JPH0465987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁誘導電流を利用して液体の導電
率を測定する電磁式導電率計に関する。

水を取扱う装置たとえばボイラーやクーリング
タワーでは水質の検査・管理のため水の導電率測
定が屡々行われる。特にボイラーでは、給水中の
不純物や給水処理剤がボイラーの蒸気発生につれ
て濃縮されて行き、濃縮過度になるとスケールの
発生、管材の局部過熱、缶水循環不良を招くの
で、缶水の濃度管理上、濃度の指標として缶水の
導電率の測定が屡々行われる。

水の導電率測定手段として、水に二つの電極を
浸けてそれに流れる電流の強さを測定する所謂二
電極法、又は該電極間に更に二つの電極を浸けて
その間の電圧降下を測定する所謂四電極法が知ら
れている。これら電極法は簡便で良い（前者では
測定レンジ5000μS／cm以下、後者では20000μS／
cm以下）けれども、分極（交流を用いても分極は
完全に零にならない）や沈着物による汚れの影響
を受けるので、高導電率領域での測定は困難で、
使えても電極の掃除を頻繁に行わなければならな
い不便がある。

水の導電率を測定する他の手段として、電磁誘
導電流を用いた電磁式導電率計がある。第１図は
その原理を示す模式図であつて、１次コイルL₁
を巻いた励磁用リング磁心W₁と検出コイルL₂を
巻いた検出用リング磁心W₂とを絶縁物製のルー
プ管路Ｐ上に嵌め、ループ管路Ｐ内に水を導く。
１次コイルL₁に一定の大きさ及び周波数の交流
電圧を印加すると、ループ管路Ｐ内の水は１ター
ンコイルの様に働き、これに図示点線のように電
磁誘導交流電流が流れる。これにより検出コイル
L₂に交流起電力が誘起され、その周波数は１次
コイル印加電圧の周波数と同じ大きさはループ管
路Ｐ内の水の導電率に比例する。

従つて、検出コイルL₂に誘起された超電力を
測ることによつて水の導電率が測定される。

第２図はこのような原理に基づく電磁式導電率
計の従来の回路構成を示すもので、トランジスタ
TRIのコレクタ回路に前記１次コイルL₁とコン
デンサC₄とからなる同調回路を、また前記磁心
W₁に巻いた反結合用コイルL₃をベース回路に設
けてコレクタ同調型発振器を構成し、この発振出
力で磁心W₁を励磁し、前記検出コイルL₂に誘起
された超電力をオペレーシヨナルアンプQ₁、検
波器D₁を介して直流電流計Ａで読み取るもので
ある。

電磁式導電率計は、先述の電極法のような分極
がなく、沈着物など汚れの影響も殆んどないとい
う利点があるが、従来高導電率領域しか使えない
（測定レンジ10000〜100000μS／cm）という欠点
があり、従つて、低い導電率まで測定しようとす
れば、コイルの大型化、１次コイル入力の増強、
検出コイル出力の増幅度の引き上げ、ひいては電
源能力の引き上げ等の手段が必要となつて装置が
複雑高価になるだけでなく、ノイズや他の外乱因
子を考慮すると、上記手段を講ずるにも限度があ
り、5000μS／cm以下の導電率を安定に測定する
ことは難かしかつた。

本発明の目的は従来より感度が良く、より低い
導電率まで安定に測定することができ、しかも比
較的簡単で安価な改良された電磁式導電率計を提
供するにある。

本発明は、１次コイルの巻かれた磁心および検
出コイルの巻かれた磁心を被測定液のループと鎖
交して設置し、該１次コイルに発振器の交流出力
を印加し、該検出コイルに誘起される超電力を測
定して被測定液の導電率を測定するようにした電
磁式導電率計において、上記検出コイルにコンデ
ンサを接続して共振回路を形成させると共に、該
共振回路の出力電圧を増幅して上記発振器に正帰
還して該発振器の発振周波数を該共振回路の共振
周波数に引き込むようにしたことを特徴とするも
のである。

第３図は本発明の電磁式導電率計の実施例を示
す回路構成図である。第３図において、W₁およ
びW₂は夫々第１図のように水のループと鎖交す
るように配置された励磁用リング磁心および検出
用リング磁心、L₁およびL₂は夫々磁心W₁および
W₂上に巻かれた１次コイルおよび検出コイル、
L₃は磁心W₁上に巻かれた反結合用コイルである。
TRIは発振用トランジスタであつて、そのコレク
タ回路に該コイルL₁とコンデンサC₄とからなる
同調回路を備えると共に、そのベース回路に反結
合用コイルL₃を備えてコレクタ同調型発振器を
構成する。R₁，R₂およびR₃はバイアス抵抗、C₁
およびC₂はバイパスコンデンサである。

上記発振器の出力で磁心W₁が励磁されること
により、第１図で説明したように、水のループに
電磁誘導電流が流れ、検出コイルL₂に超電力が
誘起される。検出コイルL₂にはコンデンサC₅が
接続されており、これら両者で共振回路を形成さ
せる。この共振回路は上記誘起された超電力の周
波数（すなわち前記発振器の発振周波数）におい
て鋭い共振ピークを持つように設計されている。
この共振回路の出力電圧はオペレーシヨナルアン
プQ₁で増巾され、検波器D₁を介して直流電流計
Ａで指示される。R₄およびR₅はオペレーシヨナ
ルアンプQ₁の利得設定用抵抗、C₃は平滑用コン
デンサ、VR₁は感度調節用可変抵抗である。

上記のように検出コイルL₂にコンデンサC₅を
接続して共振回路を形成したことにより、これを
形成しない場合に較べ著しく高い受信感度が得ら
れる。

ところで、このL₂とC₅とからなる共振回路の
共振ピークの周波数と前記発振器の発振周波数と
は、温度に依る磁心の磁気特性の変化等の要因に
より、ずれを生じ易い。しかるに、L₂とC₅とか
らなる共振回路の周波数特性は急峻な共振ピーク
を持つように設計されているから、上記両周波数
間にずれが生じると、受信感度は大きく変動して
しまう。

このことを避けるために、本実施例において
は、第３図に示すように、オペレーシヨナルアン
プQ₁から取出した該共振回路の出力電圧を、可
変抵抗VR₂を介しオペレーシヨナルアンプQ₂で
増幅し、抵抗R₆、コンデンサーC₆を介して前記
発振器に正帰還して前記受信側のL₂とC₅とから
なる共振回路の共振周波数に該発振器の発振周波
数を引き込み、これにより、両周波数間のずれを
なくし、常に安定した高感度の検出を可能ならし
めている。可変抵抗VR₂およびコンデンサC₇は
このような正帰還のための位相調節用であり、
R₆は正帰還量設定用抵抗、C₆は直流分阻止用コ
ンデンサである。

本実施例に基づく試作機によれば、第２図のよ
うな従来回路構成では困難であつた500〜
5000μS／cmの導電率を安定に測定することが可
能であり、しかも発振側および受信側の磁心とも
温度の影響の比較的大きい安価なフエライト磁心
を用いても十分安定な作動が得られた。

以上説明したように、本発明によれば、従来の
電磁式導電率計に比べて感度が高く且つ安定で、
しかも比較的簡単で安価な電磁式導電率計を得る
ことができる。沈着物による汚れに殆んど影響さ
れないという電磁式導電率計の長所は本発明にお
いても保有されることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁式導電率計の原理を示す模式図、
第２図は従来の回路構成図、第３図は本発明実施
例の回路構成図である。 W₁，W₂……磁心、L₁……１次コイル、L₂……
検出コイル、C₅……共振用コンデンサ、Q₂……
帰還用アンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １次コイルの巻かれた磁心および検出コイル
   の巻かれた磁心を被測定液のループと鎖交して設
   置し、該１次コイルに発振器の交流出力を印加
   し、該検出コイルに誘起される超電力を測定して
   被測定液の導電率を測定するようにした電磁式導
   電率計において、上記検出コイルにコンデンサを
   接続して共振回路を形成させると共に、該共振回
   路の出力電圧を増幅して上記発振器に正帰還して
   該発振器の発振周波数を該共振回路の共振周波数
   に引き込むようにしたことを特徴とする電磁式導
   電率計。