CN102680522B - 测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测量装置，使用者可以在确信与标准液的特性值无关且适合进行校正的状态下开始校正，并能够使所述校正结果具有较高的可靠性。该测量装置包括：检测部(21)，具有成对的电极部(2)，并输出使各所述电极部(2)与测量对象物接触而产生的电位差；以及主体(1)，显示测量结果，该测量结果为根据所述电位差得到的所述测量对象物的特性值，并且该测量装置还包括：校正开始指令接收部(6)，接收来自使用者的校正开始指令；稳定度计算部(7)，根据所述特性值的变化量，计算该特性值的稳定度；以及显示输出部(8)，至少在所述校正开始指令接收部(6)接收到来自所述使用者的校正开始指令之前，使所述稳定度的值显示。

Description

测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，用于对测量对象物的pH(酸碱度)、氧化还原电位、离子浓度、电导率和溶解氧浓度等进行测量。

背景技术

众所周知，这种测量装置包括：检测部，输出使成对的电极部与测量对象物接触而产生的电位差；以及主体，显示测量结果，该测量结果为根据该电位差得到的所述测量对象物的pH、离子浓度等特性值。例如，在所述电位差与离子浓度的对数之间存在正比例关系，通过在测量前使用离子浓度已知的标准液来进行事先校正，从而可以进行高精度的测量。

但是，在对这种测量装置进行校正的过程中，由于将电极部浸入标准液后，在一段时间内从所述电极部输出的电位差持续变化，所以需要等到所述变化量变小并稳定后再开始校正。由于开始所述校正的时机因周围环境和标准液的浓度等而各不相同，所以没有经验的使用者尚未等到电位差稳定下来就开始进行校正，从而不能进行正确的校正。为解决这种问题，有时使用下述测量装置：在使用者将所述电极部浸入标准液之后，如果通过内部计算判断电位差稳定在允许范围内，则自动开始校正。

上述通过内部计算而具有自动校正功能的测量装置如专利文献1(日本专利公开公报特开平08-220049号)所示，在经过规定时间后电位差还不稳定时会输出错误信息并中止校正。也就是说，使用这种具有自动校正功能的测量装置时，将电极部浸入标准液后不一定能完成校正，偶尔会在输出错误信息后中止校正。

由于当发生中止校正的状况时，所述测量装置仅通过内部计算来判断电位差是否稳定，所以使用者无法判断到底是标准液不稳定，还是测量装置自身存在问题。当产生这种疑问时，即使测量装置不存在问题且校正成功了，使用者也会怀疑是否测量装置原本就存在问题，因而会损害使用者对测量装置的信任性。

另一方面，如专利文献2(日本专利公开公报特开2009-244006号)和图6所示，通过手动操作来进行校正，该离子浓度测量装置100A通过指示器I的闪烁周期来通知电位差是否稳定，似乎可以解决上述信任性问题。

然而，由于在上述专利文献2所示的测量装置100A中仅改变闪烁周期，所以使用者即使看到指示器I和显示画面等也无法理解测量装置是如何判断稳定的。因此，当与以往同样在开始校正后产生错误等而强制中止校正时，还是会发生损害对所述指示器I和测量装置100A信任性的第一个问题。

而且，在所述专利文献2所示测量装置100A中，内部计算所使用的稳定度指标也存在是否能保证校正可靠性的问题。具体而言，在所述测量装置中，稳定度Δ根据将当前电位差En与规定时间前电位差Em的差值除以电极灵敏度S得到的值是否在规定的固定阈值内，来判断是否稳定。由于电位差和离子浓度的对数成正比已被公众所知，所以使用与En、Em对应的浓度Cn、Cm、以及表示下限、上限的阈值的常数Gl、Gu，并且可以通过变化幅度a来表示Cn＝Cm+a，所述测量装置通过以下的条件来判断稳定。

公式1

$G_l<\mathrm{\&Delta;}=\frac{En-Em}{S}={\log }_{10}\frac{Cn}{Cm}={\log }_{10}(1+\frac{a}{Cm})<G_u$

也就是说，通过作为特性值的离子浓度值的比的对数来评价是否稳定。在此，通过公式1，如果变化幅度a与浓度无关而被表述为大体固定的值，则由于稳定度Δ是浓度的对数值，所以Cm的浓度越低稳定度Δ的值越大，反之Cm的浓度越高稳定度Δ输出的值越小。因此，由于如公式1所示阈值固定，所以即使在进行校正的各离子浓度中变化幅度a大体相同，也会在使用低浓度的标准液时以严格的基准来判断是否稳定，反之在使用高浓度的标准液时以宽松的基准来判断是否稳定。

在上述专利文献2的测量装置中，如果使用多种特性值不同的标准液来进行校正，则稳定度的判断基准会发生改变，因此存在不能充分保证校正可靠性的第二个问题。

发明内容

鉴于上述各种问题，本发明的目的在于提供一种测量装置，当开始校正时，使用者可以在确信与标准液的特性值无关且适合进行校正的状态下开始校正，并能够使所述校正结果具有较高的可靠性。

本发明提供一种测量装置，包括：检测部，具有成对的电极部，并输出使各所述电极部与测量对象物接触而产生的电位差；以及主体，显示测量结果，所述测量结果为根据所述电位差得到的所述测量对象物的特性值，所述测量装置的特征在于还包括：校正开始指令接收部，接收来自使用者的校正开始指令；稳定度计算部，根据所述特性值的变化量，在每个规定期间计算所述特性值的稳定度；以及显示输出部，至少在所述校正开始指令接收部接收到来自所述使用者的校正开始指令之前，使所述稳定度的值显示，所述稳定度是根据所述特性值的变化量计算出的、或者是在所述规定期间内得到特性值的最大值和最小值的差值。

按照上述测量装置，由于在使用者输入校正开始指令之前，所述显示输出部使所述主体上显示根据所述特性值的变化量计算出的稳定度的值，所以使用者可以在确认了所述稳定度的值稳定后再输入所述校正开始指令。也就是说，由于不是通过测量装置中预先设定的阈值等来使测量装置自动开始校正，而可以在使用者确认了稳定度后再开始校正，所以使用者可以信任所述校正结果。假设在输入校正开始指令后因某种错误导致校正失败，由于使用者自身确认了稳定度，所以使用者可以确信不是测量装置方面的问题，而是自身在稳定度的判断上出现失误，因此可以防止出现损害对测量装置的信任性的状况。

并且，由于是根据基于所述电位差得到的特性值的变化量来计算所述稳定度，所以可以防止例如因特性值的大小不同而对变化量的灵敏度不同所导致的稳定度评价失误。换句话说，由于根据特性值的变化量来计算稳定度，即使用于校正的标准液不同，只要变化量相同，稳定度就表现为仅变化相同的量，所以能够以没有偏差、均一的基准来判断稳定度。

因此，能够进一步提高使用者对测量装置的校正结果和基于所述校正进行的测量结果的信任性。

为了使使用者更容易通过稳定度来判断是否处于适合开始校正的状态，所述稳定度计算部在每个规定期间计算所述稳定度，并且所述稳定度只要是所述规定期间内得到的特性值的最大值和最小值的差值即可。按照上述测量装置，由于在每个规定期间显示稳定度，所以与因细小的噪声等而使数值频繁变化的情况相比，使用者可以更容易地把握稳定度的趋势。

为了防止因使用者怀疑是否对于每个特性值、稳定度的计算基准等都发生变化而损害对校正的信任性，所述显示输出部只要使当前的特性值与所述稳定度的值一同显示即可。

此外，本发明还提供一种测量装置，包括：探针，通过无线或有线电缆与测量对象接触；和主体，与所述探针连接，根据所述探针与测量对象物接触而产生的信号，得到作为所述测量对象物的特性值的pH、氧化还原电位、离子浓度、电导率和溶解氧浓度中的至少一个，并将其作为测量结果在显示画面中进行显示，所述测量装置的特征在于还包括：校正开始指令接收部，接收来自使用者的校正开始指令；稳定度计算部，根据所述特性值的变化量，在每个规定期间计算所述特性值的稳定度；以及显示输出部，至少在所述校正开始指令接收部接收到来自所述使用者的校正开始指令之前，使所述稳定度的值显示，所述稳定度是根据所述特性值的变化量计算出的、或者是在所述规定期间内得到特性值的最大值和最小值的差值。

这样，按照本发明，由于使用者在输入校正开始指令之前，所述显示输出部使根据所述特性值的变化量计算出的稳定度显示，所以可以在使用者确认了是否稳定后再开始校正。由于以往以暗箱方式开始和结束校正，所以当产生错误等时会损害使用者对测量装置的信任性，而按照本发明，由于使用者确认了稳定度，所以能够防止使用者对校正结果和测量装置的可靠性产生怀疑。此外，由于根据特性值的变化量来计算所述稳定度，所以与特性值的大小无关，可以始终以固定的基准来评价稳定度，从而可以进一步提高校正结果和测量装置的可靠性。

附图说明

图1是表示本发明一种实施方式的测量装置的简要立体图。

图2是同一实施方式的测量装置的功能框图。

图3是同一实施方式测量装置中显示的测量模式的显示画面的例子。

图4是同一实施方式测量装置中显示的校正模式的显示画面的例子。

图5是示意性表示同一实施方式的稳定度计算部的稳定度计算方法的曲线图。

图6是以往的测量装置的图，该测量装置具有通过指示器的闪烁周期向使用者通知标准液稳定度的功能。

附图标记说明

100···测量装置

1···主体

2···电极部(探针)

21···检测部

6···校正开始指令接收部

7···稳定度计算部

8···显示输出部

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的一种实施方式。

如图1所示，本实施方式的测量装置100包括：探针2，与测量对象物接触；以及主体1，通过无线或有线电缆CL与所述探针2连接，并且所述测量装置测量作为所述测量对象物特性值的pH、氧化还原电位、离子浓度、电导率和溶解氧浓度，并在所述主体1上设置的触摸面板式显示器3上显示所述测量值。而且，所述测量装置可以在测量模式和校正模式之间进行切换，所述测量模式用于测量测量对象物的特性值，所述校正模式用于基于各特性值已知的标准液来进行校正。

以下具体说明各部分，对应于测量目的准备多种探针2，即，离子浓度测量用探针、pH测量用探针、氧化还原电位测量用探针、电导率测量用探针、溶解氧浓度测量用探针，并且将对应于测量目的的探针2连接在主体1上来使用。本实施方式中，以离子浓度测量用探针为代表例进行以下说明。

所述离子浓度测量用探针是将离子浓度测量用电极和比较电极一体化而成的所谓复合电极，且所述离子浓度测量用电极和比较电极的感应部在所述探针的前端部露出，并使所述露出的部分能与水溶液等测量对象物接触。由所述离子浓度测量用电极和比较电极产生的电位差作为探针信号被输出。另外，图1中表示了通常使用的玻璃电极，但并不限于此，例如可以是前端尖的针型，也可以是离子浓度电极和比较电极为单独个体等、其他各种类型的探针。

作为硬件结构，所述主体1包括：CPU、A/D转换器、存储器以及输入、输出装置和显示器一体的触摸面板式显示器3等。而且，所述CPU和根据需要设置的其周边设备通过基于存储在所述存储器中的程序动作，如图2的功能框图所示至少可以发挥检测部21、特性值计算部4、模式确定部5、校正开始指令接收部6、稳定度计算部7和显示输出部8的功能。

以下对各部进行说明。

所述检测部21基于来自探针2的探针信号，输出在各电极之间产生的电位差的值。例如A/D转换器和取样器等相当于所述检测部21。

所述特性值计算部4对应于连接在所述主体上的探针2的形式，分别切换使用的转换公式、校正数据，并计算作为所述测量对象特性值的离子浓度值、pH值、氧化还原电位、电导率和溶解氧浓度值中的任意一个。本实施方式中，基于利用所述探针2测量的电位差来输出离子浓度值。更具体而言，特性值计算部4将所述电位差代入规定的计算公式并计算作为特性值的离子浓度值，所述规定的计算公式例如是能斯脱公式等。另外，所述特性值计算部4根据从每个规定的取样周期中得到的电位差，始终计算新的离子浓度值。另外，作为根据电位差计算特性值的方法有各种方法，例如参照预先制作的表示电位差与特性值之间关系的表，根据电位差得到特性值。

所述模式确定部5确定以测量模式(MEAS模式)和校正模式(CAL模式)中的任意一种模式来驱动所述测量装置100，所述测量模式对测量对象物的离子浓度值进行测量，所述校正模式利用标准液来进行校正。更具体而言，使用者可以通过存在于触摸面板左上角的模式选择部51选择任意一种模式来进行驱动。如图3所示，当选择了所述测量模式时，后述的显示输出部8将所述特性值计算部4中计算出的离子浓度值作为测量值来进行显示。另外，图3中的各图能够分别作为不同的页进行切换显示，如果使用者在触摸面板式显示器3上向左右方向进行滑动触摸动作，则会切换为另一页的显示形式。也就是说，可以根据需要从图3的(a)的模拟方式显示页切换到图3的(b)的时间系列显示页或图3的(c)的数值显示页等。当选择所述校正模式时切换为图4所示的校正用页。

所述校正用页上至少显示有：利用所述特性值计算部4、根据从所述探针2输出的电位差计算出的离子浓度值；后述的稳定度；以及为了开始校正，使用者进行输入的启动按钮。

所述校正开始指令接收部6接收来自使用者的校正开始指令，相当于本实施方式中如上所述的在所述校正用页上显示的启动按钮。直到使用者触摸所述启动按钮为止都不会开始校正，而当启动按钮被触摸时，根据所述时点或从所述时点开始的规定取样数的电位差和特性值的关系，来进行校正。由此，在本实施方式中，使用者仅将探针浸入标准液不能进行校正，只有当使用者通过启动按钮输入校正开始指令后才开始校正。

所述稳定度计算部7根据作为所述特性值的离子浓度值的变化量来计算该特性值的稳定度。即，本实施方式不是根据电位差来计算稳定度，而是按照规定的计算公式，使用从电位差进行转换后的离子浓度值本身，来计算稳定度。例如，所述稳定度计算部7将所述特性值的变化量代入规定的计算公式来计算稳定度、或者通过使用所述特性值变化量的值本身进行四则运算来计算稳定度。以下更具体地对稳定度的计算方法进行说明，所述稳定度计算部7在每个规定期间计算所述稳定度，并将所述规定期间内得到的特性值的最大值和最小值的差值作为稳定度。也就是说，由于相对于在每个取样周期更新作为特性值的离子浓度值，在进行多次取样后仅输出一次稳定度，所以与离子浓度值相比，稳定度的更新频率降低。所述稳定度的具体公式可以通过以下方式表示。

公式2

Δ＝f(E(t_max))-f(E(t_min))

此处，Δ：稳定度、f()：从电位差转换为特性值的函数、E(t)：某时间t的电位差、tmax：规定期间内特性值成为最大值的时间、tmin：规定期间内特性值成为最小值的时间。

在以上述方式构成的所述稳定度计算部7中，稳定度计算部7的具体例子如图5所示，将各规定期间作为Tn、并将与各规定期间对应的稳定度作为Δn输出，并且图4的显示画面中的稳定度显示也随之更新。

在测量模式下，所述显示输出部8使当前时点测量出的离子浓度值在画面上显示，在校正模式下，至少在所述校正开始指令接收部6接收到来自所述使用者的校正开始指令之前，所述显示输出部8显示所述稳定度的值本身。更具体而言，显示输出部8使作为特性值的离子浓度值如图4所示在画面中央部显示，并且同时通过小于离子浓度值的标记用数值来显示稳定度。此外，至少到使用者通过所述启动按钮输入校正开始指令为止的期间，也进行提醒使用者实施校正的显示。此外，以相同的显示位数显示所述离子浓度值和所述稳定度。

按照上述结构的本实施方式的测量装置100，由于选择了校正模式时，至少到使用者输入校正开始指令为止的期间，在显示的校正用页上都显示所述稳定度的数值本身，所以当把探针浸入标准液时使用者能够容易确认是否处于适合进行校正的状态。而且，由于用数值显示稳定度，所以不会使使用者产生不知道测量装置100内部如何工作的不安感，从而使使用者容易接受输出的稳定度。因此，可以使使用者自身接受输出的稳定度后再开始校正，所以假设校正开始后输出了错误信息等，也可以防止使用者认为是测量装置100方面的问题。其结果，可以使使用者更信任至今为止进行过的校正结果和测量结果。

此外，由于根据从电位差进行转换后的作为特性值的离子浓度值本身的变化量来计算所述稳定度，所以即使离子浓度值的数量级不同，只要变化幅度相同，仍然可以计算所述稳定度。换句话说，由于以涉及特性值的整体并在稳定度和特性值的变化量之间保持线性关系的方式，来设定稳定度的计算方法，所以与数量级无关、可以进行均一的稳定度评价。因此，即使在离子浓度值不同的标准液中，也能够以相同的基准来计算稳定度，其结果，能够进一步提高使用者对校正结果的信任性。

以下说明其他实施方式。

在上述实施方式中，基于离子浓度值进行了说明，但对于其他特性值也同样。即，所述稳定度也可以根据从电位差进行转换后的pH值的差值、或从电位差进行转换后的电导率等的差值等来进行计算。此外，上述实施方式中，显示方式为在输入校正开始指令之前显示稳定度的数值本身，但也可以是例如显示表示稳定度的值本身的时间系列曲线图等。另外，所述稳定度的计算方法并不限于取特性值的差值。例如，也可以根据特性值的微分来计算稳定度。总之，只要根据与所述特性值的变化量相关的值来计算稳定度即可。

另外，在不违背本发明的宗旨的前提下，可以进行各种变形和实施方式的组合。

工业实用性

按照本发明的测量装置，由于在使用者输入校正开始指令之前，所述显示输出部显示根据所述特性值的变化量计算出的稳定度，所以使用者可以在确认了是否稳定之后再开始校正。由于以往以暗箱方式开始和结束校正，所以当发生错误等时会损害使用者对测量装置的信任，而按照本发明，由于使用者确认了稳定度，所以可以防止使用者对校正结果和测量装置的可靠性产生怀疑。此外，由于根据特性值的变化量来计算所述稳定度，所以与特性值的大小无关，可以始终以固定的基准来评价稳定度，从而可以进一步提高校正结果和测量装置的可靠性。

Claims (3)

1.一种测量装置，包括：

检测部，具有成对的电极部，并输出使各所述电极部与测量对象物接触而产生的电位差；以及

主体，显示测量结果，所述测量结果为根据所述电位差得到的所述测量对象物的特性值，

所述测量装置的特征在于还包括：

校正开始指令接收部，接收来自使用者的校正开始指令；

稳定度计算部，根据所述特性值的变化量，在每个规定期间计算所述特性值的稳定度；以及

显示输出部，至少在所述校正开始指令接收部接收到来自所述使用者的校正开始指令之前，使所述稳定度的值显示，

所述稳定度是根据所述特性值的变化量计算出的、或者是在所述规定期间内得到特性值的最大值和最小值的差值。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述显示输出部使当前的特性值与所述稳定度的值一同显示。

3.一种测量装置，包括：探针，通过无线或有线电缆与测量对象接触；和主体，与所述探针连接，根据所述探针与测量对象物接触而产生的信号，得到作为所述测量对象物的特性值的Ph、氧化还原电位、离子浓度、电导率和溶解氧浓度中的至少一个，并将其作为测量结果在显示画面中进行显示，

所述测量装置的特征在于还包括：

校正开始指令接收部，接收来自使用者的校正开始指令；

稳定度计算部，根据所述特性值的变化量，在每个规定期间计算所述特性值的稳定度；以及

显示输出部，至少在所述校正开始指令接收部接收到来自所述使用者的校正开始指令之前，使所述稳定度的值显示，

所述稳定度是根据所述特性值的变化量计算出的、或者是在所述规定期间内得到特性值的最大值和最小值的差值。