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公開番号2024163605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079362
出願日2023-05-12
発明の名称排水用の流速測定装置、及び、排水の流速測定方法
出願人株式会社日向製錬所
代理人個人,個人
主分類G01P 5/24 20060101AFI20241115BHJP(測定;試験)
要約【課題】排水中の浮遊物質(SS)の濃度の変動が大きい場合においても、排水中の浮遊物質(SS)の濃度にかかわらず、安定的に当該排水の流速を測定することができる流速測定手段を提供すること。
【解決手段】取付け基盤部1と、気泡発生器2と、流速センサー3と、を備え、気泡発生器2は、水中に粒径100μm以上の気泡を吐出する装置であり、流速センサー3は、流体中の気泡及び/又は固形物の速度を測定する装置であって、気泡発生器2と流速センサー3は、取付け基盤部1に設置されていて、互いに対面する位置に配置されている、排水用の流速測定装置10とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
排水用の流速測定装置であって、
取付け基盤部と、
気泡発生器と、
流速センサーと、を備え、
前記気泡発生器は、水中に粒径１００μｍ以上の気泡を吐出する装置であり、
前記流速センサーは、流体中の気泡及び／又は固形物の速度を測定する装置であって、
前記気泡発生器と前記流速センサーは、取付け基盤部に設置されていて、互いに対面する位置に配置されている、
排水用の流速測定装置。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記気泡発生器及び／又は前記流速センサーが、互いの間の距離を変動可能な構造で、前記取付け基盤部に設置されている、
請求項１に記載の排水用の流速測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排水用の流速測定装置を用いる排水の流速測定方法であって、
前記排水に含まれる粒径１００μｍ以上の固形物の濃度の下限値が７５ｐｐｍである、
排水の流速測定方法。
【請求項４】
前記流速センサーの測定対象領域内における前記排水の粒径１００μｍ以上の前記気泡の濃度を７５ｐｐｍ以上とする、
請求項３に記載の排水の流速測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水用の流速測定装置、及び、排水の流速測定方法に関する。本発明は、詳しくは、開水路を流れる排水の流速を測定する排水用の流速測定装置、及び、それを用いて行うことができる排水の流速測定方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、鉄鋼製錬、フェロニッケル等のフェロアロイ製錬及び非鉄金属製錬において、操業資材である石炭が、工場内の貯炭場において保管され、工場内で操業上必要な量が工場内の各設備へ移送されている。ここで、石炭の粒度は、通常１ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度ではあるが、上記粒度範囲の粒状物の他に、より微細な粒子、例えば、粒径１００μｍ未満の微粒子（以下、「石炭微粒子」とも言う）も含まれている。
【０００３】
操業資材として石炭を用いる上記の各金属製錬を行う工場においては、石炭の保管中又は移送中に、降雨等によって流出したり、或いは、移送設備からこぼれたりすることによって、「石炭微粒子」を浮遊物質（以下、「ＳＳ」とも言う。）として含む懸濁水が発生する。そのため、このような懸濁水を排水として工場外に排出する場合は、環境汚染を生じさせることがないように、「ＳＳ」の濃度を十分に低下させる排水処理が行われている。
【０００４】
仮に、上記の排水処理を何らかの原因によって十分に行うことが困難となった場合は、即時に環境汚染を生じさせてしまうことになる。そのため、上記の各金属製錬を行う工場においては、日常的に排水の状態を監視して、排水に異常が生じたときには、即時に異常を検出できるようにしておくことが必須の要請とされている。
【０００５】
排水の状態を監視する排水管理の一つに排水の流量管理がある。例えば、日々の排水管理において排水の流速の変動を管理することで、排水処理の工程内で異常が発生しているか否かを判断するための指標とすることができる。排水の流速は、流速測定装置として広く普及しているトランジットタイム式の流量計を用いて測定することもできる。ここで、トランジットタイム式の流量計とは、一般的には水路（側溝）の側壁に、水路の上流と下流の夫々に向かい合う配置で超音波の送信機と受信機を固定し、送信機から発した超音波が受信機に到達するまでの時間差から流速を測定するタイプの流量計である。
【０００６】
上記のトランジットタイム式の流量計は、水路側壁において超音波を反射させることを前提としているため、排水中の「ＳＳ」の濃度が非常に低く、反射体としての固形分がほぼ含まれないケースにおいて良好に測定することができる。しかしながら、例えば排水処理に異常が生じて排の中の「ＳＳ」の濃度が急激に増加してしまうケースでは、流速を算出することができなくなる。又、水路底面からの超音波の反響の影響を避けるため、流量計を、水路底面からの鉛直距離が水路幅の１０％の距離よりも大きくなるような高さ位置に取り付ける必要があり、低水位の流路での使用は難しいという制約がある。
【０００７】
一方、排水が開水路を介して排出される場合には、例えば、ドップラー式の流量計（特許文献１参照）を用いることにより、排水の流速を測定することもできる。ここで、ドップラー式の流量計とは、測定対象の流体中に超音波を発信して流体中の固形物に反射させて、発信する超音波の周波数情報と、反射超音波の周波数情報に基づいて、測定対象の流体の流速を算出するタイプの流量計のことを言う。
【０００８】
上記のドップラー式の流量計による排水の流速測定においては、排水中に超音波を反射する反射体が存在することが前提となる。そのため、排水中の「ＳＳ」の濃度が非常に低い場合（即ち、排水処理に異常がない場合）は、反射体としての固形分がほぼ含まれないため、十分に反射超音波を得ることができず、排水の流速を測定することができない。
【０００９】
操業資材として石炭を用いる上記の各金属製錬を行う工場等で行われている排水管理においては、排水中の「ＳＳ」の濃度が大きく変動することを前提としている。そのため、上述の何れのタイプの流量計も上記の排水管理のための排水の流速を測定する手段としての適性を欠くものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開平９－２２９７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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