[发明专利]油膜检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对存在于净水厂、河川、湖沼等的水面(检测对象面)的油膜进行检测的油膜检测装置。

背景技术

一直以来，例如，若净水厂、河川、湖沼等存在油膜时，需要采取停止取水等措施，若工厂的处理水中存在油膜，需要采取检查处理工序或停止排水等措施，因此，需对水面的油膜进行检测。已知存在多种油膜检测装置，其中，有一种油膜检测装置着眼于油膜的光反射率高于水面的光反射率这一特性，通过测定来自水面的反射光的强度来检测油膜。

例如，专利文献1中公开了一种油膜检测装置，其通过从光源向水面等检测对象面照射激光，接收来自检测对象面的反射光，来检测存在于检测对象面的油膜。在该油膜检测装置具备二维扫描部，其通过施加X方向驱动电压、Y方向驱动电压所各自发生的偏移，对激光实施二维扫描，作为检测对象面上的激光照射范围，形成所需的平面。

此外，专利文献2中公开了一种油膜检测装置，其具备发光部和光接收部，所述发光部向水面照射光，所述光接收部接收水面上的反射光，该油膜检测装置根据所述光接收部所接收的反射光量来检测水面上有无油膜。该油膜检测装置的特征在于，其具备凹面镜和回归性反射板，所述凹面镜使发光部所发射的光发散而形成发散光束并向水面照射，所述回归性反射板被设置于凹面镜和水面之间，当发散光束经水面反射的光射入时，该回归性反射板沿与射入路径大致相同的路径向水面反射该射入光。反射板所反射的光在水面反射后形成汇聚光束，透过凹面镜被光接收部接收。

另一方面，油膜检测装置分为悬浮式和固定式。若为悬浮式油膜检测装置，其可浮于水面进行测定，故可随时跟随水位的变动。但是，例如若为专利文献1或专利文献2所公开的固定式油膜检测装置，水面和检测器间的距离会随着水位的变动而变化。为此，为了解决随水位变动而变化的光学系统的位置关系所导致的问题，使其构成为沿大致铅直方向向水面照射光，以保证总能向水面(检测对象面)的所需范围照射光。然而，若水面因暴雨而异常上升，则设置位置较为靠近平时水面的检测器可能被水淹没。因此，需要开发一种即使将其设置在离开水面有足够远的距离仍能进行测定、且能高精度地检测油膜的油膜检测装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开号WO2009-022649号公报

专利文献2：日本专利特开2005-24414号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，例如根据专利文献1所公开的现有油膜检测装置的检测器中，为了防止光学系统的结露和保护电气部件，如图15所示，将光源-扫描部110、凹面镜120、光接收部140等收容于收容部150，并用窗160不透水地密封。而且，该检测器100的窗160被相对于水平面倾斜规定角度地安装于检测器100。这是为了防止来自光源110的射出光经过窗160的顶面及底面的反射变成杂散光，例如，即使从光源110射出并经窗160的顶面反射的光射入凹面镜120，其反射光会被引导至G的地点，而不会射入光接收部140。但是，通过相对于水平面倾斜的窗160不透水地密封收容部150的这一构造，仍然存在设计加工过于复杂，组装效率低下，成本高昂的问题。

此外，现有的油膜检测装置中，使用的是类似于例如图15及专利文献1的图6、图8等所示的凹面镜120、40那样的、焦点位置发生移动的所谓离轴抛物面镜等，以免来自检测对象面的反射光被光接收部遮挡，即使面积较小仍能高效进行聚光。然而，若要进一步提高检测油膜的精度，必须扩大凹面镜。但是，若要制造大型的离轴抛物面镜，需要对大型镜坯进行切削加工，成本高昂，而且，若凹面镜变大，检测器的口径也要变大，组装上述倾斜的窗后，检测器在垂直方向的尺寸也将变大，由此产生检测器大型化的问题。

另一方面，例如专利文献2所公开的现有油膜检测装置，是通过利用回归性反射板反射水面的反射光使光往返来进行检测，反射光的衰减量较大，随着离开水面的距离增大，到达光接收部的光量会变得极其微小，存在无法进行高灵敏度的测定的问题。

而且，例如图15所示的现有油膜检测装置中，必须根据光学系统的位置关系，微调传感器的位置。

但是，要具备既能保证不遮挡来自水面的反射光又能调节位置的机构，并非易事。

本发明鉴于上述问题而进行，其目的在于提供一种即使离开水面(检测对象面)的距离较远仍能切实精确地检测油膜的油膜检测装置。

用于解决问题的方案