JPH04155254A - 検出器 - 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〕 本発明は検出器に関し、さらに詳しくは被電解物質の濃
度や酸度を高精度に測定できる、小型化の容易な検出器
に関する。

［従来の技術］ 近年、マイクロアレイ電極（日本化学会、第５８春季年
会要旨集、４７Ｇ１３、京都（１９８８））やカーボン
ファイバー電極（Ｋ、Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ。

”ｃａｒｂｏｎ″ｐ、４４３〜ｐ、４５５　Ｊｏｈｎ　
Ｗｉｌｅｙｃｈ　５ｏｎｓ。

（１９８８））などの微小電極が開発され、これらの微
小電極を用いた電解技術（マイクロエレクトロード技術
）は、１ｎｖｉｖｏ　（生物体）用センサーに応用され
ている。この１ｎｖｉｖｏ用センサーにおいては、可能
なかぎりの小型化を図る必要があるため、分析精度向上
や測定器拡大のための付属品の設置は試みられていない
。

一般に、被電解物質の電解による出力信号（電流または
電圧値）は検出時の温度や導電率などに影響を受けるた
め、高精度の測定が要求される場合には、別途、温度や
導電率を測定して電解による出力信号を補正する必要が
あった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は、先に陰極と陽極を１ｓ以下の間隔で配し
た電極を用い、水の直接電解により試料中の水分量を測
定することができる水分測定器および水分測定法を捉案
した（特願平１−３２１０７８号）。

本発明の目的は、上記電極を用いて測定した測定値の高
精度化と測定器の拡大を図ることができる、小型化の容
易な検出器を提供することにある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、ｌｌｌＩｎ以下の間隔で設置した陰極および
陽極を少なくとも１対有する電解検出部と、砂電解検出
部に近接して設置した温度測定部および／または導電率
測定部とを備えた検出器に関する〔作用〕 本発明においては、センサーを試料中に放置、固定また
は手で静止して設置し、センサー内の電解検出部で測定
された測定値を、同時かつ同一位置で温度測定部および
／または導電率測定部により測定された温度および／ま
たは導電率に基づいて補正することができるため、測定
値の高精度化を図ることができる。またセンサー内の導
電率測定部で試料の導電率を測定できるため、試料中の
被電解物質の定量（含水率、ビタミンＣ濃度など）の他
、酸度をも測定することができ、測定部の範囲を広げる
ことができる。さらに電源部および計測部をセンサーに
内蔵して小型のハンディ型センサーとすることができる
ため、高精度の測定を持ち運び可能な簡便な装置で行う
ことができる第１図は、本発明の一実施例を示す検出器
の説明図である。

図において、センサー担持棒１は、該センサー担持棒１
の先端に設置された、試料中の被電解物。　　質の電解
電流を測定する電解検出部２と、該電解検出部の近傍に
設置された、試料の温度および導電率を測定する温度測
定部３および導電率測定部４と、計測された信号を計測
部６に入力するためのリード線５とからなる。

このような構成において、センサー担持棒１の先端測定
部は試料中ムこ浸漬され、定電圧電源部７からリード線
５を経て各測定部に測定に応じた電圧が印加される。電
解検出部２では試料中の被電解物質の電解電流が測定さ
れ、温度測定部３および導電率測定部４ではそれぞれ試
料の温度および導電率が測定される。それぞれの測定値
はリード線５を通して計測部６に入力され、温度補正後
のデータ処理を行った後、記録計８に表示される。

次の試料の計測に入るときは計測部６に設けられる。

第２図は、第１図の電解検出部センサーの一例の説明図
である。

この電解検出部センサー１０は、陽極２０と陰極２１が
、交互に複数枚配列され、リード線２３を介して電源お
よび計測部に接続されている。該陽極２０と陰極２１の
先端部Ａ（試料２５と接触して電解電流値を測定する部
分）以外は、エポキシ樹脂等の樹脂２２で覆われ、固定
されている。

該先端部Ａは面として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にまで突出していてもよい
。電極には、例えば白金属に属する金属が用いられる。

電極２０．２１に印加する電圧の大きさは測定する被電
解物質の種類によって定められる。例えば水分の測定の
場合は２，５ｖ以上、好ましくは３〜ＩＯＶが印加され
、またビタミンＣの測定の場合には２ｖの電圧が印加さ
れる。

例えば脱水汚泥２５中の電解電流値（水分量）の測定は
、センサー１０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２５に完全に浸漬するよう
に押しつけ、電極２０．２１に２．５ｖ以上の電圧を印
加する。

電圧が印加されると、陰極２１では ２Ｈ，Ｏ＋２　ｅ−−＋Ｈ，↑＋２０Ｈ−の反応を生じ
、また陽極２０では ２Ｈ，０−０，↑＋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。

第３図は、本発明の他の実施例を示す検出器のの斜視図
、第４Ａ図は、第３図の検出器先端部の拡大図、第４Ｂ
図は、第４ＡＩＤの底面図である。

第３図において、第１図と異なる点は、電解検出部３０
のセンサーとして陽極および陰極のいずれかを中心部に
配しく検出極３１）、その周囲に１ｍｍ以下の間隔で円
状に設けたもう一方の極（対極３２）を有する電極を用
い、かつセンサー担持棒１に第１図の計測部６および定
電圧電源部７を内蔵させ、該センサー担持棒１に液晶表
示計３６およびリセットボタン３５を取りつけてハンデ
ィ型としたことである。このような検出器によれば、持
ち運びが可能であり、各種試料の手軽な計測が可能とな
る。

本発明において、電解検出部がらの出力信号（電流また
は電圧信号）は、電解検出部の電極が試料に十分接触し
ているときに安定して得られるため、該電解検出部を３
〜５秒以上安定に試料に浸漬または挿入して測定するこ
とが好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１ 第１図に示すセンサー担持棒１の先端に導電率測定電極
と電解用電極とを取りつけ、第１表に示す柑橘類の酸度
およびビタミンＣの定量を行った。

導電率測定電極にはｌ　ｍ　Ｘ　５　ｗａ白金平板対（
間隔：１ｍ＋）を用い、これに１〜３ｖの８００Ｈｚ交
流を印加した。電解用電極には１■Ｘ５ｍｍ白金平板対
（間隔：０．１ｍ＋＋）を用い、１．５〜２．５Ｖの直
流を印加した。

測定は、２５℃において、（１）直接柑橘類にセンサー
担持棒１を挿入して測定する方法、（２）柑橘類の果汁
にセンサー担持棒１を挿入して測定する方法および（３
）滴定による方法の３種の方法で行った。

（１）および（２）では、酸度は導電率により、ビタミ
ンＣ（還元型−ｌ−アスコルビン酸）の定置は直流電解
電流により内部標準法（予め既知量のクエン酸およびビ
タミンＣを溶解して検量線を作成した）により定量した
。その結果を第１表に示す。

第１表から、本発明のセンサー担持棒の先端部を柑橘類
に直接挿入して測定しても、またその果汁に浸漬して測
定しても同様な値が得られることがわかった。従って、
本発明の検出器では柑橘類の果汁をしぼらずに酸度やビ
タミンＣの測定が可能である。

以下余白 次にセンサー担持棒の先端に白金測温体からなる温度セ
ンサーを取りつけて温度に対する導電率および直流電解
電流の依存性を検討し、温度補正曲線を作成した。この
温度補正曲線に基づき試料温度８°Ｃ１１７°Ｃおよび
３０°Ｃのときの試料の酸度とビタミンＣを定量したと
ころ、２５°Ｃで定量した値とほぼ同じ結果を得た。

実施例２ 第１図のセンサー担持棒１に、実施例１と同一形状の鉛
アノードと白金カソードからなる電極対を有する電解検
出部と、実施例１と同様の温度セ　　　゛ンサーとをと
りつけ、電解検出部に１．５Ｖ印加して１５°Ｃおよび
２８°Ｃにおける３種類の濃度のショ糖水溶液の電解電
流を測定し、またショ糖水溶液の糖度を中濃度用ハンド
リフラクトメータで測定した。温度補正後の電解電流値
と糖度の関係を第５図に示したが、温度補正をした後の
電解電流値と糖度は比例関係にあることがわかった。

実施例３ 電解用電極として幅０．５閣、長さ５１１Ｉｆｆｌ、間
隔０゜ｌ簡の白金電極対と、温度センサーとして白金漬
浸体とを設置した第１図のセンサー担持棒１を井いて濃
度の異なる消石灰スラリーの含水率をそ名ぞれ測定した
。センサー担持棒１を手にもってその先端部をスラリー
に挿入し、電極に４ｖの定電圧を印加した。始めは不規
則な電流信号が得らねたが、３〜５秒以上そのまま保持
すると、０．１秒以上持続するピーク電流が信号として
得られた。

このピーク電流に係数を乗じて求めた含水率が記録計８
に表示された。別試料を測定するときにはリセットボタ
ンを押してデータを除去した後、同じ測定を行った。こ
のときに得られた温度補正後の含水率と、乾燥重量法で
得た含水率とを比較しその結果を第６図に示したが、温
度補正後の含水率は乾燥重量法による含水率と一致した
。また電解電流値として出力電流の平均値を用いて算出
した場合の含水率を第６図においてＸ印で示したがこの
場合は温度補正しても正確な含水率が得られないことが
わかった。

〔発明の効果〕

１　　　本発明の検出器によれば、陰極と陽極を１■以
１　　　下の間隔で配した電極により得られた電解電流
を、同時かつ同一位置で測定した温度および導電率に基
づいて補正することができるため、測定値の高、　　　
精度化を図ることがきる。また導電率の測定により酸度
をも測定することができ、測定部の範囲を広げることが
できる。さらに計測部および電源部を内蔵させて小型で
ハンディ型の検出器とすることができ、手軽な測定が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す検出器の説明図、第
２図は、第１図の電解検出部センサーの、　　−例の説
明図、第３図は、本発明の他の実施例を示す検出器の斜
視図、第４Ａ図は、第３図の検出器先端部の拡大図、第
４Ｂ図は、第４Ａ図の底面図、第５図は、温度補正後の
電解電流値と糖度の、　　関係を示す図、第６図は、本
発明の検出器で得られた温度補正後の含水率と乾燥重量
法による含水率との関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１ｍｍ以下の間隔で設置した陰極および陽極を少
   なくとも１対有する電解検出部と、該電解検出部に近接
   して設置した温度測定部および／または導電率測定部と
   を備えたことを特徴とする検出器。