特開 2024-88826 浮遊物観測装置

(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】P2024088826

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】浮遊物観測装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/0227 20240101AFI20240626BHJP

   C02F 1/00 20230101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

G01N15/02 B

C02F1/00 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203811

(22)【出願日】2022-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】弁理士法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松永 晃

(72)【発明者】

【氏名】チャン ティタントゥイ

(72)【発明者】

【氏名】布 光昭

(72)【発明者】

【氏名】権 大維

(72)【発明者】

【氏名】上中 哲也

(57)【要約】

【課題】復元力を増大させることと重心を下げることを両立させることが可能な浮遊物観測装置を提供する。
【解決手段】観測対象液２の液面５に浮いた状態で観測対象液２中の浮遊物４を観測する浮遊物観測装置１１であって、第１方向に流れる観測対象液２に交差する第２方向６において相対向する一対の浮体１２，１３と、浮体１２，１３に支持されて液面５の上方から液面下の浮遊物４を撮像する撮像装置１４とを有し、浮体１２，１３は、液面５と交差する第１浮体部２１と、第１浮体部２１から下方に延びて液面下に没している第２浮体部２２とを有し、第１浮体部２１の水平断面積が第２浮体部２２の水平断面積よりも広く設定され、観測対象液２は一対の浮体１２，１３間を第１方向に流れる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

観測対象液の液面に浮いた状態で観測対象液中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置であって、
第１方向に流れる観測対象液に交差する第２方向において相対向する一対の浮体と、浮体に支持されて液面の上方から液面下の浮遊物を撮像する撮像装置とを有し、
浮体は、液面と交差する第１浮体部と、第１浮体部から下方に延びて液面下に没している第２浮体部とを有し、
第１浮体部の水平断面積が第２浮体部の水平断面積よりも広く設定され、
観測対象液は一対の浮体間を第１方向に流れることを特徴とする浮遊物観測装置。

【請求項2】

第１浮体部は喫水線の上下方向の変動幅以上の高さを有し、
第１浮体部の水平断面積が少なくとも喫水線の上下方向の変動幅にわたって一定であることを特徴とする請求項１記載の浮遊物観測装置。

【請求項3】

第２浮体部の上下方向の長さが第１浮体部の上下方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項２記載の浮遊物観測装置。

【請求項4】

浮体は第１方向に流れる観測対象液の上流側に向いた先端部が尖っていることを特徴とする請求項１記載の浮遊物観測装置。

【請求項5】

第１浮体部は対向する隣りの浮体に向かって第２浮体部の上端から第２方向へ張り出す張出部を有し、
張出部の下方に、浮体の浮力を調節するバラスト装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載の浮遊物観測装置。

【請求項6】

撮像装置は、液面下の撮像範囲における浮遊物を撮像する撮像機器と、撮像範囲の周りを取り囲んで液面の波を遮る波除け部材とを有し、
波除け部材は、第１方向に流れる観測対象液の上流側に開口する流入口と、第１方向に流れる観測対象液の下流側に開口する流出口とを有していることを特徴とする請求項１記載の浮遊物観測装置。

【請求項7】

撮像装置はシートレーザ光を液面の上方から液面下の浮遊物に照射する光源を有し、
撮像機器は、液面下の撮像範囲においてシートレーザ光で照射された浮遊物を、液面の上方から撮像し、
撮像範囲は波除け部材の内側に形成されていることを特徴とする請求項６記載の浮遊物観測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、観測対象液の液面に浮いた状態で観測対象液中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の浮遊物観測装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているように、浄水場の処理水槽内の水面に浮いた状態で水中のフロックを観測するものがある。この浮遊物観測装置は、下端が開口した遮光フードと、遮光フード内に設けられたカメラと、遮光フード内に設けられた照明と、遮光フードに設けられた浮体とを有している。浮体は長方形の断面形状を有している。

【0003】

遮光フードと処理水槽の壁面とはリンク機構を介して連結され、浮遊物観測装置は、リンク機構を介して処理水槽の壁面に連結された状態で、水面の上下変動に追従して上下揺動可能である。

【0004】

これによると、浮遊物観測装置は浮体の浮力によって水面に浮き、この状態で、照明の光を遮光フード内の水面に照射し、カメラで遮光フード内の水面を撮影して水中のフロックを観測する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３３１９９４４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記の従来形式では、水面の変動に伴って浮遊物観測装置が上下に移動する際、リンク機構と遮光フードとの接続部分が互いに摺動する。水面が想定を超えて上昇し、リンク機構と遮光フードとの接続部分の摺動部が水面下に没した場合、リンク機構と遮光フードとの接続部分の摺動部にフロック等が挟まるなどして、リンク機構がスムーズに動作しなくなり、カメラから水面までの距離を一定に保つことができない虞がある。このような不具合を防止するため、リンク機構と遮光フードとの接続部分を定期的にメンテナンスする必要がある。

【0007】

上記のように、従来形式では、浮遊物観測装置の姿勢を保つためにリンク機構を用いているが、本発明は、リンク機構を用いずに浮遊物観測装置の姿勢を保つため、復元力を増大させることと重心を下げることを両立させることが可能な浮遊物観測装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本第１発明は、観測対象液の液面に浮いた状態で観測対象液中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置であって、
第１方向に流れる観測対象液に交差する第２方向において相対向する一対の浮体と、浮体に支持されて液面の上方から液面下の浮遊物を撮像する撮像装置とを有し、
浮体は、液面と交差する第１浮体部と、第１浮体部から下方に延びて液面下に没している第２浮体部とを有し、
第１浮体部の水平断面積が第２浮体部の水平断面積よりも広く設定され、
観測対象液は一対の浮体間を第１方向に流れるものである。

【0009】

これによると、第１浮体部が液面と交差しており、第１浮体部の水平断面積が第２浮体部の水平断面積よりも広いため、浮遊物観測装置が傾いたときの復元力が増大する。

【0010】

また、第２浮体部は第１浮体部から下方に延びて液面下に没しており、第２浮体部の水平断面積が第１浮体部の水平断面積よりも小さいため、十分な浮力を得るためには第２浮体部の高さ（上下方向の長さ）を高く（長く）する必要がある。これにより、浮遊物観測装置の重心が下がり、以って、浮遊物観測装置の揺れが抑制され、浮遊物観測装置の安定性が向上する。

【0011】

本第２発明における浮遊物観測装置は、第１浮体部は喫水線の上下方向の変動幅以上の高さを有し、
第１浮体部の水平断面積が少なくとも喫水線の上下方向の変動幅にわたって一定であるものである。

【0012】

これによると、例えば浮体に重りを載せて喫水線の位置を調節する際、単位重さ当りの浮体の沈み量が一定の値に保たれる。このため、必要な重さを計算によって容易に求めることができ、喫水線の位置を容易に調節することができる。

【0013】

本第３発明における浮遊物観測装置は、第２浮体部の上下方向の長さが第１浮体部の上下方向の長さよりも長いものである。

【0014】

これによると、液面から第２浮体部の下端までの深さが増大するため、浮遊物観測装置の重心が下がり、浮遊物観測装置の安定性が向上する。

【0015】

本第４発明における浮遊物観測装置は、浮体は第１方向に流れる観測対象液の上流側に向いた先端部が尖っているものである。

【0016】

これによると、浮体が第１方向に流れる観測対象液から受ける抵抗が減少する。このため、浮遊物観測装置の安定性が向上する。

【0017】

本第５発明における浮遊物観測装置は、第１浮体部は対向する隣りの浮体に向かって第２浮体部の上端から第２方向へ張り出す張出部を有し、
張出部の下方に、浮体の浮力を調節するバラスト装置が設けられているものである。

【0018】

これによると、バラスト装置を用いて浮体の浮力を調節することにより、浮体の第１浮体部の喫水線の位置を上下に調節することができる。

【0019】

また、張出部の下方で且つ第２浮体部の内側方に形成されたスペースを有効に利用してバラスト装置を設けることができるため、浮遊物観測装置を第２方向において小型化することができる。

【0020】

本第６発明における浮遊物観測装置は、撮像装置は、液面下の撮像範囲における浮遊物を撮像する撮像機器と、撮像範囲の周りを取り囲んで液面の波を遮る波除け部材とを有し、
波除け部材は、第１方向に流れる観測対象液の上流側に開口する流入口と、第１方向に流れる観測対象液の下流側に開口する流出口とを有しているものである。

【0021】

これによると、観測対象液は、一対の浮体間を第１方向に流れながら、流入口から波除け部材の内側に流入し、波除け部材の内側を第１方向に流れて、流出口から波除け部材の外側へ流出する。

【0022】

波除け部材の内側を流れる観測対象液を撮像機器で撮像することにより、観測対象液中の浮遊物を観測することができる。この際、液面の波は波除け部材によって遮られるため、撮像範囲の周囲における波の発生を抑制することができ、波の影響を排除した状態で、浮遊物を撮像することができる。これにより、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる。

【0023】

本第７発明における浮遊物観測装置は、撮像装置はシートレーザ光を液面の上方から液面下の浮遊物に照射する光源を有し、
撮像機器は、液面下の撮像範囲においてシートレーザ光で照射された浮遊物を、液面の上方から撮像し、
撮像範囲は波除け部材の内側に形成されているものである。

【0024】

これによると、外光（シートレーザ光以外の光）が波除け部材の外側から液面に入射して観測対象液中の浮遊物に反射しても、反射した外光は、液面下において波除け部材により遮られるので、撮像機器に届かない。これにより、外光の影響を排除して観測対象液中の浮遊物を観測することができる。

【発明の効果】

【0025】

以上のように本発明によると、浮遊物観測装置が傾いたときの復元力を増大させることと、浮遊物観測装置の重心を下げることとを両立させることが可能であり、これにより、浮遊物観測装置の揺れが抑制され、浮遊物観測装置の安定性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の第１の実施の形態における浮遊物観測装置の概略側面図であり、水路に係留されている様子を示す。

【図2】同、浮遊物観測装置の平面図である。

【図3】同、浮遊物観測装置の正面図である。

【図4】同、浮遊物観測装置の一部切欠き側面図である。

【図5】同、浮遊物観測装置の底面図である。

【図6】同、浮遊物観測装置の片方の浮体の第１浮体部の水平断面積と第２浮体部の水平断面積を示す図である。

【図7】同、原水の流れ方向から見たときの、浮遊物観測装置の撮像装置の断面図である。

【図8】同、水路の幅方向から見たときの、浮遊物観測装置の撮像装置の波除け部材の断面図である。

【図9】同、浮遊物観測装置の正面図であり、浮遊物観測装置が一側方へ傾いた様子を示す。

【図10】本発明の第１の実施の形態に対する比較例１における浮遊物観測装置の正面図である。

【図11】本発明の第１の実施の形態に対する比較例２における浮遊物観測装置の正面図である。

【図12】本発明の第２の実施の形態における浮遊物観測装置の正面図である。

【図13】本発明の第３の実施の形態における浮遊物観測装置の浮体の正面図である。

【図14】本発明の第４の実施の形態における浮遊物観測装置の浮体の正面図である。

【図15】本発明の第５の実施の形態における浮遊物観測装置の浮体の配置を示す概略平面図である。

【図16】本発明の第６の実施の形態における浮遊物観測装置の浮体の配置を示す概略平面図である。

【図17】本発明の第７の実施の形態における浮遊物観測装置の浮体の配置を示す概略平面図である。

【図18】本発明の第８の実施の形態における浮遊物観測装置の浮体の配置を示す概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

【0028】

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すように、浄水場等のフロック形成池には水路１が形成され、原水２（観測対象液の一例）が水路１内を第１方向３（以下、原水２の流れ方向３と称する）に流れる。水路１は屋外にあり、原水２中には多数のフロック４（浮遊物の一例）が生成されている。

【0029】

水路１内には、原水２の水面５（液面の一例）に浮いた状態で原水２中のフロック４を観測する浮遊物観測装置１１が係留されている。図２～図５に示すように、浮遊物観測装置１１は、原水２の流れ方向３に直交（交差の一例）する第２方向６（以下、水路１の幅方向６と称する）において相対向する一対の浮体１２，１３と、両浮体１２，１３に支持されて水面５の上方から水面５下のフロック４を撮像する撮像装置１４とを有している。

【0030】

図１，図２に示すように、水路１の上部には梁７が架け渡されている。梁７には、水路１の幅方向６において対向する一対の支柱８，９が下向きに設けられている。一方の浮体１２は一方のロープ１６（索体の一例）を介して一方の支柱８に係留され、他方の浮体１３は他方のロープ１７（索体の一例）を介して他方の支柱９に係留されている。

【0031】

図２～図５に示すように、浮体１２，１３はそれぞれ、内部が空洞になった金属（例えばステンレス等）製の箱状の部材であり、水面５と交差する（接する）第１浮体部２１と、第１浮体部２１から下方に延びて水面５下に没している第２浮体部２２とを有している。

【0032】

原水２は一対の浮体１２，１３間を流れ方向３（すなわち第１方向）に流れる。

【0033】

図６に示すように、流れ方向３における第１浮体部２１の長さＬ１は第２浮体部２２の長さＬ２と同じに設定されている。また、第１浮体部２１の幅Ｗ１は第２浮体部２２の幅Ｗ２よりも大きく設定されている。これにより、図６の斜線で示した第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１は第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２よりも広く設定されている。

【0034】

図２，図６に示すように、第１浮体部２１は、流れ方向３における上流側に向いた先端部が山形状に尖っているとともに、下流側に向いた先端部が山形状に尖っている。同様に、図５，図６に示すように、第２浮体部２２は、流れ方向３における上流側に向いた先端部が尖っているとともに、下流側に向いた先端部が尖っている。

【0035】

図３，図４，図６に示すように、第１浮体部２１は喫水線２３の上下方向の変動幅２４以上の高さＨ１（上下方向の長さ）を有している。第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１は第１浮体部２１の高さＨ１にわたって一定である。

【0036】

第２浮体部２２の高さＨ２（上下方向の長さ）は第１浮体部２１の高さＨ１よりも高く設定されている。第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２は第２浮体部２２の高さＨ２にわたって一定である。

【0037】

図３，図５に示すように、一方の浮体１２の第１浮体部２１は、対向する他方の浮体１３に向かって第２浮体部２２の上端から幅方向６へ張り出す張出部２１ａを有している。同様に、他方の浮体１３の第１浮体部２１は、対向する一方の浮体１２に向かって第２浮体部２２の上端から幅方向６へ張り出す張出部２１ａを有している。

【0038】

一方の浮体１２の第２浮体部２２の下端と他方の浮体１３の第２浮体部２２の下端との間には、ブレース等の補強部材２７が設けられている。

【0039】

図７に示すように、撮像装置１４は、シートレーザ光３０（観測光の一例）を両浮体１２，１３間の水面５の上方から水面５下のフロック４に照射する光源３１と、水面５下の撮像範囲３２においてシートレーザ光３０で照射されたフロック４を水面５の上方から撮像するカメラ３３（撮像機器の一例）と、光源３１およびカメラ３３を収容するケース３４とを有している。

【0040】

シートレーザ光３０は、平面視において光源３１から原水２の流れ方向３へ扇状に拡がっているとともに、図７に示すように流れ方向３から見てほぼ線状になっている。

【0041】

また、撮像範囲３２とはシートレーザ光３０で照射されたフロック４をカメラ３３で撮像するときの範囲であり、カメラ３３の焦点は撮像範囲３２に合わせられている。

【0042】

尚、浮遊物観測装置１１を製造する際の誤差等によって浮体１２，１３や撮像装置１４の重さには僅かなばらつきがあり、このため、喫水線２３が変動幅２４の範囲内において上下に変動することがある。このように、喫水線２３が変動すると、カメラ３３から水面５までの距離が設計値と異なって、カメラ３３で撮像した画像が不鮮明になる虞がある。このため、カメラ３３から水面５までの距離が設計値と一致するように、喫水線２３の位置が調節されている。

【0043】

ケース３４は、両浮体１２，１３の上端部間に架け渡された支持フレーム３５に支持されており、水面５上に露出したケース部材３６と、ケース部材３６の下部に設けられた波除け部材３７とを有している。波除け部材３７は、撮像範囲３２の周りを取り囲んで水面５の波を遮るものであり、正面視において幅が下方ほど縮小している逆三角形状を有している。撮像範囲３２は波除け部材３７の内側に形成されている。

【0044】

図３～図５および図８に示すように、波除け部材３７は、原水２の流れ方向３における上流側に開口する流入口３８と、流れ方向３における下流側に開口する流出口３９とを有している。流入口３８は水面５下に没している。また、流出口３９は水面５（すなわち喫水線２３）が通る高さに形成されている。

【0045】

尚、水面５が流出口３９を通るように浮体１２，１３の第１浮体部２１の喫水線２３の位置が調節されている。

【0046】

また、波除け部材３７の下端部には、水面５下において開口する細長いスリット状の下部排出口４０が形成されている。

【0047】

以下、上記構成における作用を説明する。

【0048】

図２，図４および図８に示すように、水路１内を流れる原水２は、一対の浮体１２，１３間を流れ方向３へ流れながら、撮像装置１４の流入口３８から波除け部材３７の内側に流入し、波除け部材３７の内側を流れ方向３に流れて、流出口３９から波除け部材３７の外側へ流出する。

【0049】

この状態で、図７に示すように、光源３１から水面５に向かってシートレーザ光３０を照射し、カメラ３３で撮像範囲３２内のフロック４を撮像する。この際、水面５の波は波除け部材３７によって遮られるため、波除け部材３７の内側における波の発生が抑制され、波の影響を排除した状態で、原水２中のフロック４を撮像することができる。これにより、フロック４の鮮明な画像を得ることができる。

【0050】

また、水面５に浮遊しているスカムが原水２と共に流入口３８から波除け部材３７の内側に流入しても、図８に示すように、流出口３９は水面５が通る高さに形成されているため、スカムは波除け部材３７の内側から流出口３９を通って波除け部材３７の外側へ容易に排出される。これにより、波除け部材３７の内側にスカムが滞留するのを防止することができる。

【0051】

また、図７に示すように、撮像範囲３２は波除け部材３７の内側に形成されているため、外光４１（光源３１から照射されるシートレーザ光３０以外の外部からの光であって例えば太陽光等）が波除け部材３７の外側から水面５に入射して原水２中のフロック４に反射しても、反射した外光４２は、水面５下において波除け部材３７により遮られるので、カメラ３３のレンズに届かない。これにより、外光４１，４２の影響を排除して原水２中のフロック４を観測することができる。

【0052】

また、原水２と共に流入口３８から波除け部材３７の内側に流入したフロック４が沈降した場合、沈降したフロック４は波除け部材３７の内側から下部排出口４０を通って波除け部材３７の下方へ排出される。これにより、フロック４が波除け部材３７の内側に沈殿して滞留してしまうのを防止することができる。

【0053】

また、図７に示すように、太陽光等の外光４１はケース部材３６によって遮られるため、外光４１がカメラ３３のレンズに入射するのを防止することができる。このように、外光４１の影響を排除して原水２中のフロック４を観測することができるため、例えば透明度の高い原水２（浄水等）であっても、精度の高い観測を行うことができる。

【0054】

また、図３に示すように浮体１２，１３の第１浮体部２１が水面５と交差して（接して）おり、図６に示すように第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１が第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２よりも広いため、浮遊物観測装置１１が傾いたときの復元力が増大する。

【0055】

例えば、図９に示すように、浮遊物観測装置１１が水面５で形成される波の影響により一側方へ傾いて一方の浮体１２がΔＤだけ沈んだ場合、一方の浮体１２の浮力は、「沈み量ΔＤ×第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１」で示される体積に相当する浮力ΔＦだけ増加する。この増加した浮力ΔＦを、以下、増加浮力ΔＦと称する。

【0056】

浮遊物観測装置１１の重心Ａから増加浮力ΔＦの作用点までの間の水平距離を距離Ｌとすると、一側方へ傾いた浮遊物観測装置１１には、復元する方向へモーメントＭが発生する。このモーメントＭは「増加浮力ΔＦ×距離Ｌ」で示される。ここで、図６に示すように第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１は第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２よりも広く、図９に示すように水面５は第１浮体部２１と交差しているため、水面５が第２浮体部２２と交差している場合に比べて、より大きな増加浮力ΔＦが発生する。これにより、モーメントＭが増大し、浮遊物観測装置１１が傾いたときの復元力が増大する。

【0057】

また、図３に示すように、第２浮体部２２は第１浮体部２１から下方に延びて水面５下に没しており、第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２が第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１よりも小さいため、十分な浮力を得るためには第２浮体部２２の高さＨ２を高くする必要がある。これにより、水面５から第２浮体部２２の下端までの深さが増大するため、浮遊物観測装置１１の重心Ａが下がり、浮遊物観測装置１１の揺れが抑制され、浮遊物観測装置１１の安定性が向上する。

【0058】

また、図２，図５に示すように、浮体１２，１３は流れ方向３における上流側に向いた先端部が尖っているため、浮体１２，１３が水路１内を流れる原水２から受ける抵抗は減少する。このため、浮遊物観測装置１１の安定性がさらに向上する。

【0059】

上記のようなことから、浮遊物観測装置１１が傾いたときの復元力を増大させることと、浮遊物観測装置１１の重心Ａを下げることとを両立させることが可能であり、これにより、浮遊物観測装置１１の揺れが抑制され、浮遊物観測装置１１の安定性が向上する。

【0060】

また、カメラ３３から水面５までの距離を設計値に合わせるため、浮体１２，１３上に重りを載せて、図３に示すように第１浮体部２１の喫水線２３の位置を調節することがある。

【0061】

このような喫水線２３の調節を行う場合、第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１は第１浮体部２１の高さＨ１にわたって一定であるため、単位重さ当たりの両浮体１２，１３の沈み量Ａ［ｍｍ／ｋｇ］は一定の値に保たれる。このため、必要な重さを容易に求めることができ、喫水線２３の位置を容易に調節することができる。

【0062】

例えば、上記沈み量Ａが２［ｍｍ／ｋｇ］である場合、水面５に浮かんでいる浮体１２，１３をさらに４ｍｍだけ沈めて喫水線２３を４ｍｍだけ上昇させるには、両浮体１２，１３上に２ｋｇの重りを載せればよい。

【0063】

或いは、２ｋｇの重りを載せた状態から浮体１２，１３を２ｍｍだけ浮き上がらせて喫水線２３を２ｍｍだけ下降させるには、両浮体１２，１３上に載せた２ｋｇの重りのうちの１ｋｇ分の重りを両浮体１２，１３上から取り除けばよい。

【0064】

このようにして第１浮体部２１の喫水線２３の位置を調節することにより、カメラ３３から水面５までの距離を設計値に容易に合わせることができる。

【0065】

（比較例１）
上述した第１の実施の形態では、図３に示すように、両浮体１２，１３はそれぞれ第１浮体部２１と第２浮体部２２とを有しているが、以下に説明する比較例１では、図１０に示すように、両浮体１２，１３はそれぞれ、第１浮体部２１を有しているが、第２浮体部２２を有していない。

【0066】

上述した第１の実施の形態では、第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１が第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２よりも広く設定されている。このため、比較例１では、水面５から浮体１２，１３の下端までの深さＤを第１の実施の形態のものよりも浅くして、必要な浮力を確保することができる。

【0067】

これにより、比較例１では、浮遊物観測装置１１が傾いたときの復元力は第１の実施の形態のものと同様に増大するが、浮遊物観測装置１１の重心Ａが第１の実施の形態のものよりも高い位置になる。このため、浮遊物観測装置１１は第１の実施の形態のものと比べて揺れ易くなり、浮遊物観測装置１１の安定性は第１の実施の形態のものと比べて低下する。

【0068】

（比較例２）
上述した第１の実施の形態では、図３に示すように、両浮体１２，１３はそれぞれ第１浮体部２１と第２浮体部２２とを有しているが、以下に説明する比較例２では、図１１に示すように、両浮体１２，１３はそれぞれ、第２浮体部２２を有しているが、第１浮体部２１を有していない。

【0069】

上述した第１の実施の形態では、第２浮体部２２の水平断面積Ｓ２は第１浮体部２１の水平断面積Ｓ１よりも小さく設定されている。このため、比較例２において、必要な浮力を確保するためには、水面５から浮体１２，１３の下端までの深さＤが第１の実施の形態のものよりも深くなる。

【0070】

これにより、比較例２では、浮遊物観測装置１１の重心Ａが第１の実施の形態のものよりも低い位置になり、第１の実施の形態のものと同様に、浮遊物観測装置１１の揺れが抑制され、浮遊物観測装置１１の安定性が向上する。

【0071】

しかしながら、上記のように水平断面積Ｓ２が水平断面積Ｓ１よりも小さいので、比較例２では、浮遊物観測装置１１が一方向へ傾いた際の増加浮力ΔＦは第１の実施の形態のものよりも小さくなり、このため、復元する方向のモーメントＭも第１の実施の形態のものより小さくなる。従って、浮遊物観測装置１１が傾いたときの復元力は第１の実施の形態のものと比べて低下する。

【0072】

上記のように、比較例１と比較例２では、浮遊物観測装置１１が傾いたときの復元力を増大させることと、浮遊物観測装置１１の重心Ａを下げることとを同時に両立させることは困難である。

【0073】

（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、浮体１２，１３上に重りを載せて、第１浮体部２１の喫水線２３の位置を調節しているが、以下に説明する第２の実施の形態では、図１２に示すように、重りの代わりにバラストタンク２６（バラスト装置の一例）が一方の浮体１２の張出部２１ａの下方と他方の浮体１３の張出部２１ａの下方とにそれぞれ設けられている。バラストタンク２６には、バラスト水をバラストタンク２６に対して注入および排出するための配管４３が接続されている。

【0074】

これによると、配管４３を通してバラスト水をバラストタンク２６に注入したりバラストタンク２６から排出してバラストタンク２６内のバラスト水の量を調節することにより、浮遊物観測装置１１全体の重量を調節して、浮体１２，１３の第１浮体部２１の喫水線２３の位置を上下に調節することができる。

【0075】

また、張出部２１ａの下方で且つ第２浮体部２２の内側方に形成されたスペース４４を有効に利用してバラストタンク２６を設けることができるため、浮遊物観測装置１１を幅方向６において小型化することができる。

【0076】

尚、上記第２の実施の形態では、バラストタンク２６を、浮体１２，１３の外部に取り付けているが、浮体１２，１３の内部に取り付けてもよい。

【0077】

（第３および第４の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図３，図６に示すように、浮体１２，１３の第２浮体部２２は一定の水平断面積Ｓ２を有しているが、第３の実施の形態として、図１３に示すように、第２浮体部２２を、その水平断面積Ｓ２が下方ほど連続的に徐々に小さくなるような形状にしてもよい。

【0078】

また、第４の実施の形態として、図１４に示すように、第２浮体部２２を、その水平断面積Ｓ２が下方ほど段階的に小さくなるような形状にしてもよい。

【0079】

（第５～第８の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図２に示すように、両浮体１２，１３が平行に配置されているが、第５の実施の形態では、図１５に示すように、両浮体１２，１３が「ハ」の字状に配置されて、両浮体１２，１３の間隔は原水２の流れ方向３における上流側が下流側よりも拡大されている。

【0080】

また、第６の実施の形態では、図１６に示すように、両浮体１２，１３が逆「ハ」の字状に配置されて、両浮体１２，１３の間隔は原水２の流れ方向３における下流側が上流側よりも拡大されている。

【0081】

また、第７の実施の形態では、図１７に示すように、一方の浮体１２が、流れ方向３（前後方向）において、上流側の分割浮体１２ａと下流側の分割浮体１２ｂとに二分割されている。同様に、他方の浮体１３も上流側の分割浮体１３ａと下流側の分割浮体１３ｂとに二分割されている。上流側の両分割浮体１２ａ，１３ａの間隔は原水２の流れ方向３における下流側が上流側よりも拡大されている。また、下流側の両分割浮体１２ｂ，１３ｂの間隔は原水２の流れ方向３における上流側が下流側よりも拡大されている。

【0082】

また、第８の実施の形態では、図１８に示すように、上流側の両分割浮体１２ａ，１３ａの間隔は原水２の流れ方向３における上流側が下流側よりも拡大されている。また、下流側の両分割浮体１２ｂ，１３ｂの間隔は原水２の流れ方向３における下流側が上流側よりも拡大されている。

【0083】

上記各実施の形態では、浮遊物観測装置１１をフロック形成池の水路１に係留しているが、フロック形成池以外、例えば沈殿池等に設けてもよい。また、浮遊物の一例であるフロック４を浮遊物観測装置１１で観測しているが、フロック４以外の粒子を観測してもよい。

【符号の説明】

【0084】

２ 原水（観測対象液）
３ 流れ方向（第１方向）
４ フロック（浮遊物）
５ 水面（液面）
６ 幅方向（第２方向）
１１ 浮遊物観測装置
１２，１３ 浮体
１４ 撮像装置
２１ 第１浮体部
２１ａ 張出部
２２ 第２浮体部
２３ 喫水線
２４ 変動幅
２６ バラストタンク（バラスト装置）
３０ シートレーザ光
３１ 光源
３２ 撮像範囲
３３ カメラ（撮像機器）
３７ 波除け部材
３８ 流入口
３９ 流出口
Ｈ１ 第１浮体部の高さ（上下方向の長さ）
Ｈ２ 第２浮体部の高さ（上下方向の長さ）
Ｓ１ 第１浮体部の水平断面積
Ｓ２ 第２浮体部の水平断面積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】