(57)【要約】      （修正有）【課題】必要十分な洗浄周期と洗浄時間で計測器の検出部を洗浄できる、計測器のメンテナンス装置を提供する。【解決手段】透過性材料で形成された透過窓３と、透過窓を介して流体に向けて光を投射する発光部２と、透過窓の流体との接触面で反射される投射光の反射光を透過窓を介して受光する受光部２と、パラメータ入力部と、入力されたパラメータに基づきデータ保存部に保存されたデータを選択するデータ選択部と、受光した反射光の強度に応じて受光部が出力する電気信号と選択されたデータとの比較により接触面の洗浄の開始を判断する比較判断部とを備えた汚れ判断装置と、汚れ判断装置に設けた比較判断部の判断結果に応じて洗浄を開始する洗浄部８とを備えた。【選択図】図１
2019020203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過性材料で形成された透過窓と、
前記透過窓を介して流体に向けて光を投射する発光部と、
前記透過窓を通して反射される投射光の反射光を受光する受光部と、
パラメータ入力部と、入力されたパラメータに基づきデータ保存部に保存されたデータを選択するデータ選択部と、
受光した反射光の強度に応じて前記受光部が出力する電気信号と選択されたデータとの比較により前記透過窓の洗浄の開始を判断する比較判断部と
を備えたことを特徴とする汚れ判断装置。
【請求項２】
前記パラメータ入力部は温度センサの出力により設定されることを特徴とする請求項１に記載の汚れ判断装置。
【請求項３】
前記パラメータ入力部は入力設定の可能な入力端末であることを特徴とする請求項１に記載の汚れ判断装置。
【請求項４】
前記透過窓は、流体が移動する配管の壁面に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の汚れ判断装置。
【請求項５】
前記発光部は、ＬＥＤまたは半導体レーザーであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の汚れ判断装置。
【請求項６】
前記発光部は、集光部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の汚れ判断装置。
【請求項７】
並べて設置した前記発光部と前記受光部との境界部に、光を遮断する遮蔽部を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の汚れ判断装置。
【請求項８】
前記受光部の受光面の縁部に、光を遮断する遮蔽部を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の汚れ判断装置。
【請求項９】
流体と接触する検出部を備えた計測器のメンテナンス装置であって、
洗浄部と、請求項１から８のいずれか１項に記載した汚れ判断装置とを備え、
前記比較判断部の判断結果に応じて、
前記洗浄部により前記透過窓と前記検出部の洗浄を開始することを特徴とする計測器のメンテナンス装置。
【請求項１０】
前記流体は移動する流体であって、前記洗浄部は、前記透過窓と前記検出部の上流側に設置されていることを特徴とする請求項９に記載の計測器のメンテナンス装置。
【請求項１１】
前記洗浄部は、複数設置されていることを特徴とする請求項９に記載の計測器のメンテナンス装置。
【請求項１２】
前記洗浄部は、連続的または断続的に洗浄液を吐出することを特徴とする請求項９に記載の計測器のメンテナンス装置。
【請求項１３】
前記透過窓は、前記検出部に設置されていることを特徴とする請求項９に記載の計測器のメンテナンス装置。
【請求項１４】
前記汚れ判断装置は、複数設置されていることを特徴とする請求項９に記載の計測器のメンテナンス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体との接触部位の洗浄の開始を判断する汚れ判断装置、およびそれを用いた計測器のメンテナンス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体との接触面において、例えば種々の液体や気体が流動する配管の内壁において、その液体や気体に含まれる成分の一部や異物などが接触面に付着し、さらには堆積し、汚れを生ずることが知られている。配管の途中に接続された測定用短管の壁面の一部に、流体の状態を計測する計測器の検出部を設けることがあるが、精度よく流体の状態を計測するためには、流体と接触した検出部の汚れが問題となる。
【０００３】
このような問題となる付着や堆積といった汚れの量を精度よく測定するために、例えば、従来の流体との接触部位である配管内壁に付着した汚れ量を測定する装置においては、透明アクリル管製の測定用セルの外側面に発光体及び受光体が対面するように取り付けられ、配管内を流れる水が着色されていても付着汚れが測定できるよう、多方弁を設けて分岐する機構を設けることが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、汚れを洗浄するために、もしくは汚れを防止するために、例えば、流体と接触した検出部を配管の内壁に有する計測器の検出部を洗浄する従来のメンテナンス構造においては、検出部の下流側に吸入口、上流側に吐出口を設け、両者をパイプとポンプで、配管の外部にて連結し、ポンプの作動で汚泥を還流して、検出部の汚れを洗浄し、還流中は汚れの付着を防止する構造が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０７６６号公報
【特許文献２】特開平７−２１８４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された構成の付着汚れ測定装置では、透明なアクリル管の外側面に対面させて発光体と受光体を設ける構成であり、透明でない、例えば金属製の配管には、本装置を用いることができない問題があった。また、発光体と受光体を管の外側面に対面させて設けるため、設置個所が複数となり、構成が複雑化する問題があった。また、対面させて設ける構成上、管の内側２か所に付着した汚れの和でしか測定できず、付着した汚れの正確な測定が困難である問題があった。また、着色水に対応するために、多方弁や新たな測定セル等、複雑な構成の付加が必要であり、構成の複雑化、かつ高価となる問題もあった。
【０００７】
特許文献２に示された構成のメンテナンス装置では、検出部への汚泥成分の付着状況を判断できないので、予防保全の観点から、洗浄のために還流を行う周期の間隔は短く、かつ還流の時間を長めに設定する必要がある。そのため運用面での高コスト化が問題であった。また、配管径や流体の種類に応じて、メンテナンス装置として配管の外側に付与するパイプやポンプの設計を見直す必要があるため、同一設計の装置を流用することは困難であり、設計、製造面で高コストとなる問題があった。
【０００８】
この発明は、前述のような従来の課題を解消するためになされたものであり、発光部と受光部を配管の外側に対面させて設置させることなく、容易な構成で利用できる汚れ判断装置を得ることを目的としたものである、また、流体と接触した検出部の汚れを、必要十分な洗浄周期と洗浄時間で洗浄できる計測器のメンテナンス装置を得ることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る汚れ判断装置は、透過性材料で形成された透過窓と、透過窓を介して流体に向けて光を投射する発光部と、透過窓を通して反射される投射光の反射光を受光する受光部と、パラメータ入力部と、入力されたパラメータに基づきデータ保存部に保存されたデータを選択するデータ選択部と、受光した反射光の強度に応じて受光部が出力する電気信号と選択されたデータとの比較により接触面の洗浄の開始を判断する比較判断部とを備えたものである。
【００１０】
この発明に係る計測器のメンテナンス装置は、洗浄部と汚れ判断装置とを備え、汚れ判断装置が備える比較判断部の判断結果に応じて、透過窓と検出部の洗浄を開始するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による汚れ判断装置によれば、透過窓の汚れを反射光で検出するようにしたので、容易な構成の汚れ判断装置を得ることができる。
【００１２】
この発明による計測器のメンテナンス装置によれば、必要十分な洗浄周期と洗浄時間で流体と接触した検出部を洗浄できる計測器のメンテナンス装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１による測定用短管に取り付けた光学式汚泥濃度計のメンテナンス装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるメンテナンス装置の概略構成を示す模式図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態１によるメンテナンス装置の選択されたデータの例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１によるメンテナンス装置の選択されたデータの別の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１による測定用短管とメンテナンス装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１による汚れ判断装置の受発光部の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２による汚れ判断装置の受発光部の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３による測定用短管とメンテナンス装置の概略構成の一部を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４による測定用短管とメンテナンス装置の概略構成の一部を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５による浸漬式水質計器の一部とメンテナンス装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態５による浸漬式水質計器の一部である検出部測定端面の拡大下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、実施の形態１による測定用短管１１に取り付けたメンテナンス装置９の外観を、光学式汚泥濃度計の検出部１と共に示す図である。このメンテナンス装置９は、汚れ判断装置７と洗浄部８を備える。
【００１５】
本実施の形態１では、計測器として、配管式の光学式汚泥濃度計を用いた例を示す。配管への光学式汚泥濃度計の接続は、測定用短管１１が利用される。測定用短管１１は、測定用短管１１の両側にそれぞれ設けられたフランジ１０を利用して、配管の途中に接続されている。配管および測定用短管１１の内部には、汚泥成分を含んだ測定試料水が、図において左から右方向へ流れている。図１では、配管式の光学式汚泥濃度計の一部である検出部１のみを示し、検出部１は、検出器脱着機構部１ｂを用いて、測定用短管１１の外側壁面に設置される。検出部１の先端部の検出部測定端面１ａは、測定用短管１１の内部で測定試料水と接するよう設置される。検出部測定端面１ａからは、測定用短管１１の内部に近赤外線ＬＥＤ光あるいはレーザー光が投射される。測定用短管１１の内部の測定試料水中の濁質分で反射して戻ってくる光の強度を測定し、投射光に対する反射光の強度により汚泥濃度を測定する。光の透過を遮らないように、検出部測定端面１ａは、清浄な状態が必要となる。しかし濃度の高い汚泥は比較的粘着性が高いため、汚泥成分は、配管や測定用短管１１の内壁全体に付着し、堆積する。
【００１６】
検出部測定端面１ａに対して上流側には洗浄部８、下流側には透過窓３を備えた汚れ判断装置７が近接して設置され、メンテナンス装置９が構成される。汚れ判断装置７は、透過窓３の測定試料水との接触面に付着し、堆積した汚泥成分の状態を、受発光部２等で検出する。汚れ判断装置７において洗浄が必要と判断されれば、汚れ判断装置７は、洗浄の開始を洗浄部８へ指示する。指示に応じて、洗浄部８は洗浄液により、検出部測定端面１ａと透過窓３の洗浄を実施する。
【００１７】
メンテナンス装置９の構成を、以下に説明する。図２は、本実施の形態１のメンテナンス装置９の概略構成を示す模式図である。メンテナンス装置９は、汚れ判断装置７と洗浄部８から構成され、電気的に接続されている。汚れ判断装置７は、発光部２ａと受光部２ｂを備えた受発光部２、比較判断部１２、データ保存部１３、データ選択部１５、パラメータ入力部としての温度センサ１６から構成され、透過窓３を介して測定試料水と接している。汚れ判断装置７を構成する各部は電気的に接続されている。図２において、透過窓３と測定試料水が接触した接触面の汚れ５を破線で示す。発光部２ａは、透過窓３を介して測定試料水に向けて光を投射する。受光部２ｂは、透過窓３と測定試料水が接触した接触面等で反射された光を受光する。受光部２ｂは、受光した光の受光強度に応じて変換した電気信号を出力する。データ選択部１５は、パラメータ入力部である温度センサ１６から得られた温度に基づいて、データ保存部１３に保存されている複数のデータから、当該温度に対応するデータ１４を選択する。比較判断部１２は、選択されたデータ１４と受光部２ｂから出力された電気信号を比較し、洗浄開始の判断を行う。判断結果に応じて、洗浄部８に洗浄開始の指示を行う。
【００１８】
図３Ａは、データ保存部１３に保存された複数のデータから選択されたデータ１４の１例である、受光強度特性グラフである。受光強度特性グラフは、時間の経過とともに測定用短管１１の内壁に付着し、堆積した汚れ５が増加し、接触面で反射する光が増え、受光強度が増加していく変化を表したものである。受光強度特性グラフには、汚れしきい値が示されている。汚れしきい値とは、光学式汚泥濃度計の汚泥濃度の測定において、測定誤差が拡大すると判断される汚れ５の量であり、また、入力されるパラメータを鑑みて、洗浄の開始が望ましいと判断されるしきい値である。汚れしきい値は、受光強度のみで決定されるものではなく、入力されるパラメータとも相互に判断して決定され、データ１４に示されるものである。比較判断部１２において、受光部２ｂが出力した電気信号と、選択された受光強度特性グラフと比較を行う。比較判断は、連続的であっても、ある時間間隔で周期的に行ってもよい。受光強度が、汚れしきい値を超えた時、検出部測定端面１ａ、および透過窓３の洗浄を行うよう、比較判断部１２は、洗浄部８へ電気的な信号にて、洗浄開始の指示を行う。洗浄開始後も、受光部２ｂは受光強度の計測を継続する。透過窓３の測定試料水との接触面の汚れ５が洗浄されたと判断できる受光強度となった時点で、検出部測定端面１ａも洗浄されたとみなして、検出部測定端面１ａ、および透過窓３の洗浄を終了するよう、比較判断部１２は、洗浄部８へ電気的な信号にて、洗浄終了の指示を行う。図３Ａの例において、洗浄開始のタイミングにて洗浄を開始した場合の、その後の汚れ５の減少と、洗浄終了のタイミングにて洗浄を終了した場合の、その後の汚れ５の状態を破線にて追記している。
【００１９】
汚れ５の性状は、測定用短管１１の内部を流れる測定試料水の種類や、温度等の他のパラメータによっても変動するため、種々の受光強度特性グラフが、データ保存部１３に保存されている。データ選択部１５は、入力されたパラメータに応じて、適切な受光強度特性グラフを選択し、参照する。先に示した図３Ａは、測定試料水の水温が３０℃での受光強度特性グラフである。図３Ｂに、測定試料水の水温が５℃での受光強度特性グラフを示す。これら２つの受光強度特性グラフにおいては、異なる受光強度での汚れしきい値が示されており、測定試料水の水温が低温であるほど、より低い受光強度が汚れしきい値となっている。低い温度ほど、検出部測定端面１ａ、透過窓３に付着し、堆積した汚れ５は洗浄しにくく、洗浄に時間がかかる傾向があるため、低い温度では、洗浄のタイミングを早めているのである。ここではパラメータ入力部を温度センサ１６とし、得られた温度により異なるデータを自動で選択する場合についてのみ示すが、これに限るものではない。測定試料水の種類に応じて複数のデータを使い分けてもよい。測定試料水の種類によって、付着し、堆積した汚れ５の洗浄のしやすさが異なるからである。なお、汚れ判断装置７の汚れ判断時にデータ選択部１５に入力するパラメータであるが、パラメータ入力部を外部から入力設定が可能な入力端末として、作業者がパラメータを入力して、データを選択するものであってもよい。
【００２０】
本実施の形態１における、メンテナンス動作について説明する。透過窓３の測定試料水との接触面の汚れ５の状態が、受光部２ｂから、受光強度に応じて変換した電気信号として出力される。汚れ５の検出結果である電気信号と、入力されたパラメータに基づき選択したデータ１４との比較判断の結果に応じて、汚れ判断装置７は、洗浄の開始を洗浄部８に指示する。指示により、洗浄部８は、洗浄液を吹き付けて、透過窓３と検出部測定端面１ａの汚れ５を洗浄する。透過窓３の接触面の洗浄の状態を汚れ判断装置７は判断する。洗浄の判断結果に応じて洗浄の終了を、汚れ判断装置７は洗浄部８に指示する。指示により、洗浄部は８、透過窓３と検出部測定端面１ａの洗浄を終了する。ここでメンテナンス動作は終了するが、引き続き汚れ５の判断は継続して行い、判断結果に応じて、メンテナンスとして洗浄を実施する。
【００２１】
メンテナンス装置９の各構成要素を、以下に説明する。図４は、本実施の形態１の測定用短管１１とメンテナンス装置９の一部を示す断面図である。汚泥成分を含んだ測定試料水は、測定用短管１１の内部を流れる。濃度の高い汚泥は比較的粘着性が高いため、汚泥成分が測定用短管１１の内壁全体に付着し、堆積することで、汚れ５となる。本実施の形態１では、受発光部２は、検出部測定端面１ａの下流側に、測定用短管１１の内部において検出部測定端面１ａの設置環境と同様になるように、検出部測定端面１ａに近接して、透過窓３を介して測定試料水と接するように設置される。ここでは、透過窓３と検出部測定端面１ａは別体の構成とし、透過窓３の測定試料水との接触面に付着し、堆積した汚れ５の状態を、検出部測定端面１ａの汚れの状態とみなす。透過窓３は、光を透過する透明性を有した透過性材料で形成され、測定試料水が測定用短管１１の外部へ漏れ出ないようにシール材を介して測定用短管１１に設置される。透過窓３は、具体的には、ガラス、アクリル樹脂、ポリスチレン等の透過性を有し、かつ測定試料水で侵されない材料で作製されている。
【００２２】
検出部測定端面１ａの上流側に、検出部測定端面１ａに近接して、測定用短管１１に洗浄部８を設ける。洗浄部８は、汚れ判断装置７の判断結果に応じて、洗浄液として、高圧水、薬液等を検出部測定端面１ａ、透過窓３の付近に吹き付けて、検出部測定端面１ａと透過窓３の汚れ５の洗浄を開始する。なお検出部測定端面１ａと透過窓３は、洗浄部８で同時に洗浄できるよう、近接して設置される。洗浄部８は、洗浄する箇所よりも上流側に設けるのがよい。下流側の設置では、流動する測定試料水の流動方向に逆らって、洗浄液を吹き付けて洗浄を行う必要があるため、洗浄の際の洗浄の効果が減ずるためである。なお洗浄液の吹き付けは、連続的であっても、断続的であってもよい。連続的であれば、短時間で汚れ５を除去する効果が見込める。一方、断続的であれば、吹き付け開始時の洗浄液が汚れ５とぶつかる衝撃を複数回与えることができ、衝撃による汚れ除去の効果が見込め、さらに洗浄液の少量化の効果もある。ここでは、洗浄部８は、検出部測定端面１ａと透過窓３の上流側に一つのみを設置した例を示したが、これに限るものではなく、複数の洗浄部８を設置して、検出部測定端面１ａと透過窓３の洗浄を効率的に短時間で行ってもよい。洗浄部８の設置位置も、測定用短管径が細い場合などには、検出部測定端面１ａと透過窓３に対向させて設置してもよい。
【００２３】
図５は、本実施の形態１の汚れ判断装置７内の受発光部２の概略構成を示す断面図である。汚れ判断装置７内の、受発光部２と温度センサ１６を除く他の構成は省略している。図５は、既に汚れ５が生じている状態を示している。受発光部２は、発光部２ａと受光部２ｂを備える。発光部２ａから測定用短管１１の内部の測定試料水の方向に光を投射する。この投射光４は、透過窓３を通過して、透過窓３と測定試料水が接触した接触面に付着し、堆積した汚れ５によって反射される。この反射光６は、再び透過窓３を通過して受光部２ｂで受光される。汚れ５の量、すなわち堆積した汚れ５の厚みが増せば、汚れ５に起因した反射光６は大きくなり、それに伴って、受光強度が大きくなる。受光強度と汚れ５の量には相関性があるため、受光強度の測定によって汚れ５の状態が確認される。発光部２ａとしては、電球、ＬＥＤ、半導体レーザー等があるが、これらに限るものではない。汚れ５の状態の検出精度を向上させるには、受光部２ｂは反射光６のみを受光するのが望ましい。そのためには、投射光４の受光部２ｂへの回り込みや乱反射光を抑制するのがよく、投射光４は透過窓３の方向に直進性を有することが望ましい。受光部２ｂとしては、光電変換素子としてフォトダイオード、フォトトランジスタ等があるが、これらに限るものではない。
【００２４】
また図５には、受発光部２とともに、パラメータ入力部としての温度センサ１６を示す。ここでの温度センサ１６は、透過窓３を介して測定試料水の温度を非接触で検出する放射温度計である。放射温度計を用いることで、測定試料水に直接接することなく、測定試料水の温度の精度よい測定が可能となる。温度センサ１６は、これに限るものではなく、サーミスタや熱電対であってもよい。
【００２５】
なお、この発明の実施の形態１においては、計測器として、配管式の光学式汚泥濃度計を用いた例を示したがこれに限るものではなく、加圧消泡式の超音波式汚泥濃度計であってもよい。この場合、検出部は超音波送受信子となるが、この部位の測定試料水と接した箇所に汚れが生じると検出誤差となるため、汚れを洗浄するメンテナンスが必要となる点で、配管式の光学式汚泥濃度計の例と同様である。本実施の形態１と同様に、超音波送受信子に近接して汚れ判断装置の受発光部を設置し、洗浄の判断に応じてメンテナンスを実施すればよい。
【００２６】
また、この発明の実施の形態１においては、測定試料水として、汚泥成分を含んだ測定試料水についての例を示したがこれに限るものではなく、流体の性状の計測が必要であり、計測の際の検出部に汚れが生じる測定試料水であれば、他の工業用水や工業廃水であってもよい。測定試料は液体に限らず、気体であっても構わない。洗浄の開始の判断において、データ選択部は、測定試料に応じたデータを選択する。
【００２７】
以上のように構成することで、本発明の実施の形態１による汚れ判断装置は、測定試料水と接触して設けた透過窓の測定試料水との接触面の汚れを反射光で検出するようにしたので、発光部と受光部を近接して設置でき、金属製の配管でも、また測定試料水の種類に依存することなく、容易な構成で、測定用短管内側の片側１か所の汚れについての汚れ判断装置を得ることができる。
【００２８】
また、以上のように構成することで、本発明の実施の形態１によるメンテナンス装置によれば、汚れ判断装置からの汚れの状態の検出結果と選択されたデータに基づいた洗浄の指示により、計測器の検出部を洗浄するようにしたので、必要十分な洗浄周期と洗浄時間で検出部を洗浄でき、大幅な設計変更が不要で多種の計測器に流用できる、計測器のメンテナンス装置を得ることができる。
【００２９】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２による汚れ判断装置７の受発光部２の概略構成を示す断面図である。図５に示した実施の形態１では、発光部２ａ、受光部２ｂとも、別の部材が付与されていなかったが、本実施の形態では、汚れ５の判断の精度を向上させるために、新たな部材が付与されている。発光部２ａの透過窓３に対向した光源には、集光部１７が付与されている。並べて設置した発光部２ａと受光部２ｂの境界部の透過窓３に対向した部位に遮蔽部１８ａ、遮蔽部１８ａが付与された受光部２ｂの縁部を除く縁部には遮蔽部１８ｂが付与されている。集光部１７は、投射光４に指向性を付与する部材であり、例えばガラス等の透光性材料にて作製されるレンズである。発光部２ａが、例えば安価な電球のような指向性を有さない光源であっても、集光部１７を備えたことにより、指向性の付与が可能となる。図６に破線で投射光４の範囲を示したように、透過窓３を介して汚れ５の方向にのみ、投射光４が発光される。遮蔽部１８ａ、遮蔽部１８ｂは、受光部２ｂにおける反射光６以外の受光を抑制するための部材であり、遮蔽部１８ａ、遮蔽部１８ｂの反射を抑えるために黒色に着色された壁面である。遮蔽部１８ａ、遮蔽部１８ｂの付与により、投射光４の回り込みだけでなく、判断の精度を悪化させる乱反射した光の受光が抑制される。遮蔽部１８は、例えば加工が容易なアルミニウム等の金属やプラスチック等の樹脂材にて作製される。経年劣化が少ない材質が望ましい。なお、図６では、集光部１７と遮蔽部１８の双方を備えた例を示したが、これに限るものではなく、例えば発光部２ａとして指向性を有した光源を選択したのであれば、遮蔽部１８の付与のみでも構わない。また、発光部２ａが指向性を有した光源であれば、発光部２ａと受光部２ｂの間の遮蔽部１８ａはなくてもよい。集光部１７、遮蔽部１８の何れかの付与であっても、汚れ５の判断の精度の向上は見込める。
【００３０】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３による測定用短管１１とメンテナンス装置９の概略構成の一部を示す断面図である。測定試料水は、図に示した矢印の方向に、上流から下流へ流動しているものとする。図４に示した実施の形態１では、一つの汚れ判断装置７の受発光部２が透過窓３とともに検出部測定端面１ａに近接して下流側に設置されている。図７に示す実施の形態３においては、もう一つの汚れ判断装置７の受発光部１９が透過窓２０とともに検出部測定端面１ａに近接して、検出部測定端面１ａの上流側に設置されている。先の形態では、透過窓３の測定試料水との接触面に付着し、堆積した汚れ５の状態を判断して、検出部測定端面１ａの汚れとみなしている。しかし汚れ５は、測定用短管１１の内壁に必ずしも均等に発生するものではない。複数の汚れ判断装置７の受発光部２、１９が設置され、二か所で汚れ５の状態を判断することで、汚れ５の判断の精度が向上する。その判断であるが、二つの受発光部２、１７からの出力の平均値を用いてもよいし、何れかの出力が汚れしきい値を超えた際に、洗浄の開始を指示するものであってもよい。より安全に検出部測定端面１ａの汚れ５の状態を判断するのであれば、後者にて判断するのが望ましい。なお、複数の汚れ判断装置７を設けるが、受発光部２、１９の後段の比較判断部１２等は共通化した構成であってもよい。
【００３１】
実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４による測定用短管１１とメンテナンス装置９の概略構成の一部を示す断面図である。測定試料水は、図に示した矢印の方向に、上流から下流へ流動しているものとする。図７に示した実施の形態３では、二つの汚れ判断装置７の受発光部２、１９が透過窓３、２０とともに検出部測定端面１ａに近接して検出部測定端面１ａの上流側と下流側のそれぞれに設置されたものである。図８に示す実施の形態４においては、一つの汚れ判断装置７の受発光部２を透過窓３とともに検出部測定端面１ａに近接して検出部測定端面１ａの下流側に、もう一つの汚れ判断装置７の受発光部２１を透過窓２２とともに検出部測定端面１ａに対向した測定用短管１１の内壁に設置したものである。二つの汚れ判断装置７の受発光部２、２１を設置する効果は、図７に示した実施の形態３と同様であるが、図８では、図７の実施の形態と異なる位置にもう一つの汚れ判断装置７の受発光部２１を透過窓２２とともに設置している。ここでは、もう一つの汚れ判断装置７の受発光部２１を、測定試料水の流れる方向において同位置となる検出部測定端面１ａに対向した位置に設けることで、検出部測定端面１ａに発生する汚れ５をより精度よく見積もるものである。測定試料水の流動方向の垂直な断面内の内壁位置では、概ね同一な汚れ５の発生する条件であり、汚れの状態はほぼ同等なためである。なお汚れ５の判断については、先の記載と同様であるため、説明は省略する。
【００３２】
実施の形態５．
つぎに、この発明の実施の形態５として、計測器として、水処理設備の曝気槽等に設置する浸漬式水質計器を用いた例を、図９、図１０を用いて説明する。実施の形態１では、透過窓３と検出部測定端面１ａは別の構成として、測定用短管１１の近接した位置にそれぞれが設置される構成としたが、実施の形態５では、水質計器検出部２３の検出部測定端面２３ａの一部に透過窓３が設置されている例を示す。なお先の実施の形態と共通した構成については、説明を省略する。
【００３３】
図９は、この発明の実施の形態５によるメンテナンス装置９の一部と、浸漬式水質計器の一部の概略構成を示す図である。図９に示す浸漬式水質計器は、水質計器検出部２３とその設置に関わる周辺部である。水質計器検出部２３は先端部分を突出させて、他の部分は保護管２４に収められ、保護管２４はポールスタンド２６に固定される。保護管２４は、測定試料水の液面の高さや測定試料水の測定位置に応じて上下に可動できるよう、ねじ止め等により、固定される。信号ケーブル２５は、保護管２４の末端から、浸漬式水質計器やメンテナンス装置９の構成各部に向けて、外部へ延長される。保護管２４から突出した水質計器検出部２３の先端部分は、保護管２４の一部とともに汚泥成分を含んだ測定試料水に浸漬される。
【００３４】
水質計器検出部２３の先端部分は測定試料水と接し、水質計器検出部２３の検出部測定端面２３ａで測定試料水の性状が計測される。検出部測定端面２３ａに生じる汚れを除去するために、洗浄液を吹き付ける洗浄部８が設置される。洗浄部８は、洗浄ノズル８ａ、洗浄液導入チューブ８ｂ、洗浄液用電磁弁８ｃから構成される。洗浄液を吐出する洗浄ノズル８ａは、吐出する方向を検出部測定端面２３ａに向けて設置される。洗浄ノズル８ａに洗浄液を供給するための洗浄液導入チューブ８ｂは、保護管２４に沿って固定され、その一端は洗浄ノズル８ａに接続される。洗浄液導入チューブ８ｂの他端に接続された洗浄液用電磁弁８ｃは、ポールスタンド２６に固定される。図には省略した汚れ判断装置７からの洗浄開始の指示に従い、洗浄液用電磁弁８ｃをコントロールして、洗浄液が洗浄ノズル８ａから検出部測定端面２３ａへ吹き付けられる。汚れ判断装置７からの洗浄終了の指示に従い、洗浄液用電磁弁８ｃをコントロールして、洗浄ノズル８ａから検出部測定端面２３ａへの洗浄液の吹き付けが終了される。
【００３５】
図１０は、図９の検出部測定端面２３ａの拡大下面図である。検出部測定端面２３ａは、水質計器検出部２３の先端部分の測定試料水と接する部位である。光を透過する材料で形成された検出部測定端面２３ａの内部に、浸漬式水質計器の光源部２３ｂと受光部２３ｃが設けられる。この光源部２３ｂと受光部２３ｃを用いて、汚泥濃度が測定される。この検出部測定端面２３ａの一部の破線にて囲まれた部位は、先の実施の形態に示した透過窓３としても機能する領域である。検出部測定端面２３ａの内部に、浸漬式水質計器の水質計器検出部２３を構成する光源部２３ｂと受光部２３ｃが設けられるが、これらに近接し、かつ検出部測定端面２３ａと対向させて、メンテナンス装置９の汚れ判断装置７を構成する受発光部２が設置される。この受発光部２を利用して、検出部測定端面２３ａの測定試料水と接する部位に生じる汚れの状態が判断される。汚れの状態の判断手順、メンテナンス動作、汚れ判断装置７の構成、ならびにメンテナンス装置９の構成については実施の形態１と同様のため、ここでの説明は省略する。
【００３６】
なお、具体的な浸漬式水質計器としては、例えば活性汚泥濃度計であるが、これに限るものではない。また、この発明の実施の形態５においては、計測器として、浸漬式水質計器を用いた例を示したがこれに限るものではなく、落し込み式の水質計器であってもよい。
【００３７】
以上のように構成することで、水質計器検出部２３の設けた検出部測定端面２３ａそのものの汚れの状態を判断することが可能となるため、実施の形態１と同様の効果を得ることに加えて、汚れの状態の判断の精度が向上する。また、配管のような、閉じた領域内に流動する流体に限らず、曝気槽のような開かれた領域内の流体にも容易な構成でメンテナンス装置を得ることができる。
【００３８】
以上の実施の形態１〜５に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１  検出部、２  受発光部、３  透過窓、４  投射光、５  汚れ、６  反射光、７  汚れ判断装置、８  洗浄部、９  メンテナンス装置、１０  フランジ、１１  測定用短管、１２  比較判断部、１３  データ保存部、１４  データ、１５  データ選択部、１６  温度センサ、１７  集光部、１８  遮蔽部、１９  受発光部、２０  透過窓、２１  受発光部、２２  透過窓、２３  水質計器検出部、２４  保護管、２５  信号ケーブル、２６  ポールスタンド
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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