JPS5984142A - 水中有機汚濁成分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば有機活性汚泥法によって浄化処理し
た生活排水の如き有れ（汚濁成分（以下ＳＳ成分と略記
することもある）２：懸濁固形物成分（以下ＳＳ成分と
略記することもある）とを含むすＪＰ水試料中のＤＯＣ
！成分のα１度を、該Ｄ６ｃ成分や該ＳＳ成分圧よる測
定セル壁の汚れの影響を受りることなく、吸光光度法に
よって測定する水中有４１１モ汚濁成分測定装置（以下
Ｗ計と略記することもある）に関する。

通常吸光光度法によってＤＯＯ成分濃度を測定する場合
は、前記ＤＯＣ成分による紫外光の減衰特性を利用する
ことが行なわれるが、この紫外光はＳＳ成分によっても
減衰されるので、減衰特性がＳＳ成分のみの影響を受け
Ｄ（５Ｇ成分の影響を受けない可視光を併用するのが一
般的である。次にこのような紫外光と可視光とを用いた
従来のＷ計を図にもとづいて説明する。

Ｍ１図は本出願人が既に提案した２波長２セル方式のＷ
計の一実施例の構成図で、同図（Ａ）は縦断側面図、同
図（Ｂ）は検出部船の平面図、同図（Ｑ）は変換部３０
のブロック図である。

第１図に示されているように、この謀計は検出部２０、
変換部３０および洗浄機構部４０とから構成されている
。図において、検出部釦は液密な円筒形の箱で、これが
保持管１によって保持されて試料水Ｗ中に浸漬されてい
る。検出部２０の中には試料水Ｗが貫流しうる太さの異
なる石英ガラス等からなる２本の円筒状試料セル２１　
、２２と光学系２０１とが設けられていて、試料セル２
１　、２２は検出部２０を上下方向に貫通している。光
学系２０１は水銀灯などの光源１・、光源りからの光を
透過または遮断する紫外光フィルタＦｕｌ　、　Ｆｕｚ
および可視光フィルタＦｖｌ　、Ｆｖｔ　、スリット２
’５　、２４、ミラー２５　、２６、フォトセル等の光
電変換素子２′１　、２８等よシ構成されている。Ｍは
モータであって、モータＭの回転軸ＯＡには回転円板Ｃ
Ｉ（および同期羽根ＤＩが堆り付けられ、該円板ａＨｌ
ｃ社上記フィルタＦｕｊ〜ＦＶ２が装着されている。Ｓ
ｌ）＃、！：同期羽根ＤＩの回転位置を検出してタイミ
ング信号を出力する同期検出器である。

変換部３０は検出部領内のプリアンプＦＡＩ　、　Ｐｈ
３からの出力信号をサンプルホールドして所定の演算を
行なう信号処理部３１．信号処理部３１の出力信号を対
数変換して直線化する対数演算部３２、入出力信号を絶
縁する絶縁増幅部３３、後述するポンプ４１　、４．２
０１枢動制御を行なうポンプ制御部３４′、１゛ＩＡ源
分配回路３５および前記光源り用の光源トランス３６等
から構成されている。

洗浄機構部４０はエア洗浄ポンプ４１と、エアリフトポ
ンプ４２と、ポンプ４１の空気排出口に接続されｉｔ　
料セル２］、　、　２２のそれぞれの下方部に開口４４
　、４４を有する２本の洗浄用空気導管４３　、４３と
、同様にポンプ４．２の空気排出口に接続され試料セル
２１　、−２２のそれぞれ上方部に開口４６．“４６を
有する２本の試料水留ハ゛４用空気導管４５　＋　４５
とから構成されておシ、この洗浄機構部４０による洗浄
動作は、本Ｗ計による測定の終了後のケｊ時間を利用し
て以下に説明するようにし７て行なわれる。すなわち、
測定が終了し変換部３０のエアポンプ制御部３４からの
制御信号によってポンプ４２が停止されポンプ４］が駆
動されると、該ポンプ４ｊによって空気が導管４３　、
４３を経て試ｔ）セル２１　、２２．の上方開口部４４
　、４４から試料セル内へ気泡となって噴出させられる
。したがってこの気泡によって試料セル２．１　、２２
の内面に付着した試料水Ｗ中のＤσＣ成分やＳＳ成分に
よる汚れが洗浄される。ついでこの洗浄が終了し測定が
開始されると、開側１部３４からの信号によってポンプ
４１が停止されポンプ４２が駆動される。このためポン
プ４２によって空気が試料セル９１　、２２内の上方開
口部４６　、４６より気泡となって試料セル内に噴出さ
せられる。この結果、試料セル２］、　、　２２内の上
下に圧力差を生じて試料水Ｗの循環が促進され迅速な測
定が行なわれると共に、試料セル２１　、２２の内面の
上部位置に付着した汚れが気泡によって洗浄されるので
、この上部位置に付Ｈ１−た汚れが下方の試料セルの光
路部分まで成長、拡大することが防止されることになる
。

次に第１図のＵＶ計における測定要領を説明する。

第１図のＵＶ附は以上に説明したように構成されている
ので、検出部加が試料水Ｗ中に浸漬されポンプ４２が駆
動された状態で検出部２０内のモータＭが回転うると、
フィルタＦｕｌ〜Ｆｖｌによシ紫外光と可視光とが交互
に試料セル２］、　、　２２に導入されてそれぞれ試料
水Ｗにより減衰を受け、ミラー２５゜２Ｇを介して光電
変換素子２７　、２８に入る。光電変換素子２’７　、
２８の各々からは円板ＣＨの回転に応じて紫外光による
信号と可°視光による信号とが交互に都合４種類発生す
る。すなわち、今、可視光および紫外光の各波長をλ、
ν、太い試料セル２１および細い試料セル２２をそれぞ
れ１．θで表わすと、試料セル２１に対応する光電変換
素子２７の可視光および紫外光による各出力信号Ｖ１λ
　Ｖ１ν、試オ゛１セル２２に対応する光電変換素子２
日の可視光および紫外光による各出力信号ＶｓＸ　、　
Ｖｓｖは、各試料セルにおける光の減衰がランベルト・
ベールの法則に従うものと考えられ、かつ、紫外光１ｉ
　８日成分およびＤ５０成分によって減衰を受けるが可
視光はＳＳ成分によってのみ減衰を受けるので次の（コ
）〜（４）式のように表わされる。

ｖＪλ＝Ｇ」λ・Ｊλ・Ｋコλ・Ｒ１λ”　ｅｘｐ　（
−αλ・ＣＧｓ−Ｌｌ）・・曲・・・曲・曲（１）■ｐ
ｌ　＝　Ｇｓλ、ｉλ・Ｋｎλ、ＲＦＪλ−ａｘｐ　（
−αλ、Ｃ３Ｅｊ、ＬＢ）０９．１１１１１００９０１
９１３．、（２）ｖｘｖ　＝　Ｇ、＋、ｖ　−Ｉｐ　−
Ｋ］、１１　・Ｒ］、ｖ　・ｏｘｐ（−（ａｖ　・ＣＢ
Ｂ＋／’　ｖ　−Ｃｏ）　”ｌ　）　−Ｃ３）Ｖｓｖ　
＝　Ｇｒｙ　−Ｉｖ　−ＫＢｖ　−ＲＦｌｌｌ　・ｅｘ
ｐ（−（”シーＣ８８４−／’Ｌｌ−ＣＯ）”８　）　
＝−（４）こ＼で〔１は光学系の幾何学的配置によって
定まる定数、丁は光ｉ原Ｌｉ−よびフィルタＦｕ１〜’
Ｖ２　Ｋよって生成される波長λまたけνの光源の放射
強度、Ｋは試料水Ｗ中のＳＳ成分およびＤｏａ成分が試
料セル２１　、２２の内向に付着することによって発生
（〜た試料セルの汚れにもとづく光の減衰率、Ｒけ光電
変換素子２７　、２８の光電変換定数、αおよびβはそ
れぞれ試料水Ｗ中の８日成分およびＤＯＣ成分にもとづ
く光の減衰係数、Ｃｔ３Ｆ３およびＣｏｔまそれぞれ試
料水Ｗ中のＳＳ成分およびＤＯＯ成分の濃度、工Ｊは試
料セルの内径である。添字１，０．λ、νはＧ。

１　、に、Ｒ，α、β、Ｌがそれぞれ添字の意味する物
理量に依存することを示している。

したがって、これら光電変換素子の出力信号Ｖ１λ、Ｖ
Ｂλ、　ｖＬＬＩ　、　ｖｆｉＬＩがプリアンプＦＡＩ
　、　ＰＡ２を経て同期検出器ＳＤからの同期信号と共
に変換部われ、さらに（５）式の演算が行なわれて演算
結果のＶに相当する信号が対数演算部３２に送られる。

ｖλ−ｖ１λｌ　Ｖ８λ、　Ｖｙ　＝ｖ１１７／　ｙｌ
、１１．、　ｖ−Ｖ１７ｖλ、、、、、、。

対数演算部３２では人力信号が対数変換されたｉｔＩ号
が出力されるので、この出力信号ｔよ（６）式で示され
る値に相当する信号となる。なお（６）式には（１）弐
〜（５）式の各信号を代入した結果も示されている。

Ａ　　＝＝　　−１ｎｖ　＝　　（（”ν　−”λ）−
Ｃｓｅ＋β、、ｃｏ）、（ＬＩ　　　　　Ｌθ）ＧＦ３
λ、Ｇ１．、　　Ｋｓλ、ＫｌνＲθλ、Ｒ１゜−１ｎ
（□・□・□）・・・・・・（６）Ｇｌλ−（）日ν　
　　Ｋｌλ・Ｋｓν　　　Ｒ１ス・”ａｖ通常“λχ“
νであるから（６）式は（７）式のようになる。

Ａ　＝　−ＩｎＶ−βｖ−”ｏ−（Ｌ、ｔ　−”５）Ｇ
８λ、Ｇ］、ｖ　　Ｋｓλ−Ｋｌｖ　　Ｒｓ２．Ｒ１゜
−、コ、ｎ（□・□・□）・・・・・・（７）Ｇ１λ・
（ＪＢｖ　　　Ｋ１人・ＫＢｖ　　　Ｒ１λ＋Ｒ８ν対
数演算部３２の出力信号は絶縁増幅部品を経て変ｍ　’
ｉＬｉ＋ｓ　３０の外部に出力されるようになっている
ので、結局（７）式で示されるＡに相当する信号が最終
的に出力されること忙なる。こ＼でＡには光源の放射強
＋ｔ　Ｉの項がきまれていない。したがってＡは周囲Ｐ
Ｌ度の変化や光源の劣化にもとづぐ光源の放射強度の変
化のｉ響を受けない量であるから、（７）弐右辺の第２
項が一定であるならば、βシ、Ｌ１−」・θ　ｔよ定数
であるので変換部３０の出力信号としてのＡに相当する
信号によって、バ料水Ｗ中のＤＯＣ成分の（ｌＴｋ　ｍ
ｌ　Ｃｏが、ＳＳ成分の１１Ｊ贋Ｃ８日や光源の放射強
度工の変化の影響を受けることなく正確に測定されるこ
とになる。

次に２８１図の四計の欠点を説明する。

第１図のＵ−Ｖ計は以上に説明したようにして試料水Ｗ
中のＤ６０成分の濃度ＣＯを測定するものであるから（
７）式右辺の第２項が変ｆｉｌＪ−ｊると測定値に零点
変動が発生する。（７）式右辺の第２項の中のだけ長期
間一定に保持して、試Ｆ）セル２−１．　、２２内面の
汚れにもとづく測定値の零点変動を極力防止しようとす
るものであった。ところがこの［ＩＶ計を実際に長期間
使用した結果、試料水Ｗの性状によつに保持することは
困）１１ａな揚台のあることがツｊらかとなった。すな
わち従来のｔｒｖｉｌには、これを長期間使用すると試
料セル内面の汚れによって測定値に零点変動が発生する
欠点があった。らなみに２１↓１図のＵＶ計を長期間使
用し実験を繰り返１−だ結果、を本田Ａ！α人は確認し
ている。

またｇｆ’；　１図のＵＶ計には以下に説明するような
欠点もあった。すなわち、（１）弐〜（４）式で示され
る光電変換素子２’ｉ’　、　２８の出力信号は実際に
は次の（１ａ）弐〜（仇）式で示されるＶ１λ＋　ＶＢ
λ、ｖ１ν、Ｖ日νであって、こ＼にＶ１λｎ、ｖｓλ
ｎ、ｖＩＬｌｎｌｖｔｌｌｌＩｎは、検出部２０のゆ 外部から光やその光にもとづく素子２’ｉ’　、　２ａ
近辺Ｃハウジングからの迷光による直流電流、および素
子自身の暗流に起因する直流状のノイズ成分である。故
にこのような直流ノイズ成分を含んだ（ｉ号■１λ　＝
ｖ１λ＋■ｌλ１１　　・・・曲・・・・叩・・・・・
・・・・・・曲・・（ｌａ、）ｖＦＪλ　＝ｖＯλ十■
θλｎ　・・・・１叩・用曲四−四・・曲（２ａ）Ｖ１
ν　＝ｖ１ν十ｖｌｖｎ　　中・・１叩・曲・・１曲・
・・曲（３ａ）ＶＦ１ν　＝Ｖ８シ＋Ｖ８シｎ　−藺曲
叩・１叩・・叩・・叩・へ４ａ）Ｖ１λ”〜Ｖθシフに
ついて（５）弐〜（７）式の演算を行って吹Ｄ（５０成
分の濃度Ｃｏを両足した結果には尚熱測定誤差が含まれ
ている。したがって、前記の直流ノイズ成分に起因する
測定誤差を除くために、本出願ところから、回転円板ｃ
）ＩＫ　遮光領域を設けて、こノＶ−１λｎ、　Ｖ８ν
ｎを検出して、それぞれをｖ１λ〜Ｖ８ν　から減算し
て測定誤差の発生を防止する方法を既に捉案したが、こ
の方法ｔよ減算回路を必四とするので変換部３０が＾価
になるという欠点があて）た。

本発明は以上に説明したような欠点を除去して、安価な
手段によって試料セル内面の汚れが測定値に影シ！１５
を及はすような恐れの、ない水中有機汚濁成分測定装置
を得ることを目的とするものであって、この目的は以下
に説明するようにして達成される。

次に本発明を図面にもとづいて詳しく説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すものであって、同ν１
（Ａ）は検出部２ｏの構成図、同図（Ｂ）は入酋部３ｏ
のブロック図、Ｍ３図（Ａ）　、　（Ｂ）　、’　（Ｃ
り　Ｉｔｊ：　ｍ　２図（Ａ）におけるチョッパ２０６
のそれぞれ異なった実施例を示す平面図、第４図は第２
図の検出部２ｏおよび液換部関を組み込んだ氷中有機汚
濁成分測定ＩＡ＋２７の一宍Ｍ１１例の４Ｈ＋、７成図
でるる。第２図ないし第４図において第１１ン１と同一
のものまたは同一の機能を有゛ノる部分には同一の符号
が付しである。

訂 第２図（Ａ）においてＬ　ｌよ低圧水−銀線などの紫外
つηおよび可視光を同時に発生する細長い形状をした光
源、２０１は試料水Ｗの貞流しうる一本の円筒状をした
石英ガラス製の試料セル、■亀は光源りから発して試料
セル２０］を透過した光の中の実効波長ν″′：＝２５
４ｎｍの紫外光を選択的に透過する紫外光フィルタ、Ｆ
ｖは光源りから発して試料セル２０１を透過した光の中
の実効波長；Ｌ　＝、４３６ｎｍの可視光を選択的に透
過Ｊ−るり視光フィルタ、ＤＩは紫外光フィルｌ　ｎｍ
を透過Ｌ　ｆ？：、紫外光を検出する７オトセル等の第
１の光電変換素子、Ｄ２は可視光フィルタ■を透過した
ｎＪ視光を検出するフォトセル等の第２の光′ｎ１：変
換素子、２０２　、２０３は光電変換素子ｐｌ　、　ｌ
）２の各゛１ｈ：気出力信号をそれぞれ交流増幅する第
１お上び陀２の父流ノ”＋９　’１９４器で必って、光
源Ｌ１試料セル２（月、光電変ｖ８素子ＤＩ　、　Ｄ２
および交流増幅器２０２　、２ｎ３　ｔ／Ｊ、いずれも
検出部２ｏの図示されていない台枠２０７に周設されて
いる。２．０４　、　’ｚｏ５はそれぞれ光源■・から
発した光が試料セル２０１を横断して透過し、さらに紫
外光フィルタＦｕ　、可視）Ｙ、フィルタｐ′ｖを透過
して光電変換素子２０２　、２０３に達するように、台
枠２０７に設けられた図示されていないスリット等によ
って設定された第コ、第２の光路であって、光路２０４
．　、２０５は試料セル２０１０部分において平行にな
るように、前記スリット、紫外光フィルター、可視光フ
ィルタＦｖ　ｎ光電変換素子Ｄ’　＋　１）２等からな
る光学系が配設されている。したがつマ、光源りと紫外
光フィルタ負１とで、光の減衰慣性が試料水Ｗ中のＳＳ
成分とＤδＣ成分との双方の影響を受ける実効波長ν＝
　２５４ｙＢｒｌの紫外光を生成する第１の光源が形成
され、光源りと可視光フィルタＦｖとで、光の減衰特性
が試Ｆ）水Ｗ中のＳＳ成分のみの影響を受ける実効波長
λ−４３６ｎｒｎの可視光を生成する第２の光源が形成
されているととＫなる。第２図（Ａ）においてはフィル
タＦｕ　、　Ｆｖがいずれも試料セル２Ｃ〕１の右側に
設けられているが、このフィルタの設定位置は特に試料
セル２０１の右ｆ１１すに限定されるものではなく、）
’Ｃ１路２０４　、２０５の上の試料セル２０１および
後述のヂョツバ２０６を除く任意の位置であって差し支
えない。またｖ、２図（Ａ）においては光源ＩＩの個数
を１個としたが、放射輝度が時間的に安定しているもの
であれば第１の光源用および第２の光源用の２個の光源
を用いても差し支えない。２０６は台枠２０７に固設さ
れたモータＭによって軸ｊＪ１１される回転軸ＣＡに固
定された円板状のチョツパであって、後述の第３図に示
すような平面形状を有１〜でおシ、回転することによシ
第１光路２０４および第２光路２０５の６光を断続する
ように配設されている。

第３図において２０６８は円板状のチョツパ２０６０周
縁部で光路２０４　、　’２０５の各光路の光を遮光し
うるようにηＪ（成されておシ、２０６ｂ　　は周縁部
２０６ａの一部を円弧状に切り欠いて光路”’　＋　２
０５の６光を通過さぜうるように４”ｈ成された欠線部
、２ｏＧｃｔよ周縁部２０６ａ　Ｋ設けて光路２０４　
、２０５の６光を通過させうるように構成された円弧状
の切り欠き穴であって、欠線部２０６ｂ　、切シ欠き穴
２０６ｃは半円または４分円状に形成されている。

したがって２１２図（Ａ）においてモータＭによってチ
ョッパ２０６が回転すると、周縁１Ｘ３２００汽、欠線
部２０６ｂおよび切り欠き穴２０６Ｃによって、ブｒ；
路２０４、および２０５の光が同一の周期で同一の時間
だけ交互または同時にチョツノ：　２０６部分を通過し
て光電変換素子Ｔ）ＩおよびＩ）２に到、ｒ半する」９
うに＃ｒ続される。このため光″？ｉｆ変換素子、Ｔ）
ｌ　、　Ｄ２の出力？ｉ（気信号１．ｌ：父流となり、
この×波信号が第１および第２の交流増幅器２０２　、
２０３で増幅されて変換部３０に送られる。

第２図（Ｂ）において３０１　、３０２１、それぞれ検
出部ｐＪ＋の文流増ｌｌｒ、＋器２０２　、２０３の出
力父１’ｉｆｒ、信号を整流−ｊ　ル３’７　流器、３
０３　、３０４１１　ソｔＬツレＪ’ｌｂ’Ｉｕ蹄””
ｌ　。

５０２の出力信号を該出力信号の対数に相当−ｊ゛る信
号にメこ換して出力する対数変換器、３０Ｂ　＋　３０
６　＋：５（１７、３０８は対数変換器３０３　、３０
４の出力信号をシーケンス回路３０９からの制御信号に
もとづし１て保持するサンプルホールド回路、：＜ｏ＋
ｑ　）、１、リーング／Ｌ−ホールド回路３０５〜３０
８の各ｔ１ム作および後述の第４図の６弁の動作を所定
のシーケンスに従−）て制御する制御信号を出力するシ
ーケンス回路、：ｓｔ。

ｔ：Ｊ：サンプルホールド回路３０５と３０７との各出
力信号について減算を行なう差動演算器、３Ｊ１はサン
プルホールド回Ｐｆ５３ｏ６と３０８との各出力信号に
ついて減ｎ、を行なう差動演算器、３１２は差動演算器
３１０と３４１との各出力信号について減算を行なう差
動演算器、３１３は差動演算器３１２の出力信号を変換
器３０の外部に出力する出力端子である。

Ｍ４図においてＷは水中有機汚濁成分測定装置、Ｐは該
装置１・■匠の構成機器を取シ付ける架、Ｈは図示され
ていないボンダによって試料水入口ＩＮを通じて採取さ
れた排水試料を一時貯留し、気泡を脱泡させて試料水Ｗ
とする脱泡槽、６は脱泡槽Ｈにおける試料水ＷＫ一定の
ヘッドを維持させるためのオーバフローであって、オー
バフローした試料水Ｗは排水共、；ｒＶ１配ＷＭを経由
して排水出口δＵＴから装置１に■外へ排出されるよう
に管路が構成されている。５１　、５２はそれぞれ電磁
弁等の流入弁、排出弁であって、弁５１開の時は弁５２
が閉になるように、弁５１が閉の時は弁５２が開になる
ように、変換部３゜のシーケンス回路３０９　Ｋよって
弁５１　、５２の開閉状態が制御されている。脱泡槽Ｈ
内の試料水ｗ　ｔｉｔ流入弁５１を経由した後、検出部
２０の試料セル２０１を経由するか、または排出弁５２
を経由するかして排水共通配管Ｍに導びかれ、さらに排
水出口δＵＴから装置Ｗ外へ排出されるように管路が構
成されている。水中有機汚濁成分測定装置ＵＶは以−１
，・に説１明した脱泡槽）■、オーバフロー６、流入弁
５コ、排出弁５２、変換部ｚ５０、検出部２０、試料水
入ｒコＩＮ、排水出口δＵＴ、排水共通配管Ｍ、架等か
ら構成されている。したがって、今、シーケンス回路３
０９によって弁５コが開状態になると弁５２は開状態に
なるので、試料水Ｗは脱泡槽１１における一部ヘッドに
よって試料土ル２ＣＪｌ内に押し上げられ、はは一定の
流器で該試料セル２０１内を貫流して排水共通配管１４
１ｃ　ｉｔト出され、シーケンス回路３０９によって弁
５ｊが閉状態になると弁５２が開状態になるので、試料
セル２０コ内の試料水Ｗは弁５２を経由１〜て排水共通
配管Ｍに排出される。弁５１　、５２はシーケンス回路
３０９によって交互に開閉制御されるので試料セル２０
１内の試料水Ｗは交互に１流、排出させられる。

次に第２図〜第４図に示す本発明による■計について、
試料水Ｗ中のＤＯＯ成分を測定する測定要領についで説
明する。

本発明によるＵＶ計（・よ以上に説明したように措成さ
れでいるので、シーケンス回路３０９によって流入弁５
１　、排出）ｐ５２が開閉制御され、その結果、試料セ
ル２０１中に試料水Ｗが存在する場合と存在しない場合
との二つの場合について、光源りから発した第１光路２
０４．第２光路２０５の各光路の光の強度が光電変換素
子ＤＩ　、　Ｄ２で検出される１したがって、今、試料
セル２０．′１．中に試料水Ｗがある場合をθ、試料水
Ｗがない場合を１で表わすと、第１光路２０４の光′心
変換索子ＤＩＫ到達した光の実効波長ν、第２光路２０
５の光電変換素子１）２に到達した光の実効波長はλで
ちるから、各光電変換素子の外部光、迷光および暗流に
起因する直流ノイズ成分を除いた出力信−Ｑｖｌよ（１
）式〜（４）式にならって（８）弐〜（１１）式のよう
にあられされる。こ＼に０．■。

Ｋ、Ｒ，α、β、Ｃ日’　＋　ＣＯ＋　Ｌは（１）弐〜
（４）式の場合と同じ意味の記号である。なお、これら
の記号の添字θ、１．λ、νは各記号が各添字の意味す
る物那景に依存することを示している。またｄ、　ｔＪ
、試ｆ１士ル２０１の内面の汚れの厚さであって、ｖｏ
ｕ　　＝　’Ｉ／　・工Ｕ　優νｊＲ１ｅＸｐ　　（−
（”Ｉ／−ＣＦＪＦＩＩβ　、（！０）　　＜丁Ｊ−ｄ
、）　ｌ−（［３）■θ′λ＝Ｇス、ＩＡ　、にメ′・
Ｒλ・ｅｘｐ　（−αλ・”Ｂｎ　（Ｉｒ−ｄ）　）・
・・・・・・・・・・・・・・・・（９）Ｖ、シーＨν
・Ｇν・ニジ・Ｋν・Ｒν・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・００）Ｖ１λ＝Ｈλ・Ｇλ・■λ・Ｋ
λ・Ｒλ　・・・・・・・・・・・・・・・・　・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（
１１）Ｌ−ｄはνまたはスの波長の光が実際に試料水Ｗ
を透過する長さであシ、■（は、試＊’＋セル２０コ中
に試料水Ｗが存在する場合にその試料水Ｗのレンズ作用
に、Ｌシ集光されてい／ζζ透光光、試料水Ｗが試料セ
ル２０．１から排出されてｔＪｖ料セル２０コ−内が空
気で満たされたために発散する結果、光電変換素子ＤＩ
　、　Ｄ２に到達する光量が減少することを示す係数で
あって、通常Ｈν、　Ｈλ〜Ｏ，’ｌ−０，９程度の一
定値を有する透過光の波長に依存する１層１である。

）Ｙ；電変換素子１）＋　、　Ｄ２の出力信号は交流増
幅器２０２　、２０３によって交流増幅される。したが
って該素子Ｄ’　＋　Ｔ、）２の出力信号中に含まれて
いる直流ノイズを形成するところの、検出部２ｏの外７
９１（がらの光やその光にもとづく素子Ｄ＋　、　Ｄ２
　ｉｒｅ辺のハウジングからの迷光による直流、および
素子自身の暗流が増幅されることがなく、チョッパ２０
６によって断続されて発生ずる（８）弐〜（１１）式の
信￥＋Ｖのみが増幅される。交流増＠器２０２　、２０
３の出力信号は整流器３０１　、３０２を介して対数変
換器３０３　、３０４に入力されるので、対数変換器３
０３　、３ＬＪ４の出力信号ｔよ（８）弐〜・（■−）
式にもとづいて（（ロ）弐〜（１す式で表わされる値に
相当する信号となる。

Ａａｖ＝−１，ｎ”ｅｖ＝＝　（ｎｖ−Ｃａｎ＋β＋ｔ
−Ｃｏ）４工、−ａ）−１ｎ（ｑシー丁ν・Ｊ（ν・Ｒ
ν１．１２）Ａ４１λ＝＝−１，ｎＶｅ人＝＝“λ　・
’ＲＩ３　（■ｆ−ス１）　　　Ｉｎ　（’λ・■λ、
にλ　・Ｒλ）−−−＝−＝−（１３）Ａ１ν＝−１ｎ
”ｉν＝−１ｎ（”ν・Ｇν・Ｉｒ・Ｋν・Ｒν）・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・四・・・（
Ｍ）・−Ａｊλ＝−１，ｎ有人−Ｉｎ　（Ｈλ・ＧλＪ
１　、Ｊ（λ、ｎλ）−、、、、、、、、、、、、、、
、、、、、、、、、、、、、、（］５）サンプルホール
ド回路３０５〜３０８は、ジ−タンス回路３０９の制御
信号によシ、弁５１　、５２の開閉動作に伴なう試料−
ヒル２０１中の試料水Ｗの存在状態々連動してホールド
動作が制御される。すなわちシーケンス回路：’、＋　
０９に」：って弁５１開、弁５２閉とされるとＷ、’Ｓ
、旧セル２０１中に試料水Ｗが貝流し、対数変換器３０
３　、３０４の出力信号はそれぞれＡＯν、Ａθλに相
当する信号となる。このＡｅν、ＡＯλに相当する信号
は弁５１．５２の開閉動作直後には試料水Ｗの流れが定
状状態になっていないために不安定であるので、該開閉
動作直後から所定時間経過して試料水Ｗの流れが安定忙
なシ、Ａｏν、Ａθλに相当する信号が定状値になった
状態でサンプルホールド回路３０５　、３０６がシーケ
ンス回路３０９によシ動作さぜられ、その時のＡθν、
Ａｅλに相当する信号が差動演算器３１０　、３．１１
に入力される。ついでシーケンス回路ｚ５０９によって
弁５ｊ閉、弁５２開とされると、試料セル２０１中から
試料水Ｗが排出され対数変換器３０３　、３０４の出力
信゛号はそれぞれ札ν、勾λに相当する信号となる。こ
の　ｔｙ　ＡＪλに相当−Ｊる信号は、弁５１開、弁５
２閑の場合、と同様にして定状値になった状態でサンプ
ルホールド回路３０ツ。

３０８がシーケンス回路３０９によって動作させられて
、その時のＡｉν　Ａｌｘに相当する信号が差１ｊｉ　
ｉ７’１算器３１０　、３１１に入力される。しだが？
て差動演算器３１０　、３１１ではそれぞれＡ　θ１７
　、Ａ　６λ、Ａ１．、Ａ４λに相当する信号について
（邦）式および（１７）式の演算が行なわれ、その演算
結果であるとξろのＡｕ、ＡＶに相当する４８号が出方
される。

Ａｕ＝ＡｅシーＡ１ν＝　（ａν・ＣＢＦ３＋βｖ・ｃ
ｏ）（Ｌ　−ｄ）＋１ｎＨν・Ｑ６）ＡＶ＝Ａθλ−Ａ
１λ＝αλ−Ｃｓｏ（Ｌ　−ｄ）＋ｌｎＨλ　−−−−
−−−−…−−−−−−−　（ｘｔ）差動演算器３］、
０　、３１１の各出力信号は差動演算器３１２に入力さ
れて減算されるので、該演算器３１２の出力（８号は（
コロ）式および（１′７）式にもとづいて（１８）式で
示される値に相当する信号となシ、この信号が出力端子
３１３から変換部３ｏの外部に出力されることになる。

Ａｕ　−Ｖ　：　’ＩＩ　−ＡＶ　”：βｖ−”ｏ−（
Ｌ−ｄ）＋１ｎ（’７ｔｌλ）・−四（１Ｂ）（Ｍ３）
式から明らかなように、ｄおよび１１ｖ％Ｘが一定であ
れば、出力端子３１３に現われるＡｕ−ｖに相当する信
号が試料水Ｗ中のＤ′６ｃ成分の濃度ｃｏを測定する尺
度となる。

（１８）式にｔよ光みの放射強度１１光学系の幾何学的
配置によって定まる定数０１試料水Ｗ中の＋ＳＳ成分お
よびＤδＣ成分による試料セル２ｏ１の内面の汚れＫも
とづく光の減衰率に１九電変換六子Ｊ）＋　、　Ｄ２の
光電変換定数Ｈの項が含まれていない。したがつてｊ’
ｕｔ−ｖはＪ　、Ｇ　、におよびＲの影響を受けない、
１７ｔである。また実験の結果によれば　ν／１□９は
はｙ一定であることが明らかとなっているので、ＡＩＩ
−Ｖは殆んど零点変動のない吋でもある。しかしながら
Ａｕ　−ｖには試料セル２０１の内面に付着した汚れの
厚さｄが変化することによってスパン変動が発生する可
能性がある。このため本出願人がこのスパン変動につい
て実験を試みたところ、その変７５９は極めて微小であ
って実用上問題はないことが明らかとなっている。スパ
ン変動が微小であるという実験結果は、汚れの厚さｄが
試料セル２０１の内径りに比し無視しうる程小さいため
であると考えられる。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明による水中有機汚濁成分測定装置？工においては
、Ｉ）δＣ成分とＳＳ成分とを含む試料水Ｗ中のＤδＣ
成分濃度を吸光光度法によって測定するに際し、一本の
円筒状試料セル２０３を設けてこの中に試料水Ｗを交互
に貫流、排出させ、光の減衰特性がＳＳ成分とＤδＣ成
分との双方の影響を受ける実効波長ν＝　２５４ｎｍの
紫外光を生成する第１の光源を光源■、と紫外光フィル
タＦ１１とで形成し、光の減衰特性がＳＳ成分のみの影
響を受ける実効波長λ＝４．３６ｎｍの可視光を生成す
る第２の光源を光源工、と可視光フィルタｌ′ｉ″Ｖと
で形成し、さらに前記第１および第２の光源から発して
試料セル２０１を平行して横断して透過する第１および
第２の光路２０４および２１〕５を設けて前記各光路２
０４　、２０５の光をチョッパ２０（Ｉで断続し、この
断続された光を光電変換素子で検出して得られた試料セ
ル２０１内に試料水Ｗが存在する場合と存在しない場合
との都合４種の信号■ｅν、Ｖθλ、Ｖｊν、Ｖ１λを
変換して演算し、その演ｊ゛γ結果−ｇ）Ａｎ　−ｖに
もとづいて試料水Ｗ中のＤδＣ成分の濃度を測定するよ
うにしたので、試料セル２０〕が第１図に比べて１本で
あるため検出部２０を安価に４ｔ’Ｊ成でき、測定値が
光源りの放射輝度１の変動の影響を受けることがなく、
また測定値に、従来のＵＶ計の欠点であった光学系の幾
何学的配置によって定まる定数Ｇ、光電変換素子の光電
変換部ｆｉｌ　Ｒおよび試料セル内面の汚れにもとづく
光の減衰率にの時間的変動による零点変動が殆んど現わ
れないという効果がある。なおオー発明によるＵＶ　ｉ
（では、チョッパによって断続された光を検出する光電
変換素子の出力信号を交流増幅器によって交流増幅する
ことにしたので、外部光、迷光および暗流等によって光
電変換素子が直流ノイズを発生してもこの直流ノイズは
前記の変流増幅器によって増幅されないため、測定値に
Ｖよ直流ノイズの影響が現われず、したがって祁１定値
の外部光。

迷光および暗流に起因する測定ｉＱ差がないという効Ｊ
Ｐ：もあるほか、さらに直流ノイズを除くための減算回
路を必要と１−ないので７＄換部５０を安価に借成でき
るという効果もある。

本発明は以上に説明したような目的、措成、効果を有す
るものであるから、ＩＪＶ削のほかに一リングリング方
式の自動比色計なとのように吸光光度θ母によって測定
する方式の水質旧にも応月１することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＵＶ計の一実施例の構成図で、同図（Ａ
）は縦断側面図、同図（Ｂ）は検出部２０の平面図、同
図（（’り　ｔよ変換部；３０のブロック図、第２図は
本発明の一実施例で、同図（Δ）は検出部２０の栴成図
、同図（Ｂ）は変換部３０のブロック図、第３図（Ａ）
　、　（Ｂ）　、　（０）は＠２図（Ａ）におけるチョ
ッパ２０６のそれぞれ異なった実施例を示す平面図、第
４図は第２［閃の検出部２０および変換部３０を組み込
んだ水中有機汚濁成分測定装置の一実施例の措成図であ
る。 各図において、３０・・・演算手段と１−での変換部、
５１・・・シーケンス回路３０９と共に試わ１七ルに試
料水を交互に」：ｔ、　ｒｔならびに排出させる手段を
溝成する流入弁、！５２・・シーケンス回）ｙ４３ｏ９
と共に試料セルに試料水を交互に！（流ならびに排出さ
せる手段を４１４成する排出弁、２　（Ｊ　、１・・・
試料セル、２０２．２ｒ）３・・・第１およびｎ（２の
交流増幅器、２０４・・・第１の光路、２０５・・・第
２の光路、２０６・・・チョッパ、３０９・・・試料セ
ルに試料水を交互に質流ならびに排出させる手段をｕ・
１成するシーケンス回路、Ｗ・・・試料水、１．・・・
光源、Ｊへし・・光源りと共に第１の光源を形成する紫
外光）ｒルタ、ｉｌ’ｖ・・・光源■４と共に第２の光
源を形成する可視光フィルタ、Ｄｌ・・・第１の光電変
、換素子、Ｄ２・・・１１隻２の光電変換素子、ＵＶ・
・・水中有伊老汚ｌＨ′Ｙ′ＪｇＱ、　５上測定装置ｉ
ｆｔ。 （Ａ）　　　　　　（Ｂ） （Ｃ） 才３図 ？４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）有機汚濁成分と１１■渕固形物成分とを含む試料水
   中の前記有機汚濁成分の４度を吸光光度法によって測定
   する装置において、前記試料水の貫流しうる一本の筒状
   試料セルと、光の減衰特性が前記有機汚濁成分と前記懸
   濁固形物成分との双方の影響を受ける波長を有する光を
   生成する第ユの光源と、光の減衰特性が前記懸濁固形物
   成分のみの影響を受ける波長を有する光を生成するＭ２
   の光源と、前記各光源から発して前記試料セルを横断し
   て透過するように設けられた前記光源の番号に対応した
   第１および第２の光路と、前記各光路の光を同一の周期
   で同一の時間だけ通過させるように断続するチョッパと
   、前記試料セルおよび前記１ヨツバを介して得られる前
   記各光路の光をそ′ＪＬぞれ受光する前記光路の番号に
   対応した第１および第２の光電変換素子と、前記試料セ
   ルに前記試料水を交互に貫流ならびに排出させる手段と
   、前記各光電変換素子の出力する前記試料セル中に前記
   試料水がある場合とない場合との都合４種類の電気信号
   を用いて所定の演算を行なう演算手段とを備え、前記演
   算手段の演算結里傾もとづいて前記試料水中の前記有機
   汚濁成分の前記濃度をｈ１測するようにしたことを特徴
   とする水中有機汚濁成分測定装置、。 ２）特＃′Ｆ請求の範囲第１項記載の測定装置において
   、第１および第２の光電変換素子の出力電気信号をそれ
   ぞれ交流増幅する第１および第２の交流ノ曽幅器を備え
   たことを特徴とする水中有機汚濁成分測定装置。