JP7032729B2 - Nitrate ion and nitrite ion concentration detection method and concentration detection device and plant growth / life-prolonging agent manufacturing device - Google Patents

Nitrate ion and nitrite ion concentration detection method and concentration detection device and plant growth / life-prolonging agent manufacturing device Download PDF

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Description

液体中に含有される硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度を検出する方法と装置、当該装置を使用する植物生長・延命剤の製造装置に関するものである。 It relates to a method and an apparatus for detecting the concentration of nitrate ion and nitrite ion contained in a liquid, and an apparatus for producing a plant growth / life-prolonging agent using the apparatus.

花卉類、特に切り花の鮮度保持を目的として、硝酸塩を投与することが周知されている(例えば、特許文献1参照)。また、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンをプラズマ放電によって生成させる方法が案出されている(特許文献2参照)。 It is well known that nitrates are administered for the purpose of maintaining the freshness of flowers, especially cut flowers (see, for example, Patent Document 1). Further, a method of generating nitrate ion or nitrite ion by plasma discharge has been devised (see Patent Document 2).

特開2008-239506号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-239506 特開2016-214207号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-214207 特開2004-077388号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-07738

前掲の特許文献2に開示される技術は、酸素および窒素を含む雰囲気下においてプラズマを生成し、当該プラズマを液体に接触させてプラズマ処理水を生成するものであり、このプラズマ処理水には、亜硝酸イオンが含有されており、また硝酸イオン、水素イオンおよび過酸化水素を含む場合があることを前提とし、例えば300mlの水道水に対して30Wの投入電力で30分間プラズマを生成すると、硝酸イオン濃度が100ppmのプラズマ処理水が生成できるとされている。さらに、硝酸イオン濃度や亜硝酸イオンなどの含有イオンの濃度を検出するために、各種のセンサを設けることとされている。 The technique disclosed in Patent Document 2 described above is to generate plasma in an atmosphere containing oxygen and nitrogen, and bring the plasma into contact with a liquid to generate plasma-treated water. Assuming that nitrite ion is contained and may contain nitrate ion, hydrogen ion and hydrogen peroxide, for example, when plasma is generated for 30 minutes with an input power of 30 W for 300 ml of tap water, nitrate is generated. It is said that plasma-treated water having an ion concentration of 100 ppm can be produced. Further, various sensors are provided to detect the concentration of nitrate ion and the concentration of contained ions such as nitrite ion.

ところが、各種イオン濃度を検出するための各種センサに関し、上記特許文献2には具体的な構成が示されておらず、一般的なイオン濃度センサは、当該イオンに感応する物質を電極に使用するものであった。例えば、硝酸イオン濃度を検出するためのセンサにあっては、特許文献3に開示されるように、硝酸イオン感応膜を電極に使用している。しかし、感応膜型のイオン濃度センサを使用する場合には、硝酸イオンを含有する液体の電位を測定するものであるため、硝酸イオン感応物質は電極に使用され、通電により硝酸イオン感応物質中の特定物質が液体中に溶出することによって、切り花等の植物に使用する液体が変質することが懸念されていた。 However, regarding various sensors for detecting various ion concentrations, the above-mentioned Patent Document 2 does not show a specific configuration, and a general ion concentration sensor uses a substance sensitive to the ions as an electrode. It was a thing. For example, in a sensor for detecting a nitrate ion concentration, a nitrate ion sensitive film is used as an electrode as disclosed in Patent Document 3. However, when a sensitive film type ion concentration sensor is used, since the potential of the liquid containing nitrate ion is measured, the nitrate ion sensitive substance is used for the electrode, and when energized, the nitrate ion sensitive substance is contained in the nitrate ion sensitive substance. There was concern that the liquid used for plants such as cut flowers would be altered by the elution of a specific substance into the liquid.

また、イオンセンサによるイオン濃度を測定する場合、さらには紫外可視分光光度計によって透過光を測定する場合には、いずれもサンプリング測定が必要となり、サンプリング測定の結果と対比するため、煩瑣なものとならざるを得なかった。 In addition, when measuring the ion concentration with an ion sensor, and when measuring the transmitted light with an ultraviolet-visible spectrophotometer, sampling measurement is required and it is complicated because it is compared with the result of sampling measurement. I had no choice but to become.

さらに、大気圧プラズマを液体(水道水または蒸留水等)に照射することにより、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンが液体に含有されることは前記特許文献2においても示されているが、上記イオンのいずれが含有されていても、花卉等の植物の生長促進や切り花等の延命のための栄養水として効果を有するものと思われていたが、本願発明者らの研究により、硝酸イオンが亜硝酸イオンよりも効果的であることが判明した。また、硝酸イオンを含有した液体は、切り花等の延命剤として効果を有するほかに、花卉等の植物にあっては、その発根、発芽、開花、結実、着果等にも効果があるものと想定される。そこで、プラズマ処理をした処理水中の硝酸イオンの濃度を直ちに測定し得る方法および検出装置が切望されているところであった。 Further, although it is shown in Patent Document 2 that nitrate ion or nitrate ion is contained in the liquid by irradiating the liquid (tap water, distilled water, etc.) with atmospheric pressure plasma, the above-mentioned ion Regardless of which one is contained, it was thought that it would be effective as a nutrient water for promoting the growth of plants such as flowers and prolonging the life of cut flowers. However, according to the research by the inventors of the present application, nitrate ion is nitrite. It turned out to be more effective than ion. In addition to being effective as a life-prolonging agent for cut flowers, liquids containing nitrate ions are also effective for rooting, germination, flowering, fruiting, fruit set, etc. in plants such as flowers. Is assumed. Therefore, a method and a detection device capable of immediately measuring the concentration of nitrate ions in the treated water subjected to plasma treatment have been eagerly desired.

さらに、花卉などの植物の生長や切り花等の延命のために使用される液体には、硝酸イオンが効果的であるところ、液体に大気圧プラズマを照射するとしても、硝酸イオンを所望の濃度とするためには、長時間のプラズマ照射が必要である。ところが、貯留した状態の液体全体に対してプラズマを照射する場合には、硝酸イオンが所望濃度に達したか否かを確認するためには、プラズマ照射を一時中断したうえで、処理水を測定しなければならず、連続的にプラズマを照射しながら硝酸イオン濃度を測定し得る装置についても切望されるところとなっていた。 Furthermore, nitrate ions are effective for liquids used for growing plants such as flowers and prolonging the life of cut flowers, but even if the liquid is irradiated with atmospheric pressure plasma, nitrate ions should be at the desired concentration. In order to do so, long-term plasma irradiation is required. However, when plasma is applied to the entire stored liquid, the treated water is measured after temporarily suspending plasma irradiation in order to confirm whether or not the nitrate ion has reached the desired concentration. A device that can measure the nitrate ion concentration while continuously irradiating plasma has also been eagerly awaited.

本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度を非接触によって測定することができる方法および装置と、当該装置を組み込んだ植物の生長・延命剤製造装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to incorporate a method and an apparatus capable of measuring the concentrations of nitrate ion and nitrite ion by non-contact, and the apparatus. It is to provide a plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus.

そこで、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度検出方法に係る本発明は、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方において吸光特性を生じさせる第1の波長帯域の光と、亜硝酸イオンのみにおいて吸光特性を生じさせる第2の波長帯域の光とを濃度検出対象の液体に照射し、第2の波長帯域の照射光についての透過光強度から亜硝酸イオンによる吸光度を算出するとともに、該吸光度に基づいて亜硝酸イオンの濃度を算出し、第1の波長帯域の照射光についての透過光強度から硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方による吸光度を算出するとともに、前記亜硝酸イオンの濃度の基づく第2の波長帯域の照射光における吸光度を減算することにより硝酸イオンによる吸光度を算出し、該吸光度に基づいて硝酸イオンの濃度を算出することを特徴とする。 Therefore, the present invention relating to the method for detecting the concentration of nitrate ion and nitrite ion produces the absorbance characteristic only in the light of the first wavelength band which causes the absorbance characteristic in both the nitrate ion and the nitrite ion and in the nitrite ion alone. The liquid to be concentrated is irradiated with the light of the second wavelength band to be concentrated, the absorbance by the nitrite ion is calculated from the transmitted light intensity of the irradiation light of the second wavelength band, and the nitrite is calculated based on the absorbance. The ion concentration is calculated, the absorbance of both nitrate and nitrate ions is calculated from the transmitted light intensity of the irradiation light in the first wavelength band, and the second wavelength band based on the concentration of the nitrite ion is calculated. It is characterized in that the absorbance due to nitrate ion is calculated by subtracting the absorbance in the irradiation light, and the concentration of nitrate ion is calculated based on the absorbance.

上記構成の検出方法によれば、第2の波長帯域の光を濃度検出対象の液体に照射する場合には、亜硝酸イオン(NO )のみよって吸光されることから、当該液体における当該波長の吸光度によって亜硝酸イオンの濃度を算出することが可能となる。他方、第1の波長帯域の光を濃度検出対象の液体に照射する場合には、硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )の双方によって吸光されることから、同じ液体について二種類の波長帯域における吸光度を得ることにより、第1の波長帯域の光を照射したときの吸光度から前記亜硝酸イオンの濃度に基づく吸光度の変化分を差し引いた範囲が硝酸イオンによる吸光度となる。その結果、当該吸光度を硝酸イオン濃度に換算することが可能となる。 According to the detection method having the above configuration, when light in the second wavelength band is irradiated to the liquid whose concentration is to be detected, it is absorbed only by the nitrite ion (NO 2- ) , so that the wavelength in the liquid is concerned. It is possible to calculate the concentration of nitrite ion from the absorbance of. On the other hand, when the liquid whose concentration is to be detected is irradiated with light in the first wavelength band, it is absorbed by both nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ), so that the same liquid is used. By obtaining the absorbance in the two wavelength bands, the range obtained by subtracting the change in the absorbance based on the concentration of the nitrite ion from the absorbance when the light in the first wavelength band is irradiated is the absorbance by the nitrate ion. As a result, it becomes possible to convert the absorbance into a nitrate ion concentration.

なお、上記のような換算方法のために、まず、第2の波長帯域の光を照射して、その際の透過光強度から亜硝酸イオンによる吸光度を算出し、さらに、そのときの吸光度に基づいて亜硝酸イオンの1モル当たりの濃度(モル濃度)を算出すのである。モル濃度の算出にはランベルト・ベールの法則によることができる。上記と同時または上記の次に、第1の波長帯域の光を照射して、そのときの透過光強度から硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方による吸光度を算出し、さらに、前述の亜硝酸イオンのモル濃度に基づく第2の波長帯域の照射光における吸光度を減算したうえで硝酸イオンによる吸光度を算出するのである。これにより、第2の波長帯域の光の吸光度のうち硝酸イオンのみによる吸光度が算出されるから、この吸光度に基づいて硝酸イオンのモル濃度を算出するのである。そして、これらの硝酸イオンおよび亜硝酸イオンのそれぞれのモル濃度から全体の濃度を算出することが可能となる。 For the conversion method as described above, first, light in the second wavelength band is irradiated, the absorbance due to nitrite ion is calculated from the transmitted light intensity at that time, and further, the absorbance at that time is used. The concentration per mole of nitrite ion (molar concentration) is calculated. The molar concentration can be calculated by Lambert-Beer's law. Simultaneously with the above or next to the above, light in the first wavelength band is irradiated, the absorbance by both nitrate ion and nitrite ion is calculated from the transmitted light intensity at that time, and further, the above-mentioned nitrite ion The absorbance due to nitrate ion is calculated after subtracting the absorbance in the irradiation light in the second wavelength band based on the molar concentration. As a result, the absorbance of the light in the second wavelength band due only to nitrate ion is calculated, and the molar concentration of nitrate ion is calculated based on this absorbance. Then, the total concentration can be calculated from the molar concentration of each of these nitrate ion and nitrite ion.

上記構成の濃度検出方法に係る発明においては、前記第1の波長帯域の光が、波長が270nm~330nmの範囲内における任意の波長を有する光であり、前記第2の波長帯域の光が、波長が350nm~400nmの範囲内における任意の波長を有する光であることが好ましい。 In the invention according to the concentration detection method having the above configuration, the light in the first wavelength band is light having an arbitrary wavelength in the range of 270 nm to 330 nm, and the light in the second wavelength band is the light. Light having an arbitrary wavelength in the wavelength range of 350 nm to 400 nm is preferable.

上記構成によれば、いわゆる紫外光を照射し、当該濃度検出対象の液体を透過する光の強度により当該液体における吸光度を検出することができ、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンの濃度変化に応じて変化する特定波長の光の吸光度から、当該液体中に含有されるイオン濃度を検出することができる。第2の波長帯域の光を波長350nm~400nmの範囲内としているのは、この帯域の波長を有する光を照射する場合、硝酸イオンによる吸光特性が生じないからである。また、第1の波長帯域の光を波長270nm~330nmの範囲内としているのは、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方による吸光特性が大きく生ずる帯域であるからである。 According to the above configuration, the absorbance in the liquid can be detected by the intensity of the light transmitted through the liquid to be detected by irradiating with so-called ultraviolet light, and changes according to the change in the concentration of nitrate ion or nitrite ion. The concentration of ions contained in the liquid can be detected from the absorbance of light having a specific wavelength. The reason why the light in the second wavelength band is in the range of the wavelength of 350 nm to 400 nm is that when the light having the wavelength in this band is irradiated, the absorption characteristic due to the nitrate ion does not occur. Further, the reason why the light in the first wavelength band is within the wavelength range of 270 nm to 330 nm is that the absorption characteristic by both nitrate ion and nitrite ion is greatly generated.

なお、第2の波長帯域の光は、略355nmまたは略370nmであれば、亜硝酸イオンによる吸光特性が大きくなることから、当該波長帯域における光を照射することが好ましい。また、第1の波長帯域の光は、略300nmであれば、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方による吸光特性が大きくなることから、この帯域の光を照射することが好ましい。さらに、LEDによる光源を使用する場合には、第1の波長帯域では355nm(実測値357.8nm)および第2の波長帯域では310nm(実測値309.4nm)を使用することができる。 If the light in the second wavelength band is approximately 355 nm or approximately 370 nm, the absorption characteristic of the nitrite ion becomes large, so that it is preferable to irradiate the light in the wavelength band. Further, if the light in the first wavelength band is approximately 300 nm, the absorption characteristics due to both nitrate ion and nitrite ion become large, so that it is preferable to irradiate the light in this band. Further, when a light source using an LED is used, 355 nm (measured value 357.8 nm) can be used in the first wavelength band and 310 nm (measured value 309.4 nm) can be used in the second wavelength band.

硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度の検出装置に係る本発明は、少なくとも波長200nm~400nmの光を1%以上透過できる壁面によって適宜間隔の空隙が形成され、該空隙に濃度検出対象の液体を通過または保存可能とする検査領域構成部と、該検査領域構成部の壁面外方から該検査領域構成部を透過させるように、少なくとも波長270nm~330nmおよび波長350nm~400nmの範囲内にある光を放出する光源と、該光源から放出され、前記検査領域構成部を透過した光の強度を検出する光検出部とを備えることを特徴とする。 In the present invention relating to a device for detecting the concentrations of nitrate ions and nitrite ions, voids at appropriate intervals are formed by wall surfaces capable of transmitting light having a wavelength of at least 200 nm to 400 nm by 1% or more, and the voids pass through the liquid whose concentration is to be detected. Alternatively, light emitted within a wavelength range of at least 270 nm to 330 nm and a wavelength of 350 nm to 400 nm is emitted so as to transmit the inspection region constituent portion to be storable and the inspection region constituent portion from the outside of the wall surface of the inspection region constituent portion. It is characterized by including a light source for detecting light intensity and a light detecting unit for detecting the intensity of light emitted from the light source and transmitted through the inspection area constituent unit.

上記構成によれば、濃度検出対象液体に対して、いわゆる紫外光を照射することにより、当該濃度検出対象液体を透過する光の強度により当該液体における吸光度を検出することができる。この吸光度を検出することにより、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンの濃度変化に応じて変化する特定波長の光の吸光度から、当該液体中に含有されるイオン濃度を検出することができる。個々のイオンの具体的な濃度の算出は、予め作成した検量線に基づくことにより容易に測定値を得ることができる。 According to the above configuration, by irradiating the concentration detection target liquid with so-called ultraviolet light, the absorbance in the liquid can be detected by the intensity of the light transmitted through the concentration detection target liquid. By detecting this absorbance, the concentration of ions contained in the liquid can be detected from the absorbance of light having a specific wavelength that changes according to the change in the concentration of nitrate ion or nitrite ion. The specific concentration of each ion can be easily calculated based on a calibration curve prepared in advance.

上記構成の濃度検出装置に係る発明においては、さらに、特定波長における透過光強度から濃度検出対象液体の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンのそれぞれの濃度に演算する演算部を備え、前記検査領域構成部の空隙内の濃度検出対象液体を透過する特定波長の透過光強度を測定することにより、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度の値を算出する構成としてもよい。 In the invention relating to the concentration detection device having the above configuration, further, a calculation unit for calculating the respective concentrations of nitrate ion and nitrate ion of the concentration detection target liquid from the transmitted light intensity at a specific wavelength is provided, and the inspection area configuration unit is provided. Concentration in the voids The concentration values of nitrate ion and nitrite ion may be calculated by measuring the transmitted light intensity of a specific wavelength transmitted through the liquid to be detected.

このような構成の場合には、特定波長の透過光強度すなわち吸光度に基づいて、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度に換算することができる。すなわち、液体中の各イオン濃度に対する特定波長の吸光度の変化を予め測定し、検量線を作成することにより、検出される特定波長の吸光度に基づいて、各種のイオン濃度を得ることができる。 In the case of such a configuration, it can be converted into the concentration of nitrate ion and nitrite ion based on the transmitted light intensity of a specific wavelength, that is, the absorbance. That is, by measuring in advance the change in the absorbance at a specific wavelength with respect to each ion concentration in the liquid and creating a calibration curve, various ion concentrations can be obtained based on the detected absorbance at the specific wavelength.

そこで、上記構成の発明において、前記光源は、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方について吸光特性を有する波長領域の第1の光源と、亜硝酸イオンのみについて吸光特性を有する波長領域の第2の光源とに区分されている構成とすることができる。 Therefore, in the invention having the above configuration, the light source is a first light source in a wavelength region having absorption characteristics for both nitrate ion and nitrate ion, and a second light source in a wavelength region having absorption characteristics for only nitrate ion. The configuration can be divided into and.

このように、第2の光源の照射により、亜硝酸イオンのみが吸光特性を有する場合の吸光度を測定することができることから、当該吸光度から亜硝酸イオンの濃度を検出することができる。さらに、第1の光源の照射により、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方において吸光特性を有する場合の吸光度を測定することができ、双方が含有される濃度から前記亜硝酸イオン濃度を減算することにより、硝酸イオン濃度を検出することができるのである。なお、硝酸イオンについて直接吸光度から濃度を換算しないのは、波長200nm~400nmの範囲において、硝酸イオンのみが吸光特性を有する波長領域が存在しないからである。 As described above, by irradiating with the second light source, the absorbance when only the nitrite ion has the absorbance characteristic can be measured, so that the concentration of the nitrite ion can be detected from the absorbance. Further, by irradiating with the first light source, the absorbance when both nitrate ion and nitrite ion have absorbance characteristics can be measured, and the nitrite ion concentration is subtracted from the concentration contained in both. , Nitrate ion concentration can be detected. The reason why the concentration of nitrate ion is not directly converted from the absorbance is that there is no wavelength region in which only nitrate ion has an absorbance characteristic in the wavelength range of 200 nm to 400 nm.

上記構成の濃度検出装置に係る発明において、前記光検出部は、前記第1および第2の光源による透過光を交互に検出するものとしてもよい。また、前記光検出部は、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方について吸光特性を有する波長領域の光の強度を検出する第1の検出器と、亜硝酸イオンのみ双方について吸光特性を有する波長領域の光の強度を検出する第2の検出器とを備える構成としてもよい。 In the invention relating to the concentration detection device having the above configuration, the photodetector may alternately detect the transmitted light from the first and second light sources. Further, the light detection unit includes a first detector that detects the intensity of light in a wavelength region having absorption characteristics for both nitrate ion and nitrate ion, and a wavelength region having absorption characteristics for both nitrate ion only. It may be configured to include a second detector for detecting the intensity of light.

上記構成のうち、第1および第2の透過光を交互に検出させる構成にあっては、二種類の光源を使用し、または分光器等を使用して単一の光源を二種類に分光させることにより、それぞれの透過光を時間差によって検出させることができる。他方、第1および第2の検出器を備える構成にあっては、単一の光源をスプリッタによって、両検出器に向かって照射させることができ、または、回転フィルタによって順次異なる検出器に対する照射光を放出させてもよい。このほか、二種類の光源に対し二種類の検出器を設け、各光源による照射光を個別に受光する構成としてもよい。 Of the above configurations, in the configuration in which the first and second transmitted lights are detected alternately, two types of light sources are used, or a single light source is split into two types using a spectroscope or the like. Thereby, each transmitted light can be detected by a time difference. On the other hand, in the configuration including the first and second detectors, a single light source can be irradiated toward both detectors by a splitter, or irradiation light to different detectors sequentially by a rotation filter. May be released. In addition, two types of detectors may be provided for the two types of light sources, and the irradiation light from each light source may be individually received.

上記各構成の濃度検出装置に係る発明において、前記検査領域構成部は、前記壁面によって側壁を形成してなる流路によって構成され、前記流路に供給される濃度検出対象液体に対して、随時光が照射されるものとする構成とすることができる。 In the invention relating to the concentration detection device having each of the above configurations, the inspection area component portion is configured by a flow path having a side wall formed by the wall surface, and the concentration detection target liquid supplied to the flow path can be used at any time. It can be configured to be irradiated with light.

上記構成の場合には、検査領域構成部が流路として機能することから、濃度検出対象液体を当該流路に沿って流下させつつ連続的な濃度検出が可能となる。このように、連続的に濃度検出ができることにより、例えば、硝酸イオンを発生させる(増加させる)工程の途中過程において、所望濃度に到達していることを確認することができる。特に、電気的な放電によって発生させた放電プラズマを照射することによって硝酸イオンを増加させる場合には、繰り返してプラズマ照射を必要とするため、プラズマ照射を継続しつつ濃度検出対象液体中の硝酸イオン濃度を逐次検出することができるのである。すなわち、サンプリングが不要となるため、サンプリング測定を幾度も繰り返す必要がなく、その手間を省くことができるとともに、サンプリングのために徐々に液体が取り出されることによって最終的な処理液の量が減少することもないこととなる。 In the case of the above configuration, since the inspection area component functions as a flow path, continuous concentration detection is possible while flowing the liquid to be concentrated for concentration detection along the flow path. By being able to continuously detect the concentration in this way, it is possible to confirm that the desired concentration has been reached, for example, in the middle of the process of generating (increasing) nitrate ions. In particular, when increasing nitrate ions by irradiating discharge plasma generated by electrical discharge, repeated plasma irradiation is required, so nitrate ions in the liquid whose concentration is to be detected while continuing plasma irradiation. The concentration can be detected sequentially. That is, since sampling is not required, it is not necessary to repeat the sampling measurement many times, which can be saved, and the amount of the final processing liquid is reduced by gradually taking out the liquid for sampling. It will never happen.

植物生長・延命剤製造装置に係る本発明は、上記構成の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度検出装置を使用するものであり、液体を貯留するタンクと、該タンクに貯留される液体を揚上し、所定の循環路に沿って液体を流下させる揚上ポンプと、該循環路に沿って流下する液体に硝酸イオンを発生させる硝酸イオン発生部と、該循環路の上流側において前記タンクから揚上される液体中の硝酸イオン濃度を測定するイオン濃度測定部とを備え、前記硝酸イオン濃度測定部は、前記濃度検出装置と、硝酸イオン濃度換算部とを有するものであることを特徴とする。 The present invention relating to a plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus uses a nitrate ion and nitrate ion concentration detecting apparatus having the above-mentioned configuration, and lifts a tank for storing liquid and a liquid stored in the tank. A lifting pump that causes a liquid to flow down along a predetermined circulation path, a nitrate ion generating unit that generates nitrate ions in the liquid that flows down along the circulation path, and a section that lifts the liquid from the tank on the upstream side of the circulation path. It is characterized in that it includes an ion concentration measuring unit for measuring the nitrate ion concentration in the liquid to be added, and the nitrate ion concentration measuring unit includes the concentration detecting device and a nitrate ion concentration converting unit. ..

上記構成の発明によれば、タンクに貯留される液体(当初は処理前の原液)をポンプで揚上し、これを循環路に供給させることから、液体を循環路に沿って流下させることができる。循環路には、硝酸イオン発生部が設けられることから、液体が循環路を流下する過程において順次硝酸イオンが増加することとなる。この硝酸イオン発生部を通過した液体は、再びタンクに戻されることとなるため、タンクに貯留する液体全体について硝酸イオンの濃度が上昇することとなる。そこで、このタンクに貯留される液体全体における硝酸イオンの濃度を検出するため、循環路の上流側にイオン濃度測定部を備えている。このイオン濃度測定部は、流路を形成した検査領域構成部を備える濃度検出部が設けられているため、タンクで揚上された液体は、この検査領域構成部の流路を経由することとなり、この検査領域構成部を流下するときに、濃度検出装置によるイオン濃度の検出が行われるのである。従って、液体は、順次硝酸イオン発生部を経由して硝酸イオン濃度を連続的に増加させることができるとともに、その増加したイオン濃度についても連続的に検出されることから、装置を稼動しつつタンク全体の液体における硝酸イオンの濃度検出を所望の濃度まで継続することができる。 According to the invention having the above configuration, the liquid stored in the tank (initially the undiluted solution before treatment) is pumped up and supplied to the circulation path, so that the liquid can flow down along the circulation path. can. Since the nitrate ion generating portion is provided in the circulation path, the nitrate ion is sequentially increased in the process of the liquid flowing down the circulation path. Since the liquid that has passed through the nitrate ion generating portion is returned to the tank again, the concentration of nitrate ions increases with respect to the entire liquid stored in the tank. Therefore, in order to detect the concentration of nitrate ions in the entire liquid stored in this tank, an ion concentration measuring unit is provided on the upstream side of the circulation path. Since this ion concentration measuring unit is provided with a concentration detecting unit having an inspection area component forming a flow path, the liquid lifted in the tank passes through the flow path of the inspection area component. When flowing down the inspection area component, the ion concentration is detected by the concentration detecting device. Therefore, the liquid can continuously increase the nitrate ion concentration via the nitrate ion generator, and the increased ion concentration is also continuously detected. Therefore, the tank is operated while operating the apparatus. Nitrate ion concentration detection in the entire liquid can be continued to the desired concentration.

上記構成の植物生長・延命剤製造装置に係る本発明において、前記硝酸イオン発生部は、複数の放電プラズマ照射手段によって構成されており、前記循環路に沿って流下する液体に対し、同時または順次に放電プラズマを照射するものとすることができる。 In the present invention relating to the plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus having the above configuration, the nitrate ion generating unit is composed of a plurality of discharge plasma irradiation means, and simultaneously or sequentially with respect to the liquid flowing down along the circulation path. Can be irradiated with discharge plasma.

大気圧プラズマを液体に照射することにより、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンが液体に含有されることは前述の特許文献2においても示されており、放電プラズマを照射することにより、液体中の硝酸イオン濃度を上昇させることができるものである。なお、使用する液体は、当初は原液であるが、繰り返し放電プラズマを照射させることから、液体中には、徐々に硝酸イオンを含有するものとなる。 It is also shown in the above-mentioned Patent Document 2 that nitrate ion or nitrite ion is contained in the liquid by irradiating the liquid with atmospheric pressure plasma, and nitrate ion in the liquid by irradiating the discharge plasma. The concentration can be increased. The liquid to be used is initially a stock solution, but since it is repeatedly irradiated with discharge plasma, the liquid gradually contains nitrate ions.

ここで、原液としては、浄水器通過水道水または蒸留水を用いることができるが、これに限定されるものではなく、他の成分を含有する農業用水などを使用することもできる。さらには、植物の生長促進または延命のために、上記の蒸留水等に糖分その他の物質を含有させたものを使用してもよい。 Here, as the undiluted solution, tap water passing through a water purifier or distilled water can be used, but the undiluted solution is not limited to this, and agricultural water containing other components can also be used. Furthermore, in order to promote the growth or prolong the life of the plant, the above-mentioned distilled water or the like containing sugar or other substances may be used.

硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度検出方法に係る本発明によれば、第1および第2の二種類の波長帯域による照射光における透過光強度から液体の吸光度を算出でき、これらの吸光度は、一方が亜硝酸イオンのみに関する吸光度であるから、まず亜硝酸イオンの濃度を算出したうえで、他方の吸光度を利用して硝酸イオンを算出できる。このような方法は、光の照射と透過光強度の検出によるため、非接触によって濃度検出が可能となる。また、第1の波長帯域の光の波長が270nm~330nmの範囲内であり、第2の波長帯域の光の波長が350nm~400nmの範囲内であることから、独自に開発することなく現時点において汎用されているLEDを使用することができる。 According to the present invention relating to the method for detecting the concentration of nitrate ion and nitrate ion, the absorbance of the liquid can be calculated from the transmitted light intensity in the irradiation light in the first and second two wavelength bands, and these absorbances are one of the two. Is the absorbance for only nitrite ion, so the concentration of nitrite ion can be calculated first, and then the absorbance of the other can be used to calculate nitrate ion. Since such a method is based on irradiation of light and detection of transmitted light intensity, density detection can be performed by non-contact. Further, since the wavelength of the light in the first wavelength band is in the range of 270 nm to 330 nm and the wavelength of the light in the second wavelength band is in the range of 350 nm to 400 nm, the wavelength of the light in the second wavelength band is in the range of 350 nm to 400 nm. General-purpose LEDs can be used.

硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度検出装置に係る本発明によれば、少なくとも所定範囲の波長を有する光を透過する壁面によって形成される検査領域構成部に対し、特定波長の光を照射し、透過光強度を測定することにより非接触によって濃度検出が可能となる。さらに、検査領域構成部に形成される空隙を流路として使用する場合には、流下する液体に対し連続的に各イオンの濃度を測定できる。しかも、非接触であることから液体の流下状態に影響を与えることなく測定することができる。さらには、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方を含有する液体中の硝酸イオン濃度を測定することも可能となる。 According to the present invention relating to the nitrate ion and nitrite ion concentration detection device, the inspection region component formed by the wall surface that transmits light having at least a predetermined range of wavelength is irradiated with light of a specific wavelength and transmitted. By measuring the light intensity, it is possible to detect the concentration by non-contact. Further, when the void formed in the inspection area constituent portion is used as a flow path, the concentration of each ion can be continuously measured with respect to the flowing liquid. Moreover, since it is non-contact, it can be measured without affecting the flow state of the liquid. Furthermore, it is also possible to measure the nitrate ion concentration in a liquid containing both nitrate ion and nitrite ion.

他方、植物生長・延命剤製造装置に係る本発明よれば、保存液に加工される前の原液を循環させつつ、硝酸イオンの発生(増加)と硝酸イオンの濃度測定を可能とする。これにより、原液を循環路中に供給して循環させることによって、徐々に硝酸イオン濃度を上昇させ、所望の硝酸イオン濃度に到達させることによって花卉等の植物の生長促進または切り花等の延命に効果を有する液体を製造することができる。なお、硝酸イオンは放電プラズマの照射によって生成されるものであるところ、一時的な放電プラズマの照射によって硝酸イオン濃度が急激に増加するものではないことから、原液を循環させつつ徐々に硝酸イオン濃度を上昇させるものである。この場合、プラズマ放電装置を複数のグループに区分し、硝酸イオン発生部において、各グループのプラズマ放電装置を順次作動させる構成とすることにより、放電プラズマによる硝酸イオン濃度を効率よく上昇させることができる。 On the other hand, according to the present invention relating to the plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus, it is possible to generate (increase) nitrate ions and measure the concentration of nitrate ions while circulating the undiluted solution before being processed into a preservation solution. As a result, the undiluted solution is supplied to the circulation path and circulated to gradually increase the nitrate ion concentration, and by reaching the desired nitrate ion concentration, it is effective in promoting the growth of plants such as flowers or prolonging the life of cut flowers. It is possible to produce a liquid having. Although nitrate ions are generated by irradiation with discharge plasma, the nitrate ion concentration does not increase sharply due to temporary discharge plasma irradiation. Therefore, the nitrate ion concentration is gradually increased while circulating the undiluted solution. Is to raise. In this case, the plasma discharge device is divided into a plurality of groups, and the nitrate ion generation unit is configured to sequentially operate the plasma discharge device of each group, whereby the nitrate ion concentration due to the discharge plasma can be efficiently increased. ..

硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度検出装置に係る実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of embodiment which concerns on the concentration detection apparatus of nitrate ion and nitrite ion. (a)は紫外光を照射したときの波長と吸光度との関係を示すグラフであり、(b)は検量線の一例を示すグラフである。(A) is a graph showing the relationship between the wavelength and the absorbance when irradiated with ultraviolet light, and (b) is a graph showing an example of a calibration curve. 検量線の作製方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the calibration curve. 検量線による濃度の検出方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection method of the density | concentration by the calibration curve. 植物生長・延命剤の製造装置に係る実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of embodiment which concerns on the manufacturing apparatus of a plant growth | life prolonging agent. 植物生長・延命剤の製造装置に係る実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of embodiment which concerns on the manufacturing apparatus of a plant growth | life prolonging agent. プラズマ照射装置をグループ分けした場合のデューティ比を示すグラフである。It is a graph which shows the duty ratio when the plasma irradiation apparatus is grouped.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。説明の便宜上、イオン濃度検出装置の実施形態を説明したうえで、イオン濃度(硝酸イオン濃度)の検出方法を説明する。また、最後に栄養水製造装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, an embodiment of the ion concentration detection device will be described, and then a method for detecting the ion concentration (nitrate ion concentration) will be described. Finally, an embodiment of the nutrient water production apparatus will be described.

<硝酸イオン濃度の検出装置>
図1は、硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )の濃度検出装置に係る実施形態の概略を示す模式図である。なお、図1(a)は、検出装置周辺を示す斜視図であり、図1(b)は、B-B線による断面図である。この図に示されているように、本実施形態は、検査領域構成部1と、この検査領域構成部1に対して光を放射する光源2,3と、この光源2,3から放出される光の強度を検出する光検出部4,5とで構成されている。
<Nitrate ion concentration detector>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an embodiment relating to a nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ) concentration detection device. Note that FIG. 1A is a perspective view showing the periphery of the detection device, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB. As shown in this figure, the present embodiment is emitted from the inspection area constituent unit 1, the light sources 2 and 3 that radiate light to the inspection area constituent unit 1, and the light sources 2 and 3. It is composed of photodetectors 4 and 5 that detect the intensity of light.

検査領域構成部1は、少なくとも二枚の壁面11,12が適宜間隔を有して配置され、その中間領域において空隙13が形成されているものであればよく、本実施形態では、流路を形成するために底面部14と、さらに上面部15を設けている。上記の空隙13には濃度検出対象液体Xが供給されることにより、流路(空隙13)内を濃度検出対象液体Xが流下するものである。なお、検査領域構成部1は、流路とせずに液体を貯留し得る構成としてもよいが、連続的な濃度検出を行う場合は、流路とすることが好ましい。この場合には、図1(a)に示されるように、送液部6と流下部7を設けることができる。送液部6は、ポンプ等によって揚上した液体が供給管61を介して強制的に流入(供給)される構造であり、送液部6に供給された液体は、その底部から検査領域構成部1に送られるものである。また、流下部7は、検査領域構成部1を経過した液体が自然流下によって流入するものとしている。なお、この流下部7には、後述するプラズマ放電装置を設けることにより硝酸イオン発生手段として機能させることができ、さらに、これらの送液部6および流下部7の下位にタンク等を設け、流下部7を流下した液体を貯留し、かつ当該タンクに揚上ポンプを設けることにより、循環路を構成することができるものである。 The inspection area constituent unit 1 may be such that at least two wall surfaces 11 and 12 are arranged at appropriate intervals and a gap 13 is formed in the intermediate region thereof. In the present embodiment, the flow path is provided. A bottom surface portion 14 and a top surface portion 15 are provided for forming. By supplying the concentration detection target liquid X to the above void 13, the concentration detection target liquid X flows down in the flow path (void 13). The inspection area component 1 may be configured to store the liquid without being a flow path, but it is preferably a flow path when continuous concentration detection is performed. In this case, as shown in FIG. 1 (a), the liquid feeding unit 6 and the flow bottom 7 can be provided. The liquid feeding unit 6 has a structure in which the liquid lifted by a pump or the like is forcibly flowed (supplied) through the supply pipe 61, and the liquid supplied to the liquid feeding unit 6 has an inspection area configuration from the bottom thereof. It is sent to Part 1. Further, in the flow lower portion 7, the liquid that has passed through the inspection area constituent portion 1 is assumed to flow in by natural flow. The flow bottom 7 can be made to function as a nitrate ion generating means by providing a plasma discharge device described later, and further, a tank or the like is provided below the liquid feeding unit 6 and the flow bottom 7 to flow down. A circulation path can be configured by storing the liquid flowing down the portion 7 and providing a lifting pump in the tank.

また、壁面11,12は、特定波長の光が透過し得る材料によって構成されている。特定波長の光とは、後述の光源2から放出され、濃度検出対象液体Xを透過させるべき波長の光であり、本実施形態では、少なくとも波長200nm~400nmの範囲内の光である。そのため、例えば、石英やUVガラスなどを使用することができる。 Further, the wall surfaces 11 and 12 are made of a material capable of transmitting light having a specific wavelength. The light having a specific wavelength is light having a wavelength emitted from a light source 2 described later and having a wavelength to be transmitted through the liquid X to be detected for concentration, and in the present embodiment, light having a wavelength in the range of at least 200 nm to 400 nm. Therefore, for example, quartz, UV glass, or the like can be used.

光源2,3は、広範囲な波長の光(紫外光から赤外光までを含む光)を放出するものであってもよいが、第1の光源2は波長270nm~330nmの範囲内とし、第2の光源3は、波長350nm~400nmの範囲内としている。これは、波長270nm~330nmの範囲内による光源の光を照射する場合には、液体中の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方が適度な吸光特性を示すこととなり、他方、波長350nm~400nmの範囲内による光源の光を照射することにより、液体中の亜硝酸イオンのみが適度な吸光特性を示すからである。亜硝酸イオンのみが吸光特性を示すということは、当該波長の光を照射した場合は、硝酸イオンの有無にかかわらず、透過光強度に変化を生じないということである。 The light sources 2 and 3 may emit light having a wide range of wavelengths (light including from ultraviolet light to infrared light), but the first light source 2 has a wavelength in the range of 270 nm to 330 nm. The light source 3 of 2 has a wavelength in the range of 350 nm to 400 nm. This means that both nitrate and nitrite ions in the liquid exhibit appropriate absorbance characteristics when irradiated with light from a light source in the wavelength range of 270 nm to 330 nm, while the wavelength range of 350 nm to 400 nm. This is because only the nitrite ion in the liquid exhibits an appropriate absorption characteristic by irradiating the light of the light source from the inside. The fact that only nitrite ions exhibit absorption characteristics means that when light of the wavelength is irradiated, the transmitted light intensity does not change regardless of the presence or absence of nitrate ions.

なお、異なる波長帯域の光を照射するために二種類の光源2,3を使用しているが、単一の光源を使用し、スプリッタによって、両検出器に向かって照射させることができ、または、回転フィルタによって順次異なる検出器に対する照射光を放出させてもよい。これらの光源としては、重水素ランプ(D2ランプ)、UV-LED(紫外線LED)、またはDeep UV-LED(深紫外線LED)などを使用することができるが、これらに限定されるものではない。 Although two types of light sources 2 and 3 are used to irradiate light in different wavelength bands, a single light source can be used and the splitter can irradiate both detectors. , Irradiation light to different detectors may be emitted sequentially depending on the rotation filter. As these light sources, a deuterium lamp (D2 lamp), a UV-LED (ultraviolet LED), a Deep UV-LED (deep ultraviolet LED) and the like can be used, but the light source is not limited thereto.

これら各種の波長の光を放出する光源2,3は、前記検査領域構成部1を構成する片方の壁面11の外方に設けられ、当該壁面11に向かって光を照射するように設置される。このような構成により、光源2から照射される光は、壁面11を透過し、濃度検出対象液体Xに照射される。この濃度検出対象液体Xを光が透過する場合には、さらに反対側に位置する他の壁面12を透過し、その外方へ到達することとなる。 The light sources 2 and 3 that emit light of these various wavelengths are provided on the outside of one of the wall surfaces 11 constituting the inspection area constituent unit 1 and are installed so as to irradiate the light toward the wall surface 11. .. With such a configuration, the light emitted from the light source 2 passes through the wall surface 11 and is applied to the concentration detection target liquid X. When light is transmitted through the liquid X to be detected in concentration, it is transmitted through another wall surface 12 located on the opposite side and reaches the outside thereof.

そこで、光検出部4,5は、当該反対側の壁面12に設けられるものである。光検出部4,5は、それぞれ受光部41,51を備えており、これらの受光部41,51としてはフォトディテクタ(光検出器)が用いられており、受光した光の強度を電気的に変換することができる。これらの受光部41,51によって検出される光強度のデータは、送信ケーブル42,52を介して、図示せぬ制御部に送信される。なお、フォトディテクタとしては、例えば 半導体のpn接合を利用するフォトダイオードなどがある。 Therefore, the photodetectors 4 and 5 are provided on the wall surface 12 on the opposite side. The light detection units 4 and 5 are provided with light receiving units 41 and 51, respectively, and a photodetector (photodetector) is used as these light receiving units 41 and 51 to electrically convert the intensity of the received light. can do. The light intensity data detected by these light receiving units 41 and 51 is transmitted to a control unit (not shown) via the transmission cables 42 and 52. As the photodetector, for example, there is a photodiode that uses a pn junction of a semiconductor.

本実施形態では、2つの光検出部4,5によって異なる光源からの照射光(透過光)を検出する構成としているが、単一の光検出部によって構成してもよい。この場合には、二種類の透過光を交互に検出させるのである。例えば、二つの光源2,3を使用し、それぞれの透過光を時間差によって検出させることができる。また、光源が単一の場合には、当該光源を分光器等によって二種類に分光させ、これを交互に検出させる方法があり得る。 In the present embodiment, the two photodetectors 4 and 5 are configured to detect the irradiation light (transmitted light) from different light sources, but the two photodetectors may be configured by a single photodetector. In this case, the two types of transmitted light are detected alternately. For example, two light sources 2 and 3 can be used, and the transmitted light of each can be detected by a time difference. Further, when there is a single light source, there may be a method in which the light source is separated into two types by a spectroscope or the like and these are detected alternately.

制御部は、吸光度からイオン濃度に換算するための換算部として機能するものであって、前記の光検出部4,5によって測定される光強度(透過光強度)から濃度検出対象液体Xによる吸光度を算出し、さらに特定波長ごとの吸光度を比較することにより、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの各濃度を算出するものである。 The control unit functions as a conversion unit for converting the absorbance into an ion concentration, and the absorbance of the liquid X whose concentration is to be detected from the light intensity (transmitted light intensity) measured by the light detection units 4 and 5 described above. Is calculated, and the concentrations of nitrate ion and nitrite ion are calculated by comparing the absorbances of each specific wavelength.

硝酸イオン濃度の検出装置に係る本発明の実施形態は上記のような構成であるから、濃度検出対象液体Xを検査領域構成部1に連続的に流下させつつ、連続的な測定を行うことができる。その結果、既に作製された硝酸イオン含有液体について、その濃度を検出することができるほか、硝酸イオンを添加(発生)させながら、所望濃度に到達したか否かを検出しつつ、徐々に硝酸イオン濃度を上昇させる場合に使用することができるものである。これは、特に大量の硝酸イオン含有液体を製造する場合に効果的である。 Since the embodiment of the present invention relating to the nitrate ion concentration detecting apparatus has the above-described configuration, it is possible to perform continuous measurement while continuously flowing the liquid X whose concentration is to be detected into the inspection region constituent unit 1. can. As a result, it is possible to detect the concentration of the nitrate ion-containing liquid that has already been prepared, and gradually add (generate) nitrate ion while detecting whether or not the desired concentration has been reached. It can be used to increase the concentration. This is particularly effective when producing a large amount of nitrate ion-containing liquid.

<硝酸イオン濃度の検出方法>
次に、硝酸イオン濃度の検出方法について説明する。硝酸イオンおよび亜硝酸イオンは、透過される光の波長に応じて異なる吸光特性を示すことが周知とされている。すなわち、前述のとおり、例えば波長350nm~400nmの光を透過させる場合、硝酸イオン(NO )に対する吸光特性は示さないが、亜硝酸イオン(NO )に対する吸光特性を示す。また、波長270nm~330nmの光を透過させる場合は、双方のイオン(NO ,NO )に対して吸光特性を示すものがある。このように、異なる波長における吸光度の変化を図2(a)に示す。
<Nitrate ion concentration detection method>
Next, a method for detecting the nitrate ion concentration will be described. It is well known that nitrate ion and nitrite ion exhibit different absorption characteristics depending on the wavelength of transmitted light. That is, as described above, for example, when light having a wavelength of 350 nm to 400 nm is transmitted, the absorption characteristic for nitrate ion (NO 3- ) is not shown, but the absorption characteristic for nitrite ion (NO 2- ) is exhibited. Further, when light having a wavelength of 270 nm to 330 nm is transmitted, some of them exhibit absorption characteristics for both ions (NO 3- , NO 2- ) . As described above, the change in absorbance at different wavelengths is shown in FIG. 2 (a).

このような構成の場合には、第1の光源2の光を照射することにより、硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )の双方によって吸光された状態の透過光強度を測定することができ、第2の光源3の光を照射することにより、亜硝酸イオン(NO )のみによって吸光された状態の透過光強度を測定することができる。このとき、異なる波長の光が照射されるため、濃度検出対象液体Xの吸光度が異なり、単純に両者の測定値を比較することはできない。そこで、第2の光源の光の照射の際に測定される透過光強度により、亜硝酸イオン(NO )の吸光度を算出し、さらに当該吸光度に応じた亜硝酸イオン(NO )の濃度を算出する。次に、第1の光源の光の照射の際に測定される透過光強度から吸光度を算出し、前記亜硝酸イオン(NO )の算出濃度における吸光度との差分を算出することにより、当該差分をもって硝酸イオン(NO )の濃度と特定するのである。 In such a configuration, by irradiating the light of the first light source 2, the transmitted light intensity in a state of being absorbed by both nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ) can be obtained. It can be measured, and by irradiating with the light of the second light source 3, the transmitted light intensity in a state of being absorbed only by nitrite ion (NO 2- ) can be measured. At this time, since light of different wavelengths is irradiated, the absorbance of the liquid X to be detected for concentration is different, and it is not possible to simply compare the measured values of the two. Therefore, the absorbance of the nitrite ion (NO 2- ) is calculated from the transmitted light intensity measured when the light of the second light source is irradiated, and further, the nitrite ion (NO 2- ) corresponding to the absorbance is calculated. Calculate the concentration. Next, the absorbance is calculated from the transmitted light intensity measured when the light of the first light source is irradiated, and the difference from the absorbance at the calculated concentration of the nitrite ion (NO 2- ) is calculated. The difference is used to identify the concentration of nitrate ion (NO 3- ) .

例えば、図2(a)に示すように、純水に硝酸イオン(NO )のみを含有させた試液と、硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )を含有させた試液について、第1の光源2として、波長310nm(実測値309.4nm)の光を照射するLEDを使用し、第2の光源3として、波長355mm(実測値357.8nm)の光を照射するLEDを使用した場合には、両光源2,3では異なる吸光特性が示されるものとなる。なお、吸光度から濃度の算出に関しては、ランベルト・ベールの法則を用いることで算出可能であり、検量線を作製することにより、当該検量線に基づいて換算することが可能となる。 For example, as shown in FIG. 2A, a test solution containing only nitrate ion (NO 3- ) in pure water, and nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ) were contained. For the test solution, an LED that irradiates light with a wavelength of 310 nm (measured value 309.4 nm) is used as the first light source 2, and light with a wavelength of 355 mm (measured value 357.8 nm) is radiated as the second light source 3. When an LED is used, both light sources 2 and 3 show different absorption characteristics. The concentration can be calculated from the absorbance by using Lambert-Beer's law, and by producing a calibration curve, it is possible to perform conversion based on the calibration curve.

なお、図2(a)のAT1は、波長310nmにおける全体の吸光度であり、これら全体AT1のうち、Aは硝酸イオンのみによる吸光度、Aは亜硝酸イオンのみによる吸光度を示すものであり、その結果、次の関係式が成り立つ。 Note that AT1 in FIG. 2A is the total absorbance at a wavelength of 310 nm, of which A1 indicates the absorbance due to nitrate ion alone and A2 indicates the absorbance due to only nitrate ion. As a result, the following relational expression holds.

Figure 0007032729000001
Figure 0007032729000001

また、図2(a)のAT2は、波長355nmにおける全体の吸光度であり、Aを硝酸イオンによる吸光度、Aを亜硝酸イオンによる吸光度とする場合、A=0であるから、結果的に次の関係式となる。 Further, AT2 in FIG. 2A is the total absorbance at a wavelength of 355 nm , and when A3 is the absorbance by nitrate ion and A4 is the absorbance by nitrite ion , A3 = 0. The relational expression is as follows.

Figure 0007032729000002
Figure 0007032729000002

そこで、次に検量線の作製について説明する。検量線の作製には、ランベルト・ベールの法則に基づくこととする。ランベルト・ベールの法則は、下式のように、溶液の吸光路は、溶液の濃度と光路長に比例するというものである。 Therefore, the preparation of the calibration curve will be described next. The calibration curve will be prepared based on Lambert-Beer's law. Lambert-Beer's law is that the absorption path of a solution is proportional to the concentration of the solution and the optical path length, as shown in the following equation.

Figure 0007032729000003
Figure 0007032729000003

そこで、上記の式から、モル濃度(c)を算出するためには、下式によることができる。 Therefore, in order to calculate the molar concentration (c) from the above formula, the following formula can be used.

Figure 0007032729000004
Figure 0007032729000004

上式から現実に使用される液体の濃度に換算する場合は、液体濃度(mg/L)=物質量(g/mol)×モル濃度(mol/L)/1000によって算出できる。 When converting from the above formula to the concentration of the liquid actually used, it can be calculated by liquid concentration (mg / L) = substance amount (g / mol) × molar concentration (mol / L) / 1000.

ところで、検量線を作製するためには、硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )の濃度が異なる場合における吸光度と濃度との関係を測定することが必要となる。そこで、二種類の照射光の波長を特定し、両イオン濃度が異なる溶液について濃度ごとの吸光度を測定した。二種類の波長は、前述と同様である。これらの波長の光の吸光度と濃度の関係を図2(b)に示している。AT1としてグラフ上に示す線図が一定の割合で混合した両イオンにおける吸光度と硝酸濃度のみの濃度を示すものである。なお、図2(b)の線図Aは、310nmの光源を照射した場合の硝酸イオン(A)の関係を示し、線図Aは、355nmの光源を照射した場合の亜硝酸イオンの関係を示している。いずれも予め濃度を調整した液体を使用し、それぞれの吸光度を測定した結果によるものである。 By the way, in order to prepare a calibration curve, it is necessary to measure the relationship between the absorbance and the concentration when the concentrations of nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ) are different. Therefore, the wavelengths of the two types of irradiation light were specified, and the absorbance of each concentration was measured for solutions having different ion concentrations. The two types of wavelengths are the same as described above. The relationship between the absorbance and the concentration of light of these wavelengths is shown in FIG. 2 (b). The diagram shown on the graph as AT1 shows only the absorbance and the concentration of nitric acid in both ions mixed at a constant ratio. Note that FIG. 2 (b) diagram A 1 shows the relationship of nitrate ion (A 1 ) when irradiated with a light source of 310 nm, and diagram A 4 shows the relationship of nitrate ion when irradiated with a light source of 355 nm. Shows the relationship. All of them are based on the results of measuring the absorbance of each liquid using a liquid whose concentration has been adjusted in advance.

図2(b)のAの線図は、次のようにして得ることができる。すなわち、図3(a)に示すように、線図Aは、硝酸イオンのみを含有する液体の関係を示し、線図AT1は、所定の割合で硝酸イオンと亜硝酸イオンとを含有させた液体の関係を示していることから、両者の吸光度の差分Hは、亜硝酸イオンの含有率に伴う吸光度の増加分となる。 The diagram of A 2 in FIG. 2 (b) can be obtained as follows. That is, as shown in FIG. 3A, the diagram A1 shows the relationship between the liquids containing only nitrate ions, and the diagram AT1 contains nitrate ions and nitrite ions in a predetermined ratio. Since the relationship between the two liquids is shown, the difference H between the two absorbances is the increase in the absorbance with the nitrite ion content.

そこで、図3(b)に示すように、当該吸光度の増加分Hを線図A(すなわち波長355における亜硝酸イオンのみの線図)によって得られる濃度に換算する(同じ濃度となる吸光度をプロットする)ことにより、波長310nmにおける吸光度に変化し得る。同じ濃度割合の液体について、異なる濃度ごとに吸光度を求めることにより、線図Aを求めることができる。これにより、A,A,AT1およびAの全ての検量線を得ることができる。 Therefore, as shown in FIG. 3 (b), the increase H of the absorbance is converted into the concentration obtained by the diagram A4 ( that is, the diagram of only the nitrite ion at the wavelength 355) (the absorbance having the same concentration is obtained). By plotting), the absorbance at a wavelength of 310 nm can change. Figure A 2 can be obtained by determining the absorbance of liquids of the same concentration ratio for different concentrations. As a result, all the calibration curves of A 1 , A 2 , AT 1 and A 4 can be obtained.

これらの検量線を使用する場合には、予め、二種類の波長(310nmおよび355nm)における吸光度を同時または順次測定し、まず線図A(波長355nm)によって得られる亜硝酸イオンの濃度から、線図A(波長310nm)における吸光度Lを求める。この吸光度は、波長310nmにおける亜硝酸イオンの同じ濃度によるものであるため、これを310nmにおける吸光度から減算する(修正値)。この修正値における線図A上の濃度が、検出値から亜硝酸イオン濃度分を差し引いた硝酸イオン濃度となる。 When using these calibration curves, the absorbances at two types of wavelengths (310 nm and 355 nm) are measured simultaneously or sequentially in advance, and first, the concentration of nitrite ion obtained by FIG. A4 ( wavelength 355 nm) is used. The absorbance L in the diagram A 2 (wavelength 310 nm) is obtained. Since this absorbance is due to the same concentration of nitrite ion at a wavelength of 310 nm, this is subtracted from the absorbance at 310 nm (corrected value). The concentration on the diagram A1 at this modified value is the nitrate ion concentration obtained by subtracting the nitrite ion concentration from the detected value.

硝酸イオン濃度の検出方法に係る本発明の実施形態は上記のような構成であるから、二種類の所定波長における吸光度を同時または順次に測定することにより、まずは、亜硝酸イオン濃度を算出するとともに、当該亜硝酸イオン濃度によって作用する吸光度を他方の吸光度に反映させることにより、硝酸イオン濃度を得ることができる。その結果として、濃度検出対象液体における硝酸イオン濃度を瞬時に測定できる。また、硝酸イオン濃度を変化させつつ連続的に濃度検出を行うことにより、その増加の傾向を測定することができるうえ、所望の濃度に到達させるまで測定を継続させることができる。これらの検出方法は、前述の検出装置における制御部において処理されることとなるが、検量線に基づく場合には、処理方法が単純となるため、その処理時間は極めて高速なものとなる。 Since the embodiment of the present invention relating to the method for detecting the nitrate ion concentration has the above-mentioned configuration, first, the nitrite ion concentration is calculated and the nitrite ion concentration is calculated by simultaneously or sequentially measuring the absorbances of the two types at predetermined wavelengths. The nitrate ion concentration can be obtained by reflecting the absorbance acting by the nitrite ion concentration on the other absorbance. As a result, the nitrate ion concentration in the liquid whose concentration is to be detected can be measured instantly. Further, by continuously detecting the concentration while changing the nitrate ion concentration, the tendency of the increase can be measured, and the measurement can be continued until the desired concentration is reached. These detection methods are processed by the control unit in the above-mentioned detection device, but when based on the calibration curve, the processing method is simple and the processing time is extremely high.

ところで、上述のような照射光の波長と吸光度の関係(図2(a)参照)は、液体のpHが4未満における場合であり、液体のpHが4以上となる場合には、吸光度のピークが変化することがある。そこで、上述の実施形態では、液体のpHが4未満であることを前提したものであるが、後述のように硝酸イオン濃度を上昇させるために放電プラズマを照射する場合には、プラズマ照射によって液体のpHは下降する。従って、検出対象液体がプラズマ照射によって製造される場合には、照射開始から僅かな時間を除けば、pHは4未満であるものとして処理することができる。 By the way, the relationship between the wavelength of the irradiation light and the absorbance as described above (see FIG. 2A) is when the pH of the liquid is less than 4, and when the pH of the liquid is 4 or more, the peak of the absorbance. May change. Therefore, in the above-described embodiment, it is assumed that the pH of the liquid is less than 4, but when the discharge plasma is irradiated to increase the nitrate ion concentration as described later, the liquid is irradiated by plasma. The pH of the blood drops. Therefore, when the liquid to be detected is produced by plasma irradiation, it can be treated as having a pH of less than 4 except for a short time from the start of irradiation.

これを確認するため、当初のpH値が7であった原水1リットルに対し放電プラズマを照射する実験を行った(NGK社製PFR6Bを使用し、出力設定電圧=10kV、デューティ比25%)。その結果、放電プラズマの照射開始から約30分後にはpH値が4未満となり、その後もpH値は上昇することがなかった。また、硝酸イオン濃度を大きく上昇させる場合には数時間以上を要することを考慮すれば、放電プラズマの初期照射時間(約30分)の後において、図2(a)に示すような吸光特性を利用し、上記実施形態に例示するような方法によってイオン濃度測定を行うことができるものとなる。 In order to confirm this, an experiment was conducted in which 1 liter of raw water having an initial pH value of 7 was irradiated with discharge plasma (using NGK PFR6B, output set voltage = 10 kV, duty ratio 25%). As a result, the pH value became less than 4 about 30 minutes after the start of irradiation of the discharge plasma, and the pH value did not increase thereafter. Further, considering that it takes several hours or more to greatly increase the nitrate ion concentration, the absorption characteristics as shown in FIG. 2A are obtained after the initial irradiation time (about 30 minutes) of the discharge plasma. It can be utilized and the ion concentration can be measured by a method as exemplified in the above embodiment.

なお、放電プラズマを照射せずに硝酸イオン濃度を上昇させようとする場合、または上述の放電プラズマの照射によるpHの変化を確認する必要がある場合には、pHセンサを使用することとしてもよい。この場合には、pHセンサによって検出されるpH値に基づき、液体のpHが4未満となっていることを確認しつつ、上記実施形態に記載の手法によってイオン濃度を検出することが可能となる。 A pH sensor may be used when the nitrate ion concentration is to be increased without irradiating the discharge plasma, or when it is necessary to confirm the change in pH due to the irradiation of the discharge plasma described above. .. In this case, it is possible to detect the ion concentration by the method described in the above embodiment while confirming that the pH of the liquid is less than 4 based on the pH value detected by the pH sensor. ..

さらに、上述の例示は、液体のpHが4未満における吸光特性を利用するものであったが、液体のpHが4以上となる場合の吸光特性を利用することも可能である。すなわち、液体のpHが4以上の場合には、例えば波長略350nmの帯域の光を透過させるときに、亜硝酸イオン(NO )のみが顕著に吸光特性を示す性質を有している。そこで、このような場合における亜硝酸イオンの検量線(A)を作製しておくことにより、pH4以上の液体についてもイオン濃度の検出が可能となる。この場合において、硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )の双方について吸光特性を有する光の波長帯域も変化することがあるため、当該波長帯域における検量線(A,A,AT1)についてもpHに応じたものを別途作製すべき場合があり得る。そして、上述の例示のようにpHセンサを用いる場合には、当該pHセンサによる検出値に基づき、複数の検量線から妥当なものを適宜選択することにより、異なる条件下においてもイオン濃度を検出することができる。 Further, although the above-mentioned example utilizes the absorption characteristic when the pH of the liquid is less than 4, it is also possible to utilize the absorption characteristic when the pH of the liquid is 4 or more. That is, when the pH of the liquid is 4 or more, for example, when light in the band having a wavelength of about 350 nm is transmitted, only nitrite ion (NO 2- ) has a property of remarkably exhibiting absorption characteristics. Therefore, by preparing a calibration curve (A 4 ) for nitrite ions in such a case, it is possible to detect the ion concentration even in a liquid having a pH of 4 or higher. In this case, since the wavelength band of light having absorption characteristics for both nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ) may change, the calibration curve (A 1 , A) in the wavelength band may also change. 2. It may be necessary to separately prepare AT1 ) according to the pH. When a pH sensor is used as in the above example, the ion concentration is detected even under different conditions by appropriately selecting an appropriate one from a plurality of calibration curves based on the value detected by the pH sensor. be able to.

<植物生長・延命剤製造装置>
次に、植物生長・延命剤の製造装置に係る本発明の実施形態について説明する。図5および図6は本実施形態の植物生長・延命剤製造装置を示すものである。なお、図5は一部分における斜視図であり、図6は全体の概略を示す模式図である。こられの図に示されているように、本実施形態は、前述のイオン濃度の検出装置100を用いたものであり、当該検出装置100の流下部7にプラズマ放電装置8を設けたものである。このプラズマ放電装置8を備えることにより、当該流下部7は、硝酸イオン発生部として機能することとなる。また、これらの装置100の下方にはタンク9が設けられ、流下部(硝酸イオン発生部)7の下流側において、排出された(硝酸イオンが発生した)液体が、タンク9に流入させるものとしている。このタンク9には、揚上ポンプ91が設けられ、再び送液部6に液体を供給できるものとしている。このような構成による所定の循環路を形成するのである。
<Plant growth / life-prolonging agent manufacturing equipment>
Next, an embodiment of the present invention relating to an apparatus for producing a plant growth / life-prolonging agent will be described. 5 and 6 show the plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus of this embodiment. Note that FIG. 5 is a perspective view of a part, and FIG. 6 is a schematic view showing an outline of the whole. As shown in these figures, this embodiment uses the above-mentioned ion concentration detection device 100, and is provided with a plasma discharge device 8 at the flow bottom 7 of the detection device 100. be. By providing the plasma discharge device 8, the flow bottom 7 functions as a nitrate ion generating unit. Further, a tank 9 is provided below these devices 100, and the discharged liquid (nitrate ion generated) flows into the tank 9 on the downstream side of the flow bottom (nitrate ion generating portion) 7. There is. The tank 9 is provided with a lifting pump 91 so that the liquid can be supplied to the liquid feeding unit 6 again. A predetermined circulation path is formed by such a configuration.

本実施形態では、硝酸イオンを発生させるためにプラズマ放電装置8を使用することから、当該プラズマ放電装置8に対して電源81を供給するとともに、流下部(硝酸イオン発生部)7の底面部分には、液中電極(銅製、プラチナ製、プラチナ-ロジウム製、など)80が長手方向に配設されている。電源81は、電圧・電流や電力出力の調整制御部82を介して、プラズマ放電装置8に所定電圧・電流あるいは電力を送電するものである。 In the present embodiment, since the plasma discharge device 8 is used to generate nitrate ions, the power supply 81 is supplied to the plasma discharge device 8 and the bottom surface portion of the flow bottom (nitrate ion generation portion) 7 is supplied. The submersible electrode (made of copper, platinum, platinum-lodium, etc.) 80 is arranged in the longitudinal direction. The power supply 81 transmits a predetermined voltage / current or power to the plasma discharge device 8 via the voltage / current and power output adjustment control unit 82.

このような構成により、所定電圧が印加されたプラズマ放電装置(放電電極)8は、液中電極80に向けてプラズマを照射することとなり、そのプラズマの照射を受けた液体は、大気中の窒素と反応して液体中に硝酸イオンを発生させることができる。 With such a configuration, the plasma discharge device (discharge electrode) 8 to which a predetermined voltage is applied irradiates the plasma toward the submerged electrode 80, and the liquid irradiated with the plasma is nitrogen in the atmosphere. Can react with to generate nitrate ions in the liquid.

なお、プラズマ放電装置8は、単一であってもよく、複数を配設してもよいが、本実施形態では、図6に示しているように、多数のプラズマ放電装置(放電電極)8を複数のグループに区分し、それぞれの作動のタイミングを調整するように構成している。すなわち、イオン濃度検出装置100に近接する側から数個(図は3個)を一つグループ(Aグループ)8Aとし、同数の次順位のグループ(Bグループ)8Bおよび次のグループ(Cグループ)8Cとして3つのグループを構成させている。このように複数のグループに区分して、順次プラズマを照射することにより、流下する液体に対して集中して放電プラズマを作用させることができる。 The plasma discharge device 8 may be a single device or a plurality of plasma discharge devices 8, but in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a large number of plasma discharge devices (discharge electrodes) 8 may be arranged. Is divided into multiple groups, and the timing of each operation is adjusted. That is, several (three in the figure) from the side closest to the ion concentration detection device 100 are grouped into one group (A group) 8A, and the same number of next-order groups (B group) 8B and the next group (C group). Three groups are configured as 8C. By dividing into a plurality of groups and irradiating the plasma sequentially in this way, it is possible to concentrate the discharge plasma on the flowing liquid.

このように、各グループ8A,8B,8Cを順次作動させるために、電源とプラズマ放電装置8との間にはスイッチング回路83を介在させている。このスイッチング回路83の制御により、例えば、図7に示すようなデューティ比を1/4(25%)とすることにより、連続的な放電ではなく間欠的な放電により、放電電極の加熱を抑制しつつ、つまり、電極周りの部品に熱損傷を及ぼすことなく、流下する液体に対して放電プラズマを連続して照射し得ることとなる。 In this way, in order to sequentially operate the groups 8A, 8B, and 8C, a switching circuit 83 is interposed between the power supply and the plasma discharge device 8. By controlling the switching circuit 83, for example, by setting the duty ratio as shown in FIG. 7 to 1/4 (25%), heating of the discharge electrode is suppressed by intermittent discharge instead of continuous discharge. At the same time, that is, it is possible to continuously irradiate the flowing liquid with the discharge plasma without causing thermal damage to the parts around the electrodes.

なお、流下部(硝酸イオン発生部)7を流下する液体の液面は、送液部6に供給される液体の量またはイオン濃度検出装置100を通過する液体の量によって一定とすることができ、その場合のプラズマ放電装置8の先端と液面との間隙Xを一定に維持させることができる。また、硝酸イオンを発生させるためには、上記間隙は、例えば5mm程度が好適である。 The liquid level of the liquid flowing down the lower part (nitrate ion generation part) 7 can be made constant depending on the amount of the liquid supplied to the liquid feeding part 6 or the amount of the liquid passing through the ion concentration detecting device 100. In that case, the gap X between the tip of the plasma discharge device 8 and the liquid level can be kept constant. Further, in order to generate nitrate ions, the gap is preferably about 5 mm, for example.

また、上記のイオン濃度の検出装置100には、図示せぬ制御部が設けられ、この制御部は、吸光度からイオン濃度に換算するための換算部であり、特に、硝酸イオン濃度換算部として機能する。従って、硝酸イオン濃度測定部は、イオン濃度の検出装置100と制御部とで構成され、予めイオン濃度の検出装置100に制御部を有する構成の場合には、当該イオン濃度の検出装置100によって硝酸イオン濃度測定部が構成されていることとなる。 Further, the ion concentration detection device 100 is provided with a control unit (not shown), and this control unit is a conversion unit for converting the absorbance into an ion concentration, and particularly functions as a nitrate ion concentration conversion unit. do. Therefore, the nitrate ion concentration measuring unit is composed of an ion concentration detection device 100 and a control unit, and in the case where the ion concentration detection device 100 has a control unit in advance, the nitrate ion concentration detection device 100 is used for nitrate. The ion concentration measuring unit is configured.

本発明の実施形態は上記のとおりであるが、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、イオン濃度検出装置における光源2,3に関しては、上記実施形態では、第1の光源2と第2の光源3の二種類としたが、さらに多数の光源を使用してもよい。硝酸イオン(NO )および亜硝酸イオン(NO )の双方について吸光特性を顕著に示す領域が前記二つの領域に存在するが、多数の領域の吸光度の値を利用することにより、硝酸イオン(NO )の濃度検出の正確性を担保することとなるからである。 The embodiments of the present invention are as described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, regarding the light sources 2 and 3 in the ion concentration detection device, in the above embodiment, the first light source 2 and the second light source 3 are used, but a larger number of light sources may be used. There are regions in the above two regions that show remarkable absorption characteristics for both nitrate ion (NO 3- ) and nitrite ion (NO 2- ), but by using the absorbance values in many regions, nitrate This is because the accuracy of ion (NO 3- ) concentration detection is guaranteed.

また、上記実施形態中の検査領域構成部1の底面部14(または流路4の底部)は、壁面11,12と一体に構成(図示にて構成)している。これは、検査領域構成部1の空隙13に照射された光源1の光が底面部14によって反射しないためである。このように、底面部14を壁面11,12と同種の材料にすべき必要性はなく、他の材料で構成してもよいが、少なくとも空隙13の内部に反射光が侵入しない材料を使用することが要請される。また、検査領域構成部1の壁面11,12は、その名称に沿って側方に分かれて設置した構成のみを示しているが、これを上下方向に配置する(実質的には底面部14と上面部15として設置する)場合も本発明に含まれるものである。検査領域構成部1は、所定の空隙13が形成される構成であれば、同様の効果を得ることができるからである。 Further, the bottom surface portion 14 (or the bottom portion of the flow path 4) of the inspection area constituent portion 1 in the above embodiment is integrally configured with the wall surfaces 11 and 12 (configured in the figure). This is because the light of the light source 1 irradiated to the void 13 of the inspection area constituent portion 1 is not reflected by the bottom surface portion 14. As described above, it is not necessary for the bottom surface portion 14 to be made of the same material as the wall surfaces 11 and 12, and it may be made of another material, but at least a material that does not allow reflected light to enter the inside of the void 13 is used. Is required. Further, the wall surfaces 11 and 12 of the inspection area constituent unit 1 show only a configuration in which they are separately installed side by side according to the name, but they are arranged in the vertical direction (substantially with the bottom surface portion 14). The case of installing as the upper surface portion 15) is also included in the present invention. This is because the inspection area constituent unit 1 can obtain the same effect as long as the predetermined void 13 is formed.

さらに、上記実施形態では、光検出部4,5によって透過光強度が検出された値は、送信ケーブル42,52によって処理部に送信されるものとしているが、このような有線によるデータ送信に限らず無線による送信または、インターネット回線等の公衆回線を介してデータ送信する場合もあり得る。 Further, in the above embodiment, the value detected by the light detection units 4 and 5 to be transmitted to the processing unit by the transmission cables 42 and 52 is limited to such wired data transmission. In some cases, data may be transmitted wirelessly or via a public line such as an Internet line.

1 検査領域構成部
2,3 光源
4,5 光検出部
6 送液部
7 流下部(硝酸イオン発生部)
8 プラズマ発生装置(放電電極)
8A グループA
8B グループB
8C グループC
11,12 壁面
13 空隙
14 底面部
15 上面部
41,51 受光部
42,52 送信ケーブル
80 液中電極
81 電源
82 出力調整制御部
83 スイッチング回路
100 イオン濃度検出装置
1 Inspection area component 2, 3 Light source 4, 5 Light detection unit 6 Liquid supply unit 7 Flow bottom (nitrate ion generation unit)
8 Plasma generator (discharge electrode)
8A Group A
8B Group B
8C Group C
11, 12 Wall surface 13 Void 14 Bottom surface 15 Top surface 41, 51 Light receiving 42, 52 Transmission cable 80 Submersible electrode 81 Power supply 82 Output adjustment control 83 Switching circuit 100 Ion concentration detector

Claims (7)

液体中に電離した硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度を検出するための濃度検出装置を使用して、切り花を生長促進させるための液体を製造する装置であって、
液体を貯留するタンクと、
該タンクに貯留される液体を揚上し、所定の循環路に沿って液体を流下させる揚上ポンプと、
該循環路に沿って流下する液体に硝酸イオンを発生させる硝酸イオン発生部と、
該循環路の上流側において前記タンクから揚上される液体中の硝酸イオン濃度を測定する硝酸イオン濃度測定部とを備え、
前記硝酸イオン濃度測定部は、前記濃度検出装置と、硝酸イオン濃度換算部とを有するものであり、
前記濃度検出装置は、
少なくとも波長200nm~400nmの光を1%以上透過できる壁面によって適宜間隔の空隙が形成され、該空隙に濃度検出対象の液体を通過または保存可能とする検査領域構成部と、
該検査領域構成部の壁面外方から該検査領域構成部を透過させるように、少なくとも波長270nm~330nmおよび波長350nm~400nmの範囲内にある光を放出する光源と、
該光源から放出され、前記検査領域構成部を透過した光の強度を検出する光検出部とを備える
ことを特徴とする植物生長・延命剤製造装置。
A device for producing a liquid for promoting the growth of cut flowers by using a concentration detection device for detecting the concentration of ionized nitrate ion and nitrite ion in the liquid.
A tank for storing liquid and
A lifting pump that lifts the liquid stored in the tank and causes the liquid to flow down along a predetermined circulation path.
A nitrate ion generating part that generates nitrate ions in the liquid flowing down along the circulation path, and
It is provided with a nitrate ion concentration measuring unit for measuring the nitrate ion concentration in the liquid lifted from the tank on the upstream side of the circulation path.
The nitrate ion concentration measuring unit includes the concentration detecting device and a nitrate ion concentration converting unit.
The concentration detection device is
A wall surface capable of transmitting 1% or more of light having a wavelength of at least 200 nm to 400 nm forms voids at appropriate intervals, and the inspection region constituent portion that allows the liquid to be detected for concentration to pass through or be stored in the voids.
A light source that emits light having a wavelength in the range of at least 270 nm to 330 nm and a wavelength of 350 nm to 400 nm so as to transmit the inspection region component from the outside of the wall surface of the inspection region component.
It is provided with a photodetector that detects the intensity of light emitted from the light source and transmitted through the inspection area component.
A plant growth / life-prolonging agent manufacturing device characterized by this.
前記濃度検出装置は、The concentration detection device is
さらに、特定波長における透過光強度から濃度検出対象液体の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンのそれぞれの濃度に演算する演算部を備え、Furthermore, it is equipped with a calculation unit that calculates the concentration of nitrate ion and nitrite ion of the liquid to be detected from the intensity of transmitted light at a specific wavelength.
前記検査領域構成部の空隙内の濃度検出対象の液体を透過する特定波長の透過光強度を測定することにより、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度の値を算出することを特徴とする請求項1に記載の植物生長・延命剤製造装置。Claim 1 is characterized in that the values of the concentrations of nitrate ion and nitrite ion are calculated by measuring the transmitted light intensity of a specific wavelength transmitted through the liquid whose concentration is to be detected in the void of the inspection region component. The plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus described in 1.
前記光源は、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方について吸光特性を有する波長領域の第1の光源と、亜硝酸イオンのみについて吸光特性を有する波長領域の第2の光源とに区分されていることを特徴とする請求項1または2に記載の植物生長・延命剤製造装置。The light source is divided into a first light source in a wavelength region having absorption characteristics for both nitrate ion and nitrite ion and a second light source in a wavelength region having absorption characteristics only for nitrite ion. The plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus according to claim 1 or 2. 前記光検出部は、前記第1および第2の光源による透過光を交互に検出するものである請求項3に記載の植物生長・延命剤製造装置。The plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the photodetector alternately detects transmitted light from the first and second light sources. 前記光検出部は、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの双方について吸光特性を有する波長領域の光の強度を検出する第1の検出器と、亜硝酸イオンのみ双方について吸光特性を有する波長領域の光の強度を検出する第2の検出器とを備えている請求項3に記載の植物生長・延命剤製造装置。The light detection unit includes a first detector that detects the intensity of light in a wavelength region having absorption characteristics for both nitrate ion and nitrate ion, and light in a wavelength region having absorption characteristics for both nitrate ion only. The plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus according to claim 3, further comprising a second detector for detecting intensity. 前記検査領域構成部は、前記壁面によって側壁を形成してなる流路によって構成され、前記流路に供給される濃度検出対象液体に対して、随時光が照射されるものであることを特徴とする請求項1ないし5に記載の植物生長・延命剤製造装置。The inspection area component portion is composed of a flow path having a side wall formed by the wall surface, and is characterized in that the liquid to be detected for concentration supplied to the flow path is irradiated with light at any time. The plant growth / life-prolonging agent manufacturing apparatus according to claim 1 to 5. 前記硝酸イオン発生部は、複数の放電プラズマ照射手段によって構成されており、前記循環路に沿って流下する液体に対し、同時または順次に放電プラズマを照射するものである請求項1ないし6のいずれかに記載の植物生長・延命剤製造装置。Any of claims 1 to 6, wherein the nitrate ion generating unit is composed of a plurality of discharge plasma irradiating means, and simultaneously or sequentially irradiates the liquid flowing along the circulation path with the discharge plasma. Plant growth / life-prolonging agent manufacturing equipment described in Crab.
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