(57)【要約】【課題】酸を含む溶液の酸濃度の計測精度を向上させること。【解決手段】酸濃度計測装置１００ａは、計測対象溶液Ｌが通過する配管１に接続されて、計測対象溶液Ｌを分岐させる分岐管２１と、分岐管２１に設けられる入口側弁装置２２と、分岐管２１に接続されて、計測対象溶液Ｌを一時的に溜めておく溶液槽２３と、溶液槽２３と配管１の分岐管２１よりも下流とを接続して、溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌを配管１内に戻す溶液戻し管２４と、溶液戻し管２４に設けられる出口側弁装置２５と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象溶液が通過する配管に接続されて、前記計測対象溶液を分岐させる分岐管と、
前記分岐管に設けられる入口側弁装置と、
前記分岐管に接続されて、前記計測対象溶液を一時的に溜めておくとともに、前記計測対象溶液の酸濃度に関する指標を計測する検出部が内部に配置される溶液槽と、
前記溶液槽と前記配管の前記分岐管よりも下流とを接続して、前記溶液槽内の前記計測対象溶液を前記配管内に戻す溶液戻し管と、
前記溶液戻し管に設けられる出口側弁装置と、
を含むことを特徴とする酸濃度計測装置。
【請求項２】
さらに、前記溶液槽内の前記計測対象溶液を撹拌する撹拌手段を有する請求項１に記載の酸濃度計測装置。
【請求項３】
さらに、
計測対象溶液の酸濃度に関する指標を計測する複数の計測手段と、
予め求めた、前記計測対象溶液の酸濃度に対する複数の前記酸濃度に関する指標の関係式に、それぞれの前記計測手段が計測した前記酸濃度に関する指標を与えて、前記計測対象溶液の酸濃度を求める酸濃度演算手段と、を含み、
前記溶液槽の内部には、それぞれの前記計測手段の検出部が配置される請求項１又は２に記載の酸濃度計測装置。
【請求項４】
複数の前記計測手段のうち一つは、前記計測対象溶液中に存在する放射性元素の吸収スペクトルから、前記酸濃度に関する指標として前記放射性元素の濃度を求め、他の１つは、ボルタンメトリー装置により前記酸濃度に関する指標として前記放射性元素の濃度を求める請求項３に記載の酸濃度計測装置。
【請求項５】
さらに、
計測対象溶液の電気伝導度を前記計測対象溶液の酸濃度に関する指標として計測する第１の計測手段と、
ボルタンメトリー装置により前記計測対象溶液中に存在する放射性元素の濃度を、前記酸濃度に関する指標として計測する第２の計測手段と、
アンペロメトリー装置、クーロメトリー装置、吸光スペクトル計測装置、粘度計測装置、蛍光スペクトル計測装置、ラマンスペクトル計測装置、比熱計測装置、密度計測装置から選択される少なくとも１つにより、前記酸濃度に関する指標を計測する第３の計測手段と、
予め求めた前記計測対象溶液の酸濃度に対する、前記電気伝導度及び前記放射性元素の濃度及び前記酸濃度に関する指標の関係式に、前記第１の計測手段が計測した電気伝導度と、前記第２の計測手段が計測した放射性元素の濃度と、前記第３の計測手段が計測した前記酸濃度に関する指標とを与えて、前記計測対象溶液の酸濃度を求める酸濃度演算手段と、を含み、
前記溶液槽の内部には、前記第１の計測手段の検出部と、前記第２の計測手段の検出部と、前記第３の計測手段の検出部とが配置される請求項１に記載の酸濃度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液の酸濃度を計測することに関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料再処理施設においては、一般に原子力発電プラントから回収したリサイクル燃料を硝酸溶液で溶解し、Ｕ（ウラン）あるいはプルトニウム（Ｐｕ）等の有用物質を分離してから回収する。前記有用物質を分離する工程及び回収する工程は、各種の化学反応に基づくプロセスに基づいており、前記化学反応を安全に進行させるため、各工程でチェックを行うこととしている。具体的には、各工程のチェックポイントで処理溶液をサンプリングし、サンプリングした処理溶液の試料を分析施設へ移送して試料分析を行う。そして、その分析結果に基づいてプロセスを管理している。例えば、特許文献１には、予め溶液のウラン、プルトニウム濃度を変動パラメータとする該溶液の酸濃度と該溶液中での超音波伝搬速度との相関を求めておいて、再処理工程液中での超音波伝搬速度を測定し、ボルタンメトリーでインライン測定した該再処理工程液のウラン、プルトニウム濃度を用いて、そのウラン、プルトニウム濃度における酸濃度と超音波伝搬速度との相関から酸濃度をインラインで測定するインライン酸濃度測定方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３９２８９号公報（段落０００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶液の酸濃度を計測する場合、溶液中に気泡が含まれたり、溶液に流れがあったりすると、酸濃度の計測精度が低下する。特許文献１は、この点について考慮されておらず、酸濃度の計測精度の向上には改善の余地がある。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、酸濃度の計測精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、計測対象溶液が通過する配管に接続されて、前記計測対象溶液を分岐させる分岐管と、前記分岐管に設けられる入口側弁装置と、前記分岐管に接続されて、前記計測対象溶液を一時的に溜めておくとともに、前記計測対象溶液の酸濃度を計測するための計測手段の検出部が内部に配置される溶液槽と、前記溶液槽と前記配管の前記分岐管よりも下流とを接続して、前記溶液槽内の前記計測対象溶液を前記配管内に戻す溶液戻し管と、前記溶液戻し管に設けられる出口側弁装置と、を含むことを特徴とする酸濃度計測装置である。
【０００６】
配管内を流れる計測対象溶液は、気泡及び流れに起因する酸濃度の不均一があるため、これをそのまま計測すると酸濃度の計測精度が低下する。この酸濃度計測装置は、配管内を流れる計測対象溶液を抜き出して溶液槽に導き、溶液槽内の計測対象溶液の酸濃度に関する指標を計測する。このため、計測手段によって計測される計測対象溶液は、配管内の計測対象溶液の影響を受けないので、配管内を流れる計測対象溶液の気泡及び流れに起因する計測精度を向上させることができる。
【０００７】
本発明の望ましい態様として、さらに、前記溶液槽内の前記計測対象溶液を撹拌する撹拌手段を有することが好ましい。溶液槽内の計測対象溶液を撹拌することにより、計測対象溶液に含まれる気泡を除去できるとともに、計測対象溶液の酸濃度の分布を一様にすることができる。その結果、この酸濃度計測装置は、酸濃度の計測精度をさらに向上させることができる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、さらに、計測対象溶液の酸濃度に関する指標を計測する複数の計測手段と、予め求めた、前記計測対象溶液の酸濃度に対する複数の前記酸濃度に関する指標の関係式に、それぞれの前記計測手段が計測した前記酸濃度に関する指標を与えて、前記計測対象溶液の酸濃度を求める酸濃度演算手段と、を含み、前記溶液槽の内部には、それぞれの前記計測手段の検出部が配置されることが好ましい。
【０００９】
この酸濃度計測装置は、例えば、多変量解析により計測対象溶液の酸濃度と複数の酸濃度に関する指標との関係式を予め求めておく。そして、酸濃度計測装置は、複数の前記計測手段が計測した計測対象溶液の酸濃度に関する指標を用いて、計測対象溶液の酸濃度を求める。このように、この酸濃度計測装置は、前記関係式に酸濃度に関する指標を入力するのみで酸濃度を求めることができるので、迅速かつ簡易に酸濃度を求めることができる。また、この酸濃度計測装置は、複数の計測手段の計測結果から計測対象溶液の酸濃度を求めるので、酸濃度の計測精度を向上させることができる。なお、計測精度の向上という観点からは、計測手段を３以上とすることが好ましい。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、複数の前記計測手段のうち一つは、前記計測対象溶液中に存在する放射性元素の吸収スペクトルから、前記酸濃度に関する指標として前記放射性元素の濃度を求め、他の１つは、ボルタンメトリー装置により前記酸濃度に関する指標として前記放射性元素の濃度を求めることが好ましい。計測原理の異なる複数の計測手段を組み合わせることにより、１つの計測手段がある誤差要因によって計測精度に影響を受けても、他の計測手段は前記誤差要因によっては計測精度に影響を受けないようにすることができる。このように、この酸濃度計測装置は、ある誤差要因が計測精度に与える影響を分散させることができる。その結果、この酸濃度計測装置は、計測精度をより効果的に向上させることができる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、さらに、計測対象溶液の電気伝導度を前記計測対象溶液の酸濃度に関する指標として計測する第１の計測手段と、ボルタンメトリー装置により前記計測対象溶液中に存在する放射性元素の濃度を、前記酸濃度に関する指標として計測する第２の計測手段と、アンペロメトリー装置、クーロメトリー装置、吸光スペクトル計測装置、粘度計測装置、蛍光スペクトル計測装置、ラマンスペクトル計測装置、比熱計測装置、密度計測装置から選択される少なくとも１つにより、前記酸濃度に関する指標を計測する第３の計測手段と、予め求めた前記計測対象溶液の酸濃度に対する、前記電気伝導度及び前記放射性元素の濃度及び前記酸濃度に関する指標の関係式に、前記第１の計測手段が計測した電気伝導度と、前記第２の計測手段が計測した放射性元素の濃度と、前記第３の計測手段が計測した前記酸濃度に関する指標とを与えて、前記計測対象溶液の酸濃度を求める酸濃度演算手段と、を含み、前記溶液槽の内部には、前記第１の計測手段の検出部と、前記第２の計測手段の検出部と、前記第３の計測手段の検出部とが配置されることが好ましい。
【００１２】
この酸濃度計測装置は、例えば、多変量解析により計測対象溶液の酸濃度と複数の酸濃度に関する指標との関係式を予め求めておく。そして、酸濃度計測装置は、第１、第２、第３の計測手段が計測した計測対象溶液の酸濃度に関する指標を用いて、計測対象溶液の酸濃度を求める。このように、この酸濃度計測装置は、前記関係式に酸濃度に関する指標を入力するのみで酸濃度を求めることができるので、迅速かつ簡易に酸濃度を求めることができる。また、この酸濃度計測装置は、複数の計測手段の計測結果から計測対象溶液の酸濃度を求めるので、酸濃度の計測精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、酸濃度の計測精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係る酸濃度計測装置の装置構成を示す模式図である。
【図２】図２は、溶液の酸濃度を計測する計測手段が有する検出部の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る酸濃度計測装置が計測対象溶液の酸濃度を求める手法を説明するための図である。
【図４】図４は、本実施形態の変形例に係る酸濃度計測装置の装置構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。以下においては、原子力発電プラントから回収したリサイクル燃料を硝酸溶液で溶解し、Ｕ（ウラン）あるいはプルトニウム（Ｐｕ）等の有用物質を分離してから回収する、いわゆる核燃料の再処理に本発明を適用した例を説明する。本発明は、これに限定されるものではなく、溶液中に含まれる酸の濃度を計測する場合に適用できる。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る酸濃度計測装置の装置構成を示す模式図である。図２は、溶液の酸濃度を計測する計測手段が有する検出部の一例を示す斜視図である。酸濃度計測装置１００は、核燃料の再処理工程中において、計測対象溶液Ｌ中の酸濃度を計測する装置である。酸濃度計測装置１００は、複数の計測手段（本実施形態では、第１の計測手段５、第２の計測手段６、第３の計測手段７）と、酸濃度演算手段としての演算装置１０と、を含む。
【００１７】
核燃料の再処理工程において、リサイクル燃料を溶解した硝酸溶液は、計測対象溶液Ｌとして、配管１内を流れる。計測対象溶液Ｌは、配管１内を図１の矢印Ｆで示す方向に流れる（以下の例でも同様）。本実施形態において、配管１は、一部に孔１Ｈを有している。配管１の外側における孔１Ｈの開口部には、フランジ２が設けられている。フランジ２には、前記複数の計測手段のそれぞれの計測部を一体にした検出部集合体３が取り付けられる。図２に示すように、検出部集合体３は、検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐと、取付部材４とを有している。検出部集合体３の取付部材４が配管１のフランジ２に取り付けられて、検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐが孔１Ｈを通って配管１の内部の計測対象溶液Ｌと接触する。このような検出部集合体３を用いることにより、それぞれの検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐを別個に配管１へ取り付ける必要がないので、検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐの取り扱いが容易になる。
【００１８】
前記計測手段は、計測対象溶液Ｌの酸濃度に関する指標を計測する。酸濃度に関する指標（以下、必要に応じて酸濃度指標という）とは、計測対象溶液Ｌの酸濃度と対応関係を有しており、酸濃度に変換することができる特性値である。例えば、酸濃度指標は、計測対象溶液Ｌの酸濃度そのものの他、計測対象溶液Ｌの電気伝導度、吸光スペクトル、計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素（Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｐｒ、Ｎｐ等）等がある。
【００１９】
前記複数の計測手段としての第１の計測手段５、第２の計測手段６、第３の計測手段７は、それぞれ、電気伝導時計、ボルタンメトリー装置、吸光スペクトル計測装置である。第３の計測手段７は、吸光スペクトル計測装置に限定されるものではなく、アンペロメトリー装置、クーロメトリー装置、吸光スペクトル計測装置、粘度計測装置、蛍光スペクトル計測装置、ラマンスペクトル計測装置、比熱計測装置、密度計測装置から選択される少なくとも１つであればよい。また、前記計測手段は、２以上あればよい。
【００２０】
第１の計測手段５は、検出部５Ｐと信号処理部５Ｃとを有し、第２の計測手段６は、検出部６Ｐと信号処理部６Ｃとを有し、第３の計測手段７は、検出部７Ｐと信号処理部７Ｃとを有する。それぞれの検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐは、計測対象溶液Ｌに接触している。それぞれの検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐは、電極あるいはセンサ等である。検出部５Ｐは、計測対象溶液Ｌの電気伝導度を検出し、検出部６Ｐは、計測対象溶液Ｌの固有のエネルギー（電位）における反応量（電流）を検出し、検出部７Ｐは、計測対象溶液Ｌの吸光スペクトルを検出する。そして、検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐは、検出した情報を、それぞれ電気信号の形で信号処理部５Ｃ、６Ｃ、７Ｃに出力する。信号処理部５Ｃ、６Ｃ、７Ｃは、取得した電気信号を増幅したり演算装置１０が取り扱うことのできる形に変換したりしてから、演算装置１０に出力する。第１の計測手段５、第２の計測手段６、第３の計測手段７が計測した情報が、酸濃度指標である。
【００２１】
演算装置１０は、第１の計測手段５、第２の計測手段６、第３の計測手段７が計測した酸濃度指標から、計測対象溶液Ｌの酸濃度を求める。演算装置１０は、例えば、コンピュータであり、入出力部１３と、処理部１１と、記憶部１２とを備える。演算装置１０は、いわゆるパーソナルコンピュータを利用してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを組み合わせてもよい。
【００２２】
第１の計測手段５の信号処理部５Ｃ、第２の計測手段６の信号処理部６Ｃ、第３の計測手段７の信号処理部７Ｃの出力（酸濃度指標）は、演算装置１０の入出力部１３に入力される。なお、演算装置１０の入出力部１３には、第１〜第３の計測手段５、６、７の信号処理部５Ｃ、６Ｃ、７Ｃの他に、表示手段であるディスプレイ１５が接続される。演算装置１０が求めた計測対象溶液Ｌの酸濃度は、必要に応じてディスプレイ１５に表示される。
【００２３】
酸濃度指標は、電気信号の形で演算装置１０の入出力部１３へ送られる。処理部１１は、入出力部１３から酸濃度指標を取得し、酸濃度指標に基づき、計測対象溶液Ｌの酸濃度を求める。処理部１１は、例えば、ＣＰＵであり、記憶部１２上に存在するプログラム（コンピュータプログラム）と呼ぶ命令列を順に読み込み、解釈し、その結果に従ってデータを移動したり加工したりする。
【００２４】
なお、処理部１１は、専用のハードウェアによって実現されるものであってもよい。また、処理部１１の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本実施形態に係るプラント状態監視方法の処理手順を実行してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
【００２５】
「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、あるいはコンピュータシステムに内蔵されるハードディスクのような記録装置のことをいう。さらに、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットや電話回線等の通信回線を介してコンピュータプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にコンピュータプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間コンピュータプログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記コンピュータプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００２６】
本実施形態において、計測対象溶液Ｌの酸濃度を計測する方法（酸濃度計測方法）は、予め用意されたコンピュータプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現できる。このコンピュータプログラムは、インターネット等の通信回線を介して配布することができる。また、このコンピュータプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって前記記録媒体から読み出されることによって実行されるようにしてもよい。
【００２７】
処理部１１は、予め求めた、計測対象溶液Ｌの酸濃度に対する複数の酸濃度指標の関係に、それぞれの計測手段が計測した酸濃度指標を与えて、計測対象溶液Ｌの酸濃度を求める。本実施形態では、予め求めた計測対象溶液Ｌの酸濃度に対する、電気伝導度及び放射性元素の濃度及び酸濃度指標の関係に、第１の計測手段５が計測した電気伝導度と、第２の計測手段６が計測した放射性元素の濃度と、第３の計測手段７が計測した酸濃度に関する指標とを与えて、計測対象溶液Ｌの酸濃度を求める。
【００２８】
演算装置１０の記憶部１２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性のメモリ、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体、あるいはこれらを組み合わせて構成することができる。記憶部１２には、本実施形態に係る酸濃度計測方法を実現するためのコンピュータプログラム及びデータ等が格納されている。処理部１１は、これらのコンピュータプログラム及びデータ等を用いて、本実施形態に係る酸濃度計測方法を実行する。次に、演算装置１０が、複数の計測手段が求めた酸濃度指標から計測対象溶液Ｌの酸濃度を求める手法を説明する。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る酸濃度計測装置が計測対象溶液の酸濃度を求める手法を説明するための図である。演算装置１０は、計測対象溶液Ｌの酸濃度を求めるにあたって、複数の計測手段（本実施形態では第１、第２、第３の計測手段５、６、７）から酸濃度指標を取得する。第１の計測手段５は、酸濃度指標として計測対象溶液Ｌの電気伝導度ｘａを計測する。電気伝導度は抵抗の逆数であり、希薄溶液では電気伝導度はイオン濃度と比例関係にある。そのため、酸濃度は、計測対象溶液の溶質の濃度（溶質濃度）、電気伝導度及び計測対象溶液の温度の３変数関数として表される。これを利用して、計測対象溶液Ｌの電気伝導度から計測対象溶液Ｌの酸濃度を求めることができる。
【００３０】
第２の計測手段６は、酸濃度指標として計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素（本実施形態ではＵ及びＰｕ）の濃度ｘｂ、ｘｃをボルタンメトリー法により計測する。ボルタンメトリー法は、計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素（本実施形態ではＵ、Ｐｕ）の各々固有の酸化還元電位において放射性元素の量に依存する電流値を計測することにより、計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素の量（又は濃度）を求める方法である。第３の計測手段７は、酸濃度指標として計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素（本実施形態ではＵ及びＰｕ）の吸光スペクトルを計測する。前記吸光スペクトルと計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素の種類及び濃度とは互いに相関があるので、前記吸光スペクトルから、計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素の種類及び濃度を求めることができる。演算装置１０は、前記吸光スペクトルを取得し、計測対象溶液Ｌに含まれるＵ及びＰｕの濃度ｘｄ、ｘｅに変換する。なお、第３の計測手段７は、計測した前記吸光スペクトルを計測対象溶液Ｌに含まれるＵ及びＰｕに変換してから演算装置１０に出力してもよい。
【００３１】
計測対象溶液Ｌの酸濃度を求めるにあたり、まず、既知の酸濃度Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ（ｎは自然数、以下同様）と、既知の酸濃度Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎに対する電気伝導度ｘａ、濃度ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅとを求める。電気伝導度ｘａ、濃度ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅは、酸濃度指標である。濃度ｘｂ、ｘｃは、第２の計測手段６がボルタンメトリー法によって求めた、計測対象溶液Ｌ中の放射性元素（本実施形態では、Ｕ及びＰｕ）の濃度である。濃度ｘｄ、ｘｅは、第３の計測手段７が計測した吸光スペクトルに基づいて求められた、計測対象溶液Ｌ中の放射性元素（本実施形態では、Ｕ及びＰｕ）の濃度である。
【００３２】
既知の酸濃度Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎと、酸濃度指標ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅとの対応関係は、図３に示すようになる。この対応関係から、多変量解析により計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄと酸濃度指標ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅとの関係式（式（１）参照）を求める。式（１）のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、α、β、γ、δ、εは定数である。
Ｄ＝ａ×ｘａα＋ｂ×ｘｂβ＋ｃ×ｘｃγ＋ｄ×ｘｄδ＋ｅ×ｘｅε・・・（１）
【００３３】
演算装置１０の記憶部１２は、上述のようにして求めた酸濃度Ｄと酸濃度指標ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅとの関係式（酸濃度算出手段）を保存する。本実施形態において、計測対象溶液Ｌの酸濃度を求めるにあたり、演算装置１０の処理部１１は、第１、第２、第３の計測手段５、６、７から酸濃度指標ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅを取得する。次に、処理部１１は、記憶部１２から前記酸濃度算出手段を読み出す。そして、処理部１１は、取得した酸濃度指標ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄ、ｘｅを前記酸濃度算出手段に与え、酸濃度Ｄを求める。この酸濃度Ｄが、計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄである。処理部１１は、求めた酸濃度Ｄを記憶部１２に保存したり、図１に示すディスプレイ１５に表示したりする。
【００３４】
本実施形態は、計測対象溶液Ｌの酸濃度と複数の酸濃度指標との関係式（酸濃度算出手段）を予め求めておき、前記複数の酸濃度指標を計測する複数の計測手段が計測した計測対象溶液Ｌの酸濃度指標を用いて、計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを求める。このように、複数の計測手段の計測結果から計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを求めるので、酸濃度Ｄの計測精度を向上させることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、計測原理の異なる複数の計測手段を組み合わせることにより、ある誤差要因（例えば、イオン強度の分布等）が計測精度に与える影響を分散させることができる。例えば、ボルタンメトリー装置は、計測対象溶液Ｌのイオン強度等の影響により、放射性元素の濃度の計測精度が影響を受けるが、吸光スペクトル計測装置による放射性元素の濃度計測は、計測対象溶液Ｌのイオン強度等による影響をほとんど受けない。このため、ボルタンメトリー装置と吸光スペクトル計測装置とを組み合わせて計測対象溶液Ｌに含まれる放射性元素の濃度を計測することにより、計測精度をより効果的に向上させることができる。
【００３６】
（変形例）
図４は、本実施形態の変形例に係る酸濃度計測装置の装置構成を示す模式図である。酸濃度計測装置１００ａは、演算装置１０に加え、複数の計測手段が計測対象溶液Ｌを計測するために配管１内を流れる計測対象溶液Ｌを取り出す溶液取り出し部２０を有する。溶液取り出し部２０は、分岐管２１と、入口側弁装置２２と、溶液槽２３と、溶液戻し管２４と、出口側弁装置２５と、を含む。
【００３７】
分岐管２１は、計測対象溶液Ｌが通過する配管１に接続されて、計測対象溶液Ｌを分岐させる。分岐管２１は、配管１の内壁面１ｉに開口する開口部２１ｈから、配管１内の計測対象溶液Ｌが流入する。入口側弁装置２２は、分岐管２１に設けられる。溶液槽２３は、分岐管２１に接続されて、配管１から分岐され、内部２３Ｉに導入された計測対象溶液Ｌを一時的に溜めておくとともに、複数の計測手段の検出部が内部２３Ｉに配置される。本実施形態では、第１の計測手段５の検出部５Ｐと、第２の計測手段６の検出部６Ｐと、第３の計測手段７の検出部７Ｐとが内部２３Ｉに配置される。なお、単独の計測手段を用いて計測対象溶液Ｌの酸濃度を求める場合、溶液槽２３内に配置される検出部は、単数であってもよい。
【００３８】
溶液戻し管２４は、溶液槽２３と配管１の分岐管２１よりも下流とを接続して、溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌを配管１内に戻す。出口側弁装置２５は、溶液戻し管２４に設けられる。溶液戻し管２４は、配管１の内壁面１ｉに開口する開口部２４ｈから、溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌが配管１の内部へ流入する。入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５は、いずれも酸濃度計測装置１００ａが有する演算装置１０によってそれぞれの動作が制御される。
【００３９】
酸濃度計測装置１００ａが計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを計測しない場合、演算装置１０の処理部１１は、入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を開いておく。このようにすることで、配管１内の計測対象溶液Ｌは、分岐管２１を通って溶液槽２３に流入し、溶液槽２３の内部２３Ｉを通って溶液戻し管２４から配管１内へ戻される。酸濃度計測装置１００ａが計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを計測する場合、処理部１１は、入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を閉じる。酸濃度計測装置１００ａが計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを計測しない場合に入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を開いておくことで、溶液槽２３の内部２３Ｉには、配管１内を流れる計測対象溶液Ｌが流入することになる。このため、計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを計測する場合、入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を閉じるだけでよいので、計測の準備にはほとんど時間を要さない。なお、本実施形態においては、酸濃度計測装置１００ａが計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを計測しない場合に入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を閉じておき、計測時に両者を開いて溶液槽２３に計測対象溶液Ｌを導入した後、両者を閉じるようにしてもよい。
【００４０】
入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５が閉じられた後、溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌが静定したら、処理部１１は、第１、第２、第３の計測手段５、６、７から、それぞれの検出部５Ｐ、６Ｐ、７Ｐが検出した酸濃度指標を取得する。処理部１１は、例えば、入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を閉じた後、所定の時間が経過してから、酸濃度指標を取得することにより、溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌが静定した状態で酸濃度指標を取得することができる。また、処理部１１は、取得した酸濃度指標のばらつきが予め定めた所定の範囲内になった後に取得した酸濃度指標を用いて、計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを求めてもよい。
【００４１】
このようにすることで、計測対象溶液Ｌの気泡及び流れに起因する計測精度の低下を抑制することができる。酸濃度指標を取得した処理部１１は、上述した手法により、複数の酸濃度指標から計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを求める。酸濃度Ｄが求められたら、処理部１１は、入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を開く。このように、酸濃度計測装置１００ａは、計測対象溶液Ｌの酸濃度Ｄを計測するにあたり、溶液取り出し部２０の溶液槽２３に計測対象溶液Ｌを導くことにより、計測対象溶液Ｌの気泡及び流れの影響を低減することができるので、酸濃度Ｄの計測精度を向上させることができる。
【００４２】
本変形例において、酸濃度計測装置１００ａは、溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌを撹拌する撹拌手段２６を有していてもよい。撹拌手段２６は、撹拌羽根２６Ｆと、撹拌羽根２６Ｆを回転させる駆動手段（例えば、電動機）２６Ｄとを有する。撹拌手段２６は、演算装置１０によってその動作が制御される。酸濃度計測装置１００ａが撹拌手段２６を有する場合、演算装置１０の処理部１１は、入口側弁装置２２及び出口側弁装置２５を閉じた後、撹拌手段２６を動作させて溶液槽２３内の計測対象溶液Ｌを撹拌しながら、第１、第２、第３の計測手段５、６、７から酸濃度指標を取得する。このように、計測対象溶液Ｌを撹拌することにより、計測対象溶液Ｌに含まれる気泡を除去できるとともに、計測対象溶液Ｌの酸濃度の分布を一様にすることができる。その結果、撹拌手段２６を有する酸濃度計測装置１００ａは、酸濃度Ｄの計測精度をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  配管
１Ｈ  孔
１ｉ  内壁面
２  フランジ
３  検出部集合体
４  取付部材
５  第１の計測手段
６  第２の計測手段５Ｐ  検出部
７  第３の計測手段
５Ｃ、６Ｃ、７Ｃ  信号処理部
５Ｐ、６Ｐ、７Ｐ  検出部
１０  演算装置
１１  処理部
１２  記憶部
２０  溶液取り出し部
２１ｈ、２４ｈ  開口部
２１  分岐管
２２  入口側弁装置
２３Ｉ  内部
２３  溶液槽
２４  溶液戻し管
２５  出口側弁装置
２６  撹拌手段
２６Ｄ  駆動手段
２６Ｆ  撹拌羽根
１００、１００ａ  酸濃度計測装置
【図１】
2012154698.tif 000003
【図２】
2012154698.tif 000004
【図３】
2012154698.tif 000005
【図４】
2012154698.tif 000006