JPS6035880Y2 - 油膜検知器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水質汚染物質の一種である油分、例えは下水
等の表面に浮ぶ油膜の検知器に関するものである。

従来のこの種検知器は、白熱電球又は発光ダイオード等
より成る光源よりの光を集光レンズによって平行光線と
なした後、下水道等の水面に投射し、その反射光を光検
知器に入射せしめ、この光検知器の出力信号の大小から
油膜の有無を検知するように構成されているが、水量が
変化して水面の高さが変動すると、光源、水面及び光検
知器の相対関係が変化し、反射光の一部又は全部が光検
知器の受光面に入射しなくなるので、油膜検知を安定に
行うことが不可能となる。

このため従来は光源及び反射光の検知器等をフロート上
適宜の高さに設置し、このフロートを下水道等の適宜個
所に係留して一定水面における油膜の有無を検知するよ
うに構成している。

このように構成するときは、水量の変化即ち水面の高さ
の変化に応じてフロートが上下するので、光源、水面及
び反射光の検知器の相対関係が常に一定に保たれ、油膜
の有無の検知を安定に行うことが出来る。

然しなから下水道が暗きょより成る場合等において水量
が著しく増加した際には、検知器の頂部が暗きょの土壁
に接して傾斜し、或は検知器全体が水没して油膜の検知
が全く不可能となるおそれがある。

本考案は、光源、光検知器及びその他の構成部品のすべ
てを地上に設置し、例えば下水道が暗きょより成る場合
には、マンホールを介して下水面に光を投射し、その反
射光を光検知器に受光せしめて油膜の有無を検知すると
共に、水量の増減による光源、水面及び光検知器系の相
対関係の変化に関係なく油膜の検知を安定に行うことが
出来、特に水量が著しく増加して暗きょに満ちた状態の
場合にも支障なく検知を行い得る油膜検知器を実現する
ことを目的とする。

第１図は、本考案の一実施例を示す図で、１は光源で、
例えばレーザ光源より戒る。

２はハーフミラ−で、光源１の光軸と適宜角度を以て斜
に取付けである。

３は凹面反射鏡、４は光検知器で、適当な光電変換器よ
り戊り、その受光面を凹面反射鏡３のほぼ焦点に位置せ
しめである。

５は光学フィルタで、光検知器４の受光面の前面に設け
ると共に、その通過波長を光源１よりのレーザ光の波長
に一致せしめである。

６は光検知器で、適当な光電変換器より戒る。

７は絞りで、光検知器６の受光面の前面に取付けである
。

８及び９は前置増幅器、１０は割算器、１１は主増幅器
、１２は出力端子である。

光源１よりのレーザ光をハーフミラ−２を介して水面１
３に投射すると、水面からの反射光は、ハーフミラ−２
で反射して凹面反射鏡３に入射し、その反射集束光は光
学フィルタ５を介して光検知器４に入射する。

一方、光源１よりのレーザ光の一部は、ハーフミラ−２
で反射し、絞り７を介して光検知器６に入射する。

光検知器４及び６の各光電変換出力信号は、前置増幅器
８及び９を介して割算器１０に導入され、その割算出力
信号は主増幅器１１を介して出力端子１２に現出する。

絞り７の開度を調整して光検知器６への入射光量を適当
ならしめることにより、割算器１０の割算値を適当なら
しめると、水面１３に油膜の存在する際の出力端子１２
の出力信号の大きさと、油膜の存在しない場合の出力信
号の大きさの差を適宜大ならしめて、油膜の有無の検知
を容易確実に行い得るようにすることが出来る。

本考案においては、光源１として例えばレーザ光源を用
いているため、これより発する光は、極めて細いビーム
状で水面への投射点の面積もまた極めて微小となり、水
面に不規則な凹凸が存在していてもこの微小範囲は完全
な平面とみなすことが出来、この微小範囲からの反射光
は乱反射による不規則な散乱光ではなく投射光束と同様
の極めて細いビーム状の光束となる。

したがって光源１からの光束を水面に対してほぼ垂直に
投射した場合、前記微小範囲が水平面にほぼ一致してい
るときは、この微小範囲からの反射光束はほぼ投射光路
に沿ってハーフミラ−２の下面に達し、微小範囲が水平
面に対して傾きを有する場合は、その傾きに応じた反射
角の反射光束を生ずるからハーフミラ−２の面積を大な
らしめておけば、反射点からハーフミラ−２を見た立体
角内の反射角を有する反射光束はすべてハーフミラ−２
の下面で捕そくされることとなる。

反射光を生ずる微小範囲の傾きが極めて大なる場合には
、反射光束がハーフミラ−２によって捕そくされないこ
ととなるが、このような状態が連続的に生ずることはあ
り得ないので、光束を連続して水面に投射することによ
り反射光束の大部分をハーフミラ−２で捕そくし得るこ
ととなる。

したがって凹面反射鏡３の開口面積をハーフミラ−２の
面積に対応して広く形成することによりハーフミラ−２
の下面からの反射光束はすべて光検出器４に導入される
。

このように本案検知器においては投射光束が細いビーム
状で遠距離に到るも高い輝度を保持すると共に水面から
の反射光束も細いビーム状で輝度が高く、又、反射光束
の大部分が光検出器４に導入されるので、水量の変化に
よる水面の高さの変動或は水面の凹凸の状態等に関係な
く著しく高い感度を以て油膜の検知を行うことが出来る
。

本案検知器においては、上記のように、光源、水面及び
ハーフミラ−の相対関係が変化した場合でも検知可能で
あるから、本案検知器を地上に設置し、マンホール等を
介して水面に光を投射するようにすれば、暗きょより成
る下水道等の水量が著しく増加した場合でも油膜の検知
を行うことが出来る。

又、光検知器４の前面に設けた光学フィルタ５によって
反射レーザ光以外の雑音成分光が遮断されると共に、光
源１より発するレーザ光の光量が変動した場合には、光
検知器６の出力によって変動分の補正が行われるので、
常に安定に油膜の検知を行うことが出来る。

更に本案検知器においては、構成部品のすべてを地上に
設置し、被測定水と非接触の状態に保っであるので、被
測定水中の汚染物質又は浮遊物等の付着のおそれなく、
その保守は極めて容易である。

尚、ハーフミラ−２の代りに、第２図に要部の構成を示
すように、下面を反射鏡面に形成した例えば板状の金属
反射鏡１４の一部に投射光の透過孔１５を穿ち、この透
過孔１５の上面に透明板１６をはり付けて成る反射鏡を
用いるようにしてもよい。

このような反射鏡を用いるときは、投射光は透過孔１５
をほとんど損失なく透過して水面に達すると共に、透明
板１６によって反射せしめられた微量の反射光が絞り７
を介して光検知器６に入射し、ハーフミラ−を用いた場
合に比し、光の損失を大幅に軽減して油膜の検知を行う
ことが出来る。

金属反射鏡の代りにガラス板の表面に反射鏡面を形成し
、透過孔１５に対応する個所のみ透明に形成した反射鏡
を用いてもよいこと勿論である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の一実施例を示す図、第２図は、他の
実施例の要部構成を示す図で、１：光源、２：ハーフミ
ラ−，３：凹面反射鏡、４及び６：光検知器、５：光学
フィルタ、７：絞り、８及び９：前置増幅器、１０：割
算器、１１：主増幅器、１２：出力端子、１３：水面、
１４：金属反射鏡、１５：透過孔、１６：透明板である
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 細いビーム状の光束を水面にほぼ垂直に投射する光源と
   、前記光束と斜交して設けられ、前記光束の一部を透過
   し、一部を反射すると共に水面からの反射光束を反射す
   るように形成され、面積の大なる光の反射体と、この光
   の反射体を介して水面からの反射光束を受ける開口面積
   の大なる凹面反射鏡と、この凹面反射鏡により集束され
   た光の入射する第１の光検出器と、前記光の反射体の上
   面において反射せしめられた光の入射する第２の光検出
   器と、前記第１及び第２の光検出器の検出出力の導入さ
   れる割算器とより成ることを特徴とする油膜検知器。