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JP7685638B2 - Floating object observation device - Google Patents
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JP7685638B2 JP2024027964A JP2024027964A JP7685638B2 JP 7685638 B2 JP7685638 B2 JP 7685638B2 JP 2024027964 A JP2024027964 A JP 2024027964A JP 2024027964 A JP2024027964 A JP 2024027964A JP 7685638 B2 JP7685638 B2 JP 7685638B2
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Description

本発明は、例えば液体中のフロック等の浮遊物を撮像する浮遊物観測装置に関する。 The present invention relates to a floating object observation device that captures floating objects such as flocs in a liquid.

従来、この種の浮遊物観測装置としては、例えば図14に示すように、原水101を貯留する攪拌槽102の外側方からシートレーザ光103を照射し、攪拌槽102内の原水101におけるシートレーザ光103で照射された照射領域を攪拌槽102の外部から撮影するように構成されているものがある。 Conventionally, as shown in FIG. 14, this type of floating object observation device is configured to irradiate a sheet laser beam 103 from the outside of a stirring tank 102 that stores raw water 101, and to photograph the area of the raw water 101 in the stirring tank 102 that is irradiated with the sheet laser beam 103 from outside the stirring tank 102.

ここで、攪拌槽102は、シートレーザ光103が入射する入射領域と撮影が行われる視野領域とがそれぞれ透明なガラス窓(図示省略)で構成されている。また、シートレーザ光103は攪拌槽102の外部に設けられた照射部104から扇状に拡がって照射される。また、攪拌槽102の外部には、シートレーザ光103にて照射された攪拌槽102内の照射領域を撮影して撮影画像を生成する撮影部105が設けられている。 Here, the mixing tank 102 has an entrance area where the sheet laser light 103 enters and a viewing area where imaging is performed, each of which is configured with a transparent glass window (not shown). The sheet laser light 103 is irradiated in a fan-like manner from an irradiation unit 104 provided outside the mixing tank 102. Also, provided outside the mixing tank 102 is an imaging unit 105 that images the irradiation area in the mixing tank 102 irradiated with the sheet laser light 103 to generate a captured image.

これによると、撮影部105で攪拌槽102内の照射領域を撮影することにより、シートレーザ光103で照射された照射領域内の原水101中のフロックが撮影された撮影画像を得ることができる。この撮影画像を2値化処理することにより、フロックの形状、大きさ、個数等を測定することができる。 According to this, by photographing the irradiated area in the mixing tank 102 with the photographing unit 105, it is possible to obtain a photographed image of the flocs in the raw water 101 in the irradiated area irradiated with the sheet laser light 103. By binarizing this photographed image, it is possible to measure the shape, size, number, etc. of the flocs.

尚、上記のような浮遊物観測装置は例えば下記特許文献1に記載されている。 The above-mentioned floating object observation device is described, for example, in Patent Document 1 below.

特開2018-4506Patent Publication No. 2018-4506

しかしながら上記の従来形式では、シートレーザ光103を攪拌槽102の外部から内部へ入射可能にするための入射用ガラス窓および攪拌槽102の外部から内部の撮影を可能にするための撮影用ガラス窓を攪拌槽102に設ける必要があり、このようなガラス窓が汚れた場合、撮影画像の精度が低下する虞があるので、ガラス窓を頻繁に清掃しなければならず、メンテナンスに手間を要するといった問題がある。 However, in the above conventional method, it is necessary to provide the mixing tank 102 with an entrance glass window that allows the sheet laser light 103 to enter the mixing tank 102 from the outside to the inside, and an imaging glass window that allows the inside of the mixing tank 102 to be imaged from the outside. If such glass windows become dirty, there is a risk that the accuracy of the captured image will decrease, so the glass windows must be cleaned frequently, resulting in problems such as time-consuming maintenance.

本発明は、メンテナンスの手間を軽減することが可能で、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる浮遊物観測装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a floating object observation device that can reduce the maintenance effort and obtain clear images of floating objects.

上記目的を達成するために、本第1発明は、液体中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置であって、
横方向へ拡がるシートレーザ光を液面に照射するレーザ光源と、液面から入射したシートレーザ光で照射された浮遊物を撮像する撮像装置とが液面の上方に設けられ、
シートレーザ光が液面の上方から液面に入射する箇所を液面入射箇所とし、
シートレーザ光が浮遊物に当たって反射した反射光のうちの撮像装置に入射する反射光が液面を通過する箇所を液面通過箇所とすると、
液面入射箇所と液面通過箇所とを液面の上下に亘って取り囲んで液面の波を遮る波除け部材が設けられ、
シートレーザ光で照射される浮遊物を撮像装置で撮像する撮像範囲が液面下に設定され、
シートレーザ光の進行経路と反射光の進行経路とが撮像範囲において直交するように、レーザ光源と撮像装置とが配置されているものである。
In order to achieve the above object, the first invention is a floating matter observation device for observing floating matters in a liquid, comprising:
A laser light source that irradiates the liquid surface with a sheet laser light that spreads laterally, and an imaging device that images a floating object irradiated with the sheet laser light incident from the liquid surface are provided above the liquid surface,
The point where the sheet laser light is incident on the liquid surface from above the liquid surface is defined as the liquid surface incident point.
If the location where the reflected light that is incident on the imaging device passes through the liquid surface among the reflected light of the sheet laser light that hits the floating object is defined as the liquid surface passing location,
A wave breaker is provided to surround the liquid surface incident point and the liquid surface passing point above and below the liquid surface to block waves on the liquid surface;
an imaging range for imaging the floating object irradiated with the sheet laser light by an imaging device is set below the liquid surface;
The laser light source and the imaging device are arranged so that the traveling path of the sheet laser light and the traveling path of the reflected light are perpendicular to each other in the imaging range.

これによると、レーザ光源と撮像装置とを液面の上方に設けているため、入射用ガラス窓や撮影用ガラス窓を槽に設ける必要は無く、メンテナンスを容易に行うことができ、メンテナンスの手間を軽減することが可能である。 As a result, since the laser light source and imaging device are located above the liquid surface, there is no need to provide an entrance glass window or an imaging glass window in the tank, making maintenance easy and reducing the amount of maintenance work required.

また、波除け部材が液面入射箇所と液面通過箇所とを液面の上下に亘って取り囲んで液面の波を遮っているため、シートレーザ光や反射光が液面の波の影響を受けて液体中で不規則に揺動するのを防止することができる。これにより、撮像した画像が乱れるのを防止することができ、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる。 In addition, the wave-breaking member surrounds the liquid surface entry point and the liquid surface passage point above and below the liquid surface, blocking waves on the liquid surface, preventing the sheet laser light and reflected light from being affected by the waves on the liquid surface and fluctuating irregularly in the liquid. This prevents the captured image from being distorted, allowing clear images of floating objects to be obtained.

また、撮像範囲における焦点(ピント)のずれを減らすことができ、焦点の合った鮮明な浮遊物の画像を得ることができる。 It also reduces focus deviations within the imaging range, allowing for clear, in-focus images of floating objects to be obtained.

本第2発明における浮遊物観測装置は、レーザ光源から照射され液面で反射したシートレーザ光が撮像装置に入射するのを防止する遮光部材が、レーザ光源と撮像装置との間に設けられているものである。 The floating object observation device in the second invention has a light-shielding member provided between the laser light source and the imaging device to prevent the sheet laser light irradiated from the laser light source and reflected by the liquid surface from entering the imaging device.

これによると、遮光部材がレーザ光源から照射され液面で反射したシートレーザ光を遮ることにより、上記液面で反射したシートレーザ光が撮像装置に入射するのを防止することができるため、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる。 As a result, the light-shielding member blocks the sheet laser light irradiated from the laser light source and reflected by the liquid surface, preventing the sheet laser light reflected by the liquid surface from entering the imaging device, thereby enabling a clear image of the floating matter to be obtained.

本第3発明における浮遊物観測装置は、レーザ光源と撮像装置とを収容する不透明なケースが波除け部材を兼用し、
液面入射箇所と液面通過箇所とがケース内にあり、
ケースの下端部に、液面下において開口する下端開口部が形成され、
シートレーザ光はケース内から下端開口部を通って撮像範囲に達し、
反射光は撮像範囲から下端開口部を通ってケース内に進入するものである。
In the floating object observation device according to the third invention, an opaque case that houses a laser light source and an imaging device also serves as a wave breaker,
The liquid level incidence point and the liquid level passing point are inside the case,
A lower end opening that opens below the liquid surface is formed at the lower end of the case,
The sheet laser light passes through the bottom opening from inside the case and reaches the imaging range.
The reflected light passes from the imaging range through the lower opening and enters the case.

これによると、ケースが液面入射箇所と液面通過箇所とを取り囲んで液面の波を遮っているため、シートレーザ光や反射光が液面の波の影響を受けて液体中で不規則に揺動するのを防止することができる。 As a result, the case surrounds the point where the light enters the liquid surface and the point where the light passes through the liquid surface, blocking waves on the liquid surface, preventing the sheet laser light and reflected light from being affected by waves on the liquid surface and fluctuating irregularly in the liquid.

また、浮遊物観測装置を屋外に設置した場合、太陽光はケースで遮られるため、太陽光が撮像装置に入射するのを防止することができ、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる。 In addition, when the floating object observation device is installed outdoors, the case blocks sunlight, preventing it from entering the imaging device and allowing clear images of floating objects to be obtained.

本第4発明における浮遊物観測装置は、浮遊物は、液体に凝集剤を添加することによって生成されたフロックである。 In the floating matter observation device of the fourth invention, the floating matter is flocs produced by adding a flocculant to the liquid.

これによると、鮮明なフロックの画像を得ることができ、フロックの観測精度が向上する。 This allows clearer images of flocs to be obtained, improving the accuracy of floc observation.

以上のように本発明によると、メンテナンスの手間を軽減することが可能であり、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる。また、浮遊物の観測精度が向上する。 As described above, the present invention makes it possible to reduce the maintenance effort and obtain clear images of floating objects. It also improves the accuracy of observing floating objects.

本発明の第1の実施の形態における浮遊物観測装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a floating object observation device in a first embodiment of the present invention. 同、浮遊物観測装置の平面図である。FIG. 同、浮遊物観測装置の主要構成を立体的に示した基本概念図である。This is a basic conceptual diagram showing in three dimensions the main components of the floating object observation device. 本発明の第2の実施の形態における浮遊物観測装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a floating object observation device in a second embodiment of the present invention. 同、浮遊物観測装置の平面図である。FIG. 本発明の第3の実施の形態における浮遊物観測装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a floating object observation device in a third embodiment of the present invention. 同、浮遊物観測装置の一部切欠き底面図である。FIG. 2 is a partially cutaway bottom view of the floating object observation device according to the first embodiment. 本発明の第4の実施の形態における浮遊物観測装置の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a floating object observation device in a fourth embodiment of the present invention. 同、浮遊物観測装置の一部切欠き底面図である。FIG. 2 is a partially cutaway bottom view of the floating object observation device according to the first embodiment. 本発明の第5の実施の形態における浮遊物観測装置の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a floating object observation device in a fifth embodiment of the present invention. 同、浮遊物観測装置の一部切欠き底面図である。FIG. 2 is a partially cutaway bottom view of the floating object observation device according to the first embodiment. 本発明の第6の実施の形態における浮遊物観測装置の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a floating object observation device in a sixth embodiment of the present invention. 図12におけるX-X矢視図である。13 is a view taken along the line XX in FIG. 12. 従来の浮遊物観測装置の図である。FIG. 1 is a diagram of a conventional floating object observation device.

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。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

(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、1は例えば浄水場に設置されているフロック形成槽である。フロック形成槽1内には原水2(液体の一例)が貯留され、原水2に凝集剤を添加することにより、原水2中に多数のフロック3(浮遊物の一例)が生成されている。
(First embodiment)
In the first embodiment, as shown in Fig. 1, reference numeral 1 denotes a flocculation tank installed in, for example, a water purification plant. Raw water 2 (an example of a liquid) is stored in the flocculation tank 1, and a large number of flocs 3 (an example of suspended matter) are generated in the raw water 2 by adding a coagulant to the raw water 2.

図1~図3に示すように、フロック形成槽1には、原水2中のフロック3を観測する浮遊物観測装置10が設けられている。浮遊物観測装置10は、シートレーザ光11を水面4(液面)に照射するレーザ光源12と、水面4から入射したシートレーザ光11で照射されたフロック3を撮像するカメラ14(撮像装置の一例)とを有している。 As shown in Figures 1 to 3, the flocculation tank 1 is provided with a floating matter observation device 10 that observes flocs 3 in the raw water 2. The floating matter observation device 10 has a laser light source 12 that irradiates the water surface 4 (liquid surface) with sheet laser light 11, and a camera 14 (an example of an imaging device) that images the flocs 3 irradiated with the sheet laser light 11 incident from the water surface 4.

尚、シートレーザ光11は、図2に示すように平面視においてレーザ光源12から横方向へ扇状に拡がっているとともに、図1に示すように側面視においてほぼ線状になっている。 The sheet laser light 11 spreads out laterally from the laser light source 12 in a fan shape when viewed from above as shown in FIG. 2, and is approximately linear when viewed from the side as shown in FIG. 1.

これらレーザ光源12とカメラ14とは、水面4の上方に設けられ、フロック形成槽1の槽壁1aに固定された固定フレーム(図示せず)等で支持されている。 The laser light source 12 and camera 14 are installed above the water surface 4 and are supported by a fixed frame (not shown) fixed to the tank wall 1a of the flocculation tank 1.

尚、シートレーザ光11が水面4の上方から水面4に入射する箇所を水面入射箇所16(液面入射箇所)とする。また、シートレーザ光11がフロック3に当たって反射した反射光のうちのカメラ14のレンズ15に入射する反射光17が水面4を下から上に通過する箇所を水面通過箇所18(液面通過箇所)とする。 The point where the sheet laser light 11 enters the water surface 4 from above the water surface 4 is referred to as the water surface entrance point 16 (liquid surface entrance point). Also, the point where the reflected light 17 that is reflected by the sheet laser light 11 hitting the flocks 3 and enters the lens 15 of the camera 14 passes through the water surface 4 from bottom to top is referred to as the water surface passing point 18 (liquid surface passing point).

水面入射箇所16と水面通過箇所18とを取り囲んで水面4の波を遮る波除け部材20が設けられている。波除け部材20は、フロック形成槽1の槽壁1a又は底部に固定された固定フレーム(図示せず)等で支持されている円筒状の部材であり、下端部が水面4の下方に没しており、上端部が水面4の上方に突出している。 A wave breaker 20 is provided to surround the water surface incidence point 16 and the water surface passage point 18 and block waves on the water surface 4. The wave breaker 20 is a cylindrical member supported by a fixed frame (not shown) fixed to the tank wall 1a or bottom of the flocculation tank 1, with its lower end submerged below the water surface 4 and its upper end protruding above the water surface 4.

シートレーザ光11で照射されるフロック3をカメラ14で撮像する撮像範囲21が水面4下において波除け部材20の下端よりも下方の領域に設定されている。尚、シートレーザ光11の進行経路23と反射光17の進行経路24とが撮像範囲21において直交する位置に、レーザ光源12とカメラ14とが配置されている。このように配置した場合、シートレーザ光11の入射角A1は54°となり、屈折角A2は37°となる。また、反射光17の入射角B1は37°となり、屈折角B2は54°となる。尚、上記入射角A1,B1および屈折角A2,B2の数値は、一例であり、原水2の性状(例えば比重等)によって異なる。 The imaging range 21 in which the camera 14 images the flocks 3 irradiated with the sheet laser light 11 is set in an area below the water surface 4 below the lower end of the wave breaker 20. The laser light source 12 and the camera 14 are disposed at a position where the travel path 23 of the sheet laser light 11 and the travel path 24 of the reflected light 17 intersect at right angles in the imaging range 21. When disposed in this manner, the incidence angle A1 of the sheet laser light 11 is 54° and the refraction angle A2 is 37°. The incidence angle B1 of the reflected light 17 is 37° and the refraction angle B2 is 54°. The values of the incidence angles A1, B1 and the refraction angles A2, B2 are merely examples and vary depending on the properties of the raw water 2 (e.g., specific gravity, etc.).

また、図1では、便宜上、フロック形成槽1のサイズを浮遊物観測装置10よりも一回り程度大きく描いているが、実際には、フロック形成槽1のサイズは浮遊物観測装置10と比べて大幅に大きなものである。 In addition, in FIG. 1, for convenience, the size of the flocculation tank 1 is drawn to be approximately one size larger than the floating matter observation device 10, but in reality, the size of the flocculation tank 1 is significantly larger than the floating matter observation device 10.

上記構成における作用を以下に説明する。
シートレーザ光11をレーザ光源12から照射し、カメラ14で撮像範囲21内のフロック3を撮像する。この際、波除け部材20が水面入射箇所16と水面通過箇所18とを水面4の上下に亘って取り囲んで水面4の波を遮っているため、シートレーザ光11や反射光17が水面4の波の影響を受けて原水2中で不規則に揺動するのを防止することができる。これにより、撮像した画像が乱れるのを防止することができ、フロック3の鮮明な画像を得ることができる。
The operation of the above configuration will be described below.
A sheet laser light 11 is irradiated from a laser light source 12, and the flocs 3 within an imaging range 21 are imaged by a camera 14. At this time, the wave breaker 20 surrounds the water surface incidence point 16 and the water surface passing point 18 above and below the water surface 4 to block the waves on the water surface 4, so that the sheet laser light 11 and the reflected light 17 can be prevented from irregularly swaying in the raw water 2 due to the influence of the waves on the water surface 4. This makes it possible to prevent the captured image from being distorted, and a clear image of the flocs 3 can be obtained.

また、撮像範囲21は波除け部材20の下端よりも下方の領域に設定されているため、フロック3が波除け部材20の内側に流入し難い場合であっても、波除け部材20の下方の領域におけるフロック3をカメラ14で確実に撮像することができ、フロック3の観測精度が向上する。 In addition, since the imaging range 21 is set in an area below the lower end of the wave breaker 20, even if it is difficult for the flocks 3 to flow inside the wave breaker 20, the camera 14 can reliably image the flocks 3 in the area below the wave breaker 20, improving the observation accuracy of the flocks 3.

また、シートレーザ光11の進行経路23と反射光17の進行経路24とが撮像範囲21において直交するため、撮像範囲21における焦点(ピント)のずれを減らすことができ、焦点の合った鮮明なフロック3の画像を得ることができる。このようにして得られた画像を2値化処理することにより、フロック3の形状、大きさ、個数等を精度良く測定することができ、フロック3の観測精度が向上する。 In addition, since the travel path 23 of the sheet laser light 11 and the travel path 24 of the reflected light 17 are perpendicular to each other in the imaging range 21, it is possible to reduce the focus shift in the imaging range 21, and it is possible to obtain a clear, in-focus image of the flocks 3. By subjecting the image obtained in this manner to a binarization process, it is possible to accurately measure the shape, size, number, etc. of the flocks 3, and the observation accuracy of the flocks 3 is improved.

また、レーザ光源12とカメラ14とを水面4の上方に設けているため、入射用ガラス窓や撮影用ガラス窓をフロック形成槽1に設ける必要は無く、メンテナンスを容易に行うことができ、メンテナンスの手間を軽減することが可能である。 In addition, since the laser light source 12 and the camera 14 are installed above the water surface 4, there is no need to install an entrance glass window or a photographing glass window in the flocculation tank 1, which makes maintenance easy and reduces the maintenance effort.

また、レーザ光源12やカメラ14が原水2に接触しないので、レーザ光源12やカメラ14を水中に設置する場合に比べて、レーザ光源12およびカメラ14の汚れや故障を防止することができる。 In addition, since the laser light source 12 and the camera 14 do not come into contact with the raw water 2, it is possible to prevent the laser light source 12 and the camera 14 from becoming dirty or breaking down, compared to when the laser light source 12 and the camera 14 are installed underwater.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態では、図4,図5に示すように、レーザ光源12から照射されたシートレーザ光11の一部11aが水面4で反射することがある。このように水面4で反射した一部のシートレーザ光11aがカメラ14に入射するのを防止する遮光部材30が、レーザ光源12とカメラ14との間における水面4に設けられている。遮光部材30は、平板状の不透明な部材であり、波除け部材20に取り付けられている。
Second Embodiment
4 and 5, in the second embodiment, a part 11a of the sheet laser light 11 irradiated from the laser light source 12 may be reflected by the water surface 4. A light shielding member 30 that prevents the part of the sheet laser light 11a reflected by the water surface 4 from entering the camera 14 is provided on the water surface 4 between the laser light source 12 and the camera 14. The light shielding member 30 is a flat, opaque member and is attached to the wave breaker member 20.

これによると、遮光部材30が水面4で反射したシートレーザ光11aを遮ることにより、上記水面4で反射したシートレーザ光11aがカメラ14に入射するのを防止することができる。このため、フロック3の鮮明な画像を得ることができる。 As a result, the light blocking member 30 blocks the sheet laser light 11a reflected by the water surface 4, thereby preventing the sheet laser light 11a reflected by the water surface 4 from entering the camera 14. This makes it possible to obtain a clear image of the flock 3.

上記第1および第2の実施の形態では、図1,図4に示すように、撮像範囲21を波除け部材20の下端よりも下方の領域に設定しているが、撮像範囲21の上部が波除け部材20の下端よりも多少上方にあってもよい。 In the first and second embodiments described above, as shown in Figures 1 and 4, the imaging range 21 is set in an area below the lower end of the wave breaker member 20, but the upper part of the imaging range 21 may be slightly above the lower end of the wave breaker member 20.

上記第1および第2の実施の形態では、図2,図5に示すように、波除け部材20を円筒状に形成しているが、角筒状に形成してもよい。 In the first and second embodiments described above, the wave breaker member 20 is formed in a cylindrical shape as shown in Figures 2 and 5, but it may also be formed in a rectangular tube shape.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、図6,図7に示すように、レーザ光源12とカメラ14とが不透明なケース35内に収容されている。ケース35は、波除け部材20としての機能を兼ね備えており、側面視においてV形状に接続された一方のケース体35aと他方のケース体35bとを有している。尚、ケース35の下部は水面4下に没しているとともに、ケース35の上部は水面4上に突出している。
Third Embodiment
In the third embodiment, as shown in Figures 6 and 7, the laser light source 12 and the camera 14 are housed in an opaque case 35. The case 35 also functions as a wave breaker 20, and has one case body 35a and the other case body 35b connected in a V shape in side view. The lower part of the case 35 is submerged below the water surface 4, and the upper part of the case 35 protrudes above the water surface 4.

両ケース体35a,35bはそれぞれ、上端部が閉じられた四角形状の筒であり、上板60と下板61と一対の側板62と上端蓋板63とを有している。両ケース体35a,35bの下端部同士が接続されている。また、ケース35の下端部には、水面4下において開口する下端開口部36が形成されている。 Both case bodies 35a, 35b are each a rectangular cylinder with a closed upper end, and have an upper plate 60, a lower plate 61, a pair of side plates 62, and an upper end cover plate 63. The lower ends of both case bodies 35a, 35b are connected to each other. In addition, a lower end opening 36 that opens below the water surface 4 is formed at the lower end of the case 35.

レーザ光源12が一方のケース体35a内に設けられ、カメラ14が他方のケース体35b内に設けられ、下端開口部36は両ケース体35a,35b内に連通している。また、水面入射箇所16は一方のケース体35a内にあり、水面通過箇所18は他方のケース体35b内にある。さらに、撮像範囲21は下端開口部36の下方の領域に設定されている。 The laser light source 12 is provided in one case body 35a, the camera 14 is provided in the other case body 35b, and the lower end opening 36 is connected to both case bodies 35a, 35b. In addition, the water surface incidence point 16 is in one case body 35a, and the water surface passing point 18 is in the other case body 35b. Furthermore, the imaging range 21 is set in the area below the lower end opening 36.

尚、このときのレーザ光源12とカメラ14との水平方向における間隔をC1とし、水面4から撮像範囲21までの撮像深さをD1とする。 Note that the horizontal distance between the laser light source 12 and the camera 14 at this time is C1, and the imaging depth from the water surface 4 to the imaging range 21 is D1.

上記構成における作用を以下に説明する。
レーザ光源12から照射されたシートレーザ光11は、一方のケース体35a内を通り、下端開口部36から撮像範囲21に達する。また、反射光17は、撮像範囲21から下端開口部36を通り、他方のケース体35b内に進入してカメラ14に入射する。
The operation of the above configuration will be described below.
The sheet laser light 11 irradiated from the laser light source 12 passes through one case body 35a and reaches the imaging range 21 from the lower end opening 36. The reflected light 17 passes through the lower end opening 36 from the imaging range 21, enters the other case body 35b, and is incident on the camera 14.

この際、一方のケース体35aが水面入射箇所16を取り囲んで水面4の波を遮るとともに、他方のケース体35bが水面通過箇所18を取り囲んで水面4の波を遮っているため、シートレーザ光11や反射光17が水面4の波の影響を受けて原水2中で不規則に揺動するのを防止することができる。 At this time, one case body 35a surrounds the water surface incidence point 16 to block the waves on the water surface 4, while the other case body 35b surrounds the water surface passage point 18 to block the waves on the water surface 4, preventing the sheet laser light 11 and the reflected light 17 from swaying irregularly in the raw water 2 due to the influence of the waves on the water surface 4.

また、浮遊物観測装置10を屋外に設置した場合、太陽光はケース35で遮られるため、太陽光がカメラ14に入射するのを防止することができ、フロック3の鮮明な画像を得ることができる。 In addition, when the floating object observation device 10 is installed outdoors, sunlight is blocked by the case 35, preventing the sunlight from entering the camera 14, and a clear image of the flocks 3 can be obtained.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態では、図8,図9に示すように、ケース35を側面視においてU形状に形成することにより、レーザ光源12とカメラ14との水平方向における間隔C2を上記第3の実施の形態で示した間隔C1(図6参照)よりも拡大して、撮像深さD2を上記第3の実施の形態で示した撮像深さD1(図6参照)よりも増加させている。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, as shown in Figures 8 and 9, by forming the case 35 into a U-shape when viewed from the side, the horizontal distance C2 between the laser light source 12 and the camera 14 is increased from the distance C1 (see Figure 6) shown in the third embodiment, and the imaging depth D2 is increased from the imaging depth D1 (see Figure 6) shown in the third embodiment.

ケース35は、一方のケース体35aと、他方のケース体35bと、一方のケース体35aの下部と他方のケース体35bの下部との間に接続された中間ケース体35cとを有している。 The case 35 has one case body 35a, the other case body 35b, and an intermediate case body 35c connected between the lower part of the one case body 35a and the lower part of the other case body 35b.

中間ケース体35cは中間上板66と一対の中間側板67とを有している。中間上板66は、両ケース体35a,35bの上板60の下端部間に設けられている。また、中間側板67は、両ケース体35a,35bの側板62の下端部間に設けられている。 The intermediate case body 35c has an intermediate top plate 66 and a pair of intermediate side plates 67. The intermediate top plate 66 is provided between the lower ends of the top plates 60 of both case bodies 35a and 35b. The intermediate side plates 67 are provided between the lower ends of the side plates 62 of both case bodies 35a and 35b.

中間ケース体35cは水面4下に没している。また、下端開口部36は、中間ケース体35c内に連通しており、中間上板66の下方で且つ一対の中間側板67の下端部間に形成されている。中間ケース体35c内の一端部と一方のケース体35a内の下端部とが連通しているとともに、中間ケース体35c内の他端部と他方のケース体35b内の下端部とが連通している。 The intermediate case body 35c is submerged below the water surface 4. The lower end opening 36 is connected to the inside of the intermediate case body 35c, and is formed below the intermediate upper plate 66 and between the lower ends of the pair of intermediate side plates 67. One end of the intermediate case body 35c is connected to the lower end of one case body 35a, and the other end of the intermediate case body 35c is connected to the lower end of the other case body 35b.

これによると、図6および図8に示すように、レーザ光源12とカメラ14との水平方向における間隔C1,C2を拡大縮小することにより、容易に、撮像深さを最適な撮像深さD1,D2に変更することができる。 As a result, as shown in Figures 6 and 8, the imaging depth can be easily changed to the optimal imaging depth D1, D2 by enlarging or reducing the horizontal distance C1, C2 between the laser light source 12 and the camera 14.

また、長さの異なる複数種類の中間ケース体35cを準備しておき、これらの中間ケース体35cを交換することで、撮像深さを最適な撮像深さに変更することができる。 In addition, multiple types of intermediate case bodies 35c with different lengths can be prepared, and the imaging depth can be changed to the optimal imaging depth by replacing these intermediate case bodies 35c.

(第5の実施の形態)
先述した第4の実施の形態では図8に示すように、中間ケース体35cは水面4下に没しているが、以下に説明する第5の実施の形態では、図10,図11に示すように、中間ケース体35cの下部が水面4下に没しており、中間ケース体35cの上部が水面4上に突出している。
Fifth embodiment
In the fourth embodiment described above, as shown in Figure 8, the intermediate case body 35c is submerged below the water surface 4, but in the fifth embodiment described below, as shown in Figures 10 and 11, the lower part of the intermediate case body 35c is submerged below the water surface 4 and the upper part of the intermediate case body 35c protrudes above the water surface 4.

中間ケース体35cの内部には、水面4と、水面4上に形成されて両ケース体35a,35bの内部空間38,39に連通する空間40とが存在する。
これによると、先述した第4の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
Inside the intermediate case body 35c, there exists a water surface 4 and a space 40 formed above the water surface 4 and communicating with the internal spaces 38, 39 of both case bodies 35a, 35b.
This provides the same effects and advantages as those of the fourth embodiment described above.

上記第3~第5の実施の形態では、両ケース体35a,35bをそれぞれ角筒状に形成しているが、円筒状に形成してもよい。 In the third to fifth embodiments, both case bodies 35a and 35b are formed in a rectangular tube shape, but they may also be formed in a cylindrical shape.

(第6の実施の形態)
先述した第3~第5の実施の形態では側面視においてV形状又はU形状に形成されたケース35を示したが、以下に説明する第6の実施の形態では、図12,図13に示すように、四角箱状のケース45内にレーザ光源12とカメラ14とが収容されている。
Sixth embodiment
In the third to fifth embodiments described above, a case 35 formed in a V-shape or U-shape when viewed from the side was shown, but in the sixth embodiment described below, the laser light source 12 and the camera 14 are housed in a square box-shaped case 45, as shown in Figures 12 and 13.

ケース45は、波除け部材20としての機能を兼ね備えており、長方形の角筒状の胴壁部46と、胴壁部46の上端に設けられた天井部47とを有している。尚、ケース45の下部は水面4下に没しているとともに、ケース45の上部は水面4上に突出している。また、ケース45の下端部には、水面4下において開口する下端開口部36が形成されている。また、水面入射箇所16と水面通過箇所18とはケース45内にある。さらに、撮像範囲21は下端開口部36の下方の領域に設定されている。 The case 45 also functions as a wave breaker 20, and has a rectangular, square-tube body wall 46 and a ceiling 47 provided at the upper end of the body wall 46. The lower part of the case 45 is submerged below the water surface 4, and the upper part of the case 45 protrudes above the water surface 4. The lower end of the case 45 is formed with a lower end opening 36 that opens below the water surface 4. The water surface incidence point 16 and the water surface passage point 18 are inside the case 45. The imaging range 21 is set in the area below the lower end opening 36.

これによると、レーザ光源12から照射されたシートレーザ光11は、ケース45内から下端開口部36を通って撮像範囲21に達する。また、反射光17は、撮像範囲21から下端開口部36を通ってケース45内に進入し、カメラ14に入射する。 According to this, the sheet laser light 11 emitted from the laser light source 12 passes through the lower end opening 36 from inside the case 45 and reaches the imaging range 21. Also, the reflected light 17 passes through the lower end opening 36 from the imaging range 21, enters the case 45, and is incident on the camera 14.

この際、ケース45の胴壁部46が水面入射箇所16と水面通過箇所18とを取り囲んで水面4の波を遮っているため、シートレーザ光11や反射光17が水面4の波の影響を受けて原水2中で不規則に揺動するのを防止することができる。 At this time, the body wall portion 46 of the case 45 surrounds the water surface incidence point 16 and the water surface passage point 18 to block the waves on the water surface 4, preventing the sheet laser light 11 and the reflected light 17 from swaying irregularly in the raw water 2 due to the influence of the waves on the water surface 4.

また、浮遊物観測装置10を屋外に設置した場合、太陽光はケース45で遮られるため、太陽光がカメラ14に入射するのを防止することができ、フロック3の鮮明な画像を得ることができる。 In addition, when the floating object observation device 10 is installed outdoors, sunlight is blocked by the case 45, preventing the sunlight from entering the camera 14 and allowing clear images of the flocks 3 to be obtained.

さらに、図12および図13の各仮想線で示すように、ケース45の内部に、上記第1の実施の形態で示した波除け部材20を設けてもよい。これにより、水面4の波がケース45と波除け部材20とで二段階にわたり遮られるため、シートレーザ光11や反射光17が水面4の波の影響を受けて原水2中で不規則に揺動するのを、より一層確実に防止することができる。 Furthermore, as shown by the phantom lines in Figures 12 and 13, the wave-breaking member 20 shown in the first embodiment may be provided inside the case 45. This allows waves on the water surface 4 to be blocked in two stages by the case 45 and the wave-breaking member 20, making it possible to more reliably prevent the sheet laser light 11 and the reflected light 17 from swaying irregularly in the raw water 2 due to the influence of waves on the water surface 4.

上記第6の実施の形態では、ケース45の胴壁部46を角筒状に形成しているが、円筒状に形成してもよい。 In the sixth embodiment, the body wall portion 46 of the case 45 is formed in a rectangular tube shape, but it may also be formed in a cylindrical shape.

上記各実施の形態では、撮像範囲21を、ケース35,45の下端すなわち下端開口部36よりも下方の領域に設定しているが、撮像範囲21の上部が下端開口部36よりも多少上方に入り込んでいてもよい。 In each of the above embodiments, the imaging range 21 is set at the lower end of the case 35, 45, i.e., in an area below the lower end opening 36, but the upper part of the imaging range 21 may be slightly above the lower end opening 36.

上記各実施の形態では、浮遊物観測装置10をフロック形成槽1に設けているが、フロック形成槽1以外の槽、例えば沈殿槽等に設けてもよい。また、浮遊物の一例であるフロック3を浮遊物観測装置10で観測しているが、フロック3以外の粒子を観測してもよい。 In each of the above embodiments, the floating matter observation device 10 is provided in the flocculation tank 1, but it may be provided in a tank other than the flocculation tank 1, such as a settling tank. In addition, although flocs 3, which are an example of floating matter, are observed by the floating matter observation device 10, particles other than flocs 3 may also be observed.

2 原水(液体)
3 フロック(浮遊物)
4 水面(液面)
10 浮遊物観測装置
11 シートレーザ光
12 レーザ光源
14 カメラ(撮像装置)
16 水面入射箇所(液面入射箇所)
17 反射光
18 水面通過箇所(液面通過箇所)
20 波除け部材
21 撮像範囲
23,24 進行経路
30 遮光部材
35 ケース
36 下端開口部
45 ケース
2 Raw water (liquid)
3. Floc (floating matter)
4 Water surface (liquid surface)
10 Floating object observation device 11 Sheet laser light 12 Laser light source 14 Camera (imaging device)
16 Water surface incidence point (liquid surface incidence point)
17 Reflected light 18 Water surface passing point (liquid surface passing point)
20 Wave breaker 21 Imaging range 23, 24 Travel path 30 Light blocking member 35 Case 36 Lower end opening 45 Case

Claims (4)

液体中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置であって、
横方向へ拡がるシートレーザ光を液面に照射するレーザ光源と、液面から入射したシートレーザ光で照射された浮遊物を撮像する撮像装置とが液面の上方に設けられ、
シートレーザ光が液面の上方から液面に入射する箇所を液面入射箇所とし、
シートレーザ光が浮遊物に当たって反射した反射光のうちの撮像装置に入射する反射光が液面を通過する箇所を液面通過箇所とすると、
液面入射箇所と液面通過箇所とを液面の上下に亘って取り囲んで液面の波を遮る波除け部材が設けられ、
シートレーザ光で照射される浮遊物を撮像装置で撮像する撮像範囲が液面下に設定され、
シートレーザ光の進行経路と反射光の進行経路とが撮像範囲において直交するように、レーザ光源と撮像装置とが配置されていることを特徴とする浮遊物観測装置。
A floating object observation device for observing floating objects in a liquid, comprising:
A laser light source that irradiates the liquid surface with a sheet laser light that spreads laterally, and an imaging device that images a floating object irradiated with the sheet laser light incident from the liquid surface are provided above the liquid surface,
The point where the sheet laser light is incident on the liquid surface from above the liquid surface is defined as the liquid surface incident point.
If the location where the reflected light that is reflected by the sheet laser light and enters the imaging device passes through the liquid surface is defined as the liquid surface passing location,
A wave breaker is provided to surround the liquid surface incident point and the liquid surface passing point above and below the liquid surface to block waves on the liquid surface;
an imaging range for imaging the floating object irradiated with the sheet laser light by an imaging device is set below the liquid surface;
A floating object observation device, characterized in that a laser light source and an imaging device are arranged so that the traveling path of the sheet laser light and the traveling path of the reflected light are perpendicular to each other in the imaging range.
レーザ光源から照射され液面で反射したシートレーザ光が撮像装置に入射するのを防止する遮光部材が、レーザ光源と撮像装置との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の浮遊物観測装置。 The floating object observation device according to claim 1, characterized in that a light-shielding member is provided between the laser light source and the imaging device to prevent the sheet laser light irradiated from the laser light source and reflected by the liquid surface from entering the imaging device. レーザ光源と撮像装置とを収容する不透明なケースが波除け部材を兼用し、
液面入射箇所と液面通過箇所とがケース内にあり、
ケースの下端部に、液面下において開口する下端開口部が形成され、
シートレーザ光はケース内から下端開口部を通って撮像範囲に達し、
反射光は撮像範囲から下端開口部を通ってケース内に進入することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の浮遊物観測装置。
The opaque case housing the laser light source and the imaging device also serves as a wave breaker,
The liquid level incidence point and the liquid level passing point are inside the case,
A lower end opening that opens below the liquid surface is formed at the lower end of the case,
The sheet laser light passes through the bottom opening from inside the case and reaches the imaging range.
3. The floating object observation device according to claim 1, wherein the reflected light enters the case from the imaging range through the lower end opening.
浮遊物は、液体に凝集剤を添加することによって生成されたフロックであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の浮遊物観測装置。 A floating object observation device as described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the floating objects are flocs generated by adding a coagulant to the liquid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070077178A1 (en) 2005-10-05 2007-04-05 Heinz Wagner Photometric method and apparatus for measuring a liquid's turbidity, fluorescence, phosphorescence and/or absorption coefficient

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