JPH0464050A

JPH0464050A - 電極装置

Info

Publication number: JPH0464050A
Application number: JP2034289A
Authority: JP
Inventors: Hiromu Yamashita; 山下　熈; Katsumi Saito; 斎藤　勝美
Original assignee: DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CENTER; DKK Corp
Current assignee: DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CENTER; DKK Corp
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1992-02-28
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JP2856360B2

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、測定電極と比較電極とを用いてｐＨやＯＲＰ
等の水質の測定を行なう電極装置に関し、更に詳述する
と、海洋、河川、湖沼、地下水等の水質を投げ込み方式
によって測定するのに適した電極装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ｐＨやその他の各種イオン濃度をガラス電極、イ
オン選択性電極等の測定電極を用いて測定することが行
われているが、これらの測定電極と一対で使用される比
較電極はその構造上液絡部を有し、被検液との電気的接
続のためにこの液絡部より内部液を常時電極外に流出さ
せていることが必要である。

ところで、上述した測定電極と比較電極とを用いて水質
の測定を行なう電極装置には、先端検知部のみを被検水
中に浸漬させて測定を行なうプロセス測定用電極装置と
、装置全体を海洋、河川等に水没させて測定を行なう投
込み式電極装置とがある。この場合、上述した内部液の
流出手段として、プロセス測定用電極装置では圧縮空気
で加圧して流出させる方法、ヘッド圧により流出させる
方法等が採用されているが、投込み式電極装置において
は、空気圧方式では装置が大がかりとなり、しかも水深
が深くなると高圧を要するため危険を伴なうこと、また
ヘッド圧方式では測定可能な水深に限度があることなど
により、これらの方式は採用し難い。

このため、投込み式電極装置においては、内部液流出手
段として、従来より比較電極の内部液補給口を閉じて内
部液を拡散によって流出させる方法、内部を圧力バラン
ス用のゴム隔膜で仕切った内部液タンクを比較電極に連
結し、このタンクから比較電極に内部液を供給する方法
が通常採用されている。また、比較電極に連結したシリ
ンダー状の内部液補給タンク内にピストンを配設すると
共に、このピストンをスプリングで押圧することにより
、ピストンの押圧力で比較電極に内部液を供給すること
も提案されている（特開昭５７−１６９６４号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の投込み式電極装置において、上述した補
給口を閉じただけの拡散方式のものは、内部液が拡散す
ると共に被検液が液絡部を通って電極内に逆流し、この
ため正確な測定ができなくなるという欠点がある。また
、ゴム隔膜方式のものは、水深に応じて圧力バランスは
とられるが、いったん圧力バランスがとられた後は内部
液の流出はやはり拡散によることとなり、従って上記と
同様の問題が生じる。更に、スプリングによるピストン
方式のものは、測定箇所の水圧がスプリングの押圧力よ
りも高くなると被検液が電極内に流入し、やはり深所の
測定には適さない。このため、従来の投込み式電極装置
では、海、河川等の深所の水質を長時間にわたって安定
に測定することが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、被検液の絶
対圧力と無関係に常に内部液の圧力を被検液の圧力より
も大きくすることができ、従って深所の水質測定を行な
う場合でも被検液が電極内に逆流するのを防いで被検液
を液絡部から常時流出させることができ、このため正確
な水質測定を長期間にわたって安定に行なうことが可能
な電極装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、第１発明として、
測定電極と比較電極とを有し、上記比較電極内の内部液
を比較電極の液絡部から外界に連続的に流出させた状態
で水質の測定を行なう電極装置において、縦型の筒状シ
リンダーの内部にその通路を覆って伸縮自在な隔膜を配
設し、この隔膜におもりを上下動自在に取り付けて該隔
膜でシリンダー内を上側室と下側室とに液密に分割し。

かつ上記シリンダーに上記上側室と外界とを連通ずる被
検液通路を形成すると共に、上記下側室から比較電極の
内部液補充口に連通ずる内部液通路を設けてなり、上記
おもりの押圧力によって下側室に注入した内部液を加圧
することによりこの内部液が上記内部液通路を通って比
較電極に供給されるよう構成したことを特徴とする電極
装置を提供する。

また、本発明は、第２発明として、測定電極と比較電極
とを有し、上記比較電極内の内部液を比較電極の液絡部
から外界に連続的に流出させた状態で水質の測定を行な
う電極装置において、縦型の筒状シリンダーの内部にそ
の通路を覆っておもりを上下動自在かつシリンダー壁部
に対し液密に配設することにより該おもりでシリンダー
内を上側室と下側室とに液密に分割し、かつ上記シリン
ダーに上記上側室と外界とを連通ずる被検液通路を形成
すると共に、上記下側室から比較電極の内部液補充口に
連通ずる内部液通路を設けてなり、上記おもりの押圧力
によって下側室に注入した内部液を加圧することにより
この内部液が上記内部液通路を通って比較電極に供給さ
れるよう構成したことを特徴とする電極装置を提供する
。

〔作　用〕

本願第１発明の装置は、下側室に内部液を充満させ、隔
膜及びおもりを上方に押し上げた状態で水没させるもの
である。この場合、上側室内に被検液通路を通って被検
液が流入することにより、水深に応じ上側室内の圧力と
下側室内の圧力とが隔膜を介して平衡状態となり、自己
圧バランスがとられるが、本装置においては隔膜におも
りが取り付けられているので、下側室の内部液が圧カバ
ランス分に加えておもりの重量分だけ余分に増圧される
ことになる。従って、このおもり分だけ増圧された圧力
により、内部液に加えられる圧力は水深の圧力に関係な
く外界の被検液より高く保持されるので、内部液は液絡
部より常に流出した状態となり、被検液が内部液中に逆
流することなく安定な測定が行なわれる。

また、本願第２発明の装置は、下側室に内部液を充満さ
せ、おもりを上方に押し上げた状態で水没させるもので
ある。この場合、シリンダー内に上下動自在かつ液密に
設けられたおもりの摩擦抵抗及び重量をゼロであると仮
定すると、第１発明と同様に上側室内の圧力と下側室内
の圧力とがおもりを介して平衡状態となり、自己圧バラ
ンスがとられるが、本装置においては下側室の内部液が
上記圧カバランス分に加えておもりの重量分だけ余分に
増圧されることになる。従って、このおもり分だけ増圧
された圧力により、内部液に加えられる圧力は水深の圧
力に関係なく外界の被検液より高く保持されるので、内
部液は液絡部より常に流出した状態となり、被検液が内
部液中に逆流することなく安定な測定が行なわれる。

次に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発
明は下記実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕第１図は本発明の一実施例に係る電極装置を示す。

図中１はガラス電極及び比較電極を一体化した複合電極
で、この電極１はその下端部に設けられた電極膜２に近
接して液絡部３を、また上端キャップ４近くには塩化カ
リウム溶液補充口５を有している。

６は内周面上部にリング状仕切壁７を有する円筒状の電
極膜保護筒で、その側壁は所定数（本実施例においては
３個）の流通孔８を有している。

この保護筒６の内周面には上記仕切壁上方に存して螺旋
溝９が形成されていると共に、この螺旋溝９に円筒状の
外筒１０の下端部に形成された螺旋溝１１が着脱可能に
螺合されており、上記保護筒６及び外筒１ｏ内に上記複
合電極１が配設されている。なお、１２はリング状ワッ
シャー、１３はリング状のテーパーパツキンで、このパ
ツキン１３の配設により液絡部３が位置する保護筒６内
部と塩化カリウム溶液補充口５が位置する外筒１０内部
との連通が遮断されている。

１４は比較的厚い底壁１５を有する透明又は半透明の例
えばポリプロピレン等の合成樹脂製の有底円筒状のシリ
ンダーで、この底壁１４中央部には上側に小径孔１６．
下側に大径孔１７が連続して形成されていると共に、上
記大径孔１７内壁に形成された螺旋溝１８に前記外筒１
０の上端部の螺旋溝１９が○リング２０を介装して液密
にまた着脱可能に螺合されており、外筒１０内部とシリ
ンダ−１４内部は互に連通している。なお、２１はロッ
クナツトである。

また、シリンダー１４の上端外周部には螺旋溝２２が形
成され、この螺旋溝２２にポリプロピレン等の合成樹脂
からなる有頭円筒状益体２３の内周面に形成した螺旋溝
２４が螺合されている。

更に、２５はシリンダー１４の底壁１５に径方向に沿っ
て穿設されたリード線引き出し孔で、前記小径孔１６と
連通しており、前記電極１から引き出されたリード線２
６が小径孔１６を経由してこの引き出し孔２５から外部
に引き出され、例えば変換器等に接続されて、測定結果
を表示或いは記録するようになっており、引き出し孔２
５とリード線２６の間はパツキン２７及び締具２８によ
り液密性が保たれている。

ここで、本装置においては、シリンダー１４の壁部下側
が厚肉に形成されていると共に、この厚肉部１４ａにお
いてシリンダー１４の壁部が径方向に沿って切断され、
これによりシリンダー１４が上側部１４ｂと下側部１４
ｃとに分割されている。そして、これら上側部１４ｂ下
端と下側部１４ｃ上端との間にクロロプレンゴム等から
なる伸縮自在な蛇腹状隔膜２９の下端外周縁部が挾持さ
れていると共に、上記隔膜２９の上端部には開口部を閉
塞するように略円柱状の重量５００〜１５００ｇ程度の
おもり３０が上下動自在に取り付けられ、これによりシ
リンダー１４内が隔膜２９によって上側室３１ａと下側
室３１ｂとに液密に分割されている。なお、上記おもり
３ｏは、金属部３０ａの表面に腐食防止のために合成樹
脂層３０ｂが被覆されたものである。また、３２はシリ
ンダー１４の下側部１４ｃに上側部１４ｂを押圧、固定
するためのナツト、３３は隔膜２９におもり３０を液密
に取り付けるためのリング状締具である。更に、本装置
においては、シリンダー１４の上側室１４ｂの壁部に一
対の円形の被検液通１１３４．３４が穿設され、これに
より上側室３１ｂと外界とが連通されている。

本装置を用いて海洋等のｐＨの測定を行なう場合、まず
内部液をシリンダー３１の下側室３１ｂ内及び外筒１０
内に満たし、隔膜２９が伸びておもり３ｏが上りきった
状態にする。なお、内部液は保護筒６及びパツキン１３
を取り外し、外筒１ｏの下端開口部から注入することが
できる。そして、この状態で装置全体を水没させて測定
を行なうもので、これにより上述したように下側室３１
ｂ内の内部液が圧カバランス分に加えておもり３０の重
量分だけ余分に増圧され、この圧力によって内部液が下
側室３１ｂから外筒１０内を通って補充口５より電極１
内に入ると共に、液絡部３より常時流出し、被検液の逆
流が防止されるものである。

〔実施例２〕第２図は本発明の他の実施例に係る電極装置を示す。な
お、第２図において第１図の装置と同一構成の部分には
同一参照符号を付してその説明を省略する。

本装置においては、シリンダー１４内にその通路を覆っ
て円柱状のおもり３ｏが一対のリング状パツキン３５．
３５によって上下動自在かつシリンダ−１４壁部に対し
て液密に配設されている。

また、おもり３０が上昇したときに被検液通路３４．３
４を閉塞しないように蓋体２３の下面中央部に円柱状の
ストッパー２３ａが突設されている。

本装置を用いて測定を行なう場合、まず内部液をシリン
ダー３１の下側室３１ｂ内及び外筒１０内に満たし、お
もり３０が上りきった状態にする。

そして、この状態で装置全体を水没させて測定を行なう
もので、これにより上述したように下側室３１ｂ内の内
部液が圧カバランス分に加えておもり３０の重量分だけ
余分に増圧され、この圧力によって内部液が液絡部３よ
り常時流出し、被検液の逆流が防止されるものである。

〔実施例３〜６〕第３〜６図はそれぞれ本発明の更に他の実施例を示す。

なお、第３〜６図において第１，２図の装置と同一構成
の部分は同一参照符号を付してその説明を省略する。

第３，４図の装置は、第１，２図の装置のおもり３０の
中央部に軸方向に沿って周壁部が樹脂により形成された
内部液流入路３６を設け、かつおもり３ｏの上端部に内
部が上記流入路３６と連通ずる樹脂製の内部液注入パイ
プ３７を連結すると共に、このパイプ３７の上部を蓋体
２３に穿設した孔２３ｂより突出させ、その上端開口部
を蓋３８及びパツキン３９によって閉塞したもので。

上記パイプ３７の上端開口部からパイプ３７内及び内部
液流入路３６を通して下側室３１ｂ内に内部液を注入で
きるようにしたものである。なお、本装置の使用方法は
第１，２図の装置と同様である。

第５図の装置は、蛇腹状隔膜２９の上端外周縁部をシリ
ンダー１４の上端と蓋体２３との間に挾持、固定すると
共に、上記隔膜２９の下端部に開口部を閉塞するように
略円柱状のおもり３０を上下動可能に取り付けたもので
、これにより隔膜２９内が上側室３１ａ、隔膜２９外が
下側室３１ｂとして構成されている。なお、本装置にお
いては蓋体２３に被検液通路３４が形成されている。ま
た、隔膜２９の変形防止のため、隔膜２９の大径部に硬
質のリング状部材４０がそれぞれ配設されている。

本装置によって測定を行なう場合、下側室３１ｂ内及び
外筒１０内に内部液を満たし、隔膜２９が縮んでおもり
３０が上りきった状態にしてから水没させるもので、こ
れによりおもり３０の下降と共に上側室３１ａが拡がっ
て、下側室３１ｂの内部液に圧力が加わり、この圧力に
よって内部液が液絡部３より常時流出した状態となるも
のである。

第６図の装置は、第５図の装置のシリンダー１４と電極
１とを分離したもので、これらの間を柔軟性を有する内
部液流通管４１で連結したものである。なお、４２はシ
リンダー１４の下端開口部を閉塞するＯリング付きの板
状部材、４３は板状部材４２を固定するナツト、４４は
板状部材４２に穿設された内部液注入孔、４５はこの注
入孔４４を閉塞する栓であり、シリンダー１４を上下逆
転させて上記注入孔４４から下側室３１ｂ内に内部液を
注入できるようになっている。

本装置においては、下側室３１ｂ内の内部液が内部液流
通管４１を通って電極１内に流入し、液絡部３より流出
するものである。

なお、上記実施例においてはｐＨ測定用ガラス電極１を
検出部に用いたがこれに限られず、イオン電極等も用い
ることができ、電極１に複合電極を用いたがこれに限ら
れず、比較電極と測定電極とを分離してもよい。また、
上記実施例の装置は主に投げ込み用に使用されるもので
あるが、プロセス中の流路を流れる被検液を上側室３１
ａ内に引き込み、上記流路内の圧力と下側室３１ｂ内の
圧力とのバランスをとることによりプロセス測定用とし
て用いることもできる。更に、隔膜２９として蛇腹状の
ものではなく平板状の伸縮性を有するゴム膜等を用いて
もよく、第２〜５図の装置のシリンダー１４と電極１と
を分離して第６図の装置のように構成してもよく、その
他の構成についても本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変更して差支えない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、水深等による外
界の被検液圧力に関係なく内部液がおもりによる付勢圧
力によって加圧されるので、海洋。

湖沼などの深所の水質測定においても内部液が液絡部よ
り常に流出し、安定な電気的接続が図れると共に、外界
の被検液が内部液側に混入しないため内部液の劣化もな
く、従って深所においても長期間にわたって安定に測定
を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図はそれぞれ本発明の一実施例を示す断
面図である。１・・複合電極５・・・補充口２９・隔膜３１ａ・上側室３４・被検液通路２・・液絡部１４　・シリンダー３０・おもり３１ｂ・・下側室

Claims

【特許請求の範囲】１、測定電極と比較電極とを有し、上記比較電極内の内
部液を比較電極の液絡部から外界に連続的に流出させた
状態で水質の測定を行なう電極装置において、縦型の筒
状シリンダーの内部にその通路を覆って伸縮自在な隔膜
を配設し、この隔膜におもりを上下動自在に取り付けて
該隔膜でシリンダー内を上側室と下側室とに液密に分割
し、かつ上記シリンダーに上記上側室と外界とを連通す
る被検液通路を形成すると共に、上記下側室から比較電
極の内部液補充口に連通する内部液通路を設けてなり、
上記おもりの押圧力によって下側室に注入した内部液を
加圧することによりこの内部液が上記内部液通路を通っ
て比較電極に供給されるよう構成したことを特徴とする
電極装置。２、測定電極と比較電極とを有し、上記比較電極内の内
部液を比較電極の液絡部から外界に連続的に流出させた
状態で水質の測定を行なう電極装置において、縦型の筒
状シリンダーの内部にその通路を覆っておもりを上下動
自在かつシリンダー壁部に対し液密に配設することによ
り該おもりでシリンダー内を上側室と下側室とに液密に
分割し、かつ上記シリンダーに上記上側室と外界とを連
通する被検液通路を形成すると共に、上記下側室から比
較電極の内部液補充口に連通する内部液通路を設けてな
り、上記おもりの押圧力によって下側室に注入した内部
液を加圧することによりこの内部液が上記内部液通路を
通って比較電極に供給されるよう構成したことを特徴と
する電極装置。