CN109725037B - 参照电极 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供能够使测量结果稳定化的参照电极。在使内部液渗出的液络部的一方侧的一面露出的外壳设置向上述液络部的上述一面侧伸出防止该液络部从上述外壳的脱离的伸出部、和使上述液络部的上述一方侧的空间向沿着上述一面的侧方开放的开放部。

Description

参照电极

技术领域

本发明涉及对象位置的检查所使用的参照电极。

背景技术

作为测量对象位置的例如pH的方法，已知有使用了ISFET的方法，该ISFET将参照电极的电位作为基准进行pH的测量。

参照电极构成为将由银/氯化银等构成的内部电极浸入氯化钾溶液，该氯化钾溶液经由由多孔质材料构成的液络部与测量对象接触。

作为该参照电极，已知有专利文献1所示的电极，在参照电极的支承管的前端部设置有液络部。在该支承管的前端部拧紧圆筒状的膜固定部件，液络部通过设置在膜固定部件的端部的凸缘部和支承管，以周边部被夹持的状态固定。

专利文献1：日本特开2012－47647号公报

在这样的参照电极的情况下，液络部的表面侧的空间被凸缘部包围。因此，在将参照电极的前端部例如插入营养液内进行pH测量时，气泡留在被凸缘部包围的空间内。

该情况下，可能产生不能够使液络部与营养液接触，而测量结果变得不稳定这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题而完成的，目的在于提供能够使测量结果稳定化的参照电极。

本发明所涉及的参照电极在使内部液渗出的液络部的一方侧的一面露出的外壳设置向上述液络部的上述一面侧伸出防止该液络部从上述外壳的脱离的伸出部、和使上述液络部的上述一方侧的空间向沿着上述一面的侧方开放的开放部。

根据本发明，与利用凸缘包围液络部表面的情况相比较，能够使测量结果稳定化。

附图说明

图1是表示第一实施方式所涉及的参照电极的立体图。

图2是表示图1的主要部分的剖视图。

图3是与图2对应的剖视立体图。

图4是表示第一实施方式所涉及的开口部的俯视图。

图5是表示第一实施方式所涉及的效果的说明图。

图6是表示第二实施方式所涉及的参照电极的与图2对应的主要部分的剖视图。

图7是与图5对应的剖视立体图。

图8是表示第二实施方式所涉及的参照电极的主要部分的立体图。

图9是表示第三实施方式所涉及的参照电极的主要部分的立体图。

附图标记说明

10…参照电极，12…外壳，16A…头部表面，18…中心线，20…顶部，24…开口部，28…收纳孔，32…罐，34…内部液，42…筒部，52…液络部，52A…一面，52B…另一面，54…管，58…伸出部，58B…第一伸出部，58C…第二伸出部，60…空间，62…开放部，62A…第一开放部，62B…第二开放部，64…气泡，I…一方，KM…假想平面，R…曲面区域，S…侧方，T…另一方。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对第一实施方式进行说明。图1是表示第一实施方式所涉及的参照电极10的图，参照电极10例如是在测量培育农作物的土壤、无土栽培的营养液的pH时使用的电极。

该参照电极10与作为测量传感器的ISFET(Ion Sensitive Field EffectTransistor：离子选择性场效应晶体管)成对地被使用，ISFET将参照电极10的电位作为基准来进行pH的测量。该ISFET可以设置在参照电极10的外壳12的任意位置。

然后，通过基于该测量值来管理土壤、营养液的pH值，形成适合农作物的生长的环境。

该参照电极10的外壳12具备有底圆筒状的躯体部14、和设置在躯体部14的一方I侧，并关闭躯体部14的前端开口部的半球状的头部16。对于外壳12的头部16来说，位于外壳12的中心线18上的最向一方I侧突出的部位为顶部20，头部表面16A随着从顶部20朝向外周部而向躯体部14侧以及另一方T侧弯曲。而且，通信用的电缆22从外壳12的躯体部14的底部亦即基端延伸出。

该参照电极10以使头部16向下的方式埋设到土壤，或者插入到营养液来进行使用。在从头部16的顶部20向外周侧偏移的部位形成有开口部24，开口部24的边缘被倒角形成倒角部24A。

如图2所示，在设置了开口部24的头部16的里侧形成有向外壳12的内侧突出的突出部26，在该突出部26形成有圆形的收纳孔28。对于该收纳孔28来说，在图2中，表示上侧的一方I侧经由开口部24与外部连通，在图2中，表示下侧的另一方T侧开口。在突出部26的端面以包围收纳孔28的方式形成有埋头孔30。

该参照电极10在外壳12内具备容器状的罐32，在罐32内填充有内部液34。在该内部液34内配置有内部电极36，内部电极36与未图示的控制部连接。作为内部液34，作为一个例子能够列举氯化钾(KCl)溶液，作为内部电极36的材料，作为一个例子能够列举银/氯化银(Ag/AgCl)。

在罐32的顶面38形成有突出为环状的环部40，圆筒状的筒部42从环部40的中心部向一方I侧延伸出。筒部42内的连通孔42A构成为与罐32内连通，能够从筒部42的前端供给罐32内的内部液34。

罐32的顶面38的内面38A随着从外周部朝向连通孔42A而朝向筒部42的前端侧亦即一方I侧倾斜，连通孔42A配置在内部电极36的延长线44上，在该延长线44上配置液络部52。由此，在使头部16向下使用参照电极10的使用时，构成为内部液34聚集到连通孔42A，构成为即使在内部液34减少的状态下内部电极36也与聚集在连通孔42A的内部液34接触。

筒部42的罐32侧的基端部形成有比筒部42厚壁的厚壁部46，在与厚壁部46相比靠基端侧形成有比厚壁部46大径的大径部48。由此，在大径部48与厚壁部46之间形成有阶梯差48A，限制外嵌于厚壁部46的O型环50的嵌入量。

在该筒部42的前端设置有圆柱状的由多孔质材料构成的液络部52，液络部52的外径与筒部42的外径大致为相同尺寸，设定在1mm以上5mm以下。筒部42以及液络部52被热收缩型的管54包围，通过对该管54加热使其收缩，能够不使用粘合剂而通过管54固定筒部42与液络部52。

在该固定状态下，液络部52的一方I侧的一面52A露出，在液络部52的另一方T侧的另一面52B抵接有罐32的筒部42的端面。由此，构成为来自罐32的筒部42的内部液34从另一面52B供给至液络部52，并从一面52A渗出。

安装了该液络部52的筒部42从头部16的内侧插入到收纳孔28，液络部52收纳于收纳孔28。在该状态下，设置在筒部42的基端部的厚壁部46插入到设在头部16的突出部26的埋头孔30，外嵌于厚壁部46的O型环50与厚壁部46的外周面以及埋头孔30的内周面紧贴，从而确保液密性。

另外，液络部52的一面52A接近设置在头部16的开口部24配置，也如图3所示，使内部液34渗出的液络部52的一方I侧的一面52A露出于构成外壳12的头部16。由此，构成为能够使内部液34经由液络部52渗出到作为测量对象物的土壤、营养液。

如图4所示，形成为圆柱状的液络部52的一面52A为圆形，使该一面52A露出的开口部24也为圆形。形成为圆形的一面52A的中心52C与形成为圆形的开口部24的中心24C配置在偏移的位置，开口部24配置为相对于一面52A向从外壳12的顶部20远离外周侧的方向偏心。

如图2～图4所示，开口部24的开口边缘部56的一部分伸出至液络部52上，并覆盖液络部52的一面52A。由此，通过开口部24的开口边缘部56形成沿着液络部52的一面52A伸出，并防止液络部52从收纳孔28的脱离的伸出部58。

如图2以及图3所示，该开口部24开设在形成为球面状的头部表面16A，对于开口部24的开口边缘部56来说，从顶部20向外周侧远离的部位与顶部20侧的部位相比位于另一方T侧。

由此，在假设了与液络部52的一面52A面接触的假想平面KM时，在比距离顶部20最远的开口边缘部56的最外部位56A靠外周侧形成与假想平面KM相比不向一方I侧突出的曲面区域R。通过该曲面区域R，在头部表面16A形成使液络部52的一方I侧的空间60向沿着一面52A的侧方S开放的开放部62。此外，在本实施方式中，构成为开口边缘部56的最外部位56A位于假想平面KM上。

而且，如图2所示，该最外部位56A与伸出部58的液络部52侧的内面58A相比位于另一方T侧，伸出部58的内面58A与假想平面KM相比位于一方I侧。由此，构成为即使在由于成形误差等而向收纳孔28的液络部52的插入量变动的情况下，也能够维持最外部位56A与液络部52的一面52A相比位于另一方T侧的状态。

此外，在液络部52插入到收纳孔28的深处，且其一面52A与伸出部58的内面58A抵接的状态下，液络部52的一面52A与最外部位56A相比位于一方I侧。

(作用·效果)

接下来，对本实施方式的作用进行说明。

在进行无土栽培的营养液的pH测量时，如图5所示，使参照电极10的头部16向下插入到营养液内。设在该头部16的液络部52设置在从头部表面16A后退的位置，而在液络部52的一方I侧形成有凹陷的空间60。此时，若该空间60被凸缘包围，则留在空间的气泡64不能够排出。

因此，在本实施方式中，在构成外壳12的头部16形成有使液络部52的一方I侧的空间60向沿着一面52A的侧方S开放的开放部62。因此，即使气泡64进入空间60内，也能够使该气泡64从开放部62向侧方S放出。

由此，能够使内部液34从液络部52渗出到营养液，所以与由于气泡64阻碍内部液34向营养液的渗出的情况相比较，能够使使用了参照电极10的测量结果稳定化。

这里，若使液络部52大径化使一面52A的面积足够大，则认为即使存在少许的气泡64也能够减小给测量结果造成的影响。但是，若增大该一面52A的面积，则内部液34的渗出量增大，可使用期间变短。

为了消除该问题，考虑使液络部52小径化并利用粘合剂固定于外壳12，但该情况下，可能产生粘合剂由于毛细管现象而侵入液络部52内，内部液34的通过路径变窄这样的新的问题。

因此，在本实施方式中，通过在头部16设置向收纳在收纳孔28的液络部52的一面52A侧伸出的伸出部58，防止液络部52的脱离。因此，即使是使用了外径为5mm的小径的液络部52的本实施方式，也能够防止液络部52的预料外的脱落，并能够进行长期使用。

另外，也考虑将液络部52加工为具有从外壳12突出的小径部和配置在外壳12内的大径部的凸形状，避免液络部52的脱落以及气泡64的滞留的构成，但该情况下，液络部52的加工成本增加。

与此相对，本实施方式通过使液络部52为简单的圆柱状，能够实现低成本化，并同时得到脱落防止效果和测量结果的稳定化。

而且，在本实施方式中，对外壳12的头部表面16A的一面52A的周向的一部分设定与液络部52的一面52A相比不向一方I侧突出的曲面区域R，形成开放部62。

因此，如图5所示，能够使从液络部52的一方I侧的空间60经由开放部62排出的气泡64顺利地沿着曲面形状的头部表面16A放出。

此时，在将该参照电极10埋入土壤进行土中的pH管理时，即使在土的粒径较大的情况下，也能够使液络部52的一面52A与土的接触变得容易，能够有助于使用了参照电极10的pH测量的精度提高。

另外，在本实施方式中，通过相对于收纳在收纳孔28的液络部52的一面52A偏心地配置开口部24，能够利用开口部24的开口边缘部56的一部分形成伸出部58。

因此，与在外壳12另外设置伸出部58的情况相比较，能够实现构成的简单化。

而且，在收纳在外壳12的收纳孔28的液络部52的另一方T侧的另一面52B抵接有用于向液络部52供给内部液34的罐32的筒部42。由此，能够抑制液络部52从开口部24向另一方T侧的后退。

此时，若利用罐32的筒部42将该液络部52的另一面52B塞入直至液络部52的一面52A与伸出部58抵接，则通过伸出部58和筒部42能够以夹持的状态保持液络部52。

另外，该液络部52通过管54固定于罐32的筒部42。因此，容易进行5mm以下的小径的液络部52向收纳孔28的收纳，并且能够防止在收纳时液络部52从筒部42的脱离。

(第二实施方式)

图6～图8是表示第二实施方式所涉及的参照电极10的图，对于与第一实施方式相同或者同等的部分附加相同附图标记并省去说明，并且仅对不同的部分进行说明。

即，在头部表面16A，圆弧状的突条部70形成在收纳孔28的周围，对于突条部70来说，顶部20侧的边缘70A与头部表面16A一体化(参照图8)。

如图6以及图7所示，在该突条部70一体形成有朝向通过收纳孔28的孔中心28C伸出的伸出部58，在伸出部58的内侧设置开口部24。

如图8所示，在突条部70形成有横穿该突条部70的槽72。如图6以及图7所示，通过该槽72，伸出部58分离为顶部20侧的第一伸出部58B、和远离顶部20侧的第二伸出部58C，第一伸出部58B与第二伸出部58C对置地配置。

另外，如图8所示，形成在两伸出部58B、58C间的槽72的槽底面72A形成在与和液络部52的一面52A面接触的假想平面KM(参照图2以及图3等)相比不向一方I侧突出的位置，具体而言槽底面72A形成在假想平面KM上。由此，形成使形成在两伸出部58B、58C间的液络部52的一方I侧的空间60向沿着一面52A的侧方开放的第一开放部62A和第二开放部62B。

在以上的构成所涉及的本实施方式中，也能够起到与第一实施方式相同的作用效果。

另外，在本实施方式中，通过对置地配置的第一伸出部58B和第二伸出部58C能够防止液络部52的脱离。因此，与如图2所示单一的伸出部58与液络部52抵接的抵接量T1(抵接长或者面积)相比，如图6所示，能够增大第一伸出部58B以及第二伸出部58C与液络部52抵接的抵接量T2(抵接长或者面积)。由此，能够提高液络部52的脱离防止效果。

(第三实施方式)

图9是表示第三实施方式所涉及的参照电极10的图，对于与第一实施方式相同或者同等的部分，附加相同的附图标记并省去说明，并且仅对不同的部分进行说明。

本实施方式所涉及的参照电极10的收纳孔28在头部表面16A贯通，并在收纳孔28的终端形成开口部24。四个爪80从该开口部24的外周部突出，各爪80具备在头部表面16A直立的直立部80A、和从直立部80A朝向通过收纳孔28的孔中心28C延伸出的伸出部80B。

液络部52从形成收纳孔28的开口部24突出，通过各爪80的伸出部80B防止液络部52脱离。由此，在假设了与液络部52的一面52A面接触的假想平面时，在头部表面16A设定与假想平面相比不向一方I侧突出的区域形成开放部62。

通过本实施方式也能够起到与第一实施方式相同的作用效果。

另外，在本实施方式中，液络部52从头部表面16A突出，所以也能够从液络部52的周面渗出内部液34。

此外，在各实施方式中，例举使液络部52露出的开口部24设为球面的情况进行了说明，但并不限定于此。例如也可以将开口部24设置为平面、倾斜面。

另外，在本实施方式中，通过在形成为球面的头部表面16A设置开口部24形成开放部62，但并不限定于此。例如，也可以在包围液络部52的一面52A的外周部的壁面设置向侧方S开口的贯通孔，来设置使液络部52的一方I侧的空间60向沿着一面52A的侧方S开放的开放部62。

Claims (6)

1.一种参照电极，其中，

在使内部液渗出的液络部的一方侧的一面露出的外壳设置有：

伸出部，其向上述液络部的上述一面侧伸出并通过覆盖该一面的一部分来防止该液络部从上述外壳的脱离；以及

开放部，其在上述液络部的上述一面在上述液络部的上述一方侧未被上述伸出部覆盖的位置上使在与上述外壳之间形成的空间沿着与上述液络部的上述一面平行的第一方向开放，并且具有与上述一面相比不向上述一方侧突出的区域。

2.根据权利要求1所述的参照电极，其中，

对上述外壳的表面的上述一面的周向的一部分设定与上述液络部的上述一面相比不向上述一方侧突出的区域形成上述开放部。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的参照电极，其中，

上述伸出部对置地设置，上述开放部使形成在两伸出部间的上述液络部的上述一方侧的空间向沿着上述一面的侧方开放。

4.根据权利要求1或者权利要求2所述的参照电极，其中，

上述液络部的上述一面以及使该一面露出的设置在上述外壳的开口部为圆形，上述开口部相对于上述一面偏心地配置且在该开口部的开口边缘部形成上述伸出部。

5.根据权利要求1或者权利要求2所述的参照电极，其中，

上述液络部收纳于形成在上述外壳的收纳孔，为了将上述内部液供给至上述液络部而在该液络部的另一方侧的另一面抵接有向上述收纳孔插入的罐的筒部。

6.根据权利要求5所述的参照电极，其中，

利用包围上述筒部以及上述液络部的管固定上述罐的上述筒部与上述液络部。

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