JPH0524045Y2 - - Google Patents

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JPH0524045Y2
JPH0524045Y2 JP1986011246U JP1124686U JPH0524045Y2 JP H0524045 Y2 JPH0524045 Y2 JP H0524045Y2 JP 1986011246 U JP1986011246 U JP 1986011246U JP 1124686 U JP1124686 U JP 1124686U JP H0524045 Y2 JPH0524045 Y2 JP H0524045Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 本考案は、水処理設備において重要な管理量の
一つとなる濁度を測定する濁度計に関するもので
ある。
B 考案の概要 本考案は、発光素子、計測用受光素子、参照用
受光素子等を備えた検出部を検水中に設置し、計
測信号をケーブルを介して変換部に伝送する濁度
計において、 計測用受光信号を検水の濁度に比例した周波数
のパルス信号に変換するV/F(電圧/周波数)
変換回路を検出部に設け、発光電源等を備えた変
換部にはF/V(周波数/電圧)変換回路を設け
ることにより、ケーブル部分における耐ノイズ性
の向上や損失低減を可能とすると共に、 検出部において計測用受光素子の受光信号を参
照用受光素子の受光信号により補正することで構
成を簡素化したものである。
C 従来の技術 濁度の測定は、一般に光学的方法が用いられる
が、これには散乱光方式、透過光方式、透過散乱
光比較方式等がある。
第6図に散乱光方式濁度計の構成例を示す。検
出部S0は、検出窓(ガラス)1に面して所定の配
置関係となる発光素子2及び受光素子3、発光素
子2の発光の一部を受光する参照用受光素子4、
前記受光素子3に接続されたプリアンプ5、前記
参照用受光素子4に接続されたプリアンプ6を有
する。変換部E0は、電源回路7、前記発光素子
2に駆動電流を供給する発光電源8、前記プリア
ンプ5に接続された出力回路9、前記プリアンプ
6に接続され、発光電源7に光量を制御するため
の制御信号を付与する制御回路10を有する。検
出部S0と変換部E0は多芯のケーブルZ0で接続さ
れている。検水Wの中に放射された発光素子2の
発光が懸濁物aによつて散乱し、散乱光が受光素
子3により受光されると、受光量に応じた信号が
プリアンプ5から出力回路9に伝送され、そこか
ら濁度として出力される。
D 考案が解決しようとする問題点 しかし、このような構成では、発光素子2の駆
動電流、両プリアンプ5,6の出力電流がアナロ
グ量であるため、検出部S0と変換部E0の間の距
離が長い場合には、ケーブルZ0における電圧降下
が大きくなり、出力に誤差が生じる。また、光量
制御用のプリアンプ出力電流と測定出力としての
プリアンプ出力電流をケーブルで伝送する必要が
あるばかりでなく、外部ノイズの影響を受け易い
といつた問題点がある。
E 問題点を解決するための手段 本考案は、発光素子、計測用受光素子、参照用
受光素子等を備え、検水中に設置される検出部と
発光電源等を備えた変換部とをケーブルで接続し
た濁度計において、次の手段を講じたものであ
る。
検出部は、計測用受光素子の受光信号をV/
F変換して計測信号として出力するV/F変換
回路を有するものとする。一方、変換部は、計
測信号をF/V変換するF/V変換回路を有す
るものとする。
検出部は、計測信号の周波数を参照用受光素
子の受光信号により補正する周波数補正回路を
有するものとする。
F 作用 計測用受光素子の受光信号はV/F変換回路で
V/F変換される。このとき、参照用受光素子の
受光信号により計測信号の周波数を補正すること
により、光源強度の変動を補償する。この結果、
検出部の出力(計測信号)は、検水の濁度に比例
した周波数の周波数信号となる。この計測信号
は、ケーブルを介して変換部にノイズの影響を受
けずに正確に伝送され、そこのF/V変換回路で
F/V変換されて濁度計測値となる。
G 実施例 第1図〜第5図は本考案の一実施例を示すもの
で、検出部S1は、検出窓11に面して所定の配置
関係となる発光素子12及び計測用受光素子1
3、発光素子12の発光の一部を受光する参照用
受光素子14、前記受光素子13に接続されたプ
リアンプ15、前記参照用受光素子14に接続さ
れたプリアンプ15,16プリアンプ15,16
の出力偏差分をV/F(電圧/周波数)変換する
V/F回路17を有する。前記受光素子13は、
検水W中の懸濁物aによる散乱光を検知するため
のものである。変換部E1は、電源回路18、前
記V/F変換回路17の出力をF/V変換する
F/V変換回路19、このF/V変換回路19の
出力を受けて濁度として出力する出力回路20、
前記発光素子12に駆動電流を供給する発光電源
21を有する。検出部S1と変換部E1はケーブル
Z1により接続している。
V/F変換回路17は、第2図に示すように、
濁度計測用の検出出力をV/F変換するV/F変
換処理部17Aと、光源強度の変動等を補償する
周波数補正部17Bとからなる。即ち、オペアン
プ(演算増幅器)A1の(+)入力端を抵抗R7
介して接地し、(−)入力端を抵抗R6を介してプ
リアンプ15の出力端に接続するとともに、コン
デンサC1を介してアンプA1自体の出力端に接続
して積分回路を構成し、その出力端は抵抗R8
介してオペアンプA2の(−)入力端に接続して
いる。また、オペアンプA3の(−)入力端を抵
抗R3を介して光量補償用のプリアンプ16の出
力端に接続するとともに、抵抗R4を介してアン
プA3自体の出力端に接続し、(+)入力端は抵抗
R5を介して接地して反転回路を構成している。
このアンプA3の出力端は抵抗R1を介して前記ア
ンプA2に(+)入力端とV/F出力端V0に接続
している。アンプA2はコンパレータとして用い
ている。このアンプA2の出力端は抵抗R9を介し
てトランジスタTrに接続している。トランジス
タTrのコレクタは前記アンプA1の(−)入力端
に、エミツタはV/F出力端V0にそれぞれ接続
している。このV/F出力端V0と接地の間に抵
抗R2を接続している。
前記F/V変換回路19は第3図のように構成
している。即ち、オペアンプA4の(+)入力端
に前記V/F変換回路17の出力電圧V2を、
(−)入力端にしきい値電圧Vkをそれぞれ加え、
出力端と接地の間に抵抗R10及びツエナーダイオ
ードZDの直列回路を接続した波形整形回路19
Aと、オペアンプA5の(+)入力端を接地し、
(−)入力端を抵抗R11及びコンデンサC2の並列
回路を介してアンプA5自体の出力端に接続する
とともに、ダイオードD1,D2を介して接地し、
両ダイオードD1,D2の接続点を前記波形整形回
路19Aの出力端(抵抗R10とツエナーダイオー
ドZDの接続点)にコンデンサC3を介して接続し
たバルスレート回路(一種の積分回路)19Bと
により構成している。前記しきい値電圧Vkは
V/F変換回路17の出力パルスを捉えるための
もので、伝送時の減衰を考慮して設定する。波形
整形回路19Aの出力パルスV5は、その振幅が
ツエナーダイオードZDのツエナー電圧で規定さ
れ、そのパルス周波数に比例した電圧がパルスレ
ート回路19Bの出力電圧V3として生じる。
次に、動作について述べる。発光電源21から
駆動電流が発光素子12に供給されると、発光素
子12が発光状態となり、その光が検水W中に放
射される。検水W中に懸濁物aが存在すると散乱
が生じ、散乱光が受光素子13に入射する。この
受光量PMに応じた信号がプリアンプ15で増幅
されて検出電圧VMとなり、V/F変換回路17
に加わる。また、発光素子12の発光の一部が参
照用受光素子14に入射する。この受光量PR
応じた信号がプリアンプ16で増幅されて光量補
償用の検出電圧VRとなり、V/F変換回路17
に加わる。
V/F変換回路17においては、電圧VMの変
化が小さい場合には積分回路の出力電圧V1は V1=−1/C1・R60 T VMdt=−VM/C1R6・T …(1) となる。コンパレータ(オペアンプA2)では電
圧V1,V2の値が一致した時に出力が変化する。
電圧V2は V2=−R2/R1+R2・VR …(2) であり、電圧V1が(2)式の電圧V2に達するまでは
積分が行われ、V1<V2となると、トランジスタ
TrがオンしてコンデンサC1の電荷が放電される。
放電状態ではV/F出力端V0の電圧は零Vとな
る。放電が終了すると再び積分動作が開始され
る。この周期Tは(1)(2)式より T=R2・R5・C1/R1+R2・VR/VM …(3) となる。この時の電圧V1,V2の波形は第4図の
ようになる。
ここで、発光素子12の発光光量をPSとする
と、電圧VM,VRは VM=K1×TU×α×PS VR=K2×β×PS として表わされる。但し、K1及びK2は発光光量
のうち、有効に使われる割合を表わす係数、TU
は濁度、α及びβは光量−電圧変換係数である。
これを(3)式に代入すると、 T=R2×RS×C1/R1+R2・K2×β/K1×α・1/TU
(4) となる。係数K1,K2は受光素子13,14と受
光素子12の形状、配置によつて決まる。光量−
電圧変換係数α、βは受光効率の温度変化、経時
変化を含んでいるが、同一種類の素子を用いれば
同一の傾向を示す。従つて、β/α=K3(=
const.)と見なせる。また、(4)式には光源の強度
(発光光量PS)が含まれていないので、その変動
は表われてこない。故に、 T=K4・1/TU TU=K・ ここで、:周波数(1/T) この結果、濁度TUと周波数が比例する形の
パルス出力が得られる。このパルス周波数は、受
光素子の光量−電流変換係数及び受光素子の発光
効率の経時変化、温度変化に影響されない出力で
ある。
V/F変換回路17の出力パルスV2はケーブ
ルZ1を会して変換部E1に伝送され、F/V変換
回路19に加わる。ここで、まず波形整形されて
第5図に示すようなパルスVSに波形整形される。
このパルスVSの振幅はツエナーダイオードZDで
規定される。パルスVSがパルスレート回路19
Bに入力されると、パルス周波数に比例した出力
電圧V3、つまり濁度計測値が得られる。
なお、上記実施例は散乱光方式の場合である
が、透過光方式など他の方式の濁度計にも適用で
きる。また、F/V変換はコンピユータ処理で行
つてもよい。
H 考案の効果 以上のように本考案によれば、検出部から変換
部に伝送する計測信号を周波数信号とすることに
より、耐ノイズ特性が向上して濁度計に要求され
る高度の検出精度が確保され、しかもケーブル部
分における伝送距離の増大等が可能となる。
また、計測用受光素子の受光信号を参照用受光
素子により補正したうえで計測信号とするように
したので、光源の変動(駆動電流の変動、発光効
率の温度変化及び経時変化)の影響や受光素子の
受光効率の温度変化及び経時変化の影響を除去で
きる。また、参照用受光素子の受光信号の変換部
に対する伝送系が不要となるので、V/F変換部
の付加に伴う回路規模の大型化が最小限に抑えら
れ、ケーブルにおける信号線の本数が削減され
る。しかも、変換部側の発光強度制御系でフイー
ドバツク因子(参照用受光素子の受光信号)が不
要となり、発光強度制御系の構成が簡素化され
る。また、V/F変換回路及びF/V変換回路は
オペアンプを用いて簡単に構成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る濁度計の一実施例を示す
ブロツク図、第2図は同実施例におけるV/F変
換回路の構成を示す回路図、第3図は同実施例に
おけるF/V変換回路の構成を示す回路図、第4
図及び第5図は同実施例の動作説明のための波形
図、第6図は従来例を示すブロツク図である。 S1……検出部、E1……変換部、Z1……ケーブ
ル、11……検出窓、12……発光素子、13…
…計測用受光素子、14……参照用受光素子、1
7……V/F変換回路、17A……V/F変換処
理部、17B……周波数補正部、19……F/V
変換回路、19A……波形整形回路、19B……
パルスレート回路、21……発光電源、A1〜A5
……オペアンプ、R1〜R7……抵抗、C1〜C3……
コンデンサ、ZD……ツエナーダイオード。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 発光素子、計測用受光素子及び参照用受光素子
    を備え、検水中に設置される検出部と、この検出
    部にケーブルを介して接続され、検出部よりの計
    測信号を処理する変換部とを備えた濁度計におい
    て、 前記検出部は、計測用受光素子の受光信号を電
    圧/周波数変換して前記計測信号として出力する
    電圧/周波数変換回路を有する一方、前記変換部
    は、該計測信号を周波数/電圧変換する周波数/
    電圧変換回路を有し、 さらに前記検出部は、前記計測信号の周波数を
    参照用受光素子の受光信号により補正する周波数
    補正回路を有することを特徴とする濁度計。
JP1986011246U 1986-01-29 1986-01-29 Expired - Lifetime JPH0524045Y2 (ja)

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KR20040025034A (ko) * 2002-09-18 2004-03-24 한국타이어 주식회사 타이어 가류기의 세이핑 압력 조절장치
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