JP2007113985A - Oxidation-reduction potential measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
河川や湖沼などでは、底泥が溶存酸素を消費し、水底が嫌気状態になり、燐・鉄・マンガンなどが底泥より溶出し、水環境へ負荷を与えている。
この様な状態では底泥中及び底泥直上水の酸化還元電位(ORP)はマイナス側に変化しており、こうした変化を測定することにより、環境変化や汚濁状態を把握することが可能になる。
本発明は、底泥/水の界面を検知することにより測定位置(泥表面からの距離)を特定した酸化還元電位(ORP)の測定を行える酸化還元電位測定装置に関するものである。
In rivers and lakes, the bottom mud consumes dissolved oxygen, the bottom of the water becomes anaerobic, and phosphorus, iron, manganese, etc. are eluted from the bottom mud, causing a load on the water environment.
In such a state, the oxidation-reduction potential (ORP) in the bottom mud and the water directly above the bottom mud changes to the negative side. By measuring such a change, it becomes possible to grasp the environmental change and the pollution state. .
The present invention relates to an oxidation-reduction potential measuring apparatus capable of measuring an oxidation-reduction potential (ORP) specifying a measurement position (distance from the mud surface) by detecting a bottom mud / water interface.
酸化還元電位測定装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。 Prior art documents related to the oxidation-reduction potential measuring apparatus include the following.
図6は従来例の構成説明図である。
図6において、基盤1は塩化ビニル製で直径40cm及び厚さ2cmの円板からなり、基盤1の中央には電極保持体2を挿通して支持する挿通口が穿設してある。
この基盤1の挿通口に、長さ53cm及び外径1cmのステンレスパイプからなり一端を尖った尖端3に形成した細い棒状の電極保持体2が、尖端3を下にして直交方向に着脱可能に嵌挿して支持してある。
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a conventional example.
In FIG. 6, the
A thin rod-shaped electrode holder 2 formed of a stainless steel pipe having a length of 53 cm and an outer diameter of 1 cm formed at the tip 3 having a sharp end is detachable in the orthogonal direction with the tip 3 being down. It is inserted and supported.
電極保持体2には、その長さ方向に沿い基盤1の上に1個及び基盤1の下(尖端3側)に4個の作用電極4a、4bが順番に並べて取り付けてある。即ち、電極保持体2の外壁に穿設した開口に、白金製の作用電極4a、4bをゴムパッキンにより周囲を絶縁し且つ水が内部に漏れないように封止して、接着剤により固定してある。
これら各作用電極4a、4bの外表面は電極保持体2の外周に対して凹凸が無いようほぼ平坦に取り付けられ、内側にはそれぞれリード線が接続されている。
Along the length direction of the electrode holder 2, one working electrode 4 and four working electrodes 4a, 4b are attached in sequence to the bottom of the base 1 (at the tip 3 side). That is, the working electrodes 4a and 4b made of platinum are sealed in the opening formed in the outer wall of the electrode holder 2 by rubber packing and sealed so that water does not leak inside, and fixed with an adhesive. It is.
The outer surfaces of these working electrodes 4a and 4b are attached almost flat so that there is no unevenness with respect to the outer periphery of the electrode holder 2, and lead wires are connected to the inner sides thereof.
なお、各作用電極4a、4bの大きさは外径8mmの円形であり、基盤1の下の底泥用の作用電極4aは基盤1の下面2cmから互いに5cmの間隔で設けてあり、従って最下端の作用電極4aは基盤1の下面から17cmの深さになっている。又、基盤1の上の水用の作用電極4bは基盤1の直上に設けてある。
基盤1の隅に設けた貫通口には、通常の比較電極5が着脱自在に嵌挿して支持されている。又、基盤1の中央の電極保持体2の周囲には、重量調節用の鉄製の重り6が基盤1の凹部に均等に3個載置され、全体の重量を12kgに調節している。
Each of the working electrodes 4a and 4b has a circular shape with an outer diameter of 8 mm, and the bottom mud working electrode 4a under the
A normal reference electrode 5 is detachably inserted and supported in a through-hole provided in the corner of the
各作用電極4a、4bと比較電極5により酸化還元電位を測定する計測部(図示せず)は、基盤1及び電極保持体2と別体に設けてあり、複数の作用電極4a、4bを同時に又は順次切り換えながら酸化還元電位の測定ができる機構を備えている。
作用電極4a、4bのリード線及び比較電極5のリード線はそれぞれのケーブル7に接続され、更にケーブル7は計測部に接続されている。
A measuring unit (not shown) for measuring the oxidation-reduction potential by the working electrodes 4a and 4b and the comparison electrode 5 is provided separately from the
The lead wires of the working electrodes 4a and 4b and the lead wire of the comparison electrode 5 are connected to the respective cables 7, and the cable 7 is further connected to the measuring section.
以上の構成において、各作用電極4a、4bと基盤1に支持した比較電極5とで底泥の酸化還元電位を深さ毎に測定する。
In the above configuration, the redox potential of the bottom mud is measured for each depth with the working electrodes 4a and 4b and the comparison electrode 5 supported on the
このような装置においては、以下の間題点がある。
酸化還元電位(ORP)を測定したい底泥表面を基盤で覆ってしまうことにより水中からの酸素供給を遮断してしまい測定地点の本来の酸化還元電位(ORP)を測定することが出来ない。
Such an apparatus has the following problems.
By covering the bottom mud surface where the redox potential (ORP) is to be measured with the base, the oxygen supply from the water is cut off and the original redox potential (ORP) at the measurement point cannot be measured.
嫌気状態による底泥酸化還元電位(ORP)の変化は、深さ方向にせいぜい5〜10cmであるので10mm以下の間隔で測定を行いたいが、実際の底泥の起伏はこれよりも大きく、底泥/水の界面がハッキリせず、どの位置を測定しているのか分からなかった。 The change in bottom mud oxidation-reduction potential (ORP) due to anaerobic conditions is at most 5-10 cm in the depth direction, so we want to measure at intervals of 10 mm or less, but the actual bottom mud undulation is larger than this, The mud / water interface was not clear and I did not know which position I was measuring.
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、底泥/水の界面を検知することにより、測定位置(泥表面からの距離)を特定した酸化還元電位(ORP)の測定を行えることが出来る酸化還元電位測定装置を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and by detecting the bottom mud / water interface, the redox potential (ORP) can be measured by specifying the measurement position (distance from the mud surface). An object of the present invention is to provide a redox potential measuring apparatus capable of
このような課題を達成するために、本発明では、請求項1の酸化還元電位測定装置においては、
棒状の電極保持体の軸方向に所定間隔を置いて設けられた複数の作用電極を具備する酸化還元電位測定装置において、前記複数の作用電極を使用して界面を検知する界面検知用導電率測定回路を具備したことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, in the present invention, in the oxidation-reduction potential measuring device according to
In the oxidation-reduction potential measuring apparatus having a plurality of working electrodes provided at predetermined intervals in the axial direction of the rod-shaped electrode holder, the interface detection conductivity measurement for detecting the interface using the plurality of working electrodes. A circuit is provided.
本発明の請求項2の酸化還元電位測定装置においては、請求項1記載の酸化還元電位測定装置において、
前記複数の作用電極の内の使用する電極を選択する電極切替回路を具備したことを特徴とする。
In the oxidation-reduction potential measurement apparatus according to claim 2 of the present invention, the oxidation-reduction potential measurement apparatus according to
An electrode switching circuit for selecting an electrode to be used among the plurality of working electrodes is provided.
本発明の請求項3の酸化還元電位測定装置においては、請求項1又は請求項2記載の酸化還元電位測定装置において、
前記作用電極は前記電極保持体の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたことを特徴とする。
In the oxidation-reduction potential measuring device according to claim 3 of the present invention, the oxidation-reduction potential measuring device according to
The working electrode is embedded in the peripheral surface of the electrode holder, respectively.
本発明の請求項4の酸化還元電位測定装置においては、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の酸化還元電位測定装置において、
前記作用電極は前記電極保持体の周面にリング状に設けられたことを特徴とする。
In the oxidation-reduction potential measuring device according to claim 4 of the present invention, the oxidation-reduction potential measuring device according to any one of
The working electrode is provided in a ring shape on the peripheral surface of the electrode holder.
本発明の請求項5の酸化還元電位測定装置においては、請求項1乃至請求項2の何れかに記載の酸化還元電位測定装置において、
前記作用電極は前記電極保持体の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であることを特徴とする。
In the oxidation-reduction potential measuring device according to claim 5 of the present invention, the oxidation-reduction potential measuring device according to any one of
The working electrode is a pin-like electrode provided orthogonal to the axis of the electrode holder.
本発明の請求項6の酸化還元電位測定装置においては、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の酸化還元電位測定装置において、
前記電極保持体は、底泥に一面が接するリング状の基盤に支持されていることを特徴とする。
In the oxidation-reduction potential measuring device according to
The electrode holder is supported by a ring-shaped substrate whose one surface is in contact with the bottom mud.
本発明の請求項1によれば、次のような効果がある。
酸化還元電位(ORP)センサと界面を検出するための導電率センサの電極位置が同一であることから、底泥/水界面の位置特定が容易に、精度良く行え、底泥/水の界面を検知することにより測定位置(泥表面からの距離)を特定した酸化還元電位(ORP)の測定を行える酸化還元電位測定装置が得られる。
According to
Since the electrode position of the conductivity sensor for detecting the interface with the oxidation-reduction potential (ORP) sensor is the same, the position of the bottom mud / water interface can be specified easily and accurately. By detecting, an oxidation-reduction potential measuring device capable of measuring an oxidation-reduction potential (ORP) specifying a measurement position (distance from the mud surface) is obtained.
本発明の請求項2によれば、次のような効果がある。
複数の作用電極の内の使用する電極を選択する電極切替回路が設けられたので、電極毎に測定回路を備える必要が無い、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。
According to claim 2 of the present invention, there are the following effects.
Since an electrode switching circuit for selecting an electrode to be used from among the plurality of working electrodes is provided, an inexpensive oxidation-reduction potential measurement device that does not require a measurement circuit for each electrode can be obtained.
本発明の請求項3によれば、次のような効果がある。
作用電極は電極保持体の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたので、底泥への外乱が少なく、精度の高い酸化還元電位測定装置が得られる。
According to claim 3 of the present invention, there are the following effects.
Since the working electrode is embedded in the peripheral surface of the electrode holder, there is little disturbance to the bottom mud, and a highly accurate redox potential measuring device can be obtained.
本発明の請求項4によれば、次のような効果がある。
作用電極は電極保持体の周面にリング状に設けられたので、測定の精度が高く、且つ信頼性の高い酸化還元電位測定装置が得られる。
According to claim 4 of the present invention, there are the following effects.
Since the working electrode is provided in a ring shape on the peripheral surface of the electrode holder, a highly reliable oxidation-reduction potential measuring device with high measurement accuracy can be obtained.
本発明の請求項5によれば、次のような効果がある。
作用電極は電極保持体の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であるので、製作が容易で、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。
According to claim 5 of the present invention, there are the following effects.
Since the working electrode is a pin-like electrode provided orthogonal to the axis of the electrode holder, it is easy to manufacture and an inexpensive redox potential measuring device can be obtained.
本発明の請求項6によれば、次のような効果がある。
電極保持体は、底泥に一面が接するリング状の基盤に支持されているので、電極保持体の周辺を基盤で覆うことないことから、電極周辺への酸素の供給に影響を与えない様にすることができ、精度が高い酸化還元電位測定装置が得られる。
According to
Since the electrode holder is supported by a ring-shaped base that is in contact with the bottom mud, it does not cover the periphery of the electrode holder with the base so that the supply of oxygen to the periphery of the electrode is not affected. Therefore, a highly accurate redox potential measuring device can be obtained.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例の要部構成説明図、図2は図1の要部電気回路ブロック図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the main part of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an electric circuit of the main part of FIG.
図1において、複数の作用電極11a,11b,11c……は、棒状の電極保持体12の軸方向に所定間隔を置いて設けられている。
電極保持体12は、この場合は、底泥に一面が接するリング状の基盤13に支持されている。比較電極14も基盤13に支持されている。
In FIG. 1, a plurality of working electrodes 11a, 11b, 11c,... Are provided at predetermined intervals in the axial direction of the rod-shaped electrode holder 12.
In this case, the electrode holder 12 is supported by a ring-shaped base 13 whose one surface is in contact with the bottom mud. The reference electrode 14 is also supported by the base 13.
図2に示す如く、電極切替回路21は、複数の作用電極11a,11b,11c……の内の使用する電極を選択する。
測定選択回路22は、酸化還元電位測定回路15と界面検知用導電率測定回路16とを切り替える。
As shown in FIG. 2, the electrode switching circuit 21 selects an electrode to be used among the plurality of working electrodes 11a, 11b, 11c.
The measurement selection circuit 22 switches between the oxidation-reduction potential measurement circuit 15 and the interface detection conductivity measurement circuit 16.
以上の構成において、酸化還元電位測定回路15により、各作用電極11a,11b,11c……と基盤13に支持された比較電極14とで底泥の酸化還元電位を深さ毎に測定する。
一方、界面検知用導電率測定回路16により、底泥の位置を検知する。
In the above configuration, the oxidation-reduction potential measuring circuit 15 measures the oxidation-reduction potential of the bottom mud for each depth using the working electrodes 11a, 11b, 11c... And the comparison electrode 14 supported by the base 13.
On the other hand, the position of the bottom mud is detected by the interface detection conductivity measuring circuit 16.
即ち、本来、酸化還元電位(ORP)センサの作用電極11a,11b,11c……を導電率センサの測定電極としても機能させ、導電率測定による界面検知を実現している。
酸化還元電位(ORP)センサは、比較電極14と作用電極(金属)11a,11b,11c……の構成であり、導電率センサは、最低2つの測定電極(金属)11a,11b,11c……により構成されていることから、金属電極部は共用することが可能である。
In other words, the working electrodes 11a, 11b, 11c,... Of the oxidation-reduction potential (ORP) sensor also function as measurement electrodes of the conductivity sensor to realize interface detection by measuring conductivity.
The oxidation-reduction potential (ORP) sensor has a configuration of a reference electrode 14 and a working electrode (metal) 11a, 11b, 11c..., And the conductivity sensor has at least two measurement electrodes (metals) 11a, 11b, 11c. Therefore, the metal electrode part can be shared.
水中と底泥中では溶け込んでいる成分や濃度が異なるなどの理由で、異なる導電率を示す。従って、酸化還元電位(ORP)/導電率複合センサを水底に設置すると、作用(測定)電極11a,11b,11c……が底泥に達したところで導電率が大きく変化する。その位置を知ることにより界面位置を認識し、そこを基準として上下方向の酸化還元電位(ORP)を測定する。
なお、17は電極のケーブル,18は底泥である。
Different conductivity is shown for reasons such as different components and concentrations in water and bottom mud. Therefore, when the redox potential (ORP) / conductivity composite sensor is installed on the bottom of the water, the conductivity greatly changes when the working (measurement) electrodes 11a, 11b, 11c,. The interface position is recognized by knowing the position, and the redox potential (ORP) in the vertical direction is measured with reference to the interface position.
この結果、
酸化還元電位(ORP)センサと界面を検出するための導電率センサの電極位置が同一であることから、底泥/水界面位置特定が容易に、精度良く行え、底泥/水の界面を検知することにより測定位置(泥表面からの距離)を特定した酸化還元電位(ORP)の測定を行える酸化還元電位測定装置が得られる。
As a result,
Since the electrode position of the conductivity sensor for detecting the interface with the oxidation-reduction potential (ORP) sensor is the same, the position of the bottom mud / water interface can be specified easily and accurately, and the bottom mud / water interface is detected. By doing so, an oxidation-reduction potential measuring apparatus capable of measuring the oxidation-reduction potential (ORP) specifying the measurement position (distance from the mud surface) is obtained.
また、複数の作用電極11a,11b,11c……の内の使用する電極を選択する電極切替回路21が設けられたので、作用電極11a,11b,11c……毎に測定回路を備える必要が無く、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。 Further, since the electrode switching circuit 21 for selecting the electrode to be used among the plurality of working electrodes 11a, 11b, 11c... Is provided, there is no need to provide a measuring circuit for each working electrode 11a, 11b, 11c. An inexpensive oxidation-reduction potential measuring device can be obtained.
更に電極保持体12は、底泥に一面が接するリング状の基盤13に支持されているので、電極保持体12の周辺を基盤で覆うことないことから、作用電極11a,11b,11c……周辺への酸素の供給に影響を与えない様にすることができ、精度が高い酸化還元電位測定装置が得られる。 Further, since the electrode holder 12 is supported by a ring-shaped base 13 whose one surface is in contact with the bottom mud, the periphery of the electrode holder 12 is not covered with the base, so that the working electrodes 11a, 11b, 11c. It is possible to prevent the supply of oxygen to the gas, and to obtain a highly accurate redox potential measuring device.
図3は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、作用電極31a,31b,31c……は、電極保持体32の周面にそれぞれ埋め込んで設けられている。
FIG. 3 is an explanatory view of the main part configuration of another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the working electrodes 31a, 31b, 31c,... Are embedded in the peripheral surface of the electrode holder 32, respectively.
この結果、作用電極31a,31b,31c……は、電極保持体32の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたので、底泥への外乱が少なく、精度の高い酸化還元電位測定装置が得られる。 As a result, the working electrodes 31a, 31b, 31c,... Are embedded in the peripheral surface of the electrode holder 32, so that a highly accurate oxidation-reduction potential measuring device with little disturbance to the bottom mud can be obtained.
図4は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、作用電極41a,41b,41c……は、電極保持体32の周面にリング状に設けられている。
FIG. 4 is an explanatory view of the main part configuration of another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the working electrodes 41 a, 41 b, 41 c... Are provided in a ring shape on the peripheral surface of the electrode holder 32.
この結果、作用電極41a,41b,41c……は、電極保持体42の周面にリング状に設けられたので、測定の精度が高く、且つ信頼性の高い酸化還元電位測定装置が得られる。 As a result, since the working electrodes 41a, 41b, 41c,... Are provided in a ring shape on the peripheral surface of the electrode holder 42, an oxidation-reduction potential measuring device with high measurement accuracy and high reliability can be obtained.
図5は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、作用電極51a,51b,51c……は、電極保持体52の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極である。
FIG. 5 is an explanatory view of the main part configuration of another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the working electrodes 51 a, 51 b, 51 c... Are pin-like electrodes provided orthogonal to the axis of the electrode holder 52.
この結果、作用電極51a,51b,51c……は、電極保持体52の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であるので、製作が容易で、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。 As a result, the working electrodes 51a, 51b, 51c,... Are pin-shaped electrodes provided orthogonal to the axis of the electrode holder 52, so that an inexpensive redox potential measuring device that is easy to manufacture can be obtained. .
複数の作用(測定)電極で導電率/酸化還元電位(ORP)を測定する回路としては、図2に示すように測定回路の入力で測定する電極を切り替え、多点測定を実現する方法以外にも、実際に作用(測定)電極の数と同じだけ測定回路を用意しても良いことは勿論である。 As a circuit for measuring conductivity / redox potential (ORP) with a plurality of working (measuring) electrodes, a method other than the method of realizing multipoint measurement by switching the electrodes to be measured at the input of the measuring circuit as shown in FIG. Of course, as many measuring circuits as the actual number of working (measuring) electrodes may be prepared.
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
11a 作用電極
11b 作用電極
11c 作用電極
11d 作用電極
12 電極保持体
13 基盤
14 比較電極
15 酸化還元電位測定回路
16 界面検知用導電率測定回路
17 ケーブル
18 底泥
21 電極切替回路
22 測定選択回路
31a 作用電極
31b 作用電極
31c 作用電極
31d 作用電極
32 電極保持体
41a 作用電極
41b 作用電極
41c 作用電極
41d 作用電極
42 電極保持体
51a 作用電極
51b 作用電極
51c 作用電極
51d 作用電極
52 電極保持体
11a Working electrode 11b Working electrode 11c Working electrode 11d Working electrode 12 Electrode holder 13 Base 14 Reference electrode 15 Redox potential measuring circuit 16 Conductivity measuring circuit for
Claims (6)
前記複数の作用電極を使用して界面を検知する界面検知用導電率測定回路
を具備したことを特徴とする酸化還元電位測定装置。 In the oxidation-reduction potential measuring device comprising a plurality of working electrodes provided at predetermined intervals in the axial direction of the rod-shaped electrode holder,
An oxidation-reduction potential measuring apparatus comprising an interface detection conductivity measuring circuit that detects an interface using the plurality of working electrodes.
を具備したことを特徴とする請求項1記載の酸化還元電位測定装置。 The oxidation-reduction potential measuring device according to claim 1, further comprising an electrode switching circuit that selects an electrode to be used among the plurality of working electrodes.
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の酸化還元電位測定装置。 The oxidation-reduction potential measuring device according to claim 1 or 2, wherein the working electrode is embedded in a peripheral surface of the electrode holder.
を特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の酸化還元電位測定装置。 The oxidation-reduction potential measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the working electrode is provided in a ring shape on a peripheral surface of the electrode holder.
を特徴とする請求項1乃至請求項2の何れかに記載の酸化還元電位測定装置。 The oxidation-reduction potential measuring device according to any one of claims 1 to 2, wherein the working electrode is a pin-like electrode provided orthogonal to the axis of the electrode holder.
を特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の酸化還元電位測定装置。
The oxidation-reduction potential measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrode holder is supported by a ring-shaped substrate whose one surface is in contact with bottom mud.
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