JPS623646A

JPS623646A - 油分濃度計

Info

Publication number: JPS623646A
Application number: JP14351285A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Miyake; 三宅　俊行
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1987-01-09

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、船舶や工場などの排水中に含まれる油分を
測定する油分濃度計、特に試料水を超音波照射によって
乳化白濁させ、この乳化濁度を光学的に測定して油分濃
度を表示する形式の油分濃度計に関する。

〔従来技術〕

油濁による河川、港湾などにおける汚染は、典型的な公
害として大きな社会問題となり、この防止と抑制のため
に厳しい排水基準が立法化されている。特に船舶内に発
生したビルジ（船底沈澱の油性混合物）は、国際条約に
よっても許容の含有油分が規定されており、その規定を
守る計測器として油分濃度計が船底などに設置される。

従来の油分濃度計の構成の一例を第２図に示すが、この
ブロックダイヤグラムに基づき油分濃度計における測定
動作について説明する。

まず試料水Ｗを採取するために電磁弁６を一定時間開き
、セル１中の試料水Ｗを入れ換える。

その後セル１内の乱流がおさまってから濁度を測定する
。濁度測定手段は、光源３、透過光の検出器４、散乱光
の検出器５及び差動増幅器８から構成されているゆ差動
増幅器８からは透過光に対する散乱光の比が出力され、
光源の明るさの変動や試料水Ｗの着色による影響を軽減
させる。

採取した直後の試料水Ｗの濁度は、スイッチ９を閉じ差
動増幅器８の出力ｅ工をコンデンサ１０に充電して、そ
の濁度に比例した電圧として記憶される。

次に振動子励振回路７を一定時間駆動し、振動子及びホ
ーンからなる超音波放射袋Ｗ２により超音波を試料水Ｗ
中に照射してそれに含まれる油分を乳化白濁させる。乱
流のおさまった後の差動増幅器８の出力ｅ２は、油分の
乳化により増加した後の濁度に比例した電圧を示すので
、差動増幅器１１の出力端には乳化前後における差動増
幅器８からの出力の差に相当した電圧が発生する。そこ
でスイッチ１２を閉じると、その電圧がコンデンサ１３
に充電して記憶されるが、この電圧は試料水Ｗ中に含有
されていた油分の濃度に相当する。そして、増幅器１４
の出力端の信号が表示器】５に入力され、表示器１５に
油分濃度が表示される。

これらの動作のタイミングはシーケンスコントローラ１
６によって制御され１．第３図に示すように、順次各ス
テップが動作するように組み込まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の油分濃度計においては、前述した構成から知られ
るように、表示器１５に表示される数値は、試料水Ｗの
乳化前後における濁度の差。

すなわち油分濃度のみであり、この表示値は次のサイク
ルまでそのままホールドされる。

ところでこの種の油分濃度計は、ビルジ油分を監視抑制
するために特に広く使用されるものであることから、船
底などエンジンの振動や騒音の大きい悪環境下に設置さ
れることが多い。

これは計器の保全上過酷な条件であり、このため故障の
おそれも多く、表示している油分濃度に対する信頼性に
問題を生じることもある。特にこの油分濃度計は、水中
の油分を超音波照射により乳化させて測定する方式によ
るため、超音波発生機構が正常に作動しているかどうか
は、測定の信頼性を左右する重要なチェックポイントで
ある。

そこで、保守・点検や調整作業を行なうことになるが、
従来この作業は、上述したように騒音と振動といった悪
環境の中において、超音波を水中に向かって照射した時
に発生するキャビテーションの音の強弱を作業員が聴覚
により捉えて装置の良否の判断を行ったり調整したりす
る、といった勘と経験に頼る作業であり、相当の熟練を
要するものである。

また超音波発生の機構においては、超音波放射袋ｅ２の
振動子の機械的共振周波数と、振動子に加える振動子励
振回路７の電気的な駆動周波数とが正確に一致している
必要があるが、電気部品の経年的変化や超音波振動子の
摩耗などにより、両者の周波数にずれが起こって乳化効
率が低下することがある。このような状態になった場合
は再調整を行なうことになるが、その再調整は計測器が
なければ困難であり、再調整の際には現場まで計測器を
持ってゆくことになる。しかしながら、船舶の機器の点
検と修理は、入港時間中のごく限られた短時間に完了し
なければならないことから、計測器を持ち込んで超音波
発生機構の調整に出張作業することは、他の必要作業の
実施をそれだけ圧迫することになる。

この発明は、以上述べたような問題点を解決するために
、定常的な油分濃度測定を行ないつつ、特別な計測器を
持ち込まなくても超音波発生機構の正常な動作を確認す
ることができ、濃度測定値の正確さを担保することがで
きるような機能を付加した油分濃度計を提供しようとし
てなされた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る油分濃度計は、超音波発生機構の調整の
ための別回路を、従来の回路と切替自在に付加すること
により前述の問題点を解決した。

さらに詳しく述べるならば、ここに言う超音波発生機構
の調整は、水中に向かって超音波を照射した時のキャビ
テーションの強さを、透過光もしくは散乱光の変化に基
づいて測定表示するような回路構成をとることによって
前述の問題点を解決したのである。

〔作　　用〕

この発明は前述の構成からなり、まず本来の油分濃度計
として機能している場合は従来と同様に、（ａ）試料水の採取（ｂ）乳化前の濁度測定（ｃ）超音波照射による乳化（ｄ）乳化後の濁度測定（ｅ）乳化前後の濁度差を出力（ｆ）表示器に表示の（ａ）から（ｆ）までのステップを１サイクルとして
間欠的に繰り返し、１サイクルごとに試料水を入れ換え
て新しい濃度表示に切り替わる。

次に回路を切り替えて新しく設定した別回路を閉じると
、油分濃度の表示に代えて、シーケンスコントローラに
組み込まれた、超音波発生機構の調整に必要な別の数値
が表示される。

すなわち、従来装置が１サイクルごとの試料水の油分濃
度のみを常時表示していたのに対し。

所望の間だけ別の表示に切り替えて、超音波発生機構の
正常な動作を確認したり、異常なときは正常となるよう
に表示を観測しながら調整することができることとなる
。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例について第１図を参照しながら
説明するが、セル１からシーケンスコントローラ１６に
至る諸構成は、第３図に示した従来技術と変わらないの
でその説明を省略する。

従来技術と違うところは、振動子励振回路７に対して、
シーケンスコントローラ１６の制御下に動作する端子と
は別に新しい端子を設け、この両端子の開閉を自在に切
り替えるスイッチ１７ａを設けたことと、差動増幅器８
と第１のスイッチ９との間に別回路】８を分岐並列させ
、増幅器１９を介挿して第２のスイッチ１２の後へ新し
いスイッチ１７ｂを設け、その端子に別回路１８を切替
自在に接続したことである。

このような構成において、スイッチ１７ａ、１７ｂをそ
れぞれ、第１図において下側に切り替えると、振動子励
振回路７は連続的に駆動され、セル１内に超音波を放射
し続ける。これによりセル１内に生じた乱流やキャビテ
ーションの泡による散乱光の状態変化は、差動増幅器８
の出力として表われ、増幅器１９及び１４を通じて表示
器１５に表示される。したがって１表示器１５の表示を
見ながら振動子励振回路７の発振周波数を調整し１表示
値が最大となるところを見出すことにより、振動子とホ
ーンで構成された超音波放射装置２の共振周波数に、振
動子励振回路７の発振周波数を合わせるためのマツチン
グ調整を容易に行なうことができる。

〔効　　果〕

この発明は以上説明したような構成を有するので、この
発明に係る油分濃度計を用いれば、試料水の油分濃度を
測定表示する本来の機能を果しつつ、特別の計測器の助
けを借りることなく、油分濃度計の性能を最も支配する
超音波発生機構の動作の良否を確認することができ、管
理値を外れるときは再調整作業を能率的に行なうことが
できる。

また、従来は聴覚を頼りに装置の保全や調整を経験的に
行なってきたのを、完全に定量化することができるため
、作業に従事できる者の幅が拡がり、個人差による調整
のばらつきといった事態が起こることも避けることがで
きる。

さらに、保守作業の能率が大きく向上するため、作業時
間も大幅に短縮することができ、入港時間中という極め
て限られた時間内でも作業の積み残しが減り、また出張
回数も減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の１実施例である油分濃度計の構成
を示すブロックダイヤグラム、第２図は、従来の油分濃
度計の構成を示すブロックダイヤグラム、第３図は、油
分濃度計における各ステップの進行を示すタイムチャー
トである。１・・セル、　　　　　　　２・・・超音波放射装置、
３・・・光源、　　　　　　　４，５・・・光検出器。６・・・電磁弁、　　　　　　７・・・振動子励振回路
、８．１１．１４．１９・・・増幅器、９．１２．１７ａ、１７ｂ・・・スイッチ、１０．１３
・・・コンデンサ、　　１５・・・表示器。１６・・・シーケンスコントローラ、１８・・・別回路、ｅ工、ｅ２・・・乳化前後の各濁度に比例した電圧。代理人　弁理士　間　宮　武　雄　　、′。臂、−′□ 第３図

Claims

【特許請求の範囲】

油分を含む試料水を採取する手段と、採取した試料水に
超音波を照射して油分を乳化させる手段と、超音波の照
射前後にわたる試料水の濁度を測定する手段と、超音波
の照射前後における濁度の差分を検出して油分濃度を求
める手段と、その結果を表示する手段と、これらの各手
段を順次動作させるためのシーケンスコントローラと、
を備えてなる油分濃度計において、前記濁度測定手段と
前記表示手段とを接続する別回路を、前記回路と切替自
在に付加したことを特徴とする油分濃度計。