JPH051806Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、容器内に懸濁液を導入し、所定時間
後の沈降界面の位置を光学的に測定する装置にお
いて、容器の汚れによつて変化する光量を補償
し、常に正確な界面位置を測定させるための装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

懸濁物質の沈降性状の測定は、各種固液分離装
置の設計、維持管理に必要不可欠なものであり、
沈降界面の時間変化によつて求められる。

従来、沈降界面測定装置としては、各種方式の
ものが使用されているが、光学的に自動測定する
装置が多用されるようになつてきた。

光学的な沈降界面測定装置としては、垂直に設
置した容器側面を光透過性とし、所定時間毎に光
学センサを移動させて透過光量の変化する位置を
検出し、沈降速度を求める装置が市販されてお
り、さらにこれを改良して光学センサの移動機構
を要することなく、小型、軽量化した装置も特開
昭61−262632号公報等で提案されている。

しかしながら、前記の光学的沈降界面測定装置
は、容器内を透過する光量の多少により沈降界面
位置を測定するものであつて、容器壁面の汚れが
常に問題になる。これを解決するためには、通
常、機械的に洗浄したり、洗浄水を注入したり、
あるいは超音波洗浄を行つたり、容器を交換した
りするが、懸濁液を扱うために容器内壁は汚れや
すく、洗浄頻度が多くなり、また洗浄時期を知る
ことにも多くの注意を払わなければならなかつ
た。

そのために、容器を透過する光量の変化によつ
て容器壁面の汚れを検出し、洗浄時期を知らせる
考案も、実開昭55−175845号公報などで知られて
いる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、光学的沈降界面測定装置において、
光透過性を有する容器の壁面が懸濁物質等によつ
て若干汚染された状態でも、前記後者の考案のよ
うに直ちに洗浄時期を知らせることなく、汚染に
応じて変化する透過光量の強さを検出し、その信
号をフイードバツクして光源の光量の強さを変え
て透過光量を補償し、沈降界面の測定に支障のな
いようにし、容器の洗浄あるいは交換頻度を少な
くした装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、懸濁物質の沈降状況を観察しうる光
透過性を有する容器の壁もしくはその近傍に、光
源と該光源から前記容器を透過して入射する光量
を検知し沈降界面を検出する受光素子とを対向配
備した沈降界面測定装置において、前記受光素子
の上部に前記光源から前記容器を透過した光量を
検出する光量検出素子を付設し、該光量検出素子
で検出される光量の変化によつて前記光源の光量
を制御し光量検出素子で検出される光量を一定に
する制御装置を備えたことを特徴とする沈降界面
測定装置における補償装置である。

〔作用〕

本考案の装置は、懸濁物質の沈降界面を受光素
子で検知すると共に、容器の汚れによつて変化す
る受光素子への入射光量の変化を、該受光素子の
上部に付設した光量検出素子にて同時に受光、検
出し、適正受光量との間の偏差を求め、該偏差に
比例積分した光量を光源に付加して光量検出素子
の受光量を一定に制御し、容器の若干の汚れに関
係なく正確な沈降界面を測定することができる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を図面を参照しながら説明す
れば、１は懸濁物質の沈降状況を観察しうる光透
過性の壁部をもつたシリンダ状の容器で、この容
器１の下部には試料スラリの導入管２が開口さ
れ、上部には排出管３を連結した排出部４が形成
され、容器１の上方には洗浄水流入管５が開口さ
れている。また、容器１の壁部もしくはその近傍
で、沈降界面が生成する領域付近には、光源６と
光源６から放射される光を平行光とする集光レン
ズ７が設けられ、これらと容器１を挟んで反対側
の位置には容器１内を透過して入射される光量の
変化位置を検知しうる受光素子８が対向配備さ
れ、この受光素子８側にはさらに容器１内を透過
する光量を検出しうる光量検出素子９が付設され
ている。

光量検出素子９としては、例えばフオトトラン
ジスタ、フオトダイオードなどの光反応素子を用
い、その位置は受光素子８よりも上部で、界面の
測定を開始する時には懸濁物が沈降したあとの上
澄液の部分で、光源６からの光が到達する範囲に
設置する。

さらに、光量検出素子９は、受光する光量の変
化により光源６の光量を制御し光量検出素子９で
検出される光量を一定にする制御装置に連結され
る。この制御装置としては、例えば図示例のよう
に、光量検出素子９によつて電気変換された信号
の増幅器１０と設計光量設定器１１とから出力さ
れる信号との偏差をもとに操作器１２によつて光
源６の光量を変化させるフイードバツク制御装置
が採用される。

しかして、測定されるべき所定量の試料スラリ
を導入管２から容器１内に導入し、懸濁物質の沈
降を開始する。そして所定時間静置後、光源６か
ら放射される光は集光レンズ７により平行光とな
り、容器１を透過し、沈降物と上澄液との境界が
受光素子８で検知され、その付属装置により界面
が検出される。

この時、上澄液を透過した光は、同時に光量検
出素子９によつて検出されて電気変換され、その
信号は増幅器１０で増幅される。いま、容器１の
壁面の汚染によつて光量検出素子９で検出される
光量が減少すると、この光量の減少に応じた増幅
器１０からの信号と設計光量設定器１１から出力
される設定信号との間に偏差が生じ、この偏差を
操作量として操作器１２によつて光源６の光量を
補償する。このようなフイードバツク制御方式に
よつて、容器１上澄液部分を透過する光量を常に
一定にして、界面検出のための受光素子８に入射
する光量を一定にしたために、容器１の壁面の多
少の汚れに対しても誤動作せず、正確な界面測定
を行うことができ、容器１の洗浄頻度を少なくす
ることができる。

また、容器１の内壁への懸濁物質の付着量が多
くなり、透過光量が予め設定した値より減少し、
光量検出素子９が検出する光量がある一定値以下
になつた場合には、容器１の洗浄を行う必要があ
るが、このとき操作器１２に警報信号発生器１３
を付属させ、ランプを点滅させたり、ブザーを鳴
らす等の警報信号を発生することにより、洗浄時
期を知らせるようにするのが好ましく、洗浄など
の自動化も可能となる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、容器壁面
の汚染に伴う透過光量の変化に応じて光源の光量
を補償し、常に一定の光量を界面測定用の受光素
子に投光するために、容器の汚染による誤動作が
なく正確な界面測定を行うことができ、また容器
の洗浄、交換等の頻度が減少する等の極めて有用
なる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す構成説明図であ
る。 １……容器、２……導入管、３……排出管、４
……排出部、５……洗浄水流入管、６……光源、
７……集光レンズ、８……受光素子、９……光量
検出素子、１０……増幅器、１１……設計光量設
定器、１２……操作器、１３……警報信号発生
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 懸濁物質の沈降状況を観察しうる光透過性を有
   する容器の壁もしくはその近傍に、光源と該光源
   から前記容器を透過して入射する光量を検知し沈
   降界面を検出する受光素子とを対向配備した沈降
   界面測定装置において、前記受光素子の上部に前
   記光源から前記容器を透過した光量を検出する光
   量検出素子を付設し、該光量検出素子で検出され
   る光量の変化によつて前記光源の光量を制御し光
   量検出素子で検出される光量を一定にする制御装
   置を備えたことを特徴とする沈降界面測定装置に
   おける補償装置。