JP2014149281A

JP2014149281A - 導電率測定計及びその初期状態設定方法

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Publication number: JP2014149281A
Application number: JP2013019812A
Authority: JP
Inventors: Riichiro Suzuki; 理一郎鈴木; Takayuki Kubota; 隆幸久保田
Original assignee: Horiba Advanced Techno Co Ltd
Current assignee: Horiba Advanced Techno Co Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: JP6466634B2

Abstract

【課題】測定対象の導電率が低い場合でも、導電率を高精度に測定できるようにする。
【解決手段】一次側磁束環１１及び二次側磁束環１２を貫通する環状回路４であって、前記環状回路４が、該環状回路４のインピーダンスを変更するインピーダンス可変素子４３と、該環状回路４のループ方向を正逆反転させる反転機構４４とを具備するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、一次コイルに所定の交流電圧を印加したときに測定対象を介して二次コイルに発生する誘導電流である出力誘導電流に基づいて測定対象の導電率を測定する導電率測定計及びその初期状態設定方法である。

導電率は、種々の分野で測定されており、例えば、測定対象の塩又は酸やアルカリの濃度を求めるために測定されている。

そのための導電率測定計としては、例えば図１に示すように、測定対象である液体サンプルが導入される環状管部材と、この環状管部材にトロイダルコアを介して取り付けられ、一次側磁束環を形成する一次コイル及び二次側磁束環を形成する二次コイルと、一次コイルに所定の交流電圧を印加する電源部と、前記交流電圧の印加によって生じる二次コイルの誘導電流である出力誘導電流を測定し、その出力誘導電流に基づいて液体サンプルの導電率を算出する測定部とを有したものが知られている。

ところで、この種の導電率測定計において、トロイダルコアの特性変化や、電源電圧の変動などによる測定感度の変化は測定精度に悪影響を及ぼし、導電率を精度良く測定することができなくなる。

そこで、例えば、特許文献１記載の導電率測定計は、一次コイル及び二次コイルに、一定の抵抗値（すなわち一定の導電率）を有し開閉可能な固定抵抗回路が取り付けられており、導電率の測定中において、開状態のときの測定導電率と閉状態のときの測定導電率との差分が、この固定抵抗回路の真の導電率に一致するように測定感度を校正して、測定精度を担保するように構成されている。

特開平４−３６１１６８号公報

しかしながら、測定対象の導電率が低い場合には、種々のノイズが測定部より得られる出力誘導電流に大きく影響するため、より高い測定精度が要求されるが、従来の導電率測定計では、測定精度を向上させることはできないという問題がある。

出力誘導電流に影響を及ぼすノイズとしては、例えば以下に示すような２種類が挙げられる。

第１のノイズは、導電率測定計を構成する配線や基板上の回路に電流が流れることで二次コイルに電波として到達し、ノイズ電流を発生させるものであり、出力誘導電流は、測定対象を介して二次コイルに発生する誘導電流（以下、信号電流とも言う）に、このノイズ電流を足し合わされるか又は差し引いて得られることとなる。

すなわち、このノイズ電流は、図２及び図３に示すように、方向性を有し、一次側磁束環及び二次側磁束環を貫通して閉ループをなすノイズループに電流が流れることで二次コイルに誘導される第１ノイズ電流と電気的に等価であると考えられ、この方向性は、ノイズループが磁束環に対して貫通する方向（以下、ループ方向と言う）によって定まる。

なお、配線や基板上の回路等が同じ構成を有する導電率測定計では、このノイズループのループ方向及び交流電圧の印加によりこのノイズループに流れる電流の大きさは等しい。

そして、測定対象が、一定以下の導電率を有するものであると、第１ノイズ電流に対する信号電流の割合（Ｓ／Ｎ比）が小さくなって、所定の測定精度を担保できなくなる。

さらに、前述したノイズループのループ方向がわからないと、信号電流に第１ノイズ電流が足し合わされているのか差し引かれているのか把握することができず、測定された導電率が、真値よりも小さいか大きいかさえ分からない。

第２のノイズは、熱や振動などによって生じる方向性のないものである。

出力誘導電流は、測定部において、二次コイルに流れる電流を電圧信号に変換した後、整流や平滑化処理して信号を直流化することで得られるが、この整流時には上述した第２のノイズが信号電流に重畳されている。

そして、測定対象の真の導電率がある一定以下の領域では、この第２のノイズによる影響が大きくなり、整流や平滑化処理して得られる出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域が形成され、この領域において出力誘導電流に基づいて測定対象の真の導電率を精度良く求めることが困難となる。

以上のように、測定対象の導電率が低い場合、種々のノイズが出力誘導電流に大きく影響し、それに伴い導電率を精度良く求めることが困難となる。

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、より低い導電率の測定対象であっても、その導電率を高精度に測定できるようにすることをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係る導電率測定計の初期状態設定方法は、一次側磁束環を形成する一次コイル及び二次側磁束環を形成する二次コイルと、前記一次コイルに所定の交流電圧を印加する電源部と、前記一次コイル及び二次コイルをそれらの磁束環に閉ループをなす測定対象が貫通するように配設した状態において、前記二次コイルに発生する誘導電流である出力誘導電流から前記測定対象の導電率を測定する測定部とを具備した導電率測定計の初期状態設定方法において、前記一次側磁束環及び二次側磁束環を貫通する環状回路であって、該環状回路のインピーダンスを変化させるインピーダンス可変素子と該環状回路の前記磁束環に対する貫通方向であるループ方向を正逆反転させる反転機構とを具備した環状回路を設けるステップと、前記反転機構によって前記環状回路の前記ループ方向を設定するステップとを有し、前記ループ方向が、前記一次コイルに所定の交流電圧を印加し、前記インピーダンス可変素子によって前記環状回路のインピーダンスを変化させたときに、インピーダンスの変化に伴って前記出力誘導電流が減少から増大に転じる極小点が現れる方向であることを特徴とするものである。

なお、ここで言う環状回路のループ方向は、一次コイルに所定の交流電圧を印加した状態において、環状回路に誘導される電流と閉ループをなす測定対象に誘導される電流とが、二次側磁束環を貫通する際に同じ向きになる場合を正ループ方向とし、環状回路に誘導される電流と閉ループをなす測定対象に誘導される電流とが、二次側磁束環を貫通する際に逆の向きになる場合を逆ループ方向とする。

このようなものであれば、環状回路がノイズループと同様、一次側磁束環と二次側磁束環とを貫通するため、測定対象が取り付けられていない状態で一次コイルに所定の交流電圧を印加し、環状回路のインピーダンスを変化させたときの出力誘導電流の変化を確認することで、ノイズループに流れる電流の向き、すなわち、ノイズループのループ方向を把握することができる。
このことにより、環状回路に誘導される電流が、二次側磁束環を貫通する際にノイズループに流れる電流を打ち消す向きとなるように環状回路のループ方向を設定し、出力誘導電流に対する第１ノイズ電流の影響を最小とすることができる。

さらに精度良く測定するためには、前記極小点でのインピーダンスよりも小さい値のインピーダンスであって、前記測定部より得られる出力誘導電流との関係が略線形となるインピーダンスの中で、略最大のインピーダンスとなるように前記インピーダンス可変素子を調整することが好ましい。

このように初期状態を設定することで、第２のノイズの影響で出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域を避けるように測定前の初期状態を設定することができるため、より低い導電率の測定対象であっても、その導電率を高精度に測定することが可能となる。

さらに、第２のノイズの影響を避けたうえで、測定対象の真の導電率がゼロのときの出力誘導電流が最小となるため、出力誘導電流の測定上限までの測定可能範囲を広くすることができ、測定レンジが広がる。

環状回路のループ方向を容易に反転することが可能であり、ループ方向が正逆いずれの場合に設定されても、１つのインピーダンス可変素子にて該環状回路のインピーダンスを変更するためには、前記環状回路が、前記一次側磁束環を貫通する一次側配線と、前記二次側磁束環を貫通する二次側配線とをさらに具備したものであって、前記反転機構が、前記一次側配線の一端及び他端をそれぞれ前記二次側配線の一端及び他端に接続した状態である正ループ接続状態と、前記一次側配線の一端及び他端をそれぞれ前記二次側配線の他端及び一端に接続した状態である逆ループ接続状態とを切り替えるスイッチを具備し、前記インピーダンス可変素子が、前記一次側配線上又は前記二次側配線上に設けられていることが好ましい。

インピーダンス可変素子の具体例としては、可動接点の位置に応じて抵抗値を変化させる可変抵抗素子が挙げられる。

本発明に係る導電率測定計は、一次側磁束環を形成する一次コイル及び二次側磁束環を形成する二次コイルと、前記一次コイルに所定の交流電圧を印加する電源部と、前記一次コイル及び二次コイルをそれらの磁束環に閉ループをなす測定対象が貫通するように配設した状態において、前記二次コイルに発生する出力誘導電流から前記測定対象の導電率を測定する測定部とを具備した導電率測定計において、前記一次側磁束環及び二次側磁束環を貫通するように取り付けられた一定のインピーダンスを有する環状回路を具備し、該環状回路によって二次コイルに生じる誘導電流である付加誘導電流が測定時に発生するように構成されていることを特徴とするものである。

このようなものであれば、出力誘導電流に対する第１のノイズ及び第２のノイズの影響が最小となるように、測定時に付加誘導電流を発生させることで、より低い導電率の測定対象であっても、その導電率を高精度に測定することが可能となる。

環状回路に誘導される電流が二次側磁束環を貫通する際にノイズループに流れる電流を打ち消す向きとなるためには、前記環状回路を取り外した状態で前記測定対象の導電率をゼロから増加させた時の前記出力誘導電流が単調増加する場合、前記環状回路を取り付けることによって、前記出力誘導電流が前記環状回路を取り外した状態に比べて減少するように、前記環状回路の前記磁束環に対する貫通方向であるループ方向が設定されていることが好ましい。

また、前記環状回路を取り外した状態で前記測定対象の導電率をゼロから増加させた時の前記出力誘導電流が減少から増加に転じる極小点が現れる場合、前記環状回路を取り付けることによって、前記極小点が消滅するように、前記環状回路の前記磁束環に対する貫通方向であるループ方向が設定されていることが好ましい。

さらに精度良く測定するためには、前記環状回路のインピーダンスが、前記測定対象の導電率をゼロから増加させた時の前記出力誘導電流が減少から増大に転じる極小点での前記出力誘導電流と該環状回路を取り付けた状態での前記出力誘導電流とが一致するインピーダンスより小さい値のインピーダンスであって、前記出力誘導電流と前記測定対象の導電率との関係が略線形となるインピーダンスの中で略最大のインピーダンスであることが好ましい。

このように初期状態を設定することで、第２のノイズの影響で出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域を避けたうえで、測定対象の真の導電率がゼロのときの出力誘導電流が最小となるため、出力誘導電流の測定上限までの測定可能範囲を広くすることができ、測定レンジが広がる。

上述したように本発明によれば、ノイズループのループ方向を把握して出力誘導電流に対する第１のノイズの影響を最小とし、第２のノイズの影響で出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域を避けるように初期状態を設定することができるため、より低い導電率の測定対象であっても、その導電率を高精度に測定することができる。

従来の導電率測定計を示す模式図。正ループ方向のノイズループを示す模式図。逆ループ方向のノイズループを示す模式図。本発明の一実施形態における導電率測定計の全体概略図。同実施形態における環状回路の一部を示す回路図。同実施形態における初期状態設定方法を示すグラフ。同実施形態における初期状態設定方法を示すグラフ。同実施形態における環状回路を取り付けた状態を示す模式図。その他の実施形態における導電率測定計の全体概略図。

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る導電率測定計１００は、図４に示すように、例えば半導体プロセスで用いられる、例えば材料液や洗浄液などの液体サンプルの測定対象の導電率を測定する際に用いられるものであり、測定対象が導入される環状管部材３と、環状管部材３に取り付けられる一次コイル１及び二次コイル２と、一次コイル１に接続される電源部５と、二次コイル２に接続される測定部６と、一次コイル１により形成される一次側磁束環１１及び二次コイル２により形成される二次側磁束環１２を貫通するように取り付けられた環状回路４とから構成されるものである。

前記環状管部材３は、例えばプラスチック等の合成樹脂からなるものであり、第１管部材３１と第１管部材３１から分岐してループを形成するように合流する第２管部材３２とからなる環状流路を形成するものである。

前記第１管部材３１が貫通するように、該第１管部材３１にトロイダルコアが取り付けられており、このトロイダルコアの内部に一次側磁束環１１が形成されるように、該トロイダルコアに一次コイル１が巻回されている。同様に、前記第２管部材３２が貫通するように、該第２管部材３２にトロイダルコアが取り付けられており、このトロイダルコアの内部に二次側磁束環１２が形成されるように、該トロイダルコアに二次コイル２が巻回されている。

これらのトロイダルコアは例えば円筒形状のフェライトからなるものであり、一次コイル１及び二次コイル２はいずれも、例えば銅線などの巻線からなるものである。

一次コイル１には所定の交流電圧を印加する電源部５が接続されており、二次コイル２には、一次コイル１に交流電圧が印加されたときに、二次コイル２に発生する誘導電流である出力誘導電流から測定対象の導電率を測定する測定部６が接続されている。

続いて、図４及び図５を参照して環状回路４について説明する。

環状回路４は、一次側磁束環１１を貫通する一次側配線４１と、二次側磁束環１２を貫通する二次側配線４２と、一次側配線４１上に設けられるインピーダンス可変素子４３と、一次側配線４１及び二次側配線４２に接続される反転機構４４とから構成されるものである。

前記インピーダンス可変素子４３及び前記反転機構４４は基板４５に形成されるものであり、この基板４５には、一次側配線４１の一端に接続される第１入力端子４１１及び他端に接続される第２入力端子４１２と、二次側配線４２の一端に接続される第１出力端子４２１及び他端に接続される第２出力端子４２２とが設けられている。

前記インピーダンス可変素子４３は、本実施形態では、基板４５上で第１入力端子４１１と接続する一次側配線４１上に設けられ、例えば可動接点の位置に応じて抵抗値を変化させる可変抵抗素子からなるものである。

前記反転機構４４は、第１入力端子４１１及び第１出力端子４２１を接続し、第２入力端子４１２及び第２出力端子４２２を接続する正ループ接続状態と、第１入力端子４１１及び第２出力端子４２２を接続し、第２入力端子４１２及び第１出力端子４２１を接続する逆ループ接続状態とを連動して切替可能なスイッチ４４１を具備し、環状回路４のループ方向を選択的に切り替えられるように構成されている。

次に、本実施形態に係る導電率測定計１００の初期状態設定方法について図４〜図８を参照して説明する。

始めに、環状回路４のインピーダンスは、インピーダンス可変素子４３により十分に大きいインピーダンスに設定し、一次コイル１に所定の交流電圧を印加しても環状回路４に電流が流れない状態、すなわち、環状回路４の導電率がゼロの状態としておく。

また、環状回路４のループ方向は、反転機構４４のスイッチ４４１により正ループ方向（図５の状態）に切り替えておく。

上述した状態で、電源部５により一次コイル１に所定の交流電圧を印加すると、測定部６より得られる出力誘導電流は、図６に示すように、第１のノイズにより発生する第１ノイズ電流Ｉ_０と第２のノイズＩ’とを足し合わせたＩ_０＋Ｉ’となる。

ここで、環状回路４のインピーダンスを徐々に下げて導電率を増大させると、該環状回路４に誘導される電流によって二次コイル２に生じる誘導電流である付加誘導電流が発生する。

この付加誘導電流が発生することで、環状回路４の導電率の増大に伴い、出力誘導電流は変化するが、この変化はノイズループのループ方向によって異なった変化となる。

ノイズループのループ方向が正ループ方向である場合、付加誘導電流が出力誘導電流に足し合わされるため、環状回路４の導電率の増大に伴い、出力誘導電流は増大し始める。

ノイズループのループ方向が逆ループ方向である場合、付加誘導電流が出力誘導電流に差し引かれるため、環状回路４の導電率の増大に伴い、出力誘導電流は減少し始める。

上述のうち、環状回路４の導電率の増大に伴い出力誘導電流が増大する場合は、環状回路４の導電率の増大に伴い出力誘導電流が減少するように、反転機構４４により環状回路４のループ方向を反転させて逆ループ方向に設定する。

また、上述のうち、環状回路４の導電率の増大に伴い出力誘導電流が減少する場合は、環状回路４のループ方向を正ループ方向に設定する。

このように環状回路４のループ方向を設定することで、出力誘導電流は、環状回路４の導電率の増大に伴い、減少から増大に転じる極小点を持つこととなる。

この極小点は、出力誘導電流に対する第１のノイズの影響が最小となる状態である。

この状態における環状回路４のインピーダンスをＲ_０とする。

環状回路４のインピーダンスをＲ_０と設定した状態では、図７に示すように、測定対象の真の導電率がある一定以下の領域で、第２のノイズの影響で出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域が形成される。

そこで、インピーダンス可変素子４３により環状回路４のインピーダンスをＲ_０から徐々に下げていき、出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が線形となるインピーダンスのうち最大のインピーダンスＲ_１に設定する。

上述したように環状回路４のループ方向及びインピーダンスを設定した状態を測定対象の導電率を測定する前の初期状態とする。

以上のように構成した本発明に係る導電率測定計１００の初期状態設定方法によれば、インピーダンス可変素子４３とループ方向を正逆反転させるための反転機構４４とを具備した環状回路４が一次側磁束環１１及び二次側磁束環１２を貫通するように設けられているため、出力誘導電流に対する第１のノイズの影響を最小としたうえで、第２のノイズの影響で出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域を避けるように該環状回路４のループ方向及びインピーダンスを設定した状態を測定前の初期状態とすることができ、より低い導電率の測定対象であっても、その導電率を高精度に測定することが可能となる。

さらに、環状回路４のインピーダンスが、出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が略線形となるインピーダンスの中で略最大のインピーダンスとなるよう設定されているため、第２のノイズの影響で出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が非線形となる非線形領域を避けたうえで、測定対象の真の導電率がゼロのときの出力誘導電流が最小となるため、出力誘導電流の測定上限までの測定可能範囲を広くすることができ、測定レンジが広がる。

初期状態の設定に関して言えば、スイッチ４４１を切り替えることで、環状回路４に誘導される電流が二次側磁束環１２を貫通する向きを選択的に切り替えて、二次側磁束環１２を貫通する際に確実にノイズループに流れる電流を打ち消す向きに環状回路４のループ方向を設定することができる。

また、環状回路４のインピーダンスを十分に大きいインピーダンスに設定したうえで一次コイル１に所定の交流電圧を印加するため、上述したようにループ方向を設定した後は、インピーダンスを下げていくだけで確実に極小点となるインピーダンスＲ_０に設定することができる。

さらに、インピーダンス可変素子４３が第１入力端子４１１と反転機構４４との間に設けられているため、環状回路４のループ方向によらず、１つのインピーダンス可変素子４３で該環状回路４のインピーダンスを設定することができる。

環状回路４の形成に関して言えば、一次側磁束環１１及び二次側磁束環１２を貫通する配線に基板４５を接続するだけで、容易に環状回路４を形成することができる。

また、上述したように環状回路４のループ方向及びインピーダンスを一度設定すれば、以後、配線や基板上の回路等が同じ構成を有する導電率測定計１００を同じ初期状態に設定するためには、前記ループ方向及び前記インピーダンスを有する環状回路４を一次側磁束環１１及び二次側磁束環１２を貫通するように取り付けるだけでよい。

この場合は、図８に示すように、環状回路４は、該環状回路４が前記インピーダンスを有するための固定抵抗器４３１を具備するものであればよい。

環状回路４のループ方向は、環状回路４を取り外した状態で測定対象の導電率をゼロから増加させた時の出力誘導電流が単調増加する場合、環状回路４を取り付けることによって、出力誘導電流が環状回路４を取り外した状態に比べて減少するように設定されている。

また、環状回路４を取り外した状態で測定対象の導電率をゼロから増加させた時の出力誘導電流が極小点を有する場合、環状回路４を取り付けることによって、極小点が消滅するように設定されている。

なお、図８は、ノイズループが逆ループ方向であり、環状回路４のループ方向を正ループ方向に設定してある場合を示している。

固定抵抗器４３１の抵抗値は、測定対象の導電率をゼロから増加させた時の出力誘導電流が減少から増大に転じる極小点での出力誘導電流と環状回路４を取り付けた状態での出力誘導電流とが一致する抵抗値より小さい値の抵抗値であって、出力誘導電流と測定対象の真の導電率との関係が略線形となる抵抗値の中で略最大の抵抗値となるように設定されている。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、初期状態の設定方法に関して、前記実施形態では、環状回路４のインピーダンスを十分に大きいインピーダンスに設定したうえで一次コイル１に所定の交流電圧を印加していたが、任意のインピーダンスに設定したうえで一次コイル１に所定の交流電圧を印加するようにしてもよい。
この場合は、環状回路４のインピーダンスを増減させることで極小点となるインピーダンスＲ_０に設定することとなる。

また、環状回路４のループ方向をノイズループに流れる電流を打ち消す向きに設定した後は、該環状回路４のインピーダンスを十分に小さいインピーダンスから徐々に大きくしていくことで、インピーダンスと出力誘導電流との関係が線形から非線形へ変化するインピーダンスＲ_１に設定しても良い。

上述した設定方法では、環状回路４のインピーダンスをインピーダンスＲ_０に設定する手順を省くことができる。

第２のノイズによる出力誘導電流への影響が僅かであり、導電率の測定に悪影響を与えない場合は、環状回路４のインピーダンスを極小点でのインピーダンスＲ_０と設定した状態、即ち、第１のノイズによる影響を最小とした状態を初期状態として設定すればよい。

環状回路４のループ方向の設定及びインピーダンスの設定をコンピュータによって自動的に行うようにしてもよい。

この場合、前記コンピュータは、インピーダンス可変素子４３によって環状回路４のインピーダンスを変化させ、インピーダンスの変化に伴って前記二次コイル２の出力誘導電流が減少から増大に転じる極小点が現れるように、反転機構４４によって該環状回路４のループ方向を設定するループ方向設定部と、極小点でのインピーダンスよりも小さい値のインピーダンスであって、出力誘導電流との関係が略線形となるインピーダンスの中で、略最大のインピーダンスとなるようにインピーダンス可変素子４３によって該環状回路４のインピーダンスを設定するインピーダンス設定部とを備えたものであればよい。

このようなものであれば、前述した前記施形態の初期状態設定が自動で行われ、測定前のユーザの作業工程を削減することができる。

測定対象は、前記実施形態では、液体サンプルであったが、閉ループをなす金属などであっても良い。

また、前記実施形態では、インピーダンス可変素子４３及び反転機構４４が基板４５に形成されたものであったが、必ずしも基板４５に形成される必要はない。

さらに、図９に示すように、一次コイル１及び二次コイル２が直列に並んで、いずれも第２管部材３２に取り付けられていても良い。

また、前記実施形態では、液体サンプルの導電率を測定する際に用いられるものであったが、測定された導電率から液体サンプルに含有されている測定対象物の濃度を測定することもできる。
さらに、液体サンプルの抵抗値を測定する抵抗計としても用いることもできる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１００・・・導電率測定計
１・・・一次コイル
２・・・二次コイル
４・・・環状回路
４１・・・一次側配線
４２・・・二次側配線
４３・・・インピーダンス可変素子
４４・・・反転機構
４４１・・・スイッチ

Claims

一次側磁束環を形成する一次コイル及び二次側磁束環を形成する二次コイルと、前記一次コイルに所定の交流電圧を印加する電源部と、前記一次コイル及び二次コイルをそれらの磁束環に閉ループをなす測定対象が貫通するように配設した状態において、前記二次コイルに発生する誘導電流である出力誘導電流から前記測定対象の導電率を測定する測定部とを具備した導電率測定計の初期状態設定方法において、
前記一次側磁束環及び二次側磁束環を貫通する環状回路であって、該環状回路のインピーダンスを変化させるインピーダンス可変素子と該環状回路の前記磁束環に対する貫通方向であるループ方向を正逆反転させる反転機構とを具備した環状回路を設けるステップと、
前記反転機構によって前記環状回路の前記ループ方向を設定するステップとを有し、
前記ループ方向が、前記一次コイルに所定の交流電圧を印加し、前記インピーダンス可変素子によって前記環状回路のインピーダンスを変化させたときに、インピーダンスの変化に伴って前記出力誘導電流が減少から増大に転じる極小点が現れる方向であることを特徴とする導電率測定計の初期状態設定方法。
前記極小点でのインピーダンスよりも小さい値のインピーダンスであって、前記出力誘導電流との関係が略線形となるインピーダンスの中で、略最大のインピーダンスとなるように前記インピーダンス可変素子を調整することを特徴とする請求項１記載の導電率測定計の初期状態設定方法。
前記環状回路が、前記一次側磁束環を貫通する一次側配線と、前記二次側磁束環を貫通する二次側配線とをさらに具備したものであって、
前記反転機構が、前記一次側配線の一端及び他端をそれぞれ前記二次側配線の一端及び他端に接続した状態である正ループ接続状態と、前記一次側配線の一端及び他端をそれぞれ前記二次側配線の他端及び一端に接続した状態である逆ループ接続状態とを切り替えるスイッチを具備し、
前記インピーダンス可変素子が、前記一次側配線上又は前記二次側配線上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の導電率測定計の初期状態設定方法。
前記インピーダンス可変素子が、可動接点の位置に応じて抵抗値を変化させる可変抵抗素子であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の導電率測定計の初期状態設定方法。
一次側磁束環を形成する一次コイル及び二次側磁束環を形成する二次コイルと、前記一次コイルに所定の交流電圧を印加する電源部と、前記一次コイル及び二次コイルをそれらの磁束環に閉ループをなす測定対象が貫通するように配設した状態において、前記二次コイルに発生する誘導電流である出力誘導電流から前記測定対象の導電率を測定する測定部とを具備した導電率測定計において、
前記一次側磁束環及び二次側磁束環を貫通するように取り付けられた一定のインピーダンスを有する環状回路を具備し、該環状回路によって二次コイルに生じる誘導電流である付加誘導電流が発生するように構成されていることを特徴とする導電率測定計。
前記環状回路を取り外した状態で前記測定対象の導電率をゼロから増加させた時の前記出力誘導電流が単調増加する場合、前記環状回路を取り付けることによって、前記出力誘導電流が前記環状回路を取り外した状態に比べて減少するように、前記環状回路の前記磁束環に対する貫通方向であるループ方向が設定されていることを特徴とする請求項５記載の導電率測定計。
前記環状回路を取り外した状態で前記測定対象の導電率をゼロから増加させた時の前記出力誘導電流が減少から増加に転じる極小点が現れる場合、前記環状回路を取り付けることによって、前記極小点が消滅するように、前記環状回路の前記磁束環に対する貫通方向であるループ方向が設定されていることを特徴とする請求項５記載の導電率測定計。
前記環状回路のインピーダンスが、前記測定対象の導電率をゼロから増加させた時の前記出力誘導電流が減少から増大に転じる極小点での前記出力誘導電流と該環状回路を取り付けた状態での前記出力誘導電流とが一致するインピーダンスより小さい値のインピーダンスであって、前記出力誘導電流と前記測定対象の導電率との関係が略線形となるインピーダンスの中で略最大のインピーダンスであることを特徴とする請求項６又は７記載の導電率測定計。