WO2021044697A1

WO2021044697A1 - 液体撮影装置および液体撮影装置を備えた凝集槽

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Publication number: WO2021044697A1
Application number: PCT/JP2020/023500
Authority: WO
Inventors: 吉崎　耕大; 俊一池田; 麻未冨田; 泰宏兼品
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-03-11
Also published as: CN114051721A

Abstract

液体（２）を撮影するための液体撮影装置（１０）は、上端が閉口し下端が開口する筒部材（１１）と、筒部材（１１）の内部の液面（１２）を撮影可能な撮影部（１３）とを有し、筒部材（１１）の下端部が撮影対象である液体（２）中に浸漬され、筒部材（１１）の内部の液面（１２）が筒部材（１１）の外部の液面（３５）よりも下方に位置し、撮影部（１３）は筒部材（１１）の内部の液面（１２）よりも上方に位置する。

Description

液体撮影装置および液体撮影装置を備えた凝集槽

　本発明は、浮遊物等を含む液体を撮影するための液体撮影装置および液体撮影装置を備えた凝集槽に関するものである。

　従来、例えば浄水場等において、図５１に示すような汚泥処理を行っている。すなわち、原水３０１（汚泥）を混和槽３０２に供給し、混和槽３０２内の原水３０１に凝集剤３０３を注入して攪拌し、その後、凝集槽３０４において、混和槽３０２から供給された微小フロック群を攪拌用パドル３０５によって順次攪拌し、粒径の大きな凝集フロック３０６を形成する。その後、沈殿池３０７において、凝集槽３０４から供給された凝集フロック３０６を沈殿させ、上澄み液３２０を処理した後に放流している。

　凝集槽３０４には、凝集槽３０４内の原水３０１中の凝集フロック３０６を撮影する第１の液体撮影装置３１０が設けられている。この撮影装置３１０は、図５２に示すように、工業用のテレビカメラ３１１（ＩＴＶ）を気密容器３１２内に収納し、凝集槽３０４内の原水３０１の水面３０９下に没したものである。気密容器３１２には透明な観察窓３１３が設けられ、観察窓３１３を通してテレビカメラ３１１で原水３０１中の凝集フロック３０６を撮影し、撮影した画像に基づいて凝集フロック３０６の大きさの分布や個数等を観測している。

　気密容器３１２には、観察窓３１３の表面の汚れを取り除くためのワイパー３１４が設けられている。また、観察窓３１３の上方には、凝集フロック３０６を照射する照明装置３１５が配置されている。この照明装置３１５は凝集槽３０４内の原水３０１の水面３０９下に没している。

　また、図５１に示すように、沈殿池３０７の出口には、沈殿池３０７内の上澄み液３２０の濁度を測定する第２の液体撮影装置３２１が設けられている。液体撮影装置３２１は、図５３に示すように、工業用のテレビカメラ３２２（ＩＴＶ）と照明装置３２３とを気密容器３２４内に収納し、沈殿池３０７内の水面３１７下に没したものである。

　気密容器３２４には、一対のガラス窓３２５，３２６と、ガラス窓３２５，３２６の表面の汚れを取り除くためのワイパー３２７とが設けられている。照明装置３２３の照明光は、ガラス窓３２５，３２６と両ガラス窓３２５，３２６間の上澄み液３２０とを経て、テレビカメラ３２２に取り込まれる。

　これによると、第２の液体撮影装置３２１で沈殿池３０７内の上澄み液３２０の濁度を測定し、この測定値に基づいて混和槽３０２への凝集剤３０３の注入量等を調節している。例えば、測定した上澄み液３２０の濁度が基準値よりも高い場合、凝集剤３０３の注入量を増加させ、測定した上澄み液３２０の濁度が基準値よりも低い場合、凝集剤３０３の注入量を減少させている。
　上記のような汚泥処理システムについては例えば日本国の特公平６－６１４１０号公報を参照。

　しかしながら上記の従来形式では、図５２に示すように、第１の液体撮影装置３１０については、テレビカメラ３１１を内蔵した気密容器３１２が原水３０１の水面３０９下に没した状態で凝集フロック３０６を撮影するため、観察窓３１３の表面に汚れが付着し易く、正確な撮影データを得ることができなくなる虞がある。このため、ワイパー３１４を作動して、頻繁に観察窓３１３を清掃する必要があるが、このようなワイパー３１４等の清掃手段が必要になるため、撮影装置３１０の構造が複雑化し、ワイパー３１４と観察窓３１３との間に異物が挟まってワイパー３１４が破損したり、観察窓３１３に傷が付くといった不具合が発生し易い。

　同様に、図５３に示すように、第２の液体撮影装置３２１については、テレビカメラ３２２と照明装置３２３とを内蔵した気密容器３２４が沈殿池３０７内の水面３１７下に没した状態で撮影するため、ガラス窓３２５，３２６の表面に汚れが付着し易く、正確な撮影データを得ることができなくなる虞がある。このため、ワイパー３２７を作動して、頻繁にガラス窓３２５，３２６を清掃する必要があるが、このようなワイパー３２７等の清掃手段が必要になるため、液体撮影装置３２１の構造が複雑化し、ワイパー３２７とガラス窓３２５，３２６との間に異物が挟まってワイパー３２７が破損したり、ガラス窓３２５，３２６に傷が付くといった不具合が発生し易い。

　また、通常、凝集槽３０４における攪拌工程に数十分の時間を要し、沈殿池３０７における沈殿工程に数時間を要するため、上記のように沈殿池３０７の出口で測定した濁度に基づいて凝集剤３０３の注入量を調節する際、数時間の遅延（タイムラグ）が発生し、凝集剤３０３を最適な注入量に調節することが困難であった。

　このような時間的な遅延（タイムラグ）を低減させるための対策として、凝集槽３０４内に貯留される原水３０１（汚泥）の濁度を測定することが考えられる。しかしながら、凝集槽３０４内の液面上からカメラ撮影しようとすると、凝集槽３０４内の原水３０１が攪拌用パドル３０５等の攪拌装置で攪拌されているため、凝集槽３０４内の水面３０９が大きく波打ち、安定した画像を得ることができず、また、凝集槽３０４内の原水３０１中でカメラ撮影しようとすると、凝集槽３０４内の凝集フロック３０６が妨げとなって、本来測定したい凝集フロック３０６を除いた原水３０１の濁度が測定できないといった問題がある。

　また、気密容器３１２，３２４の内部は密閉されているため、テレビカメラ３１１，３２２のレンズの表面や観察窓３１３の内面或いは両ガラス窓１２５，１２６の内面が結露し、鮮明な撮影画像を得ることができないといった問題がある。

　本発明は、簡素な構造で、安定した画像を得ることが可能な液体撮影装置を提供することを目的とする。また、本発明は、撮影部の結露を防止して、鮮明な撮影画像を得ることができる液体撮影装置および液体撮影装置を備えた凝集槽を提供することを目的とする。

　本発明の、液体を撮影するための液体撮影装置は、
上端が閉口し下端が開口する筒部材と、
筒部材の内部の液面を撮影可能な撮影部とを有し、
筒部材の下端部が撮影対象である液体中に浸漬され、
筒部材の内部の液面が筒部材の外部の液面よりも下方に位置し、
撮影部は筒部材の内部の液面よりも上方に位置することを特徴とする。

　これによると、撮影部で筒部材の内部の液面を撮影することにより、液体中の浮遊物等の画像が得られる。この際、筒部材の下端部が液体中に浸漬されているため、筒部材の周囲の液面が波打っていても、この波は筒部材に当って遮断され、筒部材の内部の液面は波立ちの少ない平穏な状態に保たれる。これにより、安定した画像を得ることができる。

　また、撮影部は、液面下に没せず、筒部材の内部の液面よりも上方に位置するため、液体中の汚れが撮影部に付着することはなく、観察窓を清掃する等の清掃手段が不要になる。これにより、液体撮影装置の構造が簡素化され、不具合の発生が抑制される。
　また、筒部材の内部は大気圧よりも高い正圧で水封された状態となり、筒部材の内部の液面の変動と波立ちが抑制される。

　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部に、筒部材の内部の液面よりも上方位置から筒部材の内部の液面を照射可能な第１照明装置が設けられていることが好ましい。
　これによると、第１照明装置に防水機能は必要無いため、コスト低減を図ることができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、第１照明装置は撮影部の周囲を取り囲むようにして筒部材の内部に設けられていることが好ましい。
　これによると、筒部材の内部の液面を全体的に明るく照らすことができ、均一な明るさの画像を得ることができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材は遮光体からなり、
撮影部の撮影中心軸が、筒部材の内部の液面に対し、斜め下方に向けて傾いていることが好ましい。

　これによると、撮影部の撮影中心軸が筒部材内の液面に対して斜め下方に向けて傾いているため、第１照明装置の照射光が筒部材の内部の液面に反射して生じる反射光が撮影部の視野に入り込む量を、低減することができる。これにより、撮影した画像に反射光が映り込んでしまうのを低減することができるため、得られた画像から浮遊物の個数や大きさを正確に観測することができる。

　また、外部から筒部材の内部に入射しようとする光が遮断されるため、外部からの光が筒部材の内部の液面で反射する等の悪影響を防止することができる。さらに、第１照明装置に防水機能は必要無いため、コスト低減を図ることができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の軸方向と撮影部の撮影中心軸の方向とが平行であることが好ましい。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内面が艶消し加工されていることが好ましい。
　これによると、照明装置の照射光が筒部材の内面に当って反射するのを抑制することができる。

　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部の液面よりも上方から筒部材の内部に気体を供給する給気装置が備えられていることが好ましい。
　これによると、給気装置によって気体が筒部材の内部に供給されるとともに、筒部材の内部の気体が筒部材の下部から筒部材の外側の液面下に排出されるため、撮影時には、給気装置から供給された新しい気体が筒部材の内部に充満している。これにより、撮影部の結露を防止することができ、鮮明な撮影画像を得ることができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の下部に、筒部材の外周と内周とに貫通する貫通部が形成されていることが好ましい。

　これによると、給気装置によって筒部材の内部に供給された気体は貫通部から筒部材の外側の液面下に排出される。この際、筒部材の内部の液面は貫通部と同じ高さに保たれるため、筒部材の外部の液面が変動しても、撮影部と筒部材の内部の液面との距離が一定に保たれる。これにより、ピント（焦点）の合った鮮明な画像が得られる。
　本発明の液体撮影装置によれば、貫通部は、貫通孔、又は、筒部材の下端から上向きに形成された切欠部であることが好ましい。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部の液面よりも下方の所定深さ位置に、撮影深さを制限するための背景板が備えられることが好ましい。

　これによると、背景板によって撮影深さが制限されるため、液体中の複数個の浮遊物が上下方向において重なった場合に１個の大きな浮遊物として撮影されてしまう頻度を、大幅に低減することができる。これにより、得られた画像から浮遊物の個数や大きさを正確に観測することができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、背景板に映る液体中の浮遊物の影を消すための第２照明装置が備えられていることが好ましい。

　これによると、背景板に映る浮遊物の影を実在する浮遊物と誤認してしまうのを防止することができる。これにより、得られた画像から浮遊物の個数や大きさを正確に観測することができる。

　本発明の液体撮影装置によれば、槽内に貯留される液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを評価する判定標識が、筒部材の内部に設けられて、筒部材の内部の液面下に没しており、
撮影部は判定標識を撮影可能であることが好ましい。
　これによると、撮影部で判定標識を撮影し、この画像に基づいて筒部材の内部の液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを評価する。

　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部で且つ判定標識の下方に、液体中の凝集フロックが沈降する凝集フロック沈降領域が形成されていることが好ましい。

　これによると、筒部材の内部の凝集フロック沈降領域において液体中の凝集フロックが沈降するため、筒部材の内部の液面付近には、粗大化した凝集フロックが少ない上澄み液が出現し、判定標識は筒部材の内部の液面下に没した状態で上澄み液中に存在する。撮影部で判定標識を撮影することにより、この画像に基づいて、液体中の凝集フロックに妨げられることなく、筒部材の内部の上澄み液の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを求めることができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部の液面から筒部材の下端までの長さが筒部材の下端開口部の直径の１～１０倍に設定されていることが好ましい。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部に気体を供給する気体供給装置と、
筒部材の内部の液体を揚水して筒部材の外部へ排出する揚水管とを有し、
揚水管は、一端が筒部材の内部で開口するとともに、他端が筒部材の外部で開口し、
揚水管の一端開口部が筒部材の外部の液面よりも下位であり、
揚水管の他端開口部が筒部材の外部の液面よりも上位であることが好ましい。

　これによると、気体供給装置から筒部材の内部に気体を供給することにより、筒部材の内部の液体が、揚水管の一端開口部から流入する気体に同伴して押し上げられて揚水管内を上昇し、揚水管の他端開口部から筒部材の外部に排出される。

　このように筒部材の内部の液体が揚水管を通って筒部材の外部に排出されると、これに伴って、槽内の液体が筒部材の下端開口部から筒部材の内部に流入するため、筒部材の内部の液体が筒部材の外部との間でゆっくりと循環して入れ替えられる。これにより、常に最新の性状の液体を筒部材の内部に導入して、液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを求めることができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、判定標識の上面に、明度および大きさの少なくともいずれかが異なる標識が表示されていることが好ましい。

　これによると、撮影部で濁度判定標識を撮影し、その標識の画像を処理することにより、筒部材の内部の液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを測定することができる。
　本発明の液体撮影装置によれば、判定標識は上面が傾斜していることが好ましい。

　これによると、上面が傾斜せずに水平になった濁度判定標識を用いた場合に比べて、筒部材の内部の液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかの測定精度を向上させることができる。
　本発明の、槽内に貯留される液体中に浮遊する凝集フロックと、凝集フロックが沈降した上澄み液とを同時に撮影するための液体撮影装置は、
上端が閉口した筒部材と、筒部材に固定された撮影部とを有し、
筒部材は、液面下に没する水没部と、液面上に突出する突出部とを有し、
筒部材の内部は、水没部において、凝集フロックを撮影する筒状の第１撮影室と、凝集フロックが沈降した上澄み液を撮影する筒状の第２撮影室とに分けられており、
第１撮影室の上方と第２撮影室の上方とが筒部材の突出部内において連通し、
筒部材の内部の液面が筒部材の外部の液面よりも下方に位置し、
筒部材の内部の液面下に没する判定標識が第２撮影室内に設けられ、
撮影部は筒部材の内部の液面の上方から第１および第２撮影室内を撮影可能であり、
第１および第２撮影室は共に下端が液体中に浸漬された状態で開口し、
第２撮影室は第１撮影室よりも下方に長く形成された下方延長部を有していることを特徴とする。

　これによると、撮影部で第１および第２撮影室内を撮影することにより、撮影された第１撮影室内の液面から、液体中の凝集フロックの画像が得られるとともに、撮影された第２撮影室内の液面から、判定標識の画像が得られる。

　このようにして得られた凝集フロックの画像に基づいて、凝集フロックの個数、大きさ、形状等を観測することができる。また、得られた判定標識の画像に基づいて、第２撮影室内の液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを求めることができる。

　この際、筒部材の水没部が槽内の液面下に没しているため、筒部材の周囲の液面が波打っていても、この波は筒部材に当って遮断され、筒部材の内部の液面は波立ちの少ない平穏な状態に保たれる。これにより、安定した画像を得ることができる。

　また、撮影部は、液面下に没せず、筒部材の内部の液面よりも上方に位置するため、液体中の汚れが撮影部に付着することはなく、ガラス窓を清掃する等の清掃手段が不要になる。これにより、液体撮影装置の構造が簡素化される。

　また、一台の液体撮影装置によって、槽内の凝集フロックの観測と濁度の測定とが行えるため、凝集フロック観測専用の撮影装置と濁度測定専用の撮影装置とを個別に設ける場合と比べて、小型軽量化を図ることができる。

　本発明の液体撮影装置によれば、第２撮影室の下方延長部内で且つ判定標識の下方には、液体中の凝集フロックが沈降する凝集フロック沈降領域が形成されていることが好ましい。

　これによると、凝集フロック沈降領域において液体中の凝集フロックが沈降するため、第２撮影室の内部の液面付近には、粗大化した凝集フロックが少ない上澄み液が出現し、判定標識は筒部材の内部の液面下に没した状態で上澄み液中に存在する。撮影部で第１および第２撮影室の内部を撮影することによって得られた判定標識の画像に基づいて、第２撮影室の内部の上澄み液の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを求めることができる。

　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部は、筒部材の内部の液面よりも上方位置から、第１撮影室と第２撮影室とに仕切られ又は分岐していることが好ましい。
　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の内部に気体を供給する気体供給装置と、
筒部材の内部の液体を揚水して筒部材の外部へ排出する揚水管とを有し、
揚水管は、一端が筒部材の内部で開口するとともに、他端が筒部材の外部で開口し、
揚水管の一端開口部が筒部材の外部の液面よりも下位であり、
揚水管の他端開口部が筒部材の外部の液面よりも上位であることが好ましい。

　これによると、気体供給装置から筒部材の内部に気体を供給することにより、筒部材の内部の液体が、揚水管の一端開口部から流入する気体に同伴して押し上げられて揚水管の内部を上昇し、揚水管の他端開口部から筒部材の外部に排出される。

　このように筒部材の内部の液体が揚水管を通って筒部材の外部に排出されると、これに伴って、槽内の液体が筒部材の下端開口から筒部材の内部に流入するため、筒部材の内部の液体が筒部材の外部との間でゆっくりと循環して入れ替えられる。これにより、常に最新の性状の液体を筒部材の内部に導入することができる。

　本発明の液体撮影装置によれば、筒部材の下端部が液体中に浸漬される下降位置と筒部材の下端部が液面の上方に離間する上昇位置との間で筒部材を昇降する昇降装置が備えられていることが好ましい。

　これによると、液体を撮影する場合、筒部材を下降位置まで下降して、筒部材の下端部を液体中に浸漬させる。また、液体を撮影しない場合、筒部材を上昇位置まで上昇して、筒部材の下端部を液面の上方に離間させておく。これにより、液体中の汚れが筒部材の下端部に付着して堆積し難くなる。
　本発明の、上記各液体撮影装置を備えた凝集槽は、槽内の汚泥と汚泥に注入された凝集剤とを攪拌する攪拌装置が設けられていることを特徴とする。

　これによると、槽内の汚泥に凝集剤を注入して、攪拌装置で攪拌することによって、凝集フロックが形成される。この際、槽内の液面が波打っても、この波は液体撮影装置の筒部材に当って遮断されるため、筒部材の内部の液面は波立ちの少ない平穏な状態に保たれる。これにより、安定した画像を得ることができ、凝集槽内の液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを測定することができる。

　以上のように本発明によると、安定した画像を得ることができ、また、簡素な構造で、不具合の発生を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態における液体撮影装置を備えた凝集槽の図である。同、液体撮影装置の断面図である。図２におけるＸ－Ｘ矢視図である。本発明の第２の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。図４におけるＸ－Ｘ矢視図であり、第２照明装置を点灯した状態を示す。第１の実施の形態における液体撮影装置の筒部材の下端部の拡大断面図である。第２の実施の形態における液体撮影装置の筒部材の下端部の拡大断面図である。図４におけるＸ－Ｘ矢視図であり、第２照明装置を点灯していない（消灯した）状態を示す。本発明の第４の実施の形態における液体撮影装置の上部拡大断面図である。本発明の第５の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第６の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。図１１におけるＸ－Ｘ矢視図である。本発明の第７の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。図１３におけるＸ－Ｘ矢視図である。本発明の第８の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。同、液体撮影装置の拡大断面図である。本発明の第９の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１０の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１１の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１２の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１３の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。同、液体撮影装置の筒部材の下部の図である。本発明の第１４の実施の形態における液体撮影装置を備えた汚泥処理システムの一部を示す図である。同、液体撮影装置の断面図である。図２４におけるＸ－Ｘ矢視図である。同、液体撮影装置の判定標識の拡大平面図である。同、液体撮影装置によって撮影された標識の二値化処理後の画像の面積値と濁度との関係を示すグラフである。本発明の第１５の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１６の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１７の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１８の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第１９の実施の形態における液体撮影装置の断面図である。本発明の第２０の実施の形態における液体撮影装置の濁度判定標識の拡大平面図である。本発明の第２１の実施の形態における液体撮影装置の濁度判定標識の拡大平面図である。本発明の第２２の実施の形態における液体撮影装置の濁度判定標識の拡大平面図である。本発明の第２３の実施の形態における液体撮影装置の側面図である。本発明の第２４の実施の形態における液体撮影装置を備えた凝集槽を有する汚泥処理システムの一部を示す図である。同、液体撮影装置の縦断面図である。図３８におけるＸ－Ｘ矢視図である。同、液体撮影装置の筒部材の斜視図である。同、液体撮影装置によって撮影された標識の二値化処理後の画像の面積値と濁度との関係を示すグラフである。本発明の第２５の実施の形態における液体撮影装置の濁度判定標識を傾斜させた図である。本発明の第２６の実施の形態における液体撮影装置の縦断面図である。本発明の第２７の実施の形態における液体撮影装置の縦断面図である。図４４におけるＸ－Ｘ矢視図である。同、液体撮影装置の底面図である。本発明の第２８の実施の形態における液体撮影装置の横断面図である。本発明の第２９の実施の形態における液体撮影装置の横断面図である。本発明の第３０の実施の形態における液体撮影装置の横断面図である。本発明の第３１の実施の形態における液体撮影装置の側面図である。従来の撮影装置と濁度測定装置を備えた汚泥処理システムを示す図である。同、撮影装置の断面図である。同、濁度測定装置の断面図である。

　以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
　（第１の実施の形態）

　第１の実施の形態では、図１～図３に示すように、１は、汚泥凝集処理システムにおいて、汚泥２（液体の一例）を貯留する凝集槽である。凝集槽１には、凝集槽１の内部の汚泥２に高分子凝集剤４を注入する注入装置５と、凝集槽１の内部の汚泥２を攪拌する攪拌装置６と、汚泥２を撮影する液体撮影装置１０（液体撮影装置の一例）とが備えられている。

　高分子凝集剤４を注入装置５から凝集槽１の内部の汚泥２に注入し、攪拌装置６で攪拌することにより、径の大きな凝集フロック３（浮遊物の一例）が汚泥２中に形成される。

　液体撮影装置１０は、上端が閉口し下端が開口する円形の筒部材１１と、筒部材１１の上端部に設けられて筒部材１１内の液面１２を撮影可能なカメラ１３（撮影部の一例）と、第１照明装置１４と、筒部材１１内の液面１２よりも上方から筒部材１１の内部に圧縮空気１５（気体の一例）を供給する給気装置１６と、昇降装置１７とを有している。

　筒部材１１は、金属製又は樹脂製の遮光体からなり、円筒状の周壁部２０と、周壁部２０の上端に設けられた天井部２１とを有している。尚、筒部材１１の内面は艶消し加工されている。また、周壁部２０の下部の周方向における一箇所には、内外に貫通する貫通孔２２（貫通部の一例）が形成されている。尚、貫通孔２２は円形の小さな孔である。

　カメラ１３は、筒部材１１の天井部２１に取り付けられて、筒部材１１の内部の液面１２よりも上方に位置している。尚、カメラ１３にはケーブル２４を介して画像処理装置２３が接続されている。

　第１照明装置１４は、円環状の照明であり、カメラ１３のレンズ部分の周囲を取り囲むようにして筒部材１１の天井部２１に取り付けられており、筒部材１１の内部の液面１２よりも上方位置からこの液面１２を照射する。第１照明装置１４の光源には例えばＬＥＤ等が使用されている。

　給気装置１６は、エアポンプ２５と、エアポンプ２５から筒部材１１の内部に送られる圧縮空気１５の除湿を行う除湿機２６とを有しており、圧縮空気１５を筒部材１１の内部の液面１２よりも上方箇所から筒部材１１の内部に供給することができる。尚、エアポンプ２５と除湿機２６とは屈曲自在なホース等の配管２７を介して筒部材１１の上部に接続されている。

　昇降装置１７は、筒部材１１を下降位置Ｐ１と上昇位置Ｐ２との間で昇降させるものであり、凝集槽１の外側面に立設された案内レール３０と、案内レール３０に支持案内されて上下方向へ移動自在な移動部材３１と、移動部材３１を上下に移動させるシリンダ等の駆動装置３２とを有している。

　尚、筒部材１１は支持アーム３３を介して移動部材３１に連結されている。また、図１の仮想線および図２に示すように、下降位置Ｐ１において、筒部材１１の下端部および貫通孔２２が汚泥２中に浸漬されて液面３５の下に没する。また、図１の実線で示すように、上昇位置Ｐ２において、筒部材１１の下端部が液面３５の上方に離間する。
　以下、上記構成における作用を説明する。

　液体撮影装置１０を用いて凝集槽１の内部の汚泥２を撮影する場合、給気装置１６のエアポンプ２５を作動して、エアポンプ２５から筒部材１１の内部に圧縮空気１５を供給しながら、昇降装置１７の駆動装置３２を駆動して、移動部材３１を下降させ、図１の仮想線および図２に示すように、筒部材１１を上昇位置Ｐ２から下降位置Ｐ１まで下降する。

　これにより、筒部材１１の下端部および貫通孔２２が汚泥２中に浸漬されて液面３５の下に没する。この状態で、圧縮空気１５は、連続的に、エアポンプ２５から筒部材１１の内部に供給されながら、筒部材１１の内部から貫通孔２２を通って筒部材１１の外部へ排出されている。第１照明装置１４を点灯し、カメラ１３で筒部材１１の内部の液面１２を撮影することにより、汚泥２中の凝集フロック３の画像が得られる。

　この際、筒部材１１の下端部が汚泥２中に浸漬されているため、筒部材１１の周囲の液面３５が波打っていても、この波は筒部材１１に当って遮断される。また、筒部材１１の内部の液面１２は、貫通孔２２と同じ高さに保たれるため、筒部材１１の周囲（外部）の液面３５よりも下方に位置する。このように筒部材１１の内部の液面１２と筒部材１１の周囲の液面３５との間に上下方向の段差が発生するため、筒部材１１の内部は大気圧よりも高い正圧に保たれ、筒部材１１の周囲の液面３５が波打っていても、この波のエネルギーは上記段差の存在によって筒部材１１の内部の液面１２に伝播し難くなる。このようなことから、筒部材１１の内部の液面１２は波立ちの少ない平穏な状態に保たれ、これにより、安定した画像を得ることができ、画像処理装置２３で処理された画像に基づいて汚泥２中の凝集フロック３の大きさの分布や個数等を正確に観測することができる。

　また、カメラ１３は、液面１２，３５の下に没せず、液面１２，３５よりも上方に位置するため、汚泥２中の汚れがカメラ１３に付着することはなく、観察窓を清掃する等の清掃手段が不要になる。これにより、撮影装置１０の構造が簡素化され、不具合の発生が抑制される。

　また、筒部材１１は不透明な遮光体からなるため、外部から筒部材１１の内部に入射しようとする光が遮断され、これにより、外部からの光が筒部材１１の内部の液面１２で反射する等の悪影響を防止することができる。さらに、筒部材１１の内面は艶消し加工されているため、第１照明装置１４の照射光が筒部材１１の内面に当って反射するのを抑制することができる。

　尚、第１照明装置１４の照射光が筒部材１１の内部の液面１２に反射してカメラ１３に入射することで、凝集フロック３の観測に悪影響を及ぼす可能性がある場合は、スリット方向が異なる偏光フィルターを第１照明装置１４側とカメラ１３側に配置して、上記照射光の反射による影響を低減してもよい。
　また、第１照明装置１４は液面１２，３５よりも上方に位置するため、第１照明装置１４に防水機能は必要無く、コスト低減を図ることができる。

　また、図２に示すように、第１照明装置１４はカメラ１３のレンズ部分の周囲を取り囲むようにして筒部材１１の天井部２１に取り付けられているため、筒部材１１の内部の液面１２を全体的に明るく照らすことができ、均一な明るさの画像を得ることができる。

　また、筒部材１１の内部の液面１２はエアポンプ２５から筒部材１１の内部に供給される圧縮空気１５の圧力によって下向きに均一に押えられ、これによっても液面１２を波立ちの少ない平穏な状態に保つことができる。

　また、給気装置１６によって圧縮空気１５が連続して筒部材１１の内部に供給されるとともに貫通孔２２から筒部材１１の外側の液面３５の下に排出される。このため、撮影時には、給気装置１６から供給された新しい圧縮空気１５が筒部材１１の内部に充満している。これにより、カメラ１３のレンズ等の結露を防止することができ、鮮明な撮影画像を得ることができる。
　この際、除湿機２６で除湿された圧縮空気１５が筒部材１１の内部に供給されるため、カメラ１３の結露防止の効果がより一層向上する。

　また、図２に示すように、筒部材１１の周壁部２０に貫通孔２２を形成したため、筒部材１１の内部の液面１２は貫通孔２２と同じ高さに保たれる。これにより、カメラ１３と筒部材１１の内部の液面１２との距離が一定に保たれるので、ピント（焦点）の合った鮮明な画像が得られる。

　また、上記のようにして汚泥２中の凝集フロック３の撮影を行った後、液体撮影装置１０を使用しない場合は、昇降装置１７の駆動装置３２を駆動して、移動部材３１を上昇させ、図１の実線で示すように、筒部材１１を下降位置Ｐ１から上昇位置Ｐ２まで上昇する。
　これにより、筒部材１１の下端部が液面３５の上方に離間するため、汚泥２中の汚れが筒部材１１の下端部に付着して堆積し難くなる。
　上記第１の実施の形態では、円形の貫通孔２２を筒部材１１に形成しているが、円形に限定されるものではなく、例えば角形等の孔であってもよい。
（第２の実施の形態）

　第２の実施の形態では、図４，図５に示すように、筒部材１１の内部の液面１２よりも下方の所定深さ位置に、撮影深さを制限するための背景板４１が備えられている。背景板４１は、光が透過し易い（透光性を有する）半透明の樹脂製或いはガラス製の円板であり、周方向の複数箇所に設けられたサポート部材４２を介して、筒部材１１の内部の下部に水平に取り付けられている。尚、背景板４１は貫通孔２２よりも所定距離だけ下方に位置している。

　また、背景板４１の下方には、背景板４１に映る凝集フロック３の影を消すための第２照明装置４５が備えられている。第２照明装置４５は筒部材１１の下部内周に取り付けられ、例えば防水機能を備えたＬＥＤ等が第２照明装置４５として使用されている。
　以下、上記構成における作用を説明する。

　背景板４１を設けることにより撮影深さが制限され、背景板４１よりも深い箇所の凝集フロック３はカメラ１３で撮影されることはなく、背景板４１よりも浅い箇所の凝集フロック３のみがカメラ１３で撮影される。このように、背景板４１よりも深い箇所の凝集フロック３を間引いて撮影することができるため、汚泥２中の複数個の凝集フロック３が上下方向において重なった場合に１個の大きな凝集フロック３として撮影されてしまう頻度を大幅に低減することができる。これにより、得られた画像から凝集フロック３の個数や大きさを正確に観測することができる。
　さらに、背景板４１の取付位置を上下方向に調節可能な構造にすれば、撮影対象又は撮影条件に応じて最適な深さで撮影することができるため、好適である。

　また、第２照明装置４５を点灯することにより、第２照明装置４５の照射光の一部が下方から上方へ背景板４１を透過するため、背景板４１の上面に映る凝集フロック３の影が消去される。これにより、背景板４１の上面に映る凝集フロック３の影を実在する凝集フロック３と誤認してしまうのを防止することができ、得られた画像から凝集フロック３の個数や大きさを正確に観測することができる。

　上記のような作用および効果をもう少し詳しく説明すると、例えば、先述した第１の実施の形態では、図６に示すように、汚泥２中の複数個の凝集フロック３が上下方向において重なった場合、１個の大きな凝集フロック３として撮影されてしまう可能性がある。これに対して、第２の実施の形態では、図７に示すように、汚泥２中の複数個の凝集フロック３が上下方向において重なった場合でも、背景板４１よりも深い箇所の凝集フロック３を間引いて撮影することができるため、得られた画像から凝集フロック３の個数や大きさを正確に観測することができる。

　また、第２の実施の形態では、図８に示すように、第２照明装置４５を点灯しない場合、第１照明装置１４からの照射光によって、背景板４１の上面に凝集フロック３の影４６が映り、この影４６を実在する凝集フロック３と誤認してしまう可能性がある。これに対して、図５に示すように、第２照明装置４５を点灯することにより、この影４６が背景板４１の上面から消去され、得られた画像から凝集フロック３の個数や大きさを正確に観測することができる。

　上記第２の実施の形態では、背景板４１に半透明の板を使用しているが、不透明な板であってもよく、上からの照射光の影響を軽減するために低反射率や高拡散反射率を有する板であってもよい。
（第３の実施の形態）

　第３の実施の形態として、カメラ１３に偏光フィルターを取り付けてもよい。尚、偏光フィルターは複数の狭いスリットを有するものである。これによると、カメラ１３で筒部材１１の内部の液面１２を撮影する際、第１照明装置１４の照射光が上方から液面１２に反射し偏光フィルターを通過してカメラ１３に入射するため、液面１２がキラキラと輝いてしまうのを防止することができる。これにより、鮮明な画像を得ることができる。
　（第４の実施の形態）

　第４の実施の形態では、図９に示すように、給気装置１６は、筒部材１１の天井部２１に設けられた給気ノズル４８を有している。この給気ノズル４８に配管２７が接続されており、給気ノズル４８の先端はカメラ１３のレンズに向けられている。

　これによると、給気装置１６によって圧縮空気１５が給気ノズル４８からカメラ１３のレンズに向かって供給されるため、カメラ１３のレンズの結露防止の効果がより一層向上する。
　（第５の実施の形態）

　上記第１の実施の形態では、図２，図３に示すように、貫通孔２２を筒部材１１の周壁部２０の下部の周方向における一箇所に形成しているが、第５の実施の形態では、図１０に示すように、貫通孔２２を周壁部２０の下部の周方向における複数箇所に形成している。
　（第６の実施の形態）

　上記第１の実施の形態では、図２，図３に示すように、貫通部の一例として貫通孔２２を形成しているが、第６の実施の形態では、図１１，図１２に示すように、貫通部の別の例として、切欠部５５を筒部材１１の周壁部２０の下部の周方向における一箇所に形成している。切欠部５５は、筒部材１１の周壁部２０の内周面と外周面とに貫通し、周壁部２０の下端から上向きに形成されている。

　これによると、給気装置１６によって圧縮空気１５が連続して筒部材１１の内部に供給されるとともに切欠部５５から筒部材１１の外側の液面３５の下に排出される。この際、筒部材１１内の液面１２は切欠部５５の上端部分とほぼ同じ高さに保たれるため、カメラ１３と筒部材１１の内部の液面１２との距離が一定に保たれる。これにより、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
　（第７の実施の形態）

　上記第６の実施の形態では、図１１，図１２に示すように、切欠部５５を筒部材１１の周壁部２０の下部の周方向における一箇所に形成しているが、第７の実施の形態では、図１３，図１４に示すように、切欠部５５を周壁部２０の下部の周方向における複数箇所に形成している。
　（第８の実施の形態）

　第８の実施の形態では、図１５に示すように、筒部材１１は汚泥２の液面３５に対して所定角度で傾斜しており、これにより、カメラ１３の撮影中心軸３６が、筒部材１１の内部の液面１２に対し、斜め下方に向けて所定角度Ａで傾斜している。尚、この場合、筒部材１１の中心軸５１と撮影中心軸３６とが一致している。
　また、貫通孔２２は、筒部材１１の周壁部２０の周方向における傾斜側の位置Ｂ１に形成されている。
　以下、上記構成における作用を説明する。

　図１６に示すように、カメラ１３の撮影中心軸３６が筒部材１１の内部の液面１２に対して所定角度Ａで斜め下方に向けて傾いているため、第１照明装置１４の照射光３７が液面１２に反射して生じる反射光３８がカメラ１３の視野に入り込む量を低減することができる。これにより、撮影した画像に反射光３８が映り込んでしまうのを低減することができるため、得られた画像から凝集フロック３の個数や大きさを正確に観測することができる。
（第９の実施の形態）

　第９の実施の形態では、図１７に示すように、筒部材１１内の液面１２よりも下方の所定深さ位置に、撮影深さを制限するための背景板４１が備えられている。背景板４１は、光が透過し易い（すなわち透光性を有する）半透明のプラスチック製（又は樹脂製或いはガラス製）の円板であり、周方向の複数箇所に設けられたサポート部材４２を介して、筒部材１１内の下部に取り付けられている。尚、背景板４１は貫通孔２２よりも所定距離だけ下方に位置している。

　また、背景板４１の下方には、背景板４１に映る凝集フロック３の影を消すための第２照明装置４５が備えられている。第２照明装置４５は筒部材１１の下部内周に取り付けられ、例えば防水機能を備えたＬＥＤ等が使用されている。
　以下、上記構成における作用を説明する。

　背景板４１を設けることにより撮影深さが制限され、背景板４１よりも深い箇所の凝集フロック３はカメラ１３で撮影されることはなく、背景板４１よりも浅い箇所の凝集フロック３のみがカメラ１３で撮影される。このように、背景板４１よりも深い箇所の凝集フロック３を間引いて撮影することができるため、汚泥２中の複数個の凝集フロック３が上下方向において重なった場合に１個の大きな凝集フロック３として撮影されてしまう頻度を大幅に低減することができる。これにより、得られた画像から凝集フロック３の個数や大きさを正確に観測することができる。

　上記第９の実施の形態では、背景板４１に半透明の板を使用しているが、不透明な板であってもよく、上からの照射光の影響を軽減するために低反射率や高拡散反射率を有する板であってもよい。

　上記第８および第９の実施の形態では、図１５～図１７に示すように、筒部材１１の中心軸５１と撮影中心軸３６とが一致しているが、筒部材１１の中心軸５１と撮影中心軸３６とが、筒部材１１の径方向にずれており、且つ、平行になっていてもよい。

　上記第８および第９の実施の形態では、図１５，図１７に示すように、貫通孔２２は周壁部２０の周方向における傾斜した側に形成されているが、周方向におけるどの位置に形成してもよい。例えば、図１５，図１７に示す貫通孔２２の位置Ｂ１から周壁部２０の周方向に１８０°反対側にずれた位置Ｂ２に形成してもよい。或いは、図１５，図１７に示す貫通孔２２の位置Ｂ１から周壁部２０の周方向に９０°ずれた位置Ｂ３に形成してもよい。
（第１０の実施の形態）

　第８の実施の形態では、図１５に示すように、筒部材１１を液面３５に対して所定角度で傾斜させることにより、カメラ１３の撮影中心軸３６を筒部材１１の内部の液面１２に対して斜め下方に向けて所定角度Ａで傾斜させているが、以下に説明する第１０の実施の形態では、図１８に示すように、筒部材１１を、液面３５に対して、傾斜させず、垂直に立てている。

　カメラ１３は筒部材１１の天井部２１に傾斜して取り付けられており、これにより、カメラ１３の撮影中心軸３６が、筒部材１１の内部の液面１２に対し、斜め下方に向けて所定角度Ａで傾斜している。尚、この場合、筒部材１１の中心軸５１は筒部材１１の内部の液面１２に対して垂直方向となり、筒部材１１の中心軸５１の方向とカメラ１３の撮影中心軸３６の方向とが異なる。

　また、第１照明装置１４は筒部材１１の周壁部２０に傾斜して取り付けられており、これにより、第１照明装置１４の光軸５２が、筒部材１１の内部の液面１２に対し、斜め下方に向けて傾斜している。

　これによると、第８の実施の形態と同様な作用および効果が得られる。また、図１８に示した筒部材１１に、第９の実施の形態で示した背景板４１（図１７参照）および第２照明装置４５（図１７参照）を設けることによって、第９の実施の形態と同様な作用および効果を得ることも可能である。
　上記第１０の実施の形態では、カメラ１３と第１照明装置１４との両方をそれぞれ傾斜させているが、いずれか片方のみを傾斜させてもよい。
　（第１１の実施の形態）

第１１の実施の形態では、図１９に示すように、貫通孔２２は筒部材１１の周壁部２０の周方向における傾斜側の位置Ｂ１から周方向に９０°ずれた位置Ｂ２に形成されている。これにより、筒部材１１の傾斜角度を変えても、カメラ１３から筒部材１１の内部の液面１２までの距離が一定に保たれるため、好適である。

　尚、第１１の実施の形態では、筒部材１１の周壁部２０の周方向における一箇所に貫通孔２２を形成しているが、貫通孔２２の代わりに第６の実施の形態で示したような切欠部５５（図１１，図１２参照）を形成してもよい。
　（第１２の実施の形態）

　上記第１１の実施の形態では、図１９に示すように、貫通孔２２を筒部材１１の周壁部２０の下部の周方向における一箇所に形成しているが、第１２の実施の形態では、図２０に示すように、貫通孔２２を周壁部２０の下部の周方向における複数箇所に形成している。尚、各貫通孔２２は全て同じ水平レベルに位置している。
　（第１３の実施の形態）

　第１３の実施の形態では、図２１，図２２に示すように、第１２の実施の形態の貫通孔２２の代わりに、切欠部５５を周壁部２０の下部の周方向における複数箇所に形成している。尚、各切欠部５５の上端は全て同じ水平レベルに位置している。

　上記各々の実施の形態では、筒部材１１を不透明な遮光体で構成しているが、外乱光の影響が少ない場合は、筒部材１１を透明又は半透明の部材で構成してもよい。

　上記各々の実施の形態では、筒部材１１を、円筒状に構成しているが、四角形や六角形等の多角形筒状、或いは、楕円筒状に構成してもよい。また、筒部材１１は、遮光性を有していれば、金属製に限るものではなく、樹脂製、或いは、透明な樹脂やガラスに塗装したものでもよい。

　上記各々の実施の形態では、円環状の第１照明装置１４を用いて筒部材１１の内部を全体的に照射しているが、円環状に限定されるものではなく、直進性の強い光を照射して撮影範囲のみをピンポイントで照らすものであってもよい。また、第１照明装置１４を、筒部材１１の天井部２１に取り付けているが、筒部材１１の周壁部２０に斜め下向きに取り付けてもよい。

　上記各々の実施の形態では、第１照明装置１４から白色光を照射しているが、汚泥２の色に応じて、第１照明装置１４の照射光の色を調節してもよい。この場合、第１照明装置１４の照射光の色を汚泥２の色の補色にするのが好ましい。例えば、赤味がかった汚泥２に対しては第１照明装置１４の照射光を青色にしたり、青味がかった汚泥２に対しては第１照明装置１４の照射光を黄色に調節してもよい。

　さらには、第１照明装置１４の照射光は可視光でなくてもよく、撮影対象物の特性や種類に応じて、赤外線や紫外線等を照射してもよい。この場合、赤外線や紫外線等の照射光に適応した感度を有するカメラ１３を用いればよい。

　上記各々の実施の形態では、気体の一例として、圧縮空気１５を給気装置１６で筒部材１１内に供給しているが、圧縮空気１５に限定されるものではなく、他の気体を用いてもよい。

　上記各々の実施の形態では、撮影装置１０を用いて汚泥２中の凝集フロック３を撮影しているが、撮影対象は、汚泥２と凝集フロック３に限定されるものではなく、汚泥２以外の液体であってもよく、凝集フロック３以外の濁質等の浮遊物であってもよい。撮影対象が濁質の場合には、凝集フロック３のように浮遊物を個別に観察することは困難であるため、第１照明装置１４からの照射光が濁質表面で反射した散乱光の強度を測定したり、上記第２の実施の形態および第９の実施の形態における背景板４１に代えて、透視度の測定で使用される標識板を筒部材１１内の液体中に浸漬して配置し、標識板の視認の可否を判断するなど、既知の方法で液体の濁度を測定又は評価すればよい。
　（第１４の実施の形態）

　第１４の実施の形態では、図２３に示すように、１０１は産業廃水処理システムの一部であり、凝集槽１０２と、その下流側に設置された沈殿池１０３とを有している。凝集槽１０２には、凝集槽１０２の内部に貯留される汚泥１０５（液体の一例）に高分子凝集剤１０６を注入する注入装置１０７と、凝集槽１０２の内部の汚泥１０５を攪拌する攪拌装置１０８と、汚泥１０５を撮影して汚泥１０５の濁り具合を測定する液体撮影装置１１０とが備えられている。

　高分子凝集剤１０６を注入装置１０７から凝集槽１０２の内部の汚泥１０５に注入し、攪拌装置１０８で攪拌することにより、径の大きな凝集フロック１１２（粗大フロック）が汚泥１０５中に形成される。

　また、沈殿池１０３では汚泥１０５中の凝集フロック１１２を沈殿させ、上澄み液１１３を沈殿池１０３の出口から取り出して中和処理等を行った後に放流する。

　図２４～図２６に示すように、液体撮影装置１１０は、上端が閉口し下端が開口する円形の筒部材１２０と、筒部材１２０の内部に設けられた判定標識１２１と、判定標識１２１を撮影可能なカメラ１２２（撮影部の一例）と、第１照明装置１２３と、筒部材１２０の内部に圧縮空気１２４（気体の一例）を供給する空気供給装置１２５（気体供給装置の一例）と、筒部材１２０の内部の汚泥１０５を揚水して筒部材１２０の外部へ排出する揚水管１２６と、筒部材１２０を凝集槽１０２に取り付ける取付部材１２７とを有している。

　筒部材１２０は、金属製又は樹脂製の遮光体からなり、円筒状の周壁部１３０と、周壁部１３０の上端に設けられた天井部１３１と、液面１３５の下に没する水没部１３２と、液面１３５の上に突出する突出部１３３と、水没部１３２の下端に形成された下端開口部１３４とを有している。尚、筒部材１２０の上部が突出部１３３として構成され、突出部１３３の下方が水没部１３２として構成されている。

　また、筒部材１２０の内部の液面１３７は筒部材１２０の外部の液面１３５よりも低く、判定標識１２１は筒部材１２０の内部の液面１３７の下に没している。尚、筒部材１２０の内部の液面１３７から筒部材１２０の下端までの長さＬ１は、下端開口部１３４の直径Ｄ１の１～１０倍に設定されており、より好ましくは４～６倍に設定されている。

　判定標識１２１は、平板状の部材であり、取付軸１２８を介して筒部材１２０に取り付けられている。判定標識１２１の上面には、大きさが同じで且つ明度（濃淡）が異なる複数の円形の標識１３９ａ～１３９ｅが表示されている。このうち、一端部に配置された標識１３９ａは最も黒色に近い濃い灰色であり、他端部に配置された標識１３９ｅは最も白色に近い淡い灰色であり、中間部に配置された標識１３９ｂ～１３９ｄは白黒の濃淡の度合いが段階的に異なった灰色である。尚、判定標識１２１はその上面を水平方向にして取り付けられている。

　カメラ１２２は、筒部材１２０の天井部１３１に取り付けられて、筒部材１２０の内部の液面１３７よりも上方に位置している。尚、カメラ１２２の撮影中心軸１４１は筒部材１２０の内部の液面１３７に対して直交している。また、カメラ１２２にはケーブル１４２を介して画像処理装置（図示省略）が接続されている。

　第１照明装置１２３は、円環状の照明であり、カメラ１２２のレンズ部分の周囲を取り囲むようにして筒部材１２０の天井部１３１に取り付けられており、筒部材１２０の内部の液面１３７よりも上方位置から判定標識１２１を照射する。尚、第１照明装置１２３の光源には例えばＬＥＤ等が使用されている。

　筒部材１２０の周壁部１３０は判定標識１２１よりも下方に延伸されている。筒部材１２０の水没部１３２の内側で且つ判定標識１２１の下方には、汚泥１０５中の凝集フロック１１２が沈降する凝集フロック沈降領域１４４が形成されている。
　空気供給装置１２５は、エアポンプ等からなり、給気管１４６を介して筒部材１２０の天井部１３１に接続されている。

　揚水管１２６は、逆Ｌ字形の管であって、一端が筒部材１２０の内部で開口するとともに、他端が筒部材１２０の外部で開口し、上下方向の直管部１２６ａが筒部材１２０の内部に設けられている。揚水管１２６の一端開口部１４７は、筒部材１２０の外部の液面１３５よりも下位にあり、下向きに開口している。また、揚水管１２６の他端開口部１４８は、筒部材１２０の外部の液面１３５よりも上位にあり、横向きに開口している。
　以下、上記構成における作用を説明する。

　高分子凝集剤１０６を注入装置１０７から凝集槽１０２の内部の汚泥１０５に注入し、凝集槽１０２の内部の汚泥１０５を攪拌装置１０８で攪拌することにより、径の大きな凝集フロック１１２を凝集槽１０２の内部の汚泥１０５中に形成する。

　この際、後述するように、筒部材１２０の内部の汚泥１０５が揚水管１２６を通じて筒部材１２０の外部へ排出されるため、筒部材１２０の外部の汚泥１０５が下端開口部１３４から筒部材１２０の内部に流入するが、筒部材１２０の内部の凝集フロック沈降領域１４４において汚泥１０５中の凝集フロック１１２が沈降する。このため、筒部材１２０の内部の液面１３７の付近には、粗大化した凝集フロック１１２が少ない上澄み液１５０が出現し、判定標識１２１は筒部材１２０の内部の液面１３７の下に没した状態で上澄み液１５０中に存在する。そして、第１照明装置１２３で判定標識１２１を照射し、カメラ１２２で判定標識１２１を撮影し、撮影した判定標識１２１の標識１３９ａ～１３９ｅの画像を二値化処理等することにより、汚泥１０５中の凝集フロック１１２に妨げられることなく、筒部材１２０の内部の上澄み液１５０の濁度を求めることができる。

　この際、攪拌装置１０８が凝集槽１０２の内部の汚泥１０５を攪拌することによって、筒部材１２０の周囲の液面１３５が波打ったとしても、筒部材１２０の水没部１３２が液面１３５の下に没しているため、この波は筒部材１２０の周壁部１３０に当って遮断され、筒部材１２０の内部の液面１３７は波立ちの少ない平穏な状態に保たれる。これにより、安定した画像を得ることができる。

　このように、凝集槽１０２の内部の汚泥１０５の上澄み液１５０の濁度を液体撮影装置１１０で測定することができるため、測定された濁度に基づいて、注入装置１０７から凝集槽１０２の内部に注入される高分子凝集剤１０６の注入量を調節することにより、時間的な遅延（タイムラグ）が短縮され、高分子凝集剤１０６の注入量を最適な注入量に調節することができる。

　また、カメラ１２２は、筒部材１２０の内部の液面１３７の下に没せず、この液面１３７よりも上方に位置するため、汚泥１０５中の汚れがカメラ１２２に付着することはなく、ガラス窓を清掃する等の清掃手段が不要になる。これにより、液体撮影装置１１０の構造が簡素化される。

　また、空気供給装置１２５から筒部材１２０の内部に圧縮空気１２４を供給することにより、筒部材１２０の内部の上澄み液１５０が、揚水管１２６の一端開口部１４７から流入する圧縮空気１２４の気泡に同伴して押し上げられて揚水管１２６内を上昇し、他端開口部１４８から筒部材１２０の外部に排出される。

　このようなエアリフト作用によって筒部材１２０の内部の上澄み液１５０が揚水管１２６を通って筒部材１２０の外部に排出されると、これに伴って、凝集槽１０２の内部の汚泥１０５が筒部材１２０の下端開口部１３４から筒部材１２０の内部に流入するため、筒部材１２０の内部の汚泥１０５が筒部材１２０の外部との間でゆっくりと循環して入れ替えられる。これにより、常に最新の性状の汚泥１０５を筒部材１２０の内部に導入して、その濁度を測定することができる。
　この際、筒部材１２０の内部は大気圧よりも高い正圧で水封された状態となり、筒部材１２０の内部の液面１３７の変動と波立ちが抑制される。

　また、凝集フロック１１２の沈降速度をＶ１（通常は数ｃｍ／分）とし、上澄み液１５０と気泡との混合流体が揚水管１２６内を下から上へ流れる時の管内流速をＶ２とすると、管内流速Ｖ２が沈降速度Ｖ１よりも低速（すなわちＶ１>Ｖ２）になるように設計されている。

　これにより、凝集フロック沈降領域１４４において凝集フロック１１２が確実に沈降し、凝集フロック沈降領域１４４の凝集フロック１１２が上昇して揚水管１２６の内部に流入するのを防止することができる。

　尚、図２４に示すように、筒部材１２０の内部の液面１３７から筒部材１２０の下端までの長さＬ１を下端開口部１３４の直径Ｄ１の１～１０倍に設定しているため、攪拌装置１０８による攪拌の影響を受け難くなり、濁度測定までの時間的な遅延（タイムラグ）を短くすることができる。例えば、仮に上記長さＬ１を上記直径Ｄ１の１倍未満に設定すると、下端開口部１３４が判定標識１２１の下方近傍に位置することになるため、攪拌装置１０８による攪拌の影響を受け易くなってしまう。また、仮に上記長さＬ１が上記直径Ｄ１の１０倍を超えると、下端開口部１３４から筒部材１２０の内部に流入した汚泥１０５が上昇して判定標識１２１に達するまでに時間を要し、濁度測定までのタイムラグが長くなってしまう。

　また、筒部材１２０は遮光体からなるため、外部から筒部材１２０の内部に入射しようとする光が遮断され、これにより、外部からの光が筒部材１２０の内部の液面１３７で反射する等の悪影響を防止することができる。

　尚、撮影された判定標識１２１の標識１３９ａ～１３９ｅは以下のような画像処理を施される。カメラ１２２で撮影された標識１３９ａ～１３９ｅの画像を所定の明度閾値で二値化処理し、二値化処理後の標識１３９ａ～１３９ｅの画像の面積値と濁度との相関関係に基づいて、濁度を求める。

　例えば、筒部材１２０の内部の上澄み液１５０中の濁質が黒色や赤色等の有色成分を含んでいる場合、上澄み液１５０の濁り具合が上昇すると、撮影された標識１３９ａ～１３９ｅの画像を所定の明度閾値で二値化処理した場合、各標識１３９ａ～１３９ｅの画像のうちの黒と認識される部分の面積（又は標識の数）が増えるとともに、白と認識される部分の面積（又は標識の数）が減る関係がある。また、上澄み液１５０の濁り具合が低下すると、撮影された標識１３９ａ～１３９ｅの画像を所定の明度閾値で二値化処理した場合、各標識１３９ａ～１３９ｅの画像のうちの黒と認識される部分の面積（又は標識の数）が減るとともに、白と認識される部分の面積（又は標識の数）が増える関係がある。

　図２７は、二値化処理後の標識１３９ａ～１３９ｅの画像の黒と認識される部分の面積値と濁度との相関関係を示すグラフである。これによると、濁度が上昇した場合、二値化処理後の標識１３９ａ～１３９ｅの画像の黒と認識される部分の面積値が一定の割合で上昇する。このうち、第１のグラフＧ１は、上記第１４の実施の形態において、上面を水平方向にした判定標識１２１を使用した場合に該当する。また、第２のグラフＧ２は、後述する第１５の実施の形態において、上面が上下方向に傾斜している判定標識１２１を使用した場合に該当する。

　尚、上記第１４の実施の形態では、上澄み液１５０中の濁質が有色成分を含んでいる場合について説明したが、上澄み液１５０中の濁質が白色成分のみを含んでいる場合は、濁度が大きくなるほど、白と認識される部分の面積値が増加するため、図２７のグラフとは逆の関係になり、黒と認識される部分の面積値が小さくなるので、この点について注意が必要である。
　（第１５の実施の形態）

　第１５の実施の形態では、図２８に示すように、判定標識１２１は、その上面が上下方向に傾斜した状態で、筒部材１２０の内部に設けられている。ここでは、一端部に配置された最も黒色に近い濃い灰色の標識１３９ａを上位にし、他端部に配置された最も白色に近い淡い灰色の標識１３９ｅを下位にして、上位ほど明度が小さくなるように判定標識１２１を傾斜させている。判定標識１２１の傾斜角度Ａ１は例えば４５°に設定されている。

　これによると、二値化処理後の標識１３９ａ～１３９ｅの画像の黒と認識される部分の面積値と濁度とは図２７の第２のグラフＧ２のような関係になる。図２７の第２のグラフＧ２の傾きＣ２は第１のグラフＧ１の傾きＣ１よりも大きいため、第１のグラフＧ１と比べて第２のグラフＧ２の方が、面積値の変化量に対する濁度の変化量が小さくなる。これにより、第１のグラフＧ１よりも第２のグラフＧ２の方が、面積値の誤差に対する濁度の誤差が小さくなる。このため、判定標識１２１を傾斜させた方が、判定標識１２１を水平方向にした第１４の実施の形態と比べて、濁度の測定精度を向上させることができる。

　また、筒部材１２０の内部の上澄み液１５０中に、凝集フロック１１２より微細な固形粒子が存在しても、このような微細固形粒子は傾斜した判定標識１２１の上面に堆積し難いため、安定した測定が可能である。

　尚、上記第１５の実施の形態では、判定標識１２１の傾斜角度Ａ１を４５°に設定しているが、判定標識１２１を４５°以外の傾斜角度Ａ１で傾斜させてもよい。また、判定標識１２１の傾斜角度Ａ１を変更可能にし、汚泥１０５の性状等に応じて最適な傾斜角度Ａ１に調節してもよい。

　また、上記第１５の実施の形態では、一端部に配置された最も黒色に近い濃い灰色の標識１３９ａが上位で且つ他端部に配置された最も白色に近い淡い灰色の標識１３９ｅが下位になるように判定標識１２１を傾斜させているが、逆に、一端部に配置された標識１３９ａが下位で且つ他端部に配置された標識１３９ｅが上位になるように判定標識１２１を傾斜させてもよい。或いは、最も黒色に近い濃い灰色の標識１３９ａのみを複数個配列した濁度判定標識を傾斜させてもよい。
　（第１６の実施の形態）

　第１６の実施の形態では、図２９に示すように、筒部材１２０は汚泥１０５の液面１３５，１３７に対して所定角度で傾斜しており、これにより、カメラ１２２の撮影中心軸１４１が、筒部材１２０の内部の液面１３７に対し、斜め下方に向けて所定角度Ｅ１で傾いている。

　これによると、第１照明装置１２３の照射光１５５が筒部材１２０の内部の液面１３７に反射して生じる反射光１５６がカメラ１２２の視野に入り込む量を、低減することができる。これにより、撮影した画像に反射光１５６が映り込んでしまうのを低減することができるため、得られた画像から筒部材１２０の内部の上澄み液１５０の濁度を正確に求めることができる。
　（第１７の実施の形態）

　上記第１６の実施の形態では、図２９に示すように、筒部材１２０を液面１３５，１３７に対して所定角度で傾斜させることにより、カメラ１２２の撮影中心軸１４１を筒部材１２０の内部の液面１３７に対して斜め下方に向けて所定角度Ｅ１で傾斜させているが、以下に説明する第１７の実施の形態では、図３０に示すように、筒部材１２０を、液面１３５，１３７に対して、傾斜させず、垂直に立てている。

　カメラ１２２は筒部材１２０の天井部１３１に傾斜して取り付けられており、これにより、カメラ１２２の撮影中心軸１４１が、筒部材１２０の内部の液面１３７に対し、斜め下方に向けて所定角度Ｅ１で傾斜している。

　また、第１照明装置１２３は筒部材１２０の周壁部１３０に傾斜して取り付けられており、これにより、第１照明装置１２３の光軸１５８が、筒部材１２０の内部の液面１３７に対し、斜め下方に向けて傾斜している。
　これによると、上記第１６の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
　尚、上記第１７の実施の形態では、カメラ１２２と第１照明装置１２３との両方をそれぞれ傾斜させているが、いずれか片方のみを傾斜させてもよい。
　（第１８の実施の形態）

　第１８の実施の形態では、図３１に示すように、揚水管１２６は、Ｊ字形の管であって、一端が筒部材１２０の内部で開口するとともに、他端が筒部材１２０の外部で開口し、上下方向の直管部１２６ａが筒部材１２０の外部に設けられている。揚水管１２６の一端開口部１４７は、筒部材１２０の外部の液面１３５よりも下位にあり、上向きに開口している。また、揚水管１２６の他端開口部１４８は、筒部材１２０の外部の液面１３５よりも上位にあり、上向きに開口している。

　これによると、上記第１４の実施の形態と同様のエアリフト作用によって、筒部材１２０の内部の上澄み液１５０が揚水管１２６を通って筒部材１２０の外部に排出され、筒部材１２０の内部の汚泥１０５が筒部材１２０の外部との間でゆっくりと循環して入れ替えられる。
　（第１９の実施の形態）

　第１９の実施の形態では、図３２に示すように、筒部材１２０の内部の径方向の横断面積は、判定標識１２１よりも下方領域において、下端開口部１３４に向かうほど次第に縮小され、下端開口部１３４において最小になっている。

　これによると、エアリフト作用によって筒部材１２０の内部の上澄み液１５０が揚水管１２６を通って筒部材１２０の外部に排出されると、これに伴って、凝集槽１０２の内部の汚泥１０５が筒部材１２０の下端開口部１３４から筒部材１２０の内部に流入するため、筒部材１２０の内部の汚泥１０５が筒部材１２０の外部との間でゆっくりと循環して入れ替えられる。

　この際、筒部材１２０の内部の横断面積は下端開口部１３４から上方ほど次第に拡大するため、下端開口部１３４から筒部材１２０の内部に流入した汚泥１０５は、上昇するほど、その流速が低下していく。これにより、汚泥１０５中の凝集フロック１１２が沈降し易くなり、このため、筒部材１２０の内部の液面１３７から筒部材１２０の下端までの長さＬ１を短縮することができると共に、凝集フロック沈降領域１４４において、汚泥１０５中の凝集フロック１１２を確実に沈降させることができる。これにより、筒部材１２０を上下方向において小型軽量化することができる。
（第２０～第２２の実施の形態）

　第２０の実施の形態として、図３３に示すように、判定標識１２１の標識１３９ａ～１３９ｅは、明度が同じ（全て黒色）で大きさが異なっているものでもよい。また、第２１の実施の形態として、図３４に示すように、判定標識１２１の標識１３９ａ～１３９ｅは、明度と大きさの両者が異なっているものでもよい。さらに、第２２の実施の形態として、図３５に示すように、判定標識１２１の標識１３９ａ～１３９ｅは、１つの円の中心ほど濃く、円の外周ほど薄くなるものであってもよい。

　また、標識１３９ａ～１３９ｅは、円形に限定されるものではなく、円形以外の形状例えば四角形等であってもよい。また、標識１３９ａ～１３９ｅは白色と黒色の濃淡を段階的に変化させているが、白黒に限定されるものではなく、汚泥１０５等の液体の性状に応じて例えば青色や赤色の濃淡を段階的に変化させてもよい。

　上記各実施の形態では、判定標識１２１は筒部材１２０の内部の液面１３７の下に完全に没しているが、全ての標識１３９ａ～１３９ｅが筒部材１２０の内部の液面１３７の下に没していれば、判定標識１２１の一部が筒部材１２０の内部の液面１３７上に突出していてもよい。
　（第２３の実施の形態）

　第２３の実施の形態では、図３６に示すように、液体撮影装置１１０は昇降装置１７０を有している。昇降装置１７０は、筒部材１２０を下降位置Ｐ１と上昇位置Ｐ２との間で昇降させるものであり、凝集槽１０２の外側面に立設された案内レール１７１と、案内レール１７１に支持案内されて上下方向へ移動自在な移動部材１７２と、移動部材１７２を上下に移動させるシリンダ等の駆動装置１７３とを有している。

　尚、筒部材１２０は支持アーム１７４を介して移動部材１７３に連結されている。また、図３６の実線に示すように、下降位置Ｐ１において、筒部材１２０の下部が汚泥１０５中に浸漬されて液面１３５の下に没する。また、図３６の仮想線で示すように、上昇位置Ｐ２において、筒部材１２０が液面１３５の上方に離間する。

　これによると、液体撮影装置１１０を使用しない場合は、昇降装置１７０の駆動装置１７３を駆動して、移動部材１７２を上昇させ、図３６の仮想線で示すように、筒部材１２０を下降位置Ｐ１から上昇位置Ｐ２まで上昇させる。
　これにより、筒部材１２０が液面１３５の上方に離間するため、汚泥１０５中の汚れが筒部材１２０に付着して堆積し難くなる。
　（第２４の実施の形態）

　第２４の実施の形態では、図３７に示すように、２０１は産業廃水処理システムの一部であり、凝集槽２０２と、その下流側に設置された沈殿池２０３とを有している。凝集槽２０２には、凝集槽２０２の内部に貯留される汚泥２０５（液体の一例）に高分子凝集剤２０６を注入する注入装置２０７と、凝集槽２０２内の汚泥２０５を攪拌する攪拌装置２０８と、液体撮影装置２１０とが備えられている。

　高分子凝集剤２０６を注入装置２０７から凝集槽２０２の内部の汚泥２０５に注入し、攪拌装置２０８で攪拌することにより、径の大きな凝集フロック２１２（粗大フロック）が汚泥２０５中に形成される。

　また、沈殿池２０３では汚泥２０５中の凝集フロック２１２を沈殿させ、上澄み液２１３を沈殿池２０３の出口から取り出して中和処理等を行った後に放流する。

　液体撮影装置２１０は、汚泥２０５中に浮遊する凝集フロック２１２と、凝集フロック２１２が沈降した上澄み液２１４とを同時に撮影するための装置であり、図３８～図４０に示すように、筒部材２２０と、筒部材２２０に固定されたカメラ２２１（撮影部の一例）と、背景板２２２と、判定標識２２３と、第１照明装置２２４と、第２照明装置２２５と、筒部材２２０の内部に圧縮空気２２６（気体の一例）を供給する空気供給装置２２７（気体供給装置の一例）と、筒部材２２０の内部の汚泥２０５を揚水して筒部材２２０の外部へ排出する揚水管２２８と、筒部材２２０を凝集槽２０２に取り付ける取付部材２２９とを有している。

　筒部材２２０は、金属製又は樹脂製の遮光体からなり、円筒状の周壁部２３０と、周壁部２３０の上端に設けられた天井部２３１と、液面２３５の下に没する水没部２３２と、液面２３５の上に突出する突出部２３３とを有している。尚、筒部材２２０の上部が突出部２３３として構成され、突出部２３３の下方が水没部２３２として構成されている。

　筒部材２２０の内部は、水没部２３２において、凝集フロック２１２を撮影する半円筒状の第１撮影室２３８と、上澄み液２１４を撮影する半円筒状の第２撮影室２３９とに分けられている。すなわち、第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とは、筒部材２２０の内部に設けられた仕切壁２４０によって仕切られている。

　第１撮影室２３８は、半円周分の周壁部２３０ａと仕切壁２４０とで囲まれており、下端が汚泥２０５中に浸漬された状態で開口する第１下端開口部２４１を有している。また、第２撮影室２３９は、残り半円周分の周壁部２３０ｂと仕切壁２４０とで囲まれており、第１撮影室２３８よりも下方に長く形成された下方延長部２４３と、下方延長部２４３の下端が汚泥２０５中に浸漬された状態で開口する第２下端開口部２４４を有している。

　尚、第２撮影室２３９の下方延長部２４３の周壁部２３０ｂは、第１撮影室２３８の周壁部２３０ａよりも下方に長く形成されている。また、仕切壁２４０は、その下端が下方延長部２４３の周壁部２３０ｂの下端と同じ高さになるように、下方に長く形成されている。筒部材２２０の内部の液面２３７から下方延長部２４３の下端までの長さＬ２は、筒部材２２０の内径Ｄ２の１～１０倍に設定されており、より好ましくは４～６倍に設定されている。

　仕切壁２４０の上端部は筒部材２２０の内部の液面２３７よりも上方に突出しており、これにより、筒部材２２０の内部は、筒部材２２０の内部の液面２３７よりも上方位置から、第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とに仕切られている。

　第１撮影室２３８の上方と第２撮影室２３９の上方とは筒部材２２０の突出部２３３の内部において連通している。また、筒部材２２０の内部の液面２３７は筒部材２２０の外部の液面２３５よりも低く保たれている。

　カメラ２２１は、筒部材２２０の天井部２３１に取り付けられて、筒部材２２０の内部の液面２３７よりも上方に位置しており、第１および第２撮影室２３８，２３９の内部を撮影可能である。尚、カメラ２２１の撮影中心軸２４６は筒部材２２０の内部の液面２３７に対して直交している。また、カメラ２２１にはケーブル２４７を介して画像処理装置（図示省略）が接続されている。

　第１照明装置２２４は、円環状の照明であり、カメラ２２１のレンズ部分の周囲を取り囲むようにして筒部材２２０の天井部２３１に取り付けられており、筒部材２２０の内部の液面２３７よりも上方から第１および第２撮影室２３８，２３９の内部を照射可能である。尚、第１照明装置２２４の光源には例えばＬＥＤ等が使用されている。
　空気供給装置２２７は、エアポンプ等からなり、給気管２４９を介して筒部材２２０の天井部２３１に接続されている。

　揚水管２２８は、逆Ｌ形の管であって、一端が筒部材２２０の内部で開口するとともに、他端が筒部材２２０の外部で開口し、上下方向の直管部２２８ａが筒部材２２０の内部に設けられている。揚水管２２８の一端開口部２５０は、筒部材２２０の外部の液面２３５よりも下位にあり、第２撮影室２３９の内部において下向きに開口している。また、揚水管２２８の他端開口部２５１は、筒部材２２０の外部の液面２３５よりも上位にあり、横向きに開口している。

　背景板２２２は、撮影深さを制限するための板であり、第１撮影室２３８の内部に設けられて、筒部材２２０の内部の液面２３７よりも下方の所定深さ位置に備えられている。背景板２２２には、光が透過し易い（すなわち透光性を有する）半透明の樹脂製或いはガラス製の板が用いられる。尚、背景板２２２は、筒部材２２０の内部の液面２３７に対して平行になるように、取付軸２５３を介して第１撮影室２３８の周壁部２３０ａと仕切壁２４０との間に取り付けられている。

　第２照明装置２２５は、背景板２２２の上面に映る凝集フロック２１２の影を消すための照明装置であり、仕切壁２４０に取り付けられて、背景板２２２の下方に位置している。尚、第２照明装置２２５には、例えば防水機能を有するＬＥＤ等が使用されている。

　判定標識２２３は、平板状の部材であり、第２撮影室２３９の内部に設けられて、筒部材２２０の内部の液面２３７の下に没している。尚、判定標識２２３は、その上面を筒部材２２０内の液面２３７に対して平行にし、取付軸２５４を介して第２撮影室２３９の周壁部２３０ｂと仕切壁２４０との間に取り付けられている。

　判定標識２２３の上面には、大きさが同じで且つ明度（濃淡）が異なる複数の円形の標識２５６ａ～２５６ｅが表示されている。このうち、一端部に配置された標識２５６ａは最も黒色に近い濃い灰色であり、他端部に配置された標識２５６ｅは最も白色に近い濃い灰色であり、中間部に配置された標識２５６ｂ～２５６ｄは白黒の濃淡の度合いが段階的に異なった灰色である。

　第２撮影室２３９の下方延長部２４３内で且つ判定標識２２３の下方には、汚泥２０５中の凝集フロック２１２が沈降する凝集フロック沈降領域２５７が形成されている。

　尚、図３９に示すように、第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とは仕切壁２４０を介して隣接しているため、カメラ２２１の撮影視野２５９（撮影可能範囲）内に第１撮影室２３８の背景板２２２と第２撮影室２３９の判定標識２２３とを収めることができる。
　以下、上記構成におる作用を説明する。

　高分子凝集剤２０６を注入装置２０７から凝集槽２０２の内部の汚泥２０５に注入し、凝集槽２０２の内部の汚泥２０５を攪拌装置２０８で攪拌することにより、径の大きな凝集フロック２１２を凝集槽２０２の内部の汚泥２０５中に形成する。

　この際、後述するように、筒部材２２０の内部の第２撮影室２３９の汚泥２０５が揚水管２２８を通じて筒部材２２０の外部へ排出されるため、筒部材２２０の外部の汚泥２０５が第２下端開口部２４４から第２撮影室２３９に流入するが、第２撮影室２３９の凝集フロック沈降領域２５７において汚泥２０５中の凝集フロック２１２が沈降する。このため、筒部材２２０内の第２撮影室２３９の液面２３７の付近には、粗大化した凝集フロック２１２が少ない上澄み液２１４が出現する。判定標識２２３は筒部材２２０の内部の液面２３７の下に没した状態で上澄み液２１４中に存在する。

　そして、第１照明装置２２４で第１および第２撮影室２３８，２３９の内部を照射し、カメラ２２１で第１および第２撮影室２３８，２３９の内部を撮影することにより、撮影された第１撮影室２３８の内部の液面２３７から、汚泥２０５中の凝集フロック２１２の画像が得られるとともに、撮影された第２撮影室２３９の内部の液面２３７から、判定標識２２３の画像が得られる。

　このようにして得られた凝集フロック２１２の画像に基づいて、凝集フロック２１２の個数、大きさ、形状等を観測することができる。また、得られた判定標識２２３の画像に基づいて、汚泥２０５中の凝集フロック２１２に妨げられることなく、第２撮影室２３９内の上澄み液２１４の濁度を求めることができる。

　この際、筒部材２２０の水没部２３２が凝集槽２０２の内部の液面２３５の下に没しているため、筒部材２２０の周囲の液面２３５が波打っていても、この波は筒部材２２０に当って遮断され、筒部材２２０の内部の液面２３７は波立ちの少ない平穏な状態に保たれる。これにより、安定した画像を得ることができる。

　また、カメラ２２１は、筒部材２２０の内部の液面２３７の下に没せず、この液面２３７よりも上方に位置するため、汚泥２０５中の汚れがカメラ２２１に付着することはなく、ガラス窓を清掃する等の清掃手段が不要になる。これにより、液体撮影装置２１０の構造が簡素化される。

　また、一台の液体撮影装置２１０によって、凝集槽２０２の内部の凝集フロック２１２の観測と濁度の測定とが行えるため、凝集フロック観測専用の液体撮影装置と濁度測定専用の液体撮影装置とを個別に設ける場合と比べて、小型軽量化を図ることができる。

　また、空気供給装置２２７から筒部材２２０の内部に圧縮空気２２６を供給することにより、第２撮影室２３９の内部の上澄み液２１４が、揚水管２２８の一端開口部２５０から流入する圧縮空気２２６の気泡に同伴して押し上げられて揚水管２２８の内部を上昇し、他端開口部２５１から筒部材２２０の外部に排出される。

　このようなエアリフト作用によって第２撮影室２３９の内部の上澄み液２１４が揚水管２２８を通って筒部材２２０の外部に排出されると、これに伴って、凝集槽２０２の内部の汚泥２０５が第２撮影室２３９の第２下端開口部２４４から下方延長部２４３内に流入するため、下方延長部２４３の内部の汚泥２０５が筒部材２２０の外部との間でゆっくりと循環して入れ替えられる。これにより、常に最新の性状の汚泥２０５を下方延長部２４３の内部に導入して、その濁度を測定することができる。
　この際、筒部材２２０の内部は大気圧よりも高い正圧で水封された状態となり、筒部材２２０の内部の液面２３７の変動と波立ちが抑制される。

　また、凝集フロック２１２の沈降速度をＶ１（通常は数ｃｍ／分）とし、上澄み液２１４と気泡との混合流体が揚水管２２８内を下から上へ流れる時の管内流速をＶ２とすると、管内流速Ｖ２が沈降速度Ｖ１よりも低速（すなわちＶ１>Ｖ２）になるように設計されている。

　これにより、筒部材２２０の下方延長部２４３の内部の凝集フロック沈降領域２５７において凝集フロック２１２が確実に沈降し、凝集フロック沈降領域２５７の凝集フロック２１２が上昇して揚水管２２８の内部に流入するのを防止することができる。

　尚、図３８に示すように、筒部材２２０の内部の液面２３７から下方延長部２４３の下端までの長さＬ２を筒部材２２０の内径Ｄ２の１～１０倍に設定しているため、攪拌装置２０８による攪拌の影響を受け難くなり、濁度測定までの時間的な遅延（タイムラグ）を短くすることができる。例えば、仮に上記長さＬ２を上記内径Ｄ２の１倍未満に設定すると、第２下端開口部２４４が判定標識２２３の下方近傍に位置することになるため、攪拌装置２０８による攪拌の影響を受け易くなってしまう。また、仮に上記長さＬ２が上記内径Ｄ２の１０倍を超えると、第２下端開口部２４４から筒部材２２０の内部に流入した汚泥２０５が上昇して判定標識２２３に達するまでに時間を要し、濁度測定までの時間的な遅延（タイムラグ）が長くなってしまう。

　また、筒部材２２０は遮光体からなるため、外部から筒部材２２０の内部に入射しようとする光が遮断され、これにより、外部からの光が筒部材２２０の内部の液面２３７で反射する等の悪影響を防止することができる。

　また、上記のようにカメラ２２１で第１および第２撮影室２３８，２３９の内部を撮影する際、第１撮影室２３８の内部において、背景板２２２によって撮影深さが制限されるため、背景板２２２よりも深い箇所の凝集フロック２１２は撮影されることはなく、背景板２２２よりも浅い箇所の凝集フロック２１２が撮影される。このように、背景板２２２よりも深い箇所の凝集フロック２１２を間引いて撮影することができるため、汚泥２０５中の複数個の凝集フロック２１２が上下方向において重なった場合に１個の大きな凝集フロック２１２として撮影されてしまう頻度を大幅に低減することができる。これにより、得られた画像から凝集フロック２１２の個数や大きさを正確に観測することができる。

　また、第２照明装置２２５を点灯することにより、第２照明装置２２５の照射光の一部が下方から上方へ背景板２２２を透過するため、背景板２２２の上面に映る凝集フロック２１２の影が消去される。これにより、背景板２２２の上面に映る凝集フロック２１２の影を実在する凝集フロック２１２と誤認してしまうのを防止することができ、得られた画像から凝集フロック２１２の個数や大きさを正確に観測することができる。

　また、上記のようにして撮影された判定標識２２３の標識２５６ａ～２５６ｅは以下のような画像処理を施される。すなわち、カメラ２２１で撮影された標識２５６ａ～２５６ｅの画像を所定の明度閾値で二値化処理し、二値化処理後の標識２５６ａ～２５６ｅの画像の面積値と濁度との相関関係に基づいて、濁度を求める。

　例えば、筒部材２２０内の第２撮影室２３９の上澄み液２１４中の濁質が黒色や赤色等の有色成分を含んでいる場合、上澄み液２１４の濁り具合が上昇すると、撮影された標識２５６ａ～２５６ｅの画像を所定の明度閾値で二値化処理した場合、各標識２５６ａ～２５６ｅの画像のうちの黒と認識される部分の面積（又は標識の数）が増えるとともに、白と認識される部分の面積（又は標識の数）が減る関係がある。また、上澄み液２１４の濁り具合が低下すると、撮影された標識２５６ａ～２５６ｅの画像を所定の明度閾値で二値化処理した場合、各標識２５６ａ～２５６ｅの画像のうちの黒と認識される部分の面積（又は標識の数）が減るとともに、白と認識される部分の面積（又は標識の数）が増える関係がある。

　図４１は、二値化処理後の標識２５６ａ～２５６ｅの画像の黒と認識される部分の面積値と濁度との相関関係を示すグラフである。これによると、濁度が上昇した場合、二値化処理後の標識２５６ａ～２５６ｅの画像の黒と認識される部分の面積値が一定の割合で上昇する。このうち、第１のグラフＧ１は、上記第２４の実施の形態において、図３８に示すように上面を水平方向にした判定標識２２３を使用した場合に該当する。また、第２５のグラフＧ２は、後述する第２５の実施の形態において、上面が上下方向に傾斜している判定標識２２３を使用した場合に該当する。

　尚、上記第２４の実施の形態では、上澄み液２１４中の濁質が有色成分を含んでいる場合について説明したが、上澄み液２１４中の濁質が白色成分のみを含んでいる場合は、濁度が大きくなるほど、白と認識される部分の面積値が増加するため、図４１のグラフとは逆の関係になり、黒と認識される部分の面積値が小さくなるので、この点について注意が必要である。
　（第２５の実施の形態）

　第２５の実施の形態では、図４２に示すように、判定標識２２３は、その上面が上下方向に傾斜した状態で、第２撮影室２３９内に設けられている。ここでは、一端部に配置された最も黒色に近い濃い灰色の標識２５６ａを上位にし、他端部に配置された最も白色に近い淡い灰色の標識２５６ｅを下位にして、上位ほど明度が小さくなるように判定標識２２３を傾斜させている。判定標識２２３の傾斜角度Ａ２は例えば４５°に設定されている。

　これによると、二値化処理後の標識２５６ａ～２５６ｅの画像の黒と認識される部分の面積値と濁度とは図４１の第２のグラフＧ２のような関係になる。この第２のグラフＧ２の傾きＣ２は第１のグラフＧ１の傾きＣ１よりも大きいため、第１のグラフＧ１と比べて第２のグラフＧ２の方が、面積値の変化量に対する濁度の変化量が小さくなる。これにより、第１のグラフＧ１よりも第２のグラフＧ２の方が、面積値の誤差に対する濁度の誤差が小さくなるので、判定標識２２３を傾斜させた方が、判定標識２２３を水平方向にした第２４の実施の形態と比べて、濁度の測定精度を向上させることができる。

　また、第２撮影室２３９の内部の上澄み液２１４中に、凝集フロック２１２より微細な固形粒子が存在しても、このような微細固形粒子は傾斜した判定標識２２３の上面に堆積し難いため、安定した測定が可能である。

　尚、上記第２５の実施の形態では、判定標識２２３の傾斜角度Ａ２を４５°に設定しているが、判定標識２２３を４５°以外の傾斜角度Ａ２で傾斜させてもよい。また、判定標識２２３の傾斜角度Ａ２を変更可能にし、汚泥２０５の性状等に応じて最適な傾斜角度Ａ２に調節してもよい。

　上記第２５の実施の形態では、一端部に配置された最も黒色に近い濃い灰色の標識２５６ａが上位で且つ他端部に配置された最も白色に近い淡い灰色の標識２５６ｅが下位になるように判定標識２２３を傾斜しているが、逆に、一端部に配置された標識２５６ａが下位で且つ他端部に配置された標識２５６ｅが上位になるように判定標識２２３を傾斜させてもよい。或いは、最も黒色に近い濃い灰色の標識２５６ａのみを複数個配列した濁度判定標識を傾斜してもよい。
　（第２６の実施の形態）

　第２６の実施の形態では、図４３に示すように、筒部材２２０は汚泥２０５の液面２３５，２３７に対して所定角度で傾斜している。これにより、カメラ２２１の撮影中心軸２４６が、筒部材２２０内の液面２３７に対し、斜め下方に向けて所定角度Ｅ２で傾いている。

　これによると、第１照明装置２２４の照射光２６２が筒部材２２０の内部の液面２３７に反射して生じる反射光２６３がカメラ２２１の撮影視野２５９に入り込む量を、低減することができる。これにより、撮影した画像に反射光２６３が映り込んでしまうのを低減することができるため、得られた画像に基づいて、第１撮影室２３８の内部の汚泥２０５中の凝集フロック２１２の個数や大きさを正確に観測するとともに第２撮影室２３９内の上澄み液２１４の濁度を正確に求めることができる。

　上記第２６の実施の形態では、筒部材２２０を液面２３５，２３７に対して所定角度で傾斜させることにより、カメラ２２１の撮影中心軸２４６を筒部材２２０内の液面２３７に対して斜め下方に向けて所定角度Ｅ２で傾斜させているが、筒部材２２０を液面２３５，２３７に対して傾斜させずに垂直に立てたままで（図３８参照）、カメラ２２１を筒部材２２０の天井部２３１に傾斜して取り付けることにより、撮影中心軸２４６を、筒部材２２０内の液面２３７に対し、斜め下方に向けて所定角度Ｅ２で傾斜させてもよい。また、第１照明装置２２４を筒部材２２０の周壁部２３０に傾斜して取り付け、第１照明装置２２４の光軸を、筒部材２２０内の液面２３７に対し、斜め下方に向けて傾斜させてもよい。
　（第２７の実施の形態）

　先述した第２４の実施の形態では、図３８に示すように、仕切壁２４０を介して筒部材２２０の内部を第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とに仕切っているが、以下に説明する第２７の実施の形態では、図４４～図４６に示すように、筒部材２２０の内部を第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とに分岐している。

　すなわち、筒部材２２０は、長円形の筒状に形成された周壁部２７０と、周壁部２７０の下端部から分岐した円筒状の第１および第２分岐筒２７１，２７２と、これら両分岐筒２７１，２７２の上端部の外周間に設けられた閉止板２７３とを有している。第１分岐筒２７１の上端部の外周と第２分岐筒２７２の上端部の外周との間は閉止板２７３によって閉止されている。

　第１および第２分岐筒２７１，２７２はそれぞれ上下両端が開口しており、第１分岐筒２７１の内部に第１撮影室２３８が形成され、第２分岐筒２７２の内部に第２撮影室２３９が形成されている。

　第１下端開口部２４１は第１分岐筒２７１の下端に形成されている。また、第２分岐筒２７２は第１分岐筒２７１よりも下方に長く形成された下方延長部２４３を有しており、第２下端開口部２４４は下方延長部２４３の下端に形成されている。

　第１および第２分岐筒２７１，２７２の上端部はそれぞれ筒部材２２０の内部の液面２３７よりも上方に突出している。これにより、筒部材２２０の内部は、筒部材２２０の内部の液面２３７よりも上方位置から、第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とに仕切られている。
　これによると、先述した第２４の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
（第２８～第３０の実施の形態）

　第２８の実施の形態として、図４７に示すように、判定標識２２３の標識２５６ａ～２５６ｅは、明度が同じ（全て黒色）で大きさが異なっているものでもよい。また、第２９の実施の形態として、図４８に示すように、判定標識２２３の標識２５６ａ～２５６ｅは、明度と大きさの両者が異なっているものでもよい。さらに、第３０の実施の形態として、図４９に示すように、判定標識２２３の標識２５６ａ～２５６ｅは、１つの円の中心ほど濃く、円の外周ほど薄くなるものであってもよい。

　また、標識２５６ａ～２５６ｅは、円形に限定されるものではなく、円形以外の形状例えば四角形等であってもよい。また、標識２５６ａ～２５６ｅは白色と黒色の濃淡を段階的に変化させているが、白黒に限定されるものではなく、汚泥２０５等の液体の性状に応じて例えば青色や赤色の濃淡を段階的に変化させてもよい。
（第３１の実施の形態）

　第３１の実施の形態では、図５０に示すように、液体撮影装置２１０は昇降装置２８０を有している。昇降装置２８０は、筒部材２２０を下降位置Ｐ１と上昇位置Ｐ２との間で昇降させるものであり、凝集槽２０２の外側面に立設された案内レール２８１と、案内レール２８１に支持案内されて上下方向へ移動自在な移動部材２８２と、移動部材２８２を上下に移動させるシリンダ等の駆動装置２８３とを有している。

　尚、筒部材２２０は支持アーム２８４を介して移動部材２８２に連結されている。また、図５０の実線に示すように、下降位置Ｐ１において、筒部材２２０の下部が汚泥２０５中に浸漬されて液面２３５下に没する。また、図５０の仮想線で示すように、上昇位置Ｐ２において、筒部材２２０が液面２３５の上方に離間する。

　上記第２４～第３１の実施の形態では、判定標識２２３は筒部材２２０の内部の液面２３７の下に完全に没しているが、全ての標識２５６ａ～２５６ｅが液面２３７の下に没していれば、判定標識２２３の一部が液面２３７の上に突出していてもよい。

　上記第２４～第３１の実施の形態では、第１照明装置２２４で第１撮影室２３８と第２撮影室２３９とを広範囲にわたり全体的に照射しているが、第１照明装置２２４を用いて、カメラ２２１の撮影視野２５９のみをピンポイントで照射してもよい。

　上記第２４～第３１の実施の形態では、液体撮影装置２１０に第２照明装置２２５を備えているが、凝集フロック２１２の影が背景板２２２に映るといった不具合の影響が問題にならないほど少ない場合は、第２照明装置２２５を備えていない液体撮影装置２１０であってもよい。

　また、液体撮影装置２１０に背景板２２２を備えているが、複数個の凝集フロック２１２が上下方向において重なって１個の大きな凝集フロック２１２として撮影されてしまうといった不具合の影響が問題にならないほど少ない場合は、背景板２２２を備えていない液体撮影装置２１０であってもよい。

Claims

液体を撮影するための液体撮影装置であって、
上端が閉口し下端が開口する筒部材と、
筒部材の内部の液面を撮影可能な撮影部とを有し、
筒部材の下端部が撮影対象である液体中に浸漬され、
筒部材の内部の液面が筒部材の外部の液面よりも下方に位置し、
撮影部は筒部材の内部の液面よりも上方に位置することを特徴とする液体撮影装置。
筒部材の内部に、筒部材の内部の液面よりも上方位置から筒部材の内部の液面を照射可能な第１照明装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体撮影装置。
第１照明装置は撮影部の周囲を取り囲むようにして筒部材の内部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体撮影装置。
筒部材は遮光体からなり、
撮影部の撮影中心軸が、筒部材の内部の液面に対し、斜め下方に向けて傾いていることを特徴とする請求項２に記載の液体撮影装置。
筒部材の軸方向と撮影部の撮影中心軸の方向とが平行であることを特徴とする請求項４に記載の液体撮影装置。
筒部材の内面が艶消し加工されていることを特徴とする請求項２に記載の液体撮影装置。
筒部材の内部の液面よりも上方から筒部材の内部に気体を供給する給気装置が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の液体撮影装置。
筒部材の下部に、筒部材の外周と内周とに貫通する貫通部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の液体撮影装置。
貫通部は、貫通孔、又は、筒部材の下端から上向きに形成された切欠部であることを特徴とする請求項８記載の液体撮影装置。
筒部材の内部の液面よりも下方の所定深さ位置に、撮影深さを制限するための背景板が備えられることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の液体撮影装置。
背景板に映る液体中の浮遊物の影を消すための第２照明装置が備えられていることを特徴とする請求項１０に記載の液体撮影装置。
槽内に貯留される液体の濁り具合及び色味の少なくともいずれかを評価する判定標識が、筒部材の内部に設けられて、筒部材の内部の液面下に没しており、
撮影部は判定標識を撮影可能であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の液体撮影装置。
筒部材の内部で且つ判定標識の下方に、液体中の凝集フロックが沈降する凝集フロック沈降領域が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の液体撮影装置。
筒部材の内部の液面から筒部材の下端までの長さが筒部材の下端開口部の直径の１～１０倍に設定されていることを特徴とする請求項１３に記載の液体撮影装置。
筒部材の内部に気体を供給する気体供給装置と、
筒部材の内部の液体を揚水して筒部材の外部へ排出する揚水管とを有し、
揚水管は、一端が筒部材の内部で開口するとともに、他端が筒部材の外部で開口し、
揚水管の一端開口部が筒部材の外部の液面よりも下位であり、
揚水管の他端開口部が筒部材の外部の液面よりも上位であることを特徴とする請求項１２から請求項１４の何れか１項に記載の液体撮影装置。
判定標識の上面に、明度および大きさの少なくともいずれかが異なる標識が表示されていることを特徴とする請求項１２から請求項１５の何れか１項に記載の液体撮影装置。
判定標識は上面が傾斜していることを特徴とする請求項１２から請求項１６の何れか１項に記載の液体撮影装置。
槽内に貯留される液体中に浮遊する凝集フロックと、凝集フロックが沈降した上澄み液とを同時に撮影するための液体撮影装置であって、
上端が閉口した筒部材と、筒部材に固定された撮影部とを有し、
筒部材は、液面下に没する水没部と、液面上に突出する突出部とを有し、
筒部材の内部は、水没部において、凝集フロックを撮影する筒状の第１撮影室と、凝集フロックが沈降した上澄み液を撮影する筒状の第２撮影室とに分けられており、
第１撮影室の上方と第２撮影室の上方とが筒部材の突出部内において連通し、
筒部材の内部の液面が筒部材の外部の液面よりも下方に位置し、
筒部材の内部の液面下に没する判定標識が第２撮影室内に設けられ、
撮影部は筒部材の内部の液面の上方から第１および第２撮影室内を撮影可能であり、
第１および第２撮影室は共に下端が液体中に浸漬された状態で開口し、
第２撮影室は第１撮影室よりも下方に長く形成された下方延長部を有していることを特徴とする液体撮影装置。
第２撮影室の下方延長部内で且つ判定標識の下方には、液体中の凝集フロックが沈降する凝集フロック沈降領域が形成されていることを特徴とする請求項１８記載の液体撮影装置。
筒部材の内部は、筒部材の内部の液面よりも上方位置から、第１撮影室と第２撮影室とに仕切られ又は分岐していることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の液体撮影装置。
筒部材の内部に気体を供給する気体供給装置と、
筒部材の内部の液体を揚水して筒部材の外部へ排出する揚水管とを有し、
揚水管は、一端が筒部材の内部で開口するとともに、他端が筒部材の外部で開口し、
揚水管の一端開口部が筒部材の外部の液面よりも下位であり、
揚水管の他端開口部が筒部材の外部の液面よりも上位であることを特徴とする請求項１８から請求項２０の何れか１項に記載の液体撮影装置。
筒部材の下端部が液体中に浸漬される下降位置と筒部材の下端部が液面の上方に離間する上昇位置との間で筒部材を昇降する昇降装置が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項２１の何れか１項に記載の液体撮影装置。
上記請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の液体撮影装置を備えた凝集槽であり、
槽内の汚泥と汚泥に注入された凝集剤とを攪拌する攪拌装置が設けられていることを特徴とする凝集槽。