JP2005274216A - センサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 せンサ、特に光学式センサに付着した汚れの有無を判定するセンサの汚れ検出方法と、センサに付着した汚れを洗浄するセンサの洗浄方法を提供する。
【解決手段】 被計測水Ｍの懸濁物濃度を求めるセンサ１または懸濁物の物性を検出するセンサ１において、予めセンサ１に汚れがない状態で被計測水Ｍを計測して求められる計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡を導入して被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差と、センサ１を用いて被計測水Ｍを計測する計測過程で求められる計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡を導入したとき求められる計測値との差とを比較してセンサ１の汚れの有無を判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、センサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法に係り、特に光学式センサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法に関する。

従来から、例えば粒子状態検出用プローブを用いて被計測水に含まれる懸濁物の濃度または懸濁物の物性を検知するセンサが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この種のセンサは、図７に示すように被計測水中にレーザ光を照射する投光部２と、この投光部の近傍に設けられて被計測水を透過した透過光を受光する透過光受光部３Ｔ、被計測水に含まれる懸濁物により散乱または反射した光をそれぞれ受光する散乱光受光部３Ｓおよび反射光受光部３Ｒの少なくとも一つが設けられて、これらの受光部３（３Ｔ，３Ｓ，３Ｒ）が受光した光のレベルから、被計測水に含まれる懸濁物の濃度または懸濁物の物性を検知する測定部１０を備えて構成される。

例えば透過光型の光学式センサは、被計測水Ｍを透過する光、即ち、被計測水Ｍに含まれる濁質（粒子）によって遮られる光の遮蔽度を透過光受光部３Ｔが受光した光のレベルとして測定部１０が測定するものである。例えば被計測水に含まれる懸濁物濃度を計測するセンサ（濃度センサ）は、透過光受光部３Ｔが出力する検出信号のレベル（信号強度）が図８に示すように被計測水Ｍの濁質濃度に比例して減少することを利用して計測する。
特願２００２−３３７７７８号

上述した光を利用した光学式センサにあっては、投光部２や各受光部３（３Ｔ，３Ｓ，３Ｒ）に被計測水に含まれる懸濁物質が付着して汚れることがある。それ故、センサに付着した懸濁物質によって本来、受光部３が受光する光のレベルが低下し、被計測水の濁質濃度（真値）と異なった濃度または懸濁物の物性を検知されるという問題があった。しかしながら、またこのような光学式センサは、被計測水の濁質濃度が高い（または低い）のか、それとも上述したようなセンサの汚れによるものかの判定を行うことができないという問題もあり、安定した計測が行えているか確認ができず、つまり計測値が信頼できるものであるかどうか判らないまま被計測水の懸濁物濃度または物性を検知しているという問題があった。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたものであり、その目的は、センサ、特に光学式センサに付着した汚れの有無を判定するセンサの汚れ検出方法と、センサに付着した汚れを洗浄するセンサの洗浄方法を提供する。

上述した目的を達成するため、本発明に係るセンサの汚れ検出方法は、被計測水中に投光部と受光部とが浸漬され、前記投光部から被計測水中に照射した光の被計測水中を透過した透過光、被計測水中に含まれる懸濁物により散乱された散乱光、および前記懸濁物により反射された反射光の少なくとも一つを受光して、被計測水中の懸濁物濃度を求めるセンサまたは懸濁物の物性を検出するセンサにおいて、
（１）予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測して求められる計測値との差［ΔＤ］を求める。
（２）次に前記センサを用いて前記被計測水を計測する計測過程で求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入したとき求められる計測値との差［Δｄ］を求める。
（３）そして［ΔＤ］と［Δｄ］とを比較して前記センサの汚れの有無を判定する。

上述したセンサの汚れ検出方法によれば、例えば被計測水の懸濁物濃度を測定するセンサ（濃度センサ）の場合、前記投光部と受光部との間に気泡を導入すると、この気泡によって前記投光部と受光部との間に存在する懸濁物質が減少する。したがってこの分、濃度センサが検出する懸濁物濃度が低下する。この気泡を投光部と受光部との間に導入した際の懸濁物濃度の変化［Δｄ］を予め前記濃度センサに汚れがない状態で得たときの変化［ΔＤ］と比較し、［ΔＤ］と［Δｄ］とを比較して前記濃度センサの汚れ度合いを判定する。センサ部の洗浄については、従来法（気体噴射法、液体噴射法、気液混合法、ブラシやスポンジ、ワイパ等による機械的洗浄法等がある）を採用することができる。

好ましくは、前記投光部と受光部との間への気泡の導入は、前記センサの投光部および受光部を洗浄するものであって、
（４）予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測して求められる計測値との差［ΔＤ］を求める。
（５）次に前記気泡の導入を間欠的に繰り返しながら、前記投光部と受光部との間へ気泡を導入していないときに求められ計測値と、気泡を導入したときに求められる計測値との差［Δｄ］を求める。
（６）そして［ΔＤ］と［Δｄ］とを比較して前記センサの汚れ除去の程度を判定することが望ましい。

尚、前記［ΔＤ］は、計測した懸濁物濃度によって数値が異なり、かつ被計測懸濁物の物性、例えば粒子径や粒子形状、色調、密度によって異なるので、該センサの構成時に図９に示すような［ΔＤｓ］と懸濁物濃度［Ｓ］（若しくはセンサ出力［Ｓ］）との関係式を作成しておくのがよい。［Δｄ］計測時に対応する［ΔＤ］は、［Δｄ］計測時の懸濁物濃度とこの関係式から求めて使用することができる。

上述したセンサの汚れ検出方法によれば、例えば被計測水の懸濁物濃度を測定するセンサ（濃度センサ）の場合、前記投光部と受光部との間に気泡を導入すると、この気泡によって前記投光部と受光部との間に存在する懸濁物質が減少する。したがってこの分、濃度センサが検出する懸濁物濃度が低下する。この気泡を投光部と受光部との間に導入した際に得られる懸濁物濃度の変化［Δｄ］を予め前記濃度センサに汚れがない状態で得たときの変化［ΔＤ］と比較して濃度センサに付着した汚れの程度を判定する。

より好ましくは、予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値［Ｄ１］と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測して求められる計測値［Ｄ２］との差［ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２］は、汚れ判定基準としてメモリに記憶されてセンサの汚れ判定に供することが望ましい。
また、上述した（４）乃至（６）に記載のセンサの汚れ検出方法を用いて、センサの洗浄時間を決定する洗浄方法に関わるものである。

上述のセンサの洗浄方法によれば気泡の導入によって変化したセンサの検出レベルが予め前記センサに汚れがない状態で被計測水を計測して求められる計測値と、投光部と受光部との間に気泡を導入した際の計測値との差に近付く度合いによりセンサの洗浄時間を決定する。
また本発明に係るセンサの洗浄方法は、任意の時間間隔で前記投光部および受光部の洗浄が行われ、上述したセンサの汚れ検出方法に従って、予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測して求められる計測値との差と、前記センサ洗浄時点で気泡を導入していないときの計測値と、気泡を導入したときに求められる計測値との差とを比較してこれらの差が等しくなっていることが確認できるまで洗浄を繰り返し、且つ規定の時間、または規定の回数洗浄を繰り返してもこれらの差が等しくならないとき、洗浄不良として警報を出力することを特徴としている。

つまり上述した（４）乃至（６）に記載のセンサの汚れ検出方法を用いて洗浄を繰り返したとき、所定の洗浄時間または所定の洗浄回数を超えても［ΔＤ］と［Δｄ］の差が等しくならない場合は、洗浄不良等の異常と判断して、警報を出力することができる。
或いは本発明に係るセンサの洗浄方法は、前記センサにおいて、洗浄の前後で気泡を導入していない状態で被計測水を計測した値の差が閾値を超える場合、または上述したセンサの汚れ検出方法によって検出された二つの差が閾値を超えている場合、前回洗浄時から今回洗浄時までの計測データを無効として破棄している。

つまり上述したセンサにおいて（４）乃至（６）に記載のセンサの汚れ検出方法を用いて洗浄を行ったとき、洗浄開始前と洗浄終了後で計測値の差が閾値を超えるような場合や、［ΔＤ］と［Δｄ］との差が閾値を超えるような場合には、前回の洗浄時点から今回の洗浄時点までに計測したデータを無効として廃棄する命令を出すことができる。

以上説明したように、本発明のセンサの汚れ検出方法においては、予めセンサに汚れがない状態で被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において投光部と受光部との間に気泡を導入して被計測水を計測して求められる計測値との差［ΔＤ］と、センサを用いた被計測水の計測過程において求められる計測値と、この状態において投光部と受光部との間に気泡を導入して被計測水を計測して求められる計測値との差［Δｄ］とを比較して前記センサの汚れの有無を判定している。このためセンサの汚れ、例えば濃度センサに付着した懸濁物の有無を確実に検出することができる。

また本発明のセンサの汚れ検出方法にあっては、予めセンサに汚れがない状態で被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において投光部と受光部との間に気泡を導入して被計測水を計測して求められる計測値との差と、気泡の導入を間欠的に繰り返しながら被計測水を計測して求められる計測値と、投光部と受光部との間に気泡を導入して被計測水を計測して求められる計測値との差とを比較してセンサの汚れ除去の程度を判定している。このため例えば濃度センサに付着した懸濁物の状態を確実に検出することができる。

更に本発明のセンサの洗浄方法は、上述したセンサの汚れ検出方法を用いて前記気泡の導入による前記センサの洗浄時間を決定している。このためセンサに付着した汚れの程度、つまり汚れの除去の状態を判定しつつ、センサの汚れを効果的に除去することが可能である等、実用上多大なる効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態に係るセンサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法に関し、図面を参照しながら説明する。この形態は本発明の一実施形態に係るセンサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法に関し、被計測水の懸濁物濃度を計測する濃度センサを一例として示すものであって、本発明の実施形態に制限を与えるものではない。
図１は本発明に係るセンサの汚れ検出方法が適用される光学式濁質濃度計の概略構成を示すブロック図である。この図において１は、被計測水Ｍに含まれる懸濁物の濃度を検出する濃度センサであり、濃度測定部１０に検出した懸濁物濃度を表す検出信号を出力する。

被計測水中に置かれる濃度センサ１は、例えば透過型濃度計の場合、概略的には図２に示すように、後述する発光部１１により所定の周波数で振幅変調されたレーザ光をその端面（投光部２）から被計測水中に導いて照射する第１の光ファイバ４と、投光部２から照射されたレーザ光が被計測水Ｍに含まれる懸濁物（粒子）により妨げられることなく透過した透過光をその端面（受光部３）により受光して後述する検出部１２導く第２の光ファイバ５とから構成される。この濃度センサ１は、投光部２と受光部３とが互いに近接するよう所定の台座（支持部材）６に固定されて、それぞれの端面の光軸を一致させている。

被計測水Ｍを蓄える水槽７には、外部からポンプＰ等によって供給される空気等を被計測水中に導入し、その空気等により生成される気泡を投光部２および受光部３に吹き付けるノズル８が取り付けられている。このノズル８から被計測水中に導入される空気等は、後述する濃度測定部１０に設けられた制御部１３によって制御される弁９の開閉によって制御される。

一方、濃度測定部１０には、投光部２からレーザ光を照射する発光部１１および受光部３が受光した光のレベルを検出する検出部１２が設けられている。詳しくは発光部１１が生成したレーザ光は、例えば所定の周波数で振幅変調されて第１の光ファイバ４を介してその端部の投光部２から被計測水中に照射される。投光部２から被計測水中に照射された光は、受光部３により受光されてその受光レベルを検出するべく第２の光ファイバ５を介して検出部１２へ与えられる。

検出部１２は、受光部３が受光した光の受光レベルに相当した電気信号レベルに変換する光電変換機能を備えている。この検出部１２で得られた電気信号レベルは、詳細は後述するが演算部１４に与えられて所定の演算が施されると共に、検出部１２によって変換された電気信号レベルを保持する記憶部１５に与えられるようになっている。
また濃度測定部１０には、計測過程において得られた受光レベル（電気信号レベル）と記憶部１５に保持された電気信号レベルとを比較して濃度センサ１の汚れの有無および汚れの程度を判定する判定部１６が設けられている。

概略的には上述した本発明に係るセンサの汚れ検出方法が特徴とするところは、予めセンサに汚れがない状態で被計測水Ｍを計測して求められる計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡を導入して被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差［ΔＤ］を保持する点、センサを用いた被計測水Ｍの計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡を導入して被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差［Δｄ］を求める点、これら求めた差［ΔＤ］と差［Δｄ］とを比較してセンサの汚れの有無、あるいはセンサの汚れの程度を判定する点にある。

このような特徴ある本発明に係るセンサの汚れ検出方法についてより詳細に説明する。尚、センサとして被計測水の懸濁物濃度を計測する濃度センサを取り上げて、以下説明する。
図３（ａ）に示すように投光部２から被計測水中に照射された光は、受光部３へ到達する。このとき投光部２から被計測水中に照射した光の一部は、被計測水中に含まれる懸濁物Ｇによって遮られる。したがって透過光型の濃度センサ１にあっては、前述したように被計測水Ｍに含まれる懸濁物濃度が高くなるほど懸濁物Ｇによって遮られる光が増加し、それ故、受光部３が受光する光の受光レベルが低下する。ここでは、このようにして検出された受光レベル、即ち検出部１２よって変換された電気信号（検出信号）のレベルが図３（ｂ）に示すように［Ｓ１］であったとする。

次に濃度測定部１０の制御部１３は、弁９を開操作して濃度センサ１の検出領域、すなわち図４（ａ）に示すように投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入する。すると被計測水Ｍに含まれる懸濁物Ｇの一部が、導入した気泡Ｂによって排除される。したがってこのとき投光部２と受光部３との間に存在する懸濁物Ｇが気泡Ｂの導入前に比べて少なくなることになる。つまり検出領域における懸濁物濃度が低下することになる。すると受光部３が受光する受光レベルが増加し、それ故、検出部１２が出力する検出信号のレベルが増加する。これは、前述した図８の検出信号レベルと懸濁物濃度を示すグラフが示すとおりである。

詳しくは投光部２と受光部３との間に存在する気泡Ｂの状態によって、受光部３が受光する受光レベル、すなわち検出部１２が出力する検出信号のレベルが変動する。例えば、投光部２と受光部３との間（検出領域）に気泡Ｂがほとんど存在しないときは、元々の懸濁物濃度（検出信号のレベル）が［Ｓ１］となる一方、投光部２と受光部３との間（検出領域）に気泡Ｂが多く存在する場合は、懸濁物濃度が低下する。ここで、気泡Ｂが検出領域に多く存在したときの懸濁物濃度（検出信号のレベル）を［Ｓ２］とすれば、気泡Ｂの導入によって検出部１２が出力する検出信号のレベルは、図４（ｂ）に示すように［Ｓ１］〜［Ｓ２］の間を変動する。

このようにして得られた検出信号のレベル最小値［Ｓ１］および最大値［Ｓ２］は、演算部１４によってその差分［ΔＤ＝Ｓ２−Ｓ１］が求められて、検出部１２が検出した検出信号のレベル［Ｓ１］と共に、気泡Ｂを検出領域に導入したときの検出信号のレベルの差分［ΔＤ］が記憶部１５に保持される。勿論、記憶部１５には、最大値［Ｓ２］と差分［ΔＤ］或いは最小値［Ｓ１］と最大値［Ｓ２］または最小値［Ｓ１］、最大値［Ｓ２］、差分［ΔＤ］のすべてを保持してもかまわない。

このように被計測水Ｍに気泡Ｂを導入することによって受光部３が受光する受光レベル、すなわち検出部１２が出力する検出信号のレベルが変化する。本発明に係るセンサの汚れ検出方法は、この点に着目してなされたものである。そして、濃度センサ１に汚れがない状態で、被計測水Ｍの種々の濃度における検出信号のレベルと、投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入したときの検出レベルとの差分を演算部１４で求めて、予め記憶部１５に保持させておく。光学式濁質濃度計には、このような初期化を予め行っておく。

また、被計測水中に含まれる懸濁物の濃度や物性によって［Ｓ１］が変化し、かつ気泡の導入量によっても［Ｓ２］は変化する。気泡の導入量を一定としたとき、懸濁物濃度［Ｓ］と差分［ΔＤ］との関係は一次関数として表すことができる。つまり、この関数の傾きを［α］、［ΔＤ］軸の切片を［β］とすれば、［ΔＤ＝α×Ｓ＋β］と表せる。この［ΔＤ］は、［Ｓ］の関数なので、図９に示すような関係を予め求めて記憶部１５に保持し、濃度センサによって計測した［Ｓ１］と、保持している関係式から、その計測水にあった［ΔＤ］を求めて［Δｄ］との比較に用いることができる。

次に上述したようにして初期化が完了した光学式濁質濃度計を用いて被計測水Ｍの濁質濃度を計測する場合において、濃度センサ１の汚れ検出方法について説明する。
例えば図５（ａ）に示すように被計測水Ｍに含まれる懸濁物Ｇが受光部３に付着したとすると、投光部２が被計測水中に照射した光は、受光部３に付着した懸濁物Ｇ（汚れ）によって遮られて受光部３に到達しない。このとき、受光部３が受光した受光レベル、すなわち検出部１２が出力する検出信号のレベルが図５（ｂ）に示すように［Ｓ１］であったとする。このとき光学式濁質濃度計が測定した被計測水Ｍの懸濁物濃度は、受光部３に付着した懸濁物Ｇ（汚れ）によって実際の懸濁物濃度に比べて高い値を示していることになる。つまり受光部３に付着した懸濁物Ｇ（汚れ）によって、被計測水Ｍの懸濁物濃度が高くなったことと等価になる。

次に制御部１３は、弁９を開き、投光部２および受光部３との間に気泡Ｂを導入する。すると、前述したように投光部２および受光部３との間に存在する懸濁物が気泡により押しのけられて検出領域における懸濁物Ｇが減少し（図６（ａ））、検出部１２が出力する検出信号のレベルが高くなる。しかしこのとき検出部１２が出力する検出レベルは、受光部３に懸濁物Ｇが付着しているため、濃度センサ１に汚れがないとき（懸濁物Ｇが付着していないとき）、投光部２および受光部３との間（検出領域）に気泡Ｂを導入したときに比べて、その検出レベルは低くなる。つまり、検出領域に汚れがあるときに気泡を導入したとき、検出部１２が出力する検出信号のレベルを［Ｓ３］とすれば、［Ｓ３］＜［Ｓ２］となる。

詳しくは受光部３に汚れが付着しているとき、投光部２と受光部３との間に気泡Ｂ導入したとき、検出部１２が出力した検出信号が図６（ｂ）に示すように［Ｓ１］〜［Ｓ３］の間で変化したとする。
このとき演算部１４は、その検出信号の差分［Δｄ＝Ｓ３−Ｓ１］を求める。そして判定部１６は、演算部１４の演算の結果、得られた差分［Δｄ］と、記憶部１５に予め保持された濃度センサ１に汚れがないときの差分［ΔＤ］とを比較して、差分［Δｄ］と［ΔＤ］の値が異なるとき、濃度センサ１に汚れがあると判定する。

尚、上述した汚れの判定方法は、受光部３に汚れがある場合を例示したが、投光部２に汚れがある場合や、或いは投光部２および受光部３のそれぞれが汚れている場合であっても同様に検出することが可能である。
また濃度センサ１に汚れがない状態で被計測水Ｍを計測して求められる懸濁物濃度と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入して被計測水Ｍを計測して求められる懸濁物濃度との差［ΔＤ］と、計測過程において求められる懸濁物濃度と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入して被計測水Ｍを計測して求められる懸濁物濃度との差［Δｄ］とを比較することで、濃度センサ１に付着した汚れの程度を判定することも可能である。つまり［ΔＤ］と［Δｄ］の値が近いほど、濃度センサ１の汚れが少なく、［ΔＤ］と［Δｄ］の値が離れているほど、濃度センサ１の汚れが多いものと判定することができる。

かくして上述したセンサの汚れ検出方法は、予めセンサに汚れがない状態で被計測水Ｍを計測して求められる計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入して被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差［ΔＤ］と、センサを用いて計測して得られた被計測水Ｍの計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入して被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差［Δｄ］とを比較してセンサの汚れの有無を判定しているので、投光部２や受光部３の汚れを確実に検出することが可能である。

また、上述したようにして検出されたセンサの汚れは、一般に被計測水Ｍに含まれる懸濁物Ｇが投光部２または受光部３に付着することによって生じることが多い。この汚れの除去には、気液噴射法や気液混合法を利用することができる。したがって、制御部１３は、弁９を間欠的に開閉して投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入することにより、投光部２または受光部３に付着した懸濁物Ｇ（汚れ）を除去することができ、かつ同時に汚れの検出に利用することができる。つまり、センサに汚れがない状態で被計測水Ｍを計測して求められる計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入して被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差［ΔＤ］と、計測過程において求められる計測値と、この状態において投光部２と受光部３との間に洗浄のために気泡Ｂを導入したときの被計測水Ｍを計測して求められる計測値との差［Δｄ］とを比較することで、度センサに付着した汚れの程度を判定することも可能である。

このようなセンサの汚れの検出方法を適用するとセンサ１に気泡Ｂを導入して汚れを除去する洗浄時間を決定するセンサの洗浄方法を提供することができる。具体的に被計測水の懸濁物濃度を計測する濃度センサを一例として本発明に係るセンサの洗浄方法を示す。
先ず濃度センサ１に汚れがない状態で被計測水Ｍを計測して求められる懸濁物濃度と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入して被計測水Ｍを計測して求められる懸濁物濃度との差分［ΔＤ］と、計測過程において求められる懸濁物濃度と、この状態において投光部２と受光部３との間に気泡を導入して被計測水Ｍを計測して求められる懸濁物濃度との差分［Δｄ］とを比較する。

これら差分の比である差分比［Δｄ／ΔＤ］は、濃度センサ１に付着した汚れの程度を示す指標となる。つまり、差分比［Δｄ／ΔＤ］の値が［１］に近いほど濃度センサ１の汚れが少ない一方、この差分比［Δｄ／ΔＤ］の値が小さいほど（［１］以下）汚れが多いと判定することができる。一般に洗浄時間の経過に伴い、濃度センサの汚れが除去され、［Δｄ／ΔＤ］は、図１０に示すように単調増加してやがて［１］に近づく。したがって投光部２と受光部３との間に気泡Ｂを導入した際、図１０に示されるように差分比［Δｄ／ΔＤ］の値が［１］に近づく時間的変化を捉えて、気泡Ｂの導入時間と差分比との相関をとればセンサの洗浄時間を予測したり決定したりすることが可能となる。

尚、上述した本発明に係るセンサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法は、センサとして濃度センサを例示したが、その他、被計測水の物性を検知するセンサにも適用することが可能であることは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るセンサの汚れ検出方法およびセンサの洗浄方法が適用される光学式濁質濃度計の概略構成を示すブロック図である。 図１に示すセンサに適用される透過型濃度計の概略構成を示す図である。 図２に示すセンサと被計測水に含まれる懸濁物を模式的に描いた図と、そのとき検出部から出力される検出信号の経時変化を示すグラフである。 図３に示すセンサの投光部と受光部との間に気泡を導入したことを模式的に示した図と、そのとき検出部から出力される検出信号の経時変化を示すグラフである。 図２に示すセンサに汚れがある場合において、被計測水に含まれる懸濁物を模式的に描いた図と、そのとき検出部から出力される検出信号の経時変化を示すグラフである。 図４に示すセンサの投光部と受光部との間に気泡を導入したことを模式的に示した図と、そのとき検出部から出力される検出信号の経時変化を示すグラフである。 従来の光学式濁質濃度計に用いられるセンサの概略構成を示すブロック図である。 透過光型濃度計が出力する検出レベルと懸濁物濃度との関係を示す図である。 透過光型濃度計が出力するΔＤと懸濁物濃度との関係を示す図である。 洗浄継続時ＴとΔｄの変化、並びに洗浄終了時間の関係を示す図である。

符号の説明

１ センサ
８ ノズル
９ 弁
１０ 濃度測定部
１１ 発光部
１２ 検出部
１３ 制御部
１４ 演算部
１５ 記憶部
１６ 判定部
Ｍ 被計測水

Claims (7)

1. 被計測水中に投光部と受光部とが浸漬され、前記投光部から被計測水中に照射した光の被計測水中を透過した透過光、被計測水中に含まれる懸濁物により散乱された散乱光、および前記懸濁物により反射された反射光の少なくとも一つを受光して、被計測水中の懸濁物濃度を求めるセンサまたは懸濁物の物性を検出するセンサにおいて、
   予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測して求められる計測値との差と、
   前記センサを用いて前記被計測水を計測する計測過程で求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入したとき求められる計測値との差と
   を比較して前記センサの汚れの有無を判定することを特徴とするセンサの汚れ検出方法。
2. 前記投光部と受光部との間への気泡の導入は、前記センサの投光部および受光部を洗浄するものであって、
   予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測して求められる計測値との差と、
   前記気泡の導入を間欠的に繰り返しながら、前記投光部と受光部との間へ気泡を導入していないときに求められ計測値と、気泡を導入したときに求められる計測値との差と
   を比較して前記センサの汚れ除去の程度を判定することを特徴とする請求項１に記載のセンサの汚れ検出方法。
3. 予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入したときに求められる計測値との差は、汚れ判定基準としてメモリに記憶されて汚れ判定に供せられる請求項１または２に記載のセンサの汚れ検出方法。
4. 請求項２に記載のセンサの汚れ検出方法を用いて前記気泡の導入による前記センサの洗浄時間および洗浄の間隔を決定することを特徴とするセンサの洗浄方法。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサの汚れ検出方法を用いて得られた情報を基に前記センサの洗浄間隔を決定することを特徴とするセンサの洗浄方法。
6. 前記センサは、任意の時間間隔で前記投光部および受光部の洗浄が行われ、請求項１〜３のいずれかに記載のセンサの汚れ検出方法に従って、
   予め前記センサに汚れがない状態で前記被計測水を計測して求められる計測値と、この状態において前記投光部と受光部との間に気泡を導入して前記被計測水を計測したときに求められる計測値との差と、
   前記センサ洗浄時点で気泡を導入していないときの計測値と、気泡を導入したときに求められる計測値との差と
   を比較してこれらの差が等しくなっていることが確認できるまで洗浄を繰り返し、且つ規定の時間、または規定の回数洗浄を繰り返してもこれらの差が等しくならないとき、洗浄不良として警報を出力することを特徴とするセンサの洗浄方法。
7. 前記センサにおいて、洗浄の前後で気泡を導入していない状態で被計測水を計測した値の差が閾値を超える場合、
   または請求項１〜３のいずれかに記載のセンサの汚れ検出方法によって検出された二つの差が閾値を超えている場合、
   前回洗浄時から今回洗浄時までの計測データを無効として破棄することを特徴とするセンサの洗浄方法。

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