(57)【要約】【課題】被検査液体に海水が混入しても、被検査液体中の物質の濃度を比較的正確に測定可能なポーラログラフ法を利用した濃度測定装置を提供すること。【解決手段】ポーラログラフ検知装置２、電気伝導度測定装置３、電気伝導度補正装置４、残留塩素量指示装置５、およびポーラログラフ変更装置６を備え、ポーラログラフ変更装置６では、ポーラログラフ検知装置２において直接検知されたポーラログラフ特性と電気伝導度補正装置４で補正された電気伝導度を考慮したポーラログラフ特性とが対比され、必要に応じて正しいポーラログラフ特性に変更され、その結果が残留塩素量指示装置５にフィードバック入力される。残留塩素量指示装置５においては、変更されたポーラログラフ特性に基づいて残留塩素指示値が再決定され、正しい残留塩素指示値が表示される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査液体に含まれている濃度測定対象物質のポーラログラフ特性を検知するポーラログラフ検知装置、上記被検査液体の電気伝導度を測定する電気伝導度測定装置、上記電気伝導度測定装置により測定された電気伝導度に基づいて上記ポーラログラフ特性を変更するポーラログラフ変更装置、変更されたポーラログラフ特性から上記濃度測定対象物質の濃度を出力する濃度出力装置を備えたことを特徴とする濃度測定装置。
【請求項２】
上記被検査液体の温度を測定する温度測定装置、上記電気伝導度測定装置により測定された上記被検査液体の電気伝導度と上記温度測定装置により測定された上記被検査液体の温度とから上記電気伝導度を規準温度における電気伝導度に補正する電気伝導度補正装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の濃度測定装置。
【請求項３】
上記ポーラログラフ変更装置は、上記被検査液体の電気伝導度が規準値以上の場合には高電気伝導度用として予め設定された第一ポーラログラフ特性に変更し、上記被検査液体の電気伝導度が上記規準値より小さい場合には低電気伝導度用として予め設定された第二ポーラログラフ特性に変更することを特徴とする請求項１または請求項２記載の濃度測定装置。
【請求項４】
上記ポーラログラフ変更装置は、上記被検査液体の電気伝導度の時間的変化率が規準変化率以上の場合には電気伝導度高変化率用として予め設定された第三ポーラログラフ特性に変更し、上記被検査液体の電気伝導度の時間的変化率が上記規準変化率より小さい場合には電気伝導度低変化率用として予め設定された第四ポーラログラフ特性に変更することを特徴とする請求項１または請求項２記載の濃度測定装置。
【請求項５】
上記被検査液体を上記ポーラログラフ検知装置と上記電気伝導度測定装置に分配する管路を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の濃度測定装置。
【請求項６】
上記被検査液体は、塩素含有物質により処理されたものであり、上記濃度測定対象物質は、上記塩素含有物質により処理された上記被検査液体に残留する残留塩素であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濃度測定装置に関し、詳しくはポーラログラフ検知装置を用いたものであって残留塩素濃度の測定に好適な濃度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水が溜められた調整池の水位は、大雨などの際には雨水の流入により上昇して溢流することがあるので、下水は、次亜塩素酸で消毒され且つ次亜塩素酸の使用に基づく残留塩素濃度が測定され、それが基準値の範囲内であることが確認された後に放流される。
【０００３】
残留塩素濃度の測定方法としては、後記の許文献１に記載されているように、ｏ−トリジンにより発色させて吸光度測定により測定する方法、試料水に沃化カリウムや臭化カリウムを含む溶液を加え、遊離した沃素や臭素を回転金属電極を用いたポーラログラフ法により測定する方法、あるいは試料水に試薬を加えることなく、当該試料水を対象として回転金属電極を用いてポーラログラフ法により測定する方法、などが知られている。
【０００４】
これらのうち、ｏ−トリジンを用いる方法は、それが発ガン物質であるために次第に利用されなくなっており、現在では、上記ポーラログラフ法による方法が、就中、試薬を加えない方法が試薬を加えないことによる種々の利点から広く採用されている。しかし、試薬を加えない方法では、試料水が或る程度以上の導電率を有していないと正確な塩素濃度の測定ができないことから、試料水の導電率を高めるために極く少量の海水を当該試料水に添加することも公知である。
【０００５】
【特許文献１】
特公平２−２００６２号公報（第１３１頁〜第１３２頁、図１〜図２）
【０００６】
ところで、上記の調整池が海岸の近傍に設けられている場合には、調整池内に多量の海水がしばしば流入する。流入海水量が極く少量の場合には、試料水中における海水の存在は、ポーラログラフ法による残留塩素濃度の測定上に実質的に支障を来たさないことが前記特許文献１から知られているが、上記調整池の場合での海水の流入量は、一般的に多量であり、しかも時によってまちまちである。一方、海水の流入量が多量であると、試料水に含まれている残留塩素量に固有のポーラログラフ特性が海水の大きな導電率のために変化して、上記ポーラログラフ法による残留塩素濃度の測定値に誤差が生じる問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斯界における如上の問題に鑑みて、海水の流入量が多量であっても、被検査液体に含まれる物質の濃度を比較的正確に測定可能な、ポーラログラフ法を利用した濃度測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る濃度測定装置は、被検査液体に含まれている濃度測定対象物質のポーラログラフ特性を検知するポーラログラフ検知装置、上記被検査液体の電気伝導度を測定する電気伝導度測定装置、上記電気伝導度測定装置により測定された電気伝導度に基づいて上記ポーラログラフ特性を変更するポーラログラフ変更装置、変更されたポーラログラフ特性から上記濃度測定対象物質の濃度を出力する濃度出力装置を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図３は、本発明における濃度測定装置の一例としての残留塩素濃度測定装置に就いての実施の形態１を説明するものであって、図１は、当該残留塩素濃度測定装置の構成図、図２は残留塩素濃度と残留塩素指示値との関係を示すグラフ、図３は被検査液体の電気伝導度をパラメータとしたポーラログラフ特性を示すグラフである。図１において、実施の形態１の残留塩素濃度測定装置は、その主要部として、サンプリングポンプ１、ポーラログラフ検知装置２、電気伝導度測定装置３、電気伝導度補正装置４、残留塩素量指示装置５、ポーラログラフ変更装置６、管路系７、および信号伝達線路系８を備えている。
【００１０】
ポーラログラフ検知装置２は、ポーラログラフ検知槽２１、回転測定電極２２、モータ２３、検知極２４、および対極２５を備えており、被検査液体を対象としてポーラログラフ特性を検知すると共に、かく検知したポーラログラフ特性を残留塩素量指示装置５に入力する機能をなす。電気伝導度測定装置３は、電気伝導度測定槽３１、電気伝導度検出器３２、および温度計（サーミスタなど）３３を備えており、上記被検査液体の電気伝導度並びに当該電気伝導度が測定された時の上記被検査液体の温度を測定する機能をなす。
【００１１】
電気伝導度補正装置４は、電気伝導度測定装置３から入力された電気伝導度測定値と測定温度の情報に基づいて被検査液体の標準温度（例えば２０℃）における電気伝導度に補正し、かく補正された電気伝導度をポーラログラフ変更装置５に入力する機能をなす。残留塩素量指示装置５は、ポーラログラフ検知装置２にて検知されたポーラログラフ特性に基づいて、あるいはポーラログラフ変更装置６により後記するように変更されたポーラログラフ特性に基づいて残留塩素濃度を決定し、かく決定された残留塩素濃度を図２に示すように残留塩素指示値に変換して出力する機能をなす。
【００１２】
ポーラログラフ変更装置６の機能を説明する前に、図３に就いて説明する。上記被検査液体における残留塩素のポーラログラフ特性は、被検査液体の電気伝導度により変化することが知られている。図３において、グラフＧ１、グラフＧ２、グラフＧ３、およびグラフＧ４は、それぞれ規準温度での電気伝導度が２０００μＳ／ｍ以上、２００〜２０００μＳ／ｍ未満、５０〜２００μＳ／ｍ未満、および５０μＳ／ｍ未満の場合のポーラログラフ特性である。しかしてポーラログラフ変更装置６には、図３に示すような電気伝導度とポーラログラフ特性との関係データが予め入力されており、被検査液体の電気伝導度に対応するポーラログラフ特性を選定あるいは変更して、変更されたポーラログラフ特性を残留塩素量指示装置５にフィードバックする機能をなす。残留塩素量指示装置５は、変更されたポーラログラフ特性に基づいて残留塩素指示値を算出すると共に、それを電流信号に変換して出力する。
【００１３】
管路系７は、管路７１〜管路７５、並びに管路７１に設けられた二方開閉弁７６、管路７４に設けられた二方開閉弁７７、管路７５に設けられた二方開閉弁７８、管路７１が管路管路７２と管路７３に分岐する分岐部に設けられた三方開閉弁７９から構成されている。信号伝達線路系８は、ポーラログラフ検知装置２（検知極２４および対極２５）と残留塩素量指示装置５とを結ぶ信号伝達線路８１、電気伝導度測定装置３（電気伝導度検出器３２および温度計３３）と電気伝導度補正装置４とを結ぶ信号伝達線路８２、電気伝導度補正装置４とポーラログラフ変更装置６とを結ぶ信号伝達線路８３、およびポーラログラフ変更装置６と残留塩素量指示装置５とを結ぶ信号伝達線路８４から構成されている。
【００１４】
つぎに実施の形態１の残留塩素濃度測定装置の動作について説明する。二方開閉弁７６が開かれ、二方開閉弁７７と二方開閉弁７８が閉ざされ、また三方開閉弁７９が管路７１、管路７２および管路７３に開くように操作されて、且つサンプリングポンプ１が駆動されて、被検査液体、例えば前記調整池に溜められて流入海水を含む下水は、管路７１から管路７２および管路７３を経由してポーラログラフ検知槽２１と電気伝導度測定槽３１とに同時に供給され、ポーラログラフ検知槽２１内と電気伝導度測定槽３１内の水位が充分となった時点で二方開閉弁７７と二方開閉弁７８を適度に開いて、被検査液体が適度の流速で絶えずポーラログラフ検知槽２１内と電気伝導度測定槽３１内とに流入し流出する状態として、ポーラログラフ検知装置２にて被検査液体に就いてポーラログラフ特性が検知され、それは信号伝達線路８１を介して残留塩素量指示装置５に入力される。一方、電気伝導度測定装置３にて被検査液体の電気伝導度と温度とが測定され、それらのデータは、信号伝達線路８２を介して電気伝導度補正装置４に入力される。電気伝導度補正装置４では、電気伝導度測定装置３での測定データが規準温度での電気伝導度に補正され、補正された電気伝導度は、信号伝達線路８３を介してポーラログラフ変更装置６に入力される。
【００１５】
ポーラログラフ変更装置６においては、ポーラログラフ検知装置２において直接検知されたポーラログラフ特性と電気伝導度を考慮したポーラログラフ特性とが対比され、必要に応じて正しいポーラログラフ特性に変更され、その結果が残留塩素量指示装置５にフィードバック入力される。例えば、かなりの量の海水が流入したと思われる或る残留塩素含有被検査水に就いてのポーラログラフ検知装置２において直接検知されたポーラログラフ特性が図３に示されたグラフＧ１またはそれに近いポーラログラフ特性であり、電気伝導度測定装置３で測定され且つ電気伝導度補正装置４で補正された電気伝導度が、２５００μＳ／ｍであったとする。一方、上記残留塩素含有被検査水の海水流入のない状態でのポーラログラフ特性が図３に示されたグラフＧ３またはそれに近いポーラログラフ特性であるとすると、ポーラログラフ検知装置２において直接検知された上記の実測ポーラログラフ特性は、ポーラログラフ変更装置６においてグラフＧ３に変更される。また残留塩素量指示装置５においては、ポーラログラフ変更装置６において変更されたポーラログラフ特性、即ちグラフＧ３に基づいて残留塩素指示値が再決定され、正しい残留塩素指示値が表示される。
【００１６】
実施の形態２．
図４〜図６は、本発明における濃度測定装置の他の例としての残留塩素濃度測定装置に就いての実施の形態２を説明するものであって、図４は、当該残留塩素濃度測定装置の構成図、図５は警報設定値と電気伝導度との関係を示すグラフ、図６は被検査液体の電気伝導度をパラメータとしたポーラログラフ特性である。
【００１７】
図４において、実施の形態２の残留塩素濃度測定装置は、実施の形態１の残留塩素濃度測定装置と同様に、その主要部として、サンプリングポンプ１、ポーラログラフ検知装置２、電気伝導度測定装置３、電気伝導度補正装置４、残留塩素量指示装置５、ポーラログラフ変更装置６、管路系７、および信号伝達線路系８を備え、それらの他にポーラログラフ変更装置６は、上記被検査液体の電気伝導度を判定する電気伝導度判定部６１を備えており、電気伝導度判定部６１は、電気伝導度測定装置３または電気伝導度補正装置４から入力する上記被検査液体の電気伝導度が予め設定された規準値（警報設定値、図５では２０００μＳ／ｍ）以上であるか、あるいは上記規準値未満であるかを判別してポーラログラフ変更装置６に含まれているポーラログラフ変更部に入力する。
【００１８】
実施の形態１におけるポーラログラフ変更装置６は、前記図３に示す通りの多数のポーラログラフ特性を内蔵し、それらのうちから適切なポーラログラフ特性が選定されたが、実施の形態２におけるポーラログラフ変更装置６は、図６に示す通りの二つのポーラログラフ特性、即ち前記した第一ポーラログラフ特性の一例としてのグラフＧ５（電気伝導度；例えば２０００μＳ／ｍ以上）と前記した第二ポーラログラフ特性の一例としてのグラフＧ６（電気伝導度；例えば５０〜２０００μＳ／ｍ未満）を内蔵しているに過ぎない。
【００１９】
よって実施の形態２におけるポーラログラフ変更装置６に含まれているポーラログラフ変更部は、グラフＧ５またはグラフＧ６のいずれかを選定する。ポーラログラフ変更装置６において選定対象となるポーラログラフ特性が僅か２種であっても、高残留塩素量の検出が可能であるので、高残留塩素量を含む上記被検査液体の検出が可能であり、しかもポーラログラフ変更装置６も簡素化されるのでコストダウンも可能となる。
【００２０】
実施の形態３．
図７および図８は、本発明における濃度測定装置のさらに他の例としての残留塩素濃度測定装置に就いての実施の形態３を説明するものであって、図７は、当該残留塩素濃度測定装置の構成図、図８は警報設定値と電気伝導度との関係を示すグラフである。
【００２１】
図７において、実施の形態３の塩素濃度測定装置は、実施の形態１の残留塩素濃度測定装置と同様に、その主要部として、サンプリングポンプ１、ポーラログラフ検知装置２、電気伝導度測定装置３、電気伝導度補正装置４、残留塩素量指示装置５、ポーラログラフ変更装置６、管路系７、および信号伝達線路系８を備え、それらの他にポーラログラフ変更装置６は、上記被検査液体の電気伝導度の時間的変化率を判定する変化率判定部６２を備えており、変化率判定部６２は、電気伝導度測定装置３または電気伝導度補正装置４から入力する上記被検査液体の電気伝導度の時間的変化率（ΔｍＳ／ｍ）が予め設定された規準変化率（警報設定値）以上であるか、あるいは上記規準変化率未満であるかを判別してポーラログラフ変更装置６に含まれているポーラログラフ変更部に入力する。
【００２２】
実施の形態３におけるポーラログラフ変更装置６は、上記規準変化率以上である場合には、例えば前記した第三ポーラログラフ特性の一例としての前記図６のグラフＧ５（電気伝導度；例えば２０００μＳ／ｍ以上）を選定し、上記規準変化率未満である場合には、例えば前記した第四ポーラログラフ特性の一例としての前記図６のグラフＧ６（電気伝導度；例えば５０〜２０００μＳ／ｍ未満）を選定する。よってポーラログラフ変更装置６において選定対象となるポーラログラフ特性が僅か２種であっても、上記被検査液体の電気伝導度が時間的に急上昇していることの検出が可能であるので、かかる被検査液体の検出が可能であり、しかもポーラログラフ変更装置６のコストダウンも可能となる。
【００２３】
以上、本発明の濃度測定装置に就いて実施の形態１〜実施の形態３により詳述したが、本発明はそれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の前記課題と解決手段の精神に則った種々の変形実施形態を包含する。またさらに実施の形態１〜実施の形態３では被検査液体に含まれている濃度測定対象物質として残留塩素を取り上げたが、それ以外の種々の物質を濃度測定の対象とするすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の濃度測定装置は、以上説明した通り、被検査液体に含まれている濃度測定対象物質のポーラログラフ特性を検知するポーラログラフ検知装置、上記被検査液体の電気伝導度を測定する電気伝導度測定装置、上記電気伝導度測定装置により測定された電気伝導度に基づいて上記ポーラログラフ特性を変更するポーラログラフ変更装置、変更されたポーラログラフ特性から上記濃度測定対象物質の濃度を出力する濃度出力装置を備えたことを特徴とするものであって、ポーラログラフ変更装置においては、ポーラログラフ検知装置において直接検知されたポーラログラフ特性と電気伝導度を考慮したポーラログラフ特性とが対比され、必要に応じて正しいポーラログラフ特性に変更され、その結果が濃度出力装置のフィードバック入力されるので、被検査液体に海水などが多量に混入しても、被検査液体における濃度測定対象物質の正しい濃度の測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の残留塩素濃度測定装置の構成図。
【図２】実施の形態１で用いられる残留塩素濃度と残留塩素指示値との関係を示すグラフ。
【図３】実施の形態１で用いられる被検査液体の電気伝導度をパラメータとしたポーラログラフ特性のグラフ。
【図４】実施の形態２の残留塩素濃度測定装置の構成図。
【図５】実施の形態２で用いられる警報設定値と電気伝導度との関係を示すグラフ。
【図６】実施の形態２で用いられる被検査液体の電気伝導度をパラメータとしたポーラログラフ特性のグラフ。
【図７】実施の形態３の残留塩素濃度測定装置の構成図。
【図８】実施の形態３で用いられる警報設定値と電気伝導度との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１  サンプリングポンプ、２  ポーラログラフ検知装置、
２１  ポーラログラフ検知槽、２２  回転測定電極、２３  モータ、
２４  検知極、２５  対極、３  電気伝導度測定装置、
３１  電気伝導度測定槽、３２  電気伝導度検出器、３３  温度計、
４  電気伝導度補正装置、５  残留塩素量指示装置、
６  ポーラログラフ変更装置、６１  電気伝導度判定部、６２  変化率判定部、
７  管路系、７１〜７５  管路、７６  二方開閉弁、７７  二方開閉弁、
７８  二方開閉弁、７９  三方開閉弁、８  信号伝達線路系、
８１〜８４  信号伝達線路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004333280.tif 000009
【図８】
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