特開 2022-183478 液質測定装置及び液質測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022183478

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】液質測定装置及び液質測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/416 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

G01N27/416 353Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021090822

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三原 俊哉

(57)【要約】

【課題】循環経路内の測定液に対して別の液体を適切に添加する。
【解決手段】液質測定装置１は、測定液Ｓが流れる循環経路１０を構成する配管９０と、循環経路１０内の測定液Ｓの液質を測定する液質センサ３１と、を備える。液質測定装置１は、配管９０と取水口５４および排水口５５を介して接続されつつ循環経路１０の一部を構成し、内部空間５０が形成された添加槽３３を更に備える。添加槽３３は、測定液Ｓとは別の液体を添加槽３３の外部から内部空間５０に導入する導入部７０と、内部空間５０の空気を外部に排出させる通気部６０と、を有する。内部空間５０の底部には、取水口５４と排水口５５とを結びつつ測定液Ｓが流れる添加槽内経路５６が形成されている。導入部７０および通気部６０は添加槽内経路５６よりも上側の内部空間５０に面する添加槽３３の壁面に配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定液が流れる循環経路を構成する配管と、
前記循環経路内の前記測定液の液質を測定する液質センサと、を備えた液質測定装置であって、
前記配管と取水口および排水口を介して接続されつつ前記循環経路の一部を構成し、内部空間が形成された添加槽を更に備え、
前記添加槽は、前記測定液とは別の液体を前記添加槽の外部から前記内部空間に導入する導入部と、前記内部空間の空気を外部に排出させる通気部と、を有し、
前記内部空間の底部には、前記取水口と前記排水口とを結びつつ前記測定液が流れる添加槽内経路が形成され、
前記導入部および前記通気部は前記添加槽内経路よりも上側の前記内部空間に面する前記添加槽の壁面に配置されている液質測定装置。

【請求項2】

前記添加槽内経路の最大幅Ｗｍａｘは、前記取水口の直径Ｒ１との関係で下記式（１）の条件を満たし、且つ前記排水口の直径Ｒ２との関係で下記式（２）の条件を満たす請求項１に記載の液質測定装置。
Ｒ１×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ１×１．１・・・式（１）
Ｒ２×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ２×１．１・・・式（２）

【請求項3】

前記添加槽のうち前記添加槽内経路の最も低い位置から前記取水口の最も低い位置までの高さ方向の距離は、前記取水口の直径Ｒ１の０．１倍未満であり、且つ、前記添加槽内経路の最も低い位置から前記排水口の最も低い位置までの高さ方向の距離は、前記排水口の直径Ｒ２の０．１倍未満である請求項１に記載の液質測定装置。

【請求項4】

前記添加槽内経路の上端は、前記取水口の上端及び前記排水口の上端のいずれよりも上方に配置されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液質測定装置。

【請求項5】

前記添加槽は、前記添加槽内経路の上端から前記添加槽内経路から離れる方向に向けて上方に傾斜する傾斜面を有する請求項４に記載の液質測定装置。

【請求項6】

前記別の液体を導入する前記導入部は、前記添加槽内経路の真上に配置されている請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の液質測定装置。

【請求項7】

前記導入部は、前記添加槽の天壁に設けられている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液質測定装置。

【請求項8】

前記通気部の開口の断面積の合計値は、前記取水口の断面積よりも大きく、且つ前記排水口の断面積よりも大きい請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液質測定装置。

【請求項9】

前記通気部は、前記添加槽の側壁に設けられる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液質測定装置。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか一項の液質測定装置と、
前記液質測定装置による制御に応じて前記導入部から前記別の液体として調整液を供給する調整液供給部と、
前記液質センサが測定した前記測定液の液質を監視するモニタリング装置と、を備えた液質測定システムであって、
前記液質測定装置は、前記調整液による前記測定液の液質調整が完了した後に前記液質センサによる液質測定動作を開始する、あるいは前記液質調整が完了した後の前記液質センサによる測定値を前記測定液の液質値として採用する液質測定システム。

【請求項11】

前記液質測定装置は、更に前記測定液のｐＨを測定するｐＨセンサを備え、前記液質調整として、前記ｐＨが閾値を超えたと判定するまで前記調整液供給部に前記調整液を供給させる請求項１０に記載の液質測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液質測定装置及び液質測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水質センサを備える熱水水質測定装置が開示されている。この熱水水質測定装置では、主配管を通流する熱水の水質が、水質センサによって測定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－８３２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術を利用して主配管に測定液を流し、液質センサによって測定液の液質を測定することが考えられる。しかし、この場合、測定中は主配管に測定液を流し続けることとなるため、測定液の消費量が多くなってしまう。そこで、特許文献１における循環経路内で測定液を循環させながら液質を測定することが考えられる。しかし、循環経路内の測定液に対して測定液とは別の液体を添加してから液質を測定しようとする場合、循環経路内が閉じた空間であるため、上記別の液体を上手く添加できなかったり、上記別の液体の供給ライン側に測定液が逆流して供給ラインが汚染されたりするおそれがある。

【0005】

本発明は、循環経路内の測定液に対して別の液体を適切に添加することが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］本発明の液質測定装置は、測定液が流れる循環経路を構成する配管と、循環経路内の測定液の液質を測定する液質センサと、を備える。本発明の液質測定装置は、更に添加槽を備える。添加槽は、配管と取水口および排水口を介して接続されつつ循環経路の一部を構成し、内部空間が形成されている。添加槽は、測定液とは別の液体を添加槽の外部から内部空間に導入する導入部と、内部空間の空気を外部に排出させる通気部と、を有する。内部区間の底部には、取水口と排水口とを結びつつ測定液が流れる添加槽内経路が形成されている。導入部および通気部は、添加槽内経路よりも上側の内部空間に面する添加槽の壁面に配置されている。

【0007】

この液質測定装置は、循環経路の一部を構成する添加槽を備え、この添加槽に導入部及び通気部を設けている。このため、この液質測定装置によれば、添加槽の内部空間の空気を通気部から排出させながら、導入部から測定液とは別の液体を適切に添加することができる。

【0008】

［２］上記添加槽内経路の最大幅Ｗｍａｘは、取水口の直径Ｒ１との関係で下記式（１）の条件を満たし、且つ排水口の直径Ｒ２との関係で下記式（２）の条件を満たす構成であってもよい。
Ｒ１×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ１×１．１・・・式（１）
Ｒ２×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ２×１．１・・・式（２）

【0009】

この構成によれば、循環経路に充填させる測定液の必要量を小さく抑えることができる。

【0010】

［３］上記添加槽のうち添加槽内経路の最も低い位置から取水口の最も低い位置までの高さ方向の距離は、取水口の直径Ｒ１の０．１倍未満であり、且つ、添加槽内経路の最も低い位置から排水口の最も低い位置までの高さ方向の距離は、排水口の直径Ｒ２の０．１倍未満であってもよい。

【0011】

この構成によれば、循環経路内の測定液を排出させたときに、添加槽内経路の底に測定液が溜まることを抑制することができる。

【0012】

［４］上記添加槽内経路の上端は、取水口の上端及び排水口の上端のいずれよりも上方に配置されている構成であってもよい。

【0013】

この構成によれば、循環経路に充填させる測定液の必要量を小さく抑えることができる。

【0014】

［５］上記添加槽は、添加槽内経路の上端から添加槽内経路から離れる方向に向けて上方に傾斜する傾斜面を有する構成であってもよい。

【0015】

この構成によれば、添加槽の内部空間に溜まった測定液が傾斜面によって添加槽内経路に誘導され、その結果、添加槽内経路から排出されやすい。

【0016】

［６］上記別の液体を導入する導入部は、添加槽内経路の真上に配置される構成であってもよい。

【0017】

この構成によれば、導入部から導入された別の液体が添加槽内経路から外れた場所に無駄に供給されることを抑制することができる。

【0018】

［７］上記導入部は、添加槽の天壁に設けられる構成であってもよい。

【0019】

この構成によれば、測定液が導入部から逆流することを防止しやすい。

【0020】

［８］上記通気部の開口の断面積の合計値は、取水口の断面積よりも大きく、且つ排水口の断面積よりも大きい構成であってもよい。

【0021】

この構成によれば、内部空間に供給される測定液の量以上の量の空気を通気部から排出しやすいため、測定液が導入部から逆流することを防止しやすい。

【0022】

［９］上記通気部は、添加槽の側壁に設けられる構成であってもよい。

【0023】

この構成によれば、添加槽の内部空間において所定の水位を超える測定液を外部に排出させることができる。

【0024】

［１０］本発明の液質測定システムは、［１］から［９］のいずれか１つの液質測定装置と、調整液供給部と、モニタリング装置とを備える。調整液供給部は、液質測定装置による制御に応じて導入部から別の液体として調整液を供給する。モニタリング装置は、液質センサが測定した測定液の液質を監視する。液質測定装置は、調整液による測定液の液質調整が完了した後に液質センサによる液質測定動作を開始する、あるいは液質調整が完了した後の液質センサによる測定値を測定液の液質値として採用する。

【0025】

この構成によれば、液質調整が完了した状態の測定液の液質値を得ることができる。

【0026】

［１１］液質測定装置は、更に測定液のｐＨを測定するｐＨセンサを備え、液質調整として、ｐＨが閾値を超えたと判定するまで調整液供給部に調整液を供給させる構成であってもよい。

【0027】

この構成によれば、ｐＨが調整された状態の測定液の液質値を得ることができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、循環経路内の測定液に対して別の液体を適切に添加することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、液質測定システムを概略的に示す構成図である。

【図2】図２は、添加槽の平面図である。

【図3】図３は、添加槽の側断面図である。

【図4】図４は、添加槽の平断面図である。

【図5】図５は、添加槽の横断面図である。

【図6】図６は、液質測定装置の流れを例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

１．第１実施形態
１－１．液質測定システム１００の構成
図１に示す液質測定システム１００は、測定液Ｓの液質を測定するシステムであり、例えばバイオガスプラントの原料槽の液体配管ラインに搭載される。液質測定システム１００は、液質測定装置１を備える。液質測定装置１は、測定液Ｓを循環させる経路である循環経路１０と、循環経路１０に測定液Ｓを供給する測定液供給部１１と、循環経路１０から測定液Ｓを排出させる測定液排出部１２と、を備える。

【0031】

測定液供給部１１は、循環経路１０に設けられる三方弁２０と、三方弁２０に接続される共通経路２１と、共通経路２１から分岐する複数の分岐路２２と、分岐路２２の各々に設けられる二方弁２３と、を備える。三方弁２０は、共通経路２１から循環経路１０への測定液Ｓの供給を許容する許容状態と、禁止する禁止状態とに切り替わる。分岐路２２は、測定液Ｓごとに設けられ、対応する測定液Ｓを吸入する。二方弁２３は、対応する分岐路２２を開放する開放状態と、閉塞する閉塞状態とに切り替わる。測定液供給部１１は、三方弁２０を許容状態とし、且つ二方弁２３を開放状態とすることで、測定液Ｓを循環経路１０に供給する。

【0032】

測定液排出部１２は、循環経路１０に設けられる三方弁２５と、三方弁２５に接続される排出路２６と、を備える。三方弁２５は、循環経路１０から排出路２６への測定液Ｓの排出を許容する許容状態と、禁止する禁止状態とに切り替わる。測定液排出部１２は、三方弁２５を許容状態とすることで、循環経路１０内の測定液Ｓを排出させる。

【0033】

循環経路１０は、三方弁２０と三方弁２５にそれぞれ接続される第１経路１０Ａ及び第２経路１０Ｂを有する。三方弁２０及び三方弁２５は、測定液供給部１１の共通経路２１から循環経路１０（より具体的には、第１経路１０Ａ）への測定液Ｓの流入を許容する第１状態と、循環経路１０を構成する第２状態と、循環経路１０（より具体的には、第１経路１０Ａ）から測定液排出部１２の排出路２６への測定液Ｓの排出を許容する第３状態とに切り替わる。なお、第１状態では、循環経路１０からの測定液Ｓの排出は禁止される。第２状態では、循環経路１０への測定液Ｓの流入、および循環経路１０からの測定液Ｓの排出は禁止される。第３状態では、循環経路１０への測定液Ｓの流入は禁止される。

【0034】

液質測定装置１は、ポンプ３０と、液質センサ３１と、ｐＨセンサ３２と、添加槽３３と、制御部３４と、を備える。

【0035】

ポンプ３０は、循環経路１０（より具体的には、第１経路１０Ａ）に設けられる。ポンプ３０は、三方弁２０及び三方弁２５が第１状態である場合に、測定液供給部１１から供給される測定液Ｓを循環経路１０内に吸入する。ポンプ３０は、三方弁２０及び三方弁２５が第２状態である場合に、循環経路１０内の測定液Ｓを循環させる。ポンプ３０は、三方弁２０及び三方弁２５が第３状態である場合に、循環経路１０内の測定液Ｓを測定液排出部１２から排出させる。

【0036】

液質センサ３１は、測定液Ｓの液質（より具体的には、ｐＨとは異なる液質）を測定するセンサである。液質センサ３１は、測定液Ｓの特定のイオン（本実施形態では、アンモニウムイオン）の濃度を測定する光学センサである。液質センサ３１は、循環経路１０（より具体的には、第１経路１０Ａ）に設けられ、循環経路１０内の測定液Ｓの液質を測定する。液質センサ３１は、測定値を出力する。液質センサ３１の測定値は、モニタリング装置４９に入力され、モニタリング装置４９を介して制御部３４に入力される。なお、液質センサ３１は、光学センサ以外に限らず、例えば隔膜式センサ等の他の測定方式のセンサであってもよい。液質センサ３１の測定対象は、アンモニウムイオンに限らず、例えばリン酸イオンや金属イオン等の他のイオンであってもよいし、ＯＲＰ（酸化還元電位）であってもよい。

【0037】

ｐＨセンサ３２は、測定液ＳのｐＨを測定するセンサである。ｐＨセンサ３２は、循環経路１０（より具体的には、第１経路１０Ａ）に設けられ、循環経路１０内の測定液ＳのｐＨを測定する。ｐＨセンサ３２は、測定値を出力する。ｐＨセンサ３２の測定値は、モニタリング装置４９に入力され、モニタリング装置４９を介して制御部３４に入力される。

【0038】

添加槽３３は、循環経路１０（より具体的には、第２経路１０Ｂ）の一部を構成する。添加槽３３については後ほど詳しく説明する。

【0039】

制御部３４は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有する。制御部３４は、液質測定システム１００の各機器（具体的には、測定液供給部１１、測定液排出部１２、ポンプ３０、液質センサ３１、ｐＨセンサ３２、および供給部４０）の動作を制御する。

【0040】

液質測定システム１００は、供給部４０と、モニタリング装置４９と、を備える。

【0041】

供給部４０は、調整液供給部４１と、洗浄液供給部４２と、を有する。調整液供給部４１は、添加槽３３に接続され、調整液を添加槽３３に供給する。調整液供給部４１は、添加槽３３に接続される調整液供給路４３と、調整液供給路４３に設けられる調整液用ポンプ４４と、を有する。調整液供給部４１は、調整液供給路４３を介して添加槽３３に調整液を供給する。調整液は、本実施形態では、酸・アルカリなどのｐＨ調整液である。洗浄液供給部４２は、添加槽３３に接続され、洗浄液を添加槽３３に供給する。洗浄液供給部４２は、添加槽３３に接続される洗浄液供給路４５と、洗浄液供給路４５に設けられる洗浄液用ポンプ４６と、を有する。洗浄液供給部４２は、洗浄液供給路４５を介して添加槽３３に洗浄液を供給する。なお、調整液は、ｐＨ調整剤に限らず、例えば呈色反応用の薬液等であってもよい。

【0042】

モニタリング装置４９は、液質センサ３１およびｐＨセンサ３２による測定結果を監視する。つまり、モニタリング装置４９は、測定液ＳのｐＨおよびアンモニウムイオンの濃度を監視する。

【0043】

１－２．添加槽３３の構成
添加槽３３は、上述したように循環経路１０の一部を構成する。添加槽３３は、図２から図５に示すように、内部空間５０が形成された箱状をなしている。添加槽３３は、底壁５１と、底壁５１から立ち上がり四方を囲む側壁５２と、天壁５３と、を有する。内部空間５０は、底壁５１、側壁５２、及び天壁５３に囲まれて形成されている。

【0044】

上述した液質測定装置１は、図３および図４に示すように、循環経路１０を構成する配管９０を備える。配管９０は、第１配管９１と、第２配管９２とを有する。添加槽３３の側壁５２には、取水口５４および排水口５５が形成されている。取水口５４および排水口５５の断面形状は、それぞれ円形である。添加槽３３は、取水口５４を介して第１配管９１に接続されており、排水口５５を介して第２配管９２に接続されている。

【0045】

図３および図５に示すように、内部空間５０の底部５０Ａには、取水口５４と排水口５５とを結びつつ測定液Ｓが流れる添加槽内経路５６が形成されている。添加槽内経路５６は、上方に開放された溝状をなしており、直線状に延びている。添加槽内経路５６の底面は、水平方向に沿って平坦な面である。添加槽内経路５６の側面は、底面に対して直交しており、平坦な面である。

【0046】

図５に示すように、添加槽内経路５６の幅（添加槽内経路５６の両側面の間隔）は、上下方向に一定である。図４に示すように、添加槽内経路５６の最大幅Ｗｍａｘは、取水口５４との関係で下記式（１）の条件を満たすことが好ましく、排水口５５との関係で下記式（２）の条件を満たすことが好ましい。
Ｒ１×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ１×１．１・・・式（１）
Ｒ２×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ２×１．１・・・式（２）

【0047】

添加槽内経路５６の最も低い位置５６Ｂから取水口５４の最も低い位置５４Ｂまでの高さ方向ｈの距離は、取水口５４の直径Ｒ１の０．１倍未満であることが好ましく、０であることがより好ましい。添加槽内経路５６の最も低い位置５６Ｂから排水口５５の最も低い位置５５Ｂまでの高さ方向ｈの距離は、排水口５５の直径Ｒ２の０．１倍未満であることが好ましく、０であることがより好ましい。

【0048】

図５に示すように、添加槽３３は、添加槽内経路５６の上端５６Ａから添加槽内経路５６から離れる方向（添加槽内経路５６の幅方向）に向けて上方に傾斜する傾斜面５７を有する。

【0049】

添加槽３３は、導入部６０と、通気部７０とを有する。

【0050】

導入部６０は、測定液Ｓとは別の液体を添加槽３３の外部から内部空間５０に導入する部位である。導入部６０には、供給部４０が接続され、供給部４０から液体が供給される。供給部４０から供給された液体は、導入部６０を介して内部空間５０に導入される。導入部６０は、添加槽内経路５６よりも上側の内部空間５０に面する添加槽３３の壁面に配置されている。つまり、導入部６０の下端は、添加槽内経路５６の上端５６Ａよりも上方に配置されている。

【0051】

導入部６０は、図２に示すように、調整液用導入部６１と、洗浄液用導入部６２と、を有する。調整液用導入部６１には、調整液供給部４１が接続され、調整液供給部４１から調整液が供給される。調整液供給部４１から供給された調整液は、調整液用導入部６１を介して内部空間５０に導入される。洗浄液用導入部６２には、洗浄液供給部４２が接続され、洗浄液供給部４２から洗浄液が供給される。洗浄液供給部４２から供給された洗浄液は、洗浄液用導入部６２を介して内部空間５０に導入される。

【0052】

図２、図３および図５に示すように、調整液用導入部６１および洗浄液用導入部６２は、添加槽３３の天壁５３に設けられている。調整液用導入部６１は、添加槽内経路５６の真上に配置されている。調整液用導入部６１は、１つのみ設けられている。洗浄液用導入部６２は、傾斜面５７の真上に配置されている。洗浄液用導入部６２は、２つ設けられている。洗浄液用導入部６２は、添加槽内経路５６の幅方向両側に１つずつ設けられている。

【0053】

通気部７０は、内部空間５０の空気を外部に排出させる部位である。通気部７０は、添加槽内経路５６よりも上側の内部空間５０に面する添加槽３３の壁面に配置されている。つまり、通気部７０の下端は、添加槽内経路５６の上端５６Ａよりも上方に配置されている。通気部７０は、図３に示すように、第１通気部７１と、第２通気部７２とを有する。

【0054】

第１通気部７１は、図３に示すように、添加槽３３の天壁５３に設けられている。第１通気部７１は、撥水フィルタを有しており、外部から内部空間５０への液体の浸入を防止する。第２通気部７２は、図３に示すように、添加槽３３の側壁５２に設けられている。第２通気部７２の下端は、添加槽内経路５６の上端５６Ａよりも上方に配置されており、第２通気部７２の上端は、導入部６０の下端よりも下方に配置されている。

【0055】

通気部７０の開口７０Ａ（第１通気部７１の開口７１Ａと第２通気部７２の開口７２Ａ）の断面積の合計値は、取水口５４の断面積よりも大きく、且つ排水口５５の断面積よりも大きい。

【0056】

１－３．液質測定装置１の動作
液質測定装置１は、測定液Ｓの液質を測定する際、図６に例示する処理を行う。液質測定装置１は、取水開始条件が成立した場合に、ステップＳ１０にて循環経路１０に測定液Ｓを取り込む取水制御を行う。取水開始条件は、例えば作業者による所定の取水開始操作が行われたことであってもよいし、別の条件であってもよい。液質測定装置１は、取水制御では、三方弁２０および三方弁２５を第１状態とし、取り込む測定液Ｓに対応する二方弁２３を開放状態とし、ポンプ３０を作動させることで、測定液Ｓを循環経路１０内に取り込む。

【0057】

液質測定装置１は、取水完了条件が成立した場合に、取水制御を終了する。取水完了条件は、例えば添加槽３３の内部空間５０における水位が取水完了位置まで到達したことであってもよいし、取水量が所定量に到達したことであってもよいし、別の条件であってもよい。取水完了位置に到達したか否かの判定は、例えば、内部空間５０における水位を検出する水位センサを設け、この水位センサの検出値に基づいて行うようにしてもよい。あるいは、取水完了位置に到達したか否かの判定は、循環経路１０又は共通経路２１に流量センサを設け、この流量センサの検出値に基づいて行うようにしてもよい。取水量が所定量に到達したか否かの判定は、例えば、循環経路１０又は共通経路２１に流量センサを設け、この流量センサの検出値に基づいて行うようにしてもよいし、別の方法によって行うようにしてもよい。

【0058】

このように取水制御が行われることで、循環経路１０内に測定液Ｓが充填される。内部空間５０内の水位は、例えば添加槽内経路５６の上端５６Ａよりも上方の位置で、且つ導入部６０の下端よりも下方の位置となる。

【0059】

液質測定装置１は、取水制御を終了した後、ステップＳ１１にて、循環制御を開始する。液質測定装置１は、循環制御では、三方弁２０および三方弁２５を第２状態とし、ポンプ３０を作動させる。これにより、測定液Ｓが、循環経路１０内で循環する。

【0060】

液質測定装置１は、ステップＳ１２にて、循環経路１０内の測定液ＳのｐＨを調整する液質調整を行う。液質測定装置１は、液質調整では、調整液供給部４１にｐＨセンサ３２の検出値に基づいて、測定液ＳのｐＨが予め定められた閾値を超えたと判定するまで調整液供給部４１にｐＨ調整液を供給させる。液質測定装置１は、測定液ＳのｐＨが閾値を超えたと判定すると、液質調整を終了する。

【0061】

液質測定装置１は、液質調整が完了した後、ステップＳ１３にて、液質センサ３１による液質測定動作を開始させる。そして、液質測定装置１は、この液質測定動作による測定値を測定液Ｓの液質値として採用する。

【0062】

液質測定装置１は、液質センサ３１による液質測定が完了した後、ステップＳ１４にて、ステップＳ１１で開始した循環制御を終了する。液質測定装置１は、循環制御を終了した後、ステップＳ１５にて、循環経路１０内の測定液Ｓを排出させる排出制御を行う。液質測定装置１は、排出制御では、三方弁２０および三方弁２５を第３状態とし、ポンプ３０を作動させる。これにより、循環経路１０内の測定液Ｓが排出路２６から排出される。液質測定装置１は、排出完了条件が成立した場合に、排出制御を終了する。排出完了条件は、例えば、排出制御を開始してから予め定められた排出時間が経過したことであってもよいし、別の条件であってもよい。

【0063】

液質測定装置１は、排出制御を終了した後、ステップＳ１６にて、循環経路１０内を洗浄液によって洗浄する洗浄制御を行う。液質測定装置１は、洗浄制御では、三方弁２０および三方弁２５を第２状態とし、洗浄液供給部４２に洗浄液を供給させ、ポンプ３０を作動させる。液質測定装置１は、洗浄制御を開始してから予め定められた洗浄時間が経過した場合に、ステップＳ１７にて、洗浄完了条件が成立したか否かを判定する。液質測定装置１は、例えば循環経路１０内の液体のｐＨに基づいて、洗浄完了条件が成立したか否かを判定する。液質測定装置１は、例えば、循環経路１０内の液体のｐＨが予め定められた所定範囲内に収まった場合に洗浄完了条件が成立したと判定する。

【0064】

液質測定装置１は、洗浄完了条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ１７にてＮｏの場合）、ステップＳ１５に戻る。つまり、液質測定装置１は、洗浄完了条件が成立したと判定するまで、排出制御と洗浄制御を繰り返す。液質測定装置１は、洗浄完了条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１７にてＹｅｓの場合）、三方弁２０および三方弁２５を第３状態として洗浄液を排出させて、図６の処理を終了する。

【0065】

１－４．第１実施形態の効果
第１実施形態の液質測定装置１は、循環経路１０の一部を構成する添加槽３３を備え、この添加槽３３に導入部６０及び通気部７０を設けている。このため、添加槽３３の内部空間５０の空気を通気部７０から排出させながら、導入部６０から測定液Ｓとは別の液体を適切に添加することができる。

【0066】

更に、添加槽内経路５６の最大幅Ｗｍａｘは、取水口５４の直径Ｒ１との関係で下記式（１）の条件を満たし、且つ排水口５５の直径Ｒ２との関係で下記式（２）の条件を満たす。
Ｒ１×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ１×１．１・・・式（１）
Ｒ２×０．９＜Ｗｍａｘ＜Ｒ２×１．１・・・式（２）
このため、循環経路１０に充填させる測定液Ｓの必要量を小さく抑えることができる。

【0067】

更に、添加槽３３のうち添加槽内経路５６の最も低い位置５６Ｂから取水口５４の最も低い位置５４Ｂまでの高さ方向ｈの距離は、取水口５４の直径Ｒ１の０．１倍未満であり、且つ、添加槽内経路５６の最も低い位置５６Ｂから排水口５５の最も低い位置５５Ｂまでの高さ方向ｈの距離は、排水口５５の直径Ｒ２の０．１倍未満である。このため、循環経路１０内の測定液Ｓを排出させたときに、添加槽内経路５６の底に測定液Ｓが溜まることを抑制することができる。
特に、本実施形態では、添加槽３３のうち添加槽内経路５６の最も低い位置５６Ｂから取水口５４の最も低い位置５４Ｂまでの高さ方向ｈの距離は０であり、且つ、添加槽内経路５６の最も低い位置５６Ｂから排水口５５の最も低い位置５５Ｂまでの高さ方向ｈの距離は０である。このため、循環経路１０内の測定液Ｓを排出させたときに、添加槽内経路５６の底に測定液Ｓが溜まることをより確実に抑制することができる。

【0068】

更に、添加槽内経路５６の上端５６Ａは、取水口５４の上端５４Ａ及び排水口５５の上端５５Ａのいずれよりも上方に配置されている。このため、循環経路１０に充填させる測定液Ｓの必要量を小さく抑えることができる。

【0069】

更に、添加槽３３は、添加槽内経路５６の上端５６Ａから添加槽内経路５６から離れる方向に向けて上方に傾斜する傾斜面５７を有する。このため、添加槽３３の内部空間５０に溜まった測定液Ｓが傾斜面５７によって添加槽内経路５６に誘導され、その結果、添加槽内経路５６から排出されやすい。

【0070】

更に、調整液用導入部６１は、添加槽内経路５６の真上に配置されている。このため、導入部６０から導入された調整液が添加槽内経路５６から外れた場所に無駄に供給されることを抑制することができる。

【0071】

更に、導入部６０は、添加槽３３の天壁５３に設けられている。このため、測定液Ｓが導入部６０から逆流することを防止しやすい。

【0072】

更に、通気部７０の開口７０Ａ（第１通気部７１の開口７１Ａと第２通気部７２の開口７２Ａ）の断面積の合計値は、取水口５４の断面積よりも大きく、且つ排水口５５の断面積よりも大きい。このため、内部空間５０に供給される測定液Ｓの量以上の量の空気を通気部７０から排出しやすいため、測定液Ｓが導入部６０から逆流することを防止しやすい。

【0073】

更に、通気部７０は、添加槽３３の側壁５２に設けられている。このため、添加槽３３の内部空間５０において所定の水位を超える測定液Ｓを外部に排出させることができる。

【0074】

第１実施形態の液質測定システム１００は、液質測定装置１と、調整液供給部４１と、モニタリング装置４９と、を備える。調整液供給部４１は、液質測定装置１による制御に応じて導入部６０から調整液を供給する。モニタリング装置４９は、液質センサ３１が測定した測定液Ｓの液質を監視する。液質測定装置１は、調整液による測定液Ｓの液質調整が完了した後に液質センサ３１による液質測定動作を開始する。この液質測定システム１００によれば、液質調整が完了した状態の測定液Ｓの液質値を得ることができる。

【0075】

更に、液質測定装置１は、更に測定液ＳのｐＨを測定するｐＨセンサ３２を備え、液質調整として、ｐＨが閾値を超えたと判定するまで調整液供給部４１に調整液を供給させる。このため、液質測定システム１００は、ｐＨが調整された状態の測定液の液質値を得ることができる。

【0076】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施形態や後述する実施形態の様々な特徴は、矛盾しない組み合わせであればどのように組み合わされてもよい。

【0077】

上記実施形態では、水質測定システムがバイオガスプラントの液体配管ラインに搭載される構成であったが、別の構成であってもよい。水質測定システムは、陸上養殖システム、メタン発酵槽、下水処理場、または工場排水など廃液管理が必要な施設の液体配管ラインに搭載される構成であってもよい。

【0078】

上記実施形態では、第１通気部が撥水フィルタを有する構成であったが、第１通気部が撥水フィルタを有さない構成であってもよい。

【0079】

上記実施形態では、液質測定装置が第１通気部および第２通気部の両方を備える構成であったが、少なくともいずれか一方を有する構成であればよい。

【0080】

上記実施形態では、液質測定装置が、調整液による調整液の液体調整が完了した後に液質センサによる液体測定動作を開始させる構成であったが、別の構成であってもよい。例えば、液質測定装置は、調整液による調整液の液体調整と、液質センサによる液体測定動作を並行して実行させ、液質調整が完了した後の液質センサによる測定値を測定液の液質値として採用する構成であってもよい。

【0081】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0082】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る水質測定装置及び水質測定装置は、多様な用途に利用することができる。例えば、海上養殖、陸上養殖、水処理、排水処理、アクアリウム、農業（水耕栽培）など水質を測定する必要がある分野において、本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0083】

１…液質測定装置
１０…循環経路
３１…液質センサ
３２…ｐＨセンサ
３３…添加槽
４０…供給部
４１…調整液供給部
４９…モニタリング装置
５０…内部空間
５０Ａ…底部
５２…側壁
５３…天壁
５４…取水口
５４Ａ…取水口の上端
５４Ｂ…取水口の最も低い位置
５５…排水口
５５Ａ…排水口の上端
５５Ｂ…排水口の最も低い位置
５６…添加槽内経路
５６Ａ…添加槽内経路の上端
５６Ｂ…添加槽内経路の最も低い位置
５７…傾斜面
６０…導入部
６１…調整液用導入部
６２…洗浄液用導入部
７０…通気部
７０Ａ…通気部の開口
７１…第１通気部
７１Ａ…第１通気部の開口
７２…第２通気部
７２Ａ…第２通気部の開口
９０…配管
１００…液質測定システム
Ｈ１…添加槽内経路の最も低い位置から取水口の中心の高さ位置までの高さ
Ｈ２…添加槽内経路の最も低い位置から排水口の中心の高さ位置までの高さ
Ｓ…測定液
Ｗｍａｘ…添加槽内経路の最大幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】