JPH03134544A - 自動透視度測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、透視度の測定に関し、具体的には透視度の測
定を自動かつ連続的にできる自動透視度測定装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来の透視度の測定にあっては、下口付きの平底ガラス
円筒製で底部に二重十字標識がある透視度肝に、水槽か
ら採取した試料水を入れ、透視度計の上部から透視し、
底部の二重十字標識が初めて読み取れる水層の高さを読
み収って透視度を決めていた（例えば、「下水試験方法
Ｊ社団法人日本下水道協会編１９８４年版第９６頁参照
）［発明が解決しようとする課Ｕ］ 従来の透視度計にあっては、二重十字標識か初めて読み
取れることを判定の基準としている。しかし、比色法で
容易に判定できるｐＨや残留塩素などとは異なり、透視
度計では比較対象となる基準標識板のようなものが無い
ので、二重十字標識の読み取りには測定者の経験や考え
方のよる偏差か大きい、さらに、測定時の天候（明るさ
）の影響も受ける。

さらに、従来の透視度計にあっては、相当量の試料水を
測定の度に採取しなければならないし、測定を目視によ
って行うために、長期に渡り連続的な変化をとらえるこ
とが困難であるという問題点かあった。

従って、本発明の目的は、測定者や天候による測定のば
らつきを無くした自動透視度測定方法及び装置を提供す
ることである。

また、本発明の目的は、透視度の変化を自動的に連続し
て捕らえ、記録できるようにした自動透視度測定方法及
び装置を提供することである。

さらに、本発明の目的は、測定作業を容易にした自動透
視度測定方法及び装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の自動透視度測定方
法においては、発光部から発射される一定形状の光強度
パターンを、発光部に対向して設けられた光センサーで
検出し、光センサーで検出された光強度パターンの形状
及び発光部と光センサーの間の光学的距離からコンピュ
ータにより透視度を決定するようになっている。

本発明の自動透視度測定方法においては、前記発光部を
発光体および該発光体の前面に置かれた標識で構成でき
る。

また、本発明の自動透視度測定方法においては、前記発
光部をレーザ発射器で構成してもよい。

本発明の自動透視度測定装置では、一定形状の光強度パ
ターンを有する光を発生する発光部と、発光部に対向し
て設けられた光センサーと、発光部と光センサーの間の
光学的距離を変える光学的距離変更装置と、光センサー
および光学的距離変更装置からの情報を処理するコンピ
ュータとからなり、光センサーで検出された光強度パタ
ーンの形状をコンピュータで認識して透視度を決定する
ようにしである。

そして、本発明の自動透視度測定装置では、前記発光部
か発光体および該発光体の前面に置かれた標識からなる
ように構成できる。

さらに、本発明の自動透視度測定装置では、前記発光部
をレーザ発射器で構成してもよい。

上記光学的距離変更装置は、標識を有する発光体光を光
センサーに対して駆動する駆動装置で構成できる。

また、上記光学的距離変更装置は、反射鏡を光センサー
に対して駆動する駆動装置で構成し、標識部を固定式に
しても良い。

さらに、上記光学的距離変更装置に駆動装置を使用せず
に、反射１Ｍとハーフミラ−の間で標識を多数回反射さ
せて光学的距離を伸ばす方式を採用することもできる。

［作用］ 上記のように構成された自動透視度測定装置で透視度を
測定すると、発光部からの光強度パターンを光センサー
で撮影し、光センサーで得た情報とそのときの発光部と
光センサーの光学的距離とからコンピュータで透視度を
決定することになる。

発光部の発光で照らされる標識を使用した場合には、発
光部の発光で照らされる標識を光センサーで撮影し、光
センサーで得た標識の情報とそのときに光学的距離変更
装置からの情報とからコンピュータで透視度を決定する
ことになる。

また、発光部にレーザ発射器を使用した場合には、光セ
ンサーで検出したレーザの光強度パターンと、検出点と
レーザの間の光学的距離とからコンピュータで透視度を
決定することになる。

従って、測定対象の水槽に自動透視度測定装置を浸漬す
るだけで測定できるから、測定者か水槽の外の任意の場
所にいて、自動かつ連続的に測定を行える。また、目視
による測定での個人的誤差を無くし、測定値を電気的に
捕らえて、長期に渡る変化を記録することができる。さ
らに、測定結果を段階や数値の表示などで出力を行うだ
けでなく、計算やマツプによって水質（ＢＯＤ）を推定
することも可能である。

［実施例］ 実施例について図面を参照して説明すると、第１図に示
すように本発明の自動透視度測定装置１０は、照明付標
識板１２と、照明付標識板１２に対向して設けられた光
センサ−１４と、照明付標識板１２を光センサ−１４に
対して近付いたり遠ざかったりするように駆動する駆動
装置１６と、光センサ−１４および駆動装置１６からの
情報を処理するコンピュータ１８と、照明付標識板１２
、光センサ−１４および駆動装置１６を収容支持するゲ
ージング２０とからなる。光センサ−１４および駆動装
置１６はゲージング２０内の一端側に固設され、これに
対して照明付標識板１２は光センサ−１４に対して近付
いたり遠ざかったりできるようにゲージング２０内に支
持されている。

照明付標識板１２は、従来の透視度針に用いられている
のと同じ二重黒線を設けた透明板および照明装置を収容
する容器で構成され、透明板すなわち二重黒線が光セン
サ−１４の方に向いているので、二重黒線の形状か光セ
ンサ−１４により認識できる。

また、照明付標識板１２は、チェーンやベルトのような
動力伝達手段２２で駆動装置１６に連結され、前述のよ
うにゲージング２０内を移動すると共に、動力伝達手段
２２の動きによって光センサ−１４と照明付標識板１２
の間の距離か求められるようになっている。

光センサ−１４はテレビカメラのような形式で、照明付
標識板１２の二重黒線の形状を撮像し、データをコンピ
ュータ１８に送るようになっている。

駆動装置１６はステップモータのような形式で、動力伝
達手段２２のチェーンやベルトを巻き収ったり、解いた
りできるものである。

ケーシング２０は、照明付標識板１２、光センサ−１４
および駆動袋′Ｊ１１６の保護カバーとなるが、枠構造
のような形式で、光センサ−１４および駆動装置１６を
配置した部分を除いて、水槽内に浸漬できるようになっ
ている。従って、照明付標識板１２が水面下にあって、
照明付標識板１２と光センサ−１４の間に水槽内の流体
が自由に出入りできる。

第２図は、光センサ−１４で観測された標識板１２のａ
識黒線を示す。

第３ａ図は、澄んだ水の中におかれた標識板１２の標識
黒線を光センサ−１４で観測し、電気信号として収り出
したグラフで、第２図の線ｌ１ｌＩＩＩに対応する。第
３ａ図の横軸は線１１１−　ＩＩＩに沿う位置を示し、
縦軸を白から黒にかけての明度を示す、／１２んだ水の
場合は、標識黒線がはっきり観測されるから、標識の黒
色と背景の白との変化が急峻で、はっきりした矩形波形
状が得られる。

しかし、濁った水の場合は、光センサ−１４で観測され
る標識黒線がボケでいるために、第３ｂ図で示すように
矩形波形状の形が崩れている。このように矩形波形状の
形か崩れることを、標識黒線の拡散ともいう。

この電気信号を解析して、ａ識黒線の拡散状態に対応し
て透視度の為の基準を設定できる。

さらに、光センサ−１４が標識黒線を連続的に撮影して
電気信号をコンピュータ１８に送る場合には、第３ａ図
や第３ｂ図のような波形が連続的に得られる。

従って、例えば、測定対象の水槽に本発明の自動透視度
測定装置１０を浸漬して、照明付標識板１２を光センサ
−１４の反対側から光センサ−１４の方へ移動させると
、コンピュータ１８が受ける波形信号は、水槽内の水質
の応じて第３ｂ図のような波形から第３ａ図のような波
形に移行してくる。こうして、波形の解析で一定の基準
（例えば、第３ａ図の波形あるいはそれに近い波形）と
なった時点で、照明付標識板１２と光センサ−１４の距
離を測定して、その値を透視度とする。

測定範囲は駆動装置１６の可動範囲によってき止るが、
最大３０〜５０ｃｍが実用的である。

以上のようにして、透視度が決定されるに加えて、計算
やマツプによって水質（ＢＯＤ）を推定することも可能
である。

第４図は、可動部分の単純化と測定精度の向上のため、
および装置の小形化のために、照明付標識板１２を固定
式にして、反射鏡２４のみを駆動装置１６によって動か
す反射式自動透視度測定装置１０とした実施例を示す。

すなわち、第１図の照明付標識板１２の代わりに反射ｊ
ｆｉ　２４を動力伝達手段２２に連結して、駆動装置１
６により反射鏡２４を動かせるようにしである。さらに
、反射鏡２４に対向させて、ハーフミラ−２６を配置し
、照明付標識板１２をハーフミラ−２６の側方に配置し
て、照明付標識板１２の光、すなわち標識黒線像がハー
フミラ−２６から反射鏡２４に反射され、さらに反射鏡
２４で反射されてハーフミラ−２６を通過して、光セン
サ−１４に入るようになっている。なお、残りの部分の
構成は第１図のものと本質的に同様である。

前記実施例では、発光体の前に標識を置いて、この標識
のパターンを光強度パターンとして光センサーで検出し
たが、光強度パターンをレーザ光線で直接作ることがで
きる。その実施例を次に示す。

第５図の実施例の自動透視度測定装置１０では、反射鏡
２４とハーフミラ−２６とを一定の間隔で向かい合わせ
に置き、ハーフミラ−２６の裏面には、ハーフミラ−２
６に沿って光センサ−１４を配置しである。さらに、ハ
ーフミラ−２６の一端に、レーザ光線発射器２８を設け
である。レーザ光は狭くて強いビームの形であるから、
それ自体で光強度パターンを構成できるので、光センサ
−１４でそれを検出すればよいのである。

レーザ光線発射器２８は、第１図や第４図の照明付標識
板１２に対応し、標識黒線の代わりにレーザ光線を光強
度パターンとして、一定の偏角をつけて発射する方式と
している。具体的には、レーザ光線すなわち標識光線像
が斜めに反射鏡２４とハーフミラ−２６の間に入るよう
になっている。

レーザ光線発射器２８からレーザ光線を発射し、反射鏡
２４とハーフミラ−２６の間を繰返反射させることで、
距離を伸ばし、反射点２４ａ、２４ｂ、２４ｃ・・毎の
光の強さや標識光線拡散の程度を読み取る。

測定範囲は、鏡の間隔とレーザ光線の同角やハーフミラ
−における光の減衰量によってきまる。

また、測定に際しては、予想される透視度に合わせて、
間隔や偏角を選択調整することになる。

この実施例の自動透視度測定装置１０では、レーザ光線
を使用する結果、可動部分を排除して単純化および小形
化を図ることができる。

尚、本実施例の場合、鏡の間隔で測定段階がきまり、測
定値がデジタル化するので、簡易判別器として利用でき
る。

本実施例により測定値を従来装置による測定値と比較し
た結果、本発明の実施例の測定値がいずれも従来の透視
度針による測定値とほぼ対応することが判った。

［発明の効果］ 本発明の自動透視度測定装置は、以上説明したように構
成されているので、採水を行うこと無く水槽中で測定が
できると共に、測定者が水槽の内外の任意の場所にいて
、自動かつ連続的に測定を行える効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる自動透視度測定装置の実施例
を示す概略説明図である。 第２図は、本発明にかかる自動透視度測定装置の光セン
サーで観測された標識黒線を示す説明図である。 第３ａ図は、本発明にかかる自動透視度測定装置におい
て、澄んだ水の中におかれたＩＩ識黒線から取り出した
電気信号を示すグラフである。 第３ｂ図は、本発明にかかる自動透視度測定装置におい
て、濁った水の中におかれた標識黒線かち取り出した電
気信号を示すグラフである。 第４図は、本発明にかかる自動透視度測定装置の他の実
施例を示す概略説明図である。 第５図は、本発明にかかる自動透視度測定装置の池の実
施例を示す概略説明図である。 （この頁以下余白） 図中、 １０・・ １２・・ １４・・ １６・・ １８・ ２０・・ ２２・ ２４・・ ２６・ ２８・・ 参照数字は次のものを表す。 ・自動透視度測定装置、 ・照明付標識板、 ・光センサ− ・駆動装置、 ・コンピュータ、 ・ケーシング、 ・動力伝達手段、 ・反射鏡、 ・ハーフミラ− ・レーザ光線発射器、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光部から発射される一定形状の光強度パターン
   を、発光部に対向して設けられた光センサーで検出し、
   光センサーで検出された光強度パターンの形状及び発光
   部と光センサーの間の光学的距離からコンピュータによ
   り透視度を決定するようにした自動透視度測定方法。
2. （２）前記発光部が発光体および該発光体の前面に置か
   れた標識からなる請求項１記載の自動透視度測定方法。
3. （３）前記発光部がレーザ発射器である請求項１記載の
   自動透視度測定方法。
4. （４）一定形状の光強度パターンを有する光を発生する
   発光部と、発光部に対向して設けられた光センサーと、
   発光部と光センサーの間の光学的距離を変える光学的距
   離変更装置と、光センサーおよび光学的距離変更装置か
   らの情報を処理するコンピュータとからなり、光センサ
   ーで検出された光強度パターンの形状をコンピュータで
   認識して透視度を決定するようにした自動透視度測定装
   置。
5. （５）前記発光部が発光体および該発光体の前面に置か
   れた標識からなる請求項１記載の自動透視度測定装置。
6. （６）前記発光部がレーザ発射器である請求項１記載の
   自動透視度測定装置。