(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥輸送管に取り付けられたプローブから汚泥計測用のマイクロ波を発信し、汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ波をプローブで受信して、発信強度に対する受信強度の比を検出した後、その検出信号を汚泥濃度に変換して汚泥濃度を測定する方法であって、
前記プローブに設けられている汚泥計測用のマイクロ波発／受信器のコネクタを、プローブから取り外した後、その部位に高出力マイクロ波発信器用のコネクタを取り付け、その発信器の周波数特性をプローブの周波数特性に適合させるとともに、高出力のマイクロ波をプローブに供給し、そのプローブの検出面に付着する固形物を高出力のマイクロ波で加熱分解させて除去することによって検出面の洗浄を行うようにしたことを特徴とするマイクロ波式汚泥濃度計の検出面洗浄方法。
【請求項２】
汚泥輸送管に取り付けられ、アンテナを有するコネクタが設けられたプローブと、このプローブのコネクタに同軸ケーブルを介して接続された汚泥計測用のマイクロ波発／受信器と、このマイクロ波発／受信器に接続された汚泥濃度変換器とよりなり、前記マイクロ波発信器のマイクロ波をプローブから汚泥混合液に向けて発信し、その混合液の境界面で反射したマイクロ波をプローブで受信して発信強度に対する受信強度の比をマイクロ波受信器で検出し、その検出信号を汚泥濃度変換器で汚泥濃度に変換して汚泥濃度を測定する装置において、
前記プローブに設けられているコネクタに代えて自動切替コネクタを設け、この自動切替コネクタの一方のコネクタには、汚泥計測用のマイクロ波発／受信器を接続し、他方のコネクタには、洗浄用の高出力マイクロ波発信器を接続し、プローブ検出面の洗浄時には、前記自動切替コネクタに切替制御信号を与えて一方のコネクタから他方のコネクタに切り替えて高出力マイクロ波発信器からの高出力マイクロ波がプローブに供給するようにしたことを特徴とするマイクロ波式汚泥濃度計の検出面洗浄装置。
【請求項３】
汚泥輸送管に取り付けられ、アンテナを有するコネクタが設けられたプローブと、このプローブのコネクタに同軸ケーブルを介して接続された汚泥計測用のマイクロ波発／受信器と、このマイクロ波発／受信器に接続された汚泥濃度変換器とよりなり、前記マイクロ波発信器のマイクロ波をプローブから汚泥混合液に向けて発信し、その混合液の境界面で反射したマイクロ波をプローブで受信して発信強度に対する受信強度の比をマイクロ波受信器で検出し、その検出信号を汚泥濃度変換器で汚泥濃度に変換して汚泥濃度を測定する装置において、
前記汚泥計測用のマイクロ波発／受信器にマイクロ波発信出力を変更する電力変更アダプタを設け、プローブ検出面の洗浄時には、切替制御信号で前記マイクロ波発信器の発信出力が高くなるように電力変更アダプタを動作させるようにしたことを特徴とするマイクロ波式汚泥濃度計の検出面洗浄装置。
【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行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用マイクロ波式汚泥濃度計における検出面を洗浄する方法及び装置に関するものである。
【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、又は一つの行程から他の行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。
【０００３】
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。汚泥流量の計測は、電磁流量計や超音波ドップラー式流量計等が使用され、かつ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、光の透過量や反射光量を検出原理としたものが使用されている。しかしながら、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煩雑であることなどから、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反射強度型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汚泥濃度計の概略構成を図４により説明する。図４において、４１は汚泥輸送管で、この汚泥輸送管４１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４２を設ける。このプローブ４２には、図示しないアンテナが設けられ、このアンテナは、プローブ４２に着脱自在なコネクタ４２ａに設けられている。
【０００５】
プローブ４２のアンテナからマイクロ波を汚泥輸送管４１に向けて発信し、プローブ４２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４２で受信して、発信強度に対する受信強度の比を検出する。
【０００６】
４３は、プローブ４２のアンテナに同軸ケーブルを介して接続される汚泥計測用のマイクロ波発／受信器で、このマイクロ波発／受信器４３は、発信された信号と、受信された信号強度の比を検出するものである。検出した信号は、汚泥濃度変換器４４に入力され、ここで信号は、汚泥中の固形物濃度に変換されて汚泥の濃度が測定される。なお、プローブ４２には、上述した同軸ケーブルの他に導波管等のデバイスが用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロ波式汚泥濃度計に限らず、全ての種類の汚泥濃度計にも言えることであるが、汚泥は粘性が高く金属面への付着が高い。このため、汚泥に接するプローブの検出面は金属製であるので、その面が汚れやすくなる。金属製である配管やポンプ等では、多少の汚れがあっても問題はないが、計測器においては、前記プローブの検出面に汚れが生じると誤差の要因となる。このため、検出面の汚れは、定期的に取り除いて清浄にしておく必要があるが、この清浄作業には極めて手間を要する問題がある。
【０００８】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、プローブの検出面の汚れを簡易に洗浄できるようにしたマイクロ波式汚泥濃度計の検出面洗浄方法及び洗浄装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【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、汚泥輸送管に取り付けられたプローブから汚泥計測用のマイクロ波を発信し、汚泥混合液の境界面で反射したマイクロ波をプローブで受信して、発信強度に対する受信強度の比を検出した後、その検出信号を汚泥濃度に変換して汚泥濃度を測定する方法であって、  前記プローブに設けられている汚泥計測用のマイクロ波発／受信器のコネクタを、プローブから取り外した後、その部位に高出力マイクロ波発信器用のコネクタを取り付け、その発信器の周波数特性をプローブの周波数特性に適合させるとともに、高出力のマイクロ波をプローブに供給し、そのプローブの検出面に付着する固形物を高出力のマイクロ波で加熱分解させて除去することによって検出面の洗浄を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
第２発明は、汚泥輸送管に取り付けられ、アンテナを有するコネクタが設けられたプローブと、このプローブのコネクタに同軸ケーブルを介して接続された汚泥計測用のマイクロ波発／受信器と、このマイクロ波発／受信器に接続された汚泥濃度変換器とよりなり、前記マイクロ波発信器のマイクロ波をプローブから汚泥混合液に向けて発信し、その混合液の境界面で反射したマイクロ波をプローブで受信して発信強度に対する受信強度の比をマイクロ波受信器で検出し、その検出信号を汚泥濃度変換器で汚泥濃度に変換して汚泥濃度を測定する装置において、  前記プローブに設けられているコネクタに代えて自動切替コネクタを設け、この自動切替コネクタの一方のコネクタには、汚泥計測用のマイクロ波発／受信器を接続し、他方のコネクタには、洗浄用の高出力マイクロ波発信器を接続し、プローブ検出面の洗浄時には、前記自動切替コネクタに切替制御信号を与えて一方のコネクタから他方のコネクタに切り替えて高出力マイクロ波発信器からの高出力マイクロ波がプローブに供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
第３発明は、前記汚泥計測用のマイクロ波発／受信器にマイクロ波発信出力を変更する電力変更アダプタを設け、プローブ検出面の洗浄時には、切替制御信号で前記マイクロ波発信器の発信出力が高くなるように電力変更アダプタを動作させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【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に、図４と同一部分には同一符号を付して述べる。図１はこの発明の実施の第１形態を示す工程説明図で、図１において、１１は図４に示すマイクロ波発／受信器４３に同軸ケーブルを介して接続されたコネクタ４２ａをプローブ４２から取り外す工程で、この工程１１でコネクタ４２ａを取り外した後、プローブ４２には、例えば、2.25GHz近辺の周波数帯で洗浄用の高出力のマイクロ波発信器に接続されたコネクタを取り付け工程１２で取り付ける。
【００１３】
この取り付け工程１２で取り付けられたコネクタには、アンテナが設けられていて、このアンテナから数分間、高出力のマイクロ波発信工程１３から洗浄用のマイクロ波が発信される。この発信工程１３から発信されたマイクロ波は、高出力であるため、プローブの検出面に付着した固形物を、固形物除去工程１４で電子レンジによる加熱と同じ原理で加熱分解し、プローブの検出面に付着した固形物を除去し、検出面の洗浄が行われる。
【００１４】
なお、上述した高出力のマイクロ波発信器として、2.25GHzの周波数を選定したのは、プローブの周波数特性を考慮したからである。
【００１５】
図２は、この発明の実施の第２形態を示すブロック構成図で、図２において、２１は汚泥輸送管４１の窓に取り付けられた自動切替コネクタで、この自動切替コネクタ２１の一方のコネクタには汚泥計測用のマイクロ波発／受信器４３を接続し、他方のコネクタには、洗浄用の高出力マイクロ波発信器２２を接続する。自動切替コネクタ２１は、切替制御部２３の制御信号で一方のコネクタから他方のコネクタ切り替えて使用するものである。なお、他方のコネクタから一方のコネクタへ切り替えるときも同様に切替制御部２３の制御信号により行う。
【００１６】
切替制御部２３は、洗浄信号送出部２４からの信号により動作し、切替制御信号を自動切替コネクタ２１に与えて、高出力マイクロ波がプローブから発信される他方のコネクタ側に切り替える。切替制御信号が与えられないときには、自動切替コネクタ２１は、通常汚泥計測用のマイクロ波発／受信器４３側に接続されるようにしても良い。
【００１７】
なお、洗浄信号送出部２４は定期的に切替制御部２３に洗浄信号を与えるようにしておけば、無人でプローブの検出面を洗浄することができる。
【００１８】
図３は、この発明の実施の第３形態を示すブロック構成図で、図３において、汚泥計測用のマイクロ波発／受信器４３に電力変更アダプタ３１を取り付け、この電力変更アダプタ３１を検出面の洗浄時に切替制御部３２からの制御信号により切り替えて使用する。これにより、マイクロ波発／受信器４３が検出面洗浄用となる発信器として動作するときには、高出力のマイクロ波が、プローブ検出面の固形物に作用してこれを加熱分解し、その検出面の洗浄を行う。
【００１９】
なお、上記第２形態と同様に洗浄信号送出部３３から定期的に切替制御部３２に洗浄信号を与えるようにしておけば、無人でプローブの検出面を洗浄することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、汚泥輸送管内の検出面に特別な機械的な洗浄具を設ける必要がないので、保守点検の必要がなくなるとともに、洗浄のためにプローブを汚泥輸送管から取り外す必要がなく、しかも、短時間で効果的な洗浄ができる利点があるために、洗浄に要する手間を大幅に改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１形態を示す工程説明図。
【図２】この発明の実施の第２形態を示すブロック構成図。
【図３】この発明の実施の第３形態を示すブロック構成図。
【図４】マイクロ波利用の汚泥濃度計の概略構成図。
【符号の説明】
１１…コネクタ取り外し工程
１２…コネクタ取り付け工程
１３…マイクロ波発信工程
１４…固形物除去工程
２１…自動切替コネクタ
２２…洗浄用高出力マイクロ波発信器
２３、３２…切替制御部
２４、３３…洗浄信号送出部
３１…電力変更アダプタ
４１…汚泥輸送管
４２…プローブ
４２ａ…コネクタ
４３…汚泥計測用のマイクロ波発／受信部
４４…汚泥濃度計変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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