JP7653280B2

JP7653280B2 - Measuring Equipment

Info

Publication number: JP7653280B2
Application number: JP2021056011A
Authority: JP
Inventors: 暢之橋本; 潤治雨宮; 裕亮吉田
Original assignee: Suido Kiko Kaisha Ltd
Current assignee: Suido Kiko Kaisha Ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2025-03-28
Anticipated expiration: 2041-03-29
Also published as: JP2022153014A

Description

本発明は、ろ過池の運転管理上の指標として用いられる吸引ろ過時間比を算出するための測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring device for calculating the suction filtration time ratio, which is used as an indicator for the operational management of a filtration basin.

一般に、浄水場では、河川や湖より取水された原水に薬剤（凝集剤など）を注入し、泥などの不純物を沈殿させた後、不純物をろ過して消毒するといった水処理が行われる。このろ過は、水中の不純物をこし取る設備を備えた槽（ろ過池）において行われる。ろ過池の運転管理上の指標としては、従来、沈殿水の濁度が用いられているが、ろ過後の水の濁度やろ過池のろ過抵抗の上昇速度との相関性が低いといった問題がある。そこで、近年、この管理精度を高めるべく、沈殿水の濁度に代えて、より相関性が高い吸引ろ過時間比（ＳＴＲ：Suction Time Ratio）を指標とする手法が注目されている。ＳＴＲとは、沈澱処理水をろ紙に通し、ろ過のしやすさを直接測定する方法であって、その値は、（試料水の吸引ろ過時間）÷（蒸留水の吸引ろ過時間）で表される。ＳＴＲを運転管理上の指標とすることで、ろ過抵抗や凝集剤残留量を低減することが可能となり、薬品注入量の最適化と、ろ過機運転時間の延長とが期待できると共に、安全性の向上にも寄与する。 In general, water treatment plants treat raw water taken from rivers and lakes by injecting chemicals (such as coagulants) into the raw water, precipitating impurities such as mud, and then filtering and disinfecting the water. This filtration is carried out in a tank (filter) equipped with equipment to filter out impurities in the water. Conventionally, the turbidity of the precipitated water has been used as an indicator for the operation and management of the filter, but there is a problem that it has a low correlation with the turbidity of the filtered water and the rate of increase in the filtration resistance of the filter. In recent years, in order to improve the accuracy of this management, a method that uses the suction filtration time ratio (STR), which has a higher correlation, as an indicator instead of the turbidity of the precipitated water, has attracted attention. STR is a method of passing precipitated water through filter paper and directly measuring the ease of filtration, and its value is expressed as (suction filtration time of sample water) ÷ (suction filtration time of distilled water). By using STR as an indicator for operation and management, it is possible to reduce filtration resistance and the amount of residual coagulant, which is expected to optimize the amount of chemicals injected and extend the operation time of the filter, as well as contributing to improved safety.

このＳＴＲに関して、特許文献１には、試料水の吸引ろ過時間Ｔａの実測と、マップ参照（相関図）によるに蒸留水の吸引ろ過時間Ｔｂの推測とに基づいて、吸引ろ過時間比を算出する計測装置が開示されている。この計測装置は、計量タンクと、水温計と、ろ過手段と、ろ過水タンクと、制御手段とを主体に構成されている。計量タンクには、試料水が貯留されている。水温計は、試料水の水温を検知する。ろ過手段は、計量タンクとろ過タンクとの間に設けられており、所定圧力による吸引下で試料水をろ過する。ろ過水タンクには、ろ過手段によってろ過された水が貯留される。制御手段は、試料水のろ過時間をカウントし、その吸引ろ過時間Ｔａを測定する。また、制御手段は、水温と、蒸留水の吸引ろ過時間Ｔｂとの関係が記述された相関図を参照して、水温計によって検知された水温から、この水温に対応する蒸留水（試料水と同一量）の吸引ろ過時間Ｔｂを取得する。これにより、蒸留水を別途用意しなくても、換言すれば、蒸留水の吸引ろ過時間Ｔｂを実際に測定しなくても、試料水を測定するだけで吸引ろ過時間比（＝Ｔａ／Ｔｂ）を算出できる。 Regarding this STR, Patent Document 1 discloses a measuring device that calculates the suction filtration time ratio based on the actual measurement of the suction filtration time Ta of the sample water and the estimation of the suction filtration time Tb of the distilled water by referring to a map (correlation diagram). This measuring device is mainly composed of a measuring tank, a water thermometer, a filtering means, a filtered water tank, and a control means. The measuring tank stores sample water. The water thermometer detects the temperature of the sample water. The filtering means is provided between the measuring tank and the filtering tank, and filters the sample water under suction at a predetermined pressure. The filtered water tank stores water filtered by the filtering means. The control means counts the filtering time of the sample water and measures the suction filtration time Ta. The control means also refers to a correlation diagram that describes the relationship between the water temperature and the suction filtration time Tb of the distilled water, and obtains the suction filtration time Tb of the distilled water (same amount as the sample water) corresponding to the water temperature detected by the water thermometer from the water temperature detected by the water thermometer. This makes it possible to calculate the suction filtration time ratio (= Ta/Tb) simply by measuring the sample water, without having to prepare distilled water separately, in other words, without having to actually measure the suction filtration time Tb of the distilled water.

特許第６１７７５７５号公報Patent No. 6177575

本発明の目的は、吸引ろ過時間を測定するための蒸留水を別途用意しなくても、吸引ろ過時間比を算出できる新規な測定装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a new measuring device that can calculate the suction filtration time ratio without having to prepare distilled water separately for measuring the suction filtration time.

かかる課題を解決するために、本発明は、第１の測定系と、第２の測定系と、時間計測部とを有し、吸引ろ過時間比を算出するための測定装置を提供する。第１の測定系は、貯留された試料水を吸引しながらろ過する。第２の測定系は、第１の測定系によってろ過された貯留水を吸引しながら再度ろ過する。時間計測部は、第１の測定系における試料水のろ過時間を計測し、吸引ろ過時間比の算出に必要な情報である試料水の吸引ろ過時間を特定する。また、時間測定部は、第２の測定系における、第１の測定系によってろ過された貯留水のろ過時間を計測し、この計測されたろ過時間を、吸引ろ過時間比の算出に必要な情報である蒸留水の吸引ろ過時間として代用する。
In order to solve the above problem, the present invention provides a measurement device having a first measurement system, a second measurement system, and a time measurement unit, for calculating a suction filtration time ratio. The first measurement system filters the stored sample water while aspirating it. The second measurement system filters the stored water filtered by the first measurement system again while aspirating it. The time measurement unit measures the filtration time of the sample water in the first measurement system, and specifies the suction filtration time of the sample water, which is information necessary for calculating the suction filtration time ratio. In addition, the time measurement unit measures the filtration time of the stored water filtered by the first measurement system in the second measurement system, and substitutes this measured filtration time for the suction filtration time of distilled water, which is information necessary for calculating the suction filtration time ratio.

ここで、本発明において、上記第１の測定系は、試料水を貯留する第１の容器と、第１の容器より送出されたろ過済みの水を貯留する第２の容器とを含み、上記第２の測定系は、第３の容器と、第３の容器より送出されたろ過済みの水を貯留する第４の容器とを含んでいてもよい。かかる構成では、第２の容器に貯留されたろ過済みの水を第３の容器に移送する移送系をさらに有する。この場合、移送系による水の移送は、第１の測定系の測定後、第２の測定系の測定に先立ち行われることが好ましい。また、本発明において、圧力系をさらに設けてもよい。この圧力系は、第１の測定系の測定時には、水のろ過を促進するために、第１の容器と第２の容器との間に圧力差を生じさせる共に、第１の測定系の測定後、第２の測定系の測定に先立ち、第２の容器から第３の容器に水を移送するために、第２の容器と第３の容器との間に圧力差を生じさせる。そして、圧力系は、第２の測定系の測定時には、水のろ過を促進するために、第３の容器と第４の容器との間に、第１の測定系の測定時と同一の圧力差を生じさせる。 Here, in the present invention, the first measurement system may include a first container for storing sample water and a second container for storing filtered water sent from the first container, and the second measurement system may include a third container and a fourth container for storing filtered water sent from the third container. In such a configuration, the apparatus further includes a transfer system for transferring the filtered water stored in the second container to the third container. In this case, the transfer of water by the transfer system is preferably performed after the measurement of the first measurement system and prior to the measurement of the second measurement system. In addition, in the present invention, a pressure system may be further provided. This pressure system generates a pressure difference between the first container and the second container to promote water filtration during the measurement of the first measurement system, and generates a pressure difference between the second container and the third container to transfer water from the second container to the third container after the measurement of the first measurement system and prior to the measurement of the second measurement system. During measurement with the second measurement system, the pressure system creates the same pressure difference between the third and fourth containers as during measurement with the first measurement system in order to promote water filtration.

本発明において、上記第１の測定系は、試料水を貯留する第１の容器と、第１の容器より送出されたろ過済みの水を貯留する第２の容器とを含み、上記第２の測定系は、第１の測定系と共用される第２の容器と、第２の容器より送出されたろ過済みの水を貯留する第３の容器とを含んでいてもよい。この場合、上記第１の測定系は、第１の容器と第２の容器との間を接続するろ過管に設けられた第１のろ過弁をさらに有し、上記第２の測定系は、第２の容器と第３の容器との間を接続するろ過管に設けられた第２のろ過弁をさらに有し、上記第１の測定系の測定および上記第２の測定系の測定は、第１のろ過弁および第２のろ過弁の開閉を排他的に制御することによって、択一的に行われることが望ましい。また、圧力系をさらに設けてもよい。この圧力系は、第１の測定系の測定時には、水のろ過を促進するために、第１の容器と第２の容器との間に圧力差を生じさせると共に、圧力系は、第２の測定系の測定時には、水のろ過を促進するために、第２の容器と第３の容器との間に、第１の測定系の測定時と同一の圧力差を生じさせる。 In the present invention, the first measurement system may include a first container for storing sample water and a second container for storing filtered water sent from the first container, and the second measurement system may include a second container shared with the first measurement system and a third container for storing filtered water sent from the second container. In this case, the first measurement system further has a first filtration valve provided in a filtration tube connecting the first container and the second container, and the second measurement system further has a second filtration valve provided in a filtration tube connecting the second container and the third container, and it is preferable that the measurement of the first measurement system and the measurement of the second measurement system are performed alternatively by exclusively controlling the opening and closing of the first filtration valve and the second filtration valve. A pressure system may also be provided. This pressure system creates a pressure difference between the first container and the second container during measurement with the first measurement system to promote water filtration, and creates a pressure difference between the second container and the third container during measurement with the second measurement system that is the same as that during measurement with the first measurement system to promote water filtration.

本発明において、上記第１の測定系は、試料水を貯留する第１の容器と、第１の容器より送出されたろ過済みの水を貯留する第２の容器とを含み、上記第２の測定系は、第１の測定系と共用される第１の容器と、第１の測定系と共用され、第１の容器より送出されたろ過済みの水を貯留する第２の容器とを含んでいてもよい。かかる構成では、第２の容器に貯留されたろ過済みの水を第１の容器に移送する移送系をさらに有する。この場合、移送系による水の移送は、第１の測定系の測定後、第２の測定系の測定に先立ち行われることが好ましい。また、本発明において、圧力系をさらに設けてもよい。この圧力系は、第１の測定系の測定時には、水のろ過を促進するために、第１の容器と第２の容器との間に圧力差を生じさせると共に、第１の測定系の測定後、第２の測定系の測定に先立ち、第２の容器から第１の容器に水を移送するために、第１の容器と第２の容器との間に圧力差を生じさせる。そして、圧力系は、第２の測定系の測定時には、水のろ過を促進するために、第１の容器と第２の容器との間に、第１の測定系の測定時と同一の圧力差を生じさせる。また、本発明において、交換機構をさらに設けてもよい。この交換機構は、第１の測定系の測定時と、第２の測定系の測定時とで、水をろ過するために使用されるフィルタを交換する。 In the present invention, the first measurement system includes a first container for storing sample water and a second container for storing filtered water sent from the first container, and the second measurement system may include a first container shared with the first measurement system and a second container shared with the first measurement system for storing filtered water sent from the first container. In such a configuration, the device further includes a transfer system for transferring filtered water stored in the second container to the first container. In this case, the transfer of water by the transfer system is preferably performed after the measurement of the first measurement system and prior to the measurement of the second measurement system. In addition, in the present invention, a pressure system may be further provided. This pressure system generates a pressure difference between the first container and the second container to promote water filtration during the measurement of the first measurement system, and generates a pressure difference between the first container and the second container to transfer water from the second container to the first container after the measurement of the first measurement system and prior to the measurement of the second measurement system. During measurement with the second measurement system, the pressure system generates the same pressure difference between the first container and the second container as during measurement with the first measurement system in order to promote water filtration. In addition, in the present invention, an exchange mechanism may be further provided. This exchange mechanism exchanges the filter used to filter water between measurement with the first measurement system and measurement with the second measurement system.

本発明において、上記時間計測部は、第１の測定系における水のろ過に要したろ過時間と、第２の測定系における水のろ過に要したろ過時間とに基づいて、吸引ろ過時間比を算出してもよい。 In the present invention, the time measurement unit may calculate the suction filtration time ratio based on the filtration time required to filter water in the first measurement system and the filtration time required to filter water in the second measurement system.

本発明によれば、測定対象となる試料水のろ過時間を測定すると共に、一度ろ過された水を蒸留水とみなして、そのろ過時間を再度測定する。一度ろ過された水は、フィルタを通過するような微細な粒子しか含まないので、その後のろ過に要する時間は、蒸留水のそれと有意な差異はない。このように、一度ろ過された水を蒸留水の代用とすることで、測定用の蒸留水を別途用意しなくても、吸引ろ過時間比を算出するために必要な情報を実測ベースで得ることができる。 According to the present invention, the filtration time of the sample water to be measured is measured, and the water that has been filtered once is treated as distilled water, and the filtration time is measured again. Since water that has been filtered once contains only fine particles that can pass through the filter, the time required for subsequent filtration is not significantly different from that of distilled water. In this way, by using water that has been filtered once as a substitute for distilled water, the information required to calculate the suction filtration time ratio can be obtained on an actual measurement basis, without having to prepare distilled water separately for measurement.

第１の実施形態に係るＳＴＲ測定装置の構成図1 is a diagram showing the configuration of an STR measurement device according to a first embodiment; 第１の実施形態に係る１回目の測定工程の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a first measurement process according to the first embodiment; 第１の実施形態に係る移送工程の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a transfer process according to a first embodiment; 第１の実施形態に係る２回目の測定工程の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a second measurement process according to the first embodiment; 第２の実施形態に係るＳＴＲ測定装置の構成図1 is a configuration diagram of an STR measurement device according to a second embodiment; 第２の実施形態に係る１回目の測定工程の説明図FIG. 11 is an explanatory diagram of a first measurement process according to the second embodiment; 第２の実施形態に係る２回目の測定工程の説明図FIG. 11 is an explanatory diagram of a second measurement process according to the second embodiment; 第３の実施形態に係るＳＴＲ測定装置の構成図FIG. 13 is a configuration diagram of an STR measurement device according to a third embodiment. 第３の実施形態に係る１回目の測定工程の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a first measurement process according to the third embodiment; 第３の実施形態に係る移送工程の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a transfer process according to the third embodiment; 第３の実施形態に係る２回目の測定工程の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a second measurement process according to the third embodiment;

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＳＴＲ測定装置の構成図である。このＳＴＲ測定装置１Ａは、測定対象となる試料水の吸引ろ過時間比（以下、「ＳＴＲ値」という。）を実測ベースで算出する。ＳＴＲ測定装置１Ａは、第１の測定系２と、第２の測定系３と、移送系４と、圧力系５と、制御部６と、時間計測部７とを主体に構成されている。本実施形態の特徴は、後述する第２および第３の実施形態とは異なり、第１の測定系２および第２の測定系３が一部を共用することなく完全に独立している点である。 (First embodiment)
1 is a diagram showing the configuration of an STR measurement device according to a first embodiment. This STR measurement device 1A calculates the suction-filtration time ratio (hereinafter referred to as the "STR value") of a sample water to be measured on an actual measurement basis. The STR measurement device 1A is mainly composed of a first measurement system 2, a second measurement system 3, a transfer system 4, a pressure system 5, a control unit 6, and a time measurement unit 7. The feature of this embodiment is that, unlike the second and third embodiments described later, the first measurement system 2 and the second measurement system 3 are completely independent without sharing any part.

第１の測定系２は、ＳＴＲ値の算出に必要な情報である「試料水の吸引ろ過時間Ｔａ」を特定するために、予め貯留された試料水を吸引しながらろ過する。具体的には、第１の測定系２は、一対の容器８ａ，８ｂを主体に構成されている。これらの容器８ａ，８ｂは、上下に配置されており、ろ過管９ａを介して互いに接続されている。上段の容器８ａには、測定対象となる所定量（例えば、５００ｍｌ）の試料水が貯留され、その内部は大気に常時開放されている。一方、下段の容器８ｂには、上段の容器８ａより送出されたろ過済みの水が貯留され、その内部の圧力は圧力系５によって制御される。また、ろ過管９ａには、フィルタ１０ａと、制御部６によって開閉が制御されるろ過弁１１ａとが設けられている。フィルタ１０ａは、ろ過弁１１ａが開状態の場合、上段の容器８ａから下段の容器８ｂに向かってろ過管９ａを通過する水をろ過する。 The first measurement system 2 filters sample water stored in advance while sucking it in order to specify the "sample water suction and filtration time Ta," which is information necessary for calculating the STR value. Specifically, the first measurement system 2 is mainly composed of a pair of containers 8a and 8b. These containers 8a and 8b are arranged one above the other and are connected to each other via a filtration tube 9a. The upper container 8a stores a predetermined amount (e.g., 500 ml) of sample water to be measured, and its inside is always open to the atmosphere. Meanwhile, the lower container 8b stores filtered water sent from the upper container 8a, and the pressure inside is controlled by the pressure system 5. The filtration tube 9a is also provided with a filter 10a and a filtration valve 11a whose opening and closing is controlled by the control unit 6. When the filtration valve 11a is open, the filter 10a filters the water passing through the filtration tube 9a from the upper container 8a to the lower container 8b.

第２の測定系３は、ＳＴＲ値の算出に必要な情報である「蒸留水の吸引ろ過時間Ｔｂ」を特定するために、第１の測定系２と同一の測定環境下で、第１の測定系２によってろ過された貯留水を吸引しながら再度ろ過する。第２の測定系３は、第１の測定系２と同様の構成を有する。具体的には、第２の測定系３は、一対の容器８ｃ，８ｄを主体に構成されている。これらの容器８ｃ，８ｄは、上下に配置されており、ろ過管９ｂを介して互いに接続されている。上段の容器８ｃには、第１の測定系２より移送されたろ過済みの水が貯留され、その内部は大気に常時開放されている。一方、下段の容器８ｄには、上段の容器８ｃより送出された再度のろ過済みの水が貯留され、その内部の圧力は圧力系５によって制御される。また、ろ過管９ｂには、フィルタ１０ａと同一仕様のフィルタ１０ｂと、制御部６によって開閉が制御されるろ過弁１１ｂとが設けられている。フィルタ１０ｂは、ろ過弁１１ｂが開状態の場合、上段の容器８ｃから下段の容器８ｄに向かってろ過管９ｂを通過する水をろ過する。 In order to specify the "aspiration filtration time Tb of distilled water", which is information necessary for calculating the STR value, the second measurement system 3 re-filters the stored water filtered by the first measurement system 2 while aspirating it under the same measurement environment as the first measurement system 2. The second measurement system 3 has a configuration similar to that of the first measurement system 2. Specifically, the second measurement system 3 is mainly composed of a pair of containers 8c and 8d. These containers 8c and 8d are arranged above and below and are connected to each other via a filtration tube 9b. The upper container 8c stores filtered water transferred from the first measurement system 2, and its inside is always open to the atmosphere. On the other hand, the lower container 8d stores filtered water sent from the upper container 8c, and the pressure inside is controlled by the pressure system 5. In addition, the filtration tube 9b is provided with a filter 10b having the same specifications as the filter 10a and a filtration valve 11b whose opening and closing is controlled by the control unit 6. When the filtration valve 11b is open, the filter 10b filters the water passing through the filtration tube 9b from the upper container 8c to the lower container 8d.

移送系４は、第１の測定系２から第２の測定系３に水を移送するために設けられている。この移送系４は、移送管４ａと、移送弁４ｂとを有する。移送管４ａは、第１の測定系２における下段の容器８ｂと、第２の測定系３における上段の容器８ｃとを接続する。移送弁４ｂは、移送管４ａの途中に設けられており、制御部６によって開閉が制御される。 The transfer system 4 is provided to transfer water from the first measurement system 2 to the second measurement system 3. This transfer system 4 has a transfer pipe 4a and a transfer valve 4b. The transfer pipe 4a connects the lower container 8b in the first measurement system 2 and the upper container 8c in the second measurement system 3. The transfer valve 4b is provided midway along the transfer pipe 4a, and its opening and closing is controlled by the control unit 6.

圧力系５は、第１の測定系２の容器８ｂ内、および、第２の測定系３の容器８ｄ内を真空／加圧する。本実施形態では、圧力系５の構成を簡素化すべく、真空および加圧の両工程が単一の真空ポンプ１２にて行われる。具体的には、真空ポンプ１２のイン側（吸入側）には、配管Ａが接続されており、この配管Ａの端部には、制御部６によって開閉が制御される真空弁１３ａの一端が接続されている。また、真空ポンプ１２から真空弁１３ａに至る配管Ａの途中には、大気開放された分岐路が設けられており、この分岐路には、制御部６によって開閉が制御される放圧弁１３ｂが設けられている。さらに、配管Ａには、真空ポンプ１２のイン側圧力を検知する真空計１４が設けられている。 The pressure system 5 evacuates/pressurizes the inside of the container 8b of the first measurement system 2 and the inside of the container 8d of the second measurement system 3. In this embodiment, in order to simplify the configuration of the pressure system 5, both the vacuum and pressurization processes are performed by a single vacuum pump 12. Specifically, a pipe A is connected to the inlet side (suction side) of the vacuum pump 12, and one end of a vacuum valve 13a whose opening and closing is controlled by the control unit 6 is connected to the end of this pipe A. In addition, a branch path open to the atmosphere is provided in the middle of the pipe A from the vacuum pump 12 to the vacuum valve 13a, and a pressure release valve 13b whose opening and closing is controlled by the control unit 6 is provided in this branch path. Furthermore, a vacuum gauge 14 that detects the inlet pressure of the vacuum pump 12 is provided in the pipe A.

真空ポンプ１２のアウト側（吐出側）には、配管Ｂが接続されており、この配管Ｂの端部には、制御部６によって開閉が制御される加圧弁１３ｃの一端が接続されている。また、真空ポンプ１２から加圧弁１３ｃに至る配管Ｂの途中には、大気開放された分岐路が設けられており、この分岐路には、真空ポンプ１２のアウト側圧力を手動で調整するための調整弁１３ｅが設けられている。この調整弁１３ｅの開度調整によって、第１の測定系２から第２の測定系３に水を移送する際の移送速度が設定される。 A pipe B is connected to the outlet side (discharge side) of the vacuum pump 12, and one end of a pressurizing valve 13c whose opening and closing is controlled by the control unit 6 is connected to the end of this pipe B. In addition, a branch path open to the atmosphere is provided midway along the pipe B from the vacuum pump 12 to the pressurizing valve 13c, and this branch path is provided with an adjustment valve 13e for manually adjusting the outlet pressure of the vacuum pump 12. The transfer speed when transferring water from the first measurement system 2 to the second measurement system 3 is set by adjusting the opening of this adjustment valve 13e.

真空弁１３ａの他端および加圧弁１３ｃの他端は、配管Ｃを介して、３方弁１３ｄに接続されている。３方弁１３ｄは、制御部６によって制御され、配管Ｃの接続先として、第１の測定系２の容器８ｂに接続された配管Ｄ、および、第２の測定系３の容器８ｄに接続された配管Ｅのいずれかを選択する。 The other end of the vacuum valve 13a and the other end of the pressurizing valve 13c are connected to the three-way valve 13d via piping C. The three-way valve 13d is controlled by the control unit 6 to select either piping D connected to the container 8b of the first measurement system 2 or piping E connected to the container 8d of the second measurement system 3 as the connection destination of piping C.

制御部６は、ＳＴＲ測定の開始指示と、真空情報と、検知水量とに基づいて、複数の弁４ｂ，１１ａ～１１ｂ，１３ａ～１３ｄの開閉を個別に制御する。これによって、第１の測定系２の測定時に必要な吸引圧、第１の測定系２から第２の測定系３への水の移送時に必要な移送圧、および、第２の測定系３の測定時に必要な吸引圧が設定される。ここで、ＳＴＲ測定の開始指示は、タッチパネル等のユーザインターフェースをユーザ（測定者）が操作することによって行われる。真空情報は、真空計１４によって検知される真空ポンプ１２のイン側圧力である。また、検知水量は、容器８ｂ～８ｄのそれぞれに貯留された水量であり、本実施形態では、容器８ｂ～８ｄのそれぞれに設けられたに３つの水量センサ１５ａ～１５ｃによって検知される。水量センサ１５ａ～１５ｃは、例えば、光を発する発光部と、この光を受光する受光部とによって構成されており、貯留水の水面がセンサ位置に到達した場合、受光部の受光量が減ることで、所定の水量（例えば５００ｍｌ）になったことを検知する。なお、水量の検知は、上記手法に限定されるものではなく、例えば、カメラによる水位の監視、貯留水の重量測定、電極センサによる水位検知などであってもよい。 The control unit 6 individually controls the opening and closing of the multiple valves 4b, 11a-11b, 13a-13d based on the STR measurement start instruction, the vacuum information, and the detected water volume. This sets the suction pressure required for the measurement of the first measurement system 2, the transfer pressure required for the transfer of water from the first measurement system 2 to the second measurement system 3, and the suction pressure required for the measurement of the second measurement system 3. Here, the STR measurement start instruction is given by the user (measurer) operating a user interface such as a touch panel. The vacuum information is the in-side pressure of the vacuum pump 12 detected by the vacuum gauge 14. The detected water volume is the amount of water stored in each of the containers 8b-8d, and in this embodiment, is detected by three water volume sensors 15a-15c provided in each of the containers 8b-8d. Water level sensors 15a to 15c are composed of, for example, a light-emitting unit that emits light and a light-receiving unit that receives this light. When the water level of the stored water reaches the sensor position, the amount of light received by the light-receiving unit decreases, detecting that the water level has reached a predetermined level (for example, 500 ml). Note that the method of detecting the water level is not limited to the above method, and may be, for example, monitoring the water level with a camera, measuring the weight of the stored water, or detecting the water level with an electrode sensor.

時間計測部７は、時間をカウントするタイマーを備えており、制御部６の指示、具体的には、ろ過の開始指示および終了指示に基づいて、第１の測定系２におけるろ過時間Ｔａを計測すると共に、第２の測定系３におけるろ過時間Ｔｂを計測する。ここで、第１の測定系２については、容器８ｂ内の圧力（真空状態）を真空計１４で計測し、これが所定の圧力（例えば、－８０ｋＰａ）に達した時点でろ過が開始されると共に、水量センサ１５ａによって容器８ｂの貯留量が所定量に到達したことが検知された時点でろ過が終了する。一方、第２の測定系３については、容器８ｄ内の圧力（真空状態）を真空計１４で計測し、これが所定の圧力（例えば、－８０ｋＰａ）に達した時点でろ過が開始されると共に、水量センサ１５ｃによって容器８ｄの貯留量が所定量に到達したことが検知された時点でろ過が終了する。 The time measurement unit 7 is equipped with a timer that counts time, and measures the filtration time Ta in the first measurement system 2 and the filtration time Tb in the second measurement system 3 based on instructions from the control unit 6, specifically, filtration start instructions and filtration end instructions. Here, for the first measurement system 2, the pressure (vacuum state) in the container 8b is measured by the vacuum gauge 14, and filtration is started when this pressure reaches a predetermined pressure (e.g., -80 kPa), and filtration is ended when the water volume sensor 15a detects that the storage volume in the container 8b has reached a predetermined volume. On the other hand, for the second measurement system 3, the pressure (vacuum state) in the container 8d is measured by the vacuum gauge 14, and filtration is started when this pressure reaches a predetermined pressure (e.g., -80 kPa), and filtration is ended when the water volume sensor 15c detects that the storage volume in the container 8d has reached a predetermined volume.

ろ過時間Ｔａ、すなわち、第１の測定系２におけるろ過開始を起点としたろ過終了までのカウント値は、ＳＴＲ値の算出に必要な情報である「試料水の吸引ろ過時間」として取り扱われる。また、ろ過時間Ｔｂ、すなわち、第２の測定系３におけるろ過開始を起点としたろ過終了までのカウント値は、ＳＴＲ値の算出に必要な情報である「蒸留水の吸引ろ過時間」として取り扱われる。第２の測定系３の測定対象は、第１の測定系２によって一度ろ過された水であり、フィルタ１０ａを通過するような微細な粒子しか含まないので、その後のろ過に要する時間は、蒸留水のそれと有意な差異はない。よって、一度ろ過された水は、蒸留水として取り扱って差し支えない。 The filtration time Ta, i.e., the count value from the start of filtration in the first measurement system 2 to the end of filtration, is treated as the "sample water suction and filtration time", which is information necessary for calculating the STR value. Also, the filtration time Tb, i.e., the count value from the start of filtration in the second measurement system 3 to the end of filtration, is treated as the "distilled water suction and filtration time", which is information necessary for calculating the STR value. The measurement subject of the second measurement system 3 is water that has been filtered once by the first measurement system 2, and since it contains only fine particles that pass through the filter 10a, the time required for subsequent filtration is not significantly different from that of distilled water. Therefore, water that has been filtered once can be treated as distilled water.

時間計測部７は、１回目の吸引ろ過時間Ｔａと、２回目の吸引ろ過時間Ｔｂとに基づいて、ＳＴＲ値（＝Ｔａ／Ｔｂ）を算出する。算出されたＳＴＲ値は、ＳＴＲ測定装置１Ａが備える表示部を介して、ユーザ（測定者）に提示される。ただし、時間計測部７は、ＳＴＲ値を算出することなく吸引ろ過時間Ｔａ，Ｔｂを出力して、外部システムにＳＴＲ値の算出やユーザへの提示を委ねてもよい。 The time measurement unit 7 calculates the STR value (=Ta/Tb) based on the first suction and filtration time Ta and the second suction and filtration time Tb. The calculated STR value is presented to the user (measurer) via a display unit provided in the STR measurement device 1A. However, the time measurement unit 7 may output the suction and filtration times Ta and Tb without calculating the STR value, and leave the calculation of the STR value and presentation to the user to an external system.

つぎに、ＳＴＲ測定装置１Ａにおける各工程の詳細について説明する。ＳＴＲ測定装置１Ａでは、第１の測定系２による吸引ろ過時間Ｔａの測定が行われる１回目の測定工程、第１の測定系２から第２の測定系３への水の移送が行われる移送工程、そして、第２の測定系３による吸引ろ過時間Ｔｂの測定が行われる２回目の測定工程といった３つの工程が行われる。下表は、各工程における真空ポンプ１２および弁４ｂ，１１ａ～１１ｂ，１３ａ～１３ｄの設定状態を示す。同表の設定状態によれば、１回目の測定工程では、フィルタ１０ａのろ過を促進すべく、大気圧を基準とした容器８ｂの減圧によって、流出側の容器８ａと、流入側の容器８ｂとの間に圧力差を生じさせる。また、移送工程では、移送系４を介して水を移送すべく、大気圧を基準とした容器８ｂの加圧によって、流出側の容器８ｂと、流入側の容器８ｃとの間に圧力差を生じさせる。さらに、２回目の測定工程では、フィルタ１０ｂのろ過を促進すべく、大気圧を基準とした容器８ｄの減圧によって、流出側の容器８ｃと、流入側の容器８ｄとの間に圧力差を生じさせる。 Next, the details of each process in the STR measurement device 1A will be described. In the STR measurement device 1A, three processes are performed: a first measurement process in which the suction filtration time Ta is measured by the first measurement system 2, a transfer process in which water is transferred from the first measurement system 2 to the second measurement system 3, and a second measurement process in which the suction filtration time Tb is measured by the second measurement system 3. The table below shows the setting state of the vacuum pump 12 and the valves 4b, 11a-11b, and 13a-13d in each process. According to the setting state of the table, in the first measurement process, in order to promote filtration of the filter 10a, a pressure difference is generated between the container 8a on the outflow side and the container 8b on the inflow side by depressurizing the container 8b based on atmospheric pressure. In addition, in the transfer process, in order to transfer water through the transfer system 4, a pressure difference is generated between the container 8b on the outflow side and the container 8c on the inflow side by pressurizing the container 8b based on atmospheric pressure. Furthermore, in the second measurement process, in order to promote filtration by the filter 10b, a pressure difference is created between the outflow side container 8c and the inflow side container 8d by reducing the pressure in the container 8d relative to atmospheric pressure.

図２は、１回目の測定工程の説明図である。まず、ユーザは、容器８ａに測定対象となる試料水を５００ｍｌ入れた上で、ＳＴＲ測定の実行を指示する。これにより、真空ポンプ１２によって、容器８ｂ内が徐々に減圧されていく。そして、容器８ｂ内の圧力が所定の真空圧（例えば、－８０ｋＰａ）に到達したことが真空計１４によって検知された場合、閉じていたろ過弁１１ａが開かれる。これによって、１回目のろ過が開始され、時間計測部７によって、ろ過時間のカウントが開始される。そして、ろ過済みの水を貯留する容器８ｂの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ａによって検知された場合、時間計測部７によるろ過時間のカウントが終了し、そのカウント値が「試料水のろ過時間Ｔａ」として特定される。 Figure 2 is an explanatory diagram of the first measurement process. First, the user puts 500 ml of sample water to be measured into container 8a and then issues an instruction to perform STR measurement. This causes the vacuum pump 12 to gradually reduce the pressure inside container 8b. Then, when the vacuum gauge 14 detects that the pressure inside container 8b has reached a predetermined vacuum pressure (e.g., -80 kPa), the filtration valve 11a, which was closed, is opened. This starts the first filtration, and the timer 7 starts counting the filtration time. Then, when the water volume sensor 15a detects that the storage volume (water level) of container 8b, which stores filtered water, has reached the equivalent of 500 ml, the timer 7 ends counting the filtration time, and the count value is identified as the "filtering time Ta of sample water."

容器８ａに貯留された試料水に対するフィルタ１０ａによるろ過は、流出側の容器８ａから流入側の容器８ｂに向かう力、すなわち、吸引力を付与しつつ行われる。この吸引力は、大気開放された容器８ａと、真空状態に設定された容器８ｂとの間の圧力差によって生起される。なお、吸引力は、流出側の容器８ａよりも流入側の容器８ｂが低圧であれば生起されるので、容器８ａを大気開放、容器８ｂを真空状態とする場合のみならず、容器８ａを加圧状態、容器８ｂを大気開放とすることによって生起させてもよい。ろ過を吸引しながら行う理由は、ろ過を促進してろ過時間を短縮するため、および、試料水に混入している不純物（濁り成分）に由来したフィルタ１０ａの目詰まりを防止するためである。 The filter 10a filters the sample water stored in the container 8a while applying a force from the outflow container 8a to the inflow container 8b, i.e., a suction force. This suction force is generated by the pressure difference between the container 8a, which is open to the atmosphere, and the container 8b, which is set to a vacuum state. Since the suction force is generated when the inflow container 8b is at a lower pressure than the outflow container 8a, it can be generated not only by opening the container 8a to the atmosphere and placing the container 8b in a vacuum state, but also by placing the container 8a in a pressurized state and the container 8b in an open atmosphere. The reason for performing the filtration while suctioning is to promote the filtration and shorten the filtration time, and to prevent the filter 10a from clogging due to impurities (turbidity components) mixed in the sample water.

図３は、移送工程の説明図である。１回目の測定工程に続く移送工程では、閉じていた移送弁４ｂが開かれると共に、真空ポンプ１２によって、容器８ｂ内が徐々に加圧されていく。これによって、加圧状態に設定された容器８ｂと、大気開放された容器８ｃとの間の圧力差が生じて、流出側の容器８ｂから流入側の容器８ｃに向かって水が移送される。そして、流入側の容器８ｃの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ｂによって検知された場合、移送工程が終了する。 Figure 3 is an explanatory diagram of the transfer process. In the transfer process following the first measurement process, the closed transfer valve 4b is opened and the inside of the container 8b is gradually pressurized by the vacuum pump 12. This creates a pressure difference between the container 8b, which is set to a pressurized state, and the container 8c, which is open to the atmosphere, and water is transferred from the outflow side container 8b to the inflow side container 8c. Then, when the water level sensor 15b detects that the storage volume (water level) of the inflow side container 8c has reached the equivalent of 500 ml, the transfer process ends.

図４は、２回目の測定工程の説明図である。移送工程に続く２回目の測定工程では、真空ポンプ１２によって、容器８ｄ内が徐々に減圧されていく。そして、容器８ｄ内の圧力が第１の測定系２の測定時と同一の真空圧（例えば、－８０ｋＰａ）に到達したことが真空計１４によって検知された場合、閉じていたろ過弁１１ｂが開かれる。これによって、２回目のろ過が開始され、時間計測部７によって、ろ過時間のカウントが開始される。容器８ｃに貯留された水に対するフィルタ１０ｂによるろ過は、流出側の容器８ｃから流入側の容器８ｄに向かう吸引力を付与しつつ行われる。この吸引力は、大気開放された容器８ｃと、真空状態に設定された容器８ｄとの間の圧力差（第１の測定系２の測定時と同一の圧力差）によって生起される。そして、ろ過済みの水を貯留する容器８ｄの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ｃによって検知された場合、時間計測部７によるろ過時間のカウントが終了し、そのカウント値が「蒸留水のろ過時間Ｔｂ」として特定される。 Figure 4 is an explanatory diagram of the second measurement process. In the second measurement process following the transfer process, the vacuum pump 12 gradually reduces the pressure inside the container 8d. Then, when the vacuum gauge 14 detects that the pressure inside the container 8d has reached the same vacuum pressure (for example, -80 kPa) as during the measurement of the first measurement system 2, the closed filtration valve 11b is opened. This starts the second filtration, and the timer 7 starts counting the filtration time. The filtration of the water stored in the container 8c by the filter 10b is performed while applying a suction force from the container 8c on the outflow side to the container 8d on the inflow side. This suction force is generated by the pressure difference between the container 8c open to the atmosphere and the container 8d set to a vacuum state (the same pressure difference as during the measurement of the first measurement system 2). Then, when the water volume sensor 15c detects that the volume (water level) of the container 8d that stores the filtered water has reached the equivalent of 500 ml, the timer 7 ends counting the filtration time, and the count value is identified as the "distilled water filtration time Tb."

このように、本実施形態によれば、測定対象となる試料水のろ過時間Ｔａを測定すると共に、一度ろ過された水を蒸留水とみなして、そのろ過時間Ｔｂを再度測定する。一度ろ過された水は、フィルタを通過するような微細な粒子しか含まないので、その後のろ過に要する時間は、蒸留水のそれと有意な差異はない。このように、一度ろ過された水を蒸留水の代用とすることで、測定用の蒸留水を別途用意しなくても、ＳＴＲ値を算出するために必要な情報を実測ベースで得ることができる。 In this way, according to this embodiment, the filtration time Ta of the sample water to be measured is measured, and the water that has been filtered once is treated as distilled water, and its filtration time Tb is measured again. Since water that has been filtered once contains only fine particles that can pass through the filter, the time required for subsequent filtration is not significantly different from that of distilled water. In this way, by using water that has been filtered once as a substitute for distilled water, the information required to calculate the STR value can be obtained on an actual measurement basis, without having to prepare distilled water separately for measurement.

また、本実施形態によれば、第１の測定系２および第２の測定系３の仕様を同一とし、かつ、２回の測定を連続的に行うことで、２つのろ過時間Ｔａ，Ｔｂに作用する外乱（温度、大気圧、湿度差などの変化）の影響が共通化されるので、ＳＴＲ値の測定誤差を有効に低減できる。 In addition, according to this embodiment, the specifications of the first measurement system 2 and the second measurement system 3 are the same, and two measurements are performed consecutively, so that the effects of disturbances (changes in temperature, atmospheric pressure, humidity difference, etc.) acting on the two filtration times Ta and Tb are shared, and measurement errors in the STR value can be effectively reduced.

さらに、本実施形態によれば、各工程で所定の圧力差を生じさせる圧力系５を単一の真空ポンプ１２で構成することで、圧力系５の構成を簡略化することができる。 Furthermore, according to this embodiment, the pressure system 5 that generates a predetermined pressure difference in each process is configured with a single vacuum pump 12, thereby simplifying the configuration of the pressure system 5.

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るＳＴＲ測定装置の構成図である。このＳＴＲ測定装置１Ｂは、第１の測定系２と、第２の測定系３と、圧力系５と、制御部６と、時間計測部７とを主体に構成されており、第１の実施形態のような移送系４は存在しない。また、ＳＴＲ測定装置１Ｂは、３つの容器８ａ～８ｃを有し、第１の測定系２および第２の測定系３が部分的に共通化されている。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。 Second Embodiment
5 is a diagram showing the configuration of an STR measurement device according to the second embodiment. This STR measurement device 1B is mainly composed of a first measurement system 2, a second measurement system 3, a pressure system 5, a control unit 6, and a time measurement unit 7, and does not have a transfer system 4 as in the first embodiment. In addition, the STR measurement device 1B has three containers 8a to 8c, and the first measurement system 2 and the second measurement system 3 are partially shared. Note that the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals and will not be described here.

具体的には、第１の測定系２は、試料水を貯留する上段の容器８ａと、この容器８ａより送出されたろ過済みの水を貯留する中段の容器８ｂとを主体に構成されている。また、第２の測定系３は、第１の測定系２と共用される中段の容器８ｂと、この容器８ｂより送出されたろ過済みの水を貯留する下段の容器８ｃとによって構成されている。さらに、圧力系５は、第１の実施形態と基本的な構成は同一であるが、配管Ｆと、大気開放弁１３ｆとが追加されている。中段の容器８ｂに接続された配管Ｆは大気開放されており、この配管Ｆの途中には、制御部６によって開閉が制御される大気開放弁１３ｆが設けられている。 Specifically, the first measurement system 2 is mainly composed of an upper container 8a that stores sample water, and a middle container 8b that stores filtered water sent from the container 8a. The second measurement system 3 is composed of a middle container 8b that is shared with the first measurement system 2, and a lower container 8c that stores filtered water sent from the container 8b. The pressure system 5 has the same basic configuration as the first embodiment, but a pipe F and an air release valve 13f are added. The pipe F connected to the middle container 8b is open to the atmosphere, and an air release valve 13f is provided midway along the pipe F, the opening and closing of which is controlled by the control unit 6.

つぎに、ＳＴＲ測定装置１Ｂにおける各工程の詳細について説明する。ＳＴＲ測定装置１Ｂでは、第１の測定系２による吸引ろ過時間Ｔａの測定が行われる１回目の測定工程、そして、第２の測定系３による吸引ろ過時間Ｔｂの測定が行われる２回目の測定工程といった２つの工程が行われ、第１の実施形態のような移送工程は存在しない。下表は、各工程における真空ポンプ１２および弁１１ａ～１１ｂ，１３ａ～１３ｄ，１３ｆの設定状態を示す。ＳＴＲ測定装置１Ｂでは、２つの測定系２，３が部分的に共通化されている関係上、これらの測定系２，３による測定は、ろ過弁１１ａ，１１ｂの開閉を排他的に制御することによって、択一的に行われる。同表の設定状態によれば、１回目の測定工程では、フィルタ１０ａのろ過を促進すべく、大気圧を基準とした容器８ｂの減圧によって、流出側の容器８ａと、流入側の容器８ｂとの間に圧力差を生じさせる。また、２回目の測定工程では、フィルタ１０ｂのろ過を促進すべく、容器８ｂの大気圧への開放と、大気圧を基準とした容器８ｃの減圧とによって、流出側の容器８ｂと、流入側の容器８ｃとの間に圧力差を生じさせる。 Next, the details of each process in the STR measurement device 1B will be described. In the STR measurement device 1B, two processes are performed: the first measurement process in which the suction filtration time Ta is measured by the first measurement system 2, and the second measurement process in which the suction filtration time Tb is measured by the second measurement system 3. There is no transfer process as in the first embodiment. The table below shows the settings of the vacuum pump 12 and the valves 11a-11b, 13a-13d, and 13f in each process. In the STR measurement device 1B, since the two measurement systems 2 and 3 are partially shared, measurements by these measurement systems 2 and 3 are performed selectively by exclusively controlling the opening and closing of the filtration valves 11a and 11b. According to the settings in the table, in the first measurement process, in order to promote filtration by the filter 10a, a pressure difference is generated between the container 8a on the outflow side and the container 8b on the inflow side by reducing the pressure of the container 8b based on atmospheric pressure. In addition, in the second measurement process, in order to promote filtration by the filter 10b, a pressure difference is created between the outflow side container 8b and the inflow side container 8c by opening the container 8b to atmospheric pressure and reducing the pressure in the container 8c based on atmospheric pressure.

図６は、１回目の測定工程の説明図である。まず、ユーザは、容器８ａに測定対象となる試料水を５００ｍｌ入れた上で、ＳＴＲ測定の実行を指示する。１回目の測定工程では、配管Ｆ上の大気開放弁１３ｆが閉じているため、流入側の容器８ｂは、大気開放されることなく、密閉された状態になっている。その結果、真空ポンプ１２によって、流入側の容器８ｂ内が徐々に減圧されていく。そして、この容器８ｂ内の圧力が所定の真空圧（例えば、－８０ｋＰａ）に到達したことが真空計１４によって検知された場合、閉じていたろ過弁１１ａが開かれる。これによって、１回目のろ過が開始され、時間計測部７によって、ろ過時間のカウントが開始される。容器８ａに貯留された水に対するフィルタ１０ａによるろ過は、流出側の容器８ａから流入側の容器８ｂに向かう吸引力を付与しつつ行われ、この吸引力は、大気開放された容器８ａと、真空状態に設定された容器８ｂとの間の圧力差によって生起される。そして、ろ過済みの水を貯留する容器８ｂの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ａによって検知された場合、時間計測部７によるろ過時間のカウントが終了し、そのカウント値が「試料水のろ過時間Ｔａ」として特定される。 Figure 6 is an explanatory diagram of the first measurement process. First, the user puts 500 ml of sample water to be measured into the container 8a and then instructs to perform STR measurement. In the first measurement process, the atmospheric release valve 13f on the pipe F is closed, so the inflow side container 8b is sealed without being opened to the atmosphere. As a result, the inflow side container 8b is gradually depressurized by the vacuum pump 12. Then, when the vacuum gauge 14 detects that the pressure in this container 8b has reached a predetermined vacuum pressure (for example, -80 kPa), the closed filtration valve 11a is opened. This starts the first filtration, and the time measurement unit 7 starts counting the filtration time. The filtration of the water stored in the container 8a by the filter 10a is performed while applying a suction force from the outflow side container 8a to the inflow side container 8b, and this suction force is generated by the pressure difference between the container 8a opened to the atmosphere and the container 8b set to a vacuum state. Then, when the water volume sensor 15a detects that the volume (water level) of the container 8b that stores the filtered water has reached the equivalent of 500 ml, the timer 7 stops counting the filtration time, and the count value is identified as the "filtering time Ta of the sample water."

図７は、２回目の測定工程の説明図である。１回目の測定工程に続く２回目の測定工程では、閉じていた大気開放弁１３ｆが開いて、流出側の容器８ｂが大気開放された状態になる。そして、真空ポンプ１２によって、流入側の容器８ｃ内が徐々に減圧されていく。そして、容器８ｃ内の圧力が第１の測定系２と同一の真空圧（例えば、－８０ｋＰａ）に到達したことが真空計１４によって検知された場合、閉じていたろ過弁１１ｂが開かれる。これによって、２回目のろ過が開始され、時間計測部７によって、ろ過時間のカウントが開始される。容器８ｂに貯留された水に対するフィルタ１０ａによるろ過は、流出側の容器８ｂから流入側の容器８ｃに向かう吸引力を付与しつつ行われる。この吸引力は、大気開放された容器８ｂと、真空状態に設定された容器８ｃとの間の圧力差（第１の測定系２の測定時と同一の圧力差）によって生起される。そして、ろ過済みの水を貯留する容器８ｃの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ｂによって検知された場合、時間計測部７によるろ過時間のカウントが終了し、そのカウント値が「蒸留水のろ過時間Ｔｂ」として特定される。 Figure 7 is an explanatory diagram of the second measurement process. In the second measurement process following the first measurement process, the closed atmospheric release valve 13f opens, and the outflow side container 8b is opened to the atmosphere. Then, the inflow side container 8c is gradually depressurized by the vacuum pump 12. Then, when the vacuum gauge 14 detects that the pressure in the container 8c has reached the same vacuum pressure (for example, -80 kPa) as the first measurement system 2, the closed filtration valve 11b is opened. This starts the second filtration, and the time measurement unit 7 starts counting the filtration time. The filtration of the water stored in the container 8b by the filter 10a is performed while applying a suction force from the outflow side container 8b to the inflow side container 8c. This suction force is generated by the pressure difference between the container 8b opened to the atmosphere and the container 8c set to a vacuum state (the same pressure difference as during the measurement of the first measurement system 2). Then, when the water volume sensor 15b detects that the volume (water level) of the container 8c that stores the filtered water has reached the equivalent of 500 ml, the timer 7 ends counting the filtration time, and the count value is identified as the "distilled water filtration time Tb."

このように、本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られると共に、２つの測定系２，３で容器８ｂを共用し、かつ、移送系４を不要とすることで、ＳＴＲ測定装置１Ｂの構成部品数を減らすことができる。それとともに、第１の実施形態のような移送工程が不要なので、ＳＴＲ測定の高速化を図ることができる。 In this way, according to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the number of components of the STR measurement device 1B can be reduced by sharing the container 8b between the two measurement systems 2 and 3 and eliminating the need for the transfer system 4. At the same time, since the transfer process as in the first embodiment is not required, the STR measurement can be performed at a higher speed.

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係るＳＴＲ測定装置の構成図である。このＳＴＲ測定装置１Ｃは、第１の測定系２と、第２の測定系３と、移送系４と、圧力系５と、制御部６と、時間計測部７とを主体に構成されている。また、ＳＴＲ測定装置１Ｃは、２つの容器８ａ,８ｂを有し、第１の測定系２および第２の測定系３が完全に共通化されている。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。 Third Embodiment
8 is a diagram showing the configuration of an STR measurement device according to the third embodiment. This STR measurement device 1C is mainly composed of a first measurement system 2, a second measurement system 3, a transfer system 4, a pressure system 5, a control unit 6, and a time measurement unit 7. The STR measurement device 1C also has two containers 8a and 8b, and the first measurement system 2 and the second measurement system 3 are completely common. Note that the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.

具体的には、共通化された測定系２，３は、試料水（または一度ろ過された水）を貯留する上段の容器８ａと、この容器８ａより送出されたろ過済みの水を貯留する下段の容器８ｂとによって構成されている。また、圧力系５は、第１の実施形態と基本的な構成は同一であるが、圧力の制御対象が容器８ｂのみなので、制御対象を切り替えるための３方弁１３は不要である。また、移送系４は、下段の容器８ｂから上段の容器８ａに水を移送する。この移送系４は、移送管４ａと、移送弁４ｂとを有する。移送管４ａは、これらの容器８ａ，８ｂを接続する。移送弁４ｂは、移送管４ａの途中に設けられており、制御部６によって開閉が制御される。さらに、交換機構１６は、制御部６の指示に基づいて、第１の測定系２の測定時と、第２の測定系３の測定時とで、水をろ過するために使用されるフィルタ１０ａを交換する。交換機構１６としては、例えば、ロール状に巻回されたフィルタ１０ａをモータによって引き出し、引き出された未使用のフィルタ部分をろ過管９ａに介在させるようにしてもよい。なお、第１の測定系２の測定後、第２の測定系３の測定に先立ち、上段の容器８ａ内を洗浄する洗浄機構を設けてもよい。 Specifically, the shared measurement systems 2 and 3 are composed of an upper container 8a that stores sample water (or water that has been filtered once) and a lower container 8b that stores filtered water sent from the container 8a. The pressure system 5 has the same basic configuration as the first embodiment, but since the pressure control target is only the container 8b, a three-way valve 13 for switching the control target is not required. The transfer system 4 transfers water from the lower container 8b to the upper container 8a. This transfer system 4 has a transfer pipe 4a and a transfer valve 4b. The transfer pipe 4a connects these containers 8a and 8b. The transfer valve 4b is provided in the middle of the transfer pipe 4a, and its opening and closing is controlled by the control unit 6. Furthermore, the exchange mechanism 16 exchanges the filter 10a used to filter water between the measurement of the first measurement system 2 and the measurement of the second measurement system 3 based on the instruction of the control unit 6. The replacement mechanism 16 may, for example, be configured to pull out the rolled filter 10a using a motor and place the unused filter portion in the filtration tube 9a. In addition, a cleaning mechanism may be provided to clean the inside of the upper container 8a after the measurement of the first measurement system 2 and before the measurement of the second measurement system 3.

つぎに、ＳＴＲ測定装置１Ｃにおける各工程の詳細について説明する。ＳＴＲ測定装置１Ｃでは、上述した第１の実施形態と同様、第１の測定系２による吸引ろ過時間Ｔａの測定が行われる１回目の測定工程、第１の測定系２から第２の測定系３への水の移送が行われる移送工程、そして、第２の測定系３による吸引ろ過時間Ｔｂの測定が行われる２回目の測定工程といった３つの工程が行われる。下表は、各工程における真空ポンプ１２および弁４ｂ，１１ａ，１３ａ～１３ｃの設定状態を示す。同表の設定状態によれば、１回目の測定工程では、フィルタ１０ａのろ過を促進すべく、大気圧を基準とした容器８ｂの減圧によって、流出側の容器８ａと、流入側の容器８ｂとの間に圧力差を生じさせる。また、移送工程では、移送系４を介して水を移送すべく、大気圧を基準とした容器８ｂの加圧によって、流出側の容器８ｂと、流入側の容器８ａとの間に圧力差を生じさせる。さらに、２回目の測定工程では、フィルタ１０ａのろ過を促進すべく、大気圧を基準とした容器８ｂの減圧によって、流出側の容器８ａと、流入側の容器８ｂとの間に圧力差を生じさせる。 Next, the details of each process in the STR measurement device 1C will be described. In the STR measurement device 1C, as in the first embodiment described above, three processes are performed: a first measurement process in which the suction filtration time Ta is measured by the first measurement system 2, a transfer process in which water is transferred from the first measurement system 2 to the second measurement system 3, and a second measurement process in which the suction filtration time Tb is measured by the second measurement system 3. The table below shows the setting state of the vacuum pump 12 and the valves 4b, 11a, 13a to 13c in each process. According to the setting state of the table, in the first measurement process, in order to promote filtration of the filter 10a, a pressure difference is generated between the container 8a on the outflow side and the container 8b on the inflow side by depressurizing the container 8b based on atmospheric pressure. In addition, in the transfer process, in order to transfer water through the transfer system 4, a pressure difference is generated between the container 8b on the outflow side and the container 8a on the inflow side by pressurizing the container 8b based on atmospheric pressure. Furthermore, in the second measurement process, in order to promote filtration by the filter 10a, a pressure difference is created between the outflow side container 8a and the inflow side container 8b by reducing the pressure in the container 8b based on atmospheric pressure.

図９は、１回目の測定工程の説明図である。まず、ユーザは、容器８ａに測定対象となる試料水を５００ｍｌ入れた上で、ＳＴＲ測定の実行を指示する。これにより、真空ポンプ１２によって、流入側の容器８ｂ内が徐々に減圧されていく。そして、この容器８ｂ内の圧力が所定の真空圧（例えば、－８０ｋＰａ）に到達したことが真空計１４によって検知された場合、閉じていたろ過弁１１ａが開かれる。これによって、１回目のろ過が開始され、時間計測部７によって、ろ過時間のカウントが開始される。容器８ａに貯留された水に対するフィルタ１０ａによるろ過は、流出側の容器８ａｃから流入側の容器８ｂに向かう吸引力を付与しつつ行われ、この吸引力は、大気開放された容器８ａと、真空状態に設定された容器８ｂとの間の圧力差によって生起される。そして、ろ過済みの水を貯留する容器８ｂの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ａによって検知された場合、時間計測部７によるろ過時間のカウントが終了し、そのカウント値が「試料水のろ過時間Ｔａ」として特定される。 Figure 9 is an explanatory diagram of the first measurement process. First, the user puts 500 ml of sample water to be measured into the container 8a and then instructs to perform STR measurement. This causes the vacuum pump 12 to gradually reduce the pressure inside the inflow container 8b. Then, when the vacuum gauge 14 detects that the pressure inside the container 8b has reached a predetermined vacuum pressure (for example, -80 kPa), the closed filtration valve 11a is opened. This starts the first filtration, and the time measurement unit 7 starts counting the filtration time. The filtration of the water stored in the container 8a by the filter 10a is performed while applying a suction force from the outflow container 8ac toward the inflow container 8b, and this suction force is generated by the pressure difference between the container 8a open to the atmosphere and the container 8b set to a vacuum state. Then, when the water volume sensor 15a detects that the volume (water level) of the container 8b that stores the filtered water has reached the equivalent of 500 ml, the timer 7 stops counting the filtration time, and the count value is identified as the "filtering time Ta of the sample water."

図１０は、移送工程の説明図である。１回目の測定工程に続く移送工程では、閉じていた移送弁４ｂが開かれると共に、真空ポンプ１２によって、容器８ｂ内が徐々に加圧されていく。これによって、加圧状態に設定された容器８ｂと、大気開放された容器８ａとの間の圧力差が生じて、流出側の容器８ｂから流入側の容器８ａに向かって水が移送される。そして、流入側の容器８ａの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ｂによって検知された場合、移送工程が終了する。 Figure 10 is an explanatory diagram of the transfer process. In the transfer process following the first measurement process, the closed transfer valve 4b is opened and the inside of the container 8b is gradually pressurized by the vacuum pump 12. This creates a pressure difference between the container 8b, which is set to a pressurized state, and the container 8a, which is open to the atmosphere, and water is transferred from the outflow container 8b to the inflow container 8a. Then, when the water level sensor 15b detects that the storage volume (water level) of the inflow container 8a has reached the equivalent of 500 ml, the transfer process ends.

図１１は、２回目の測定工程の説明図である。移送工程に続く２回目の測定工程では、真空ポンプ１２によって、容器８ｂ内が徐々に減圧されていく。そして、容器８ｂ内の圧力が第１の測定系２の測定時と同一の真空圧（例えば、－８０ｋＰａ）に到達したことが真空計１４によって検知された場合、閉じていたろ過弁１１ａが開かれる。これによって、２回目のろ過が開始され、時間計測部７によって、ろ過時間のカウントが開始される。容器８ａに貯留された水に対するフィルタ１０ａによるろ過は、流出側の容器８ａから流入側の容器８ｂに向かう吸引力を付与しつつ行われる。この吸引力は、大気開放された容器８ａと、真空状態に設定された容器８ｂとの間の圧力差（第１の測定系２の測定時と同一の圧力差）によって生起される。そして、ろ過済みの水を貯留する容器８ｂの貯留量（水位レベル）が５００ｍｌ相当に到達したことが水量センサ１５ａによって検知された場合、時間計測部７によるろ過時間のカウントが終了し、そのカウント値が「蒸留水のろ過時間Ｔｂ」として特定される。 Figure 11 is an explanatory diagram of the second measurement process. In the second measurement process following the transfer process, the vacuum pump 12 gradually reduces the pressure inside the container 8b. Then, when the vacuum gauge 14 detects that the pressure inside the container 8b has reached the same vacuum pressure (for example, -80 kPa) as during the measurement of the first measurement system 2, the closed filtration valve 11a is opened. This starts the second filtration, and the timer 7 starts counting the filtration time. The filtration of the water stored in the container 8a by the filter 10a is performed while applying a suction force from the container 8a on the outflow side to the container 8b on the inflow side. This suction force is generated by the pressure difference between the container 8a, which is open to the atmosphere, and the container 8b, which is set to a vacuum state (the same pressure difference as during the measurement of the first measurement system 2). Then, when the water volume sensor 15a detects that the volume (water level) of the container 8b that stores the filtered water has reached the equivalent of 500 ml, the timer 7 ends counting the filtration time, and the count value is identified as the "distilled water filtration time Tb."

このように、本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られると共に、２つの測定系２，３で容器８ａ,８ｂを完全に共用することで、ＳＴＲ測定装置１Ｃの構成部品数を減らすことができる。 In this way, according to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the number of components of the STR measurement device 1C can be reduced by completely sharing the containers 8a and 8b between the two measurement systems 2 and 3.

１Ａ～１ＣＳＴＲ測定装置
２第１の測定系
３第２の測定系
４移送系
４ａ移送管
４ｂ移送弁
５圧力系
６制御部
７時間計測部
８ａ～８ｄ容器
９ａ，９ｂろ過管
１０ａ，１０ｂフィルタ
１１ａ，１１ｂろ過弁
１２真空ポンプ
１３ａ～１３ｅ弁
１４真空計
１５ａ～１５ｃ水量センサ
１６交換機構

Reference Signs List 1A to 1C STR measuring device 2 First measuring system 3 Second measuring system 4 Transfer system 4a Transfer pipe 4b Transfer valve 5 Pressure system 6 Control unit 7 Time measuring unit 8a to 8d Container 9a, 9b Filtration pipe 10a, 10b Filter 11a, 11b Filtration valve 12 Vacuum pump 13a to 13e Valve 14 Vacuum gauge 15a to 15c Water volume sensor 16 Exchange mechanism

Claims

In a measuring device for calculating a suction filtration time ratio,
a first measurement system for filtering the stored sample water while aspirating it;
A second measurement system that re-filters the stored water filtered by the first measurement system while sucking it;
a time measuring unit that measures the filtration time of the sample water in the first measurement system, and specifies the suction filtration time of the sample water, which is information necessary for calculating the suction filtration time ratio , and that measures the filtration time of stored water filtered by the first measurement system in the second measurement system, and uses the measured filtration time as a substitute for the suction filtration time of distilled water, which is information necessary for calculating the suction filtration time ratio.

The first measurement system is
a first container for storing the sample water; and a second container for storing the filtered water sent from the first container,
The second measurement system is
a third container and a fourth container for storing the filtered water delivered from the third container;
2. The measuring device according to claim 1, further comprising a transfer system for transferring the filtered water stored in the second container to the third container.

The measurement device according to claim 2, characterized in that the transfer of water by the transfer system is performed after the measurement of the first measurement system and before the measurement of the second measurement system.

The measurement device according to claim 2 or 3, further comprising a pressure system that generates a pressure difference between the first container and the second container during measurement of the first measurement system to promote water filtration, generates a pressure difference between the second container and the third container to transfer water from the second container to the third container after measurement of the first measurement system and prior to measurement of the second measurement system, and generates a pressure difference between the third container and the fourth container that is the same as that during measurement of the first measurement system to promote water filtration during measurement of the second measurement system.

The measurement device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the time measurement unit calculates the suction filtration time ratio based on the filtration time required to filter water in the first measurement system and the filtration time required to filter water in the second measurement system.