JP2001147218A - 無電極センサ - Google Patents
無電極センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定液による劣化がなく、しかも被測定液
を汚染しないように構成された無電極センサを利用する
導電率測定システムを提供する。 【解決手段】 無電極センサ利用型導電率測定システム
（10）は、互いに絶縁された状態で隣接して設けられ、
それぞれ巻線が施されている一次環状磁性体コア（12）
及び二次環状磁性体コア（14）と、一次コアと二次コア
を電磁誘導によるエネルギ伝達関係で相互に結合する被
測定液流から成る導電性結合体（22,24 ）とを有する。
本発明の特徴によれば、結合体は、一次及び二次コアの
両側に位置した測定ライン（16）の被測定液分流点（1
8）及び合流点（20）と、分流点から一次及び二次環状
磁性体コアの中央ボアを通って合流点まで延びる第１の
経路（22）と、分流点から一次及び二次環状磁性体コア
の外部を横切って合流点まで延びる第２の経路（24）と
から成る。第１及び第２の経路中の被測定液は、一次及
び二次環状磁性体コアと非接触関係にある。
を汚染しないように構成された無電極センサを利用する
導電率測定システムを提供する。 【解決手段】 無電極センサ利用型導電率測定システム
（10）は、互いに絶縁された状態で隣接して設けられ、
それぞれ巻線が施されている一次環状磁性体コア（12）
及び二次環状磁性体コア（14）と、一次コアと二次コア
を電磁誘導によるエネルギ伝達関係で相互に結合する被
測定液流から成る導電性結合体（22,24 ）とを有する。
本発明の特徴によれば、結合体は、一次及び二次コアの
両側に位置した測定ライン（16）の被測定液分流点（1
8）及び合流点（20）と、分流点から一次及び二次環状
磁性体コアの中央ボアを通って合流点まで延びる第１の
経路（22）と、分流点から一次及び二次環状磁性体コア
の外部を横切って合流点まで延びる第２の経路（24）と
から成る。第１及び第２の経路中の被測定液は、一次及
び二次環状磁性体コアと非接触関係にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電極センサを利
用して測定ライン中の被測定液の導電率を測定するシス
テムの改良に関する。
用して測定ライン中の被測定液の導電率を測定するシス
テムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体産業では、半導体の洗浄に
用いられる水は、電解質等の不純物を実質的に含んでい
ない高純度の水、所謂、超純水でなければならない。水
の汚染度を表す指標として、水中に溶けた電解質のイオ
ン量による導電率がある。液体の導電率を求める代表的
な手段として、電磁誘導により被測定液中に電流を生じ
させ、さらに電磁誘導によりかかる電流を検出して被測
定液の導電率を求める無電極センサが用いられている。
かかる無電極センサは、半導体産業以外の電気電子産業
でも液体の導電率測定に用いられ、更に、水処理を必要
とする他の分野、例えば石油化学用途、浄水処理用途、
製紙用途、或いは水を利用して生産を行う分野、例え
ば、食品製造用途、医薬品用途においても、水質検査用
として広く用いられている。
用いられる水は、電解質等の不純物を実質的に含んでい
ない高純度の水、所謂、超純水でなければならない。水
の汚染度を表す指標として、水中に溶けた電解質のイオ
ン量による導電率がある。液体の導電率を求める代表的
な手段として、電磁誘導により被測定液中に電流を生じ
させ、さらに電磁誘導によりかかる電流を検出して被測
定液の導電率を求める無電極センサが用いられている。
かかる無電極センサは、半導体産業以外の電気電子産業
でも液体の導電率測定に用いられ、更に、水処理を必要
とする他の分野、例えば石油化学用途、浄水処理用途、
製紙用途、或いは水を利用して生産を行う分野、例え
ば、食品製造用途、医薬品用途においても、水質検査用
として広く用いられている。
【０００３】無電極センサの動作原理は、本質的にはト
ランスの原理を利用したものとして周知であるが、図３
を参照して簡単に説明すると、無電極センサ１は、導電
性結合体（具体的には、被測定液）２を介在させること
によりエネルギ伝達関係で結合されていて、各々巻線が
施された一次トランスコア３及び二次トランスコア４か
ら成り、一次トランスコア３に交流電圧５を印加する
と、強磁性体でできた一次トランスコア中に磁束の変化
が生じ、電磁誘導によって導電性結合体２中に交番電流
が流れ、その結果、これ又電磁誘導により二次トランス
コア中に起電力が生じるようになっている。かかる起電
力は、既知の交流電圧と結合体の導電率の関数となって
おり、起電力を測定することにより結合体の導電率が求
められる。
ランスの原理を利用したものとして周知であるが、図３
を参照して簡単に説明すると、無電極センサ１は、導電
性結合体（具体的には、被測定液）２を介在させること
によりエネルギ伝達関係で結合されていて、各々巻線が
施された一次トランスコア３及び二次トランスコア４か
ら成り、一次トランスコア３に交流電圧５を印加する
と、強磁性体でできた一次トランスコア中に磁束の変化
が生じ、電磁誘導によって導電性結合体２中に交番電流
が流れ、その結果、これ又電磁誘導により二次トランス
コア中に起電力が生じるようになっている。かかる起電
力は、既知の交流電圧と結合体の導電率の関数となって
おり、起電力を測定することにより結合体の導電率が求
められる。
【０００４】従来、かかる無電極センサを利用した従来
型導電率測定方式には、図４に示すように、一次及び二
次トランスコア３，４を樹脂で被覆して、測定ライン又
は管６中に設けられた液溜まり容器７内の結合体として
作用する被測定液中に浸漬させたものがある。また、図
５に示すように、無電極センサの環状の一次及び二次ト
ランスコア３，４を測定管６の外部でその周りに設け、
そして結合体を構成するために一次及び二次トランスコ
ア３，４の両側で測定ライン内に導体（例えば、耐腐食
性のハステロイ又はステンレス）８を設け、これらの金
属導体を導線９で短絡させた導電率測定方式がある。
型導電率測定方式には、図４に示すように、一次及び二
次トランスコア３，４を樹脂で被覆して、測定ライン又
は管６中に設けられた液溜まり容器７内の結合体として
作用する被測定液中に浸漬させたものがある。また、図
５に示すように、無電極センサの環状の一次及び二次ト
ランスコア３，４を測定管６の外部でその周りに設け、
そして結合体を構成するために一次及び二次トランスコ
ア３，４の両側で測定ライン内に導体（例えば、耐腐食
性のハステロイ又はステンレス）８を設け、これらの金
属導体を導線９で短絡させた導電率測定方式がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す導電率測定
方式の浸漬型無電極センサは、例えばフッ酸、塩酸、硫
酸、硝酸のような腐食性の成分を含んでいる被測定液中
に用いられると、その樹脂被覆を浸透した腐食性成分の
化学的攻撃を受けて劣化する場合があるので、定期的に
交換する必要がある。逆に、無電極センサを液溜まり容
器内の被測定液中に浸漬させておくことにより無電極セ
ンサの構成材料が溶出して被測定液を汚染する場合があ
る。したがって、無電極センサの構成材料の選択に制約
があり、例えば、ＰＴＦＥのような耐腐食性が良好な素
材であっても、長期に使用した場合フッ素はフッ素系素
材を膨潤させる傾向があり、最後には樹脂を浸透して内
部に浸透する。また、特にフッ酸は人体に対して危険な
物質なので、測定中における器具類の手作業による取扱
いが厄介であり、安全性に問題がある。さらにかかる測
定方式では、一次及び二次トランスコアを収納浸漬させ
る液溜め容器が必要なので、無電極センサ全体が嵩張る
ことになる。また、相当な量の被測定液を液溜まり容器
内に入れる必要があり、それにより測定時間が長くなっ
ていた。
方式の浸漬型無電極センサは、例えばフッ酸、塩酸、硫
酸、硝酸のような腐食性の成分を含んでいる被測定液中
に用いられると、その樹脂被覆を浸透した腐食性成分の
化学的攻撃を受けて劣化する場合があるので、定期的に
交換する必要がある。逆に、無電極センサを液溜まり容
器内の被測定液中に浸漬させておくことにより無電極セ
ンサの構成材料が溶出して被測定液を汚染する場合があ
る。したがって、無電極センサの構成材料の選択に制約
があり、例えば、ＰＴＦＥのような耐腐食性が良好な素
材であっても、長期に使用した場合フッ素はフッ素系素
材を膨潤させる傾向があり、最後には樹脂を浸透して内
部に浸透する。また、特にフッ酸は人体に対して危険な
物質なので、測定中における器具類の手作業による取扱
いが厄介であり、安全性に問題がある。さらにかかる測
定方式では、一次及び二次トランスコアを収納浸漬させ
る液溜め容器が必要なので、無電極センサ全体が嵩張る
ことになる。また、相当な量の被測定液を液溜まり容器
内に入れる必要があり、それにより測定時間が長くなっ
ていた。
【０００６】また、図５に示す一部導体無電極センサを
用いる導電率測定方式では、無電極センサは被測定液と
非接触状態にあるので無電極センサ又は被測定液の劣化
の恐れは実質的に回避されるが、被測定液と接触状態に
ある金属導体８が被測定液中に溶けて金属イオンとな
り、これが被測定液を汚染する場合がある。このような
汚染は、特に半導体用途ではＬＳＩの集積度の増大につ
れ超純水が必要とされているので非常に望ましくない場
合がある。また、かかる一部導体無電極センサでは、一
次及び二次トランスコアの両端に導体が必要なので、セ
ンサの軸方向長さが延長されることになり、これはスペ
ース上の要件が厳しい場合には、望ましくない。
用いる導電率測定方式では、無電極センサは被測定液と
非接触状態にあるので無電極センサ又は被測定液の劣化
の恐れは実質的に回避されるが、被測定液と接触状態に
ある金属導体８が被測定液中に溶けて金属イオンとな
り、これが被測定液を汚染する場合がある。このような
汚染は、特に半導体用途ではＬＳＩの集積度の増大につ
れ超純水が必要とされているので非常に望ましくない場
合がある。また、かかる一部導体無電極センサでは、一
次及び二次トランスコアの両端に導体が必要なので、セ
ンサの軸方向長さが延長されることになり、これはスペ
ース上の要件が厳しい場合には、望ましくない。
【０００７】本発明は、上述した従来技術の問題を解決
して、被測定液による劣化がないだけでなく被測定液を
汚染せず、しかも被測定液の導電率を迅速且つ正確に測
定するコンパクトな無電極センサ利用型導電率測定シス
テムを提供することにある。
して、被測定液による劣化がないだけでなく被測定液を
汚染せず、しかも被測定液の導電率を迅速且つ正確に測
定するコンパクトな無電極センサ利用型導電率測定シス
テムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、互いに絶縁された状態で隣接して設けられ、それ
ぞれ巻線が施されている一次及び二次環状磁性体コア
と、一次環状磁性体コアと二次環状磁性体コアを電磁誘
導によるエネルギ伝達関係で相互に結合する被測定液流
から成る導電性結合体とを含む無電極センサを利用して
測定ライン中の被測定液の導電率を測定するシステムに
おいて、上記結合体は、上記隣接した一次及び二次磁性
体コアの両側に位置した測定ラインの被測定液分流点及
び合流点と、上記分流点から上記一次及び二次環状磁性
体コアの中央ボアを通って上記合流点まで延びる第１の
経路と、上記分流点から上記一次及び二次環状磁性体コ
アの外部を横切って上記合流点まで延びる第２の経路と
から成り、上記第１及び第２の経路中の被測定液は、上
記一次及び二次環状磁性体コアと非接触関係にあること
を特徴とする導電率測定システムを提供することにより
達成される。
れば、互いに絶縁された状態で隣接して設けられ、それ
ぞれ巻線が施されている一次及び二次環状磁性体コア
と、一次環状磁性体コアと二次環状磁性体コアを電磁誘
導によるエネルギ伝達関係で相互に結合する被測定液流
から成る導電性結合体とを含む無電極センサを利用して
測定ライン中の被測定液の導電率を測定するシステムに
おいて、上記結合体は、上記隣接した一次及び二次磁性
体コアの両側に位置した測定ラインの被測定液分流点及
び合流点と、上記分流点から上記一次及び二次環状磁性
体コアの中央ボアを通って上記合流点まで延びる第１の
経路と、上記分流点から上記一次及び二次環状磁性体コ
アの外部を横切って上記合流点まで延びる第２の経路と
から成り、上記第１及び第２の経路中の被測定液は、上
記一次及び二次環状磁性体コアと非接触関係にあること
を特徴とする導電率測定システムを提供することにより
達成される。
【０００９】かかる構成により、無電極センサは、測定
ライン中を流れる被測定液と非接触状態にあるので、被
測定液による劣化が無く、逆に被測定液を汚染する恐れ
が回避される。
ライン中を流れる被測定液と非接触状態にあるので、被
測定液による劣化が無く、逆に被測定液を汚染する恐れ
が回避される。
【００１０】好ましくは、上記分流点と上記合流点との
間の上記第１及び第２の経路は、それぞれ実質的に一様
な流れ断面積を有し、上記第１の経路の流れ断面積と第
２の経路の流れ断面積は、互いに実質的に等しい。した
がって、結合体を構成する経路中を通る磁束密度は変化
せず、被測定液の導電率の正確な読みが得られる。ま
た、上記第１の経路及び第２の経路の横断面形状は、上
記一次及び二次環状磁性体コアの中央ボアの形状とほぼ
一致することが好ましい。
間の上記第１及び第２の経路は、それぞれ実質的に一様
な流れ断面積を有し、上記第１の経路の流れ断面積と第
２の経路の流れ断面積は、互いに実質的に等しい。した
がって、結合体を構成する経路中を通る磁束密度は変化
せず、被測定液の導電率の正確な読みが得られる。ま
た、上記第１の経路及び第２の経路の横断面形状は、上
記一次及び二次環状磁性体コアの中央ボアの形状とほぼ
一致することが好ましい。
【００１１】また、上記第１及び第２の経路はそれぞ
れ、上記分流点と上記合流点との間で最短距離を有し、
且つ互いに実質的に同一の長さを有するのがよい。かく
して、無電極センサの寸法形状をコンパクトにすること
ができる。さらに、このようにすることにより、高い測
定感度が得られる。というのは、第１の経路だけでな
く、第２の経路を一次及び二次環状磁性体コアに出来る
だけ接近させることにより、両経路中に侵入する磁束の
密度が高くなるからである。
れ、上記分流点と上記合流点との間で最短距離を有し、
且つ互いに実質的に同一の長さを有するのがよい。かく
して、無電極センサの寸法形状をコンパクトにすること
ができる。さらに、このようにすることにより、高い測
定感度が得られる。というのは、第１の経路だけでな
く、第２の経路を一次及び二次環状磁性体コアに出来る
だけ接近させることにより、両経路中に侵入する磁束の
密度が高くなるからである。
【００１２】好ましい実施形態では、上記結合体は、全
体として四辺形の形をした経路から成り、上記隣接した
一次及び二次環状磁性体コアは、一辺に沿ってその周り
に位置し、上記分流点及び上記合流点は、対角のところ
に位置し、かくして、第１の経路中を流れる被測定液に
対する流れ抵抗と第２の経路中を流れる被測定液に対す
る流れ抵抗が等しくなるようになっている。また、別の
実施形態では、上記結合体は、全体として四辺形の形を
した経路から成り、上記隣接した一次及び二次環状磁性
体コアは、一辺に沿ってその周りに位置し、上記分流点
及び上記合流点は、上記隣接した一次及び二次磁性体コ
アの両側で該一辺上に位置していてもよい。
体として四辺形の形をした経路から成り、上記隣接した
一次及び二次環状磁性体コアは、一辺に沿ってその周り
に位置し、上記分流点及び上記合流点は、対角のところ
に位置し、かくして、第１の経路中を流れる被測定液に
対する流れ抵抗と第２の経路中を流れる被測定液に対す
る流れ抵抗が等しくなるようになっている。また、別の
実施形態では、上記結合体は、全体として四辺形の形を
した経路から成り、上記隣接した一次及び二次環状磁性
体コアは、一辺に沿ってその周りに位置し、上記分流点
及び上記合流点は、上記隣接した一次及び二次磁性体コ
アの両側で該一辺上に位置していてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい第１の
実施形態としての改良型導電率測定システムの構成を示
している。本発明のシステムで用いられる無電極センサ
１０は、基本的には従来型無電極センサと同一構成のも
のであり、互いに絶縁された状態で隣接して設けられ、
それぞれ巻線が施されている一次環状磁性体コア１２と
二次環状磁性体コア１４を有している。半導体用途で
は、一次環状磁性体コアと二次環状磁性体コアの集成体
の軸方向長さは、代表的には約２０mmである。
実施形態としての改良型導電率測定システムの構成を示
している。本発明のシステムで用いられる無電極センサ
１０は、基本的には従来型無電極センサと同一構成のも
のであり、互いに絶縁された状態で隣接して設けられ、
それぞれ巻線が施されている一次環状磁性体コア１２と
二次環状磁性体コア１４を有している。半導体用途で
は、一次環状磁性体コアと二次環状磁性体コアの集成体
の軸方向長さは、代表的には約２０mmである。
【００１４】図示のように、本発明のシステムは、一次
環状磁性体コア１２と二次環状磁性体コア１４のための
結合体を構成する被測定液について全体として四辺形の
形をした流れライン１６を有している。すなわち、測定
ライン１６は、四辺形の対角に位置する分流点１８及び
下流側の合流点２０を有し、分流点１８と合流点２０と
の間には２つの経路２２，２４が形成されている。一次
トランスコア１２及び二次トランスコア１４は、四辺形
の測定ライン１６の一辺をなす第１の経路２２に沿って
その周りに設けられている。より具体的に説明すると、
第１の経路を構成する適当な材料で作られた管２２が、
一次トランスコア１２及び二次トランスコア１４のそれ
ぞれの整列状態にある中央ボア２６，２８を貫通してい
る。対辺に相当する第２の経路を構成する適当な材料で
作られた管２４は、一次及び二次環状磁性体コアの外部
をこれに近接して横切って延びている。図１に示す実施
形態では、一次トランスコア１２が被測定液の流れ方向
に関して下流側に配置され、二次トランスコア１４が上
流側に配置されているが、一次トランスコアを上流側
に、二次トランスコアを下流側に配置してもよい。
環状磁性体コア１２と二次環状磁性体コア１４のための
結合体を構成する被測定液について全体として四辺形の
形をした流れライン１６を有している。すなわち、測定
ライン１６は、四辺形の対角に位置する分流点１８及び
下流側の合流点２０を有し、分流点１８と合流点２０と
の間には２つの経路２２，２４が形成されている。一次
トランスコア１２及び二次トランスコア１４は、四辺形
の測定ライン１６の一辺をなす第１の経路２２に沿って
その周りに設けられている。より具体的に説明すると、
第１の経路を構成する適当な材料で作られた管２２が、
一次トランスコア１２及び二次トランスコア１４のそれ
ぞれの整列状態にある中央ボア２６，２８を貫通してい
る。対辺に相当する第２の経路を構成する適当な材料で
作られた管２４は、一次及び二次環状磁性体コアの外部
をこれに近接して横切って延びている。図１に示す実施
形態では、一次トランスコア１２が被測定液の流れ方向
に関して下流側に配置され、二次トランスコア１４が上
流側に配置されているが、一次トランスコアを上流側
に、二次トランスコアを下流側に配置してもよい。
【００１５】本発明の重要な特徴によれば、互いに隣接
して配置された一次トランスコアと二次トランスコアか
ら成る無電極センサの軸方向寸法をコンパクトにするた
めに、かかる第１及び第２の経路は、分流点１８と合流
点２０を最短距離で結び、且つ同一長さのものであるこ
とが望ましい。換言すると、図示の実施形態では、分流
点１８を二次トランスコア１４の上流側端に近接して配
置し、合流点２０を一次トランスコア１２の下流側端に
近接して配置することが好ましい。また、第１の経路２
２及び第２の経路２４は、それぞれ実質的に一様で且つ
互いに等しい流れ断面積を有するのがよい。その目的
は、一次トランスコアの巻線に通電することにより生
じ、第１及び第２の経路を通る磁束の密度を実質的に等
しくすることにある。かかる第１の経路及び第２の経路
の横断面積は、出来るだけ大きいものであるのがよく、
換言すると、その横断面形状は、所与の一次及び二次環
状磁性体コアの中央ボアの形状とほぼ一致していること
が望ましい。当業者には理解されるように、かかる中央
ボアの形状は、図示のように円形であっても矩形であっ
てもよいが、設計要件上、可能な限り大きくするのが正
確な導電率の読みを得る上で有利である。
して配置された一次トランスコアと二次トランスコアか
ら成る無電極センサの軸方向寸法をコンパクトにするた
めに、かかる第１及び第２の経路は、分流点１８と合流
点２０を最短距離で結び、且つ同一長さのものであるこ
とが望ましい。換言すると、図示の実施形態では、分流
点１８を二次トランスコア１４の上流側端に近接して配
置し、合流点２０を一次トランスコア１２の下流側端に
近接して配置することが好ましい。また、第１の経路２
２及び第２の経路２４は、それぞれ実質的に一様で且つ
互いに等しい流れ断面積を有するのがよい。その目的
は、一次トランスコアの巻線に通電することにより生
じ、第１及び第２の経路を通る磁束の密度を実質的に等
しくすることにある。かかる第１の経路及び第２の経路
の横断面積は、出来るだけ大きいものであるのがよく、
換言すると、その横断面形状は、所与の一次及び二次環
状磁性体コアの中央ボアの形状とほぼ一致していること
が望ましい。当業者には理解されるように、かかる中央
ボアの形状は、図示のように円形であっても矩形であっ
てもよいが、設計要件上、可能な限り大きくするのが正
確な導電率の読みを得る上で有利である。
【００１６】図２は、本発明の第２の実施形態としての
導電率測定システムの構成を示しており、かかるシステ
ムは、一次トランスコア１２と二次トランスコア１４の
導電性結合体を構成する被測定液ライン１６の合流点２
０の配置場所が異なる点を除き、図１のシステムと同一
である。図２の流れラインも、図１の場合と同様、四辺
形の形をし、隣接した一次及び二次環状磁性体コア１
２，１４が、第１の経路２２に沿ってその周りに一辺の
周りに位置しているが、合流点２０′は、分流点１８か
ら見て、隣接した一次及び二次磁性体コアの反対側で第
１の経路２２に位置している。図１に示す測定ライン構
成では、第１の経路２２及び第２の経路２４中を流れる
被測定液は、分流点１８から合流点２０に至るまでにそ
れぞれ流路中に存在する一つの直角の屈曲部に遭遇する
ので、互いに実質的に同一の流れ抵抗を受ける。かくし
て、かかる構成では、第１及び第２の険路中を流れる単
位時間当たりの被測定液の流量は同一であり（換言する
と、分流点１８と合流点２０のところにおける被測定液
の流速は実質的に同一である）、これは被測定液の導電
率を測定する上で有利である。これに対して、図２の測
定ライン構成では、第２の経路２４を通る被測定液は、
第１の経路２２を通って流れる被測定液よりも流れ抵抗
が大きい。というのは、第２の経路中の被測定液流は、
分流点１８から合流点２０′に至るまでに直角の屈曲部
を２回経験するからである。しかしながら、被測定液の
粘性が比較的低いものについては、第１の経路及び第２
の経路中を流れる被測定液の単位時間当たりの流量の差
は、導電率の測定にそれほどの悪影響を及ぼさないこと
が実験的に判明している。
導電率測定システムの構成を示しており、かかるシステ
ムは、一次トランスコア１２と二次トランスコア１４の
導電性結合体を構成する被測定液ライン１６の合流点２
０の配置場所が異なる点を除き、図１のシステムと同一
である。図２の流れラインも、図１の場合と同様、四辺
形の形をし、隣接した一次及び二次環状磁性体コア１
２，１４が、第１の経路２２に沿ってその周りに一辺の
周りに位置しているが、合流点２０′は、分流点１８か
ら見て、隣接した一次及び二次磁性体コアの反対側で第
１の経路２２に位置している。図１に示す測定ライン構
成では、第１の経路２２及び第２の経路２４中を流れる
被測定液は、分流点１８から合流点２０に至るまでにそ
れぞれ流路中に存在する一つの直角の屈曲部に遭遇する
ので、互いに実質的に同一の流れ抵抗を受ける。かくし
て、かかる構成では、第１及び第２の険路中を流れる単
位時間当たりの被測定液の流量は同一であり（換言する
と、分流点１８と合流点２０のところにおける被測定液
の流速は実質的に同一である）、これは被測定液の導電
率を測定する上で有利である。これに対して、図２の測
定ライン構成では、第２の経路２４を通る被測定液は、
第１の経路２２を通って流れる被測定液よりも流れ抵抗
が大きい。というのは、第２の経路中の被測定液流は、
分流点１８から合流点２０′に至るまでに直角の屈曲部
を２回経験するからである。しかしながら、被測定液の
粘性が比較的低いものについては、第１の経路及び第２
の経路中を流れる被測定液の単位時間当たりの流量の差
は、導電率の測定にそれほどの悪影響を及ぼさないこと
が実験的に判明している。
【００１７】上述した本発明の構成によれば、本発明の
無電極センサは、被測定液に接触しないので被測定液に
よる無電極センサの劣化が回避される。これは、例えば
半導体の洗浄用に用いられる純水のような金属イオンの
存在が本質的に許容されないような被測定液について有
利である。また、無電極センサによる被測定液の汚染の
恐れがない。また、被測定液の導電率の測定中、被測定
液は測定ライン中を連続して流れるので、例えば図４に
示すような液溜まり容器を用いる構成の場合に生じる被
測定液の劣化の問題が実質的に解決される。また、本発
明では、比較的細い測定管が用いられるので、最小測定
流量の被測定液で迅速且つ正確な読みが得られる。
無電極センサは、被測定液に接触しないので被測定液に
よる無電極センサの劣化が回避される。これは、例えば
半導体の洗浄用に用いられる純水のような金属イオンの
存在が本質的に許容されないような被測定液について有
利である。また、無電極センサによる被測定液の汚染の
恐れがない。また、被測定液の導電率の測定中、被測定
液は測定ライン中を連続して流れるので、例えば図４に
示すような液溜まり容器を用いる構成の場合に生じる被
測定液の劣化の問題が実質的に解決される。また、本発
明では、比較的細い測定管が用いられるので、最小測定
流量の被測定液で迅速且つ正確な読みが得られる。
【図１】本発明の第１の実施形態である導電率測定シス
テムの全体構成図である。
テムの全体構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態である導電率測定シス
テムの全体構成図である。
テムの全体構成図である。
【図３】無電極センサの動作原理を示す略図である。
【図４】従来型導電率測定システムの略図であり、無電
極センサが液溜まり容器に配置されている状態を示す図
である。
極センサが液溜まり容器に配置されている状態を示す図
である。
【図５】別の従来型導電率測定システムの略図であり、
結合体を構成するために測定ライン中に２つの導体を設
け、これらを導線で短絡させた状態を示す図である。
結合体を構成するために測定ライン中に２つの導体を設
け、これらを導線で短絡させた状態を示す図である。
１０ 無電極センサを利用した導電率測定システム １２ 一次トランスコア １４ 二次トランスコア １６ 測定ライン １８ 分流点 ２０，２０′ 合流点 ２２ 第１の経路 ２４ 第２の経路 ２６， ２８ トランスコアの中央ボア
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに絶縁された状態で隣接して設けら
れ、それぞれ巻線が施されている一次及び二次環状磁性
体コアと、一次環状磁性体コアと二次環状磁性体コアを
電磁誘導によるエネルギ伝達関係で相互に結合する被測
定液流から成る導電性結合体とを含む無電極センサを利
用して測定ライン中の被測定液の導電率を測定するシス
テムにおいて、前記結合体は、前記隣接した一次及び二
次磁性体コアの両側に位置した測定ラインの被測定液分
流点及び合流点と、前記分流点から前記一次及び二次環
状磁性体コアの中央ボアを通って前記合流点まで延びる
第１の経路と、前記分流点から前記一次及び二次環状磁
性体コアの外部を横切って前記合流点まで延びる第２の
経路とから成り、前記第１及び第２の経路中の被測定液
は、前記一次及び二次環状磁性体コアと非接触関係にあ
ることを特徴とする導電率測定システム。 - 【請求項２】 前記分流点と前記合流点との間の前記第
１及び第２の経路は、それぞれ実質的に一様な流れ断面
積を有し、前記第１の経路の流れ断面積と第２の経路の
流れ断面積は、互いに実質的に等しいことを特徴とする
請求項１記載の導電率測定システム。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の経路は、前記分流点
と前記合流点との間で最短距離を有し、且つ実質的に同
一の長さを有していることを特徴とする請求項２記載の
導電率測定システム。 - 【請求項４】 前記第１及び第２の経路の横断面形状
は、前記一次及び二次環状磁性体コアの中央ボアの形状
とほぼ一致していることを特徴とする請求項２記載の導
電率測定システム。 - 【請求項５】 前記結合体は、全体として四辺形の形を
した経路から成り、前記隣接した一次及び二次環状磁性
体コアは、一辺に沿ってその周りに位置し、前記分流点
及び前記合流点は、対角のところに位置していることを
特徴とする請求項１記載の導電率測定システム。 - 【請求項６】 前記結合体は、全体として四辺形の形を
した経路から成り、前記隣接した一次及び二次環状磁性
体コアは、一辺に沿ってその周りに位置し、前記分流点
及び前記合流点は、前記隣接した一次及び二次磁性体コ
アの両側で該一辺上に位置していることを特徴とする請
求項１記載の導電率測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33199799A JP2001147218A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 無電極センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33199799A JP2001147218A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 無電極センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001147218A true JP2001147218A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18249995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33199799A Pending JP2001147218A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 無電極センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001147218A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-11-22 JP JP33199799A patent/JP2001147218A/ja active Pending
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