JPH0720118A

JPH0720118A - 酸性雨計測方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0720118A
Application number: JP5152265A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Yasui; 利秋安井; Toshio Kurachi; 登四男倉知
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】大量から微少までの降雨にて、酸性雨の計測
を可能にすること。【構成】大量及び微少の降雨を検知する工程と、雨
上がり後に平板状採取板１１上に付着した粒状雨水を回
収する工程と、回収された雨水の導電率を測定する工程
と、回収された雨水のｐＨを測定する工程と、前記粒状
雨水を回収した後に前記採取板１１を洗浄する工程とを
含む酸性雨計測方法。微少の降雨を検知する感雨セン
サー１１２と、雨上がり後に粒状雨水を回収する回収手
段１１、１１３と、回収された雨水を収容する収容容器
１３、１４と、この収容容器１３、１４に収容された雨
水の導電率を測定する導電率センサー１３１と、前記収
容された雨水のｐＨを測定するｐＨ測定手段１４１と、
採取板１１の洗浄手段１５、１６とを具備する酸性雨測
定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸性雨計測方法及びそ
の装置に関し、特に雨上がり後に残る雨水を計測できる
酸性雨計測方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の酸性雨計測装置の例が「環境と測
定技術」（Ｖｏｌ．１８、Ｎｏ．１１、１９９１年、５
０〜５６頁）に開示されている。この従来例を図７に示
す。図７において、感雨器７１３は降雨を感知して、モ
ーター７１２を駆動する。このモーター７１２は、降雨
中漏斗状受水部７１の蓋７１１を自動的に開く。蓋７１
１が開いたときに、漏斗状受水部７１が雨水を受ける。
この受水部７１にて受け止められた雨水は、転倒マス７
２１上に落下し、受水部７２２、７２３に受け止められ
る。受水部７２２、７２３に受け止められた雨水は測定
セル７３に導かれる。測定セル７３は、この雨水の導電
率及びｐＨを自動測定する。また、分配器７２４は雨水
の一部分をピンチバルブ７７３を介して分析用試料保存
タンク７４に導くように配設されている。コントロール
部７０は、この装置全体の電気的制御をするものであ
る。なお、７０１は外部接続端子である。洗浄水タンク
７６には洗浄水が蓄えられている。この洗浄水は、洗浄
水ポンプ７６１によって各部へ送られる。即ち、前記洗
浄水がピンチバルブ７７４を介してシャワー吹出し口７
１４に送られて、前記受水部７１の洗浄をする。この洗
浄によって、前記受水部７１に付着した乾性降下物を取
り除くことができる。また、前記洗浄水がピンチバルブ
７７１、７７２を介して転倒マス７２１に送られ、転倒
マス７２１の洗浄をする。この装置によると、降雨した
雨水の導電率やｐＨを自動測定することができる。ま
た、コントロール部７０のプログラムによって、測定時
間等を可変とすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば雨水が塗膜に与
える影響を知ろうとすると、降雨中の雨水の測定より
も、降雨終了時に塗膜上に残る雨水のｐＨを測定する必
要がある。しかるに、従来の技術では、漏斗状受水部７
１を自然落下した雨水を測定するために、降雨終了時に
塗膜等に残る粒状雨水の測定をすることができない。ま
た特に、微少の降雨であって自然落下しないような雨の
場合には、降雨終了時に残る雨水のみならず降雨した雨
水の測定もできない。例えば完成した自動車を野外に保
管しているような場合、酸性雨が塗膜上に残ると、塗膜
の劣化が懸念される。そこで、現在は降雨終了後すみや
かに放水洗車して、塗膜が劣化することを防止してい
る。このうちかなりのケースでは、降雨終了時に残る雨
水が塗膜に悪影響を及ぼすものでなく、放水洗車が不必
要と考えられるが、現在のところ、降雨終了時に残る雨
水を測定する手段がないために、やむを得ず一律に放水
洗車している。したがって、本発明の課題は、上述の従
来例の欠点をなくし、大量の降雨のみならず微少の降雨
においても雨上がり後に残った粒状雨水の回収ができる
酸性雨計測方法及びその装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の第１の構成は、微少降雨を検出可能なセン
サで“降雨あり”の状態から“降雨なし”の状態に変化
したタイミングを検知する工程と、該タイミング検知工
程で当該タイミングが検知されたときに平板状採取板上
に付着した粒状雨水を回収する工程と、回収された雨水
の導電率を測定する工程と、回収された雨水のｐＨを測
定する工程と、前記粒状雨水を回収した後に前記採取板
を洗浄する工程とを具備する酸性雨計測方法である。更
に、本発明の第２の構成は、微少降雨を検知する感雨セ
ンサーと、雨上がり後に粒状雨水を採取する平板状採取
板と、この採取板上の粒状雨水を回収する回収手段と、
回収された雨水を収容する収容容器と、この収容容器に
収容された雨水の導電率を測定する導電率センサーと、
前記収容された雨水のｐＨを測定するｐＨ測定手段と、
前記採取板の洗浄手段とを具備する酸性雨計測装置であ
る。

【０００５】

【作用】上記本発明の第１の構成によって、微少降雨を
検出可能なセンサで“降雨あり”の状態から“降雨な
し”の状態に変化したタイミングを検知したときに、平
板状採取板にて粒状雨水を回収することができる。この
ため、微少降雨においても平板状採取板上に残った粒状
雨水を回収して計測することができる。また、導電率を
測定する工程及びｐＨを測定する工程を備えているの
で、回収した雨水の導電率及びｐＨを計測することがで
きる。なお、導電率の測定とｐＨの測定との順序はどの
測定が先でもよい。更に、前記雨水の回収後に、前記採
取板を洗浄する工程を備えているので、前記採取板に付
着した乾性降下物を除くことができるため、連続して精
度良く前記各測定をすることができる。更に、上記第２
の構成によって、微少降雨を検知できる感雨センサーが
雨上がりを検知したときに、平板状採取板にて採取され
た粒状雨水を回収手段が回収するので、大量の降雨のみ
ならず微少降雨においても平板状採取板上に残った粒状
雨水を回収することができる。更に、回収された雨水を
収容容器に収容し、導電率センサーがこの収容された雨
水の導電率を測定し、ｐＨ測定手段がこの収容された雨
水のｐＨを測定する。更に、洗浄手段が前記雨水の回収
後に前記採取板を洗浄するので、前記採取板に付着した
乾性降下物を取り除くことができるため、連続して精度
良く前記各測定をすることができる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、本発明の第１実施例を説明してい
る。図１において、コントロール部１０は、装置全体の
電気的制御をし、後述する各測定結果を自動記録するも
のである。太陽電池を兼ねた雨水の採取板１１が配置さ
れている。採取板１１の面積は約１ｍ²である。また太
陽電池の出力端子１１１の出力電圧はコントロール部１
０の電源となる。なお、太陽電池の出力端子１１１の出
力電圧は、図示しないバッテリーに充電される。また、
コントロール部１０によって制御される板状ワイパー１
１３が採取板１１上に配置されている。採取板１１の端
部上に、大量の降雨のみならず微少降雨をも検知できる
感雨センサー１１２が設置されている。この感雨センサ
ー１１２の出力はコントロール部１０の入力となる。感
雨センサー１１２は、くし歯電極式のものであり、常時
降雨を監視し、雨滴を６０秒の間に１０滴以上感知した
ら、降雨開始信号をコントロール部１０へ送る。降雨中
常時監視し、雨滴を６０秒の間に１滴も感知しなけれ
ば、降雨終了信号をコントロール部１０に送る。更に濾
過槽１２が前記採取板１１上の粒状雨水を集めて濾過す
るように配設されている。この濾過槽１２には、入口の
金網フィルター１２１、濾過フィルター１２２及びレベ
ルセンサー１２３が設けられている。レベルセンサー１
２３は、濾過槽１２内に雨水が供給されていることを検
知するものである。レベルセンサー１２３の出力は、前
記コントロール部１０の入力となる。なお、皿状容器１
２４は、濾過槽１２から溢れた雨水を受けてパイプ１７
９を介して排出するためのものである。導電率槽１３
は、この中に前記濾過槽１２からパイプ１７１を介して
雨水が流れ込むように配置されている。導電率センサー
１３１及びレベルセンサー１３２がこの導電率槽１３内
に設けられている。導電率センサー１３１は、交流２極
法により電極間に流れる電流を計測して、導電率を計算
するものである。また、レベルセンサー１３２は導電率
槽１３内に雨水が供給されていることを検知するもので
ある。導電率センサー１３１の出力及びレベルセンサー
１３２の出力は、前記コントロール部１０の入力とな
る。

【０００７】ｐＨ槽１４は、その中に導電率槽１３内の
雨水がパイプ１７２、バルブ１９１及びパイプ１７３を
介して流れ込むように配設されている。なお、バルブ１
９１の開閉は前記コントロール部１０によって制御され
る。ｐＨ槽１４には、ｐＨ電極１４１が設けられてい
る。更に、塩化カリウムｋｃｌ槽１４２がパイプ１７６
を介してｋｃｌ溶液をｐＨ電極１４１中に流し込むよう
に配置されている。またレベルセンサー１４３がｐＨ槽
１４の入口に設けられている。レベルセンサー１４３は
ｐＨ槽１４内に雨水が供給されていることを検知するも
のである。このレベルセンサー１４３の出力は、前記コ
ントロール部１０の入力となる。更に、ｐＨ校正液とし
て、ｐＨ７液槽１４４がバルブ１９２及びパイプ１７４
を介して、及びｐＨ４液槽１４５がバルブ１９３及びパ
イプ１７５を介して、それぞれｐＨ槽１４に接続されて
いる。なお、前記バルブ１９２及びバルブ１９３の開閉
は前記コントロール部１０によって制御される。バルブ
１９２を開いて、ｐＨ７液槽１４４中のｐＨ７液をｐＨ
槽１４内に導入し、ｐＨ電極１４１に接続されているｐ
Ｈ計の校正をする。また、同様に、バルブ１９３を開い
て、ｐＨ４液槽１４５中のｐＨ４液をｐＨ槽１４内に導
入し、ｐＨ電極１４１に接続されているｐＨ計の校正を
する。更に、パイプ１７７が、ｐＨ槽１４内の一定レベ
ル以上の雨水の排出用としてｐＨ槽１４に接続され、パ
イプ１７８及びバルブ１９４が、ｐＨ槽１４内の全ての
雨水の排出用としてｐＨ槽１４に接続されている。バル
ブ１９４の開閉は、前記コントロール部１０によって制
御される。浄水タンク１５内には、採取板１１等の洗浄
液１５１が収容されている。この洗浄液１５１は、ポン
プ１６によって各部に送られる。即ち、パイプ１８１、
１８２、１８３を介して採取板１１上に送られ、また、
パイプ１８１、１８２、１８４及びパイプ１７１を介し
て導電率槽１３へ送られる。

【０００８】以上の構成によって、採取板１１上に雨
（大量の雨のみならず微少の雨をも含む）が降ると、感
雨センサー１１２が“降雨あり”の状態から“降雨な
し”の状態に変化したタイミング（雨上がりのタイミン
グ）を検知して、コントロール部１０に伝達する。する
と、コントロール部１０は、各バルブ１９１、１９２、
１９３、１９４の開閉を制御して、一連の測定動作を始
める。まず、雨上がり後に採取板１１上に残った粒状雨
水を板状ワイパー１１３によって回収する。次に、回収
された雨水が濾過槽１２に導かれる。この濾過槽１２に
て、前記回収された雨水が濾過される。この濾過された
雨水が導電率槽１３に導かれる。このとき、バルブ１７
２は閉じている。この導電率槽１３にて、レベルセンサ
ー１３２が雨水の有無を判別し、導電率センサー１３１
が雨水の汚染度として導電率を測定する。更に、コント
ロール部１０がこの測定結果を自動的に記録する。次
に、バルブ１７２を開くと、導電率槽１３内の雨水が、
ｐＨ槽１４内に導かれる。このｐＨ槽１４において、レ
ベルセンサー１４３が雨水の有無を判別し、ｐＨ電極１
４１が雨水の酸性度としてｐＨを測定する。更に、コン
トロール部１０がｐＨ測定結果を自動的に記録する。こ
のとき、バルブ１９２、１９３、１９４は閉じている。
ｐＨ測定終了後にバルブ１９４を開いて、ｐＨ槽内の雨
水を排出する。コントロール部１０で記録された導電率
及びｐＨが、予め設定してある有害値を越えた時のみ有
害信号を出力する。この信号により放水を実施する。次
に、浄水タンク１５内の洗浄液１５１を使用して採取板
１１及び各部分を洗浄する。ただし、採取板１１は有害
信号の出力したときのみ洗浄する。コントロール部１０
によりポンプ１６を動作させて、前記洗浄液１５１を採
取板１１上及び導電率槽１３に送る。このようにする
と、採取板１１上を洗浄して、採取板１１上に付着した
乾性降下物を取り除くことができ、更に、各パイプ１７
１、１７２、１７３、１７８、導電率槽１３及びｐＨ槽
１４の洗浄をすることができる。なお、このときバルブ
１９１、１９４が開いた状態である。

【０００９】図２は、本発明の第２実施例を説明してい
る。図２において、一対の太陽電池を兼ねた採取板２
１、２２は一対のエアーシリンダー２５、２６によって
開閉可能に配設されている。この一対の採取板２１、２
２の中間の下側に配置された開口部を有するパイプ２４
１によって、回収された雨水がｐＨ槽２３に導かれる。
ｐＨ槽２３内にはｐＨ電極２３１が配置されている。な
お、パイプ２４２は、余分の雨水を排出するためのパイ
プであり、パイプ２４３は、ｐＨ槽２３内の雨水を排出
するためのパイプである。また、２７はカバーである。
以上の構成によって、雨が降っている間は、採取板２
１、２２が実線状態で、雨が止んだ時点では、シリンダ
ー２５、２６によって採取板２１、２２が二点鎖線状態
となる。このため、大量の降雨のみならず微少の降雨に
おいても、採取板２１、２２上に残った粒状雨水２８が
集められパイプ２４１を介してｐＨ槽２３に導かれる。
なお、晴天時における太陽電池としての採取板２１、２
２の傾きは、太陽の直射日光を受けるため、発電効率の
良い角度にする。

【００１０】図３は、本発明の第３実施例を説明してい
る。図３において、ベルト状採取面３１は、ローラー３
２ａ、３２ｂによって駆動されるように配設されてい
る。ｐＨ槽３３は、このベルト状採取面３１上の粒状雨
水３６が導かれるように配設されている。なお、ｐＨ槽
３３内にｐＨ電極３４が配置されている。また、３５は
カバーである。以上の構成によって、大量の降雨のみな
らず微少の降雨においても、雨が降り止んだ時点で、ロ
ーラー３２ａ、３２ｂによってベルト状採取面３１を矢
印３７方向に駆動して、ベルト状採取面３１上に残った
粒状雨水３６をｐＨ槽３３内に導く。なお、雨が継続し
て降る場合、雨水がｐＨ槽３３内に落ちていくようにロ
ーラー３２ａ、３２ｂに勾配をつける。

【００１１】図４は、本発明の第４実施例を説明してい
る。図４において、円板状採取板４１がモーター４２に
より回転可能に配設されている。雨溜まり溝４３は、円
板状採取板４１の周囲に配設され、この雨溜まり溝４３
に接続されたパイプ４４を介して雨水が導かれるように
ｐＨ槽４５が配設されている。なお、ｐＨ電極４６がｐ
Ｈ槽４５内に設置されている。また、排出用パイプ４７
がｐＨ槽４５に設けられている。また、４８はカバーで
ある。以上の構成によって、大量の降雨のみならず微少
の降雨においても、雨が上がった時点で、円板状採取板
４１をモーター４２によって回転させて、円板状採取板
４１上に残った粒状雨水４９を雨溜まり溝４３内に導
く。更に、雨溜まり溝４３内の雨水は、パイプ４４を介
してｐＨ槽４５内に導かれる。

【００１２】図５は、本発明の第５実施例を説明してい
る。図５において、ロート状採取板５１はバイブレータ
５２によって振動させられるように配設されている。更
に、このロート状採取板５１の下側にロート状容器５３
が配設されている。また、このロート状容器５３の下側
に、半導体導電率センサー５４がモーター５５により回
転可能に配設され、半導体ｐＨセンサー５６がモーター
５７により回転可能に配設されている。以上の構成によ
って、大量の降雨のみならず微少の降雨においても、雨
が上がった時点で、モーター５５により半導体導電率セ
ンサー５４を矢印５５ａ方向にロート状容器５３の下ま
で回転させた状態で、バイブレータ５２によってロート
状採取板５１を振動させて、ロート状採取板５１上に残
った粒状雨水５８を半導体導電率センサー５４上に落下
させて、雨水の導電率を測定する。次に、モーター５５
により半導体導電率センサー５４を矢印５５ｂの方向に
回転させ、モーター５７により半導体ｐＨセンサー５６
を矢印５７ｂの方向にロート状容器５３の下まで回転さ
せた状態で、バイブレータ５２によってロート状採取板
５１を振動させて、前記粒状雨水５８を半導体ｐＨセン
サー５６上に落下させて、雨水のｐＨを測定する。測定
終了後、モーター５７により半導体ｐＨセンサー５６を
矢印５７ａの方向に回転させる。測定しない時（ｐＨセ
ンサー５６が破線状態にある時）に校正動作を行う。

【００１３】図６は、本発明の第６実施例の説明をして
いる。図６において、平板状採取板６１に試料槽６２が
形成されている。この試料槽６２の底は開口していて、
この開口部に栓６３が開閉可能に配置されている。ま
た、平板状採取板６１を振動させるバイブレータ６４が
配置されている。更に、６５はｐＨ電極、６６は導電率
電極である。以上の構成によって、大量の降雨のみなら
ず微少の降雨においても、雨が上がった時点で、試料槽
６２の開口部に栓６３をする。次に、バイブレータ６４
により平板状採取板６１を振動させて、平板状採取板６
１上に残った粒状雨水６７を試料槽６２内に集める。次
いで、ｐＨ電極６５を試料槽６２内に移動させて、雨水
のｐＨを測定する。次に、ｐＨ電極６５の代わりに導電
率電極６６を試料槽６２内に移動させて、雨水の導電率
を測定する。最後に、試料槽６２の開口部から栓６３を
抜いて、試料槽６２内の雨水を排出する。

【００１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の酸
性雨測定方法及びその装置によれば、大量の降雨のみな
らず微少の降雨においても、雨上がり後に平板状採取板
上に残った粒状雨水を回収して、その雨水中の導電率及
びｐＨを容易にかつ正確に連続して測定できる。このた
め、自動車の塗板等に残った粒状雨水が有害か無害かの
判断ができるので、自動車の塗板等の有害雨水による浸
食を効果的に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の説明図である。

【図２】本発明の第２実施例の説明図である。

【図３】本発明の第３実施例の説明図である。

【図４】本発明の第４実施例の説明図である。

【図５】本発明の第５実施例の説明図である。

【図６】本発明の第６実施例の説明図である。

【図７】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１０コントロール部１１、２１、２２、４１、５１、６１採取板１１２感雨センサー１１３ワイパー１３導電率槽１３１、５４導電率センサー１４、２３、３３、４５ｐＨ槽１４１、２３１、３４、４６、６５ｐＨ電極１５浄水タンク１６ポンプ２５、２６エアーシリンダー３１ベルト状採取面３２ａ、３２ｂローラー４２モーター５２、６４バイブレータ５３ロート状容器５６ｐＨセンサー６２試料槽６６導電率電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｇ０１Ｗ 1/14 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微少降雨を検出可能なセンサで“降雨有
り”の状態から“降雨なし”の状態に変化したタイミン
グを検知する工程と、該タイミング検知工程で当該タイ
ミングが検知されたときに平板状採取板上に付着した粒
状雨水を回収する工程と、回収された雨水の導電率を測
定する工程と、回収された雨水のｐＨを測定する工程
と、前記粒状雨水を回収した後に前記採取板を洗浄する
工程とを具備することを特徴とする酸性雨計測方法。
【請求項２】微少降雨を検知する感雨センサーと、粒
状雨水を採取する平板状採取板と、この採取板上の粒状
雨水を回収する回収手段と、回収された雨水を収容する
収容容器と、この収容容器に収容された雨水の導電率を
測定する導電率センサーと、前記収容された雨水のｐＨ
を測定するｐＨ測定手段と、前記採取板の洗浄手段とを
具備することを特徴とする酸性雨計測装置。