JPH03180747A - 水分測定器および水分測定法 - Google Patents
水分測定器および水分測定法Info
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- JPH03180747A JPH03180747A JP1321078A JP32107889A JPH03180747A JP H03180747 A JPH03180747 A JP H03180747A JP 1321078 A JP1321078 A JP 1321078A JP 32107889 A JP32107889 A JP 32107889A JP H03180747 A JPH03180747 A JP H03180747A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水分測定器および水分測定法に関し、さらに詳
しくは脱水汚泥等の水分含有量の多い検体中の水分量を
高精度にかつ連続的に測定するのに好適な水分測定器お
よびこの水分測定器を用いた水分測定法に関する。
しくは脱水汚泥等の水分含有量の多い検体中の水分量を
高精度にかつ連続的に測定するのに好適な水分測定器お
よびこの水分測定器を用いた水分測定法に関する。
従来、水分測定の電気化学的方法としてカールフィッシ
ャ法が知られているが、この方法は元来、微量水分の測
定に適し、水分含有量の多い検体（例えば脱水汚泥等）
中の水分量の効率的な測定には不適である。そのため脱
水汚泥等の水分測定には乾燥重量法がもっばら用いられ
ている。また最近、赤外線吸収方式などで連続的に水分
量を測定する分析計が提案されているが、５０〜１００
重量％の水分量の多い検体中の水分量を高精度に測定す
ることが不可能であるとともに試料の色の変化などの影
響を受ける欠点がある。またこれらの分光学的測定器や
、水分量について広い測定範囲をもつ熱導伝率法による
測定器などは高価であり、一般に普及しにくいという欠
点がある。
ャ法が知られているが、この方法は元来、微量水分の測
定に適し、水分含有量の多い検体（例えば脱水汚泥等）
中の水分量の効率的な測定には不適である。そのため脱
水汚泥等の水分測定には乾燥重量法がもっばら用いられ
ている。また最近、赤外線吸収方式などで連続的に水分
量を測定する分析計が提案されているが、５０〜１００
重量％の水分量の多い検体中の水分量を高精度に測定す
ることが不可能であるとともに試料の色の変化などの影
響を受ける欠点がある。またこれらの分光学的測定器や
、水分量について広い測定範囲をもつ熱導伝率法による
測定器などは高価であり、一般に普及しにくいという欠
点がある。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点をなくし、含水
量の多い検体中の水分量を簡単な装置で精度よく、かつ
連続的に測定することができる水分測定器およびこの水
分測定器を用いた水分測定法を提供することにある。
量の多い検体中の水分量を簡単な装置で精度よく、かつ
連続的に測定することができる水分測定器およびこの水
分測定器を用いた水分測定法を提供することにある。
本発明者らは、前記課題に鑑み、鋭意研究した結果、電
極の間隔を狭くして水の直接電解を行うと、汚泥等の導
電率の変化や不純物の妨害を受けずに水分量に比例して
電流が流れることを見出し、本発明に到達した。
極の間隔を狭くして水の直接電解を行うと、汚泥等の導
電率の変化や不純物の妨害を受けずに水分量に比例して
電流が流れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、電源および計測部にそれぞれ接続さ
れた少なくとも１対の陰極および陽極と、該陰極および
陽極を固定し、かつ先端部のみを露出させた樹脂絶縁部
とを有し、該陰極と陽極の間隔がｌａｍ以下であること
を特徴とする水分測定器および該水分測定器の電極部を
検体中に浸漬した後、該電極に２．５Ｖ以上の直流電圧
を印加することを特徴とする水分測定法に関する。
れた少なくとも１対の陰極および陽極と、該陰極および
陽極を固定し、かつ先端部のみを露出させた樹脂絶縁部
とを有し、該陰極と陽極の間隔がｌａｍ以下であること
を特徴とする水分測定器および該水分測定器の電極部を
検体中に浸漬した後、該電極に２．５Ｖ以上の直流電圧
を印加することを特徴とする水分測定法に関する。
本発明に用いられる陰極および陽極を構成する物質とし
ては、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ （ロジウム）、Ｏｓ
（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、ｐｔ （白金）
などの白金族元素、特にｐｔが好ましく用いられるが、
Ｔｃ（テクネチウム）、Ａｇ（銀）、ｃｄ（カドミウム
）、Ｒｅ （レニウム）、Ｈｇ （水銀）などの金属や
、Ｔｉ（チタン）板にＰｔ、Ｒｕ／Ｐｔ等をコーティン
グしたものなどを用いることもできる。
ては、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ （ロジウム）、Ｏｓ
（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、ｐｔ （白金）
などの白金族元素、特にｐｔが好ましく用いられるが、
Ｔｃ（テクネチウム）、Ａｇ（銀）、ｃｄ（カドミウム
）、Ｒｅ （レニウム）、Ｈｇ （水銀）などの金属や
、Ｔｉ（チタン）板にＰｔ、Ｒｕ／Ｐｔ等をコーティン
グしたものなどを用いることもできる。
前記陰極と陽極の間隔は測定精度の点から１ｍｍ以下と
される。該電極の間隔が狭いほど測定精度は向上するが
、検体中のゴ旦等の影響を受けやすくなりノイズの発生
率が大きくなるため、０．７５鴫〜０．１ ｍｍが好ま
しく、より好ましくは０．５〜０゜３１１Ｉｌ程度であ
る。混入物の少ない均一な試料に対しては、さらに狭い
間隔の電極を用いてより高精度の測定をすることが可能
である。前記陰極と陽極は少なくとも１対あればよいが
、陰極と陽極を交互に配列し、くし型電極として用いる
こともできる。該電極枚数は多いほど測定精度が高くな
るが、多すぎると電極（検出部）の一部が検体中からは
み出すことがあり、取り扱い上注窓を要する。
される。該電極の間隔が狭いほど測定精度は向上するが
、検体中のゴ旦等の影響を受けやすくなりノイズの発生
率が大きくなるため、０．７５鴫〜０．１ ｍｍが好ま
しく、より好ましくは０．５〜０゜３１１Ｉｌ程度であ
る。混入物の少ない均一な試料に対しては、さらに狭い
間隔の電極を用いてより高精度の測定をすることが可能
である。前記陰極と陽極は少なくとも１対あればよいが
、陰極と陽極を交互に配列し、くし型電極として用いる
こともできる。該電極枚数は多いほど測定精度が高くな
るが、多すぎると電極（検出部）の一部が検体中からは
み出すことがあり、取り扱い上注窓を要する。
第１図は、本発明の一実施例を示す水分測定器の概略図
である。図において、陽極１と陰極２は、交互に複数枚
配列され、リード線４を介して図示しない電源および計
測部に接続されている。該陽極ｌと陰極２の先端部Ａ（
汚泥６と接触して水分量を検出する部分）以外は、エポ
キシ樹脂等の樹脂で覆われ、固定されている。該先端部
Ａは面として白金等の電極が露出しているか、または試
料が電極間に詰まらない程度まで突起していてもよい。
である。図において、陽極１と陰極２は、交互に複数枚
配列され、リード線４を介して図示しない電源および計
測部に接続されている。該陽極ｌと陰極２の先端部Ａ（
汚泥６と接触して水分量を検出する部分）以外は、エポ
キシ樹脂等の樹脂で覆われ、固定されている。該先端部
Ａは面として白金等の電極が露出しているか、または試
料が電極間に詰まらない程度まで突起していてもよい。
水分量の測定は、上記水分測定器を用いて次のようにし
て行われる。まず、電極先端部Ａの全体を汚泥等の試料
６に完全に浸漬するように押しつけ、電極１．２に２．
５Ｖ以上、好ましくは３〜１０ｖ、より好ましくは４〜
５Ｖの電圧を印加する。
て行われる。まず、電極先端部Ａの全体を汚泥等の試料
６に完全に浸漬するように押しつけ、電極１．２に２．
５Ｖ以上、好ましくは３〜１０ｖ、より好ましくは４〜
５Ｖの電圧を印加する。
電圧が２．５Ｖ未満では水の電解が起こりにくい。
また電圧が高すぎるとノイズが大きくなることがある。
電圧が印加されると、陰極２では
２Ｈ２０＋２ｅ−−＋Ｈ２↑＋２０Ｈ−の反応を生し、
また陽極１では ２Ｈ，Ｏ→Ｏ，↑＋４Ｈ″″＋４ｅ の反応を生じ、脱水汚泥含水量測定の場合は電気浸透脱
水領域および熱処理領域に至るまでの含水率に基づく電
解電流が得られる。この電解電流の測定値は、電極間隔
が短いために汚泥の電気抵抗に基づく電圧降下が水電解
の分極抵抗に比べて充分に小さくなり、汚泥導電率の影
響を受けにくい。
また陽極１では ２Ｈ，Ｏ→Ｏ，↑＋４Ｈ″″＋４ｅ の反応を生じ、脱水汚泥含水量測定の場合は電気浸透脱
水領域および熱処理領域に至るまでの含水率に基づく電
解電流が得られる。この電解電流の測定値は、電極間隔
が短いために汚泥の電気抵抗に基づく電圧降下が水電解
の分極抵抗に比べて充分に小さくなり、汚泥導電率の影
響を受けにくい。
この電解電流の測定は、前記水分測定器を、例えばベル
トコンベアなどで比較的一定な速度で移動する汚泥中に
浸漬することにより、連続して行うことができる。この
場合、一定速度で移動する汚泥を測定するため、陰極に
おける金属、金属水酸化物の析出はほとんどなく、連続
測定に支障を起こすことがない。得られた電解電流値は
、計測部で予め入力された検量線に基づき含水率に変換
される。変換の際には温度の影響をなくして測定精度を
向上させるために温度補正を行うことが好ましい。温度
補正は電流の対数と試料絶対温度の逆数とが直線関係（
アレニウスの関係）になることを利用して行う。
トコンベアなどで比較的一定な速度で移動する汚泥中に
浸漬することにより、連続して行うことができる。この
場合、一定速度で移動する汚泥を測定するため、陰極に
おける金属、金属水酸化物の析出はほとんどなく、連続
測定に支障を起こすことがない。得られた電解電流値は
、計測部で予め入力された検量線に基づき含水率に変換
される。変換の際には温度の影響をなくして測定精度を
向上させるために温度補正を行うことが好ましい。温度
補正は電流の対数と試料絶対温度の逆数とが直線関係（
アレニウスの関係）になることを利用して行う。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例１〜３および比較例１
厚さ０．５ ｎｍのＰｔ板５枚に、電源および計測部と
接続したリード線４を連結し、交互に陽極１および陰極
２とし、かつ該陽極ｌと陰極２の間隔がそれぞれ１．２
ｍ、 １．０ｍｍ、０．７５ ｍｍおよび０．５ ｗａ
となるように配列し、これらの電極の先端の面のみを残
してエポキシ樹脂３を充填し、これを外枠７にセットし
、第２図に示すような底面を有するセンサ本体８を作製
した。
接続したリード線４を連結し、交互に陽極１および陰極
２とし、かつ該陽極ｌと陰極２の間隔がそれぞれ１．２
ｍ、 １．０ｍｍ、０．７５ ｍｍおよび０．５ ｗａ
となるように配列し、これらの電極の先端の面のみを残
してエポキシ樹脂３を充填し、これを外枠７にセットし
、第２図に示すような底面を有するセンサ本体８を作製
した。
次に第３図に示すセンサ試験用汚泥駆動装置を用いて各
種含水率汚泥サンプルの電解電流を測定し、検量線を作
成した。電流測定は、回転皿１０に各種含水量の汚泥サ
ンプル９を入れ、該汚泥サンプル９にセンサ本体８の検
出部Ａが完全に浸漬するように押しつけた後、駆動部（
シンクロナスモータ）１１の回転速度調整用ボリューム
１２で回転皿１０を一定速度で回転させ、前記センサ本
体８の電極ｌ、２に４．ＯＶの電圧を印加して行った。
種含水率汚泥サンプルの電解電流を測定し、検量線を作
成した。電流測定は、回転皿１０に各種含水量の汚泥サ
ンプル９を入れ、該汚泥サンプル９にセンサ本体８の検
出部Ａが完全に浸漬するように押しつけた後、駆動部（
シンクロナスモータ）１１の回転速度調整用ボリューム
１２で回転皿１０を一定速度で回転させ、前記センサ本
体８の電極ｌ、２に４．ＯＶの電圧を印加して行った。
電極間隔が１．２ ｍｍの場合（比較例１）の検量線は
、０点を通過せず、３０〜６０重量％の範囲で直線とな
った。また１、０閣の場合（実施例１）の検量線は、０
点を通過しないが、３０〜９５重量％の十分に広い範囲
で直線となり、また０、 ７５ ｍｍ（実施例２）およ
び０．５ ｗａ （実施例３）の場合の検量線は、０〜
９５重量％の範囲で直線となった。
、０点を通過せず、３０〜６０重量％の範囲で直線とな
った。また１、０閣の場合（実施例１）の検量線は、０
点を通過しないが、３０〜９５重量％の十分に広い範囲
で直線となり、また０、 ７５ ｍｍ（実施例２）およ
び０．５ ｗａ （実施例３）の場合の検量線は、０〜
９５重量％の範囲で直線となった。
以上の結果から、通常８０重量％前後の含水率を有する
脱水汚泥の水分量の測定には、電極間隔が１． Ｏｔｍ
以下であれば精度よく水分の定量が行えることがわかっ
た。
脱水汚泥の水分量の測定には、電極間隔が１． Ｏｔｍ
以下であれば精度よく水分の定量が行えることがわかっ
た。
第４図は、実施例３における含水率５０，６０．７０お
よび８０重量％のサンプルの応答極線図、第５図は、実
施例３における電流と含水率の検量線図である。
よび８０重量％のサンプルの応答極線図、第５図は、実
施例３における電流と含水率の検量線図である。
実施例４
陰極および陽極の１対を間隔が０．５ ｍｍとなるよう
にセットした以外は実施例１と同様にしてセンサ本体を
作製した。このセンサ本体８と温度センサを、第６図の
ようにドラムおよびベルト式真空脱水機の真空式回転ド
ラム１５の頂上より３０”回転方向側にずらした位置に
取りつけ、脱水汚泥１９の含水率を３〜５分毎に測定し
た。第６図において、濃縮汚泥および消化汚泥１８は真
空式回転ドラム１５およびこれに取りつけられたベルト
式ろ布１６により脱水され、脱水汚泥１９となり、ベル
トコンベア１７に送られる。測定時の気温は２９°Ｃ２
湿度は７８％であった。この結果を第１表に示した。比
較のために従来の乾燥重量法で測定した値も合わせて示
した。乾燥重量法の測定には２０〜３０分の時間を要す
るので、第１表にはこの間隔にあわせたデータを示した
。
にセットした以外は実施例１と同様にしてセンサ本体を
作製した。このセンサ本体８と温度センサを、第６図の
ようにドラムおよびベルト式真空脱水機の真空式回転ド
ラム１５の頂上より３０”回転方向側にずらした位置に
取りつけ、脱水汚泥１９の含水率を３〜５分毎に測定し
た。第６図において、濃縮汚泥および消化汚泥１８は真
空式回転ドラム１５およびこれに取りつけられたベルト
式ろ布１６により脱水され、脱水汚泥１９となり、ベル
トコンベア１７に送られる。測定時の気温は２９°Ｃ２
湿度は７８％であった。この結果を第１表に示した。比
較のために従来の乾燥重量法で測定した値も合わせて示
した。乾燥重量法の測定には２０〜３０分の時間を要す
るので、第１表にはこの間隔にあわせたデータを示した
。
以下余白
第
■
表
以上の結果から、本発明の装置を用いれば、容易に従来
法と同程度の精度で水分の定量を連続的に行えることが
わかった。
法と同程度の精度で水分の定量を連続的に行えることが
わかった。
本発明によれば、含水量の多い検体中の水分の定量を簡
単な装置で、高精度かつ連続的に測定することができる
。
単な装置で、高精度かつ連続的に測定することができる
。
第１図は、本発明の一実施例を示す水分測定器の概略図
、第２図は、センサ本体の底面図、第３図は、センサ試
験用汚泥駆動装置の構成国、第４図は、本発明における
各種含水率サンプルの応答極線図、第５図は、本発明に
おける電流と含水率検量線図、第６図は、ドラムおよび
ベルト式真空脱水機による脱水汚泥の自動水分測定試験
説明図である。 Ａ・・・電極先端部（検出部）、１・・・陽極、２・・
・陰極、３・・・樹脂、４・・・リード線、５・・・汚
泥粒子、６・・・汚泥（試料）、７・・・外枠、８・・
・センサ本体、９・・・汚泥サンプル、１０・・・回転
皿、１１・・・駆動部、１２・・・回転速度調整用ボリ
ューム、１５・・・真空式回転ドラム、１６・・・ベル
ト式ろ布、１７・・・ベルトコンベア、１８・・・濃縮
汚泥および消化汚泥、１９・・・脱水汚泥。
、第２図は、センサ本体の底面図、第３図は、センサ試
験用汚泥駆動装置の構成国、第４図は、本発明における
各種含水率サンプルの応答極線図、第５図は、本発明に
おける電流と含水率検量線図、第６図は、ドラムおよび
ベルト式真空脱水機による脱水汚泥の自動水分測定試験
説明図である。 Ａ・・・電極先端部（検出部）、１・・・陽極、２・・
・陰極、３・・・樹脂、４・・・リード線、５・・・汚
泥粒子、６・・・汚泥（試料）、７・・・外枠、８・・
・センサ本体、９・・・汚泥サンプル、１０・・・回転
皿、１１・・・駆動部、１２・・・回転速度調整用ボリ
ューム、１５・・・真空式回転ドラム、１６・・・ベル
ト式ろ布、１７・・・ベルトコンベア、１８・・・濃縮
汚泥および消化汚泥、１９・・・脱水汚泥。
Claims (3)
- （１）電源および計測部にそれぞれ接続された少なくと
も１対の陰極および陽極と、該陰極および陽極を固定し
、かつ先端部のみを露出させた樹脂絶縁部とを有し、該
陰極と陽極の間隔が１ｍｍ以下であることを特徴とする
水分測定器。 - （２）請求項１記載の水分測定器の電極部を検体中に浸
漬した後、該電極に２．５Ｖ以上の直流電圧を印加する
ことを特徴とする水分測定法。 - （３）陰極に２．５Ｖ以上の直流電圧を印加して得られ
る電流値を温度補正回路に入力し、その出力を含水量に
変換することを特徴とする請求項（２）記載の水分測定
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321078A JPH0769300B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 水分測定器および水分測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321078A JPH0769300B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 水分測定器および水分測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180747A true JPH03180747A (ja) | 1991-08-06 |
| JPH0769300B2 JPH0769300B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=18128564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1321078A Expired - Fee Related JPH0769300B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 水分測定器および水分測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769300B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04279147A (ja) * | 1991-03-07 | 1992-10-05 | Terumo Corp | 自動血圧計 |
| JPH05126782A (ja) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 計測用電極およびその製造法 |
| JPH05322840A (ja) * | 1992-05-18 | 1993-12-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 水分測定器および水分の測定方法 |
| JPH05346418A (ja) * | 1991-11-18 | 1993-12-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 水分測定方法 |
| JPH06118057A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Agency Of Ind Science & Technol | クーロメトリー検出器および濃度測定法 |
| JPH06180298A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Kajima Corp | 含水率測定装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4999283U (ja) * | 1972-12-18 | 1974-08-27 | ||
| JPS55155952U (ja) * | 1979-04-26 | 1980-11-10 | ||
| JPS5970952A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-21 | Toshiba Corp | 含水率測定装置 |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1321078A patent/JPH0769300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4999283U (ja) * | 1972-12-18 | 1974-08-27 | ||
| JPS55155952U (ja) * | 1979-04-26 | 1980-11-10 | ||
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| JPH04279147A (ja) * | 1991-03-07 | 1992-10-05 | Terumo Corp | 自動血圧計 |
| JPH05126782A (ja) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 計測用電極およびその製造法 |
| JPH05346418A (ja) * | 1991-11-18 | 1993-12-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 水分測定方法 |
| JPH05322840A (ja) * | 1992-05-18 | 1993-12-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 水分測定器および水分の測定方法 |
| JPH06118057A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Agency Of Ind Science & Technol | クーロメトリー検出器および濃度測定法 |
| JPH06180298A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Kajima Corp | 含水率測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0769300B2 (ja) | 1995-07-26 |
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