JPH04132948A - 寿命予測表示付ｐＨ計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ガラス電極や比較！極等から成るｐＨセンサ
ーを用いて被測定液のｐＨ値を測定する構成から成るｐ
Ｈ計（ｐＨ測定器）に係るものであり、詳しくはｐＨセ
ンサー（以下「センサー」という）の寿命予測を例えば
μＰ（マイクロコンピュータ）等の演算処理装置を用い
て行い、それを表示することができる寿命予測表示付ｐ
Ｈ計に関するものである。

〈従来の技術〉 従来のｐＨ計にあっては、センサー標準液校正時等に、
そのセンサーの起電力（スパン、不斉電位）及びそのと
きの応答時間について測定・観測し、このときの値が所
定の値以下になったときにセンサーについて必要な判断
をするようにしていた。

ここで、所定の値は以下のようになっている。

応答時間はｐＨ４，ｐＨ７，ｐＨ９等の標準液相互の応
答をさし、例えば正常な電極の場合９０％応答が１０秒
以内程度である。一方、応答時間と起電力の関係は、第
６図の従来の技術の説明に供する図に示すようになる。

従って、正常値の範囲から異常に近付いてきて（即ち起
電力か下がり応答時間も下がって来る時である。ここで
起電力が下がってくる要因はカラス電極の膜の劣化やセ
ンサーの絶縁劣化等があり、この時に応答時間も遅くな
る傾向にある）、ある値（これが前記する所定の値とな
る）以下になったときに前記するようにセンサーについ
て例えば不良と判断することとなる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、実際の使用状況にあっては、正常値の範囲か
ら異常に近付いてきた時には、頻繁に校正して良否を確
認して、そのときの使用状況等を勘案しながら、場合に
よっては未だ使用できる状態でも早目に交換する等の対
応をする等していた。

従って、信頼性や作業上の手間や経済性の面等から問題
であった。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、セン
サー標準液校正時における必要とするデータをセンサー
使用開始からの経過時間と共に取込み、起電力、え答時
間の変化等からセンサーの寿命を予測することにより異
常になる前にセンサー交換を可能とした寿命予測表水付
ｐＨ計を提供するものである。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、ガラス電極や比
較電極から成るｐＨセンサーを用いて被測定液のｐＨ値
を測定するｐＨ計において、前記ｐＨセンサーの標準液
校正時の起電力及び応答時間に関するデータ、センサー
使用開始時からの標準液校正時毎の経過時間のデータ、
及び前記比較！極のインピーダンスを連続的又は間欠的
に測定してセンサー使用開始からの一定時間毎のデータ
を記憶要素において逐次記憶し、前記起電力、応答時間
及び前記比較電極のインピーダンスについてその正常値
の範囲を定めて、前記ｐＨセンサー使用開始時からの前
記記憶要素で記憶される夫々の値の時間経過から前記室
められた正常値の範囲を越えるであろう時間を計算して
寿命予測情報を表示する構成から成ることを特徴とする
ものである。

く作用〉 比較電極の液絡部が目づまりしてくると起電力の低下と
応答遅れが生じてくるが、標準液で校正したときと各種
サンプル水に浸漬したときとではその特性が変る。この
ために、起電力と応答時間のみ観測しているだけではセ
ンサーの交換時期を判断することは不十分となる。そし
て前記液絡部が目ずまりしてくると不斉電位が増加する
こととなるが、この値は、例えば水道水や純水等では標
準校正液に比べて大きな値となる。そこで比較電極のイ
ンピーダンス測定を行うことによって、今まで分らなか
った比較電極の劣化要因の１つである液絡部の目づまり
を知る必要がある。

そのために、センサー標準液校正時の起電力（スパン、
不斉電位）及び応答時間に関するデータ、センサー使用
開始時からの標準液校正時毎の経過時間のデータ、及び
連続的に又は間欠的に比較電極のインピーダンスを測定
しセンサー使用開始からの一定時間毎のデータ、の夫々
を記憶して、その上で、起電力、応答時間、比較電極の
インピダンスについて、その正常値の範囲を定めて、セ
ンサー使用開始時からの夫々の値の時間経過から、定め
られた正常値の範囲を越えるであろう時間を計算して寿
命予測表示する。

〈実施例〉 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の寿命予測表水付ｐＨ計の具体的実施例
であるブロック構成図である。

第２図乃至第５図は本発明の説明に供する図である。

第１図において、１は容器２内の被測定液３のｐＨ値を
測定するために設けられたセンサーであり、ここでは例
えば、ガラス電極１ａ、比較電極１ｂ。

測温体１ｃ、液アース１ｄ等から成る。４はｐＨ計１リ
アンプ、５はｐＨ計アプリアンプらのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ　（アナログ・デジタル変
換回路）、６は演算処理装！、７は起電力、応答時間、
比較電極のインピーダンスについてその正常値の範囲を
設定したりすることができる例えば操作キー等から成る
外部設定入力手段（以下「操作キー」という）、８は演
算処理装置からの信号に基づいて情報を表示する表示部
である。

演算処理装置６は、例えば、第２図に示すように構成す
ることができる０例えば、演算に必要な情報を記憶する
Ｒ　ＯＭ　６ａと、操作キー７を用いて設定された情報
を入力する設定人力１／Ｆ（インターフェイス）　６ｂ
と、Ａ／Ｄ５がらの測定信号を入力する測定人力Ｉ／Ｆ
６Ｃと、センサー標準液校正時の起電力及び応答時間に
関するデータやセンサー使用開始時からの標準液校正時
毎の経過時間のデータや連続的に又は間欠的に測定して
センサー使用開始からの一定時間毎の比較電極のインピ
ーダンスのデータ等を記憶する記憶要素（ＲＡＭ）６ｄ
と、各入力値や記憶されたデータを用いてセンサー使用
開始時からの夫々の値の時間経過から、定められた正常
値の範囲を越えるであろう時間を計算するＣＰＵ　（演
！処理部）６ｅ、及びＣＰＵで計算した情報を表示部８
において寿命予測表示するために出力する表示出力Ｉ／
Ｆ６ｆ等から構成することができる。

ここで、センサーの起電力、応答時間及び比較′ｒｊｈ
極のインピーダンスの相互の関係は第３図のようになる
。一方、起電力、応答時間及び比較電極のインピーダン
スの正常値と異常値の関係を具体的な一例をもって表わ
すと例えば第４図フローチャート内に記載した表のよう
な［ｉとなる。故に、例えばこのような関係が設定・記
憶されていれば、必要な処理ができることとなる。

従って、このような構成において、通常の測定時は、セ
ンサー１の情報がｐＨ計アプリアンプ４Ａ／Ｄ５を介し
て演算処理装置６で必要な計算が施されて表示部８で表
示される。

そして、標準液校正時等にあっては、起電力。

応答時間及び比較電極インピーダンスの個々について、
第４図のようなフローに従って処理されることとなる。

演算処理装置６において第５図に示すような、横軸に経
過時間Ｔ（センサー使用開始を“０”と１く）、縦軸に
Ｙ（起電力、応答時間及び比１１！ｌ電極インピーダン
ス）をとったときの標準液校正時のデータｎπに基づく
特性（寿命推定カーブ）が求められる（起電力、応答時
間及び比較電極インピーダンスは相互に特性がからんで
いるが、扱いは独立して扱う）。

この第５図の関係から最短時間を寿命とすることができ
る。即ち、図の縦軸のＹ、〜Ｙ［が正常範囲、ＹＨ以上
及びＹＬ以下は異常範囲としたとき、例えばｎｏ　、ｎ
＋　、ＦＩ２の３点（これ以上であってもよいことはい
うまでもない）のデータを使用して、ＹＬ（勿論ＹＬに
ついても言える。但し図においてはＹＬどなる）を横切
るまでの時間（第４図中の表の内一番短い時間を寿命表
示することとなる時間）、即ち寿命推定経過時間Ｔｘを
求める（予測計算）ことができる。

その求め方の例は、例えば“起電力ｖＳＳ経時時間を見
るカーブとしたときの当該３点データ使用時についてそ
の演算式は、 Ｙ＝ａＴ’＋ｂＴ＋ｃ （但しａ、ｂ、ｃは定数）となる、そして、この式にお
ける定数ａ、ｂ、ｃを求めることで寿命推定経過時間Ｔ
ｘを求めることができることとなる。

“インピーダンスｖＳ経過時間”、“応答時間ｖＳ経過
時間”についても同様となる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、次
に記載するような効果を奏する。

センサーの寿命予測を行うことにより、特にプロセス用
として使用しているｐＨ計にあっては、不良となる前に
センサーを交換することができるようになったために、
信頼性が大幅に向上する。

勿論作業の効率化も果せる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の寿命予測表示付ｐＨ計の具体的実施例
であるブロック構成図、第２図乃至第５図は本発明の説
明に供する図、第６図は従来の技術の説明に供する図で
ある。 １・・・ｐＨセンサー（以下「センサー」と略称する）
、２・・・容器、３・・・被測定液、４・・・ｐＨ計ア
プリアンプ５・・・Ａ／Ｄ　（アナログ・デジタル変換
回路）、６・・・演算処理装！、７・・・外部設定入力
手段（操作キー）、８・・・表示部。 ２９Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス電極や比較電極から成るｐＨセンサーを用いて被
   測定液のｐＨ値を測定するｐＨ計において、前記ｐＨセ
   ンサーの標準液校正時の起電力及び応答時間に関するデ
   ータ、センサー使用開始時からの標準液校正時毎の経過
   時間のデータ、及び前記比較電極のインピーダンスを連
   続的又は間欠的に測定してセンサー使用開始からの一定
   時間毎のデータを記憶要素において逐次記憶し、前記起
   電力、応答時間及び前記比較電極のインピーダンスにつ
   いてその正常値の範囲を定めて、前記ｐＨセンサー使用
   開始時からの前記記憶要素で記憶される夫々の値の時間
   経過から前記定められた正常値の範囲を越えるであろう
   時間を計算して寿命予測情報を表示する構成から成るこ
   とを特徴とする寿命予測表示付ｐＨ計。