説明

UV測定装置

【課題】検水に含まれる空気の気泡が、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まりにくくすることにより、UVを正確且つ連続的に測定できるUV測定装置を提供すること。
【解決手段】UV測定装置1は、脱泡手段11を備えた脱泡槽12と、脱泡槽12で気泡が除去された脱泡試料水26の有機性汚濁物質の含有量を測定する測定部20とを有し、測定部20は、脱泡試料水26を溜める測定槽21と、脱泡試料水26の有機性汚濁物質の含有量を測定するUV計センサ部であってUV計センサ部の底面22aに脱泡試料水26に光を放射する発光部23と光を受け取る受光部24とを備えるUV計センサ部22と、UV計センサ部33が感知した脱泡試料水26に含有する有機性汚濁物質の含有量を表示するUV計表示部27とを備え、UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対して所定の傾きを有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排水処理装置に設置される有機性汚濁物質の含有量を測定するためのUV測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
水質汚濁の程度を表す化学酸素要求量(COD)の測定は、JIS K 0102「工業排水試験方法」による手分析法が原則となっているが、昭和54年6月に施行された公共水域の水質に関する第一次水質総量規制において、手分析法と相関性のある自動計測器を使用しても良いことになっている。
【0003】
CODの測定に際しては、良い相関関係がある紫外線吸収を応用して水質汚濁の一つである有機汚濁を測定するための測定装置であるUV測定装置が開発されている。UV測定装置は、COD測定用自動計測器として公共河川、工場排水等で、広く使用されている。
【0004】
例えば、特許文献1において、オゾン処理水中に溶存オゾンが存在していても、簡易な前処理を実施するか他の測定機器を付加することにより、有機物の吸収に由来する紫外線吸光度を正確且つ連続的に測定できるプロセス用の紫外線吸光度測定方法及び装置が提案されている。
【特許文献1】特開平8−304383号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の紫外線吸光度測定方法及び装置においては、溶存オゾンが存在しても、有機物の吸収に由来する紫外線吸光度(以下、UVとする)を正確且つ連続的に測定できる。しかし、検水に含まれる空気の気泡が、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まることにより、UVの指標が突変する状況には対応できない。
【0006】
本発明は、上記課題を鑑みたものであり、検水に含まれる空気の気泡が、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まりにくくすることによって、UVを正確且つ連続的に測定できるUV測定装置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】
【0007】
(1)本発明は、試料水の中に含まれる気泡を除去する脱泡手段を備えた脱泡槽と、前記脱泡槽で気泡が除去された脱泡試料水の有機性汚濁物質の含有量を測定する測定部とを有し、前記測定部は、有機性汚濁物質の含有量を測定するために前記脱泡試料水を溜める測定槽と、前記脱泡試料水の有機性汚濁物質の含有量を測定するUV計センサ部であって前記UV計センサ部の底面に前記脱泡試料水に光を放射する発光部と前記光を受け取る受光部とを備えるUV計センサ部と、前記UV計センサ部が感知した前記脱泡試料水に含有する有機性汚濁物質の含有量を表示するUV計表示部とを備え、前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して所定の傾きを有することを特徴とするものである。
【0008】
(1)のUV測定装置によれば、UV計センサ部の底面が測定槽の底面に対して所定の傾きを有しているため、脱泡試料水に含まれる空気の気泡は、発光部と受光部の間隙にたまりにくく、上方へ移動する。そのため、当該UV測定装置は、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まりにくくすることにより、空気の気泡による測定の影響を少なくすることが出来、UVを正確且つ連続的に測定することができる。
【0009】
(2)本発明は、(1)に記載のUV測定装置の前記測定槽は、さらに前記測定槽の底面に前記UV計センサ部を保持する保持部を備え、前記保持部は、前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して所定の傾きを有するように前記UV計センサ部を保持することを特徴とするものである。
【0010】
(2)のUV測定装置によれば、測定槽の底面に保持部を有することにより、容易にUVセンサ部の底面が測定部の底面に対して所定の傾きを有する状態を安定的に保つことができる。そのため、当該UV測定装置は、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まりにくくすることにより、空気の気泡による測定の影響を少なくすることが出来、UVを正確且つ連続的に測定することができる。
【0011】
(3)本発明は、(1)に記載のUV測定装置の前記UV計センサ部は、さらに前記UV計センサ部の底面に前記測定槽の底面と定着させる定着部を備え、前記定着部は、前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して所定の傾きを有するように前記測定槽の底面に定着することを特徴とするものである。
【0012】
(3)のUV測定装置によれば、UV計センサ部の底面に定着部を有することにより、容易にUVセンサ部の底面が測定部の底面に対して所定の傾きを有する状態を安定的に保つことができる。そのため、当該UV測定装置は、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まりにくくすることにより、空気の気泡による測定の影響を少なくすることが出来、UVを正確且つ連続的に測定することができる。
【0013】
(4)本発明は、(1)乃至(3)に記載のUV測定装置の前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して有する所定の傾きは、10度以上15度以下の範囲内にあることを特徴とするものである。
【0014】
(4)のUV測定装置によれば、UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して有する所定の傾きが10度以上15度以下であるため、脱泡試料水に含まれる空気の気泡は、発光部と受光部の間隙に極めてたまりにくい。そのため、当該空気の気泡を、上方へ移動させることができる。
【0015】
(5)本発明は、(1)乃至(4)に記載のUV測定装置の前記測定槽は、さらに前記測定槽に前記脱泡試料水を流入する前記測定槽に設けられた流入口と、前記流入口と前記UV計センサ部との間に、前記流入口から流入する前記脱泡試料水の流れを調節する整流板とを備えていることを特徴とするものである。
【0016】
(5)のUV測定装置によれば、整流板を備えているため、測定槽に脱泡試料水が流入する際に、脱泡試料水に空気の気泡を含みやすくなるが、空気の気泡を多く含む脱泡試料水を直接UV計センサ部にあたることを防ぐ。
【発明の効果】
【0017】
本発明のUV測定装置によれば、当該UV測定装置は、UV計センサ部の発光部及び受光部の間隙に溜まりにくくし、空気の気泡による測定の影響を少なくすることが出来、UVを正確且つ連続的に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の第一の実施形態について説明する。図1は、本発明の第一の実施形態に係るUV測定装置の概要図である。UV測定装置1は、脱泡槽12、測定部20を備える。脱泡槽12は、脱泡手段11を備える。測定部20は、測定槽21、UV計センサ部22、及びUV計表示部27を備える。
【0019】
試料水は、脱泡槽12に溜められる。試料水は、脱泡槽12に備えられた脱泡手段11により、試料水の中に含まれる空気の気泡が除去され、脱泡試料水となる。脱泡試料水は、その後に測定部20において当該脱泡試料水に含まれる有機性汚濁物質の含有量が測定される。そのために、気泡除去後に、脱泡試料水は、測定部20の測定槽21へ送られる。
【0020】
測定槽21は、流入口21a及び排出口21bを備える。脱泡試料水は、測定槽21に設けられた流入口21aより測定槽21に溜められる。図1において、流入口21aは、測定槽21の側面部に設けられているが、流入口21aは、測定槽21の上面部に設けることもできる。脱泡試料水は、測定槽21に溜められる際に空気の気泡を含む場合がある。そのため、測定槽21に溜められた脱泡試料水26は、空気の気泡を含む。脱泡試料水26は、排出口21bを通り、外部へ排出される。排出口21bは、図1においては測定槽21の底面部に設けられているが、測定槽21の側面部に設けても構わない。
【0021】
UV計センサ部22は、脱泡試料水26の含まれる有機性汚濁物質の含有量を測定する。UV計センサ部22は、平らな底面22aを有している。底面22aは、発光部23及び受光部24を備える。発光部23は、光を測定槽21に溜められた脱泡試料水26に放射する。一方、受光部24は、発光部23から脱泡試料水26を通過してきた光を受け取る。なお、UV計センサ部22のUV測定原理については、後述する。
【0022】
UV計表示部27は、UV計センサ部22と繋がっている。UV計表示部27は、UV計センサ部22が感知した脱泡試料水26に含有する有機性汚濁物質の含有量を表示する。
【0023】
UV計センサ部の底面22aが、測定槽の底面21cと平行に位置する場合、脱泡試料水26の中に含まれる空気の気泡が、測定槽の底面21cと発光部23と受光部24とに囲まれた空間部25に集中して溜まる。空間部25に空気の気泡が集中して溜まると、空気の気泡が、発光部23と受光部24との間にあるために、UV計センサ部22は、正確なUV測定を行うことができない。
【0024】
本発明の第一の実施形態において、UV計センサ部の底面22aは、測定槽の底面21cに対して所定の角度を有する。UV計センサ部の底面22aは、測定槽の底面21cに対して所定の角度を有する場合、空気の気泡は、空間部25に溜まりにくく、脱泡試料水の水面26aに移動する。そのため、空間部25に空気の気泡が溜まりにくくなるため、UV計センサ部22は、正確なUV測定を行うことができる。
【0025】
UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対して有する所定の傾きは、10度以上15度以下の範囲内にあることが好ましい。当該範囲内の傾きを有することで、脱泡試料水26に含まれる空気の気泡は、空間部25に極めてたまりにくくなり、効果的に脱泡試料水の水面26aへ移動させることができる。
【0026】
また、測定槽21は、さらに測定槽の底面21cにUV計センサ部22を保持する保持部31a、31bを備えても良い。保持部31a、31bの高さは、互いに異なる。図1においては、保持部31aの高さは、保持部31bの高さよりも低い場合を示しているが、保持部31bの高さが、保持部31aの高さよりも低くても構わない。保持部31a、31bの高さが異なるため、保持部31a、31bは、UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対して所定の傾きを有するようにUV計センサ部22を保持することができる。
【0027】
また、保持部31a、31bは、測定槽21と完全に一体となり測定槽の底面21cから取り外しが出来ないものであっても良いし、測定槽の底面21cから取り外しが可能なものであっても良い。また、保持部31a、31bは、さらに保持部31a、31bの高さを調節するための高さ調節手段を有していても良い。保持部31a、31bが高さ調節手段を有することで、使用者は、UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対しての所定の傾きを自由に調節することができる。
【0028】
ここで、本発明のUV測定装置の測定原理について説明する。図5は、本発明の実施形態におけるUV測定装置の測定部20についてのUV測定原理を示す概要図である。測定部20は、検水の紫外線吸光度(UV)、可視光吸光度(VIS)及び濁度補正信号(UV−VIS)を測定する機能を有している。測定部20は、電源部51及び光源ランプ52を備える。測定セル54は、光源ランプ52に近接した位置に配置されている。本発明のUV測定装置において、測定槽21が測定セル54の役目を果たす。光分離スプリッタ53が、光源ランプ52と測定セル54との間に配置されていて、光分離スプリッタ53の光路上には受光器56が設けられ、受光器56が参照信号ライン58に接続されている。
【0029】
受光器57は、測定セル54を挟んで光源ランプ52と対向する位置に配置されている。受光器57で受信した信号は、増幅器59を介して変換器・計算部60に入力される。変換器・計算部60で処理された測定結果は、出力部61を経て、図1のUV計表示部27に出力される。また、前記参照信号ライン58の他端部は、増幅器59に接続されている。
【0030】
次に、図5を用いて、UV測定原理について説明する。検水が測定セル54内に流入すると同時に、光源ランプ52が点灯する。光源ランプ52は、波長254nm又は546nmの光を発する。当該光は、測定セル54内を通過する前に、光分離スプリッタ53により、測定セル54内の検水中を通過する光と、受光器56に受信される光とに分離する。受光器56に受信された光は、参照信号ライン58を介して、増幅器59に入力される。
【0031】
測定セル54内の検水中を通過した光は、受光器57に受信され、受光信号が増幅器59で増幅されてから、変換器・計算部60に送り込まれ、公知の紫外線吸光度測定原理に基づいて紫外線吸光度(UV)、可視光吸光度(VIS)及び濁度補正信号(UV−VIS)が計測されて、出力部61から、図1のUV計表示部27に出力される。この時、光分離スプリッタ53で分離されて受光器56に受信された光は、検水中を通過していないため、当該光は、参照信号ライン58を介して増幅器59に入力されることにより、上記測定値の基準値もしくは補正値として利用される。
【0032】
次に、本発明の第二の実施形態について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の第二の実施形態に係るUV測定装置の概要図である。図1と符号が同一のものについては、説明を省略する。
【0033】
本発明の第二の実施形態において、UV計センサ部22は、さらにUV計センサ部の底面22aに測定槽の底面21cと定着させる定着部32a、32bを備えている。定着部32a、32bの高さは、互いに異なる。図1においては、定着部32aの高さは、定着部32bの高さよりも低い場合を示しているが、定着部32bの高さが、定着部32aの高さよりも低くても構わない。定着部32a、32bの高さが異なるため、定着部32a、32bは、UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対して所定の傾きを有するように測定槽の底面21cに定着することができる。
【0034】
また、定着部32a、32bは、UV計センサ部22と完全に一体となりUV計センサ部の底面22aから取り外しが出来ないものであっても良いし、UV計センサ部の底面22aから取り外しが可能なものであっても良い。また、定着部32a、32bは、さらに定着部32a、32bの高さを調節するための高さ調節手段を有していても良い。定着部32a、32bが高さ調節手段を有することで、使用者は、UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対して所定の傾きを自由に調節することができる。
【0035】
なお、本発明の第一の実施形態と同様に、本発明の第二の実施形態においても、UV計センサ部の底面22aが測定槽の底面21cに対して有する所定の傾きは、10度以上15度以下の範囲内にあることが好ましい。
【0036】
次に、本発明の第三の実施形態について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、本発明の第三の実施形態に係るUV測定装置の概要図である。図4は、図3における本発明の第三の実施形態に係るUV測定装置の測定槽の平面図である。図1と符号が同一のものについては、説明を省略する。
【0037】
本発明の第三の実施形態において、図3及び図4に示すように、測定槽21は、さらに測定槽21に脱泡試料水を流入する測定槽21に設けられた流入口21aと、流入口21aとUV計センサ部22との間に、流入口21aから流入する脱泡試料水の流れを調節する整流板41を備える。
【0038】
整流板41の高さは、少なくとも脱泡試料水の水面26aよりも高い。また、整流板41の形状は、流入口21aから流入する脱泡試料水の流れを直接UV計センサ部22に当らない形状であれば良く、特に限定はされない。
【0039】
図4を用いて、測定槽21が、整流板41を備える効果について説明する。流入口21aから流入する脱泡試料水の流れXは、整流板41により、整流板41の水平方向に分かれ、流れY及び流れZに分流する。流れY及び流れZは、流れXに比べて流速が遅くなる。測定槽21が、整流板41を備えることで、流速の速く、測定槽に流入の際に含まれる空気の気泡を多く有する脱泡試料水を直接UV計センサ部にあたることを防ぐことができる。
【0040】
なお、図4においては、本発明の第一の実施形態のUV測定装置に対して整流板41を設けているが、本発明の第二の実施形態のUV測定装置に対して整流板41を設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の第一の実施形態に係るUV測定装置の概要図である。
【図2】本発明の第二の実施形態に係るUV測定装置の概要図である。
【図3】本発明の第三の実施形態に係るUV測定装置の概要図である。
【図4】図3における本発明の第三の実施形態に係るUV測定装置の測定槽の平面図である。
【図5】本発明の実施形態におけるUV測定装置の測定部についてのUV測定原理を示す概要図である。
【符号の説明】
【0042】
1 UV測定装置
11 脱泡手段
12 脱泡槽
20 測定部
21 測定槽
21a 流入口
21b 排出口
21c 底面
22 UV計センサ部
22a 底面
23 発光部
24 受光部
25 空間部
26 脱泡試料水
26a 水面
27 UV計表示部
31a、31b 保持部
32a、32b 定着部
41 整流板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料水の中に含まれる気泡を除去する脱泡手段を備えた脱泡槽と、
前記脱泡槽で気泡が除去された脱泡試料水の有機性汚濁物質の含有量を測定する測定部とを有し、
前記測定部は、有機性汚濁物質の含有量を測定するために前記脱泡試料水を溜める測定槽と、
前記脱泡試料水の有機性汚濁物質の含有量を測定するUV計センサ部であって前記UV計センサ部の底面に前記脱泡試料水に光を放射する発光部と前記光を受け取る受光部とを備えるUV計センサ部と、
前記UV計センサ部が感知した前記脱泡試料水に含有する有機性汚濁物質の含有量を表示するUV計表示部とを備え、
前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して所定の傾きを有することを特徴とするUV測定装置。
【請求項2】
前記測定槽は、さらに前記測定槽の底面に前記UV計センサ部を保持する保持部を備え、前記保持部は、前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して所定の傾きを有するように前記UV計センサ部を保持することを特徴とする請求項1に記載のUV測定装置。
【請求項3】
前記UV計センサ部は、さらに前記UV計センサ部の底面に前記測定槽の底面と定着させる定着部を備え、前記定着部は、前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して所定の傾きを有するように前記測定槽の底面に定着することを特徴とする請求項1に記載のUV測定装置。
【請求項4】
前記UV計センサ部の底面が前記測定槽の底面に対して有する所定の傾きは、10度以上15度以下の範囲内にあることを特徴とする請求項1乃至3に記載のUV測定装置。
【請求項5】
前記測定槽は、さらに前記測定槽に前記脱泡試料水を流入する前記測定槽に設けられた流入口と、前記流入口と前記UV計センサ部との間に、前記流入口から流入する前記脱泡試料水の流れを調節する整流板とを備えていることを特徴とする請求項1乃至4に記載のUV測定装置。

【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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【公開番号】特開2010−139242(P2010−139242A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−312936(P2008−312936)
【出願日】平成20年12月9日(2008.12.9)
【出願人】(000211307)中国電力株式会社 (6,505)
【Fターム(参考)】