JPH0732902B2 - 薬注装置の監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は薬注装置の監視装置に係り、特に、凝集剤、中
和剤などの薬液を水系等に注入する薬注装置が正常に作
動しているか否かを自動的に監視するための装置に関す
る。

［従来の技術］ 薬注ポンプを用いて薬注を行なう場合、規定量通り薬注
する必要があるから、薬注ポンプが正しく作動し、かつ
それによって規定量の薬液が水系等に実際に注入されて
いるかどうかを迅速に監視し、規定量の薬注が行なわれ
ていない場合には、これを早急に正常な薬注量に回復さ
せる必要がある。

即ち、規定量の薬注がなされず、薬注不足、薬注過剰の
状態で薬注装置が作動していた場合、具体的に次のよう
な問題が生じ、コストの高騰、装置の故障等を引き起こ
す。

冷却水中の硬度成分が熱交換器、冷凍機等の伝熱面
にスケール（炭酸カルシウムスケール、ケイ酸マグネシ
ウムスケール）を付着させ、熱効率の低下をきたし、使
用電力の増大等が生じる。

同様にスライム等のバイオファウリングが生じ、熱
効率の低下、使用電力の増大を生じる。

薬注過剰の場合： 処理水系のpHが上昇（アルカリ性薬液）したり、逆
に低下（酸性薬液）したりして、防食処理が難しくな
り、著しい場合には系内の材質が腐食する。

薬液が無駄に使われ、薬液コストが高騰する。

そこで、従来、薬注装置を設置した各種設備では、その
薬注量を監視するために、次のような方法が採用されて
いる。

管理者による定期的な薬液残量（）を目視計測
し、その間の薬注ポンプ稼動時間で除算して注入速度を
算出する。

薬注ポンプが稼動している状態であれば、吐出量を
計測時間で除算して求める。

薬注ポンプ吐出側に流量計を設置し、その信号を取
り出す。この方法では、直接通過した薬液量を計測でき
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の方法のうち、の方法では、次のような問題
点がある。

（ｉ） 分単位、時間単位での薬液容量変化を計測する
には、高価な計測器（重量計、超音波液位計等）が必要
であり、装置コスト、メンテナンスの面で不利である。

（ii） 薬液タンク自身の亀裂による漏れ、薬液タンク
と薬注ポンプとの間の接続不良による漏れがある場合に
は、正しい計測ができない。

また、の方法では、計測の開始時点で軽量槽内を空に
するか、もしくは初期容量を何等かの方法で計量するた
めの高価な計測器が必要であり、処理操作、装置コスト
の面で不利である。

上記、の方法を人手による管理で実施する場合に
は、作業員が実際に現場に行って、一定時間その場で測
定を行なう必要があり、また、異常か否かを判断し、異
常を認めた場合にはその旨を連絡する必要がある。ま
た、、の方法を高価な機器を用いて、若干の人手を
省いて行なった場合でも、計測値を所定の式にあてはめ
て演算を行なう必要があり、また、異常か否かを判断
し、異常を認めた場合にはその旨の連絡を行なう必要が
あり、やはり相当の人手を要し、十分な省力効果は得ら
れない。

上記の方法であっても、同様に高価な装置及び異常の
判断、連絡のための人手を要し、工業的に有利な方法と
はいえない。

本発明は上記従来の問題点を解決し、高価な装置を必要
とすることなく、薬注ポンプからの薬液の吐出量の正否
を、自動的にかつ迅速に監視することができる薬注装置
の監視装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の薬注装置の監視装置は、薬注ポンプから規定量
の薬液が吐出されているか否かを監視するための装置で
あって、薬注ポンプへの給電時間を積算するタイマカウ
ンタと、薬注ポンプの吐出量を検出するための流量計で
あって、流量に比例した数のパルスを出力するパルス式
流量計と、該パルス式流量計からのパルスをカウントす
るパルスカウンタと、該タイマカウンタ及び該パルスカ
ウンタの出力信号が入力されており、該パルスカウンタ
のカウント数と該タイマカウンタの積算時間とに基づ
き、この積算時間の間におけるカウント数が設定範囲内
に納まっているか否か比較判定する比較手段と、を備え
てなるものである。

［作用］ 薬注装置に全く異常がない場合、薬注ポンプに給電され
ると薬注ポンプが正常に作動し、この作動時間（即ち給
電時間）に比例した量の薬注が行なわれる。そして、パ
ルス式流量計は、この薬注量に応じた数のパルスを出力
する。

薬注ポンプに給電しても、カウントされるパルス数が異
常に少ない場合には、薬注装置に何らかの異常が生じて
いることになる。同様に、カウントされるパルス数が異
常に多い場合にも、やはり薬注装置に何らかの異常が生
じていることになる。

例えば、タイマカウンタの積算時間内におけるパルスカ
ウンタのカウント数が設定範囲よりも少ないことを検知
することにより、ポンプにエアー噛み込みや、ダイヤフ
ラム等の重要部材の損傷等があったこと、あるいは薬液
タンクが空になっていたり、配管から漏水があったこと
などの異常が検知できる。

この積算時間内におけるパルスカウンタのカウント数が
設定範囲よりも多いことを検知することにより、例え
ば、薬注ポンプが停止していにも関わらず、逆止弁が壊
れてサイホン作用により薬液が注入されてしまったこと
などが検知される。

［実施例］ 第１図は本発明の薬注装置の監視装置の一実施例に係る
薬注装置の系統図であり、薬液タンク１に配管２を介し
て薬注ポンプ３が接続されている。薬注ポンプ３の吐出
側は配管４を介して水系に接続されており、該配管４に
パルス式流量計５が設けられている。このパルス式流量
計５は、周知の通り、流量に比例した数のパルスを出力
するものである。薬注ポンプ３へは電源装置６から給電
可能とされており、該薬注ポンプ３は電力が与えられる
と定量的に吐水する。

パルス式流量計５の検出パルス信号は、監視回路７に入
力されている。電源装置６からも、該電源装置６が薬注
ポンプ３へ給電していることを示す給電信号が監視回路
７に入力されている。

監視装置７には、パルスカウンタ８と薬注ポンプ３への
給電時間を積算するタイマカウンタ９とが設けられてい
る。また、パルスカウンタ８でカウントされたパルス数
ａを、タイマカウンタ９で求めた薬注ポンプの積算稼動
時間Ｔで除算することにより、所定時間内にカウントさ
れたパルス数（実パルス数）を演算（演算式はa/T）す
る演算手段である計算回路10が監視装置７に設けられて
いる。監視装置７には、この実パルス数と予め設定され
た設定パルス数とを比較する比較回路11が設けられてい
る。

なお、本実施例では、パルス数を設定して記憶させてお
くメモリ12が監視装置７に設けられており、このメモリ
12の設定パルス数が比較回路11で実パルス数比較可能と
されている。

さらに、本実施例では、比較回路11での比較結果に基い
て、異常をホストコンピュータに通報する通信回路13が
設置されている。14は公衆通信回線である。

このように構成された監視装置の作動を、第２図のフロ
ーチャートを参照して説明する。

まず、前記の“所定時間”を計時するためのクロックを
スタートさせる（ステップ21）。

この所定時間が経過するまで、薬注ポンプ３の作動時間
とパルス式流量計５の出力パルスとがカウントされる
（ステップ22、23、24、25）。

所定時間が経過すると（ステップ26）、カウントした積
算パルス数と積算稼動時間Ｔがメモリから読み込まれ
（ステップ27、28）、積算稼動時間Ｔ、積算パルス数ａ
に基いてa/Tの演算が行なわれ、この所定時間内におけ
る単位時間当りのパルス数が算出される（ステップ2
9）。

この算出結果が０又は計算不能であるかどうか判断され
る（ステップ30）。なお、Ｔ＝０すなわち該所定時間に
薬注ポンプ３が全く作動されなかったときにはa/Tは計
算不能である。

この計測時間内に薬注ポンプ３が一度も作動されなかっ
たり（Ｔ＝0,異常１）、流量計が全く流量を検出してい
ない場合（ａ＝0,異常２）は、何らかの異常が生じたこ
とを意味するので、それぞれ異常がホストコンピュータ
に通報される（ステップ31、32）。

このような異常がない場合には、ステップ33にて設定パ
ルス数、即ち目標薬注量（本実施例ではある幅を持って
おり、許容目標下限値と許容目標上限値とがメモリ12に
記憶されている。）を読み込んだ後、この設定パルス数
と実際にカウントされた実パルス数とが比較される（ス
テップ34）。

実パルス数が設定パルス数の上限値と下限値の間に存在
すれば、薬注ポンプ３と流量計５とに、とりあえず異常
はないと診断される。両パルス数が大きく食い違ってい
る場合には、異常ありと診断される。

実パルス数が設定値よりも許容幅を超えて小さい場合
は、後述の異常３が生じており、実パルス数が許容幅を
超えて多い場合は、後述の異常４が生じていることにな
る（ステップ35、36）。いずれの異常も、ホストコンピ
ュータに通信される（ステップ32）。

いずれの異常もないときには、ステップ37、38でカウン
タ８、９のメモリを初期化（リセット）した後、ステッ
プ１に戻る。

なお、パルス式流量計のパルス信号と薬注ポンプの作動
信号との関係は、第３図に示す通りである。

第３図の左端領域は、正常状態である。

異常１は、薬注ポンプが作動していないのに薬液が流れ
ている場合、例えば、逆止弁の故障によりサイホンの作
用で薬液が流れてしまった場合であり、パルスの発生は
あるが、薬注ポンプの作動は計測されない。

異常２は、薬注ポンプが作動しているのに、薬液が注入
されていない場合、例えば、ポンプのエアーがみ、ダイ
ヤフラムの故障、薬液タンクが空の場合であり、パルス
の発生はないが、薬注ポンプの作動は計測される。

異常３、４は、注入量調整ネジのゆるみやズレなどによ
り、薬注ポンプが作動して、一応薬液が流れているが、
その注入量が過少状態（異常３）又は過剰状態（異常
４）の場合であり、過少状態の異常３では、薬注ポンプ
の作動時間に対してパルス数が少なく、過剰状態の異常
４では、薬注ポンプの作動時間に対してパルス数が多
い。

上記実施例では、薬注装置のこのような異常をホストコ
ンピュータに連絡するようにしている。なお、本発明で
は、このような異常が生じた場合、警報装置を作動させ
るようにしても良い。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の薬注装置の監視装置によれ
ば、所定量の薬注が行なわれているか否かを簡単かつ低
コストの装置にて、自動的に、正確かつ迅速に検知する
ことができる。このため、本発明の薬注装置の監視装置
によれば、人件費の大幅な削減、装置コストの低廉化、
異常回復処理の効率化を図り、薬注過少又は薬注過剰に
よる問題を確実に防止することが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薬注装置の監視装置の一実施例を示す
系統図、第２図は第１図に示す監視装置の作動を説明す
るフローチャート、第３図は流量計のパルス信号と薬注
ポンプの作動信号との関係を示すタイムチャートであ
る。 １……薬液タンク、３……薬注ポンプ、 ５……パルス式流量計、 ６……電源装置、７……監視回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薬注ポンプから規定量の薬液が吐出されて
   いるか否かを監視するための装置であって、 薬注ポンプへの給電時間を積算するタイマカウンタと、 薬注ポンプの吐出量を検出するための流量計であって、
   流量に比例した数のパルスを出力するパルス式流量計
   と、 該パルス式流量計からのパルスをカウントするパルスカ
   ウンタと、 該タイマカウンタ及び該パルスカウンタの出力信号が入
   力されており、該パルスカウンタのカウント数と該タイ
   マカウンタの積算時間とに基づき、この積算時間の間に
   おけるカウント数が設定範囲内に納まっているか否か比
   較判定する比較手段と、 を備えてなる薬注装置の監視装置。