JPH1172490A - 液体の性状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定場所に据え付けた状態でのセンサや浮き
子等の保守・点検作業を容易にする。 【解決手段】 処理液Ｗの性状を測定するセンサ１９を
備えた浮き子１８と、浮き子１８の上方に配置され、か
つ、浮き子１８の上下動に従動すると共に、浮き子１８
から遠ざかる方向に独立して移動または変形可能な先端
ガイドパイプ１６、中間ガイドパイプ１５等のガイド部
材と、浮き子１８をパイプ１４〜１６側へ繋留するワイ
ヤ２１と、先端ガイドパイプ１６と浮き子１８との間に
介在され、かつ、浮き子１８の水平方向の移動を規制す
ると共に浮き子１８の上下動に従動する帽体１７とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理場や河
川、湖沼等において液体の溶存酸素濃度や水温等の性状
を測定するセンサを浮き子に配置し、この浮き子を液体
に浮かべてその性状を測定する液体の性状測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、この種の性状測定装置の従来技
術のうち、測定装置本体を除く主要部（便宜上、測定部
という）を示している。図において、５１は下水処理場
の処理槽等に固定される基台であり、その下面には円筒
部５１ａが設けられている。基台５１の上面にはスタン
ド５２が立設され、このスタンド５２には水平方向にア
ーム５３が取り付けられている。また、アーム５３の途
中にはパイプガイド５４が固定されている。

【０００３】パイプガイド５４の下端部には一対のロー
ラ５４ａが配置されており、これらのローラ５４ａの間
には保持パイプ５５が上下方向に摺動可能に取り付けら
れる。なお、保持パイプ５５の上端部近傍には抜け防止
金具５５ａが固定されている。一方、保持パイプ５５の
下端部近傍にはワイヤ留め具５５ｂが固定され、その端
部に一端が固定されたワイヤ５６が、アーム５３上の滑
車５７に掛け渡されていると共に、ワイヤ５６の終端に
は錘５８が取り付けられている。

【０００４】保持パイプ５５の下端部には浮き子５９が
取り付けられ、その下端部には処理液Ｗの溶存酸素濃度
等の性状を測定するためのセンサ６０が配置されてい
る。このセンサ６０は処理槽内の処理液Ｗに常時浸漬さ
れており、センサ６０のリード線６１は保持パイプ５５
の内部を貫通して上端部から外部に導出されている。な
お、浮き子５９及び保持パイプ５５が処理液Ｗの波動に
よって回動するとワイヤ５６やリード線６１が捻れてし
まうため、これを防ぐために、保持パイプ５５の背後に
は補助パイプ（図示せず）が並設されており、保持パイ
プ５５と補助パイプの両者をローラ５４ａにより摺動可
能に保持することで保持パイプ５５の回動が規制されて
いる。

【０００５】上記従来技術においては、下端部に浮き子
５９が取り付けられた保持パイプ５５が上下方向に摺動
可能であるため、処理液Ｗの水位の変動につれて浮き子
５９が上下動し、その際に浮き子５９の外周面に波打ち
ながら流動する処理液Ｗにより、センサ６０の露出面を
含む浮き子５９の外周面が洗浄される。従って、センサ
６０の露出面への異物の付着や堆積が防止され、処理液
Ｗの性状を安定して測定することが可能となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術では、全長が２．５ｍ前後の保持パイプ５５の下端部
に浮き子５９が一体的に取り付けられているので、測定
部を据え付けたままの状態でセンサ６０や浮き子５９の
保守・点検を行うには、長尺の保持パイプ５５を上方へ
引き上げて浮き子５９を基台５１の上方まで持ち上げな
くてはならない。このため、保守・点検作業が不便で多
大な労力を必要としていた。また、保持パイプ５５等を
据付場所に運搬するにも多くの手間がかかっていた。そ
こで本発明は、保守・点検作業や運搬、取り扱い等を簡
便に行うことができる液体の性状測定装置を提供しよう
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、液体の性状を測定するセン
サを備えた浮き子と、その上方に配置されて浮き子の上
下動に従動し、かつ、浮き子から遠ざかる方向に独立し
て移動または変形可能なガイド部材と、浮き子をガイド
部材側へ繋留する繋留部材と、ガイド部材と浮き子との
間において浮き子の水平方向の移動を規制すると共に浮
き子の上下動に従動する浮き子保持部材と、を備えたも
のである。ここで、ガイド部材は、請求項２に記載する
ように、自重により下方へ段階的に延びる複数段のパイ
プによって形成したり、あるいは、その全体を上下方向
へ移動可能に形成しても良い。何れにしても、ガイド部
材を独立して上方へ移動させれば、浮き子が繋留部材に
よりガイド部材側へ繋留されたままの状態でガイド部材
とは分離されるため、繋留部材をたぐり寄せて浮き子を
回収することが可能になり、測定部を据え付けたままで
センサ等の保守・点検を簡便に行うことができる。特
に、請求項２の如くガイド部材を複数段のパイプによっ
て形成すれば、ガイド部材の全長を短縮して運搬するこ
とが可能になり、運搬が容易になる。なお、測定時に浮
動する浮き子は浮き子保持部材によって水平方向の移動
が規制されているので、波動や水位の変動に関わらずガ
イド部材の下方位置に留まっている。また、浮き子保持
部材が浮き子の上下動に従動してガイド部材を上下方向
に移動ないし変形させるので、浮き子、浮き子保持部材
及びガイド部材の下端部は一体となって上下動すること
になる。ここで、浮き子保持部材には、ガイド部材の下
端部に一体的に設けられた種々の構造の部材や、浮き子
の上端部に突設されてガイド部材の下端部に係合するよ
うな部材も含むものである。

【０００８】請求項３に記載したように、繋留部材を、
浮き子に対して上向きの張力を作用させるワイヤにより
形成すれば、浮き子と浮き子保持部材との一体化が促進
され、浮き子に配置されたセンサの位置が定位置に保た
れて安定した測定が可能になる。

【０００９】請求項４に記載した如く、上記ワイヤを複
数段のパイプの内部に貫通させ、センサから導出された
リード線をワイヤの内部に収納することにより、ワイヤ
やリード線が隣接部材に引掛かるおそれを少なくし、ま
たリード線の引き回しに苦労することもなくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態の主要部
を示す側面図である。図において、処理液Ｗが収容され
た処理槽の上面には、窓孔Ｈを有する据付部Ｓが形成さ
れ、この据付部Ｓの上面にはスタンド１１が立設されて
いる。スタンド１１の上端部には、止めねじ１３によっ
てアーム１２が水平方向に取り付けられている。このア
ーム１２は、止めねじ１３を緩めることでスタンド１１
に沿った上下位置を調節可能であり、かつ、スタンド１
１を中心とした水平面内の位置を調節可能となってい
る。

【００１１】アーム１２の先端部には、固定ガイドパイ
プ１４が上下方向に取り付けられ、その内部には中間ガ
イドパイプ１５が、更にその内部には先端ガイドパイプ
１６がそれぞれ収納されている。ここで、各パイプ１４
〜１６は請求項１の発明におけるガイド部材を構成す
る。中間ガイドパイプ１５及び先端ガイドパイプ１６の
各上端部には、各パイプ本体の外径よりも長径の部分を
有するストッパー１５ａ，１６ａがそれぞれ設けられ
る。図示を省略するが、固定ガイドパイプ１４及び中間
ガイドパイプ１５の各下端部の内側には、ストッパー１
５ａ，１６ａを係止する突起状の係止部が設けられてお
り、これらのストッパー１５ａ，１６ａ及び各係止部が
各パイプ１５，１６の下方への抜け止め機能を果たして
いる。中間ガイドパイプ１５及び先端ガイドパイプ１６
は、後述する浮き子１９が十分に下方にある状態では自
重によってそれぞれ下死点まで移動していてストッパー
１５ａ，１６ａが抜け止めになっていると共に、処理液
Ｗの水位が上昇して浮き子１９から上向きの力が加わる
と、まず先端ガイドパイプ１６が浮き子１９に従動して
上方へ移動し、これが上死点に達すると次に中間ガイド
パイプ１５が上方へ移動するものである。

【００１２】上記ストッパー１５ａ，１６ａ及び各係止
部には、中間ガイドパイプ１５及び先端ガイドパイプ１
６がそれぞれの軸を中心として回動しないように、回動
防止機能を併せ持たせることが好ましい。このような回
動防止手段は種々考えられるため詳述を省略するが、各
パイプ１４〜１６を断面多角形に形成することによって
も回動防止が可能である。

【００１３】先端ガイドパイプ１６の下端部には、請求
項１記載の発明における浮き子保持部材としての中空半
球状の帽体１７が、開口部を下方に向けて固定されてい
る。処理液Ｗに浮かぶ浮き子１８は、例えば球状に形成
され、その内部には処理液Ｗに良く接して異物等が付着
しにくい位置に検出部を露出させたセンサ１９が収納さ
れている。このセンサ１９は、例えば処理液Ｗの溶存酸
素濃度を測定するものであるが、液体の性質や状態を測
定するためのセンサであればその種類は特に限定されな
い。浮き子１８の形状は球形に限られないが、異物等が
付着しないように、表面に突起や角がなく平坦面で囲ま
れた形状であることが望ましい。また、帽体１７はそれ
自身と先端ガイドパイプ１６等の自重によって浮き子１
８の上部に被さるものであり、浮き子１８の上部に適合
した形状とすることは言うまでもない。

【００１４】浮き子１８の頂部にはワイヤホルダ２０が
固定されており、このワイヤホルダ２０に一端が固定さ
れた繋留部材としてのワイヤ２１が、帽体１７の頂部か
ら各パイプ１６，１５，１４の内部を順次貫通し、その
他端が固定ガイドパイプ１４の上端部の固定滑車２２、
動滑車２３を介してアーム１２上のワイヤ固定部２４に
取り付けられている。なお、２５は動滑車２３に垂設さ
れた錘である。更に、センサ１９に接続されたリード線
２８がワイヤ２１の内部に収納されており、ワイヤ固定
部２４を介して外部の測定装置本体側へ導出されてい
る。

【００１５】以上のような構造のもとで、本実施形態の
使用状態を説明すると次のとおりである。まず、スタン
ド１１に対してアーム１２を所定の上下位置、水平位置
に固定し、各パイプ１４〜１６の軸を窓孔Ｈのほぼ中心
に一致させて本装置をセットする。このとき、浮き子１
８は処理液Ｗ上に浮かんでおり、処理液Ｗの水位が帽体
１７の下死点よりも更に下方にある場合を除いて、帽体
１７はそれ自身及び先端ガイドパイプ１６等の自重によ
って浮き子１８の上部に被さっている。見方を変えれ
ば、浮き子１８の浮力と錘２５によるワイヤ２１を介し
た張力との和が浮き子１８に作用しており、この力によ
って浮き子１８が帽体１７、先端ガイドパイプ１６等を
上方へ押し上げている。

【００１６】先端ガイドパイプ１６、中間ガイドパイプ
１７の何れも、上下死点に達しない限り上下方向には自
由に移動可能であるため、処理液Ｗの水位の変化や波動
につれて、帽体１７は浮き子１８の水平方向の移動を規
制しながら浮き子１８と一体的に上下動する。その間、
従来技術と同様に、浮き子１８の外周面に波打ちながら
流動する処理液Ｗによってセンサ１９の露出面が洗浄さ
れるので、処理液Ｗに含まれる異物の付着や堆積が防止
されることとなり、長期にわたって処理液Ｗの性状を安
定して測定することができる。

【００１７】なお、図１では構造上の理解を容易にする
ために帽体１７と浮き子１８とを離して描いてあるが、
処理液Ｗの水位が図示の位置である場合には、帽体１７
は自重により浮き子１８の上部に被さっている。また、
処理液Ｗの水位が低下して浮き子１８の位置がかなり下
方になり、その時点で帽体１７及び先端ガイドパイプ１
６が下死点に達していて浮き子１８が帽体１７から外れ
ていたとしても、浮き子１８はワイヤ２１によって常に
先端ガイドパイプ１６側に繋留されているので、浮き子
１８が浮遊してしまう心配はない。

【００１８】さて、この測定部を据え付けたままの状態
でセンサ１９や浮き子１８等を保守・点検する場合に
は、適宜な方法で先端ガイドパイプ１６、中間ガイドパ
イプ１５を引き上げて各々上位パイプに収納する。これ
により、浮き子１８を繋留しているワイヤ２１が露出す
るので、このワイヤ２１をたぐり寄せて浮き子１８を窓
孔Ｈから引き上げ、必要な保守・点検作業を行えばよ
い。

【００１９】前述したように各パイプ１５，１６には回
動防止手段を設けることが望まれるが、帽体１７と浮き
子１８との間の摩擦抵抗が小さい場合には浮き子１８が
単独で回動してワイヤ２１やリード線に捻れを生じるこ
とが考えられるので、帽体１７が被さった状態で浮き子
１８が回動しないように適宜な回動防止手段を備えるこ
とが望ましい。このような回動防止手段は、帽体１７側
及び浮き子１８側にそれぞれ凹凸状の部材を設けてこれ
らを係合させることにより実現可能であるが、浮き子の
外形が例えば多角柱であり、帽体の形状もこれに適合し
ているときのように本来的にワイヤ２１を中心とした回
動が不可能である場合には、それらの構造をもって回動
防止手段としても良い。

【００２０】ワイヤ２１に張力を与える錘２５は、請求
項１記載の発明では必要不可欠な要素ではないが、浮き
子１８に対し上方に向かう張力を常時作用させることで
浮き子１８と帽体１７との一体化を促進し、浮き子１８
に配置されたセンサ１９の位置を定位置に保って安定し
た測定を維持することができる。なお、動滑車２３を用
いてワイヤ２１を支持すれば、浮き子１８の上下方向の
移動距離に対して錘２５の移動距離が短くなるので、ス
タンド１１の高さの短縮により測定部の小型化が可能に
なる。また、ガイド部材を複数段のパイプ１４〜１６に
より形成して段階的に伸長、短縮させる構造により、測
定部の運搬が容易になり、据付部Ｓの上方の所要スペー
スも少なくて済む。

【００２１】次に、図２は本発明の第２実施形態の主要
部を示している。この実施形態は、浮き子保持部材とし
て複数本の湾曲した爪２６を先端ガイドパイプ１６の下
端部に放射状に設け、これらの爪２６の内面により浮き
子１８の上部を保持するようにしたものである。この実
施形態でも、測定時には浮き子１８が爪２６によって保
持され、水平方向への移動を規制されつつ爪２６と一体
になって上下動する。これにより、センサ１９の露出面
が処理液Ｗによって確実に洗浄される。

【００２２】図３は、本発明の第３実施形態の主要部を
示すものである。この実施形態では、浮き子１８の頂部
に浮き子保持部材を構成する棒状部２７が立設されてお
り、この棒状部２７の外径は、同じく浮き子保持部材と
しても作用する先端ガイドパイプ１６の開口端部の内径
よりも十分に細くなっている。すなわち、浮き子１８が
先端ガイドパイプ１６に対し相対的に上方へ移動した際
に、ワイヤ２１により繋留された棒状部２７が先端ガイ
ドパイプ１６の開口端部の中へ円滑に収納される構造で
ある。この実施形態でも、測定時には棒状部２７と先端
ガイドパイプ１６との係合により浮き子１８の水平方向
の移動が規制され、浮き子１８は先端ガイドパイプ１６
と一体になって上下に移動する。これにより、センサ１
９の露出面が処理液Ｗによって確実に洗浄されるもので
ある。

【００２３】上述した図２、図３の実施形態において
も、浮き子１８と爪２６、または棒状部２７と先端ガイ
ドパイプ１６にそれぞれ凹凸構造などからなる回動防止
手段を設け、浮き子１８の回動によるワイヤ２１やリー
ド線２８捻れを防止すると良い。

【００２４】なお、浮き子保持部材の形状、構造は上記
実施形態に何ら限定されるものではなく、繋留部材によ
りガイド部材側に繋留されている浮き子に従動して浮き
子と一体になって上下動し、しかもガイド部材と協働し
て浮き子の水平方向の移動を規制できるものであれば、
いかなる形状、構造であっても良い。

【００２５】また、本発明における浮き子内のセンサ
は、溶存酸素濃度測定用のセンサに限定されないのは勿
論であり、例えば温度センサ等であっても良い。更に、
測定対象となる液体は河川、湖沼、各種の養魚場の水で
も良い。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガイド部
材を独立して上方へ移動もしくは変形させれば、浮き子
が繋留部材によりガイド部材側へ繋留されたままの状態
でガイド部材とは分離されるため、繋留部材をたぐり寄
せて浮き子を回収することができる。これにより、従来
のように長尺のガイド部材の全体を引き上げる必要がな
く、センサや浮き子等の保守・点検を少ない労力で簡便
に行うことができる。特に、ガイド部材の全体を複数段
のパイプ等により伸縮自在に形成すれば、測定部の運搬
や取り扱いが容易になり、また、据付後の所要スペース
を少なくすることができる。測定時に浮動する浮き子
は、浮き子保持部材によって水平方向の移動が規制され
ながら上下動するので、浮き子が浮遊してしまう心配も
なく、センサの露出面が液体の波動により好適に洗浄さ
れて異物等の付着、堆積が防止される等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の主要部を示す側面図で
ある。

【図２】本発明の第２実施形態の主要部を示す側面図で
ある。

【図３】本発明の第３実施形態の主要部を示す側面図で
ある。

【図４】従来技術の主要部を示す側面図である。

【符号の説明】

１１ スタンド １２ アーム １３ 止めねじ １４ 固定ガイドパイプ １５ 中間ガイドパイプ １５ａ，１６ａ ストッパー １６ 先端ガイドパイプ １７ 帽体 １８ 浮き子 １９ センサ ２０ ワイヤホルダ ２１ ワイヤ ２２ 固定滑車 ２３ 動滑車 ２４ ワイヤ固定部 ２５ 錘 ２６ 爪 ２７ 棒状部 ２８ リード線 Ｈ 窓孔 Ｓ 据付部 Ｗ 処理液

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体の性状を測定するセンサを備えた浮
   き子と、 この浮き子の上方に配置され、かつ、浮き子の上下動に
   従動すると共に、浮き子から遠ざかる方向に独立して移
   動または変形可能なガイド部材と、 浮き子をガイド部材側へ繋留する繋留部材と、 前記ガイド部材と浮き子との間に介在され、かつ、浮き
   子の水平方向の移動を規制すると共に浮き子の上下動に
   従動する浮き子保持部材と、 を備えたことを特徴とする液体の性状測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液体の性状測定装置にお
   いて、 ガイド部材を、自重により下方へ段階的に延びる複数段
   のパイプにより形成したことを特徴とする液体の性状測
   定装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の液体の性状測定装置にお
   いて、 繋留部材を、浮き子に対して上向きの張力を作用させる
   ワイヤにより形成したことを特徴とする液体の性状測定
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の液体の性状測定装置にお
   いて、 ワイヤを複数段のパイプの内部に貫通させ、かつ、セン
   サから導出されたリード線をワイヤの内部に収納したこ
   とを特徴とする液体の性状測定装置。