(57)【要約】【課題】配管内の液体の流束や流量を簡易な構成によって安定して測定することを可能にする。【解決手段】流路を通液している液体に対し、前記流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を導電率計１、２により測定し、異なる箇所で測定された液体の状態のそれぞれの経時変化を比較して該経時変化間における時間差を求め、該時間差と前記測定箇所間の通液距離ｌとを用いて前記液体の流速を求め、または前記時間差と前記測定箇所間の通液距離ｌと流路断面積Ｄを用いて前記液体の流量を求めるので、系外から気体などを混入させる煩雑な構成を要することなく安定的に液体流の流速や流量を測定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を通液している液体に対し、前記流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を測定し、異なる箇所で測定された前記液体の状態のそれぞれの経時変化を比較して該経時変化間における時間差を求め、該時間差と前記測定箇所間の通液距離とを用いて前記液体の流速を求めることを特徴とする液体流計測方法。
【請求項２】
流路を通液している液体に対し、前記流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を測定し、異なる箇所で測定された前記液体の状態のそれぞれの経時変化を比較して該経時変化間における時間差を求め、該時間差と前記測定箇所間の通液距離と前記流路の断面積を用いて前記液体の流量を求めることを特徴とする液体流計測方法。
【請求項３】
前記測定がなされる液体の状態が液体の導電状態であることを特徴とする請求項１または２記載の液体流計測方法。
【請求項４】
前記液体の状態の測定箇所は、それぞれが同じ流路断面積を有する箇所であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体流計測方法。
【請求項５】
液体を通液する流路に設置する液体流計測システムであって、
前記液体の流れ方向において異なる箇所で前記流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段および第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離とに基づいて前記流路を流れる前記液体の流速を算出する流速算出手段とを備えることを特徴とする液体流計測システム。
【請求項６】
液体を通液する流路に設置する液体流計測システムであって、
前記液体の流れ方向において異なる箇所で前記流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段および第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と流路の断面積とに基づいて前記流路を流れる前記液体の流量を算出する流量算出手段とを備えることを特徴とする液体流計測システム。
【請求項７】
液体を通液するろ過手段と、該ろ過手段の供給側、透過側、濃縮側にそれぞれ接続された流路とを具備するろ過システムに設置する液体流計測システムであって、
前記供給側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段と、前記透過側の流路または前記濃縮側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離とに基づいて前記ろ過手段内を流れる前記液体の流速を算出する流速算出手段とを備えることを特徴とする液体流計測システム。
【請求項８】
液体を通液するろ過手段と、該ろ過手段の供給側、透過側、濃縮側にそれぞれ接続された流路とを具備するろ過システムに設置する液体流計測システムであって、
前記供給側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段と、前記透過側の流路または前記濃縮側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と前記ろ過手段の内径断面積とに基づいて前記ろ過手段の透過流束を算出する透過流束算出手段とを備えることを特徴とする液体流計測システム。
【請求項９】
液体を通液する前記流路が膜ろ過装置に設けられたものであり、前記第一の測定手段は該膜ろ過装置の供給側に設置され、前記第二の測定手段は該膜ろ過装置の透過側に設置されるものであることを特徴とする請求項５または６に記載の液体流計測システム。
【請求項１０】
前記供給側と前記透過側にそれぞれ設けられる圧力計と、前記供給側または透過側に設けられる温度計と、前記各圧力計でそれぞれ測定される圧力の圧力差と、前記温度計で測定される温度と、前記時間差計測手段で計測された前記時間差と、前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と前記ろ過手段の内径断面積とに基づいて求められる透過流量とから膜流束を算出する膜流束算出手段とを備えることを特徴とする請求項９記載の液体流計測装置。
【請求項１１】
前記各測定手段が液体の導電状態を測定するものであることを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載の液体流計測装置。
【請求項１２】
前記各測定手段は、それぞれが流路の断面積が同じ箇所に設けられていることを特徴とする請求項５〜１１のいずれかに記載の液体流計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管中あるいはろ過手段を流れる液体の流速や流量を計測する液体流計測方法およびシステムに関する。対象とする液体は一般に導電率などの液体の状態を表す指標を有するものであれば特に限定されず、例えば、水道水、地下水、井水、各種排水などが対象とされる。具体的には、食品、電子産業等における産業用水の前処理ろ過工程における計測方法および計測システムとして好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
一般に流量・流速を計測する場合は、配管の一部に面積的にくびれを設けて、その前後における圧力差より求める方法や、計測する液体によって回転体を駆動し、その回転数と流速の関係により流量を算出する方法など、様々な方法が実用化されている。
しかし、一般に流量計は配管の一部に組み入れる構造となるので、面積式や渦流量計であれば、配管途中に直径の異なる配管や渦を発生させるための突起物を持った配管を挿入しなければならない。そのため既設の配管に追加する場合には、配管を切断して計測用の配管を組み込むための工事が必要となる。また一般に流量計の構造は大きく、様々な配管径に合わせるために、配管径毎の構造設計がなされなければならない。そのため、流量計自体が高価になるだけでなく、工事費等の付帯費用も必要となる。
【０００３】
また配管内の上流側と下流側の２点間の液体の移動を正確に検知するために、２点の上流側に気泡を混入させ、配管内での気泡の通過を検知することによって液体の移動を検知するという方法が考えられている。（特許文献１参照）
さらに水中の気泡の存在を電気抵抗の変化により検知するという方法が知られている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開昭６３−２５０５２７号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６８５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示された気泡を用いる方法では、わざわざ気泡を配管内に混入させるような装置構成とする必要があるため構造が煩雑でコストも高いという問題がある。
また、上記のように気泡を検知する方法は、電気抵抗の急激な変化を検知するものであり、気泡が破壊して細かくなると検出精度が下がってしまう。また、発生させた気泡が乱流等により壊れて、検出部に十分な量の気泡を提供できない可能性がある。さらに、検出位置は配管上部（または特別な泡の導入路）に限られ、かつ検出部の汚れのために汚水等への使用は難しい（メンテ性が低い）。また、透明配管の場合外来光により検出が阻害される可能性あるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、系外から気体を混入させるなどの煩雑な構成に依らない簡易な液体流の計測方法および計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明の液体流計測方法のうち、第１の本発明は、流路を通液している液体に対し、前記流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を測定し、異なる箇所で測定された前記液体の状態のそれぞれの経時変化を比較して該経時変化間における時間差を求め、該時間差と前記測定箇所間の通液距離とを用いて前記液体の流速を求めることを特徴とする。
【０００７】
第２の本発明の液体流計測方法は、流路を通液している液体に対し、前記流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を測定し、異なる箇所で測定された前記液体の状態のそれぞれの経時変化を比較して該経時変化間における時間差を求め、該時間差と前記測定箇所間の通液距離と前記流路の断面積を用いて前記液体の流量を求めることを特徴とする。
【０００８】
第３の本発明の液体流計測方法は、前記第１または第２の本発明において、前記測定がなされる液体の状態が液体の導電状態であることを特徴とする。
【０００９】
第４の本発明の液体流計測方法は、前記第１〜第３の本発明のいずれかにおいて、前記液体の状態の測定箇所は、それぞれが同じ流路断面積を有する箇所であることを特徴とする。
【００１０】
第５の本発明の液体流計測システムは、液体を通液する流路に設置する液体流計測システムであって、前記液体の流れ方向において異なる箇所で前記流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段および第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離とに基づいて前記流路を流れる前記液体の流速を算出する流速算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第６の本発明の液体流計測システムは、液体を通液する流路に設置する液体流計測システムであって、前記液体の流れ方向において異なる箇所で前記流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段および第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と流路の断面積とに基づいて前記流路を流れる前記液体の流量を算出する流量算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第７の本発明の液体流計測システムは、液体を通液するろ過手段と、該ろ過手段の供給側、透過側、濃縮側にそれぞれ接続された流路とを具備するろ過システムに設置する液体流計測システムであって、前記供給側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段と、前記透過側の流路または前記濃縮側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離とに基づいて前記ろ過手段内を流れる前記液体の流速を算出する流速算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第８の本発明の液体流計測システムは、液体を通液するろ過手段と、該ろ過手段の供給側、透過側、濃縮側にそれぞれ接続された流路とを具備するろ過システムに設置する液体流計測システムであって、前記供給側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段と、前記透過側の流路または前記濃縮側の流路に設置されて前記液体の状態を測定する第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と前記ろ過手段の内径断面積とに基づいて前記ろ過手段の透過流束を算出する透過流束算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第９の本発明の液体流計測システムは、前記第５または第６の本発明において、液体を通液する前記流路が膜ろ過装置が設けられたものであり、前記第一の測定手段は該膜ろ過装置の供給側に設置され、前記第二の測定手段は該膜ろ過装置の透過側に設置されるものであることを特徴とする。
【００１５】
第１０の本発明の液体流計測システムは、前記第９の本発明において、前記供給側と前記透過側にそれぞれ設けられる圧力計と、前記供給側または透過側に設けられる温度計と、前記各圧力計でそれぞれ測定される圧力の圧力差と、前記温度計で測定される温度と、前記時間差計測手段で計測された前記時間差と、前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と前記ろ過手段の内径断面積とに基づいて求められる透過流量とから膜流束を算出する膜流束算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第１１の本発明の液体流計測システムは、前記第５〜第１０の本発明のいずれかにおいて、前記各測定手段が液体の導電状態を測定するものであることを特徴とする。
【００１７】
第１２の本発明の液体流計測システムは、前記第５〜第１１の本発明のいずれかにおいて、前記各測定手段は、それぞれが流路の断面積が同じ箇所に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、流路の異なる箇所で測定される液体の状態の経時変化を比較することで、測定結果の時間差が求められる。この時間差で測定箇所の通液距離を除することで液体の速度を知ることができる。また、これに流路の断面積を乗ずることで該流路における液体の流量を知ることができる。また、これら情報に基づいて液体の流束を知ることもできる。
【００１９】
前記した液体の状態（性状）は、それぞれの箇所で測定値の経時変化として得られるものであればよく、本発明としては特定のものに限定をされないが、好適には液体の導電状態として測定することができ、その他に、ｐＨ、ＯＲＰ、イオン濃度などが挙げられる。該導電状態は、導電率計などによって導電率として測定することができ、また、定電流通電時の電圧値や定電圧印加時の電流値として測定されるものであってもよい。第一および第二の測定手段は、測定される液体の状態の内容に基づいて選定される。例えば液体の導電率を測定する場合には一般的に用いられる導電率計を使用することができる。第一および第二の測定手段は、同一の液体の状態に対しては同一の測定値を示すものが望ましいが、本発明としては相関関係が明らかであれば必ずしも同一の測定値を示すことが必要とされるものではない。
【００２０】
上記導電率計は、例えば棒状の電極を配管内部に固定する為の構造を持ち、配管に電極を固定するための穴を開ける必要があるが、その加工は一般の導電率計を配管に固定する方法と異なるものではない。よって、配管を切断するような作業は不要であり、流量計の設置時に比べて工事は容易となる。
なお、被測定液体の導電率が極めて変動の小さいものであるときは、系外から液体や気体を補助的に混入させることにより測定精度が向上する。このような液体や気体としては空気、不活性ガス、ＮａＣｌ水溶液などが挙げられる。
【００２１】
上記第一の測定手段によって測定された結果の経時変化と上記第二の測定手段によって測定された結果の経時変化とは、互いに波形などを比較して、例えば両波形を重ねて波形を一致させるための時間のずれ量などによって時間差を求めることができる。該時間差は操作者が求めることも可能であり、さらには時間差計測手段によって求めることも可能である。時間差計測手段は、例えば、ＣＰＵとこれを動作させるプログラム、該プログラムを格納するＲＯＭ、ワークエリアとなるＲＡＭなどにより構成することができる。時間差の計測では、例えば各測定手段の測定によって得られる測定結果の経時変化の波形を分析し、両測定手段の波形の時間的なずれ量を求めることで時間差を算出することができる。  
【００２２】
波形の分析では、周期や立ち上がり時間、立ち下がり時間、振幅などによって波形を分析し、これら分析結果に基づいて両波形を一致させるためのずれ時間を求めることができる。
上記波形は鈍いピークの波形であっても、鋭いピークが密集した波形であってもよく、上流部と下流部での測定波形の相関関係を演算することにより、波形の類似性を判断することができる。具体的にはピーク間距離の相関性、変化率等による相関係数を用いて類似性を判断することができる。
【００２３】
上記で求められた時間差は、測定手段間の通液距離とともに液体の流速の算出に利用できる。測定手段間の通液距離は、データとして予め取得しておくことで流速算出を容易に行うことができる。この際の通液距離は、測定手段間の直線的な距離ではなく、液体が通液する際の距離となる。流速の算出は、操作者が求めることも可能であり、さらには流速算出手段によって求めることも可能である。流速算出手段は、例えば、ＣＰＵとこれを動作させるプログラム、該プログラムを格納するＲＯＭ、ワークエリアとなるＲＡＭ、前記通液距離をデータとして格納する不揮発メモリなどにより構成することができ、前記した時間差計測手段と兼用することも可能である。
【００２４】
また、上記時間差と通液距離とは、流路の断面積とともに液体の流量の算出に利用できる。流路の断面積は、データとして予め取得しておくことで流量算出を容易に行うことができる。流量の算出は、操作者が求めることも可能であり、さらには流量算出手段によって求めることも可能である。流量算出手段は、例えば、ＣＰＵとこれを動作させるプログラム、該プログラムを格納するＲＯＭ、ワークエリアとなるＲＡＭ、前記流路の断面積をデータとして格納する不揮発メモリなどにより構成することができ、前記した時間差計測手段や流速算出手段と兼用することも可能である。
【００２５】
前記流路の径が一定の場合は、流路長から流速を求めることが可能であるが、流路内の断面積が変化している場合には、予め２点間の水容量を計測しておくことにより、流量を算出することができる。
【００２６】
また、上記で求めた液体の流速などによって、ろ過手段への適用において透過流束を求めることもでき、膜ろ過では、差圧や液体温度の測定によって膜流束を求めることも可能となる。以下に、算出式の一例を示す
ユニットの透過流速＝単位膜面積当りの流量（ｍ３／日）×基準膜面有効圧÷実機膜面有効圧×温度換算係数
実機膜面有効圧：入口圧−出口圧
基準膜面有効圧：標準状態における透過圧条件値
温度換算係数  ：膜固有の水温による係数
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明の液体流計測方法によれば、流路を通液している液体に対し、前記流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を測定し、異なる箇所で測定された液体の状態のそれぞれの経時変化を比較して該経時変化間における時間差を求め、該時間差と前記測定箇所間の通液距離とを用いて前記液体の流速を求め、または該時間差と前記測定箇所間の通液距離と流路断面積を用いて前記液体の流量を求めるので、系外から気体を混入させる煩雑な構成を要することなく安定的に液体流の流速や流量を求めることができる。
【００２８】
また、本発明の液体流計測システムによれば、液体を通液する流路に設置する液体流計測システムであって、
前記液体の流れ方向において異なる箇所で前記流路に設置されて前記液体の状態を測定する第一の測定手段および第二の測定手段と、前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記経時変化間の時間差を計測する時間差計測手段と、該時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離とに基づいて前記流路を流れる前記液体の流速を算出する流速算出手段とを備え、または前記時間差計測手段で計測された前記時間差と前記第一の測定手段の設置位置と前記第二の測定手段との設置位置間の通液距離と流路の断面積とに基づいて前記流路を流れる前記液体の流量を算出する流量算出手段とを備えるので、簡易かつ小型化が可能な装置構成によって安定的に液体流の流速や流量を容易に求めることができる。しかも既存の配管などに対しても第一および第二の測定手段を孔開けによって設置するなどの簡易な作業で取付を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
液体が通液される流路である配管１０には、配管１０内を流れる液体の導電率を測定する第一の測定手段である導電率計１と第二の測定手段である導電率計２とが、液体の流れ方向において距離Ｌを隔てて設置されており、両導電率計１、２が設けられている箇所の配管の断面積Ｄは等しくなっている。なお、配管１０は、図では直管で示されているが、本発明としては、配管は直管だけでなく、曲がったものや薄く平たい形状のものであってもよく、要は液体が通液される流路を形成するものであればよい。
なお、導電率計１の上流側では、配管１０内に系外から他の液体や物質の投入が可能なサンプル穴１１が設けられている。
【００３０】
前記導電率計１と導電率計２とは、制御装置３に接続されており、該制御装置３からの電圧印加によって各導電率計１、２から導電率の測定結果が制御装置３に出力可能になっている。制御装置３には、図１（ｂ）に詳細に示すように、ＣＰＵ３０とこれを動作させるプログラムを格納したＲＯＭ３１と、ワークエリアとなるＲＡＭ３２と、導電率１、２間の通液距離Ｌ、導電率計１、２が設けられている箇所での配管１０の断面積Ｄなどを不揮発に記憶したフラッシュメモリ３３と備えている。また、制御装置３には、ＣＲＴやＬＣＤなどからなる表示部４が接続されており、測定波形や算出結果の表示が可能になっている。上記導電率計１、２および制御装置３、表示部部４によって液体流計測システムが構成されている。
【００３１】
次に、上記液体流計測システムを用いた液体流計測方法について説明する。
配管１０では、水などの液体が通液されており、所定の速度ｖで配管１０内を移動する。
一方、制御装置３では、測定の開始に伴って導電率計１、２に電圧の印加や電流の通電を連続して行う。これらの電圧印加などはパルス状に行うのが望ましい。導電率計１、２では、制御装置３からの電圧印加などによって上記液体の導電率が測定され、測定結果が制御装置３に送信される。制御装置３では、前記導電率計１、２からの測定結果を経時変化として受信する。この測定結果の経時変化は、波形として表示部４に表示することができる。この実施形態の液体流計測システムでは、後述するように波形を分析して液体の流速、流量の算出が可能になっているが、本発明としては、上記波形表示などを利用して、操作者がそれぞれの測定結果の経時変化間の時間差を把握して液体の流速等を算出することも可能である。
【００３２】
この実施形態では、ＲＯＭ３１に格納されたプログラムによって動作するＣＰＵ３０によって上記測定結果の経時変化を波形分析をして比較し、経時変化間での時間差ｔを求める。波形分析は、前述したように、波形の周期や立ち上がり時間、立ち下がり時間、振幅、ピーク位置などによって行うことができ、既知の方法を採用することができる。
図２は、上記測定波形の経時変化の一例を示すものであり、導電率計１で測定された波形に対し、導電率計２で測定された波形が時間的に遅れた（位相差を有する）ものとして現れている。その遅れを時間差ｔとして取得する。また、導電率計１、２間の通液距離Ｌは、導電率計１、２を配管１０に設置する際に把握されており、該データはフラッシュメモリ３３に記憶しておく。ＣＰＵ３０では、流速の算出において、通液距離データをフラッシュメモリ３３より読み出し、下記式１に示すように上記で得られた時間差ｔで除することで流速ｖを算出する。例えば、図２に示されるように時間差ｔが２分であり、導電率計１、２間の通液距離Ｌが１０ｍであるとすると、流速ｖは、５ｍ／ｍｉｎ．と算出される。すなわち、制御装置３は、本発明の流速算出手段として機能をする。
【００３３】
ｖ＝Ｌ／ｔ        …式１
【００３４】
以上のように、導電率計の位置は一定であるため、上記位相差は液体の流速によってのみ変動することとなるため、導電率計１、２２が出力する導電率の位相差を計測することで、液体の流速を容易かつ安定して計測することが可能となる。液体に導電率の変動が起こらない場合には、たとえば導電率計１の上流側に設けたサンプル孔１１から水道水や純水を注入して導電率の変動を外部から発生させることで、高い測定精度を得ることができる。
なお、配管は、上記のように直管だけでなく、曲がったものや薄く平たい形状の、従来の流量計では組込が難しいものに対しても適用可能であり、また導電率計の電極が設置できればどこでも流速を計測できることとなるため、設置工事が容易な流量計を実現することが可能となる。
【００３５】
次に、上記液体の流量を算出する場合について説明をすると、上記で求めた時間差ｔと、通液距離Ｌと、配管１０の断面積Ｄを用いて算出する、断面積Ｄは、フラッシュメモリ３３に記憶されているデータをＣＰＵ３０によって読み出し、該ＣＰＵ３０によって、下記式２に基づいて流量Ｍを算出する。したがって、制御装置３は、流量算出手段として機能する。
【００３６】
Ｍ＝Ｌ／ｔ×Ｄ      …式２
【００３７】
なお、この実施形態では、流速と流量のいずれも算出可能なものとして説明をしたが、本発明としては。いずれ一方のみが算出可能となっているものであってもよい。
【００３８】
（実施形態２）
次に、上記液体流計測システムをろ過手段に適用した例を図３に基づいて説明する。
供給側配管１３は、それぞれが同じ断面積となるように透過側配管１４と濃縮側配管１５とに分岐しており、供給側配管１３と透過側配管１４との間にフィルタ１２が配置されている。
供給側配管１３には、前記実施形態と同様に配管内を通液する液体の導電率を測定する導電率計１が設けられ、透過側配管１４に配管内を通液する液体の導電率を測定する導電率計２が設けられている。導電率計１と導電率計２とは通液距離Ｌ０によって離れている。導電率計１、２は、前記実施形態と同様に制御装置（図示しない）に接続されている。
このろ過手段では、供給側配管１３を通液される液体にろ過すべき成分が含まれており、該成分はフィルタ１２を通過することなく濃縮側配管１５に濃縮されて通液され、ろ過された液体は透過側配管１４に通液される。
【００３９】
上記導電率計１、２では、前記実施形態と同様に液体の導電率が測定され、制御装置で分析がされ、経時変化の時間差（位相差）ｔ０が求められる。この時間差ｔ０で前記通液距離Ｌ０を除することで用いて前記と同様に透過側配管１４における流速ｖ０を算出（Ｖ０＝Ｌ０／ｔ０）することができる。したがって、制御装置は透過流束算出手段として機能する。
【００４０】
上記実施形態では、導電率計２を透過側配管１４に設けたが、濃縮側配管１５に設けて濃縮側の流速や流量を算出することも可能である。
また、透過側と濃縮側の一方に測定手段としての伝導率計を設置した場合、透過側と濃縮側のうちの他方の配管に異常検知測定手段としての導電率計を設置することができる。該異常検知用の導電率計においても導電率計１との間の通液距離に従って、導電率計１で得られる測定結果に対し所定の位相差を有する測定結果が得られる。上記導電率計１、２と異常検知用導電率計での測定結果の相関関係を比較することで、上記導電率計１、２のいずれかで、導電率計間で単なる位相差と異なる相違を示す場合には、当該導電率計に異常が生じているという判定を行うことができる。上記制御装置は、測定手段異常判定手段としての機能を有している。
すなわち、前記透過側の流路または前記濃縮側の流路のうち、前記第二の測定手段が設置される流路と異なる他方の流路に設置されて前記液体の状態を測定する異常検知測定手段を備え、前記前記第一の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と第二の測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化と前記異常検知測定手段で測定された前記液体の状態の経時変化との比較によって前記第一の測定手段または第二の測定手段の異常を判定する測定手段異常判定手段を備えることができる。
【００４１】
（実施形態３）
次に、上記液体流計測システムを膜ろ過装置に適用した例を図４に基づいて説明する。
同じ断面積を有する供給側配管２１と透過側配管２２との間にろ過膜２０が配置されており、供給側配管２１に、前記実施形態と同様に配管内を通液する液体の導電率を測定する導電率計１が設けられ、透過側配管２１に配管内を通液する液体の導電率を測定する導電率計２が設けられている。導電率計１と導電率計２とは通液距離Ｌ１によって離れている。導電率計１、２は、前記実施形態と同様に制御装置（図示しない）に接続されている。また、供給側配管２１には、通液する液体の圧力を測定する圧力計２５が配置され、透過側配管２２には、通液する液体の圧力および温度を測定する圧力計２６および温度計２７が配置されている。これらの測定結果は、前記した制御装置に送信される。
この膜ろ過装置では、供給側配管２１を通液される液体にろ過すべき成分が含まれており、該成分はろ過膜２０を通過することなくろ過膜２０に補足され、ろ過された液体は透過側配管２２に通液される。
【００４２】
上記導電率計１、２では、前記実施形態と同様に液体の導電率が測定され、制御装置で分析がされ、経時変化の時間差（位相差）が求められる。この時間差で導電率計１、２間の通液距離を除することで前記と同様に透過側配管１８における流速を算出することができる。また、上記圧力計２５、２６で測定された圧力の差（差圧ΔＰ）と、温度計２７で測定された温度Ｔを用いて、以下の式によって膜流速を算出することができる。すなわち、制御装置は、膜流束算出手段として機能する。
ユニットの透過流速
＝単位膜面積当りの流量（ｍ３／日）×基準膜面有効圧÷実機膜面有効圧×温度換算係数
＝（Ｓ×Ｌ／ｄＴ×（１−Ｋｍ）／Ｓｍ）×（Ｐｓｔｄ／ｄＰ）×Ｋｔ  …式３
ここで
Ｓ  ：配管の断面積（ｍ２）
Ｌ  ：導電率計１と２の流路（ｍ）
ｄＴ：導電率計１と２の時間差
Ｋｍ：膜の容積率
Ｓｍ：膜の有効面積（ｍ２）
Ｐｓｔｄ：膜の基準膜面有効圧（定数）
ｄＰ：実記膜面有効圧力＝圧力計２５の値−圧力計２６の値
Ｋｔ：温度換算係数＝温度計２７の値によって定まる膜の固値
【００４３】
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記実施形態の説明の内容に限定をされるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りは当然に適宜の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態の液体流計測システムの設置例を示す図である。
【図２】同じく、測定結果の波形を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態の液体流計測システムの設置例を示す図である。
【図４】同じく、さらに他の実施形態の液体流計測システムの設置例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  導電率計
２  導電率計
３  制御装置
４  表示部
１２  フィルタ
１３  供給側配管
１４  透過側配管
１５  濃縮側配管
２０  ろ過膜
２１  供給側配管
２２  透過側配管
２５  圧力計
２６  圧力計
２７  温度計
３０  ＣＰＵ
３１  ＲＯＭ
３２  ＲＡＭ
３３  フラッシュメモリ
【図１】
2009139091.tif 000003
【図２】
2009139091.tif 000004
【図３】
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【図４】
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