JP2006118907A

JP2006118907A - 吸引式水質計

Info

Publication number: JP2006118907A
Application number: JP2004305181A
Authority: JP
Inventors: Toshinao Morita; 俊直森田; Matsufumi Ishida; 松文石田; Kazuyoshi Tanaka; 一嘉田中; Satoyuki Ikegaya; 智行池ヶ谷; Masaharu Yamasato; 昌春山里
Original assignee: DKK TOA Corp
Current assignee: DKK TOA Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】容器に採取した試料液の極一部を使うだけで測定でき、容器に残った試料液は汚染されないため他の水質測定に使うことが可能となる、小型で簡便に使用できる水質計を提供する。
【解決手段】独立した概略筒状の本体１を有し、その本体１には、先端の吸引部４に連続して試料液の流路５と、試料液の流路５に設けた比較電極７及びガラス電極８のようなセンサー部とが設けてあり、試料液を吸引部４を通して流路５内に吸引し又は吐出するプランジャ６を備えている。センサー部からの信号の演算処理を行う制御部は本体１に内蔵されるか、又は別体に設置してケーブル２又は無線で本体１と接続する。また、本体１には、測定データを表示する表示部を備えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川や湖沼の水質調査、工業用水や工場排水などの水質調査において、ｐＨ（水素イオン濃度）及びその他のイオン濃度、電気伝導率などの測定に使用する水質計に関する。

一般的に、ｐＨやイオン濃度などを測定する水質計は、センサーと変換器とが別体に設けられ、センサーに付いているケーブルをコネクタで変換器に接続して使用する。そして、センサーをビーカーなどの容器に入れた試料液に浸漬して測定を行う、センサーからの信号を変換器内の制御部で増幅、演算処理して、得られた測定データは変換器の表示部に表示されるようになっている。

例えば、通常のｐＨ計の場合、センサーはガラス電極と比較電極の２本の電極で構成され、このガラス電極と比較電極を別体に設けた変換器にケーブルで接続して使用する。測定の際には、センサーであるガラス電極と比較電極を容器に入れた試料液に浸漬することによって測定が行われ、センサーからの信号が変換器で処理され、得られた測定データは変換器に表示され又は印刷される。

また、特開２００２−００５８７３公報に記載されるように、ガラス電極と比較電極が同一セル内に配設された一体型のｐＨ計も知られているが、このｐＨ計は被測定液をポンプでセル内に供給する大型ないし固定型のものである。一方、特開２０００−２２７４２８公報には、シリンジ型の滴定装置が記載されているが、滴定による化学分析のため試料液と滴定液を定量的に吸引し撹拌するためシリンジを用いているに過ぎない。

特開２００２−００５８７３公報特開２０００−２２７４２８公報

通常の水質計においては、試料の試料液をビーカーなどの容器に入れ、その試料液にセンサーを浸漬して測定するため、容器に採取する試料液が多量に必要になる。例えば、ｐＨ計の場合、少なくとも比較電極の液絡部が容器内の試料液に完全に漬かるだけの液量が必要である。また、試料液の入った容器に直接センサーを入れるため、例えば液絡部からＫＣｌが浸出するなど、センサーによっては容器内のサノプル液全体を汚染してしまうことがあり、その試料液を他の測定に使うことができなくなる。

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、極めて少ない量の試料液で測定することができ、従ってヒーカーなどの容器に採取する試料液の極一部を使うだけでよく、容器に残った試料液は汚染されないため他の水質測定に使うことが可能となり、小型で簡便に使用できる水質計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明が提供する吸引式水質計は、独立した水質計本体を有し、その水質計本体が、先端の吸引部と、吸引部に連続して本体内に設けた試料液の流路と、吸引部を通して試料液を流路内に吸引し又は吐出する吸引吐出機構と、試料液の流路に設けたセンサー部とを備えていることを特徴とするものである。

上記本発明の吸引式水質計においては、前記センサー部からの信号の演算処理や増幅処理を行う制御部は、前記水質計本体に内蔵されているか、又は別体として設置され且つケーブル又は無線で本体に接続されている。

上記本発明の吸引式水質計は、前記水質計本体が、制御部で得られた測定データを表示する表示部を備えることができる。また、前記水質計本体が、測定データの一時的なメモリへの保存を指示するデータ取込ボタンを備えることもできる。

上記本発明による吸引式水質計は、前記センサー部として、前記流路の一部がガラス感応膜で構成されたガラス電極部と、前記流路に液絡部を設けた比較電極部とを備えることにより、ｐＨ計として用いることができる。また、前記センサー部として、前記流路に２極あるいは３極以上の電極を備えることで、電気伝導率計として用いることができる。

本発明によれば、試料液を細い流路内に吸引して測定するため、極めて少ない量の試料液で測定することができ、同時に試料として容器に採取した試料液の極一部を使うだけで測定が可能であるから、容器に残った試料液は汚染されず、他の水質測定に試料として使うことができる。また、水質計本体を少なくとも片手で把持できる程度に小型化でき、手に持って簡便に操作できる吸引式水質計を提供することができる。

本発明の吸引式水質計は、独立した水質計本体を有し、その本体の先端には試料液をビーカー等の容器から吸引し又は吐出するための吸引部を備え、吸引部の後端は試料液の流路に連通している。試料液を本体内の流路に吸引し又は吐出するための吸引吐出機構としては、プランジャが一般的であるが、スポイトやピペットなどの方式を利用することも可能である。また、吸引式水質計における水質計本体の形状については、概略筒状が一般的であるが、概略角状のものや、概略筒状と角状のものが合体したものでもよく、手で掴むことができればどのような形状であってもよい

また、水質計本体内には、水質測定を行うセンサー部が試料液の流路の途中に設けてある。流路内に吸引された試料液は、センサー部によってｐＨや電気伝導率などの測定が行われる。センサー部からの信号は制御部に送られ、演算処理されて測定データが求められる。測定終了後の試料液は、吸引吐出機構により流路内から吸引部を通して外部に吐出される。

従って、本発明の吸引式水質計では、試料としてビーカーなどの容器に試料液を採取し、その試料液のうちの少量を容器から細い流路内に吸引するだけで測定が可能である。しかも、センサー部に直接接するのは流路内に吸引された試料液のみであり、容器に残った試料液はセンサー部に直接接することがないので、例えば比較電極の液絡部から浸出するＫＣｌ溶液などで汚染されることがなくなり、他の水質測定に試料として用いることが可能である。

センサー部からの信号の演算処理や増幅処理などを行う制御部は、通常のごとく水質計本体とは別体にし且つケーブル又は無線で本体と接続してもよいが、水質計本体に内蔵すれば装置全体を一体化でき、一層簡便に使用することができる。また、制御部で得られた測定データを表示する表示部についても、水質計本体と別体にして制御部の近くに設けてもよいし、水質計本体に設けることもできる。更に、測定データを一時的にメモリに保存させる場合もあるが、この操作を指示するデータ取込ボタンを水質計本体に備えることもできる。

次に、本発明の吸引式水質計がｐＨ計である場合について、図１〜２を参照して詳しく説明する。このｐＨ計は、独立した概略筒状の本体１を有し、ケーブル２を介して制御部を備えた変換器（図示せず）にコネクタ３で接続されるようになっている。この本体１の先端には針状の吸引部４（吸引チップとも称する）が設けてあり、吸引部４の後端に連続して本体１の内部に試料液の流路５が形成してある。そして、流路５の後端には吸引吐出機構としてプランジャ６が設けてあり、プランジャ６を出し入れすることにより、容器内の試料液を吸引部４を通して流路５内に吸引し又は吐出するようになっている。

本体１内の流路５には、ｐＨ計のセンサー部として比較電極７とガラス電極８とが設けてあり、更に流路５内の試料液の温度を測定するための温度センサー９が設けてある。比較電極７は、図２（ａ）に示すように、アクリルなどの樹脂又はガラスで作製された比較電極ボディ１０により、流路５の一部と一体的に形成されている。即ち、この比較電極ボディ１０には、流路５の一部が貫通して形成されると共に、ＫＣｌ溶液を収納する液溜室１２と、流路５と液溜室１２に接する液絡部１１と、液溜室１２内に設置した内極１３とが設けてあり、これらによって比較電極７が構成されている。

また、ガラス電極８は、図２（ｂ）に示すように、アクリルなどの樹脂又はガラスで作製されたガラス電極ボディ１４に、内部液を収納する液溜室１５を形成し、その液溜室１５に流路５の一部を構成するパイプ状のガラス感応膜５ａを配置することによって形成されている。即ち、液溜室１５には内部液と内極１６が収納され、この内部液１６に流路５の一部をなすパイプ状のガラス感応膜５ａが接することによって、ガラス電極８が構成されている。尚、流路５の一部を構成するパイプ状のガラス感応膜５ａの両端部と液溜室１５の間は、内部液の液漏れを防ぐためのパッキン１７でシール封止されている。

上記した比較電極ボディ１０とガラス電極ボディ１４を概略筒状の本体１内に組み込み、パイプ状のガラス感応膜５ａを含め両者の流路５の部分を液漏れのないように接合すると共に、流路５を構成するその他の部分及び吸引部４とプランジャ６を取り付けてｐＨ計を構成する。この図１のｐＨ計では本体１と制御部を備えた変換器とが別体であり、コネクタ３を介してケーブル２で接続する場合を図示したが、両者を無線で接続することも、また制御部を本体１に内蔵することも可能である。

更に、本発明の吸引式水質計が電気伝導率計である場合について、図３を参照して詳しく説明する。この電気伝導率計は、センサー部を除いて上記図１〜２に示したｐＨ計と同一の構成であるから、図３には主にセンサー部のみを図示すると共に、その他の共通の部分については図１〜２と同一の符号を付してある。

即ち、この電気伝導率計のセンサー部は、図３に示すように、樹脂又はガラスで作製され且つ内部に流路の５の一部を形成した３個のセルブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、これらのセルブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃの間に挟持されて流路５の一部を構成する２極の白金電極１９ａ、１９ｂとからなる。このように流路５に設けた２極の白金電極１９ａ、１９ｂが、流路５内の試料液に接触することにより、試料液の電気伝導率を測定することができる。尚、電極の数は、前記２極に限定されることはなく、３極以上の多極の電極を用いてもよい。また、電極の材質としては、前記白金のほか、ステンレス、チタンなどの金属を用いることもできる。

上記した図１〜３の吸引式水質計（ｐＨ計、電気伝導率計）においては、図４に示すように、その本体１に、制御部で得られた測定データを表示する表示部２０を備えることができ、また、測定データ（校正データを含む）を一時的にメモリに保存させるためのデータ取込ボタン２１を備えることもできる。尚、この図４では、センサー部からの信号の演算処理などを行う制御部が本体１に内蔵されている例を図示したが、制御部を別体の変換器に設置してケーブル又は無線で本体１と接続することもできる。

本発明による吸引式水質計の一具体例（ｐＨ計）の本体を示す概略の断面図である。図１のｐＨ計のセンサー部を示す概略の断面図であり、（ａ）は比較電極及び（ｂ）はガラス電極である。本発明による吸引式水質計の他の具体例（電気伝導率計）の本体を示す概略の断面図である。本発明による吸引式水質計の表示部を備えた本体を示す概略の断面図である。

符号の説明

１本体
２ケーブル
３コネクタ
４吸引部
５流路
５ａパイプ状のガラス感応膜
６プランジャ
７比較電極
８ガラス電極
９温度センサー
１０比較電極ボディ
１１液絡部
１２、１５液溜室
１３、１６内極
１４ガラス電極ボディ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃセルブロック
１９ａ、１９ｂ白金電極
２０表示部
２１データ取込ボタン

Claims

独立した水質計本体を有し、その水質計本体が、先端の吸引部と、吸引部に連続して本体内に設けた試料液の流路と、吸引部を通して試料液を流路内に吸引し又は吐出する吸引吐出機構と、試料液の流路に設けたセンサー部とを備えていることを特徴とする吸引式水質計。
前記センサー部からの信号の演算処理や増幅処理を行う制御部が、前記水質計本体に内蔵されているか、又は別体として設置され且つケーブル又は無線で本体に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の吸引式水質計。
前記水質計本体が、制御部で得られた測定データを表示する表示部を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸引式水質計。
前記水質計本体が、測定データの一時的なメモリへの保存を指示するデータ取込ボタンを備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の吸引式水質計。
前記センサー部として、前記流路の一部がガラス感応膜で構成されたガラス電極部と、前記流路に液絡部を設けた比較電極部とを備え、ｐＨ計として用いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の吸引式水質計。
前記センサー部として、前記流路に２極あるいは３極以上の電極を備え、電気伝導率計として用いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の吸引式水質計。