JPH07190928A - 懸濁物濃度測定装置 - Google Patents

懸濁物濃度測定装置

Info

Publication number
JPH07190928A
JPH07190928A JP5330472A JP33047293A JPH07190928A JP H07190928 A JPH07190928 A JP H07190928A JP 5330472 A JP5330472 A JP 5330472A JP 33047293 A JP33047293 A JP 33047293A JP H07190928 A JPH07190928 A JP H07190928A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
concentration
detection
power
bubbles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5330472A
Other languages
English (en)
Inventor
Shotaro Urushibara
正太郎 漆原
Shigeo Sato
茂雄 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP5330472A priority Critical patent/JPH07190928A/ja
Publication of JPH07190928A publication Critical patent/JPH07190928A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外発光ダイオード3から検出器部6を介し
て検水8中に光線を投射し、検水中の懸濁物で散乱され
た光を、赤外発光ダイオード3からの距離が異なる2点
に設置されたN用、F用受光素子11a,11bで受光
し、増幅した信号IN,IFに基づいて懸濁物の濃度を測
定する装置において、検出部付近の気泡の影響を受けず
に正確な測定ができるようにする。 【構成】 検出器部6の、バンドル光ファイバ体1を挟
む部位に気泡検出電極20a,20bを設け、検出回路
22から気泡検出電極20a,20b間に所定周波数の
交流電圧を印加する。このとき検出回路22に得られる
電圧は、電極間に存在する物質が水又は下水汚泥の場合
に比べて空気の場合に著しく低い電圧となる。したがっ
て所定の設定電圧以下のときは気泡が存在すると判定
し、警報回路23から警報を発する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、下水の活性汚泥法によ
る処理工程中のMLSS(活性汚泥浮遊物質濃度)、余
剰汚泥、返送汚泥、濃縮汚泥等、液中の懸濁物質濃度を
測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、汚泥濃度を測定する方法として、
超音波減衰法と光散乱光法が採用されている。超音波法
は例えば図8(a)に示すように超音波の送信子と受信
子とからなり、送信子から発信された超音波の強度が、
送信子、受信子間にある汚泥により減衰され受信子に達
することを利用している。
【0003】また光散乱光式の測定装置は図8(b)の
ように発光部の光が汚泥粒子により散乱されることを利
用しており、例えば図9に示す特願昭62ー32452
2の装置が用いられる。この装置は、測定対象となる検
液中に浸漬される散乱光比較式の検出部に設置するバン
ドル光ファイバ体1を、その中心部に断面円形状の光源
用光ファイバ2を配し、その外周部を取り巻くように、
断面環状の光源(赤外発光ダイオード3)に近いN用光
ファイバ4を同心円状に配して形成し、さらに、その外
周部をとりまくように断面環状のF用光ファイバ5を設
け、そのN用光ファイバ4を通して得られた散乱光強度
N出力を平方したものを、F用光ファイバ5を通して
得られた散乱光強度IFで除するよう演算処理して汚泥
濃度に比例した出力を得るようにしている。
【0004】尚図9において1aは前記光ファイバ体1
の端面、6は検出器部、7は浮遊物粒子、8は検水、9
は検出用頭部、10はスペーサ、11a,11b,11
cは各々N用、F用、光源用の受光素子を示している。
【0005】前記光源用受光素子11cで光電変換され
た信号は増幅器12cで増幅された後比較回路部13に
おいて基準値と比較され、光源の光量制御信号が生成さ
れる。光源駆動回路部14は前記光量制御信号に基づい
て適正に制御された電力を赤外発光ダイオード3に送
り、これを駆動して光源強度に変動を生じないよう適正
な光量で発光せしめる。
【0006】前記N用受光素子11a、F用受光素子1
1bで各々光電変換された信号は増幅器12a,12b
で増幅された後、散乱光強度IN、IFとして演算回路1
5に入力される。演算回路15はIN 2/IFなる演算を
行って汚泥濃度に比例した出力を得る。この演算回路1
5の演算結果Zは出力回路16によって所要の出力信号
に代えられた後出力される。
【0007】IN,IFの懸濁物濃度に対する出力は式で
表すと IN=I0・S・exp(−βN・S) IF=I0・S・exp(−βF・S) 尚I0は光源強度、Sは懸濁物濃度、βN,βFはそれぞ
れ光源との位置関係、色などによって決まる定数であ
る。ここでIN 2/IF=I0・S・exp(βF−2βN
・Sとなり、βF−2βN=0とすることによりIN 2/I
F=I0・Sとなり、演算結果と懸濁物濃度が比例関係と
なる。
【0008】図9の装置は、βF−2βN=0(βN,βF
は各受光素子11a,11bと赤外発光ダイオード3と
の間の距離および汚泥の色に関する定数)を満足するよ
うに赤外発光ダイオード3および各受光素子11a,1
1bの配置を決定し、IN 2/IFの演算処理を行い、光
学的な配置を光ファイバを用いて実現したことにより、
汚泥濃度に比例した演算結果Zが得られ、汚泥濃度を精
度良く測定できるものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】下水汚泥は一般に濃度
が高くなると内部に空気を含みやすくなる。一旦気泡が
混入すると、その粘度が高いため気泡が抜けにくくな
る。前記超音波法は、気液の界面で超音波が反射される
ため、気泡の含まれる汚泥においては測定が困難とな
る。
【0010】この点前記散乱光式では、発光部、受光部
に極く近い部分での光学的性質を利用しているため、例
えば管内の中央付近に気泡が存在しても測定に影響がな
い。しかし気泡が大量に混入すると測定に影響がでる。
気泡が多い場合には上部に集まるため、また検出部メン
テナンスの容易性を考慮して、測定装置には図10に示
すようなメンテナンススペースと取付の許容角度(θ°
≦60°)とを設けている。
【0011】ところが、検出部の設置位置によっては許
容角度を守れない場合がある。また気泡の混入がさらに
大量の場合には散乱光方式でも測定が困難となる。この
ような場合には汚泥濃度計の検出出力が気泡の影響を受
けていない正しい測定値なのか、気泡の影響受けている
出力なのかを判断する必要がある。現在散乱光演算式の
汚泥濃度計において、管内の気泡混入を検出するように
構成された装置はない。
【0012】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、気泡の存在を確実に検出してその影響を受
けないようにし、安定した動作で測定が行える懸濁物濃
度測定装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)検液中
に光線を投射するとともに検液中の浮遊物で散乱された
光を受光し、該受光信号に基づいて散乱光比較方式の演
算を行って汚泥濃度を測定する懸濁物濃度測定装置にお
いて、検液中に浸漬される濃度計検出部近傍に設けられ
た一対の検出電極と、前記検出電極に直流電力又は所定
周波数の交流電力を供給したときの電力を測定して気泡
の存在を検出する気泡検出回路とを備えたことを特徴と
し、(2)検液中に光線を投射する光源と、検液中の浮
遊物で散乱された光を受光するよう、前記光源から所定
距離隔てた点に設置した第1の受光器と、前記光源から
の距離が前記所定距離よりも遠い点に設置した第2の受
光器と、前記第1、第2の受光器の受光信号を各々増幅
する第1、第2の増幅器と、前記第1の増幅器の出力I
Nと第2の増幅器の出力IFとに基づいて、散乱光比較方
式の所定の演算を行う演算回路と、濃度計検出部近傍に
設けられた一対の検出電極と、前記一対の検出電極に接
続される抵抗を有し、該抵抗および検出電極に直流電力
又は所定周波数の交流電力を供給したときの抵抗の電流
又は電圧を測定して気泡の存在を検出する気泡検出回路
とを備えたことを特徴としている。
【0014】
【作用】検出電極および抵抗に例えば3KHZの交流電
圧を印加した場合、一対の検出電極間に存在する物質の
違い(空気、水、濃度の異なる汚泥等)によって、抵抗
に生じる端子電圧は異なる(検出電極間静電容量の差に
よってインピーダンスが異なるため)。
【0015】すなわち水又は下水汚泥の場合に比べて空
気の場合は著しく低い端子電圧となる。このため抵抗の
端子電圧が所定電圧以下となったときは検液中の濃度計
検出部付近に気泡の存在有りと認識して例えば警報等を
発する。これによって汚泥濃度測定値に異常があったと
きに、その原因が濃度計検出部側にあるのか、検体側に
あるのかを判定することができる。したがって適切な処
置を行うことができ装置の信頼性が向上する。
【0016】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の一実施例を
説明する。まず本発明では図2に示すように、内側に空
気又は水又は下水汚泥(濃度約3%)を入れた塩ビ管3
0の管壁を嵌通させて、内周側に対向配設した気泡検出
電極20a,20bを備えて成る検出電極を用いて、図
3のような回路構成により電圧の測定を行った。
【0017】すなわち交流電源40の両端間に抵抗41
および検出電極20(図2の構造のもの)を直列に接続
し、該電源40によって7.4V(P−P)の正弦波電
圧を印加したときの抵抗41の両端電圧(出力電圧)を
測定した。電極の大きさはd=17.8mm(直径)、
l=30mmであり、交流電源40の周波数は1KHZ
から1MHZまで変化させた。その測定結果は図4のよ
うに示される。図4において、電極間物質の違いにより
電極間静電容量が異なるので、インピーダンスも相違
し、これによって空気、水、下水汚泥の場合の各出力電
圧特性は異なるものである。
【0018】図4によれば印加周波数1KHZ〜30K
Z位の範囲において、電極間に水が存在する場合と下
水汚泥が存在する場合では、出力電圧(抵抗41の両端
電圧)の差は小さいが、水又は下水汚泥が存在する場合
と空気が存在する場合とでは大幅に差が生じることがわ
かる。
【0019】したがって水又は下水汚泥中に気泡が含ま
れるか、あるいは検出部が空気に囲まれた場合には領域
Aの出力が得られる。
【0020】図1は上記の結果を応用した気泡検出装置
つきの汚泥濃度計の構成を示している。図1において図
9と同一部分は同一符号をもって示している。図1の気
泡検出電極20a,20bは図2の検出電極を変形した
もので、汚泥濃度検出部の光学部を挟む部位に設けられ
ている。21a,21bは絶縁材であり、汚泥濃度検出
部と、気泡検出電極20a,20bおよびそのリード線
を電気的に絶縁している。気泡検出電極20a,20b
の各端部は、図3で説明した交流電源40および抵抗4
1から成る検出回路22に接続されている。
【0021】23は検出回路22から得られた電力を判
定して警報を出力する警報回路である。例えば図4の特
性図で説明すると、印加周波数として3KHzを使用し
たとすると、水の場合の出力はV1であるが、汚泥のあ
る場合はその濃度に応じてこれよりも大きい値となる
(V2)。従ってある電圧V0を設定しておき、この値よ
りも小さい電圧が得られた時に警報を出力し、検出部付
近に気泡が多いことを知らせる。
【0022】尚気泡検出電極20a,20bは図1のも
のに限らず、図5、図6、図7のように配設しても良
い。図5、図6、図7において図1と同一部分は同一符
号をもって示している。図5は汚泥管51に検出器部6
を取り付け、該検出器部6に、気泡検出電極20a,2
0bの端部が管内側に突出するように配設した例であ
る。
【0023】図6は、汚泥管51の検出器部6取付位置
近傍箇所とそれに対向する箇所に気泡検出電極20a,
20bを取り付けた例である。
【0024】図7は、汚泥管(金属管)51にリード線
60を接続し、汚泥管51の検出器部6取付位置近傍箇
所に気泡検出電極20aを設け、該電極と金属管とで一
対の電極を形成した例である。
【0025】なお上記実施例のように電極間の静電容量
変化の測定に交流信号を使う場合は、汚泥濃度測定の光
源として用いている交流電源を信号源として用いるよう
にしても良い。また交流に限らず直流により検出しても
よい。
【0026】また図3の実施例では、電圧測定により気
泡の存在を検出していたが、これに限らず検出電極20
と抵抗41を交流電源40に並列に接続し、抵抗41に
流れる電流を測定して気泡の存在を検出するように構成
しても良い。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、検液中に
浸漬される濃度計検出部近傍に設けられた一対の検出電
極と、前記検出電極に直流電力又は所定周波数の交流電
力を供給したときの電力を測定して気泡の存在を検出す
る気泡検出回路とを備えたので、次のような優れた効果
が得られる。
【0028】(1)光式汚泥濃度計の検出部前面に気泡
が存在することを容易に検出することができる。
【0029】(2)気泡検出により濃度検出信号が正し
い測定値であるかどうかの判定が容易となる。
【0030】(3)気泡存在の信号が得られることによ
り、出力に異常のあったときはその原因が検出部にある
のか検体側にあるのかが容易に判定できるため、検出部
のメンテナンスを行う前にその原因が判定できる。これ
によって適切な処置を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体概略構成図。
【図2】実施例の要部である気泡検出電極を示す説明
図。
【図3】実施例の要部である検出回路の一例を示す回路
図。
【図4】実施例にける印加周波数対出力電圧の関係を示
す特性図。
【図5】気泡検出電極の他の実施例を示す要部断面図。
【図6】気泡検出電極の他の実施例を示す要部断面図。
【図7】気泡検出電極の他の実施例を示す要部断面図。
【図8】濃度測定の原理を示す説明図。
【図9】従来の濃度測定装置の一例を示す回路図。
【図10】従来の濃度測定装置のメンテナンススペース
を説明する説明図。
【符号の説明】
1…バンドル光ファイバ体 2…光源用光ファイバ 3…赤外発光ダイオード 4…N用光ファイバ 5…F用光ファイバ 6…検出器部 11a…N用受光素子 11b…F用受光素子 11c…光源用受光素子 12a,12b…増幅器 13…比較回路部 14…光源駆動回路部 15…演算回路 16…出力回路 20a,20b…気泡検出電極 21a,21b…絶縁材 22…検出回路 23…警報回路 40…交流電源 41…抵抗 51…汚泥管 60…リード線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検液中に光線を投射するとともに検液中
    の浮遊物で散乱された光を受光し、該受光信号に基づい
    て散乱光比較方式の演算を行って汚泥濃度を測定する懸
    濁物濃度測定装置において、 検液中に浸漬される濃度計検出部近傍に設けられた一対
    の検出電極と、 前記検出電極に直流電力又は所定周波数の交流電力を供
    給したときの電力を測定して気泡の存在を検出する気泡
    検出回路とを備えたことを特徴とする懸濁物濃度測定装
    置。
  2. 【請求項2】 検液中に光線を投射する光源と、 検液中の浮遊物で散乱された光を受光するよう、前記光
    源から所定距離隔てた点に設置した第1の受光器と、 前記光源からの距離が前記所定距離よりも遠い点に設置
    した第2の受光器と、 前記第1、第2の受光器の受光信号を各々増幅する第
    1、第2の増幅器と、 前記第1の増幅器の出力INと第2の増幅器の出力IF
    に基づいて、散乱光比較方式の所定の演算を行う演算回
    路と、 濃度計検出部近傍に設けられた一対の検出電極と、 前記一対の検出電極に接続される抵抗を有し、該抵抗お
    よび検出電極に直流電力又は所定周波数の交流電力を供
    給したときの抵抗の電流又は電圧を測定して気泡の存在
    を検出する気泡検出回路とを備えたことを特徴とする懸
    濁物濃度測定装置。
JP5330472A 1993-12-27 1993-12-27 懸濁物濃度測定装置 Pending JPH07190928A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5330472A JPH07190928A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 懸濁物濃度測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5330472A JPH07190928A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 懸濁物濃度測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07190928A true JPH07190928A (ja) 1995-07-28

Family

ID=18233010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5330472A Pending JPH07190928A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 懸濁物濃度測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07190928A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007121133A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Denshi Kogyo Kk 水溶液中の絶縁物粒子の濃度を測定する方法及び装置
WO2012072880A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Metso Automation Oy Measurement of amount of solid in suspension

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007121133A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Denshi Kogyo Kk 水溶液中の絶縁物粒子の濃度を測定する方法及び装置
WO2012072880A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Metso Automation Oy Measurement of amount of solid in suspension
CN103238053A (zh) * 2010-11-30 2013-08-07 美卓自动化有限公司 悬浮液中固体量的测量
JP2013545987A (ja) * 2010-11-30 2013-12-26 メッツォ オートメーション オイ 懸濁液中の固体量の測定
US9207228B2 (en) 2010-11-30 2015-12-08 Valmet Automation Oy Measurement of amount of solid in suspension

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6292756B1 (en) Narrow band infrared water fraction apparatus for gas well and liquid hydrocarbon flow stream use
US4265535A (en) Oil-in-water method and detector
US4181610A (en) Blood leak detector suitable for use with artificial kidneys
US4529309A (en) Method for determining the average radius and/or the average length of particles carried by a flowing medium
US20130258319A1 (en) Needle probe for analysis of multiphase flows, production and use of needle probe
WO2014052293A1 (en) System and method for detection and system and method for water treatment
JPH0410585B2 (ja)
CN103645161A (zh) 一种浊度检测装置
US5266899A (en) Salt analyzer switchably capable of employing contact and non-contact conductivity probes
JPH07190928A (ja) 懸濁物濃度測定装置
JP2533580B2 (ja) 基礎重量センサおよびシ―ト状物質の組成を特徴づける方法
US20020008522A1 (en) Detector for the measurement of electrolytic conductivity
JPS62126569A (ja) 電解液の活物質濃度・流速測定装置
JP2002195947A (ja) 凝集モニタリング装置
ES8207348A1 (es) Metodo y su correspondiente dispositivo para detectar impu- rezas en un liquido
JPH11344443A (ja) ろ過水測定用高感度濁度計
JP2000002646A (ja) 液中微粒子測定方法およびその測定装置
SU1659822A1 (ru) Устройство дл определени концентрации веществ
JPH0850107A (ja) 水槽内汚れ検知装置
JP4662322B2 (ja) 気体透過光を用いた電圧測定方法及び表面汚損の推定方法
SU999028A1 (ru) Устройство дл контрол концентрации солевого раствора
SU1741038A1 (ru) Устройство дл исследовани двухфазных потоков
JPS56137140A (en) Optical measuring method of blood coagulation
JPS61173150A (ja) フロ−スル形イオンメ−タ
JPH0438279Y2 (ja)