重量法は、懸濁物質や汚泥濃度を測定する国際的に認められた標準的な方法です。ただし、採水、乾燥、冷却、秤量を行うオフラインの実験室分析であり、結果の算出まで通常数時間、ときには24時間かかります。得られるのは過去の状態を示す結果です。
光学法では、連続した濃度変化曲線を用いたリアルタイム監視、早期警報、工程パラメータの最適化が可能です。重量法ではこれを実現できません。
光学原理により、
懸濁物質・汚泥濃度センサーは
高い効率と感度を備えますが、
同時に現場環境の影響を受けやすくなります。
汚泥の性状は測定誤差の原因になります。
本記事では、こうした課題と
その解決方法を説明します。
測定値が個別の水試料の分析値と異なる場合は？
主な原因
測定原理の違いと汚泥性状の影響です。
センサーは粒子による散乱光の強さに基づく「光学濃度」を測定し、実験室では重量法による「質量濃度」を測定します。
粒径、形状、色、表面性状は散乱光強度に影響します。現場の汚泥粒子が工場校正に用いた標準粒子と異なる場合、予測可能な誤差が生じます。これは、水試料の精度だけで汚泥の問題を解決しようとすることに関係します。
対策
現場校正：装置のオープンな校正機能を利用し、実際の汚泥に合った現場固有の校正曲線を作成します。
- 濃度の異なる代表的な現場試料を採取し、各試料をセンサーで測定して値を記録します。
- 試料を実験室に送り、重量法で分析します。
- 対応する二組のデータを装置に入力し、現在の汚泥性状に合った校正曲線を生成します。
測定値が大きく変動したり異常に飛んだりする場合は？
工程を変更していないのに、値が速く不規則に変動して安定しません。
主な原因
- 流体による干渉：流れが不安定、水流が速すぎる、または気泡が光学面に継続的に当たると、測定値が不安定になります。
- 光学面の汚れ：汚泥、油、バイオフィルム、無機スケールが面を覆い、光路を遮って正常な発光を妨げます。汚れ層自体も光を散乱・吸収し、高値の継続、異常値、値飛びを引き起こします。
対策
- 設置方法の最適化：垂直に取り付け、センサー面を流れに沿わせて直撃を避けます。値飛びが続く場合は、現場条件に応じて応答時間または抑制係数を大きくします。
- 光学面の清掃：洗浄液と柔らかい布で拭きます。頑固なスケールやさびには金属研磨ペーストを使用して面の清浄さを回復させます。その後、必ずきれいな水で十分にすすぎます。
出力値が異常な場合は？
校正後にデータが乱れたり歪んだりし、値が異常に低くなります。
主な原因
- 校正順序の誤り：校正は低濃度から高濃度へ段階的に行います。逆の順序では装置内部の校正曲線が乱れることがあります。
- 現場校正の目標値が実際の濃度と大きく異なっています。
- 光路校正が正しく完了せず、センサーが誤った動作モードになっています。
対策
- 工場設定に戻して誤った曲線を消去し、低濃度から高濃度への段階校正を厳守します。
- 光路校正を実行し、センサー光学系の基本曲線を設定します。
- 電源を切って再起動し、初期化して正常動作に戻します。
MAINTENANCE保守とお手入れ
最良の測定結果を得るには、
センサーの定期的な保守が必要です。
主な作業は、
センサーの清掃と損傷の確認です。
保守・点検時には、センサーの状態も確認できます。
| 保守項目 | 作業手順と注意事項 | 推奨周期 |
|---|---|---|
| 光学面の清掃 | 清掃方法
| 使用状況に応じて定期的に実施。例：毎週または毎月 |
| センサーの損傷確認 | 点検内容 センサー筐体に損傷や亀裂がないか確認します。 対応 損傷があれば直ちに使用を中止し、浸水を防ぐためアフターサービスへ修理・交換を依頼します。 注意 浸水防止のため、シールリングを年1回交換することを強く推奨します。 | 毎月または清掃の都度 シールリングは毎年交換 |
| センサーワイパーの交換 | 交換手順
注意 ワイパーの位置を下図に示します。  | 毎年、定期交換 または破損時に直ちに交換 |