JP2020176931A - Measuring method, measuring device, program, and computer-readable storage medium - Google Patents
Measuring method, measuring device, program, and computer-readable storage medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020176931A JP2020176931A JP2019079745A JP2019079745A JP2020176931A JP 2020176931 A JP2020176931 A JP 2020176931A JP 2019079745 A JP2019079745 A JP 2019079745A JP 2019079745 A JP2019079745 A JP 2019079745A JP 2020176931 A JP2020176931 A JP 2020176931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- hydrogen
- dissolved
- unit
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、測定方法、測定装置、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、特に水中に溶存する水素の溶存量を測定する測定方法、測定装置、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。 The present invention relates to a measuring method, a measuring device, a program, and a computer-readable storage medium, and more particularly to a measuring method, a measuring device, a program, and a computer-readable storage medium for measuring the dissolved amount of hydrogen dissolved in water.
昨今の健康志向から水素水が広く一般に利用されている。水素水は、電気分解や水素を水にバブリングする方法等により製造されることが知られているが、水素水の品質を確認する観点からも水素水中の溶存水素量を測定することが重要となっている。このため、特許文献１に開示されるような水中の溶存水素量を測定する技術が提案されている。 Hydrogen water is widely used due to the recent health consciousness. It is known that hydrogen water is produced by electrolysis or bubbling hydrogen into water, but it is important to measure the amount of dissolved hydrogen in hydrogen water from the viewpoint of confirming the quality of hydrogen water. It has become. Therefore, a technique for measuring the amount of dissolved hydrogen in water as disclosed in Patent Document 1 has been proposed.
近年は、水中の溶存水素量を更に別の方法により測定する技術の提案が望まれていた。 In recent years, it has been desired to propose a technique for measuring the amount of dissolved hydrogen in water by another method.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、水中の溶存水素量を測定することができる測定方法、測定装置、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a measuring method, a measuring device, a program, and a computer-readable storage medium capable of measuring the amount of dissolved hydrogen in water. ..
上記目的を達成するため、本発明者は、鋭意研究した結果、水素が溶存する水に通電したときの電極を流れる電流値と水中に溶存する水素の溶存量との間に相関関係があることを見出し、発明を完成するに至った。 In order to achieve the above object, as a result of diligent research, the present inventor has found that there is a correlation between the value of the current flowing through the electrode when energizing the dissolved water and the dissolved amount of the dissolved hydrogen in the water. Was found, and the invention was completed.
すなわち、本発明に係る測定方法は、水中に溶存する水素の溶存量を測定する測定方法であって、前記水素が溶存する水中に所定の電極を浸漬しつつ電圧を印加して通電する電圧供給ステップと、前記電圧供給ステップにおける前記電極を流れる電流の電流値を測定する測定ステップと、前記電流値に基づいて前記水素の溶存量を演算する演算ステップと、を含むことを特徴とする。 That is, the measuring method according to the present invention is a measuring method for measuring the dissolved amount of hydrogen dissolved in water, and is a voltage supply that applies a voltage while immersing a predetermined electrode in the water in which the hydrogen is dissolved to energize. It is characterized by including a step, a measurement step of measuring a current value of a current flowing through the electrode in the voltage supply step, and a calculation step of calculating the dissolved amount of the hydrogen based on the current value.
本発明によれば、上記ステップにより、水中の溶存水素量を測定することができる。 According to the present invention, the amount of dissolved hydrogen in water can be measured by the above steps.
上記目的を達成するため、本発明に係る測定装置は、水中に溶存する水素の溶存量を測定する測定装置であって、前記水素が溶存する水中に所定の電極を浸漬しつつ電圧を印加して通電する電圧供給部と、前記電圧供給部における前記電極を流れる電流の電流値を測定する測定部と、前記電流値に基づいて前記水素の溶存量を演算する演算部と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the measuring device according to the present invention is a measuring device that measures the dissolved amount of hydrogen dissolved in water, and applies a voltage while immersing a predetermined electrode in the water in which the hydrogen is dissolved. It includes a voltage supply unit that energizes the voltage supply unit, a measurement unit that measures the current value of the current flowing through the electrode in the voltage supply unit, and a calculation unit that calculates the dissolved amount of hydrogen based on the current value. It is a feature.
本発明によれば、上記構成により、水中の溶存水素量を測定することができる。 According to the present invention, the amount of dissolved hydrogen in water can be measured by the above configuration.
ここで、予め定められた前記水中に溶存する水素の溶存量と前記所定の電極を流れる電流の電流値との相関関係を記憶する記憶部を含み、前記演算部は、前記予め定められた前記水中に溶存する水素の溶存量と前記所定の電極を流れる電流の電流値との相関関係と、前記測定部において測定された電流値と、に基づいて前記水中に溶存する水素の溶存量の演算を行うことができる。 Here, the calculation unit includes the storage unit that stores the correlation between the dissolved amount of hydrogen dissolved in the water and the current value of the current flowing through the predetermined electrode, and the calculation unit is the predetermined storage unit. Calculation of the dissolved amount of hydrogen dissolved in water based on the correlation between the dissolved amount of hydrogen dissolved in water and the current value of the current flowing through the predetermined electrode and the current value measured by the measuring unit. It can be performed.
前記電流値を積算する積算部を含み、前記演算部は、前記積算された電流値に基づいて前記溶存量の演算を行うことができる。 The calculation unit can calculate the dissolved amount based on the integrated current value, including an integration unit that integrates the current value.
前記積算部は、前記測定部において、前記測定された電流値が所定の電流閾値以下となるまで前記積算を行うことができる。 The integrating unit can perform the integration until the measured current value becomes equal to or less than a predetermined current threshold value in the measuring unit.
すなわち、前記電流閾値は、純水における前記所定の電極を流れる電流の電流値とすることができる。 That is, the current threshold value can be the current value of the current flowing through the predetermined electrode in pure water.
前記電圧は、前記水の電気分解が起こらない電圧とすることにより、測定された電流値における水の電気分解の影響を少なくすることができる。 By setting the voltage to a voltage at which the electrolysis of water does not occur, the influence of the electrolysis of water on the measured current value can be reduced.
前記水の電気分解が起こらない電圧は、前記水の電気分解が起こる最小の電圧よりも小さい電圧とすることができる。 The voltage at which the water electrolysis does not occur can be a voltage smaller than the minimum voltage at which the water electrolysis occurs.
水素が溶存する水を精製する精製部を含み、前記電圧供給部は、前記精製部により精製された水に電圧を供給して通電することにより、水中の不純物を除去して通電を行うことができる。これにより、測定された電流値における不純物の影響を少なくすることができる。 The voltage supply unit includes a purification unit that purifies water in which hydrogen is dissolved, and the voltage supply unit can remove impurities in water and energize by supplying a voltage to the water purified by the purification unit to energize the water. it can. As a result, the influence of impurities on the measured current value can be reduced.
前記精製部は、所定の膜を用いて前記水を精製することができ、前記所定の膜は、逆浸透膜（ＲＯ膜）とすることができる。逆浸透膜を用いて水を精製することにより、水素を溶存した状態を維持しつつ水中の不純物を除去することが可能となる。 The purification unit can purify the water using a predetermined membrane, and the predetermined membrane can be a reverse osmosis membrane (RO membrane). By purifying water using a reverse osmosis membrane, it becomes possible to remove impurities in water while maintaining a state in which hydrogen is dissolved.
前記電極は、陽極および陰極を含み、前記陽極は、イオン化傾向が水よりも低い材料とすることにより、また、前記陽極は、セラミックス系の材料とすることにより、電極の溶出を少なくすることができ、電流値を正確に測定することが可能となる。 The electrode includes an anode and a cathode, and the anode can be made of a material having a lower ionization tendency than water, and the anode can be made of a ceramic-based material to reduce the elution of the electrode. It is possible to measure the current value accurately.
前記セラミックス系の材料は、更に多孔質系の材料とすることができる。 The ceramic-based material can be further made into a porous-based material.
前記電圧供給部は、電圧供給槽を含み、前記電圧供給槽を密閉して通電を行うことにより、空気中の酸素により電極が酸化し溶出することを少なくすることができる。 The voltage supply unit includes a voltage supply tank, and by sealing the voltage supply tank and energizing the voltage supply tank, it is possible to reduce the oxidation and elution of the electrodes by oxygen in the air.
前記電圧供給部は、電圧供給槽を含み、前記電圧供給槽に水を気密に充填させて通電することにより、電極の酸化を更に少なくすることができる。 The voltage supply unit includes a voltage supply tank, and by energizing the voltage supply tank by airtightly filling it with water, oxidation of the electrodes can be further reduced.
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、水中に溶存する水素の溶存量を測定する測定装置におけるコンピュータを、前記水素が溶存する水中に所定の電極を浸漬しつつ電圧を印加して通電する電圧供給部における前記電極を流れる電流の電流値に基づいて前記水素の溶存量を演算する演算部として機能させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the program according to the present invention applies a voltage to a computer in a measuring device for measuring the dissolved amount of hydrogen dissolved in water while immersing a predetermined electrode in the water in which hydrogen is dissolved. It is characterized in that it functions as a calculation unit that calculates the dissolved amount of hydrogen based on the current value of the current flowing through the electrode in the energized voltage supply unit.
上記目的を達成するため、本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、前記プログラムを記憶することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the computer-readable storage medium according to the present invention is characterized in that the program is stored.
本発明によれば、水中の溶存水素量を測定することができる。 According to the present invention, the amount of dissolved hydrogen in water can be measured.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る測定装置の概要を示す概念図、図２は、同測定装置における電圧供給部の構成を示す図、図３は、同測定装置における各機能部を示すブロック図、図４は、同測定装置における測定部および積算部における電流値の測定方法および積算方法を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an outline of a measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a voltage supply unit in the measuring device, and FIG. 3 shows each functional unit in the measuring device. The block diagram and FIG. 4 are diagrams showing a method of measuring a current value and a method of integrating the current value in the measuring unit and the integrating unit in the measuring device.
図１を参照して本発明の測定装置１の概要を説明すると、測定装置１は、水素水中に溶存する水素の溶存量を測定する測定装置１であって、精製部１０と、電圧供給部２０より詳しくは定電圧供給部２０と、測定部３０と、処理部４０と、を有している。 Explaining the outline of the measuring device 1 of the present invention with reference to FIG. 1, the measuring device 1 is a measuring device 1 for measuring the dissolved amount of hydrogen dissolved in hydrogen water, and is a purification unit 10 and a voltage supply unit. More specifically, it has a constant voltage supply unit 20, a measurement unit 30, and a processing unit 40.
すなわち、本発明の測定装置１においては、精製部１０により精製された水素水２２に定電圧供給部２０により定電圧（一定の電圧）を供給して通電し、この定電圧供給で電極２３に流れた電流値を測定部３０が測定するとともに、処理部４０が測定された電流値Ａに基づいて水素の溶存量Ｂを演算する構成となっている。 That is, in the measuring device 1 of the present invention, the hydrogen water 22 purified by the purification unit 10 is supplied with a constant voltage (constant voltage) by the constant voltage supply unit 20 to be energized, and the constant voltage supply is applied to the electrode 23. The measuring unit 30 measures the flowing current value, and the processing unit 40 calculates the dissolved amount of hydrogen B based on the measured current value A.
精製部１０は、水素が溶存する水より詳しくは水素水２２を精製する機能を有しており、所定の膜を用いて水素水２２を精製することができる。所定の膜は、逆浸透膜（ＲＯ膜）とすることができ、逆浸透膜を用いて水素水２２を精製することにより、水素が溶存した状態を維持しつつ水素水２２中の不純物を除去することが可能となる。 The purification unit 10 has a function of purifying hydrogen water 22 in more detail than water in which hydrogen is dissolved, and can purify hydrogen water 22 using a predetermined membrane. The predetermined film can be a reverse osmosis film (RO film), and by purifying the hydrogen water 22 using the reverse osmosis film, impurities in the hydrogen water 22 are removed while maintaining the state in which hydrogen is dissolved. It becomes possible to do.
定電圧供給部２０は、精製部１０により精製された水素水２２に定電圧を供給して通電を行う機能を有している。すなわち、定電圧供給部２０は、図２に示すように、定電圧供給槽２１に精製された水素水２２を満たした状態とし、水素水２２中に所定の電極２３を浸漬しつつ定電圧を印加して通電することができる。定電圧供給槽２１は、箱型で上面２１ａが開口して開放された構成となっている。 The constant voltage supply unit 20 has a function of supplying a constant voltage to the hydrogen water 22 purified by the purification unit 10 to energize the hydrogen water 22. That is, as shown in FIG. 2, the constant voltage supply unit 20 is in a state where the constant voltage supply tank 21 is filled with purified hydrogen water 22, and the constant voltage is applied while immersing the predetermined electrode 23 in the hydrogen water 22. It can be applied and energized. The constant voltage supply tank 21 is box-shaped and has a structure in which the upper surface 21a is opened and opened.
ここで、電極２３は、陽極２３ａおよび陰極２３ｂを含み、電極２３に印加する電圧は、水より詳しくは純水の電気分解が起こらない電圧とする。水（純水）の電気分解が起こらない電圧は、水（純水）の電気分解が起こる最小の電圧よりも小さい電圧とすることができる。このような観点から電極２３の印加電圧は１．２０Ｖ以下とすることが好ましく、１．１０Ｖ以下とすることが更に好ましい（電極２３には、１．２０Ｖ以下、若しくは１．１０Ｖ以下の定電圧が印加される）。 Here, the electrode 23 includes an anode 23a and a cathode 23b, and the voltage applied to the electrode 23 is a voltage that does not cause electrolysis of pure water in more detail than water. The voltage at which water (pure water) does not electrolyze can be smaller than the minimum voltage at which water (pure water) electrolyzes. From this point of view, the applied voltage of the electrode 23 is preferably 1.20 V or less, more preferably 1.10 V or less (the electrode 23 has a constant voltage of 1.20 V or less or 1.10 V or less). Is applied).
すなわち、水（純水）の電気分解が起こる１．２０Ｖ以上の電圧を印加した場合、数１に示すように、陽極２３ａでは純水中の水酸化物イオン（ＯＨ−）が酸化されて酸素（酸素ガス）が発生し、陰極２３ｂでは水（Ｈ２Ｏ）が還元されて水素（水素ガス）が発生する。このとき、陽極２３ａにおける酸化反応により生じた電子が陽極２３ａから陰極２３ｂへ移動することにより電流が流れることとなる。 That is, when a voltage of 1.20 V or higher that causes electrolysis of water (pure water) is applied, as shown in Equation 1, the hydroxide ion (OH − ) in the pure water is oxidized at the anode 23a to oxygen. (Oxygen gas) is generated, and water (H 2 O) is reduced at the cathode 23b to generate hydrogen (hydrogen gas). At this time, the electrons generated by the oxidation reaction at the anode 23a move from the anode 23a to the cathode 23b, so that a current flows.
[数１]
陽極：４ＯＨ−→Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−
陰極：２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→Ｈ２＋２ＯＨ−
[Number 1]
Anode: 4OH − → O 2 + 2H 2 O + 4e −
Cathode: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH −
一方、水素水２２においては、活性な水酸化物イオンH3O2 -（H2O・OH-）と水素イオン（H+）とが遊離しやすい状態にあると考えられる。そして、電極２３の印加電圧を１．２０Ｖ以下とした場合は、原則として水（純水）の電気分解は起こらないものの、数１と同様の反応が起こり、水素水２２に起因する活性な水酸化物イオンH3O2 -（H2O・OH-）が酸化されて陽極２３ａから酸素（酸素ガス）が発生するとともに、水素水２２に起因する水素イオン（H+）が還元されて陰極２３ｂから水素（水素ガス）が発生すると考えられる。 On the other hand, in the hydrogen water 22, an active hydroxide ions H 3 O 2 - (H 2 O · OH -) and hydrogen ions (H +) is believed to be in the free state of easily. When the applied voltage of the electrode 23 is 1.20 V or less, in principle, electrolysis of water (pure water) does not occur, but the same reaction as in Equation 1 occurs, and active water caused by hydrogen water 22 occurs. oxide ion H 3 O 2 - (H 2 O · OH -) together with oxygen (oxygen gas) is generated from the oxidation anode 23a, a hydrogen ion due to hydrogen water 22 (H +) is reduced cathode It is considered that hydrogen (hydrogen gas) is generated from 23b.
つまり、電極２３の印加電圧を１．２０Ｖ以下とした場合においては、陽極２３ａから陰極２３ｂに流れる電流値Ａに応じて、水素水２２に起因する活性な水酸化物イオンH3O2 -（H2O・OH-）に基づく酸素ガスが発生するとともに、活性な水素イオン（H+）に基づく水素ガスが発生することとなる。 That is, in the case where the voltage applied to the electrode 23 was less 1.20V, depending on the current value A that flows from the anode 23a to the cathode 23b, the active hydroxides resulting from the hydrogen water 22 ions H 3 O 2 - ( H 2 O · OH - together with oxygen gas is generated based on), so that the hydrogen gas based on the active hydrogen ions (H +) are generated.
ここで、陽極２３ａは、イオン化傾向が水（純水）よりも低い材料および／またはセラミックス系の材料とすることができる（陽極２３ａは、イオン化傾向が水（純水）よりも低い材料、セラミックス系の材料、若しくはこれらを組み合わせた材料とすることができる）。 Here, the anode 23a can be a material having a lower ionization tendency than water (pure water) and / or a ceramic-based material (the anode 23a is a material having a lower ionization tendency than water (pure water), ceramics. It can be a system material or a material that combines these).
すなわち、電極２３の印加電圧を水（純水）の電気分解が起こらない電圧とし、陽極２３ａを水（純水）よりもイオン化傾向の高い材料（例えば銅）とした場合にあっては、陽極２３ａでは電極の溶出（酸化）が生じてしまい、電流値Ａに基づく水素水２２中の水素溶存量の演算に誤差を生じる恐れがある。 That is, when the applied voltage of the electrode 23 is a voltage at which electrolysis of water (pure water) does not occur and the anode 23a is a material having a higher ionization tendency than water (pure water) (for example, copper), the anode At 23a, the electrode is eluted (oxidized), which may cause an error in the calculation of the dissolved amount of hydrogen in the hydrogen water 22 based on the current value A.
そこで、本発明においては、陽極２３ａは、イオン化傾向が水（純水）よりも低い材料および／またはセラミックス系の材料とすることとして、陽極２３ａの溶出を少なくすることとしている。 Therefore, in the present invention, the anode 23a is made of a material having a lower ionization tendency than water (pure water) and / or a ceramic-based material, and the elution of the anode 23a is reduced.
ここで、陽極２３ａを構成するセラミックス系の材料は、多孔質系の材料とすることができる。 Here, the ceramic-based material constituting the anode 23a can be a porous material.
測定部３０は、定電圧供給部２０における電極２３を流れる電流の電流値Ａを測定する機能を有している。測定部３０は、電極２３を流れる電流の電流値Ａをリアルタイムに測定することができる。測定部３０は、出力インターフェースを介して電流値Ａを示すデータを処理部４０に送信する。 The measuring unit 30 has a function of measuring the current value A of the current flowing through the electrode 23 in the constant voltage supply unit 20. The measuring unit 30 can measure the current value A of the current flowing through the electrode 23 in real time. The measuring unit 30 transmits data indicating the current value A to the processing unit 40 via the output interface.
処理部４０は、図３に示すように、入力部４１、記憶部４２、積算部４３、判断部４４、および演算部４５を有している。処理部４０は、コンピュータとしての一般的な構成を備えており、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスク、表示装置（ディスプレー）を有している。メモリ、ハードディスク（後述する記憶部４２）は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体として機能する。 As shown in FIG. 3, the processing unit 40 includes an input unit 41, a storage unit 42, an integration unit 43, a determination unit 44, and a calculation unit 45. The processing unit 40 has a general configuration as a computer, and has a CPU, a memory, a hard disk, and a display device (display). The memory and the hard disk (storage unit 42 described later) function as a computer-readable storage medium.
入力部４１は、測定部３０により測定された電流値Ａを示すデータを入力インターフェースを介して入力する機能を有している。 The input unit 41 has a function of inputting data indicating the current value A measured by the measuring unit 30 via the input interface.
記憶部４２は、予め測定された水素水２２中に溶存する水素の溶存量ｂと電極２３を流れる電流の電流値ａとの相関関係ｃを示すデータを記憶する機能を有している。 The storage unit 42 has a function of storing data showing the correlation c between the dissolved amount of hydrogen dissolved in the hydrogen water 22 measured in advance and the current value a of the current flowing through the electrode 23.
すなわち、本発明者は、純水に水素を溶存させた水素水を、水の電気分解の起こらない印加電圧（１．２０Ｖ以下）の下で、陽極２３ａをイオン化傾向が水（純水）よりも低い材料および／またはセラミックス系の材料として定電圧を供給し通電したときの水素水２２中に溶存する水素の溶存量ｂと電極２３を流れる電流の電流値ａとの相関関係ｃを予め測定により明らかとしている。 That is, the present inventor has a tendency to ionize the electrode 23a from water (pure water) under an applied voltage (1.20 V or less) at which hydrogen is dissolved in pure water without electrolysis of water. As a low material and / or ceramic material, the correlation c between the dissolved amount of hydrogen dissolved in hydrogen water 22 and the current value a of the current flowing through the electrode 23 when energized by supplying a constant voltage is measured in advance. It is clarified by.
そして、記憶部４２は、予め測定された水素水２２中に溶存する水素の溶存量ｂと電極２３を流れる電流の電流値ａとの相関関係ｃを所定のデータベースや数２の如く数式で記憶することとしている。
[数２]
ｃ＝ｆ（ａ，ｂ）
Then, the storage unit 42 stores the correlation c between the dissolved amount b of hydrogen dissolved in the hydrogen water 22 measured in advance and the current value a of the current flowing through the electrode 23 by a mathematical formula such as a predetermined database or equation 2. I'm supposed to do it.
[Number 2]
c = f (a, b)
積算部４３は、測定された（入力された）電流値Ａをリアルタイムに時間で積算し電流値Ａの時間積算値ＡＴを演算する機能を有している。積算部４３は、図４に示すように、測定部３０において、測定された電流値Ａが所定の電流閾値Ｘ以下となるまで積算を行うことができる（電流値Ａが電流閾値Ｘ以下となるまで積算した時間積算値をＡＴＸとする）。 The integrating unit 43 has a function of integrating the measured (input) current value A in real time and calculating the time integrated value AT of the current value A. As shown in FIG. 4, the integrating unit 43 can perform integration until the measured current value A becomes equal to or less than a predetermined current threshold value X in the measuring unit 30 (current value A becomes equal to or less than the current threshold value X). The time integrated value accumulated up to is referred to as ATX).
すなわち、電流閾値Ｘは、純水における電極２３を流れる電流の電流値とすることができる。 That is, the current threshold value X can be the current value of the current flowing through the electrode 23 in pure water.
より詳しくは、電流閾値Ｘは、純水において、水の電気分解の起こらない印加電圧（１．２０Ｖ以下）の下で、陽極２３ａをイオン化傾向が水（純水）よりも低い材料および／またはセラミックス系の材料として電気分解したときの電極２３を流れる電流値であり、通常は０となるが、純水にごく僅かに不純物が含まれる場合等には、一定の電流値に設定されることがある。 More specifically, the current threshold X is a material and / or a material having a lower ionization tendency of the electrode 23a than water (pure water) in pure water under an applied voltage (1.20 V or less) at which electrolysis of water does not occur. It is the current value that flows through the electrode 23 when electrolyzed as a ceramic material, and is usually 0, but if the pure water contains a very small amount of impurities, it should be set to a constant current value. There is.
図４に示すように、測定部３０により測定される電流値Ａは、時間の経過とともに低下し、電流値Ａが電流閾値Ｘに達したときに、積算部４３による積算処理が終了する。 As shown in FIG. 4, the current value A measured by the measuring unit 30 decreases with the passage of time, and when the current value A reaches the current threshold value X, the integration process by the integrating unit 43 ends.
判断部４４は、測定部３０により測定された電流値Ａが電流閾値Ｘに達したか否かを判断する機能を有している。 The determination unit 44 has a function of determining whether or not the current value A measured by the measurement unit 30 has reached the current threshold value X.
演算部４５は、電流値Ａが電流閾値Ｘに達したときの積算された電流値Ａの時間積算値ＡＴに基づいて水素の溶存量ＢＴを演算する機能を有している。 The calculation unit 45 has a function of calculating the dissolved hydrogen amount BT based on the time integration value AT of the integrated current value A when the current value A reaches the current threshold value X.
より詳しくは、演算部４５は、予め測定された水素水２２中に溶存する水素の溶存量ｂと電極２３を流れる電流の電流値ａとの相関関係ｃを示すデータと、測定部３０において測定された電流値Ａと、に基づいて演算を行うことができる。 More specifically, the calculation unit 45 measures the data showing the correlation c between the dissolved amount b of hydrogen dissolved in the hydrogen water 22 measured in advance and the current value a of the current flowing through the electrode 23, and the measurement unit 30. The calculation can be performed based on the calculated current value A.
更に詳しくは、演算部４５は、数３に示すように、積算された電流値Ａの時間積算値ＡＴＸに数２で得られた相関関係ｃを乗じて積算された溶存量ＢＴの演算を行うことができる。 More specifically, as shown in Equation 3, the calculation unit 45 calculates the dissolved amount BT integrated by multiplying the time integration value ATX of the integrated current value A by the correlation c obtained in Equation 2. be able to.
[数３]
ＢＴ＝ＡＴＸ×ｃ
[Number 3]
BT = ATX x c
なお、本発明においては、測定装置１より詳しくは処理部４０におけるコンピュータを、入力部４１、記憶部４２、積算部４３、判断部４４、および演算部４５として機能させるプログラムが記憶部４２に記憶されており、同プログラムを実行することにより、各機能部４１，４２，４３，４４，４５を機能させることができる。 In the present invention, more specifically, a program that causes the computer in the processing unit 40 to function as an input unit 41, a storage unit 42, an integration unit 43, a determination unit 44, and a calculation unit 45 is stored in the storage unit 42. By executing the same program, each functional unit 41, 42, 43, 44, 45 can be made to function.
次に、測定装置１による測定方法を図５に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。 Next, the measuring method by the measuring device 1 will be described in detail based on the flowchart shown in FIG.
すなわち、まずステップ１０においては、精製部１０が、水素が溶存する水素水２２を精製する。この精製は逆浸透膜を用いて行う（精製ステップ）。 That is, first, in step 10, the purification unit 10 purifies the hydrogen water 22 in which hydrogen is dissolved. This purification is performed using a reverse osmosis membrane (purification step).
次いで、ステップＳ２０において、定電圧供給部２０が、ステップＳ１０で精製された水素水２２に定電圧を供給し通電を行う。この定電圧供給は、水素水２２中に電極２３を浸漬しつつ定電圧を印加して行う。電圧は純水の電気分解が起こらない電圧とし、１．２０Ｖ以下とする（定電圧供給ステップ）。 Next, in step S20, the constant voltage supply unit 20 supplies a constant voltage to the hydrogen water 22 purified in step S10 to energize the hydrogen water 22. This constant voltage supply is performed by applying a constant voltage while immersing the electrode 23 in hydrogen water 22. The voltage shall be a voltage at which electrolysis of pure water does not occur, and shall be 1.20 V or less (constant voltage supply step).
続いて、ステップＳ３０において、測定部３０が、定電圧供給により電極２３を流れる電流の電流値Ａを測定する（測定ステップ）。 Subsequently, in step S30, the measuring unit 30 measures the current value A of the current flowing through the electrode 23 by supplying a constant voltage (measurement step).
次に、ステップＳ４０において、入力部４１が、ステップＳ３０で測定された電流値Ａを入力する（入力ステップ）。 Next, in step S40, the input unit 41 inputs the current value A measured in step S30 (input step).
次いで、ステップＳ５０において、積算部４３が入力された電流値Ａをリアルタイムに積算し、電流値Ａの時間積算値ＡＴＸを演算する（積算ステップ）。この時間積算値ＡＴＸの演算は、ステップＳ６０において、判断部４４が、電流値Ａが電流閾値Ｘ以下と判断したときに終了する（判断ステップ）。 Next, in step S50, the current value A input by the integration unit 43 is integrated in real time, and the time integration value ATX of the current value A is calculated (integration step). The calculation of the time integrated value ATX ends when the determination unit 44 determines in step S60 that the current value A is equal to or less than the current threshold value X (determination step).
続いて、ステップＳ７０において、演算部４５が、ステップＳ６０で積算された電流値Ａの時間積算値ＡＴに基づいて数４により水素の溶存量Ｂより詳しくは積算された水素の溶存量ＢＴを演算する（演算ステップ）。 Subsequently, in step S70, the calculation unit 45 calculates the hydrogen dissolution amount BT integrated in more detail than the hydrogen dissolution amount B by Equation 4 based on the time integration value AT of the current value A integrated in step S60. (Calculation step).
以上説明したように、本発明の測定方法および測定装置１によれば、水素水２２中に電極２３を浸漬しつつ定電圧を印加して通電する定電圧供給部２０（定電圧供給ステップ）と、定電圧供給部２０における電極２３を流れる電流の電流値Ａを測定する測定部３０（測定ステップ）と、電流値Ａに基づいて水素の溶存量Ｂを演算する演算部４５（演算ステップ）と、を含むこととしたので、水素水２２中の溶存水素量を測定することができる。 As described above, according to the measuring method and measuring device 1 of the present invention, the constant voltage supply unit 20 (constant voltage supply step) energizes by applying a constant voltage while immersing the electrode 23 in hydrogen water 22. , A measuring unit 30 (measurement step) for measuring the current value A of the current flowing through the electrode 23 in the constant voltage supply unit 20, and a calculation unit 45 (calculation step) for calculating the dissolved amount B of hydrogen based on the current value A. , Is included, so that the amount of dissolved hydrogen in the hydrogen water 22 can be measured.
また、水素が溶存する水素水２２を精製する精製部１０を含み、定電圧供給部２０は、精製部１０により精製された水素水２２に定電圧を供給して通電を行うこととしたので、水素水２２中の不純物を除去して通電を行うことができる。これにより、測定された電流値Ａにおける不純物の影響を少なくすることができる。 Further, since the purification unit 10 for purifying the hydrogen water 22 in which hydrogen is dissolved is included, and the constant voltage supply unit 20 supplies the hydrogen water 22 purified by the purification unit 10 with a constant voltage to energize the hydrogen water 22. The energization can be performed by removing impurities in the hydrogen water 22. As a result, the influence of impurities on the measured current value A can be reduced.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形実施、応用実施が可能であることは勿論である。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be implemented.
例えば、図６に示すように、定電圧供給部２０は、定電圧供給槽２１の開放された上面２１ａを板状体２１ｂ等により密閉するように閉塞し通電を行うことにより、空気中の酸素により電極２３が酸化し溶出することを少なくすることができる。また、図６からも明らかなように、定電圧供給部２０は、定電圧供給槽２１に水素水２２を気密に充填させて通電を行うことにより、電極２３の酸化を更に少なくすることができる。なお、図６に示す電圧供給槽２１においては、通電により生じた水素ガスや酸素ガスを所定に抜気する構成を有している。 For example, as shown in FIG. 6, the constant voltage supply unit 20 closes the open upper surface 21a of the constant voltage supply tank 21 so as to be sealed by a plate-shaped body 21b or the like and energizes the oxygen in the air. Therefore, it is possible to reduce the oxidation and elution of the electrode 23. Further, as is clear from FIG. 6, the constant voltage supply unit 20 can further reduce the oxidation of the electrode 23 by energizing the constant voltage supply tank 21 by airtightly filling the constant voltage supply tank 21 with hydrogen water 22. .. The voltage supply tank 21 shown in FIG. 6 has a configuration in which hydrogen gas and oxygen gas generated by energization are predeterminedly degassed.
Ａ：電流値
ａ：電流値
Ｂ：水素の溶存量
ｂ：水素の溶存量
ｃ：相関関係
１：測定装置
１０：精製部
２０：定電圧供給部
２１：定電圧供給槽
２１ａ：上面
２２：水素水
２３：電極
２３ａ：陽極
２３ｂ：陰極
３０：測定部
４０：処理部
４１：入力部
４２：記憶部
４３：積算部
４４：判断部
４５：演算部
A: Current value a: Current value B: Dissolved amount of hydrogen b: Dissolved amount of hydrogen c: Correlation 1: Measuring device 10: Purification unit 20: Constant voltage supply unit 21: Constant voltage supply tank 21a: Top surface 22: Hydrogen Water 23: Electrode 23a: Anode 23b: Cathode 30: Measuring unit 40: Processing unit 41: Input unit 42: Storage unit 43: Integration unit 44: Judgment unit 45: Calculation unit
Claims (18)
前記水素が溶存する水中に所定の電極を浸漬しつつ電圧を印加して通電する電圧供給ステップと、
前記電圧供給ステップにおける前記電極を流れる電流の電流値を測定する測定ステップと、
前記電流値に基づいて前記水素の溶存量を演算する演算ステップと、
を含むことを特徴とする測定方法。 It is a measuring method for measuring the dissolved amount of hydrogen dissolved in water.
A voltage supply step in which a predetermined electrode is immersed in water in which hydrogen is dissolved and a voltage is applied to energize the electrode.
A measurement step for measuring the current value of the current flowing through the electrode in the voltage supply step, and a measurement step.
A calculation step for calculating the dissolved amount of hydrogen based on the current value, and
A measurement method comprising.
前記水素が溶存する水中に所定の電極を浸漬しつつ電圧を印加して通電する電圧供給部と、
前記電圧供給部における前記電極を流れる電流の電流値を測定する測定部と、
前記電流値に基づいて前記水素の溶存量を演算する演算部と、
を含むことを特徴とする測定装置。 It is a measuring device that measures the dissolved amount of hydrogen dissolved in water.
A voltage supply unit that applies a voltage while immersing a predetermined electrode in the water in which hydrogen is dissolved to energize.
A measuring unit that measures the current value of the current flowing through the electrode in the voltage supply unit, and a measuring unit.
An arithmetic unit that calculates the dissolved amount of hydrogen based on the current value,
A measuring device characterized by including.
前記電圧供給部は、前記精製部により精製された水を用いて通電を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の測定装置。 It contains a purification unit that purifies the water in which hydrogen is dissolved.
The measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein the voltage supply unit is energized using water purified by the purification unit.
前記水素が溶存する水中に所定の電極を浸漬しつつ電圧を印加して通電する電圧供給部における前記電極を流れる電流の電流値に基づいて前記水素の溶存量を演算する演算部として機能させることを特徴とするプログラム。 A computer in a measuring device that measures the dissolved amount of hydrogen dissolved in water,
To function as a calculation unit that calculates the dissolved amount of hydrogen based on the current value of the current flowing through the electrode in the voltage supply unit that applies a voltage to energize while immersing a predetermined electrode in water in which hydrogen is dissolved. A program featuring.
A computer-readable storage medium for storing the program of claim 17.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019079745A JP7349675B2 (en) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | Measuring method, measuring device, program, and computer-readable storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019079745A JP7349675B2 (en) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | Measuring method, measuring device, program, and computer-readable storage medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020176931A true JP2020176931A (en) | 2020-10-29 |
| JP7349675B2 JP7349675B2 (en) | 2023-09-25 |
Family
ID=72935774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019079745A Active JP7349675B2 (en) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | Measuring method, measuring device, program, and computer-readable storage medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7349675B2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02197590A (en) * | 1988-11-14 | 1990-08-06 | Ebonex Technol Inc | Redox reaction method and electrolytic bath for it |
| JP2008190969A (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Dkk Toa Corp | Measuring device and data table setting method |
| JP2010018840A (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Teijin Pharma Ltd | Method for removing water in electrolyte, device therefor and water content measurement apparatus |
| JP2010094622A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Spring:Kk | Apparatus and method for producing dissolved hydrogen drinking water |
| JP2014157104A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Hydrogen amount measuring method |
| JP2015087221A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 株式会社日本トリム | Dissolved hydrogen concentration measuring method and electrolytic solution generation device |
| JP2017020823A (en) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 東西化学産業株式会社 | Dissolved hydrogen concentration measurement device and measuring method |
| JP2018179830A (en) * | 2017-04-17 | 2018-11-15 | 株式会社みらくるセンター | Underwater hydrogen dissolved quantity measuring method |
-
2019
- 2019-04-19 JP JP2019079745A patent/JP7349675B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02197590A (en) * | 1988-11-14 | 1990-08-06 | Ebonex Technol Inc | Redox reaction method and electrolytic bath for it |
| JP2008190969A (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Dkk Toa Corp | Measuring device and data table setting method |
| JP2010018840A (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Teijin Pharma Ltd | Method for removing water in electrolyte, device therefor and water content measurement apparatus |
| JP2010094622A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Spring:Kk | Apparatus and method for producing dissolved hydrogen drinking water |
| JP2014157104A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Hydrogen amount measuring method |
| JP2015087221A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 株式会社日本トリム | Dissolved hydrogen concentration measuring method and electrolytic solution generation device |
| JP2017020823A (en) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 東西化学産業株式会社 | Dissolved hydrogen concentration measurement device and measuring method |
| JP2018179830A (en) * | 2017-04-17 | 2018-11-15 | 株式会社みらくるセンター | Underwater hydrogen dissolved quantity measuring method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7349675B2 (en) | 2023-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6196528B2 (en) | Dissolved hydrogen concentration measuring method and electrolyzed water generator | |
| JP2906986B2 (en) | Wet treatment apparatus, electrolytic activated water generation method, and wet treatment method | |
| JP2011220717A (en) | Method of measuring polarization resistance, method of monitoring corrosion speed, and polarization resistance measuring device | |
| EP3243800A1 (en) | Electrolyzed water-generating apparatus and electrolyzed water | |
| JP2020176931A (en) | Measuring method, measuring device, program, and computer-readable storage medium | |
| US20190011399A1 (en) | Amperometric chlorine dioxide sensor | |
| US20200361795A1 (en) | Electrolytic Water Production Device and a Method of Producing Electrolytic Water | |
| US10974976B2 (en) | pH control method for UpA cell | |
| KR20170131574A (en) | Manufacturing method of diluted hydrofluoric acid | |
| JP2011007508A (en) | Method for measuring concentration of free residual chlorine, and method for generating hypochlorous acid using the same | |
| JP2005127928A (en) | Controlled potential electrolysis type gas measuring instrument | |
| US11713260B2 (en) | Electrolyzed water generating device and electrolyzed water generating method | |
| JP3477333B2 (en) | Cleaning method of redox potential sensor | |
| JP2008058025A (en) | Residual chlorine concentration meter | |
| JP2007307476A (en) | Decreasing mechanism of hypohalous acid and decreasing method | |
| WO2014185114A1 (en) | Functional water production apparatus | |
| Kishimoto et al. | Effect of Intermittent Electrolysis on Electrolytic Removal of an Organic Pollutant | |
| JP2012240026A (en) | Electrolyzed water producing device | |
| US11975992B2 (en) | Method of producing rinsing liquid | |
| JP2024043371A (en) | Hypochlorous acid water generator, space sterilization device, and hypochlorous acid concentration measurement method | |
| JP3562153B2 (en) | Alkaline ion water purifier | |
| JP2000202446A (en) | Electrolytic ionized water manufacturing device | |
| EP3882618A1 (en) | Analysis device | |
| WO2023243535A1 (en) | Device for measuring hypochlorite concentration, and device for generating hypochlorite | |
| JP2022071345A (en) | Electrolytic apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220201 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221031 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221104 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230102 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230407 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230411 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230705 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230814 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230901 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230904 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7349675 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |