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JP7773968B2 - Floating object observation device - Google Patents
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JP7773968B2 - Floating object observation device - Google Patents

Floating object observation device

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JP7773968B2
JP7773968B2 JP2022200022A JP2022200022A JP7773968B2 JP 7773968 B2 JP7773968 B2 JP 7773968B2 JP 2022200022 A JP2022200022 A JP 2022200022A JP 2022200022 A JP2022200022 A JP 2022200022A JP 7773968 B2 JP7773968 B2 JP 7773968B2
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Description

本発明は、観測対象液中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置に関する。 The present invention relates to a floating matter observation device for observing floating matter in a liquid to be observed.

従来、この種の浮遊物観測装置としては、例えば、図10に示すように、原水105中のフロック106を観測する浮遊物観測装置101がある。浮遊物観測装置101は、シートレーザ光102を水面103に照射するレーザ光源104と、水面103から入射したシートレーザ光102で照射された原水105中のフロック106を撮像するカメラ107とが水面103の上方に設けられている。 As shown in Figure 10, one example of a conventional floating matter observation device of this type is a floating matter observation device 101 that observes flocs 106 in raw water 105. The floating matter observation device 101 is equipped with a laser light source 104 that irradiates the water surface 103 with sheet laser light 102, and a camera 107 that is located above the water surface 103 and captures images of flocs 106 in the raw water 105 that are irradiated with the sheet laser light 102 incident from the water surface 103.

レーザ光源104とカメラ107とはケース108内に収容されている。ケース108の下端部には、水面103下において開口する下端開口部109が形成されている。 The laser light source 104 and camera 107 are housed in a case 108. A lower end opening 109 that opens below the water surface 103 is formed at the lower end of the case 108.

シートレーザ光102で照射されるフロック106をカメラ107で撮像する撮像範囲110が下端開口部109よりも下方の領域に設定されている。シートレーザ光102はケース108内から下端開口部109を通って撮像範囲110に達する。そして、シートレーザ光102が原水105中のフロック106に当たって反射したレーザ反射光111は、撮像範囲110から下端開口部109を通ってケース108内に進入し、カメラ107に届く。 The imaging range 110, in which the camera 107 images the flocs 106 irradiated with the sheet laser light 102, is set in an area below the lower end opening 109. The sheet laser light 102 passes from inside the case 108 through the lower end opening 109 and reaches the imaging range 110. The sheet laser light 102 is then reflected by the flocs 106 in the raw water 105, and the reflected laser light 111 travels from the imaging range 110 through the lower end opening 109, enters the case 108, and reaches the camera 107.

これによると、撮像範囲110が水面103下において下端開口部109よりも下方の領域に設定されているため、フロック106が下端開口部109からケース108の内部に流入し難い場合であっても、下端開口部109よりも下方の領域におけるフロック106をカメラ107で確実に撮像することができる。 As a result, the imaging range 110 is set below the water surface 103 in an area below the lower end opening 109, so even if it is difficult for the flocks 106 to flow into the case 108 from the lower end opening 109, the camera 107 can reliably capture images of the flocks 106 in the area below the lower end opening 109.

また、浮遊物観測装置101を屋外に設置した場合、太陽光等の外光112(シートレーザ光102以外の光)はケース108で遮られるため、外光112がカメラ107に入射するのを防止することができる。 In addition, when the floating object observation device 101 is installed outdoors, external light 112 such as sunlight (light other than the sheet laser light 102) is blocked by the case 108, preventing the external light 112 from entering the camera 107.

上記のような浮遊物観測装置101は例えば下記特許文献1に記載されている。 The floating object observation device 101 described above is described, for example, in Patent Document 1 below.

特開2022-94367Patent Publication No. 2022-94367

しかしながら上記の従来形式では、原水105の透明度が高い場合(例えば浄水等の場合)、外光112がケース108の外側から水面103に入射して原水105中のフロック106や槽の壁面又は底面(図示省略)等に反射し、反射した外光113が下端開口部109からケース108内に入ってカメラ107に届くと、フロック106の観測精度に悪影響を及ぼす虞があった。 However, with the above-mentioned conventional system, when the raw water 105 is highly transparent (for example, in the case of purified water), external light 112 enters the water surface 103 from outside the case 108 and is reflected by the flocs 106 in the raw water 105 or the walls or bottom of the tank (not shown). If the reflected external light 113 enters the case 108 through the lower opening 109 and reaches the camera 107, there is a risk that it may adversely affect the accuracy of observing the flocs 106.

本発明は、外光の影響を排除して観測対象液中の浮遊物を観測することができる浮遊物観測装置を提供することを目的とする。 The objective of the present invention is to provide a floating matter observation device that can observe floating matter in a liquid under observation while eliminating the effects of external light.

上記目的を達成するために、本第1発明は、観測対象液中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置であって、
観測光を液面の上方から液面下の浮遊物に照射する光源と、観測光で照射された浮遊物を液面下の撮像範囲において液面の上方から撮像する撮像装置と、撮像範囲の周りを取り囲んで液面の波を遮る波除け部材とを有し、
撮像範囲は波除け部材の内側に形成され、
波除け部材は、観測対象液の流れ方向における上流側に開口する流入口と、観測対象液の流れ方向における下流側に開口する流出口とを有し、
流入口は液面下に没しており、
流出口は液面が通る高さに形成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 an observation target liquid, comprising:
The apparatus includes a light source that irradiates observation light from above the liquid surface onto floating objects below the liquid surface, an imaging device that images the floating objects irradiated with the observation light from above the liquid surface within an imaging range below the liquid surface, and a wave breaker that surrounds the imaging range and blocks waves on the liquid surface,
The imaging range is formed inside the wave breaker,
The wave breaker has an inlet opening upstream in the flow direction of the liquid to be observed and an outlet opening downstream in the flow direction of the liquid to be observed,
The inlet is submerged below the liquid surface.
The outlet is formed at a height that allows the liquid level to pass through.

これによると、浮遊物を含んだ観測対象液は流入口から波除け部材の内側に流入し、流出口から波除け部材の外側に流出する。この際、液面の波は波除け部材によって遮られるため、撮像範囲の周囲における波の発生を抑制することができ、波の影響を排除した状態で、浮遊物を撮像装置で撮像することができる。これにより、浮遊物の鮮明な画像を得ることができる。 With this, the liquid to be observed, containing suspended matter, flows into the inside of the wave breaker through the inlet and flows out of the wave breaker through the outlet. During this process, waves on the liquid surface are blocked by the wave breaker, suppressing the generation of waves around the imaging range. This allows the imaging device to capture suspended matter without the influence of waves. This allows for clear images of suspended matter to be obtained.

また、液面に浮遊しているスカムが観測対象液と共に流入口から波除け部材の内側に流入しても、流出口は液面が通る高さに形成されているため、スカムは波除け部材の内側から流出口を通って波除け部材の外側へ容易に排出される。これにより、波除け部材の内側にスカムが滞留するのを防止することができる。 In addition, even if scum floating on the liquid surface flows into the inside of the wave breaker from the inlet along with the liquid being observed, the outlet is formed at a height that allows the liquid level to pass through, so the scum is easily discharged from inside the wave breaker through the outlet to the outside of the wave breaker. This prevents scum from accumulating inside the wave breaker.

また、撮像範囲は波除け部材の内側に形成されているため、外光(観測光以外の光)が波除け部材の外側の液面に入射して観測対象液中の浮遊物等に反射しても、反射した外光(反射光)は、液面下において波除け部材により遮られるので、撮像装置に届かない。これにより、外光の影響を排除して観測対象液中の浮遊物を観測することができる。 In addition, because the imaging range is formed inside the wave-breaking member, even if external light (light other than observation light) enters the liquid surface outside the wave-breaking member and is reflected by floating objects in the liquid being observed, the reflected external light (reflected light) is blocked by the wave-breaking member below the liquid surface and does not reach the imaging device. This makes it possible to observe floating objects in the liquid being observed while eliminating the effects of external light.

本第2発明における浮遊物観測装置は、波除け部材は下端に向かって先細りになるテーパー部を有し、
テーパー部の下端に、液面下において開口する下部排出口が形成されているものである。
In the floating object observation device of the second invention, the wave breaker has a tapered portion that tapers toward the lower end,
A lower outlet that opens below the liquid surface is formed at the lower end of the tapered portion.

これによると、観測対象液と共に流入口から波除け部材の内側に流入した浮遊物が沈降した場合、沈降した浮遊物は波除け部材の内側から下部排出口を通って波除け部材の外側へ排出される。これにより、浮遊物が波除け部材の内側に沈殿して滞留してしまうのを防止することができる。 As a result, if floating matter that flows into the inside of the wave breaker from the inlet along with the liquid being observed settles, the settled floating matter is discharged from the inside of the wave breaker through the lower outlet to the outside of the wave breaker. This prevents floating matter from settling and becoming trapped inside the wave breaker.

本第3発明における浮遊物観測装置は、下部排出口は撮像装置の視野の外側に位置しているものである。 In the floating object observation device of the third invention, the lower outlet is located outside the field of view of the imaging device.

これによると、浮遊物を撮像装置で撮像して得られた画像に、下部排出口から波除け部材の内側に入射した反射光(すなわち観測対象液中の浮遊物等に反射した外光)が写り込んでしまうのを防止することができる。 This prevents reflected light entering the inside of the wave breaker from the lower outlet (i.e., external light reflected by suspended matter in the liquid being observed) from appearing in the image obtained by capturing an image of suspended matter with the imaging device.

本第4発明における浮遊物観測装置は、波除け部材の外側から下部排出口を通って波除け部材の内側に入射する光を抑制する遮光部材が、波除け部材の下端部に設けられているものである。 The floating object observation device of the fourth invention has a light-blocking member attached to the lower end of the wave breaker to suppress light entering the inside of the wave breaker from the outside of the wave breaker through the lower outlet.

これによると、波除け部材の外側で観測対象液中の浮遊物等に反射した光(反射光)が遮光部材によって遮られるため、下部排出口から波除け部材の内側に入射する反射光の量を大幅に低減することができる。これにより、浮遊物を撮像装置で撮像して得られた画像に、反射光が写り込んでしまうのを防止することができる。 As a result, light reflected by floating objects in the observation liquid outside the wave-breaking member (reflected light) is blocked by the light-shielding member, significantly reducing the amount of reflected light entering the inside of the wave-breaking member from the lower outlet. This prevents reflected light from appearing in images obtained by capturing floating objects with an imaging device.

本第5発明における浮遊物観測装置は、流入口の上部に、観測対象液の流れ方向において対向する波減衰部材が設けられ、
波減衰部材は、観測対象液の流れ方向における下流側の端部が上流側の端部よりも斜め上方に向くように、傾斜しており、
波減衰部材の下部が液面下に没しているものである。
In the floating object observation device of the fifth invention, a wave attenuation member is provided above the inlet, facing the inlet in the flow direction of the observation target liquid,
the wave-damping member is inclined so that a downstream end in the flow direction of the observation target liquid faces obliquely upward relative to an upstream end,
The lower part of the wave damping member is submerged below the liquid surface.

これによると、観測対象液が流入口から波除け部材の内側に流入する際、観測対象液の流れ方向に進む波は波除け部材の外側から波減衰部材に当たることによって減衰する。これにより、波除け部材の内側の波が外側の波と比べて小さくなり、波の影響を排除した状態で、浮遊物を撮像装置で撮像することができる。 As a result, when the liquid to be observed flows into the inside of the wave breaker from the inlet, waves traveling in the direction of the liquid to be observed are attenuated by hitting the wave-damping member from the outside of the wave breaker. This makes the waves inside the wave breaker smaller than those on the outside, allowing floating objects to be imaged with the imaging device while eliminating the influence of waves.

また、波減衰部材が傾斜しているため、波減衰部材の背後(流れ方向における下流側)に渦流が発生し難くなる。これにより、液面に浮遊しているスカムが渦流に巻き込まれて波減衰部材の背後に滞留するのを防止することができる。 In addition, because the wave-damping member is inclined, vortices are less likely to occur behind the wave-damping member (downstream in the flow direction). This prevents scum floating on the liquid surface from being caught in the vortex and remaining behind the wave-damping member.

本第6発明における浮遊物観測装置は、光源と撮像装置とはケース部材内に収容され、
波除け部材はケース部材の下部に設けられているものである。
In the floating object observation device according to the sixth aspect of the present invention, the light source and the imaging device are housed in a case member,
The wave breaker is provided at the bottom of the case member.

これによると、外光はケース部材で遮られるため、外光が撮像装置に入射するのを防止することができる。 This means that external light is blocked by the case member, preventing external light from entering the imaging device.

本第7発明における浮遊物観測装置は、観測光は横方向へ拡がるシートレーザ光である。 In the floating object observation device of the seventh invention, the observation light is a sheet laser light that spreads laterally.

以上のように本発明によると、外光の影響を排除して観測対象液中の浮遊物を観測することができる。 As described above, this invention makes it possible to observe suspended matter in the liquid being observed while eliminating the effects of external light.

本発明の第1の実施の形態における浮遊物観測装置の要部の断面図である。1 is a cross-sectional view of a main part of a floating object observation device according to a first embodiment of the present invention. 同、浮遊物観測装置の平面図である。FIG. 同、浮遊物観測装置の波除け部材の正面図である。FIG. 2 is a front view of the wave breaker member of the floating object observation device. 図3におけるX-X矢視図である。4 is a view taken along the line XX in FIG. 3. 図3におけるY-Y断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 3. 図3におけるZ-Z矢視図である。4 is a view taken along the arrows ZZ in FIG. 3. 同、浮遊物観測装置の波除け部材の断面図であり、波減衰板によって波が減衰する様子および波除け部材内における原水の流れの様子を示す。This is a cross-sectional view of the wave breaker of the floating object observation device, showing how waves are attenuated by the wave attenuation plate and how raw water flows within the wave breaker. 本発明の第2の実施の形態における浮遊物観測装置の波除け部材の正面図である。FIG. 10 is a front view of a wave breaker member of a floating object observation device according to a second embodiment of the present invention. 図8におけるX-X断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 8. 従来の浮遊物観測装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view 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。 Embodiments of the present invention will be described below 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,図2に示すように、浄水場等のフロック形成池には原水10(観測対象液の一例)が貯留されており、原水10中には多数のフロック11(浮遊物の一例)が生成されている。
(First embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2 , raw water 10 (an example of a liquid to be observed) is stored in a flocculation pond of a water purification plant or the like, and a large number of flocs 11 (an example of suspended matter) are generated in the raw water 10.

フロック形成池には、原水10中のフロック11を観測する浮遊物観測装置12が設置されている。浮遊物観測装置12は、水面14(液面の一例)に浮かんだ状態で屋外に設置されており、シートレーザ光15(観測光の一例)を水面14の上方から水面下のフロック11に照射する光源16と、シートレーザ光15で照射されたフロック11を水面下の撮像範囲17において水面14の上方から撮像するカメラ18(撮像装置の一例)と、光源16およびカメラ18を収容するケース19と、浮力を確保する浮体20(フロート)とを有している。 A floating matter observation device 12 is installed in the flocculation pond to observe flocs 11 in the raw water 10. The floating matter observation device 12 is installed outdoors floating on the water surface 14 (an example of a liquid surface), and includes a light source 16 that irradiates the flocs 11 below the water surface 14 with sheet laser light 15 (an example of observation light), a camera 18 (an example of an imaging device) that images the flocs 11 irradiated with the sheet laser light 15 from above the water surface 14 within an imaging range 17 below the water surface, a case 19 that houses the light source 16 and camera 18, and a floating body 20 (float) that provides buoyancy.

シートレーザ光15は、図6の仮想線で示すように平面視において光源16から横方向(例えば原水10の流れ方向30)へ扇状に拡がっているとともに、図1の実線で示すように側面視においてほぼ線状になっている。シートレーザ光15が水面14の上方から水面14に斜め下方へ入射する箇所を水面入射箇所22とする。また、シートレーザ光15がフロック11に当たって反射したレーザ反射光のうちのカメラ18のレンズ23に入射するレーザ反射光24(反射光の一例)が水面14を下方から斜め上方へ通過する箇所を水面通過箇所25とする。 The sheet laser light 15 spreads out in a fan shape laterally (e.g., in the flow direction 30 of the raw water 10) from the light source 16 in a plan view as shown by the imaginary line in Figure 6, and is approximately linear in a side view as shown by the solid line in Figure 1. The point where the sheet laser light 15 enters the water surface 14 obliquely downward from above is referred to as the water surface incident point 22. Furthermore, the point where the laser reflected light 24 (an example of reflected light) that is reflected by the sheet laser light 15 on the flocs 11 and enters the lens 23 of the camera 18 passes obliquely upward from below is referred to as the water surface passing point 25.

また、撮像範囲17とはシートレーザ光15で照射されたフロック11をカメラ18で撮像するときの範囲であり、カメラ18の焦点は撮像範囲17に合わせられている。撮像範囲17は水面14付近に設定されている。 The imaging range 17 is the range in which the camera 18 captures an image of the flock 11 irradiated with the sheet laser light 15, and the focus of the camera 18 is adjusted to the imaging range 17. The imaging range 17 is set near the water surface 14.

ケース19は、水面14上に露出したケース部材27と、ケース部材27の下部に設けられた波除け部材28とを有している。波除け部材28は、撮像範囲17と水面入射箇所22と水面通過箇所25との周りを取り囲んで水面14の波を遮るものである。撮像範囲17と水面入射箇所22と水面通過箇所25とは波除け部材28の内側に形成されている。 The case 19 has a case member 27 exposed above the water surface 14 and a wave breaker member 28 attached to the bottom of the case member 27. The wave breaker member 28 surrounds the imaging range 17, the water surface incident point 22, and the water surface passing point 25 to block waves on the water surface 14. The imaging range 17, the water surface incident point 22, and the water surface passing point 25 are formed inside the wave breaker member 28.

フロック形成池では原水10は一方向へ流れている。図3~図6に示すように、波除け部材28は、原水10の流れ方向30(前後方向)における上流側に設けられた前板32と、流れ方向30における下流側に設けられた後板33と、左右一対の側板34,35と、原水10の流れ方向30において対向する波減衰板36(波減衰部材の一例)と、流れ方向30における上流側に開口する流入口37と、流れ方向30における下流側に開口する流出口38とを有している。 In the flocculation basin, raw water 10 flows in one direction. As shown in Figures 3 to 6, the wave breaker 28 has a front plate 32 located upstream in the flow direction 30 (front-to-rear direction) of the raw water 10, a rear plate 33 located downstream in the flow direction 30, a pair of left and right side plates 34, 35, wave damping plates 36 (an example of a wave damping member) facing each other in the flow direction 30 of the raw water 10, an inlet 37 opening upstream in the flow direction 30, and an outlet 38 opening downstream in the flow direction 30.

図3に示すように、前板32と後板33とはそれぞれ、正面視において逆三角形状に形成されている。また、図4に示すように、側板34,35はそれぞれ、側面視において台形状に形成されている。 As shown in Figure 3, the front panel 32 and the rear panel 33 are each formed in an inverted triangular shape when viewed from the front. Also, as shown in Figure 4, the side panels 34 and 35 are each formed in a trapezoidal shape when viewed from the side.

波減衰板36は、図3に示すように、正面視において台形状に形成されて、前板32の上方に設けられているとともに、図5に示すように、流れ方向30における下流側の端部(波減衰板36の上端部)が上流側の端部(波減衰板36の下端部)よりも斜め上方に向くように傾斜している。波減衰板36の下端部は水面14下に没しており、波減衰板36の上端部は水面14から上方へ突出している。波減衰板36は、水平面を基準として0°よりも大きく且つ90°よりも小さい所定の傾斜角度Aで、上端部が下流側に傾斜している。 As shown in Figure 3, the wave attenuation plate 36 is trapezoidal in front view and is provided above the front plate 32. As shown in Figure 5, the downstream end in the flow direction 30 (the upper end of the wave attenuation plate 36) is inclined so that it faces diagonally upward relative to the upstream end (the lower end of the wave attenuation plate 36). The lower end of the wave attenuation plate 36 is submerged below the water surface 14, while the upper end of the wave attenuation plate 36 protrudes upward from the water surface 14. The upper end of the wave attenuation plate 36 is inclined downstream at a predetermined inclination angle A that is greater than 0° and less than 90° relative to the horizontal plane.

流入口37は、前板32と波減衰板36との間に形成されており、水面14下に没している。流出口38は後板33の上方で且つ水面14が通る高さに形成されている。後板33の上端は水面14下に没している。 The inlet 37 is formed between the front plate 32 and the wave attenuation plate 36 and is submerged below the water surface 14. The outlet 38 is formed above the rear plate 33 at a height that is equal to the water surface 14. The upper end of the rear plate 33 is submerged below the water surface 14.

図5に示すように、前板32と後板33とは、下部ほど水平方向における間隔Bが縮小するように、傾斜している。同様に、図1,図3に示すように、一方の側板34と他方の側板35とは、下部ほど水平方向における間隔Cが縮小するように、V形状に傾斜している。これにより、波除け部材28は、上部が開放された箱状の部材であり、下端に向かって先細りになるテーパー部40を有している。 As shown in Figure 5, the front plate 32 and the rear plate 33 are inclined so that the horizontal distance B decreases toward the bottom. Similarly, as shown in Figures 1 and 3, one side plate 34 and the other side plate 35 are inclined in a V-shape so that the horizontal distance C decreases toward the bottom. As a result, the wave breaker 28 is a box-shaped member with an open top and a tapered portion 40 that tapers toward the bottom.

テーパー部40の下端には、水面14下において開口する下部排出口41が形成されている。下部排出口41は、原水10の流れ方向30(前後方向)に細長いスリット状に形成されており、波除け部材28の内側と外側下方とに開通し、カメラ18の視野の外側に位置している。 A lower outlet 41 is formed at the lower end of the tapered section 40, opening below the water surface 14. The lower outlet 41 is formed as an elongated slit in the flow direction 30 (front-to-back direction) of the raw water 10, opens to the inside and lower outside of the wave breaker member 28, and is located outside the field of view of the camera 18.

図1,図3,図4に示すように、波除け部材28の下端部には遮光板35a(遮光部材の一例)が設けられている。遮光板35aは、原水10中のフロック11等に反射した外光54が波除け部材28の外側から下部排出口41を通って波除け部材28の内側に入射するのを抑制するものであり、他方の側板35を下部排出口41の下方まで延ばすことによって形成されている。 As shown in Figures 1, 3, and 4, a light-shielding plate 35a (an example of a light-shielding member) is provided at the lower end of the wave-breaking member 28. The light-shielding plate 35a prevents external light 54 reflected by flocs 11, etc. in the raw water 10 from entering the inside of the wave-breaking member 28 through the lower discharge port 41 from the outside of the wave-breaking member 28, and is formed by extending the other side plate 35 below the lower discharge port 41.

尚、上記のように遮光板35aは、他方の側板35を下部排出口41の下方まで延ばすことによって形成されているが、一方の側板34を下部排出口41の下方まで延ばすことによって形成してもよい。或いは、両側板34,35とは別に、遮光板を波除け部材28の下端部に設けてもよい。 As described above, the light-shielding plate 35a is formed by extending the other side plate 35 to below the lower discharge port 41, but it may also be formed by extending one side plate 34 to below the lower discharge port 41. Alternatively, a light-shielding plate may be provided at the lower end of the wave-breaking member 28, separate from the side plates 34, 35.

両方の側板34,35の上端にはフランジ部42が設けられている。 Flange portions 42 are provided at the upper ends of both side plates 34, 35.

図1,図2に示すように、光源16とカメラ18とはケース部材27内に収容されている。ケース部材27は、下部が開放された箱状の部材であり、下端部にフランジ部43を有している。ケース部材27の天井には、上向きに突出した山部50と、下向きに凹んだ谷部51とが形成されている。 As shown in Figures 1 and 2, the light source 16 and camera 18 are housed in a case member 27. The case member 27 is a box-shaped member with an open bottom and a flange portion 43 at its bottom end. The ceiling of the case member 27 is formed with an upwardly protruding ridge portion 50 and a downwardly recessed valley portion 51.

ケース部材27内には、透明な窓ガラス48,49と、これら窓ガラス48,49が曇るのを防止するヒーター(図示省略)とが設けられている。尚、シートレーザ光15は光源16から窓ガラス48を透過して水面14に入射し、シートレーザ光15が反射したレーザ反射光24は窓ガラス49を透過してカメラ18のレンズ23に届く。 The case member 27 is provided with transparent window panes 48, 49 and heaters (not shown) that prevent these window panes 48, 49 from fogging up. The sheet laser light 15 passes through the window pane 48 from the light source 16 and strikes the water surface 14, and the reflected laser light 24 reflected from the sheet laser light 15 passes through the window pane 49 and reaches the lens 23 of the camera 18.

波除け部材28は、フランジ部42,43を介して、ケース部材27の下端部に取り付けられている。フランジ部42,43同士はボルトおよびナット等の連結部材(図示省略)によって接合されており、連結部材を外すことにより、ケース19をケース部材27と波除け部材28とに上下に分割することができる。 The wave breaker member 28 is attached to the lower end of the case member 27 via flanges 42 and 43. The flanges 42 and 43 are joined together with connecting members (not shown) such as bolts and nuts, and by removing the connecting members, the case 19 can be separated into the case member 27 and the wave breaker member 28, top and bottom.

以下、上記構成における作用を説明する。 The operation of the above configuration is explained below.

図5に示すように、フロック11を含んだ原水10は、流入口37から波除け部材28の内側に流入し、波除け部材28の内側を流れ方向30へ流れ、流出口38から波除け部材28の外側に流出する。 As shown in Figure 5, raw water 10 containing flocs 11 flows into the inside of the wave breaker 28 through the inlet 37, flows inside the wave breaker 28 in the flow direction 30, and flows out of the wave breaker 28 through the outlet 38.

この状態で、図1に示すように、光源16からシートレーザ光15を照射し、カメラ18で撮像範囲17内のフロック11を撮像する。この際、水面14の波は波除け部材28によって遮られるため、水面入射箇所22と水面通過箇所25および撮像範囲17の周囲における波の発生を抑制することができ、波の影響を排除した状態で、フロック11をカメラ18で撮像することができる。これにより、フロック11の鮮明な画像を得ることができる。 In this state, as shown in Figure 1, sheet laser light 15 is emitted from light source 16, and flocs 11 within imaging range 17 are imaged by camera 18. At this time, waves on the water surface 14 are blocked by wave breaker 28, suppressing the generation of waves at water surface incidence point 22, water surface passage point 25, and around imaging range 17, allowing flocs 11 to be imaged by camera 18 with the influence of waves eliminated. This allows a clear image of flocs 11 to be obtained.

また、水面14に浮遊しているスカムが原水10と共に流入口37から波除け部材28の内側に流入しても、図5に示すように、流出口38は水面14が通る高さに形成されているため、スカムは波除け部材28の内側から流出口38を通って波除け部材28の外側へ容易に排出される。これにより、波除け部材28の内側にスカムが滞留するのを防止することができる。 In addition, even if scum floating on the water surface 14 flows into the inside of the wave breaker 28 from the inlet 37 along with the raw water 10, as shown in Figure 5, the outlet 38 is formed at a height that allows the water surface 14 to pass through, so the scum is easily discharged from inside the wave breaker 28 through the outlet 38 to the outside of the wave breaker 28. This prevents scum from accumulating inside the wave breaker 28.

また、図1に示すように、撮像範囲17は波除け部材28の内側に形成されているため、外光53(光源16から照射される観測光以外の光であって例えば太陽光等)が波除け部材28の外側から水面14に入射して原水10中のフロック11に反射しても、反射した外光54(反射光54)は、水面14下において波除け部材28により遮られるので、カメラ18のレンズ23に届かない。これにより、外光53,54の影響を排除して原水10中のフロック11を観測することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 1, the imaging range 17 is formed inside the wave breaker 28. Therefore, even if external light 53 (light other than the observation light emitted from the light source 16, such as sunlight) enters the water surface 14 from outside the wave breaker 28 and is reflected by flocs 11 in the raw water 10, the reflected external light 54 (reflected light 54) is blocked by the wave breaker 28 below the water surface 14 and does not reach the lens 23 of the camera 18. This makes it possible to observe flocs 11 in the raw water 10 while eliminating the effects of external light 53, 54.

また、原水10と共に流入口37から波除け部材28の内側に流入したフロック11が沈降した場合、沈降したフロック11は波除け部材28の内側から下部排出口41を通って波除け部材28の下方へ排出される。これにより、フロック11が波除け部材28の内側に沈殿して滞留してしまうのを防止することができる。 Furthermore, if flocs 11 that flow into the inside of the wave breaker 28 from the inlet 37 together with the raw water 10 settle, the settled flocs 11 are discharged from inside the wave breaker 28 through the lower outlet 41 and below the wave breaker 28. This prevents the flocs 11 from settling and remaining inside the wave breaker 28.

また、図7に示すように、水面14に波29が発生した状態で原水10が流入口37から波除け部材28の内側に流入する場合、波29は、流れ方向30に進みながら、波除け部材28の上流側から波減衰板36に当たることによって減衰する。これにより、波除け部材28の内側の波55が外側の波29と比べて大幅に小さくなり、波29の影響を排除した状態で、フロック11をカメラ18で撮像することができる。 Also, as shown in Figure 7, when raw water 10 flows into the inside of the wave breaker 28 from the inlet 37 while waves 29 are generated on the water surface 14, the waves 29 are attenuated by hitting the wave attenuation plate 36 from the upstream side of the wave breaker 28 as they travel in the flow direction 30. As a result, the waves 55 inside the wave breaker 28 are significantly smaller than the waves 29 outside, and the flocs 11 can be imaged by the camera 18 without the influence of the waves 29.

また、波減衰板36は上端部が下流側に傾斜しているため、波減衰板36の背後(流れ方向30における下流側)に渦流が発生し難くなり、図7の矢印で示すように、原水10は波減衰板36の背後をスムーズに流出口38に向かって流れる。これにより、水面14に浮遊しているスカムが渦流に巻き込まれて波減衰板36の背後に滞留するのを防止することができる。 In addition, because the upper end of the wave attenuation plate 36 is inclined downstream, vortices are less likely to occur behind the wave attenuation plate 36 (downstream in the flow direction 30), and as shown by the arrow in Figure 7, the raw water 10 flows smoothly behind the wave attenuation plate 36 toward the outlet 38. This prevents scum floating on the water surface 14 from being caught in the vortex and remaining behind the wave attenuation plate 36.

また、下部排出口41はカメラ18の視野の外側に位置しているため、フロック11をカメラ18で撮像して得られた画像に、下部排出口41から波除け部材28の内側に入射した反射光54(すなわち原水10中のフロック11等に反射した外光54)が写り込んでしまうのを防止することができる。 In addition, because the lower discharge outlet 41 is located outside the field of view of the camera 18, it is possible to prevent reflected light 54 incident on the inside of the wave breaker member 28 from the lower discharge outlet 41 (i.e., external light 54 reflected by flocs 11, etc. in the raw water 10) from appearing in the image obtained by capturing the flocs 11 with the camera 18.

また、図1に示すように、原水10中のフロック11等に反射した外光54(反射光54)が遮光板35aによって遮られるため、下部排出口41から波除け部材28の内側に入射する反射光54の量を大幅に低減することができる。これにより、フロック11をカメラ18で撮像して得られた画像に、反射光54が写り込んでしまうのをさらに防止することができる。 In addition, as shown in Figure 1, external light 54 (reflected light 54) reflected by flocs 11 and the like in the raw water 10 is blocked by the light blocking plate 35a, which significantly reduces the amount of reflected light 54 entering the inside of the wave breaker member 28 from the lower discharge outlet 41. This further prevents reflected light 54 from appearing in the image of the flocs 11 captured by the camera 18.

また、図1に示すように、太陽光等の外光53はケース部材27によって遮られるため、外光53がカメラ18のレンズ23に入射するのを防止することができる。 In addition, as shown in Figure 1, external light 53, such as sunlight, is blocked by the case member 27, preventing the external light 53 from entering the lens 23 of the camera 18.

このように、外光53の影響を排除して原水10中のフロック11を観測することができるため、例えば透明度の高い原水10(浄水等)であっても、精度の高い観測を行うことができる。 In this way, the flocs 11 in the raw water 10 can be observed without the influence of external light 53, making it possible to perform highly accurate observations even with raw water 10 that is highly transparent (such as purified water).

また、ケース部材27の天井に山部50と谷部51とが形成されているため、雨がケース部材27の天井から流れ落ち易くなる。 In addition, since the ceiling of the case member 27 has peaks 50 and valleys 51, rain can easily flow down from the ceiling of the case member 27.

上記第1の実施の形態では、図7に示すように、波減衰板36が波除け部材28の外側の波29を減衰させているが、前板32を水面14上まで上方へ延長し、前板32に流入口37を形成してもよい。これによると、延長した前板32によって、波除け部材28の外側の波29を減衰させることができる。この場合、波減衰板36は、延長した前板32の下流側(背後)に位置し、流入口37付近での渦流の発生を防止できればよい。このため、波減衰板36の上端は水面14下に没していてもよい。 In the first embodiment described above, as shown in Figure 7, the wave attenuation plate 36 attenuates waves 29 outside the wave breaker member 28. However, the front plate 32 may be extended upward above the water surface 14, and an inlet 37 may be formed in the front plate 32. In this case, the extended front plate 32 can attenuate waves 29 outside the wave breaker member 28. In this case, the wave attenuation plate 36 is located downstream (behind) the extended front plate 32, and only needs to prevent the generation of vortexes near the inlet 37. For this reason, the upper end of the wave attenuation plate 36 may be submerged below the water surface 14.

(第2の実施の形態)
先述した第1の実施の形態では、図3,図5に示すように、波除け部材28は前板32を有するとともに、側板34,35が両方共V形状に傾斜しているが、以下に説明する第2の実施の形態では、図8,図9に示すように、波除け部材28は前板32を有しておらず、さらに、いずれか一方の側板34は傾斜せずに鉛直方向に配置されており、他方の側板35のみが傾斜している。流入口37は波減衰板36の下端と下部排出口41との間にわたって形成されている。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, as shown in Figures 3 and 5, the wave breaker 28 has a front plate 32, and both side plates 34, 35 are inclined in a V shape, but in the second embodiment described below, as shown in Figures 8 and 9, the wave breaker 28 does not have a front plate 32, and further, one of the side plates 34 is disposed vertically without inclination, while only the other side plate 35 is inclined. The inlet 37 is formed between the lower end of the wave attenuation plate 36 and the lower outlet 41.

これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。 This provides the same effects and advantages as the first embodiment.

上記各実施の形態では、図1,図2に示すように、浮遊物観測装置12は、浮体20を有し、水面14に浮かんだ状態で設置されているが、このような浮上式の浮遊物観測装置12に限定されるものではなく、浮体20を備えておらず、フロック形成池に固定される固定式の浮遊物観測装置12であってもよい。 In each of the above embodiments, as shown in Figures 1 and 2, the floatable object observation device 12 has a float 20 and is installed floating on the water surface 14, but this is not limited to such a floating floatable object observation device 12; it may also be a fixed floatable object observation device 12 that does not have a float 20 and is fixed to the flocculation pond.

上記各実施の形態では、図5に示すように、波減衰板36として平板を使用しているが、平板に限定されるものではなく、円弧状に湾曲した板や或いは「く」の字状に屈曲した板等を使用してもよい。 In each of the above embodiments, as shown in Figure 5, a flat plate is used as the wave attenuation plate 36, but this is not limited to a flat plate; an arc-shaped curved plate or a bent plate in a dogleg shape may also be used.

上記各実施の形態では、浮遊物観測装置12をフロック形成池に設置しているが、フロック形成池以外、例えば沈殿池等に設けてもよい。また、浮遊物の一例であるフロック11を浮遊物観測装置12で観測しているが、フロック11以外の粒子を観測してもよい。 In each of the above embodiments, the floating matter observation device 12 is installed in a flocculation basin, but it may also be installed in a location other than a flocculation basin, such as a sedimentation basin. Furthermore, while flocs 11, an example of floating matter, are observed by the floating matter observation device 12, particles other than flocs 11 may also be observed.

上記各実施の形態では、観測光の一例としてシートレーザ光15を用いたが、シートレーザ光15に限定されるものではなく、レーザ光や可視光等を用いてもよい。 In the above embodiments, sheet laser light 15 was used as an example of observation light, but it is not limited to sheet laser light 15, and laser light, visible light, etc. may also be used.

上記各実施の形態では、図6に示すようにシートレーザ光15の入射方向およびカメラ18による撮像方向は原水10の流れ方向30に対して直交しており、また、図5,図9に示すように下部排出口41の長手方向は原水10の流れ方向30に対して平行に配置されているが、これらの配置に限定されるものではない。 In each of the above embodiments, as shown in Figure 6, the incident direction of the sheet laser light 15 and the imaging direction of the camera 18 are perpendicular to the flow direction 30 of the raw water 10, and as shown in Figures 5 and 9, the longitudinal direction of the lower discharge outlet 41 is arranged parallel to the flow direction 30 of the raw water 10, but this arrangement is not limited to these.

10 原水(観測対象液)
11 フロック(浮遊物)
12 浮遊物観測装置
14 水面(液面)
15 シートレーザ光(観測光)
16 光源
17 撮像範囲
18 カメラ(撮像装置)
27 ケース部材
28 波除け部材
29 波
30 流れ方向
35a 遮光板(遮光部材)
36 波減衰板(波減衰部材)
37 流入口
38 流出口
40 テーパー部
41 下部排出口
54 反射した外光
10. Raw water (liquid to be observed)
11 Floc (floating matter)
12 Floating object observation device 14 Water surface (liquid surface)
15 Sheet laser light (observation light)
16 Light source 17 Imaging range 18 Camera (imaging device)
27 Case member 28 Wave breaker member 29 Wave 30 Flow direction 35a Light blocking plate (light blocking member)
36 Wave attenuation plate (wave attenuation member)
37 Inlet 38 Outlet 40 Tapered portion 41 Lower outlet 54 Reflected external light

Claims (7)

観測対象液中の浮遊物を観測する浮遊物観測装置であって、
観測光を液面の上方から液面下の浮遊物に照射する光源と、観測光で照射された浮遊物を液面下の撮像範囲において液面の上方から撮像する撮像装置と、撮像範囲の周りを取り囲んで液面の波を遮る波除け部材とを有し、
撮像範囲は波除け部材の内側に形成され、
波除け部材は、観測対象液の流れ方向における上流側に開口する流入口と、観測対象液の流れ方向における下流側に開口する流出口とを有し、
流入口は液面下に没しており、
流出口は液面が通る高さに形成されていることを特徴とする浮遊物観測装置。
A floating matter observation device for observing floating matters in an observation target liquid,
The apparatus includes a light source that irradiates observation light from above the liquid surface onto floating objects below the liquid surface, an imaging device that images the floating objects irradiated with the observation light from above the liquid surface within an imaging range below the liquid surface, and a wave breaker that surrounds the imaging range and blocks waves on the liquid surface,
The imaging range is formed inside the wave breaker,
The wave breaker has an inlet opening upstream in the flow direction of the liquid to be observed and an outlet opening downstream in the flow direction of the liquid to be observed,
The inlet is submerged below the liquid surface.
A floating matter observation device characterized in that the outlet is formed at a height that allows the liquid surface to pass through.
波除け部材は下端に向かって先細りになるテーパー部を有し、
テーパー部の下端に、液面下において開口する下部排出口が形成されていることを特徴とする請求項1記載の浮遊物観測装置。
The wave breaker has a tapered portion that tapers toward the lower end,
2. The floating matter observation device according to claim 1, wherein a lower outlet opening below the liquid surface is formed at the lower end of the tapered portion.
下部排出口は撮像装置の視野の外側に位置していることを特徴とする請求項2記載の浮遊物観測装置。 A floating object observation device as described in claim 2, characterized in that the lower outlet is located outside the field of view of the imaging device. 波除け部材の外側から下部排出口を通って波除け部材の内側に入射する光を抑制する遮光部材が、波除け部材の下端部に設けられていることを特徴とする請求項2記載の浮遊物観測装置。 A floating object observation device as described in claim 2, characterized in that a light-blocking member is provided at the lower end of the wave breaker to suppress light entering the inside of the wave breaker from the outside of the wave breaker through the lower outlet. 流入口の上部に、観測対象液の流れ方向において対向する波減衰部材が設けられ、
波減衰部材は、観測対象液の流れ方向における下流側の端部が上流側の端部よりも斜め上方に向くように、傾斜しており、
波減衰部材の下部が液面下に没していることを特徴とする請求項1記載の浮遊物観測装置。
a wave attenuation member is provided above the inlet, facing the direction of flow of the liquid to be observed;
the wave-damping member is inclined so that a downstream end in the flow direction of the observation target liquid faces obliquely upward relative to an upstream end,
2. The floating object observation device according to claim 1, wherein a lower portion of the wave damping member is submerged below the liquid surface.
光源と撮像装置とはケース部材内に収容され、
波除け部材はケース部材の下部に設けられていることを特徴とする請求項1記載の浮遊物観測装置。
The light source and the imaging device are housed in a case member,
2. A floating object observation device according to claim 1, wherein the wave breaker is provided at the bottom of the case member.
観測光は横方向へ拡がるシートレーザ光であることを特徴とする請求項1から請求項6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 6, characterized in that the observation light is sheet laser light that spreads laterally.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010167363A (en) 2009-01-22 2010-08-05 Ishigaki Co Ltd Inspection apparatus, pollution flocculating treating apparatus and pollution flocculating treating system
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