類を特定して測定するようにしてもよい。あるいは、上述した実施の形態２において、第１の励起光３１あるいは第２の励起光３２を被検水３０に照射した後に第１の蛍光３３あるいは第２の蛍光３４が生じるまでの時間差、すなわち蛍光発光のタイムラグを計測できる構成にしてもよい。そして、検査光として３種類以上の照射光が使用される構成になるようにしてもよい。 In the second embodiment described above, the optical filter 24 may be formed of a spectroscope. And you may make it specify and measure the kind of organic substance. Or in Embodiment 2 mentioned above, after irradiating the test water 30 with the 1st excitation light 31 or the 2nd excitation light 32, the time difference until the 1st fluorescence 33 or the 2nd fluorescence 34 arises, ie, You may make it the structure which can measure the time lag of fluorescence light emission. And you may make it become the structure by which 3 or more types of irradiation light is used as inspection light.

本発明の実施の形態１の水質検査装置を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the water quality inspection apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における波長カットフィルタを示す斜視図。The perspective view which shows the wavelength cut filter in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における検水セルの縦断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal cross-sectional view of the water test cell in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における濁度測定値感度の微粒子の種類（粒径）依存性を示すグラフ。The graph which shows the kind (particle size) dependence of the fine particle of the turbidity measurement value sensitivity in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２の水質検査装置を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the water quality inspection apparatus of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における検水セルの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the test cell in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における蛍光強度を示すグラフ。The graph which shows the fluorescence intensity in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３の水質検査装置の一部を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows a part of water quality inspection apparatus of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４の水質検査装置の一部を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows a part of water quality inspection apparatus of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５の水質検査装置の一部を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows a part of water quality inspection apparatus of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態６の水質検査装置の一部を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows a part of water quality inspection apparatus of Embodiment 6 of this invention. 従来の水質検査装置を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the conventional water quality inspection apparatus.

Explanation of symbols

１，２１光源
２，２２，３７波長カットフィルタ部
３，２３検水セル部
４，２５光電変換部
５，２６比較校正／変換部
６，２７表示部
７，２８制御部
８第１の波長カットフィルタ
９第２の波長カットフィルタ
１０光源光
１１第１の照射光
１２第２の照射光
１３、２９検水セル
１４配水管
１５，３０被検水
１６第１の散乱光
１７第２の散乱光
２４光学フィルタ
３１第１の励起光
３２第２の励起光
３３第１の蛍光
３４第２の蛍光
３５光路切り換え部
３６光ファイバ
３８第１の光源
３９第２の光源
４０第１の波長カットフィルタ部
４１第２の波長カットフィルタ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 Light source 2,22,37 Wavelength cut filter part 3,23 Water detection cell part 4,25 Photoelectric conversion part 5,26 Comparative calibration / conversion part 6,27 Display part 7,28 Control part 8 1st wavelength cut Filter 9 Second wavelength cut filter 10 Light source light 11 First irradiation light 12 Second irradiation light 13, 29 Sample cell 14 Water distribution pipe 15, 30 Sample water 16 First scattered light 17 Second scattered light 24 optical filter 31 first excitation light 32 second excitation light 33 first fluorescence 34 second fluorescence 35 optical path switching unit 36 optical fiber 38 first light source 39 second light source 40 first wavelength cut filter unit 41 2nd wavelength cut filter part

Claims

A water quality inspection device that irradiates the test water with light, detects response light from the test water at that time, and measures the quality of the test water,
A cell into which the test water is introduced;
Irradiation light generating means for generating first irradiation light having a wavelength band of 350 nm to 680 nm and second irradiation light having a wavelength band of 680 nm or less ;
To detect the first response light from the test water when irradiated with the first irradiation light and the second response light from the test water when irradiated with the second irradiation light Detecting means,
A calculation means for calculating a water quality value of the test water based on the first response light and the second response light detected by the detection means;
I have a,
The arithmetic means compares and calibrates the first water quality value calculated from the intensity of the first response light and the second water quality value calculated from the intensity of the second response light. Comparing and calibrating means
The first and second response lights are scattered light from turbid components in the test water, and the water quality value is turbidity of test water calculated from the intensity of the scattered light,
The comparison calibrating means is based on the equation Z = X−α (Y−X) where X is the first water quality value, Y is the second water quality value, and α is a positive number. Calculating a water quality value Z after comparative calibration of water;
Water quality inspection device characterized by