JP5889253B2 - 携帯用アルカリ度測定装置及びそのシステム - Google Patents

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Description

本発明は、携帯用アルカリ度測定装置及びシステムに関し、より詳しくは、野外の水質測定現場でより安定して扱うことができ、また、便利に操作することができる携帯用アルカリ度測定装置及びシステムに関する。
通常、上下水道浄水施設や、ごみ埋立地や家畜埋没地などの浸出水、放射性廃棄物埋立場の地下水、CO地中貯蔵敷地の地下水、その他の湧出水(鉱泉水、泉)、又は飲用として用いられる地下水などのようなところでは水質管理が十分に行われていて、市民の安全のため、定期的に水質を検査又は測定している。
ほとんどの水質検査は、利便性又は制御性を考えて、遠隔地から自動化されている実情であるが、場合によっては、自動化している水質検査場所でも、手動で水質検査をすることもあり、また、時を選ばずに特定場所に移動して、水質を検査する場合が発生することもあるが、このような場合に、携帯用アルカリ度測定装置を使用すると便利である。
上述した携帯用アルカリ度測定装置は、測定者が、被測定地(測定対象地)を訪問して、試料を採取した後、一定の測定方式により、被測定物(試料、サンプル)のアルカリ度を測定した後、データを収集・記録する装置である。水質検査に際して、アルカリ度を除く他の検査項目に対しても測定を行うことができるが、本発明は、アルカリ度測定に関するものであるので、その他の検査項目に対する説明は省略する。
但し、アルカリ度測定の場合、測定装置自体が、温度、pH変化などに敏感であるため、被測定地の現場ですぐ測定するのが望ましいということを理解されたい。
ここで、アルカリ度測定方法は、グレン滴定法(Gran titration)を用いて測定することとし、残りの具体的なアルカリ度測定方法については、説明の単純・明瞭化のために省略し、本発明でのアルカリ度測定のメカニズムは、従来技術に準ずることとする。
携帯用水質測定装置について従来の技術を検索した結果、下記の特許文献がある。特許文献では、取っ手が飛び出して、固定した構成を示しており、水質測定作業中でも、取っ手が突出しているという不都合があった。
韓国登録特許第10−1055382号公報
本発明は、野外の水質測定現場でアルカリ度を測定することに際して、より安定して扱うことができ、かつ、便利に操作することができる携帯用アルカリ度測定装置及びシステムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するための本発明の一実施形態による携帯用アルカリ度測定装置は、被測定流体が担持される試料容器と;前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部、及び前記被測定流体を撹拌するための羽部と、この羽部を駆動させるためのモータ部がそれぞれ取り付けられる基板と;前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と;前記基板の端部で前記基板の内部に形成され、プッシュ方式で動作するハンドルと;前記センサから延在するデータ線と;前記データ線が接続され、前記基板に形成される制御部と;を含むことを特徴とする。
ここで、前記ハンドルは、プッシュ方式で動作することができる。
また、前記ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることができる。
前記目的を達成するための本発明の他の実施形態による携帯用アルカリ度測定装置は、被測定流体が担持される試料容器と;前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部、及び前記被測定流体を撹拌するための羽部と、この羽部を駆動させるためのモータ部がそれぞれ取り付けられる基板と; 前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と;前記基板の端部で前記基板の内部に形成され、プッシュ方式で動作するハンドルと;前記センサから延在するデータ線と;前記データ線が接続され、前記ハンドルに形成される制御部と;を含むことを特徴とする。
ここで、前記ハンドルは、プッシュ方式で動作することができる。
また、前記ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることができる。
前記目的を達成するための本発明の更に他の実施形態による携帯用アルカリ度測定装置は、被測定流体が担持される試料容器と;前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部、及び前記被測定流体を撹拌するための羽部と、この羽部を駆動させるためのモータ部がそれぞれ取り付けられる基板と;前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と;前記基板の両側端部で前記基板の平面方向に形成される突出型ハンドルと;前記センサから延在するデータ線と;前記データ線が接続され、前記基板に形成される制御部と;を含むことを特徴とする。
ここで、前記突出型ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることができる。
前記目的を達成するための本発明の更に他の実施形態による携帯用アルカリ度測定システムは、被測定流体が担持される試料容器と;前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部、及び前記被測定流体を撹拌するための羽部と、この羽部を駆動させるためのモータ部がそれぞれ取り付けられる基板と;前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と;前記基板の端部で前記基板の内部に形成され、プッシュ方式で動作するハンドルと;前記センサから延在するデータ線と;前記データ線が接続される制御部と;を含むことを特徴とする。
ここで、前記ハンドルは、プッシュ方式で動作することができる。
また、前記ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることができる。
本発明によると、野外での水質測定に際して、安定して扱うことができ、かつ、便利に操作することができる携帯用アルカリ度測定装置を提供することができる。
本発明の第1の実施形態による、携帯用アルカリ度測定システムの概略斜視図である。 本発明の第1の実施形態による、携帯用アルカリ度測定システムが支持部材を介して、試料筒に連結された状態を示す概略断面図である。 本発明の第1の実施形態によるプッシュハンドルが形成された携帯用アルカリ度測定システムの概略斜視図である。 本発明の第2の実施形態による、プッシュハンドルに制御部が形成された携帯用アルカリ度測定装置の概略斜視図である。 本発明の第3の実施形態による、基板に制御部が形成された携帯用アルカリ度測定装置の概略斜視図である。 本発明の第4の実施形態による、突出型ハンドル部が基板の両側に形成された携帯用アルカリ度測定装置の概略斜視図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明による実施形態を詳しく説明する。
本発明の利点及び特徴、そして、それを達成する方法は、添付の図面と共に後述する実施形態を参照すると、明確になるだろう。
しかし、本発明は、以下に開示される実施形態によって限定されるものではなく、互いに様々な形態で具現される。但し、本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者に、発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求範囲の範疇によって定義されるだけである。
また、本発明を説明することに当り、関連する公知技術などが本発明の要旨を濁ごすと判断される場合、それに関する詳しい説明は、省略することにする。
まず、図1及び図2を参照して、アルカリ度測定に必要な、pH電極、撹拌用モータ、EC電極、及び弱酸溶液筒などの装置が配置された本発明の携帯用アルカリ度測定システム1000の第1の実施形態を説明することにする。
本発明の第1の実施形態による携帯用アルカリ度測定システム1000は、pH電極部100と、試料を撹拌するための羽部205と羽部205を回転駆動させるためのモータ203とが取り付けられるモータ部200と、EC電極部300と、弱酸溶液が貯留した弱酸溶液筒409が取り付けられており、上記弱酸溶液を一定量ずつ試料筒(800、図2参照)に流出するための自動弁403が組み立てられる弱酸溶液注入部400と、ハンドル502が形成された基板500と、制御部600とを含んでいる。
本発明の第1の実施形態による基板500は、図1に示しているように、矩形状である。
以下の説明では、いずれも、基板が矩形状である場合を説明するが、円形や正方形の形状である場合にも、本発明を適用することができることを理解すべきである。
上記pH電極部100、モータ部200、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400は、基板500に形成された取付孔(a、b、c、及びd)にそれぞれ挿入/固定していることが望ましく、ある測定対象地での水質測定が終了した以後に、他所に移動して、再度水質測定をしなければならない場合や、他の測定対象地への移動時には、これらを取付孔(a、b、c、及びd)から分離することができる。
また、上記pH電極部100、モータ部200、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400にはそれぞれ、データ伝送のためのデータ線101、201、301、401が形成されており、これらのデータ線101、201、301、401は、制御部600に接続される。
本発明では、単に、データ線と書いているが、上記データ線101、201、301、401は、pH電極部100、モータ部200、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400などからのデータ伝送に使用してもよく、これらの構成を制御する制御指令を伝送することもでき、これと同時に、電源を供給することもできる。
上記制御部600は、ノートPCであることが望ましいが、タブレットPCやその他のデータの接続や制御及び/又は格納可能な機器であっても構わない。
ここで、制御部600との接続は、示しているように、データ線101、201、301、401の形態で接続されることもでき、USBケーブルなどによることもでき、無線の形態で接続されることもできる。
無線接続は、例えば、ブルートゥース(登録商標)の形態で連結されることが望ましい。
上記pH電極部100、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400の下端にはそれぞれ、電極値の読取、又は、溶液の注入のための孔107、307、407が形成されている。
これらの孔107、307、407の用途は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者にとっては、自明なものであるので、説明を省略する。
本発明の第1の実施形態による携帯用アルカリ度測定システム1000は、図2に概略的に示しているように、基板500の下方で支持部材700を介して、試料筒(試料容器、800)と連結されることができる。
図2において、上記pH電極部100、モータ部200、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400は、概略的に点線で示している。
上記試料筒800内の試料に、pH電極部100、モータ部200、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400が挿入されることができる。
支持部材700は、基板500と試料筒800との間で、試料筒800上の基板500が安定的に維持できるようにし、また、被測定物から、測定者を保護する機能も担う。
ここで、支持部材700の上部先端は、基板500を搭載することに適合であるように、フラットである。
また、支持部材700は、その下部先端702が、試料筒800上のリップ部802に丁度挟み込まれる。
したがって、支持部材700の直径方向のサイズは、支持部材700が試料筒800上のリップ部802に丁度挟み込まれるサイズであれば、構わない。
ここで、上記支持部材700の挿入深さは、試料筒800から支持部材700が分離しない程度で、かつ、サンプルの水質測定時に揺れない程度の深さであると、適合である。
また、上記試料筒800は、ビーカー(beaker)であるのが望ましい。この場合、ビーカーは、市販のビーカーであってもよい。
必要な場合には、上記試料筒800は、被測定流体の測定時に、転倒を防止するための転倒防止ホルダ(図示せず)に挿入されることもできる。
この場合、測定時に多少の揺れが生じても、試料筒800、及び試料筒800上に位置した基板500が転倒することを、確実に防止することができる。
次に、本発明の第1の実施形態による携帯用アルカリ度測定システム1000の動作について、簡単に説明する。
アルカリ度測定は、まず、制御部600で測定開始指令が発令され、これにより、自動制御バルブ403が、弱酸溶液筒409に貯留されている弱酸溶液を一定量、孔407を介して、試料筒800内の試料で注入する。
このとき、pH電極部100とEC電極部300とで読み取られた測定値を、制御部600に記録した後、弱酸溶液を一定量再注入してから、pHを測定し、pHが設定値、例えば、4.5、4.3、又は、3.8となるまで、繰返して弱酸溶液を一定量ずつ注入しながら、測定を行う。
測定前、又は測定中に、モータ部200に取り付けられている羽部205を駆動させて、試料を撹拌することができる。
試料を撹拌するようになると、試料中のアルカリ度が、試料全体に亘って均一となる効果がある。
ここで、上記羽部205は、撹拌時の試料筒800の底との衝突や、設置時又は分離時の反りなどを防止するため、外部保護網209を備えているのがより望ましい。
以上のようにして、試料のpH値が設定値(4.5、4.3、3.8など)に到逹すると、制御部600は、それぞれ注入された弱酸溶液の体積及びpH測定値などを記録格納し、この記録格納された測定データから、被測定地で収集した試料サンプルのアルカリ度が分かるようになる。
このようにして、被測定地での水質測定が終了すると、上述したように、上記pH電極部100、モータ部200、EC電極部300、及び弱酸溶液注入部400を分離して、移動することができる。
この場合、基板500に形成したハンドル502を使用すると、非常に便利である。
次に、本発明の第1の実施形態による携帯用アルカリ度測定システム1000のハンドル502について、説明する。
まず、上記ハンドル502は、図1〜図3に示しているように、プッシュ方式で引出するように、基板500内に挿入されている。
したがって、携帯用アルカリ度測定システム1000を使用するに際しては、ハンドル502を基板500内に挿入したまま、アルカリ度を測定することができるため、邪魔となることなく、アルカリ度の測定が終了すると、ハンドル502を引出して取ることができるので、他の場所への移動時に、非常に便利である。
併せて、本発明の第1の実施形態では、ハンドル502がプッシュ方式で基板500内に挿入されているが、上記ハンドル502が、基板500の一側又は両側に突出して形成された非プッシュ型で形成されてもよく、ねじ形式で巻くか、解除する円形棒の形状で形成されてもよい。
ここで、非プッシュ型とは、本発明の第1の実施形態でのように、ハンドル502が基板500内に挿入されることではなく、最初形成時に、ハンドル部を予め突出して形成しておくことを意味する。
この場合については、第4の実施形態で説明することにする。
一方、上記ハンドル502は、基板500の一側又は両側に形成されている。
それで、特に、ハンドル502が、基板500の両側に形成された場合は、ある被測定地での水質検査が完了した後に、他の被測定地へ移動する場合に、ハンドル502が基板500の一側に形成された場合と比較して、非常に容易に、携帯用アルカリ度測定システム1000を運搬することができる。
図3を参照すると、ハンドル502は、基板500に内蔵されている。このハンドル502の最右側面を押下すると、ハンドル502が、ハンドル挿入孔504に左側方向(図3での左側矢印方向、図面符号520)に入り、再度、ハンドル502を押下すると、ハンドル挿入孔(504、図1参照)に入っているハンドル502が、図面から見て、右側方向(図3での右側矢印方向、図面符号522)に飛び出すように設計されている。
ここで、基板500の内部に、上記ハンドル挿入孔504が形成されるべきであるため、取付孔(c及びd)は、図3に示しているように、基板500の右側先端から、上記ハンドル502の挿入深さ506よりも少し左側に一定の距離を置いて、形成するのが望ましい。
当然でありながら、ハンドル502を基板500の両側に形成する場合にも、ハンドル502の挿入深さ506を考えて、両側の先端からそれぞれ、上記ハンドル502の挿入深さ506よりも更に長い距離を置くことが望ましい。
また、ハンドル502は、移動・運搬時に、把持するのに適当な大きさで形成することがより望ましい。
次に、本発明の第2の実施形態による携帯用アルカリ度測定装置2000のハンドル550について、図4を参照して説明する。
図4は、ハンドル550がハンドル取付孔504からすり抜けて、基板500の外部に引出したことを強調した図面である。
図4では、ハンドル550が基板500の一側に形成されていることを示しているが、ハンドル550が、基板500の両側に形成されていてもよいことは、前述した通りである。
図4に示しているように、本発明の第2の実施形態による携帯用アルカリ度測定装置2000のハンドル550の上面には、制御部508、510が形成されている。
制御部中の符号508は、ディスプレイであり、制御部中の符号510は、スイッチである。
ここで、ハンドル550は、第1の実施形態と同様に、移動運搬時に、把持するのに適当な大きさで形成するのが望ましい。
本発明の第2の実施形態による携帯用アルカリ度測定装置2000のハンドル550は、ハンドル550の上面に、制御部508、510が形成されていることを除くと、残りの構成は、本発明の第1の実施形態の携帯用アルカリ度測定システム1000の構成と同一であるため、残りの構成に関する説明は、省略する。
第2の実施形態の制御部508、510には、別に、メモリ部(図示せず)及び演算部(図示せず)が形成されるが、この場合、第1の実施形態にある制御部600の構成は、除いてもよい。
これは、測定対象地での水質検査に際して、制御部508、510に含まれるメモリ(図示せず)に水質測定データを蓄積して格納し、このデータを演算部(図示せず)で演算して、アルカリ度を表示することができるからである。
必要な場合には、測定対象地でその他のコンピュータ手段を用いて、後処理をすることもできる。
上記制御部508、510中のディスプレイ508は、試料のアルカリ度測定結果を表示するに十分な桁数が表示されるディスプレイであると十分である。また、上記制御部508、510中のスイッチ510は、アルカリ度検査を開始させるスイッチであることができる。
実際の水質検査プロセスは、第1の実施形態と同様な手順であるので、これに関する説明は、省略する。
次に、本発明の第3の実施形態による携帯用アルカリ度測定装置3000について、図5を参照して説明する。
図5は、第3の実施形態のハンドル502が、基板500のハンドル取付孔504から外部に引出されており、上記ハンドル502がすり抜けたハンドル挿入孔504の上部に、制御部508、510が形成されていることを除くと、残りの構成は、本発明の第1の実施形態の携帯用アルカリ度測定システム1000の構成と同一であるため、残りの構成に関する説明は、省略する。
ここで、ハンドル502は、移動運搬時に把持するのに適当な大きさで形成するのが望ましいということは、前述した通りである。
上記制御部508、510は、ハンドル挿入孔504の上部ではなく、基板500の他の適当な位置に形成されてもよい。
図5では、ハンドル502が、基板500の一側に形成されていることを示しているが、ハンドル502が、基板500の両側に形成される構成が可能であるということは、前述した通りである。
第3の実施形態の上記制御部508、510にも、第2の実施形態と同様に、別にメモリ部(図示せず)及び演算部(図示せず)が形成されることができるが、この構成は、第2の実施形態と同一であるため、これに関する説明は、省略する。
一方、第3の実施形態の携帯用アルカリ度測定装置3000の構成は、制御部508、510が、基板500の上面に形成されていることを除くと、残りの構成は、本発明の第2の実施形態の携帯用アルカリ度測定システム2000の構成と同様であるので、残りの構成に関する説明は、省略する。
ついで、本発明の第4の実施形態に関する携帯用アルカリ度測定装置4000について、図6を参照して、説明する。
図6は、ハンドル518、518が、基板の両側に形成されていることを強調した図面である。
図6では、ハンドル518、518が、基板の両側に形成されている旨示しているが、上記ハンドル518、518が基板の一側にのみ形成されてもよい。
第4の実施形態のハンドル518、518は、第1の実施形態〜第3の実施形態でのようなプッシュ方式のハンドル502、505とは異なり、突出型で形成されたハンドル518、518である。
再び、図6を参照すると、第4の実施形態の携帯用アルカリ度測定装置4000のハンドル518には、野外の測定現場で、上記ハンドル518をより容易に把持できるようにするための把持孔512、512が形成されているが、この把持孔512、512は、ハンドル518の両側に等しく形成されていることが望ましいが、上記ハンドル518に、把持孔512、512を形成しなくても良いということは、言うまでもない。
ここで、上記ハンドル518、518は、第1の実施形態〜第3の実施形態のハンドル502、550でのように、挿入深さ(506、図1及び図3参照)程度の距離を置いて、突出して形成するのが望ましい。
本第4の実施形態の基板500の上面には、本発明の第2の実施形態及び第3の実施形態で説明した制御部508、510と同様な制御部514、516が形成されている。
制御部中の符号514は、ディスプレイであり、既存のディスプレイ508と異なり、空間の制約により、一直線状に並んでいる。
制御部中の符号516は、スイッチである。
上記制御部514、516は、望ましくは、図6に示しているように、基板500の右側下端に形成することが望ましい。
また、第4の実施形態の上記制御部514、516にも、第2の実施形態でのように、別にメモリ部(図示せず)及び演算部(図示せず)が形成されることがあるが、この構成は、第2の実施形態と同一であるため、これに関する説明は、省略する。
一方、第4の実施形態の携帯用アルカリ度測定装置4000の構成は、制御部514、516が基板500の上面に形成されており、ハンドル518、518が基板500の両側に形成されていることを除くと、残りの構成は、本発明の第2の実施形態の携帯用アルカリ度測定システム2000の構成と同様であるため、残りの構成に関する説明は、省略する。
今まで、本発明による携帯用アルカリ度測定装置、及びシステムに関する具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内では、様々な実施変形が可能であることは自明である。
それで、本発明の範囲には、説明された実施形態に限って、伝達されてはいけなく、後述する特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものによって決められるべきである。
すなわち、前述した実施形態は、全ての面で例示に過ぎず、限定的ではないことと理解すべきであり、本発明の範囲は、詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、その特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その等価概念から導出される全ての変更又は変形した形態が、本発明の範囲に含まれることと解釈すべきである。
1000:携帯用アルカリ度測定システム
100:pH電極部
200:モータ部
203:モータ
205:羽部
300:EC電極
400:弱酸溶液注入部
403:自動バルブ
500:基板
502:ハンドル
504:ハンドル挿入孔
506:(ハンドル)挿入深さ
508:ディスプレイ
510:スイッチ
512:把持孔
518:ハンドル
550:ハンドル
a、b、c、d:取付孔
107、307、407:(溶液注入)孔
600:制御部
700:支持部材
800:試料筒(ビーカー)
2000、3000、4000:携帯用アルカリ度測定装置

Claims (6)

  1. 被測定流体が担持される試料容器と、
    前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部と、前記被測定流体を撹拌するための羽部と、
    この羽部を駆動させるためのモータ部とがそれぞれ取り付けられる基板と、
    前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と、
    前記基板の端部で前記基板の内部に形成され、プッシュ方式で動作するハンドルと、
    前記センサから延在するデータ線と、
    前記データ線が接続され、前記基板に形成される制御部と
    を含むことを特徴とする携帯用アルカリ度測定装置。
  2. 前記ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることを特徴とする請求項1に記載の携帯用アルカリ度測定装置。
  3. 被測定流体が担持される試料容器と、
    前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部と、前記被測定流体を撹拌するための羽部と、この羽部を駆動させるためのモータ部とがそれぞれ取り付けられる基板と、
    前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と、
    前記基板の端部で前記基板の内部に形成され、プッシュ方式で動作するハンドルと、
    前記センサから延在するデータ線と、
    前記データ線が接続され、前記ハンドルに形成される制御部と
    を含むことを特徴とする携帯用アルカリ度測定装置。
  4. 前記ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることを特徴とする請求項3に記載の携帯用アルカリ度測定装置。
  5. 被測定流体が担持される試料容器と、
    前記試料容器の上側に位置し、前記被測定流体の電気化学的特性を測定するためのセンサと、弱酸溶液注入部と、前記被測定流体を撹拌するための羽部と、
    この羽部を駆動させるためのモータ部とがそれぞれ取り付けられる基板と、
    前記試料容器と前記基板との間で前記試料容器に挟み込まれ、前記基板を支持する支持部材と、
    前記基板の端部で前記基板の内部に形成され、プッシュ方式で動作するハンドルと、
    前記センサから延在するデータ線と、
    前記データ線が接続される制御部と
    を含むことを特徴とする携帯用アルカリ度測定システム。
  6. 前記ハンドルは、前記基板の一側又は両側に形成されることを特徴とする請求項に記載の携帯用アルカリ度測定システム。
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