JP2024044560A - 水質測定装置及び水質測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水質センサの汚れを容易に検出し、水質センサを適切に洗浄することができる水質測定装置及び水質測定方法を提供する。
【解決手段】測定対象水と接するセンサ本体２を有する水質センサ１を備えた水質測定装置において、該センサ本体２に向けて流体を吹き付けるノズル５を有する流体吹き付け手段と、該流体吹き付け手段で流体を吹き付けた後のセンサ本体２の出力信号の変化に基づいてセンサ本体の汚れ度合いを判定する演算制御器４とを備えてなる水質測定装置。この水質測定装置を用いた水質測定方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ｐＨ計、伝導率計などの水質センサを用いた水質測定装置及び水質測定方法に関するものである。

ｐＨ計等の水質センサを用いて水質の計測を継続していると、ｐＨ電極等の水質センサ表面に水中の懸濁物質や微生物、あるいは水酸化鉄や酸化鉄などが付着し、測定精度や応答性が徐々に低下する。

ｐＨ計の電極部の汚れを検出し、その検出結果に基づきｐＨ計を洗浄することが特許文献１に記載されている。特許文献１は、薬液洗浄開始時刻から前記ｐＨ測定値または検出値が所定の値となる時刻迄の時間を評価時間として求め、該評価時間に基づき、前記ｐＨ電極を前記薬液で洗浄する洗浄周期及び洗浄時間の一方または両方を調整する調整情報を生成するように構成されたｐＨ計測システムである。

特許文献２には、ｐＨ計の洗浄方法として、ｐＨ感度が低下した場合にｐＨ計を薬液洗浄することが記載されている。

特開２０１６－８８６９号公報 特開２０２０－４６３５２号公報

ｐＨ計は、通常の使用においては物理洗浄のみで十分であり、薬液洗浄は基本的に汚れが蓄積したときに行うものであるため、特許文献１の方法では汚れの状況を十分に把握することができない。

特許文献２の方法では、ある程度汚れが進行してからでないと汚れを判定できない。薬液洗浄などは汚染が早期に場合に実施することが効果的であり、早期に汚れを判定する方法が望まれていた。

本発明は、水質センサの汚れを容易に検出し、水質センサを適切に洗浄することができる水質測定装置及び水質測定方法を提供することを目的とする。

本発明の水質測定装置は、測定対象水と接するセンサ本体を有する水質センサを備えた水質測定装置において、該センサ本体に向けて流体を吹き付けるノズルを有する流体吹き付け手段と、該流体吹き付け手段で流体を吹き付けた後のセンサ本体の出力信号の変化に基づいてセンサ本体の汚れ度合いを判定する判定手段とを備える。

本発明の水質測定装置の一態様では、前記センサ本体はロッド状であり、その先端側にセンシング部が設けられており、前記ノズルは、前記流体を前記センシング部に吹き付けるように配置されている。

本発明の水質測定装置の一態様では、前記センサはｐＨ計である。

本発明の水質の測定方法は、かかる本発明の水質測定装置を用いた水質測定方法であって、前記流体吹き付け手段によってセンサ本体に流体を吹き付け、その後のセンサ本体の出力信号の変化に基づいてセンサ本体を洗浄する工程を有する。

本発明によると、水質センサの汚れを容易に検出し、水質センサを適切に洗浄することができる。

実施の形態に係る水質測定装置の構成図である。 実施例における信号変化図である。

以下、図１を参照して実施の形態について説明する。

ｐＨ計又は電気伝導率計よりなるセンサ１は、図１の通り、測定対象水と接するロッド状のセンサ本体（この実施の形態ではプローブ）２と、センサ本体１ａの基端側が連なっているセンサベース３とを有する。センサ１の検出信号は、演算制御器４に入力される。

センサ本体２の先端部がセンシング部分となっている。このセンサ本体２の先端部に向けて流体を吹き付けるようにノズル５が設置されている。この実施の形態では、流体として液体が用いられており、タンク５内の液体がポンプ７及びチューブ８を介して該ノズル５に供給可能とされている。ポンプ７は演算制御器４からの制御信号によりＯＮ，ＯＦＦ制御される。

センサ１がｐＨ計である場合、流体としては空気、清水又はｐＨ既知の水溶液（例えばバッファー）が好適である。

このセンサ１は、図には示されていない基準電極と作用電極により、一般的なｐＨ電極と同様にプローブ２（ガラス管）表面に誘起された電位差が計測され、演算制御器４に送られ、ｐＨ値を計測する。

プローブ２の汚れ検知を行うときには、演算制御器４はポンプ７を所定時間作動させ、ノズル５からプローブ２の先端に流体を所定時間Ｔ（例えば０．１～１０ｓｅｃ、特に１～５ｓｅｃ）吹き付ける。

これにより、センサ１の出力信号である検出ｐＨは、図２のように、吹き付け開始から所定時間ｔ_１遅れてハンチングする。

このハンチング開始から規定時間（例えば、上記所定時間Ｔの１０～８０％）の間のハンチング幅ａ_１を計測する。そして、ｔ_１とａ_１とに基づいて、プローブ２の先端の汚れ度合いを判定する。

具体的には、ｔ_１が大きいほど、またａ_１が小さいほど、汚れ度合いが大きいと判定する。例えば、汚れ指数Ｐ＝ｍｔ_１＋ｎ（１／ａ_１）を算出し（ｍ，ｎは実験的に定めた定数である。）、Ｐが基準値を超えたならばプローブ２の洗浄を行う。

この際、Ｐ値が大きくなるほど、洗浄強度を高くするのが好ましく、例えば、洗浄時間を長くしたり、洗浄薬品を用いた洗浄を行ったりする。

このようにして、センサ１（プローブ２）の汚れを的確に検知し、センサ洗浄を適切に行うことができる。

演算制御器４は、計測信号に基づいて、計測出力データを演算して出力する演算出力部と、ポンプ７を制御するポンプ制御部等を備えている。演算制御器は、マイクロプロセッサを備えており、プログラムに従って一連の動作を行う。

なお、清水としては、水道水、蒸留水、脱イオン水、純水、超純水などが用いられるが、これに限定されない。

洗浄薬液としては、プローブ２の付着物を除去する性質を有したものが用いられる。付着物が水酸化鉄や酸化鉄を主体としたものである場合、薬液としては塩酸などの酸水溶液（例えば、９％塩酸）が好適であるが、これに限定されない。

上記流体は空気であってもよく、この場合、コンプレッサ、ブロワ、空気ボンベ等により圧縮空気をノズル５から噴出させる。

本実施の形態では、センサ１は、通常のｐＨ計であるが、導電率計などであってもよい。

本発明の水質測定装置は、凝集反応槽などの各種排水処理設備や、純水製造装置等に好適に用いることができるが、これら以外の用途にも用いることができる。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明は、ｐＨや電気伝導率以外の水質測定にも適用することができる。

１ センサ
４ 演算制御器
５ ノズル
６ タンク
７ ポンプ
８ チューブ

Claims (4)

1. 測定対象水と接するセンサ本体を有する水質センサを備えた水質測定装置において、
   該センサ本体に向けて流体を吹き付けるノズルを有する流体吹き付け手段と、
   該流体吹き付け手段で流体を吹き付けた後のセンサ本体の出力信号の変化に基づいてセンサ本体の汚れ度合いを判定する判定手段と
   を備えてなる水質測定装置。
2. 前記センサ本体はロッド状であり、その先端側にセンシング部が設けられており、
   前記ノズルは、前記流体を前記センシング部に吹き付けるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の水質測定装置。
3. 前記センサはｐＨ計であることを特徴とする請求項１に記載の水質測定装置。
4. 請求項１～３のいずれかに記載の水質測定装置を用いた水質測定方法であって、前記流体吹き付け手段によってセンサ本体に流体を吹き付け、その後のセンサ本体の出力信号の変化に基づいてセンサ本体を洗浄する工程を有する水質測定方法。

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