CN110234987A - 测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种不需要长时间而能够以较高的可靠性对测量对象物质的浓度进行测量的测量装置。本发明的测量装置，具备收容被测量水的具有紫外线透过部的被测量水收容容器、对收容在该被测量水收容容器中的被测量水经由该紫外线透过部照射紫外线的紫外线光源、以及由在该被测量水收容容器内相互离开而对置配置的一对电极体构成的导电率测量用电极；基于上述被测量水收容容器内的被测量水中的、通过由紫外线带来的导电性物质生成反应增加的导电率的变化量，对测量对象物质的浓度进行检测；其特征在于，构成上述导电率测量用电极的上述一对电极体以形成在该一对电极体之间的电极体间区域的周面与上述被测量水收容容器的紫外线透过部的紫外线透过区域的内表面接触或接近的状态设置。
Description
技术领域
本发明涉及基于通过向被测量水照射紫外线而产生的导电率的变化量来对测量对象物质的浓度进行测量的测量装置，更详细地讲，涉及适合用于测量超纯水中含有的有机物的浓度的测量装置。
背景技术
以往，作为测量在超纯水中含有的有机物的浓度、即全有机碳(TOC，TotalOrganic Carbon)的方法，已知有利用通过向作为被测量水的超纯水照射紫外线而产生的该被测量水的导电率的变化的方法(例如，参照专利文献1)。
以下对利用该被测量水的由紫外线照射带来的导电率的变化来测量TOC的方法进行说明。
如果向被测量水(作为测量对象物质的含有有机物的超纯水)照射紫外线，则通过该紫外线的作用而有机物分解，生成二氧化碳，通过该二氧化碳溶解在水中而生成碳酸离子，所以被测量水的导电率变化。即，在被测量水中，通过由紫外线照射而发生导电性物质生成反应、生成作为导电性物质的碳酸离子，导电率增加。因此，通过使用导电率测量机构测量由紫外线照射带来的被测量水的导电率的变化量，能够基于其变化量的值(测量值)来检测TOC。这里，作为用来测量液体的导电率的方法，例如可以举出交流二电极法及电磁感应法等。
在专利文献1中，作为用来实施利用被测量水的由紫外线照射带来的导电率的变化测量TOC的方法的装置，公开了具备低压水银灯(紫外线光源)和由一对电极体构成的导电率测量用电极(导电率测量机构)的全有机碳测量装置(TOC测量装置)。该TOC测量装置是通过交流二电极法来测量导电率的结构。
具体而言，有关专利文献1的TOC测量装置具备圆柱状的低压水银灯、对置于该低压水银灯并沿着该低压水银灯的灯轴排列设置的直圆管状的单元格、在该单元格的一端侧形成的入口管、以及在该单元格的另一端侧形成的出口管，在该单元格的内部，设置有沿着该单元格的中心轴(管轴)相互离开而对置配置的一对电极体。一对电极体是圆棒状，配置在单元格的中心轴的附近位置，关于该单元格的中心轴为线对称。
在该TOC测量装置中，对于从入口管供给并在单元格的内部朝向出口管流通的被测量水照射来自低压水银灯的光(紫外线)。并且，由一对电极体测量通过被照射紫外线而发生的被测量水的导电率的变化量，基于该测量值(变化量的值)来检测TOC。
在这样的TOC测量装置中，在来自紫外线光源的光包含容易被水吸收的波长域的紫外线的情况下，有从将紫外线光源点亮而向被测量水照射紫外线到能够由导电率测量机构稳定地测量导电率为止需要长时间的问题。即，为了测量被测量水的由紫外线照射带来的导电率的变化量而需要长时间。为了解决这样的问题，在将单元格中的被测量水的流速增大的情况下，由于由来自紫外线光源的紫外线的作用带来的有机物的分解变得不充分，所以不能得到正确的TOC。具体而言，由TOC测量装置测量的TOC成为比实际的TOC小的值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平9－510791号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是本发明的发明者们对基于通过向被测量水照射紫外线而产生的导电率的变化量来测量测量对象物质的浓度的测量装置反复进行专门研究的结果而发现的，其目的是提供一种能够不需要长时间而以较高的可靠性对测量对象物质的浓度进行测量的测量装置。
用来解决课题的手段
本发明的测量装置，具备收容被测量水的具有紫外线透过部的被测量水收容容器、对收容在该被测量水收容容器中的被测量水经由该紫外线透过部照射紫外线的紫外线光源、以及由在该被测量水收容容器内相互离开而对置配置的一对电极体构成的导电率测量用电极；基于上述被测量水收容容器内的被测量水中的、通过由紫外线带来的导电性物质生成反应增加的导电率的变化量，对测量对象物质的浓度进行检测；其特征在于，构成上述导电率测量用电极的上述一对电极体以形成在该一对电极体之间的电极体间区域的周面与上述被测量水收容容器的紫外线透过部的紫外线透过区域的内表面接触或接近的状态设置。
在本发明的测量装置中，优选的是，上述紫外线光源是放射包含波长172nm以下的紫外线的光的光源。
在这样的本发明的测量装置中，优选的是，上述紫外线光源是氙准分子灯。
在本发明的测量装置中，优选的是，上述电极体间区域与上述紫外线透过区域的内表面的离开距离是1.5mm以下。
此外，在这样的本发明的测量装置中，更优选的是，上述离开距离是1.0mm以下。
在本发明的测量装置中，也可以是，在上述被测量水在上述被测量水收容容器的内部流通的状态下，将来自上述紫外线光源的光向上述被测量水照射；此外也可以是，在上述被测量水在上述被测量水收容容器的内部滞留的状态下，将来自上述紫外线光源的光向上述被测量水照射。
在本发明的测量装置中，优选的是，使上述紫外线光源在由上述导电率测量用电极进行的导电率的测量开始之前成为灭灯的状态。
在本发明的测量装置中，优选的是，上述紫外线光源及上述一对电极以沿着上述被测量水收容容器的内部中的上述被测量水的流通方向的方式配置。
在本发明的测量装置中，优选的是，上述紫外线透过部由石英玻璃构成；上述紫外线透过部的厚度是0.1～1.0mm。
在本发明的测量装置中，优选的是，还具备将上述紫外线光源与上述被测量水收容容器之间的空间用惰性气体净化的净化机构。
发明效果
在本发明的测量装置中，在构成导电率测量用电极的一对电极体之间形成的电极体间区域位于被测量水收容容器的紫外线透过部的紫外线透过区域的附近。因此，即使来自紫外线光源的光包含容易被水吸收的波长域的紫外线，也在电极体间区域中发生由紫外线带来的导电性物质生成反应，或者生成的导电性物质直接被扩散到电极体间区域。结果，能够从将紫外线光源点亮而开始对被测量水照射紫外线起的短时间中通过导电率测量用电极稳定地测量导电率，即测量由紫外线照射带来的导电率的变化量。
因而，根据本发明的测量装置，能够不需要长时间而以较高的可靠性对测量对象物质的浓度进行测量。
此外，在本发明的测量装置中，紫外线光源是放射包含波长172nm以下的紫外线的光的光源，因此，即使被测量水是作为测量对象物而含有难分解性物质者，也能够通过该波长172nm以下的紫外线的作用将难分解性物质分解。因此，能够不需要长时间且以更高的可靠性对测量对象物质的浓度进行测量。
附图说明
图1是表示本发明的测量装置的结构的一例的说明用立体图。
图2是表示构成图1的测量装置的被测量水收容容器的说明用立体图。
图3是表示将图2的被测量水收容容器在该图2的A－A线分解的状态的说明用分解图。
图4是将图2的测量水收容容器的内部沿Z方向透视的说明用透视图。
图5是表示图2的B－B线截面的说明用剖视图。
图6是表示本发明的测量装置的结构的另一例的说明用立体图。
图7是表示本发明的测量装置的结构的再另一例的被测量水收容容器的说明用立体图。
图8是表示将图7的被测量水收容容器在该图7的A－A线分解的状态的说明用分解图。
图9是表示图7的B－B线截面的说明用剖视图。
图10是表示本发明的测量装置的结构的又再另一例的说明用立体图。
图11是表示构成图10的测量装置的被测量水收容容器的说明用立体图。
图12是表示将构成图10的测量装置的被测量水收容容器在该图10的A－A线分解的状态的说明用分解图。
图13是表示图11的B－B线截面的说明用剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。
图1是表示本发明的测量装置的结构的一例的说明用立体图。图2是表示构成图1的测量装置的被测量水收容容器的说明用立体图，图3是表示将图2的被测量水收容容器在该图2的A－A线分解的状态的说明用分解图，图4是将图2的测量水收容容器的内部沿Z方向透视的说明用透视图。此外，图5是表示图2的B－B线截面的说明用剖视图。
该测量装置10具备被测量水收容容器11、由在该被测量水收容容器11的内部相互离开而对置配置的一对电极体15a、15b构成的导电率测量用电极、以及与被测量水收容容器11对置配置的紫外线光源20。
并且，测量装置10是以作为测量对象物质而含有有机物的水为被测量水的，且是对被测量水中含有的有机物的浓度(全有机碳(TOC))进行测量的。即，测量装置10是用来对超纯水中含有的有机物的浓度(TOC)进行测量的全有机碳测量装置(TOC测量装置)。
以下，为了方便，在图1～图5中，将被测量水收容容器11的端面部12a、12b的较长方向设为“X方向”，将被测量水收容容器11的侧面部13a、13b、13c、13d的较长方向设为“Y方向”，将端面部12a、12b及侧面部13c、13d的较短方向设为“Z方向”。
在该图的例子中，紫外线光源20和被测量水收容容器11相互离开而配设。
被测量水收容容器11具有由构成长方体状的容器主体的端面部12a、12b及侧面部13a、13b、13c、13d包围的、收容被测量水的长方体状的内部空间(被测量水收容空间)，构成为测量环境气体的大气(空气)中的二氧化碳不会被取入到被测量水中的结构。该被测量水收容容器11是由石英玻璃等紫外线透过性材料构成的，由此将该被测量水收容容器11的整体作为紫外线透过部。在该紫外线透过部中，对于该紫外线透过部的至少一部分直接照射来自紫外线光源20的光L(紫外线)，由该紫外线透过部中的被照射来自紫外线光源20的光L(紫外线)的部分构成紫外线透过区域R。
此外，在被测量水收容容器11，在侧面部13a的较长方向(Y方向)的一侧(端面部12a侧)形成有被测量水供给口17a，此外在该侧面部13a的较长方向的另一侧(端面部12b侧)形成有被测量水排出口17b。并且，被测量水供给口17a及被测量水排出口17b在侧面部13a的较短方向(X方向)的中央部沿该侧面部13a的较长方向(Y方向)并列设置。
在该图的例子中，在被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)，从被测量水供给口17a供给的被测量水朝向被测量水排出口17b沿该被测量水收容容器11的较长方向(Y方向)流通。
此外，紫外线光源20被配设为，经由空间与侧面部13b对置，并沿该侧面部13b的较长方向(Y方向)延伸。即，紫外线光源20在与被测量水收容容器11离开的状态下，以沿着该被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)的被测量水的流通方向的方式配置。并且，在侧面部13b，在该侧面部13b的较短方向(X方向)的中央部，以沿侧面部13b的较长方向(Y方向)延伸的方式形成有紫外线透过区域R。
在图2及图3中，被测量水的流通方向由箭头(双点划线箭头)表示。
在图1及图5中，紫外线透过区域R由斜线(实线斜线)表示。
在被测量水收容容器11中，紫外线透过部(紫外线透过区域R)从抑制紫外线的衰减的观点优选的是薄壁。紫外线透过部的紫外线透过区域R的厚度根据该紫外线透过部(紫外线透过区域R)的材质而设定。具体而言，在紫外线透过部(紫外线透过区域R)由石英玻璃构成的情况下，该紫外线透过部(紫外线透过区域R)的厚度优选的是0.1～1.0mm。
此外，被测量水收容容器11如图1～图3及图5所示，是扁平状容器，优选的是来自紫外线光源20的光L的入射方向的尺寸(Z方向的尺寸)较小。
在该图的例子中，被测量水收容容器11其容器主体内尺寸(除了被测量水供给口17a及被测量水排出口17b以外的被测量水收容容器11的容器内尺寸)是X方向尺寸10mm、Y方向尺寸30mm及Z方向尺寸5mm，容器壁厚(端面部12a、12b及侧面部13a、13b、13c、13d的壁厚)是1.0mm。
构成导电率测量用电极的一对电极体15a、15b分别以沿着被测量水收容容器11(具体而言，侧面部13a、13b、13c、13d)的较长方向延伸的方式配设。该一对电极体15a、15b分别由比被测量水收容容器11的较长方向(Y方向)的尺寸长尺寸的电极体用板部件19构成。电极体用板部件19例如由铂等金属构成，构成电极体15a、15b的一端侧部分位于被测量水收容容器11(容器主体)的内部，另一端侧部分从端面部12a向外方突出地配设。在电极体用板部件19中，另一端侧部分构成外部导体。
在该图的例子中，在被测量水收容容器11上，在端面部12a，沿该端面部12a的较长方向(X方向)排列形成有沿该端面部12a的较短方向(Z方向)延伸的2个矩形状开口部14，此外，在端面部12b的内表面，以与2个矩形状开口部14的各自对置的方式，形成有沿该端面部12b的较短方向(Z方向)延伸的2个凹部16。这里，矩形状开口部14的尺寸是X方向尺寸2mm、Z方向尺寸5mm。并且，电极体用板部件19的另一端部被插设到凹部16中、一端侧部分经由矩形状开口部14向被测量水收容容器11的外方突出的状态下，被由填充在该凹部16及该矩形状开口部14中的密封材料构成的密封材料层18支承。这里，电极体用板部件19将形成有密封材料层18的矩形状开口部14的中央部插通。构成密封材料层18的密封材料具有耐紫外线性，优选的是没有或较少有导致TOC增加的有机物的溶出的材料。
并且，一对电极体15a、15b以形成在该一对电极体15a、15b之间的电极体间区域S的周面与紫外线透过部的紫外线透过区域R的内表面接触或接近的状态设置。
如果具体地说明，则一对电极体15a、15b以在侧面部13b的内表面的面方向(具体而言X方向)上隔着紫外线透过区域R的方式并列设置，与该内表面接触或接近而设置。通过将一对电极体15a、15b这样配设，成为电极体间区域S的周面、具体而言包括一对电极体15a、15b各自的位于最靠紫外线透过区域R侧(侧面部13b侧)的部分的假想平面(以下称作“电极体间假想平面”)与紫外线透过区域R的内表面接触或接近的状态。
在该图的例子中，构成一对电极体15a、15b的电极体用板部件19具有相同的形状尺寸。电极体用板部件19(电极体15a、15b)是矩形平板状，具有比侧面部13a与侧面部13b的离开距离稍小的宽度(Z方向尺寸)。具体而言，一对电极体15a、15b的尺寸是厚度(X方向尺寸)1.0mm、长度(Y方向尺寸)30.0mm、宽度(Z方向尺寸)2.0mm。并且，一对电极体15a、15b在侧面部13b的附近位置处与侧面部13a、13b垂直且与侧面部13c、13d平行而配置。即，包括各电极体15a、15b的一方(图5中的下方)的侧面的电极体间假想平面是与侧面部13b平行且与该侧面部13b的内表面接近的状态。这样，一对电极体15a、15b成为电极体间区域S的周面与紫外线透过区域R的内表面接近的状态，并以沿着被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)的被测量水的流通方向相互平行地延伸的方式设置。该一对电极体15a、15b的电极体间距离是1.0mm。
在图5中，将紫外线透过区域R用实线斜线表示，并将电极体间区域S用单点划线斜线表示。
如图5所示，在电极体间区域S的周面是与紫外线透过区域R的内表面接近的状态的情况下，电极体间区域S与紫外线透过区域R的内表面的离开距离d根据来自紫外线光源20的光L中的紫外线的波长而适当设定。
具体而言，在来自紫外线光源20的光L包含波长172nm以下的紫外线的情况下，离开距离d优选的是1.5mm以下，更优选的是1.0mm以下。
此外，在来自紫外线光源20的光L不包含波长172nm以下的紫外线的情况下，离开距离d优选的是2.0mm以下，更优选的是1.5mm以下。
在该图的例子中，离开距离d是1.5mm。
紫外线光源20优选的是放射包含波长172nm以下的紫外线的光的光源。
通过紫外线光源20是放射包含波长172nm以下的紫外线的光的光源，由于该波长172nm以下的紫外线具有较高的能量，能够将难分解性物质(具体而言，例如尿素)分解，所以能够以更高的可靠性对测量对象物质的浓度(具体而言，TOC)进行测量。
作为放射包含波长172nm以下的紫外线的光的紫外线光源20的优选的具体例，可以举出氙准分子灯。这里，所述的氙准分子灯是峰值波长为172nm的紫外线放射灯。
在该图的例子中，作为紫外线光源20，使用直圆柱状的氙准分子灯。
此外，作为紫外线光源20，只要是放射紫外线的，可以使用各种光源，例如也可以使用低压水银灯等不放射波长172nm以下的紫外线的光源。
在该测量装置10中，紫外线光源20的点亮条件、具体而言紫外线透过区域R的紫外线强度只要至少能够在被测量水收容空间中产生导电性物质生成反应就可以，根据紫外线光源20的种类及被测量水的种类等，考虑紫外线透过部(紫外线透过区域R)的材质及厚度等而适当设定。此外，紫外线透过区域R中的紫外线强度分布也可以不是均匀的。
此外，测量装置10的被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)中的被测量水的流速、紫外线透过区域R的大小、被测量水的温度及其他条件，根据被测量水的种类(测量对象物质(有机物)的种类)、紫外线光源20的种类、被测量水收容容器11的形状尺寸、以及一对电极体15a、15b的形状尺寸、材质及配置位置等而适当地设定。
在该图的例子中，紫外线光源20(氙准分子灯)在紫外线透过区域R中的放射照度为6.45mW/cm2的条件下点亮。
此外，在测量装置10中，优选的是设置将紫外线光源20与被测量水收容容器11之间(具体而言，紫外线光源20与紫外线透过区域R之间)的空间用氮气等惰性气体净化的净化机构(图示省略)。这里，作为净化机构，例如可以使用向紫外线光源20与被测量水收容容器11之间供给惰性气体的惰性气体供给装置。
通过将紫外线光源20与被测量水收容容器11之间的空间用惰性气体净化，能够抑制起因于紫外线(真空紫外线)被存在于大气中的紫外线吸收气体(例如氧)吸收而来自紫外线光源20的光L(紫外线)在到达紫外线透过区域R之前衰减的情况。
在该测量装置10中，在测量动作中(具体而言，TOC测量动作中)，首先，将规定温度(例如、25℃)的被测量水经由被测量水供给口17a向被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)供给，成为在该内部充满被测量水的状态。接着，对于收容在被测量水收容容器11中的被测量水、具体而言在被测量水收容容器11的内部朝向被测量水排出口17b流通的状态的被测量水或滞留状态的被测量水，经由紫外线透过部(紫外线透过区域R)照射来自紫外线光源20的光L(紫外线)。对于该被测量水的紫外线照射并不一定需要在到测量动作结束为止的期间中连续进行，紫外线光源20也可以在从点亮起经过规定时间后被灭灯。于是，紫外线光源20优选的是对收容在被测量水收容容器11中的被处理水照射紫外线后，在开始由导电率测量用电极(一对电极体15a、15b)进行的导电率的测量之前成为灭灯的状态。在导电率的测量中紫外线光源20为点亮的状态的情况下，在测量导电率时，需要考虑通过来自紫外线光源20的光L(紫外线)照射在电极体15a、15b上而发生的光电效应。
这样，被照射在来自紫外线光源20的光L(紫外线)的被测量水中，通过紫外线的作用，有机物分解而生成二氧化碳，通过该二氧化碳溶解到水中而生成碳酸离子，所以被测量水的导电率变化。即，在被测量水中，通过紫外线照射，发生导电性物质生成反应，生成作为导电性物质的碳酸离子，由此导电率增加。并且，将该被测量水的导电率的变化量用导电率测量用电极(一对电极体15a、15b)测量，基于该导电率的变化量的测量值，检测出作为测量对象物质的有机物的浓度(TOC)。
这里，在到测量动作结束为止的期间中连续地进行对于被测量水的紫外线照射的情况下，在导电率的测量(具体而言，基于测量的电流值的导电率的计算)时，需要考虑通过来自紫外线光源20的光L(紫外线)被照射在电极体15a、15b上而发生的光电效应。此外，根据经由被测量水供给口17a供给的被测量水的温度，需要进行温度补偿。
于是，在测量装置10中，成为形成在一对电极体15a、15b之间的电极体间区域S的周面接近于被测量水收容容器11的紫外线透过区域R的内表面的状态。因此，由于来自紫外线光源20的光L中的紫外线包含容易被水吸收的波长域的紫外线(具体而言，波长190nm以下的紫外线)，因此，即使是由紫外线带来的导电性物质生成反应主要在被测量水收容容器11的紫外线透过区域R的附近位置发生的情况，该导电性物质生成反应也在电极体间区域S中发生而生成碳酸离子(导电性物质)。此外，在紫外线透过区域R与电极体间区域S之间产生的碳酸离子(导电性物质)直接被扩散到电极体间区域S。结果，能够从来自紫外线光源20的光L(紫外线)开始对被测量水的照射起的短时间中用导电率测量用电极稳定地测量导电率、即测量由紫外线照射带来的导电率的变化量。
因而，根据测量装置10，能够不需要长时间而以较高的可靠性测量TOC。
此外，在测量装置10中，在来自紫外线光源20的光L(紫外线)向在被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)流通的状态的被测量水照射的情况下，由于发生导电性物质生成反应的紫外线透过区域R的附近位置、即侧面部13b的内表面的附近位置处的被测量水的流速比被测量水收容容器11的中央位置处的流速小，所以由紫外线带来的有机物的分解被充分地进行。因此，即使在被测量水是在被测量水收容容器11的内部流通的状态的情况下，也能够检测正确的TOC。
即，在测量装置10中，不论是在被测量水流通的状态下进行测量的情况，还是在被测量水滞留的状态下进行测量的情况，都同样能够检测正确的TOC。这里，所述的“被测量水滞留的状态”，是在被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)填充着被测量水、但没有从被测量水供给口17a供给新的被测量水、在被测量水收容容器11的内部被测量水没有流速的状态。
此外，在测量装置10中，通过使用放射包含波长172nm以下的紫外线的光的光源作为紫外线光源20，即使被测量水是作为测量对象物质而含有难分解性物质者，也不需要长时间就能够以更高的可靠性来测量TOC。
对其理由详细地进行说明。
通过使用准分子灯等的放射波长172nm以下的高能量的紫外线的光源作为紫外线光源20，能够将不能由来自低压水银灯的紫外线(具体而言，波长185nm的紫外线及波长254nm的紫外线)分解的难分解性物质分解。另一方面，波长172nm以下的紫外线与来自低压水银灯的紫外线相比更容易被水吸收，所以导电性物质生成反应更加在紫外线透过区域R的附近位置发生。于是，在测量装置10中，成为电极体间区域S的周面接近于被测量水收容容器11的紫外线透过区域R的内表面的状态，由此，在电极体间区域S中发生导电性物质生成反应而生成碳酸离子(导电性物质)。因此，不需要长时间，能够以更高的可靠性测量TOC。
即，在专利文献1中公开那样的、由圆棒状的一对电极体构成的导电率测量用电极被配置在直圆管状的单元格(被测量水收容容器)的中心轴的附近位置的以往的TOC测量装置中，在单单代替低压水银灯而使用准分子灯的情况下，虽然通过来自紫外线光源的紫外线能够将难分解性物质分解，但为了正确地测量TOC的浓度，与以往的TOC测量装置相比需要很长的测量时间。由此，在除了代替低压水银灯而使用准分子灯以外具有与以往的TOC测量装置同样的结构的TOC测量装置中，在以与在以往的TOC测量装置中需要的测量时间相同的测量时间进行测量的情况下，测量精度变小。
以上，对本发明的测量装置具体地进行了说明，但本发明并不限定于上述的例子，能够加以各种变更。
例如，本发明的测量装置只要具备被测量水收容容器、紫外线光源和导电率测量用电极，且在构成该导电率测量用电极的一对电极体之间形成的电极体间区域的周面以与紫外线透过区域的内表面接触或接近的状态设置，被测量水收容容器的结构、紫外线光源的结构及导电率测量用电极(一对电极体)的结构等没有被特别限定。
具体而言，例如在有关图1～图5的测量装置中，紫外线透过区域R也可以形成在侧面部13a，也可以由紫外线透过部的全部(被测量水收容容器11的容器主体的整体)构成。此外，也可以不将被测量水收容容器11的容器主体的整体作为紫外线透过部。此外，一对电极体15a、15b也可以不以电极体间假想平面呈与紫外线透过区域R平行的状态的方式配置，也可以不相互平行地配置，此外也可以具有相互不同的形状尺寸。此外，紫外线光源20也可以不以沿被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)的被测量水的流通方向延伸的方式配设，例如也可以以沿与被测量水收容容器11的内部中的被测量水的流通方向正交的方向延伸的方式配设。此外，也可以在被测量水收容容器的内部设置温度测量机构。在这样设置了温度测量机构的情况下，根据由该温度测量机构测量的被测量水的温度，导电率的测量(具体而言，基于测量的电流值的导电率的计算)时能够进行温度补偿。
此外，本发明的测量装置如图6所示，紫外线光源20也可以是直矩形柱状(日语的“直矩形柱状”)。有关该图6的测量装置除了紫外线光源20的形状不同以外，具有与图1～图5的测量装置10同样的结构。
此外，本发明的测量装置如图7～图9所示，一对电极体15a、15b也可以为圆棒状，即一对电极体15a、15b也可以由圆棒状的电极体用棒部件26构成。该图7～图9的测量装置除了一对电极体15a、15b的形状不同、即代替电极体用板部件19而使用电极体用棒部件26以外，具有与图1～图5的测量装置10同样的结构。这里，形成在一对电极体15a、15b之间的电极体间区域S在一对电极体15a、15b是具有圆棒状等的弯曲面的形状的情况下，也与一对电极体15a、15b是矩形平板状的情况(参照图5)同样，由在相互对置的部分之间形成的空间构成。
在该图的例子中，被测量水收容容器11由石英玻璃构成，容器主体内尺寸(除了被测量水供给口17a及被测量水排出口17b以外的被测量水收容容器11的容器内尺寸)是：X方向尺寸10mm，Y方向尺寸30mm及Z方向尺寸5mm，容器壁厚(端面部12a、12b及侧面部13a、13b、13c、13d的壁厚)1.0mm。此外，形成在被测量水收容容器11的端面部12a上的2个矩形状开口部14的尺寸是：X方向尺寸2mm，Z方向尺寸5mm。
此外，构成一对电极体15a、15b的电极体用棒部件26由铂构成，具有相互相同的形状尺寸，将形成有密封材料层18的矩形状开口部14的中央部插通。该一对电极体15a、15b以沿着侧面部13a、13b、13c、13d的较长方向平行地延伸的方式配置。并且，使包括一对电极体15a、15b各自的周面中的位于最靠紫外线透过区域R侧(侧面部13b侧)的部分的电极体间假想平面成为与紫外线透过区域R的内表面接近的状态。即，各电极体15a、15b的周面中的最接近于侧面部13b的、包括沿该电极体15a、15b的长度方向延伸的线状部分的电极体间假想平面是与侧面部13b平行且与该侧面部13b的内表面接近的状态。这样，一对电极体15a、15b成为电极体间区域S的周面与紫外线透过区域R的内表面接近的状态，并以沿着被测量水收容容器11的内部(被测量水收容空间)中的被测量水的流通方向相互平行延伸的方式设置。该一对电极体15a、15b的尺寸是：直径0.75mm，Y方向尺寸(长度)30mm。此外，一对电极体15a、15b的电极体间距离是1mm。
此外，离开距离d是1.5mm。
此外，紫外线光源在紫外线透过区域R中的放射照度成为6.45mW/cm2的条件下被点亮。
在图9中，将紫外线透过区域R用实线斜线表示，并将电极体间区域S用单点划线斜线表示。
此外，本发明的测量装置如图10～图13所示，被测量水收容容器11(容器主体)也可以是直圆柱状。有关该图10～图13的测量装置除了被测量水收容容器11(容器主体)的形状不同以外，具有与有关图1～图5的测量装置10同样的结构。
以下，在图10～图13中，为了方便，将一对电极体15a、15b(电极体用板部件19)的并列方向设为“X方向”，将被测量水收容容器11的侧面部33的长度方向设为“Y方向”，将与电极体间假想平面垂直的方向设为“Z方向”。
在有关该图10～图13的测量装置中，被测量水收容容器11除了容器主体的形状是直圆柱状以外，具有与图1～图5的测量装置10同样的结构。该被测量水收容容器11具有由构成圆柱状的容器主体的端面部32a、32b及侧面部33包围的圆柱状的内部空间(被测量水收容空间)，被测量水供给口17a及被测量水排出口17b以被测量水供给口17a位于端面部32a侧、被测量水排出口17b位于端面部32b的方式在Y方向上并列设置。
并且，被测量水收容容器11和紫外线光源20以该紫外线光源20和被测量水供给口17a及被测量水排出口17b隔着被测量水收容空间在Z方向对置的方式配设。即，被测量水供给口17a及被测量水排出口17b为与紫外线透过区域R对置的状态。
此外，一对电极体15a、15b在包括各电极体15a、15b中的一方(图13中的下方)的侧面的电极体间假想平面与紫外线透过区域R的内表面接近的状态下在X方向及Z方向上平行地并列，以沿着被测量水收容容器11的侧面部33延伸的方式配置。
在该图的例子中，被测量水收容容器11由石英玻璃构成，容器主体内尺寸(除了被测量水供给口17a及被测量水排出口17b以外的被测量水收容容器11的容器内尺寸)是直径10mm及长度(Y方向尺寸)30mm，容器壁厚(端面部32a、32b及侧面部33的壁厚)是1.0mm。此外，在被测量水收容容器11的端面部32a上形成的2个矩形状开口部14的尺寸是：X方向尺寸2mm，Z方向尺寸5mm。
此外，构成一对电极体15a、15b的电极体用板部件19由铂构成，且具有相同的形状尺寸，将形成有密封材料层18的矩形状开口部14的中央部插通。该一对电极体15a、15b的尺寸是：厚度(X方向尺寸)1mm，长度(Y方向尺寸)30mm及宽度(Z方向尺寸)2mm。此外，一对电极体15a、15b的电极体间距离是1mm。
此外，离开距离d是1.5mm。
紫外线光源20在紫外线透过区域R中的放射照度为6.45mW/cm2的条件下被点亮。
在图10及图13中，将紫外线透过区域R用实线斜线表示，此外，在图13中，将电极体间区域S用单点划线斜线表示。
此外，本发明的测量装置其利用用途并不限定于全有机碳测量装置。即，在本发明的测量装置中，测量对象物质并不限定于有机物，只要是通过照射紫外线而产生导电性物质生成反应的物质就可以。
实施例
以下，对本发明的测量装置的实施例具体地进行说明，但本发明并不限定于此。
〔实施例1〕
按照图7～图9的结构，制作出测量装置(以下，称作“测量装置(1)”)。
制作出的测量装置(1)具有以下的规格。
(被测量水收容容器)
材质：合成石英玻璃(信越石英制Suprasil F310)
容器主体内尺寸(但是，是除了被测量水供给口及被测量水排出口以外的被测量水收容容器的容器内尺寸)：X方向尺寸；10mm，Y方向尺寸；30mm，Z方向尺寸；5mm
容器壁厚：1.0mm
矩形状开口部尺寸：X方向尺寸；2mm，Z方向尺寸；5mm
(导电率测量用电极)
电极体的材质：铂
电极体的尺寸：直径0.75mm，Y方向尺寸(长度)；与容器内尺寸中的Y方向尺寸相同(30mm)
一对电极体的电极体间距离：1mm
电极体间区域与紫外线透过区域的内表面的离开距离d：1.5mm
(紫外线光源)
种类：氙准分子灯
准分子灯的封入气体：氙和氖(缓冲气体)的混合气体(氙：氖＝3：7)
有关准分子灯的封入压：350torr
准分子灯的耗电：8W
准分子灯的发光长：55mm
紫外线光源与紫外线透过区域的离开距离：0.5mm
另一方面，作为被测量水，通过在导电率为0.10μS/cm的超纯水中溶解蔗糖(和光纯药工业制试药特级)，准备TOC值是0.5ppm、导电率是0.10μS/cm的测量用试样水。
该被测量水的TOC值通过用(株)岛津制作所制的TOC计(型式：TOC－L)测量，进行确认。
在制作出的测量装置(1)中，经由被测量水供给口向被测量水收容容器的内部(被测量水收容空间)供给所准备的测量用试样水(被测量水)，将该被测量水收容容器的内部(被测量水收容空间)用测量用试样水充满。接着，将紫外线光源以紫外线透过部(紫外线透过区域R)中的放射照度为6.45mW/cm2的条件点亮，对于被测量水收容容器的内部的测量用试样水，照射来自紫外线光源的光(紫外线)。然后，将紫外线光源灭灯，将施加电压0.5Vrms、频率1.0kHz的正弦波向构成导电率测量用电极的一对电极体间施加，随着时间对流过该一对电极体间的电流的电流值进行测量。并且，基于所得到的电流值计算测量试样水的导电率。即，将被测量水收容容器的内部的测量用试样水的导电率通过交流二电极法测量。
在该测量装置(1)中，确认从将紫外线光源灭灯到能够稳定地测量导电率所需要的时间、即能够测量一定的导电率所需要的时间，该时间与后述的比较例1的测量装置相比变短，具体而言是1/50倍的时间。即，根据测量装置(1)，与有关比较例1的测量装置相比，能够快50倍地测量由紫外线照射带来的导电率的变化量。
〔比较例1〕
制作出在有关实施例1的测量装置(1)中除了电极体间区域与紫外线透过区域的内表面的离开距离是2.0mm以外、具有与该测量装置(1)同样的结构的测量装置(以下，也称作“比较用测量装置(1)”)。
在制作出的比较用测量装置(1)中，与实施例1同样，确认到能够稳定地测量TOC值是0.5ppm、导电率是0.10μS/cm的测量用试样水的导电率为止所需要的时间。结果，在比较用测量装置(1)中，如上述那样，与有关实施例1的测量装置(1)相比，到能够稳定地测量导电率为止所需要的时间变长了50倍。
〔实施例2〕
制作出在有关实施例1的测量装置(1)中除了使用低压水银灯作为紫外线光源以外、具有与该测量装置(1)同样的结构的测量装置(以下，也称作“测量装置(2)”)。
在制作出的测量装置(2)中，与实施例1同样，确认到能够稳定地测量TOC值是0.5ppm、导电率是0.10μS/cm的测量用试样水的导电率为止所需要的时间。结果，在测量装置(2)中，到能够稳定地测量导电率为止所需要的时间与后述的有关实施例3的测量装置大致相同。
〔实施例3〕
制作出在有关实施例2的测量装置(2)中除了电极体间区域与紫外线透过区域的内表面的离开距离是2.0mm以外、具有与该测量装置(2)同样的结构的测量装置(以下，也称作“测量装置(3)”)。
在制作出的测量装置(3)中，与实施例1同样，确认到能够稳定地测量TOC值是0.5ppm、导电率是0.10μS/cm的测量用试样水的导电率为止所需要的时间。结果，在测量装置(3)中，到能够稳定地测量导电率为止所需要的时间与有关实施例2的测量装置(2)大致相同。
标号说明
10 测量装置
11 被测量水收容容器
12a、12b 端面部
13a、13b、13c、13d 侧面部
14 矩形状开口部
15a、15b 电极体
16 凹部
17a 被测量水供给口
17b 被测量水排出口
18 密封材料层
19 电极体用板部件
20 紫外线光源
26 电极体用棒部件
32a、32b 端面部
33 侧面部
L 光
R 紫外线透过区域
S 电极体间区域
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修正后)一种测量装置，具备收容被测量水的具有紫外线透过部的被测量水收容容器、对收容在该被测量水收容容器中的被测量水经由该紫外线透过部照射包含波长172nm以下的紫外线的光的紫外线光源、以及由在该被测量水收容容器内相互离开而对置配置的一对电极体构成的导电率测量用电极；
基于上述被测量水收容容器内的被测量水中的、通过由紫外线带来的导电性物质生成反应增加的导电率的变化量，对测量对象物质的浓度进行检测；
其特征在于，
构成上述导电率测量用电极的上述一对电极体，以形成在该一对电极体之间的电极体间区域的周面与上述被测量水收容容器的紫外线透过部的紫外线透过区域的内表面接触或接近的状态设置。
2.(删除)
3.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线光源是氙准分子灯。
4.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
上述电极体间区域与上述紫外线照射区域的内表面的离开距离是1.5mm以下。
5.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，
上述离开距离是1.0mm以下。
6.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
在上述被测量水在上述被测量水收容容器的内部流通的状态下，将来自上述紫外线光源的光向上述被测量水照射。
7.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
在上述被测量水在上述被测量水收容容器的内部滞留的状态下，将来自上述紫外线光源的光向上述被测量水照射。
8.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
使上述紫外线光源在由上述导电率测量用电极进行的导电率的测量被开始之前成为灭灯的状态。
9.如权利要求6所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线光源及上述一对电极以沿着上述被测量水收容容器的内部中的上述被测量水的流通方向的方式配置。
10.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线透过部由石英玻璃构成；
上述紫外线透过部的厚度是0.1～1.0mm。
11.(修正后)如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
还具备将上述紫外线光源与上述被测量水收容容器之间的空间用惰性气体净化的净化机构。
Claims (11)
1.一种测量装置，具备收容被测量水的具有紫外线透过部的被测量水收容容器、对收容在该被测量水收容容器中的被测量水经由该紫外线透过部照射紫外线的紫外线光源、以及由在该被测量水收容容器内相互离开而对置配置的一对电极体构成的导电率测量用电极；
基于上述被测量水收容容器内的被测量水中的、通过由紫外线带来的导电性物质生成反应增加的导电率的变化量，对测量对象物质的浓度进行检测；
其特征在于，
构成上述导电率测量用电极的上述一对电极体，以形成在该一对电极体之间的电极体间区域的周面与上述被测量水收容容器的紫外线透过部的紫外线透过区域的内表面接触或接近的状态设置。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线光源是放射包含波长172nm以下的紫外线的光的光源。
3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线光源是氙准分子灯。
4.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，
上述电极体间区域与上述紫外线照射区域的内表面的离开距离是1.5mm以下。
5.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，
上述离开距离是1.0mm以下。
6.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，
在上述被测量水在上述被测量水收容容器的内部流通的状态下，将来自上述紫外线光源的光向上述被测量水照射。
7.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，
在上述被测量水在上述被测量水收容容器的内部滞留的状态下，将来自上述紫外线光源的光向上述被测量水照射。
8.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，
使上述紫外线光源在由上述导电率测量用电极进行的导电率的测量被开始之前成为灭灯的状态。
9.如权利要求6所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线光源及上述一对电极以沿着上述被测量水收容容器的内部中的上述被测量水的流通方向的方式配置。
10.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，
上述紫外线透过部由石英玻璃构成；
上述紫外线透过部的厚度是0.1～1.0mm。
11.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，
还具备将上述紫外线光源与上述被测量水收容容器之间的空间用惰性气体净化的净化机构。
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