JPH057559Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電極を用いてＵ字管マノメータの
液面を検知することにより気体の圧力変化を検出
する装置に関するものである。

電極により液面位置を検出する場合に、液面が
電極に接触する直前と、電極から離れた直後とで
は、液面の表面張力による電極への付着特性によ
り液面に差を生じ、液面が上昇するときの検出液
面と下降するときの検出液面には、いわゆるヒス
テリシス誤差が生じる。

このため、上記ヒステリシス誤差を取り除くた
めの提案（実開昭57−151541号公報参照）を本発
明者は行つた。自動記録式酸素消費量測定装置の
マノメータの感度を高めた例について、上記の問
題を解決した概要を説明すると、電極触針（以
下、単に触針という）が液面に触れると同時に可
撓チユーブを押圧する偏心ローラを作動させて気
体圧力に脈動を与えるものである。すなわち、マ
ノメータの液面に脈動を与えて触針を強制的に離
液させることにより解決していた。

しかしながら、この場合、マノメータの接触に
よつて偏心ローラ用モータを作動させるためのリ
レー回路が必要であり、かつ偏心ローラを所定の
位相角で停止させるための機構が必要で複雑なも
のとなる欠点があつた。さらに、マルチチヤンネ
ルの装置においては、チヤンネルごとに上記リレ
ー回路、停止のための機構及び偏心ローラ駆動用
モータが必要になる欠点も有していた。

この考案は上記の欠点を解消するためになされ
たもので、触針が接触しているか否かにかかわら
ず、常時液面に脈動を与えるか、もしくは触針に
上下運動を与えることにより偏心ローラなど脈動
を与えるかもしくは触針に上下運動を与える駆動
装置を断続させるためのリレー回路及び同駆動装
置を所定の位相角で停止させるための機構が不要
になる。これは、マルチチヤンネルに適用する場
合に大きな効果を発揮し、１基の駆動源により各
チヤンネルに脈動もしくは上下運動の信号を送る
ことができる。すなわち、上記の各欠点を取り除
いて高感度にマルチチヤンネルの液面を検知する
ことを可能にしたものである。以下、この発明に
ついて説明する。

第１図はこの考案の一実施例を示す１チヤンネ
ル分の構成図で、Ｕ字管マノメータの液面変化の
高感度な検出に適用することにより、Ｕ字管の一
方に連通する反応容器内の圧力変化を検知して該
反応容器内の酸素消費反応を検出する自動記録式
酸素消費量測定装置に適用した例である。この図
において、１は被検体である反応容器、２は標準
気圧室、３はマノメータ、４は触針、５は電導
液、６はアンプユニツト、７は前記アンプユニツ
ト６の作動により電解酸素を発生する電解びん、
８は後述の可撓性チユーブを押圧する偏心ローラ
装置、９は導体、１０はＵ字管で、その一方の管
部１０ａは標準気圧室２に連通し、他方の管部１
０ｂは反応容器１に連通している。１１はケーブ
ル、１２は前記反応容器１と電解びん７とＵ字管
１０の他方の管部１０ｂと連通している可撓性チ
ユーブである。ここで、マノメータ３はＵ字管１
０と電導液５と触針４と導体９とからなり、触針
４と導体９はケーブル１１によりアンプユニツト
６と連結されている。

次に、動作について説明する。

反応容器１内で酸素消費がおこると、反応容器
１内の圧力が標準気圧室２の標準圧力に比べて低
下する。その結果、マノメータ３内の電導液５は
脈動しながら最高位置が移動して遂には触針４が
電導液５と接触して電気回路が形成される。これ
によりアンプユニツト６が作動し、電解びん７に
電解電流が供給され、電解びん７で発生した酸素
は可撓チユーブ１２を経て反応容器１に流入す
る。脈動が下降期に入り、ヒステリシス相当分よ
りも下がつた位置で触針４は強制的に離液させら
れる。そしてこのとき、上記酸素供給量が反応容
器１内の酸素消費量を補うに不十分であれば、電
導液５は次回の脈動の最高位置のとき再び触針４
と接触し、前述の動作を繰り返すことになる。一
方、上記酸素供給量が反応容器１内の酸素消費量
を充たしたとき、電導液５は脈動の最高位置にな
つても触針４とは接触することがない。このよう
にして最少限の接触時間で済むことになる。

酸素消費量について高分解能が要求されるのは
酸素消費速度が遅い場合であるが、この考案を応
用した場合には脈動１回分の接触時間によつて必
要酸素量が供給されることが多い。

第２図は自動記録式酸素消費測定装置におい
て、この考案の装置を用いた場合と用いない場合
の記録チヤートの比較である。すなわち、第２図
で、横軸は時間であり、１目盛が１時間にとつて
ある。また、縦軸は酸素供給量であり、10目盛で
0.32mgにとつてある。Ｔは脈動停止期間である。
また、脈動の周波数は1/3Hzにした場合である。
脈動停止期間Ｔ以外では、約0.0125mg（分解能
Ａ）の酸素の供給によつて触針４は離れるが、脈
動停止期間Ｔでは約0.05mg（分解能Ｂ）の酸素が
供給されないと離れない。結局、この考案により
酸素消費量の分解能が0.05mgから0.0125mgに向上
したことになる。

上記実施例では、ヒステリシスの影響を除くた
めに添加する気体に可逆的な圧力変化を重畳して
触針４を強制的に離液させたが、液面を脈動させ
る手段としては上述の外に可撓チユーブ１２をソ
レノイド装置で押圧する方式、被検室気体または
標準気圧体室２に通じるピストンを設け、このピ
ストンを作動する方式、所要個所にヒータを設
け、気体の熱膨張を利用する方式などが考えられ
る。

この考案は、例えば次のような装置に応用して
顕著な効果を奏することができる。すなわち、反
応容器１内で酸素消費が生じたとき、電解酸素に
よつて酸素消費量を補給する場合の電気分解時間
を積算して全酸素消費量を求める装置（自動記録
式酸素消費量測定装置）において、この考案の電
極式液面計で酸素消費を検出すると、酸素消費量
の少ない試料についても途中経過の分析能力の高
い測定結果が得られる。また、嫌気発酵における
ガス発生を検出し、チユーブポンプによつて上記
ガス発生量を除去し、ポンプ回転量を積算するこ
とによつて全ガス発生量を求める気体変化量連続
記録装置においてもこの考案の電極式液面計でガ
ス発生を検出すると、ガス発生の少ない試料につ
いても途中経過について分析能力の高い測定結果
が得られる。

以上詳細に説明したようにこの考案は、電極式
液面計において、液面と電極との間に連続して脈
動する相対運動を与える脈動手段を具備せしめた
ので、分解能を飛躍的に向上できる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す構成図、第
２図は自動記録式酸素消費測定装置においてこの
考案の装置を用いた場合と用いない場合の記録チ
ヤートの一例を示す図である。 図中、１は反応容器、２は標準気圧室、３はマ
ノメータ、４は触針、５は電導液、６はアンプユ
ニツト、７は電解びん、８は偏心ローラ装置、９
は導体、１０はＵ字管、１１はケーブル、１２は
可撓チユーブである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. Ｕ字管を用いた触針式マノメータ圧力検出器の
   一方の管部を標準気圧室に連通し、他方の管部を
   被検反応室に連通し、該被検室内の気体吸収もし
   くは気体発生の反応により気体の圧力が変化して
   マノメータの導電液が触針に触れることで該被検
   室内の反応を検知する気体圧力変化検出装置にお
   いて、上記マノメータの導電液と触針の間に連続
   して脈動する相対運動を与える脈動発生用駆動源
   を有することを特徴とする気体圧力変化検出装
   置。