(57)【要約】【課題】被測定液の状態に起因する指示誤差あるいは指示変動を低減できる測定装置を実現する。【解決手段】  被測定液Ｌｓの特定の物理量を測定する測定装置において、  前記被測定液Ｌｓを前記物理量を測定しやすい状態に調整する調整液Ｌ１，Ｌ２と、  この調整液Ｌ１，Ｌ２を前記被測定液Ｌｓに添加する調整液添加部３１，３２と、  調整後の前記被測定液Ｌｓに対して前記物理量を測定する測定部１０と、  を備えたことを特徴とする測定装置。【選択図】図１
2011149802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定液の特定の物理量を測定する測定装置において、
前記被測定液を前記物理量を測定しやすい状態に調整する調整液と、
この調整液を前記被測定液に添加する調整液添加部と、
調整後の前記被測定液に対して前記物理量を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記調整液添加部は、前記測定部から出力される指示値に基づいて前記調整液の添加量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記調整液添加部は、電磁弁で構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記調整液添加部は、ポンプで構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項５】
前記調整液添加部は、ピエゾ方式の噴射機構で構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項６】
前記調整液添加部は、サーマル方式の噴射機構で構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項７】
前記調整液を複数種類備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の測定装置。
【請求項８】
前記測定対象の物理量が濁度であり、
前記調整液は、分散剤または消泡剤の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の測定装置。
【請求項９】
前記測定対象の物理量が残留塩素量であり、
前記調整液は、ｐＨ調整液または導電率調整液の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定液の特定の物理量を測定する測定装置に関する。具体的には、たとえば、濁度計、残留塩素計、ｐＨ計、色度計、あるいは、濁度や残留塩素など複数の項目について測定を行う水質モニタに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の濁度計を示す構成図である。濁度計１０は、光源１１と、光源１１からの光を平行光線にするレンズ１２と、微粒子１４を含む被測定液Ｌｓが流れるとともに透明な窓部１３を備えた液槽と、レンズ１２からの平行光線が被測定液Ｌｓを透過した光を検出する透過光受光素子１５ａおよび被測定液Ｌｓ中の微粒子１４によって散乱された光を検出する散乱光受光素子１５ｂからなる光検出器１５と、から構成されている。被測定液Ｌｓは、気泡を取り除く脱泡槽（図示せず）を通したものが液槽に導入される。
【０００３】
光検出器１５により検出された被測定液Ｌｓの透過光量と散乱光量の比率演算により濁度が求められる。濁度計の中には濁度と同時に色度を求める方式のものもある。
【０００４】
下記特許文献１には、透明容器中の微粒子を含む被測定液に光を照射し、透過光量と散乱光量とを測定することにより被測定液の濁度を検出する濁度計が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６４５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被測定液Ｌｓの状態により、本来の値とは異なる濁度指示値が得られる場合がある。
すなわち、被測定液Ｌｓの濃度にムラがあると、濁度指示値が変動する。また、被測定液Ｌｓにより窓部１３が汚れると、濁度指示値の突変や誤差が生じる。同様に、脱泡槽で排除しきれなかった微細な気泡も濁度指示値の突変や誤差の原因となる。
【０００７】
また、濁度計に限らず測定装置の中には、被測定液Ｌｓが所定の条件を満たさなければ測定ができないものも多く、被測定液Ｌｓが測定可能な状態の範囲が限られていた。
【０００８】
本発明は、従来の問題をなくし、被測定液の状態に起因する指示誤差あるいは指示変動を低減できる測定装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、
被測定液の特定の物理量を測定する測定装置において、
前記被測定液を前記物理量を測定しやすい状態に調整する調整液と、
この調整液を前記被測定液に添加する調整液添加部と、
調整後の前記被測定液に対して前記物理量を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の測定装置において、
前記調整液添加部は、前記測定部から出力される指示値に基づいて前記調整液の添加量を変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の測定装置において、
前記調整液添加部は、電磁弁で構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
請求項１または２に記載の測定装置において、
前記調整液添加部は、ポンプで構成されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、
請求項１または２に記載の測定装置において、
前記調整液添加部は、ピエゾ方式の噴射機構で構成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、
請求項１または２に記載の測定装置において、
前記調整液添加部は、サーマル方式の噴射機構で構成されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれかに記載の測定装置において、
前記調整液を複数種類備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、
前記測定対象の物理量が濁度であり、
請求項１〜７のいずれかに記載の測定装置において、
前記調整液は、分散剤または消泡剤の少なくともいずれかであることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれかに記載の測定装置において、
前記測定対象の物理量が残留塩素量であり、
前記調整液は、ｐＨ調整液または導電率調整液の少なくともいずれかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、
被測定液を物理量を測定しやすい状態に調整する調整液と、この調整液を被測定液に添加する調整液添加部と、調整後の被測定液に対して物理量を測定する測定部とを備えたことにより、被測定液の状態に起因する指示誤差あるいは指示変動を低減できる測定装置を実現できる。
【００１９】
また、調整液添加部が、測定部から出力される指示値に基づいて調整液の添加量を変化させることにより、被測定液の状態に応じて最適な量の調整液を添加できる。
【００２０】
また、調整液添加部は、電磁弁やポンプ、ピエゾ方式の噴射機構、サーマル方式の噴射機構で構成されていてもよい。
【００２１】
また、測定対象の物理量を濁度とし、調整液を分散剤とすれば、被測定液中の微粒子が均一に分散・滞留し、指示値の変動を低減できる。また、微粒子が液槽の窓部に付きにくくなるため、窓部の汚れを防止でき、指示値の誤差を低減できる。
また、測定対象の物理量を濁度とし、調整液を消泡剤とすれば、被測定液中の気泡の発生をより低減でき、指示値の誤差を低減できる。
【００２２】
また、測定対象の物理量を残留塩素量とし、調整液をｐＨ調整液とすれば、被測定液のｐＨ値の変動に起因した指示値の誤差を低減できる。
また、測定対象の物理量を残留塩素量とし、調整液を導電率調整液とすれば、被測定液の導電率の変動に起因した指示値の誤差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１を示す図である。
【図２】本発明の実施例２を示す図である。
【図３】従来の濁度計を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２４】
図１は本発明の実施例１を示す図である。図１は、本発明の測定装置の一例として、被測定液の濁度を測定する濁度計で構成された水質モニタ１００を示す構成図である。
【００２５】
水質モニタ１００は、濁度計１０、タンク２１に貯蔵された分散剤Ｌ１、タンク２２に貯蔵された消泡剤Ｌ２、タンク２１の分散剤Ｌ１を被測定液Ｌｓに滴下する電磁弁３１、タンク２２の消泡剤Ｌ２を被測定液Ｌｓに滴下する電磁弁３２で構成されている。
【００２６】
図１に示す濁度計１０は、図３に示す従来例の濁度計１０と同じであり、光源１１と、光源１１からの光を平行光線にするレンズ１２と、微粒子１４を含む被測定液Ｌｓが流れるとともに透明な窓部１３を備えた液槽と、レンズ１２からの平行光線が被測定液Ｌｓを透過した光を検出する透過光受光素子１５ａおよび被測定液Ｌｓ中の微粒子１４によって散乱された光を検出する散乱光受光素子１５ｂからなる光検出器１５と、から構成されている。
【００２７】
濁度計１０に備えられた演算部（図示せず）により、透過光受光素子１５ａと散乱光受光素子１５ｂにより検出された透過光量と散乱光量の比率演算を行い、被測定液Ｌｓの濁度を求める。なお、濁度計の中には濁度と同時に色度を求める方式のものもある。
【００２８】
被測定液Ｌｓは、気泡を取り除く脱泡槽（図示せず）を通したものが水質モニタ１００に導入される。被測定液Ｌｓは、水質モニタ１００に導入されると、電磁弁３１により分散剤Ｌ１が滴下される。さらに、電磁弁３２により消泡剤Ｌ２が滴下され、その後濁度計１０の液槽に導入されて濁度値が測定される。
【００２９】
分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２の滴下量は、被測定液Ｌｓが測定に最適な状態となる量とする。通常は、液槽の容量に基づいて算出した適切な一定量とする。
濁度計において被測定液Ｌｓが測定に最適な状態とは、被測定液Ｌｓが窓部１３に付着しにくく（付着すると窓部１３のガラスが汚れて指示誤差になる）、気泡が存在せず、また、被測定液Ｌｓが均一でムラがないことである。窓部１３に汚れが付着すると被測定液Ｌｓが一定でも測定値が変化し、指示誤差になる。また、気泡が存在すると、気泡により測定光の吸収・散乱などが発生し、濁度成分、色度成分として検出されてしまうため、同様に指示誤差が発生してしまうためである。
【００３０】
電磁弁３１，３２は濁度計１０の出力がフィードバックされる。電磁弁３１，３２は、検出された被測定液Ｌｓの濁度指示値に応じて、分散剤Ｌ１と消泡剤Ｌ２の滴下量が調整される。たとえば、濁度指示値が突変を起こした場合には、気泡の影響が疑われるため、消泡剤Ｌ２の滴下量を増加させる。
【００３１】
本実施例は以上のように構成され、
被測定液Ｌｓを濁度を測定しやすい状態に調整するための分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２と、これら分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２を被測定液Ｌｓに添加する電磁弁３１，３２と、調整後の被測定液Ｌｓに対して濁度を測定する濁度計１０とを備えたことにより、被測定液Ｌｓの状態に起因する指示誤差あるいは指示変動を低減できる水質モニタを実現できる。
【００３２】
分散剤Ｌ１を被測定液Ｌｓに添加することにより、被測定液Ｌｓ中の微粒子が均一に分散・滞留し、濁度の指示値の変動を低減できる。また、微粒子が液槽の窓部１３に付きにくくなるため、窓部１３の汚れを防止でき、指示値の誤差を低減できる。
また、消泡剤Ｌ２を被測定液Ｌｓに添加することにより、被測定液Ｌｓ中の気泡の発生をより低減でき、濁度の指示値の誤差を低減できる。
【００３３】
また、電磁弁３１，３２が、濁度計１０から出力される指示値に基づいて分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２の添加量を変化させるため、被測定液Ｌｓの状態に応じて測定に最適な状態となる量の分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２を添加できる。
【００３４】
なお、本実施例では、電磁弁３１，３２により分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２を被測定液Ｌｓに添加したが、電磁弁に限らず、ポンプやピエゾ方式の噴射機構、サーマル方式（インクジェットプリンタのカートリッジ部の機構）の噴射機構を利用してもよい。
ピエゾ方式やサーマル方式の噴射機構は、分散剤Ｌ１や消泡剤Ｌ２の添加量の最小単位を少量に抑えることができるため、特に、水質モニタを小型に構成した場合に効果的である。水質モニタを小型に構成した場合とは、たとえば、小型の液槽を用い、光源としてＬＥＤなど細い光束を使用して濁度計１０を小型化したような場合である。小型の水質モニタでは、被測定液Ｌｓのサンプル量が減少するため大型の水質モニタよりも測定感度が劣るが、被測定液Ｌｓを測定に最適な状態に調整する機構を設けることにより測定感度の低下分を補うことができる。
【００３５】
また、本実施例では、分散剤Ｌ１と消泡剤Ｌ２を貯蔵するタンク２１，２２を設けているが、タンクに限らず、カートリッジのような交換可能なケースに分散剤Ｌ１と消泡剤Ｌ２を詰めてもよい。
【００３６】
また、本実施例では、本発明を濁度計で構成された水質モニタに適用した例について説明したが、残留塩素計に適用しても効果的である。また、調整液を適切に選択することにより、ｐＨ計や色度計にも適用できる。
【００３７】
残留塩素の測定においては、導電率が低い場合（たとえば、１５０μＳｃｍ−１以下）において導電率が変動した場合や、ｐＨ値が規定の範囲（たとえば、ｐＨ６．５〜７．３）以外の領域でｐＨが変動した場合には、指示誤差の原因となる。
そこで、本発明において、測定対象の物理量を残留塩素量とし、調整液をｐＨ調整液とすれば、被測定液のｐＨ値の変動に起因した指示誤差を低減できる。
また、測定対象の物理量を残留塩素量とし、調整液を導電率調整液とすれば、被測定液の導電率の変動に起因した指示誤差を低減できる。
【００３８】
また、残留塩素計は、許容可能な指示誤差の範囲に基づいて、残留塩素の測定が可能な被測定液Ｌｓの導電率値の範囲およびｐＨ値の範囲が制限される。被測定液Ｌｓの導電率値またはｐＨ値がその範囲外である場合には、残留塩素の正確な測定を行うことができない。そのため、残留塩素計の使用者は、残留塩素計の購入前に、被測定液ＬｓのｐＨ値と導電率値をあらかじめ測定し、被測定液Ｌｓがその残留塩素計で測定可能か否かを確認することが行われている。
【００３９】
そこで、本発明によれば、被測定液ＬｓのｐＨ値が測定可能な範囲外であった場合にも、被測定液ＬｓにｐＨ調整液を添加することにより、被測定液Ｌｓを測定可能な状態に調整でき、測定可能な被測定液Ｌｓの範囲を実質的に広げることができる。
【００４０】
なお、残留塩素計において被測定液Ｌｓが測定に最適な状態となるとは、被測定液Ｌｓが残留塩素計で測定可能な条件の範囲内となる状態となることを意味する。
【００４１】
なお、本実施例における分散剤Ｌ１および消泡剤Ｌ２は特許請求の範囲における調整液に相当し、電磁弁３１，３２は調整液添加部に相当し、濁度計１０は被測定液の物理量（濁度）を測定する測定部に相当し、水質モニタ１００は測定装置に相当する。
【実施例２】
【００４２】
図２は本発明の実施例２を示す図である。本実施例は、前記実施例１に対し、被測定液Ｌｓの残留塩素も同時測定できるように構成したものである。
【００４３】
水質モニタ１００’は、前記実施例１の水質モニタ１００に、残留塩素計１０’、タンク２３に貯蔵されたｐＨ調整液Ｌ３、タンク２４に貯蔵された導電率調整液Ｌ４、タンク２３のｐＨ調整液Ｌ３を被測定液Ｌｓに滴下する電磁弁３３、タンク２４の導電率調整液Ｌ４を被測定液Ｌｓに滴下する電磁弁３４を追加したものである。
【００４４】
被測定液Ｌｓは、気泡を取り除く脱泡槽（図示せず）を通したものが水質モニタ１００’に導入される。被測定液Ｌｓは、水質モニタ１００’に導入されると、濁度測定用の流路Ａと残留塩素測定用の流路Ｂに分離される。
【００４５】
流路Ａを流れる被測定液Ｌｓには、電磁弁３１により分散剤Ｌ１が滴下される。さらに、電磁弁３２により消泡剤Ｌ２が滴下され、その後濁度計１０に導入されて濁度値が測定される。
流路Ｂを流れる被測定液Ｌｓには、電磁弁３３によりｐＨ調整液Ｌ３が滴下される。さらに、電磁弁３４により導電率調整液Ｌ４が滴下され、その後残留塩素計１０’に導入されて残留塩素値が測定される。
【００４６】
電磁弁３１，３２は濁度計１０の出力がフィードバックされる。電磁弁３１，３２は、検出された被測定液Ｌｓの濁度指示値に応じて、被測定液Ｌｓが濁度計１０による測定に最適な状態となるよう、分散剤Ｌ１と消泡剤Ｌ２の滴下量が調整される。
同様に、電磁弁３３，３４は残留塩素計１０’の出力がフィードバックされる。電磁弁３３，３４は、検出された被測定液Ｌｓの残留塩素値に応じて、被測定液Ｌｓが残留塩素計１０’による測定に最適な状態となるよう、ｐＨ調整液Ｌ３と導電率調整液Ｌ４の滴下量が調整される。
【００４７】
本実施例は以上のように構成され、
濁度計１０や残留塩素計１０’など複数の測定部を組み合わせて水質モニタ１００’を構成する場合には、個々の測定系が小型化され、被測定液Ｌｓのサンプル量が減少するが、本実施例によれば個々の測定系ごとに被測定液Ｌｓを測定に最適な状態に調整する機構を設けることができ、測定感度の低下分を補うことができる。その他、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、本実施例における分散剤Ｌ１、消泡剤Ｌ２、ｐＨ調整液Ｌ３、導電率調整液Ｌ４は特許請求の範囲における調整液に相当し、電磁弁３１〜３４は調整液添加部に相当し、濁度計１０と残留塩素計１０’は被測定液の物理量（濁度と残留塩素）を測定する測定部に相当し、水質モニタ１００’は測定装置に相当する。
【００４９】
なお、本実施例の水質モニタ１００’は、被測定液Ｌｓの濁度と残留塩素を測定したが、濁度と残留塩素以外にも、温度（水温）、圧力（水圧）、ｐＨ、色度など複数の項目について併せて測定を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１００，１００’  水質モニタ
１０        濁度計
１０’      残留塩素計
２１〜２４  タンク
３１〜３４  電磁弁
Ｌｓ        被測定液
Ｌ１        分散剤
Ｌ２        消泡剤
Ｌ３        ｐＨ調整液
Ｌ４        導電率調整液
【図１】
2011149802.tif 000003
【図２】
2011149802.tif 000004
【図３】
2011149802.tif 000005