JPS595857B2 - 油分濃度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油分含有排水中の油分濃度を測定する濃度測定
装置において、油分以外の懸濁物の影響を取り除き、油
分濃度のみを連続的に測定する油分濃度測定装置に関す
る。

光学セル内の試料に光を照射し、この透過光または散乱
光を利用する濁度方式の油分濃度測定方式においては、
ゴミ・塵芥などの固型浮遊物（ＳｕｓｐｅｎｄｅｄＳｏ
ｌｉｄ、以下５５と称ぶ）による濁度成分が油分濃度の
出力信号に影響するため、これによる誤差を防止するこ
とが要請されていた。従来、この一つの解決方法として
特公昭４３−３７５４および特公昭４７一２６３５９号
公報に示されるごとく、試料水の乳化前後の濁度を求め
両者の差を検知する方法が知られている。しかしながら
、検出される濁度信号は指数関数的に変化するため単に
差の演算のみではｓｓの影響を除斥することは困難であ
る。本発明は、上述のような５５に影響されることなく
演算が極めて容易なる油分含有排水中の油分濃度測定装
置を提供することを目的とする。以下図面とともに本発
明の一実施例を説明する。第１図において、１および２
は透明ガラスで作られる光学セルであつてガラスなどの
透明材料で構成され、被測定試料が通過する。３および
４は油分含有排水中の油分のみを乳化白濁液とする超音
波乳化装置であつて、それぞれの乳化装置３および４は
試料水中の油分の乳化度が異なるように異種の乳化能力
を持つもので構成されている。

５および６は分岐配管であつて、試料導入口７からポン
プ８を介して試料水の流路を２方向に分岐する。

測光系は光源１０、回転鏡１５および固定鏡１１、１２
、１３および１４、さらに、受光素子１６から構成され
る。固定鏡１１および１３は光学セル１を通る試料液Ａ
を、また固定鏡１２および１４は光学セル２を通る試料
液Ｂをそれぞれ光が貫通するように配置されている。回
転鏡１５は、固定鏡１１および１２の間に位置し、自ら
回転することによつて光源１０の光を固定鏡１１および
１２に一定の時間間隔をおいて供給され、試料液Ａおよ
びＢに照射される。

一方、試料液ＡおよびＢを透過した信号ＳａおよびＳｂ
はそれぞれ鏡１３および１４で反射し、受光素子である
光電管１６に送られる。光電管は一般に受光面の経年変
化による特性劣化を防止するため光信号Ｓａと光信号Ｓ
ｂを別個に測定せず、１つの光電管１６によつて構成さ
れる。１８は光電管出力端子で、試料液ＡおよびＢに対
応した光信号Ｓａおよび、Ｓｂが交互に送出される。

さて、一定量の油分を含んだ油分含有排水が試料液とし
て測光部入口７から導かれ、ポンプ８により一定圧で乳
化器３および４に連続的に送り込まれる。二つの光学セ
ル１および２はいずれも同一形状および同一材質で作ら
れているので、分岐５および６を流れる試料液ａおよび
ｂはいずれもほとんど同率で油分を含んだ排水となつて
いる。しかし、各試料液ＡおよびＢはそれぞれ乳化度の
異なる乳化器３および４でそれぞれ試料液中の油分のみ
が超音波の作用を受け乳化分散し白濁化するが、乳化さ
れた油分の微細粒子は乳化液ＡおよびＢの二つの試料で
その形態を異にしている。例えば、両液中の粒子半径が
異なつている。したがつてこの形態の変化は透過する光
にも影響を与え、二つの光信号ＳａおよびＳｂはそれぞ
れ形態の異なつた透過光となる。この二つの透過光を上
述のように光チヨツパ方式にもとづいて光電管１６によ
つて検出する。いま、排水試料液中に油分以外の浮遊物
であるＳＳが混入した状態で、試料液ＡおよびＢの濁度
を測定すると、光学セル１を通過した透過光強度１Ａ（
ｘ）は、油分濃度をｘとして、で表わせる。また、同じ
く光学セル２を通過した透過光強度１Ｂ（ｘ）は、とな
る。

ここで、αおよびα″：油の乳化度合を示す比例定数Ｋ
およびＫ′：セルの汚れ、試料液着色度によるノマラメ
ータβおよびβ′：ＳＳの形態によつて決る比例定数η
：受光素子の感度１０：光源入射光強度 ｙ：ＳＳの濃度 ここで、パラメータＫおよびＫ′実質的に等価と？Ｆｉ
」ふＺＬＬ表１７ｐＱＬＱＩ↓ ＮＯ▲Ｓ轄！し↓９レ
ニ′Ｉ一ないことから等しいと考えてよい。

比例定数αおよびα″は、それぞれ二種の乳化器３およ
び４の乳化能力の差によつて現わされる比例定数である
ため、乳化器の選択によつて任意に変化し得るものであ
る。ここで二つの光信号ＳａおよびＳｂに相当する透過
光強度１Ａ（ｘ）およびＩＢ（ｘ）の比を演算すると、
式（１）および（２）から、と表わされる。

したがつて、もし乳化器３および４による油分の乳化度
合をあらかじめ較正しておけばαおよびα１は既知な量
として把摺できる。そのため、二種の透過光強度Ａ（ｘ
）およびＩＢ（ｘ）を測定し、さらに比の演算を施しさ
えすれば、ＳＳによる濃度に基づく誤差分を除去した油
分濃度測定が容易にできる。第２図はこの演算過程を示
す図である。第１図の光電管１６の出力端１８から与え
られる光信号ＳａおよびＳｂは時間差をもつて増巾器２
０で増巾され、弁別器２１によつて信号Ｓａか信号Ｓｂ
かを判別する。これは回転鏡１５による光の照射する順
序と同期するようにミラー信号を同期信号２２として弁
別器２１に供給して行う。一方、光信号Ｓａによる濁度
信号はホールド回路２３に、また光信号Ｓｂによる濁度
信号はホールド回路２４にそれぞれ送られ保持される。
この二つの保持信号はさらに積分器２５および２６を経
てその出力を比演算回路２７で演算され式（３）に対応
した量の出力信号が送出される。油分濃度ｘを直接記録
し指示するため変換器２８を経て記録計２９および指示
計で表示される。第４図は、このように測定することに
よつて得られる油分濃度に対する濁度信号比１ｔの関係
を示す特性図である。この場合乳化器３が乳化器４より
乳化度が大きいとき、すなわちα〉α″であるときは、
式（３）によれば、対数変換器１０ｇＩｔは正の傾きを
持つ一次関数となる。したがつて、浮遊物ＳＳの量のい
かんに拘わらず、油分の乳化度の異つた二つの乳化試料
ＡおよびＢを作りさえすれば、油分濃度の測定が可能と
なることが判る。なお、本実施例では、光信号Ｓａおよ
びＳｂが時間差をおいて検出されるが、光電管の劣化を
考慮に入れない場合には、この光電管でそれ個別に測定
してもよく、この際には第２図中のホールド回路は不要
となる。第３図は、本発明の他の実施例であつて、乳化
試料ＡおよびＢは直列に接続された光学セル１および２
ならびに乳化器３および４を通る間に濁度の測定がなさ
れる。

乳化器４で乳化された試料Ｂを、さらに乳化器３で微細
に乳化すれば、試料Ａの乳化度は試料Ｂの強化度より大
きくなり、前述と同様の式が成立する。第３図の直列乳
化方式では、第１図の並列方式に比し、試料液を等分す
る必要がない利点がある。なお、以上に述べた実施例は
、乳化状態の異なる二つの試料を得る方法として乳化器
自体の乳化能力を変化させているが、さらに他の実施例
として配管５の流通路上に流量調整弁を設け乳化器を流
れる流量に差を与えても可能であり、また別の実施例と
して配管５に分岐配管（図示せず）を備え乳化を促進さ
せるための乳化剤の供与を制御することによつても可能
である。

また第１図、第３図の実施例の乳化器はいずれも超音波
駆動型で示しているが、プロペラ攪拌型のものでもよい
ことは明らかである。上述の如く、本発明によれば、油
分含有排水を試料とし、この一つの試料から油分の乳化
状態の異なる二つの試料を作り、その透過光強度の比を
演算することにより、固型浮遊物による濁度成分を除去
した油分濃度に対応する信号が直接得られる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例装置の概略構成図で、第２
図で同装置によつて油分濃度を求めるための回路構成を
示すプロツク図を示す。 また第３図は本発明の他の実施例装置をそれぞれ示して
いる。第４図は本発明によつて求められる油分濃度対出
力特性図を示す。１および２・・・・・・光学セル、３
および４・・・・・・乳化器、８・・・・・・ポンプ、
１０・・・・・・光源、１６・・・・・・光源管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油分含有排水を乳化させて乳化白濁液となし、この
   乳化白濁液の乳化度合に応じて変化する濁度の測定値に
   もとづいて上記油分含有排水中の油分濃度を測定する油
   分濃度測定装置において、第１および第２の光学セルと
   、上記第１の光学セルに導入される油分含有排水を乳化
   させるための第１の乳化装置と、上記第２の光学セルに
   導入される油分含有排水を、上記第１の乳化装置とは異
   なる乳化度合で乳化させるための第２の乳化装置と、上
   記第１および第２の光学セルをそれぞれ透過した透過光
   の強度の比を演算する演算回路とを備えた油分濃度測定
   装置。