(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥輸送管に反射強度検出型マイクロ波検出プローブ本体を設け、このプローブ本体からマイクロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、汚泥輸送管内の被測定試料である汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ波を同じプローブ本体で受信し、送信強度に対する受信強度の比を検出して汚泥混合液中の固形物濃度や浮遊物濃度を測定する汚泥濃度計において、
前記プローブ本体の開口端を、汚泥輸送管の窓部に取り付け、その窓部には、マイクロ波が透過可能な部材の窓を有する第１導体部を設け、この第１導体部の汚泥面側に被測定試料を導く貫通孔を有する第２導体部を密着して設けたことを特徴とする汚泥濃度計。
【請求項２】
汚泥輸送管に反射強度検出型マイクロ波検出プローブ本体を設け、このプローブ本体からマイクロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、汚泥輸送管内の被測定試料である汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ波を同じプローブ本体で受信し、送信強度に対する受信強度の比を検出して汚泥混合液中の固形物濃度や浮遊物濃度を測定する汚泥濃度計において、
前記汚泥輸送管の窓部に、プローブ本体の開口端部を挿入して防水し、そのプローブ本体に誘電体を入れ、その開口端部に貫通孔を有する導体部を設けたことを特徴とする汚泥濃度計。
【請求項３】
汚泥輸送管に反射強度検出型マイクロ波検出プローブ本体を設け、このプローブ本体からマイクロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、汚泥輸送管内の被測定試料である汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ波を同じプローブ本体で受信し、送信強度に対する受信強度の比を検出して汚泥混合液中の固形物濃度や浮遊物濃度を測定する汚泥濃度計において、
前記プローブ本体は、一端が閉塞され、他端が開口された導波管から構成され、その導波管の他端の開口部にマイクロ波が透過可能な部材の窓を有する第１導体部を設けるとともに、その第１導体部に密着して前記窓に、被測定試料を導く貫通孔が設けられた第２導体部を密着形成したことを特徴とする汚泥濃度計。
【請求項４】
導波管から構成された前記プローブ本体内には、誘電体共振器が充填されたことを特徴とする請求項１、２及び３のいずれか１項に記載の汚泥濃度計。
【請求項５】
前記第１導体部と第２導体部との間には、保護膜を設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載の汚泥濃度計。
【請求項６】
前記マイクロ波が透過可能な部材は、その部材の形状の厚み、横幅、縦幅が以下の（ａ），（ｂ），（ｃ）式から求めた値からなり、これら式から得られた値の１割以内の値を含むことを特徴とする請求項１、３及び５のいずれか１項に記載の汚泥濃度計。
厚み＝光速／（部材の蛩sの平方根・共振周波数・４）  ・（ａ）
横幅＝光速／（部材の蛩sの平方根・遮断周波数・２）  ・（ｂ）
縦幅＝横幅／２  ・（ｃ）
ただし、蛩sは比誘電率である。
【請求項７】
前記被測定試料を導く貫通孔の形状は、貫通孔の横幅が以下の（ｅ）式から求めた値からなり、この式から得られた値の１割以内の値を含むとともに、貫通孔の縦幅については、以下の（ｄ）式を満たすことを特徴とする請求項１、３及び５に記載の汚泥濃度計。
貫通孔の縦幅＞マイクロ波が透過可能な部材の縦幅  ・（ｄ）
貫通孔の横幅＝光速／（汚水の蛩の平方根・部材の共振周波数・２）  ・（ｅ）  ただし、蛩は誘電率である。
【請求項８】
前記被測定試料を導く貫通孔の深さは、以下の（ｆ）式を満たす値からなることを特徴とする請求項１、３及び５に記載の汚泥濃度計。
貫通孔の深さ＞＝貫通孔の横幅／４  ・（ｆ）
【請求項９】
前記保護膜は、その厚みが以下の（ｇ）式を満たす値からなることを特徴とする請求項５記載の汚泥濃度計。
膜の厚み＜＝・・・・・光速／（保護膜の蛩sの平方根・高周波窓の共振周波数）・（ｇ）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水処理プラント、排水処理プラント、浄水処理プラントやそれらの汚泥処理プラントの処理工程における汚泥中の固形物濃度や浮遊物濃度を測定するプロセスに使用する汚泥濃度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理プラント、排水処理プラント、浄水処理プラントやそれらの汚泥処理プラント等において、各工程から発生する、又は一つの工程から他の工程へ輸送する汚泥の固形物量を常時監視し把握することは、プラントの運転管理上非常に重要である。汚泥の固形物量は、汚泥流量と汚泥濃度の二つの値から演算によって算出できる。
【０００３】
汚泥流量の計測には、電磁流量計や超音波ドプラー式流量計等が使用されている。これら流量計は比較的信頼性の高い測定が実現されている。一方、汚泥濃度の計測については、超音波の減衰を原理としたもの、光の透過光量や反射光量を検出原理としたものが使用されている。これらの汚泥濃度計は、測定に対する妨害因子や保守作業が繁雑であることなどから、電磁流量計と比較して信頼性等において劣っているのが現状である。
【０００４】
近年、従来の汚泥濃度計の短所を解決しようとしたマイクロ波利用の透過位相差検出型マイクロ波式汚泥濃度計が開発され、使用されるようになって来た。このマイクロ波利用のマイクロ波式汚泥濃度計は、図１０に示すように構成されている。図１０において、６１は汚泥輸送管で、この汚泥輸送管６１の所定部位に対向して窓を形成する。この窓にマイクロ波送信側の濃度計検出プローブ６２と、マイクロ波受信側の濃度計検出プローブ６３を設ける。６４は両プローブ６２、６３に接続されるマイクロ波送受信器、６５はマイクロ波の送信、受信波の位相差から、汚泥濃度を得る汚泥濃度計変換器である。
【０００５】
図１０に示したマイクロ波式汚泥濃度計は、清水（濃度０％）でのマイクロ波透過波の位相遅れと、汚泥におけるマイクロ波透過波の位相遅れとの差（位相差）が、図１１に示すように汚泥濃度と直線関係にあることを利用して濃度を計測するものである。なお、濃度は定数×Δθから求める。
【０００６】
図１２は、上述したマイクロ波式汚泥濃度計とは検出手段が異なる反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計を示す概略構成図で、図１２において、８１は汚泥輸送管で、この汚泥輸送管８１の所定部位に窓を形成し、その窓にマイクロ波反射強度検出型プローブ８２を設ける。このプローブ８２は、一組のプローブからマイクロ波を送信し、プローブと汚泥混合液（固形物を含んだ汚泥総体）の境界面で反射したマイクロ波を同じプローブで受信して、送信強度に対する受信強度の比を検出する。８３はマイクロ波送受信器で、このマイクロ波送受信器８３で検出され送信、受信強度の比を検出して、その検出信号を汚泥濃度変換器８４に入力し、ここで汚泥中の固形物濃度を測定する。なお、プローブ８２には、同軸ケーブルや導波管などのデバイスを用いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（１）図１０に示した２つのマイクロ波式汚泥濃度計は、汚泥中でのマイクロ波の透過成分の位相差を検出して汚泥濃度を計測する原理であるため、例えば、大口径の輸送管（例えばφ３５０以上）に設置した場合に次のような問題が生じる。
【０００８】
これは輸送管を大口径にすると、受信側に到達するマイクロ波の減衰が大きくなり、位相差を検出できなくなるため、▲１▼口径を小さくしたり、▲２▼配管を一部小口径の管で分岐（バイパス）したり、▲３▼マイクロ波の送信出力を大きくするなどの対策が必要となる。
【０００９】
▲１▼については、ある程度までは可能であるが、限度があり、プラント設計上の許容圧力損失を越えないことが条件になる。
【００１０】
▲２▼については、広い設置スペースが必要となり、スペースに余裕がないと設置できない場合が生じる。
【００１１】
▲３▼については、一定の限度を超えると電波法違反になり、送信の大出力化に伴う価格上昇に加え電波法に準拠するための費用が必要となり、トータルとして高価格になる。
【００１２】
（２）図１０に示したマイクロ波式汚泥濃度計は、汚泥中でのマイクロ波の透過成分の位相差を検出して汚泥濃度を計測する原理であるため、送信器、受信器が汚泥輸送管を挟んで対向配置される構成になっている。
【００１３】
このため、濃度計に故障が発生したときの対応を考慮して、送信器、受信器部分を汚泥輸送管ごと取り外すことができるように、バイパス管を設ける必要がある。従って、広い設置スペースが必要となり、スペースに余裕がないと設置できない場合が生じてしまう。また、濃度計本体の他にバイパス管の工事費用等が必要になり、トータル価格が高騰する。
【００１４】
（３）図１０に示したマイクロ波式汚泥濃度計では、汚泥輸送管に送信器と受信器が対向配置されるために、送受信器を簡単に取り外すことができない。従って、汚泥濃度の化学分析値と濃度計出力の比較校正を行う場合も汚泥管内で行わざるを得ない。例えば、清水でのゼロ点校正については、汚泥をバイパス側に流し、濃度計両端のバルブを閉じ、濃度計内の汚泥を水に置き換えて測定することで、比較的校正が正確に行うことができる。しかし、ある汚泥濃度でのスパン測定の校正を行う場合、ゼロ点と同様な方法では、汚泥が沈降してしまうので、正確な校正ができない。従って、スパン側の校正は、通常測定時と同様に濃度計に汚泥を流し、ある時点で採泥した汚泥を化学分析し、そのときの濃度計出力と比較校正する方法を採らざるを得ない。しかしながら、通常汚泥輸送管内の汚泥濃度は、時々刻々変化しているため、採泥した汚泥と濃度計出力を時間的に、現物として一致させることは難しい。従って、濃度計の出力校正が正確にできない場合が多く、測定精度に大きく影響する問題がある。
【００１５】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、測定感度や汚泥とのマッチングの向上を図るとともに、保守点検を容易にする汚泥濃度計を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を達成するために、第１発明は、汚泥輸送管に反射強度検出型マイクロ波検出プローブ本体を設け、このプローブ本体からマイクロ波を汚泥輸送管内に向けて発信し、汚泥輸送管内の被測定試料である汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ波を同じプローブ本体で受信し、送信強度に対する受信強度の比を検出して汚泥混合液中の固形物濃度や浮遊物濃度を測定する汚泥濃度計において、
前記プローブ本体の開口端を、汚泥輸送管の窓部に取り付け、その窓部には、マイクロ波が透過可能な部材の窓を有する第１導体部を設け、この第１導体部の汚泥面側に被測定試料を導く貫通孔を有する第２導体部を密着して設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
第２発明は、汚泥輸送管の窓部に、プローブ本体の開口端部を挿入して防水し、そのプローブ本体に誘電体を入れ、その開口端部に貫通孔を有する導体部を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
第３発明は、前記プローブ本体が、導波管から構成され、その導波管の他端の開口部にマイクロ波が透過可能な部材の窓を有する第１導体部を設けるとともに、その第１導体部に密着して、前記窓に被測定試料を導く貫通孔が設けられた第２導体部を密着形成したことを特徴とするものである。
【００１９】
第４発明は、導波管から構成された前記プローブ本体内には、誘電体共振器が充填されたことを特徴とするものである。
【００２０】
第５発明は、前記第１導体部と第２導体部との間には、保護膜を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
第６発明は、前記マイクロ波が透過可能な部材は、その部材の形状の厚み、横幅、縦幅が以下の（ａ），（ｂ），（ｃ）式から求めた値からなり、これら式から得られた値の１割以内の値を含むことを特徴とするものである。
【００２２】
厚み＝光速／（部材のεsの平方根×共振周波数×４）  …（ａ）
横幅＝光速／（部材のεsの平方根×遮断周波数×２）  …（ｂ）
縦幅＝横幅／２  …（ｃ）
ただし、εsは比誘電率である。
【００２３】
第７発明は、前記被測定試料を導く貫通孔の形状は、貫通孔の横幅が以下の（ｅ）式から求めた値からなり、この式から得られた値の１割以内の値を含むとともに、貫通孔の縦幅については、以下の（ｄ）式を満たすことを特徴とするものである。
【００２４】
貫通孔の縦幅＞マイクロ波が透過可能な部材の縦幅  ・（ｄ）
貫通孔の横幅＝光速／（汚水の蛩の平方根・部材の共振周波数・２）  ・（ｅ）  ただし、蛩は誘電率である。
【００２５】
第８発明は、前記被測定試料を導く貫通孔の深さは、以下の（ｆ）式を満たす値からなることを特徴とするものである。
【００２６】
貫通孔の深さ＞＝貫通孔の横幅／４  ・（ｆ）
第９発明は、前記保護膜は、その厚みが以下の（ｇ）式を満たす値からなることを特徴とするものである。
【００２７】
膜の厚み＜＝0.01×光速／（保護膜のεsの平方根×高周波窓の共振周波数）…（ｇ）
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態を示す反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計のプローブ部位の要部拡大断面図で、図１において、１１は導波管からなるプローブ本体で、このプローブ本体１１の一方の端部は閉塞され、他方の端部は開放されている。プローブ本体１１の開放されている端部は、汚泥輸送管１２に形成された窓部１３に、取り付けられる。窓部１３には、中央部にセラミック部材からなる高周波窓１４を有する板状の第１導体部１５が設けられる。第１導体部１５の汚泥面側には、中央部に貫通孔１６を有する板状の第２導体部１７を密着して設ける。前記プローブ本体１１内には、アンテナ１８が設けられ、このアンテナ１８は、図１２に示すマイクロ波送信／受信器８３に同軸ケーブルを介して接続される。なお、１９は同軸ケーブルのコネクタである。２０はプローブ本体１１の中空部である。
【００２９】
次に第１形態の動作を述べる。図１２に示すマイクロ波送信／受信器８３からの送信信号は図示しない同軸ケーブルを介してアンテナ１８に供給される。アンテナ１８から発信されたマイクロ波は、セラミック部材の高周波窓１４から汚泥輸送管１２内に放射されると、汚泥混合液の境界面で反射されて、再び高周波窓１４を通してプローブ本体１１のアンテナ１８で受信される。受信された信号はマイクロ波送信／受信器８３で受信された後、汚泥濃度計変換器８４で汚泥濃度に変換されて汚泥濃度計に表示される。
【００３０】
上記のように、プローブ本体１１内のアンテナ１８から発信されたマイクロ波は、第１導体部１５に形成されているセラミック部材からなる高周波窓１４から放射されるが、その高周波窓１４は、セラミック部材から構成されているために、測定試料である汚水（汚泥混合液）がプローブ本体１１に侵入することを防止するとともに、測定に必要な領域の周波数のマイクロ波を安定に通過させる役割を担う機能を持っている。
【００３１】
また、第２導体部１７は、貫通孔１６の部分で汚水へマイクロ波を通すと同時に、貫通孔１６がない部分（導体部分）は、セラミック部材と汚水との電磁的な境界を安定化させる役割を担っている。このため、セラミック部材と汚水とのマイクロ波のマッチングを良くすることが期待できる。
【００３２】
ここで、プローブ本体１１を構成する導波管と導波管型共振器について説明する。導波管とは、電気の導体部で作成された中空の管であり、数千ＭＨｚ以上の高い周波数のマイクロ波を伝送するのに用いられる。マイクロ波は、管の内部を伝送されて行く。使用するマイクロ波の周波数に応じて管内部の大きさが設計される。管の断面が四角形のときを矩形導波管、円形のときを円形導波管という。また、管の内部に空気の代わりに誘電体を詰めたタイプのものを誘電体導波管という。誘電体導波管の大きさは、同じ周波数を用いるとき、誘電体の比誘電率の平方根に反比例して小さくなる。
【００３３】
導波管共振器とは、導波管の両端もしくは片端を閉じて管の内部に定在波を生じさせることができるようにしたマイクロ波回路デバイスである。小型化を図るために、空気の代わりに誘電体を充填することも多い。
【００３４】
図２は、この発明の実施の第２形態を示す断面図で、この第２形態は第１形態における第１導体部１５と第２導体部１７との間に保護膜２１を設けたものである。この保護膜２１を設けると、セラミック部材からなる高周波窓１４を汚水から保護すると同時に、この保護膜２１の厚さを変更することで、マッチングの周波数を微調整できるようになる。なお、保護膜２１には、耐食性が良好で、かつマイクロ波の吸収が小さいテフロンが最適である。
【００３５】
図３は、この発明の実施の第３形態を示す反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計のプローブ部位の要部拡大断面図で、図１と同一部分には同一符号を付して説明する。この第３形態は、プローブ本体１１の中空部２０内に誘電体共振器３１を設けるとともに、窓部１３にプローブ本体１１を挿入させ、水漏れ防止用ナット３２でプローブ本体１１を汚泥輸送管１２に固定させたものである。そして、貫通孔１６を有する第２導体部１７を誘電体共振器３１に密着して設ける。この第３形態のように誘電体共振器３１をプローブ本体１１の中空部２０内に設けることにより、プローブ構造の小型化を図ることができるとともに、構成の簡略化も図ることができる。
【００３６】
図４は、この発明の実施の各形態による反射強度の測定結果と従来の反射強度の測定結果を示した実験結果の特性図であり、この結果からこの発明の実施の各形態のように貫通孔を有する第２導体部を汚水との接触部に設けたので、セラミック部材と汚水との電磁的な境界を安定させることができ、このために、この発明の実施の各形態による方が、従来のものより測定感度の向上が期待できるようになる。
【００３７】
図４に示すように、測定レンジの2〜2.6GHzにおいて、第２導体部１７がないときには、反射は−3dB以上もあるのに対して、貫通孔１６を有する第２導体部１７がある場合には、−１７ｄＢ程度となり、マッチングが向上する。これは、百分率で示すと７０％以上の反射率から、１４％の反射率へと大幅に向上していることを示している。
【００３８】
上記第１形態から第３形態は、反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計であるから、ここで、この濃度計の検出プローブに要求される性能のうち必要条件を掲げると、主に次の２つがある。
【００３９】
必要条件１：負荷である汚泥と十分なマッチングが取れていること、
必要条件２：負荷である汚泥の性状の変化に応じて、マイクロ波の反射特性が変化すること。
【００４０】
上記の２つの必要条件を満たすため、上記第１形態から第３形態を案出した。第１形態から第３形態の構想を電子回路でたとえると、高周波窓は共振周波数の発信回路、第２導体部と貫通孔の中の汚泥が共振周波数に対するフィルタ回路の機能を持っている。汚泥の濃度、導電率に応じて、フィルタとしての特性が変化し、マッチングの状態が変動する。この変動をマイクロ波の反射量から測定して汚水の濃度や導電率の情報を得ることができる。
【００４１】
図５も上記必要条件を備えたこの発明の実施の第４形態を示す反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計のプローブ部位の要部拡大断面図で、図１と同一部分には同一符号を付して説明する。この図５に示す第４形態は、第２形態と同様に第１導体部１５と第２導体部１７との間に保護膜２１を設けた構成は同じであるが、この第４形態では、図６に示す高周波窓１４と、図７に示す第２導体部１７に穿設される貫通孔１６の形状が、後述するように構成すると種々の違いが生じることを以下に示す。なお、２２は汚泥輸送管のフランジ、２３は防水シールドである。
【００４２】
まず、図６に示した高周波窓１４と、図７に示した貫通孔１６の具体的な形状について述べるに、まず、高周波窓１４の形状について述べる。
【００４３】
高周波窓１４は、厚みが1/4波長のときに共振する。次の（１）式を用いて、使用する共振周波数に対する高周波窓１４の厚みが計算できる。
【００４４】
厚み＝光速／（高周波窓のεsの平方根×共振周波数×４）…（１）
ただし、εsは比誘電率である。
【００４５】
ここで、具体的な値として、高周波窓１４に比誘電率が「９」のアルミナを用いたとき、共振周波数2.2GHzで、厚みは11.4mmとなる。
【００４６】
次に、横幅については、接続する同軸−導波管変換器とマイクロ波の特性を一致させるのが望ましい。これは、遮断周波数を一致させることで可能である。次の（２）式を用いて高周波窓１４の横幅を計算する。
【００４７】
横幅＝光速／（高周波窓のεsの平方根×遮断周波数×２）  ……（２）
ただし、εsは比誘電率である。
【００４８】
ここで、仮の値として、高周波窓１４に比誘電率が「９」のアルミナを用い、遮断周波数が1.37GHzの同軸−導波管変換器を用いたとき、横幅は36.5mm程度になる。
【００４９】
なお、縦幅については、横幅の半分の値にするのが慣例であるから、縦幅は次の（３）式から求められる。
【００５０】
縦幅＝横幅／２  ……（３）
この（３）式を用いて、上記例の場合では、18.2mm程度になる。
【００５１】
ただし、（１）式、（２）式、（３）式により得られた値は、その値の１割以内程度なら、特性に大きな影響を与えない。
【００５２】
次に、上述した長方形状に穿設された貫通孔１６の形状について述べるに、長方形状の貫通孔１６の縦幅については、高周波窓１４の縦幅より長ければ問題はない。しかし、短い場合は不要なキャパシタンスが影響してしまうので、好ましくない。従って、貫通孔１６の縦幅と高周波窓１４の縦幅との関係が次式（４）式を満足するようにする。
【００５３】
貫通孔の縦幅＞高周波窓の縦幅  ……（４）
次に、上記貫通孔１６の横幅について述べる。貫通孔１６の横幅は、孔の遮断周波数と高周波窓１４の共振周波数が一致するように形成する。このとき、孔は共振し、共振の仕方は、出口側、入口側とも開放端である。貫通孔１６の横幅は、次式で与えられる。
【００５４】
孔の横幅＝光速／（汚水のεの平方根×高周波窓の共振周波数×２）…（５）
ただし、εは誘電率である。
【００５５】
仮の値として、共振周波数に2.2GHz、水の誘電率に76を（５）式に代入すると、孔の横幅は7.8mmになる。
【００５６】
孔の深さについては、浅すぎると常にマイクロ波が素通りしてしまい、フィルタにならない。論理的には、孔の横幅を3.14で割った程度がマイクロ波を押し戻せる目安となる。ただし、汚泥は粘性が高いので、孔がつまる可能性があるので、できるだけ孔の深さは浅い方が良い。そこで、設計の下限値を横幅の１／４とした。上記例では、孔の深さは、1.9mmとなる。
【００５７】
孔の深さ＞＝孔の横幅／４  ……（６）
ただし、（５）式により得られた値は、その値の１割以内程度なら、特性に大きな影響を及ぼさない。
【００５８】
最後に、保護膜２１について述べる。保護膜２１の目的は、高周波窓１４の保護、貫通孔１６の滑り摩擦係数の向上、水漏れ防止などである。マイクロ波を透過させる材質で、波長に対して十分に薄いものを用いる。厚みは、0.01波長以下程度が望ましい。計算式を示すと、以下の（７）式になる。
【００５９】
膜の厚み＜＝0.01×光速／（保護膜のεsの平方根×高周波窓の共振周波数）
…（７）
ただし、εsは比誘電率である。
【００６０】
仮に周波数2.2GHzでテフロンを用いた場合は、比誘電率が「２」程度なので、保護膜の厚みは、1mm以下程度となる。
【００６１】
上記第４形態のように貫通孔１６を形成した場合でも、図４に示すような特性になり、汚泥とのマッチングが大幅に向上する。
【００６２】
図８は、この発明の実施の第４形態において、固形物濃度が変化したときのマイクロ波の反射強度の測定結果を示す実験結果の特性図であり、反射特性が固形物濃度に対して感度が異なってくることを示している。この場合、濃度が高くなるに従って、ピーク強度が大きくなっている。
【００６３】
図９は、この発明の実施の第４形態において、導電率が変化したときのマイクロ波の反射強度の測定結果を示す実験結果の特性図であり、反射特性が導電率に対して感度があることを示している。この場合、導電率が高くなるに従って、ピーク周波数が高くなってくる。
【００６４】
このように第４形態のように構成することにより、反射特性から固形物濃度や導電率に関する情報を得ることができるようになる。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計における大きな構造の変化を伴わずに改良が可能であるために、保守点検などのメンテナンスの容易さ、低価格などをそのまま継承する利点があることに加えて、貫通孔を有する第２導体部を、汚水との接触部に設けたので、第１導体部の窓との電磁的な境界を安定させて測定感度の向上を図ることができる利点が得られる。また、誘電体共振器を用いること、大幅な小型化と構成の簡素化を図ることができる。さらに、汚泥濃度の分解能は、貫通孔の大きさによって制御できるために、用途や利用環境に応じて分解能の変更が可能となる。この他、汚泥とのマッチングの向上を図ることができるとともに、汚泥の性状変化による反射特性の変化から濃度や導電率に関する情報を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１形態を示すプローブ部位の要部拡大断面図。
【図２】この発明の実施の第２形態を示す要部拡大断面図。
【図３】この発明の実施の第３形態を示すプローブ部位の要部拡大断面図。
【図４】実施の各形態による反射強度の測定結果と従来の反射強度の測定結果を示した実験結果の特性図。
【図５】この発明の実施の第４形態を示すプローブ部位の要部拡大断面図。
【図６】高周波窓の正面図。
【図７】第２導体部の正面図。
【図８】固形物濃度が変化したときのマイクロ波の反射特性図。
【図９】導電率が変化したときのマイクロ波の反射特性図。
【図１０】従来例の透過位相差検出型マイクロ波式汚泥濃度計の概略構成説明図。
【図１１】従来例の透過位相差検出型マイクロ波式汚泥濃度計の位相差−濃度特性図。
【図１２】従来例の反射強度検出型マイクロ波式汚泥濃度計の概略構成説明図。
【符号の説明】
１１…プローブ本体１２…汚泥輸送管
１３…窓部
１４…セラミック部材の高周波窓
１５…第１導体部
１６…貫通孔
１７…第２導体部
１８…アンテナ
１９…コネクタ
２０…中空部
２１…保護膜
３１…誘電体共振器
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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