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公開番号2024104022
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-02
出願番号2023008021
出願日2023-01-23
発明の名称水質センサーおよびその洗浄方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類G01N 33/18 20060101AFI20240726BHJP(測定;試験)
要約【課題】定期的にセンサー部を洗浄する機能を備えた水質センサーを提供すること。
【解決手段】実施形態によれば、水質センサーは、センサー部と、洗浄校正系と、光学系と、判定部とを具備する。センサー部は、観測対象を含む被処理水を保持するために使用される。洗浄校正系は、センサー部を洗浄するための洗浄液をセンサー部へ供給し、洗浄液によるセンサー部の洗浄後、洗浄が十分か否かを判定するために使用される校正液を、センサー部に供給する。光学系は、センサー部における校正液を撮像する。判定部は、光学系による撮像結果に基づいて洗浄が十分か否かを判定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
観測対象を含む被処理水を保持するために使用されるセンサー部と、
前記センサー部を洗浄するための洗浄液を前記センサー部へ供給し、前記洗浄液による前記センサー部の洗浄後、洗浄が十分か否かを判定するために使用される校正液を、前記センサー部に供給する洗浄校正系と、
前記センサー部における前記校正液を撮像する光学系と、
前記光学系による撮像結果に基づいて前記洗浄が十分か否かを判定する判定部とを具備する、水質センサー。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
洗浄校正動作を制御する制御部をさらに具備し、
前記洗浄校正動作は、
前記洗浄校正系が、前記洗浄液を、前記センサー部へ供給するステップと、
前記センサー部が前記洗浄液によって洗浄された後、前記洗浄校正系が、前記校正液を、前記センサー部へ供給するステップと、
前記光学系が、前記センサー部へ供給された前記校正液を撮像するステップと、
前記判定部が、前記光学系による撮像結果に基づいて、前記洗浄が十分か否かを判定するステップとを含む、請求項１に記載の水質センサー。
【請求項３】
前記制御部は、
前記洗浄校正動作を、最大でも第１の所定回数連続して実行させ、実行中に、前記判定部によって、前記洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了させ、
前記判定部によって、前記洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記第１の所定回数に達した場合、前記洗浄校正動作を終了させる、請求項２に記載の水質センサー。
【請求項４】
前記洗浄液は、水および薬液であり、
前記洗浄校正系は、
前記洗浄液として前記水を前記センサー部へ供給する水供給部と、
前記洗浄液として前記薬液を前記センサー部へ供給する薬液供給部とを含み、
前記制御部は、
前記洗浄液として前記水供給部からの水を用いて、前記洗浄校正動作を、最大でも第２の所定回数連続して実行させ、実行中に、前記判定部によって、前記水による洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了させ、
前記判定部によって、前記水による洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記第２の所定回数に達した場合、前記洗浄液として前記薬液供給部からの薬液を用いて、前記洗浄校正動作を、最大でも第３の所定回数連続して実行させ、実行中に、前記判定部によって、前記薬液による洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了させ、
前記判定部によって、前記洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記第３の所定回数に達した場合、前記洗浄校正動作を終了させる、請求項２に記載の水質センサー。
【請求項５】
前記洗浄液は、常温水、温水、および薬液であり、
前記洗浄校正系は、
前記洗浄液として前記常温水を前記センサー部へ供給する常温水供給部と、
前記洗浄液として前記温水を前記センサー部へ供給する温水供給部と、
前記洗浄液として前記薬液を前記センサー部へ供給する薬液供給部とを含み、
前記制御部は、
前記洗浄液として前記常温水供給部からの常温水を用いて、前記洗浄校正動作を、最大でも第４の所定回数連続して実行させ、実行中に、前記判定部によって、前記常温水による洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了させ、
前記判定部によって、前記常温水による洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記第４の所定回数に達した場合、前記洗浄液として前記温水供給部からの温水を用いて、前記洗浄校正動作を、最大でも第５の所定回数連続して実行させ、実行中に、前記判定部によって、前記温水による洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了させ、
前記判定部によって、前記温水による洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記第５の所定回数に達した場合、前記洗浄液として前記薬液供給部からの薬液を用いて、前記洗浄校正動作を、最大でも第６の所定回数連続して実行させ、実行中に、前記判定部によって、前記薬液による洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了させ、
前記判定部によって、前記洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記第６の所定回数に達した場合、前記洗浄校正動作を終了させる、請求項２に記載の水質センサー。
【請求項６】
警報を出力する警報出力部をさらに具備し、
前記洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作が終了した場合、前記制御部は、前記警報出力部を動作させる、請求項４又は５に記載の水質センサー。
【請求項７】
前記光学系は、前記センサー部に保持された前記被処理水を撮像し、
前記判定部は、前記被処理水の撮像結果に基づいて、前記被処理水の水質を判定する、
請求項１に記載の水質センサー。
【請求項８】
被処理水を監視する水質センサーにおいて、前記被処理水を保持するために使用されるセンサー部を洗浄する洗浄液を、前記センサー部へ供給するステップと、
前記センサー部の洗浄が十分か否かを判定するために使用される校正液を、前記センサー部へ供給するステップと、
前記センサー部における前記校正液を撮像するステップと、
撮像結果に基づいて、前記洗浄が十分か否かを判定するステップと
を含む洗浄校正動作を、最大でも所定回数連続して実行している間に、前記洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく前記洗浄校正動作を終了し、
前記洗浄が十分であると判定されないまま、前記洗浄校正動作の連続実行回数が、前記所定回数に達した場合、前記洗浄校正動作を終了するとともに、警報を出力する、水質センサーの洗浄方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被処理水の水質変動を画像により監視する水質センサーおよびその洗浄方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、上下水道の水質変動を監視する水質センサーには、一般的に濁度計、ｐＨ計、導電率計などが使用されていた。しかしながら近年では、水質変動を画像により監視する水質センサーも使用されている。
【０００３】
この種の水質センサーには、サイズが数μｍ～数十μｍである微生物や浮遊物といった観測対象を含む被処理水を保持するための、例えば、石英セル製の水槽からなるセンサー部と、対物レンズ、鏡筒、およびカメラ等からなる光学系とが含まれている。
【０００４】
そして、センサー部に保持された被処理水に含まれる観測対象が、光学系によって撮像され、撮像結果である２次元画像から、観測対象とされた微生物や藻類の種類、あるいは浮遊物の大きさやその量などが解析されることによって、画像に基づく水質変動の監視がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０９８４７９号公報
特開２０１８－１６３０９５号公報
特開２０１６－１８３９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、センサー部は、継続的な使用により、被処理水の水質に由来するゴミ等により汚染される。センサー部が、石英セル製の水槽である場合、荷電されているゴミが、水槽表面のガラスに付着すると、付着したゴミの電荷による斥力で、水槽内における観測対象の移動速度にずれが生じたり、あるいは付着物からの斥力で、観測対象の水平方向の移動速度が大きくなる場合がある。
【０００７】
このような場合、その観測対象の画像を検出できなくなり、水質変動を正しく監視できなくなる。したがって、定期的にセンサー部を洗浄し、センサー部からゴミを除去する必要がある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、定期的にセンサー部を洗浄する機能を備えた水質センサーおよびその洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の水質センサーは、センサー部と、洗浄校正系と、光学系と、判定部とを具備する。センサー部は、観測対象を含む被処理水を保持するために使用される。洗浄校正系は、センサー部を洗浄するための洗浄液をセンサー部へ供給し、洗浄液によるセンサー部の洗浄後、洗浄が十分か否かを判定するために使用される校正液を、センサー部に供給する。光学系は、センサー部における校正液を撮像する。判定部は、光学系による撮像結果に基づいて洗浄が十分か否かを判定する。
【００１０】
また、実施形態の洗浄方法は、被処理水を監視する水質センサーにおいて、被処理水を保持するために使用されるセンサー部を洗浄する洗浄液を、センサー部へ供給するステップと、センサー部の洗浄が十分か否かを判定するために使用される校正液を、センサー部へ供給するステップと、センサー部における校正液を撮像するステップと、撮像結果に基づいて、洗浄が十分か否かを判定するステップとを含む洗浄校正動作を、最大でも所定回数連続して実行している間に、洗浄が十分であると判定された場合、次回を実行することなく洗浄校正動作を終了し、洗浄が十分であると判定されないまま、洗浄校正動作の連続実行回数が、所定回数に達した場合、洗浄校正動作を終了するとともに、警報を出力する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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