JPH079410B2 - 導電率測定装置 - Google Patents
導電率測定装置Info
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- JPH079410B2 JPH079410B2 JP532090A JP532090A JPH079410B2 JP H079410 B2 JPH079410 B2 JP H079410B2 JP 532090 A JP532090 A JP 532090A JP 532090 A JP532090 A JP 532090A JP H079410 B2 JPH079410 B2 JP H079410B2
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- measurement
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、導電率測定装置に関する。
例えば交流２極法による導電率の測定においては、その
測定セルは、電極支持ボディと、この電極支持ボディに
適宜の間隔をおいて設けられる一対の電極とから主とし
て構成される。
測定セルは、電極支持ボディと、この電極支持ボディに
適宜の間隔をおいて設けられる一対の電極とから主とし
て構成される。
そして、前記電極と被検液である溶液の界面との間に電
荷の分離による電気二重層が生じ、導電率が高濃度の溶
液の導電率測定においては、前記電気二重層に起因する
コンデンサ分（分極容量）が測定に大きな誤差を与える
ことがあるため、測定セルとしてはセル定数の大きなも
のを用いるようにしているが、セル定数は電極の形状に
よって定まるところから、その設定にも限度がある。
荷の分離による電気二重層が生じ、導電率が高濃度の溶
液の導電率測定においては、前記電気二重層に起因する
コンデンサ分（分極容量）が測定に大きな誤差を与える
ことがあるため、測定セルとしてはセル定数の大きなも
のを用いるようにしているが、セル定数は電極の形状に
よって定まるところから、その設定にも限度がある。
そこで、上記分極容量の影響をできるだけ抑制するた
め、電極間に印加する電圧を低くしたりあるいは電極の
表面積を大きくするなどして電流密度を小さくしたり、
また、測定周波数を高くするなどの手段が講じられてい
る。
め、電極間に印加する電圧を低くしたりあるいは電極の
表面積を大きくするなどして電流密度を小さくしたり、
また、測定周波数を高くするなどの手段が講じられてい
る。
しかしながら、上記手段を講じても次のような問題点が
残る。すなわち、前記電極としては、通常、白金に白金
黒メッキを施したものが用いられているが、前記メッキ
が剥離してくると前記分極容量が増大し、測定に誤差が
生ずるのである。
残る。すなわち、前記電極としては、通常、白金に白金
黒メッキを施したものが用いられているが、前記メッキ
が剥離してくると前記分極容量が増大し、測定に誤差が
生ずるのである。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、メッキの剥離を確実に検知するこ
とができると共に、高精度の測定を行うことができる信
頼性の高い導電率測定装置を提供することにある。
目的とするところは、メッキの剥離を確実に検知するこ
とができると共に、高精度の測定を行うことができる信
頼性の高い導電率測定装置を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明に係る導電率測定装
置は、溶液中に浸漬された相異なる周波数の交流電圧を
印加し、それぞれの周波数における導電率を測定し、そ
のときの導電率の偏差が所定値を超えるときは、所定の
警告を発するようにし、前記偏差が所定値以下であると
きは、所定の分極容量式によって分極容量値を求めてこ
れを記憶し、導電率測定時に得られる測定結果を前記分
極容量値と共に所定の分極補正式に入力して補正し、そ
の補正結果を出力するようにした点に特徴がある。
置は、溶液中に浸漬された相異なる周波数の交流電圧を
印加し、それぞれの周波数における導電率を測定し、そ
のときの導電率の偏差が所定値を超えるときは、所定の
警告を発するようにし、前記偏差が所定値以下であると
きは、所定の分極容量式によって分極容量値を求めてこ
れを記憶し、導電率測定時に得られる測定結果を前記分
極容量値と共に所定の分極補正式に入力して補正し、そ
の補正結果を出力するようにした点に特徴がある。
本発明においては、溶液中に浸漬された電極間に相異な
る周波数の交流電圧を印加し、それぞれの周波数におけ
る導電率を測定し、そのときの偏差が所定の基準値を超
えるときは所定の警告を発するようにしているので、測
定中に電極のメッキの剥離を検出することができる。ま
た、前記偏差が所定の基準以下であれば、所定の分極容
量式によって分極容量値を求めてこれを記憶し、所定の
分極正式に基づいて分極補正を行うので、分極容量に起
因する誤差をなくすことができ、精度の高い測定を行う
ことができる。
る周波数の交流電圧を印加し、それぞれの周波数におけ
る導電率を測定し、そのときの偏差が所定の基準値を超
えるときは所定の警告を発するようにしているので、測
定中に電極のメッキの剥離を検出することができる。ま
た、前記偏差が所定の基準以下であれば、所定の分極容
量式によって分極容量値を求めてこれを記憶し、所定の
分極正式に基づいて分極補正を行うので、分極容量に起
因する誤差をなくすことができ、精度の高い測定を行う
ことができる。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る導電率測定装置の構成を概略的に
示すもので、この図において、１は交流発振器で、後述
する制御装置７からの信号に基づいて異なる周波数の交
流電圧を発生するものである。２は演算増幅器、3,4は
測定セル（図外）に設けられる電極、５は同期整流回
路、６はA/D変換器である。そして、７は制御装置で、
詳細に図示してないが、その内部にはA/D変換器６や図
外の入力装置からの信号に基づいて演算を行う演算部
と、演算結果あるいは前記入力装置からの入力に基づい
て交流発振器１や図外の表示部などに所定の信号を発す
る演算制御部と、演算結果および外部からの入力を記憶
するメモリ部などを備えている。
示すもので、この図において、１は交流発振器で、後述
する制御装置７からの信号に基づいて異なる周波数の交
流電圧を発生するものである。２は演算増幅器、3,4は
測定セル（図外）に設けられる電極、５は同期整流回
路、６はA/D変換器である。そして、７は制御装置で、
詳細に図示してないが、その内部にはA/D変換器６や図
外の入力装置からの信号に基づいて演算を行う演算部
と、演算結果あるいは前記入力装置からの入力に基づい
て交流発振器１や図外の表示部などに所定の信号を発す
る演算制御部と、演算結果および外部からの入力を記憶
するメモリ部などを備えている。
第２図は測定セルにおけるインピーダンスの等価回路を
示すもので、この図において、R1は電極ケーブルの電線
抵抗、C1は電極ケーブルの電線容量、C2は電極の分極容
量、Rtは溶液の抵抗、Rt′は電極全体の抵抗をそれぞれ
示す。
示すもので、この図において、R1は電極ケーブルの電線
抵抗、C1は電極ケーブルの電線容量、C2は電極の分極容
量、Rtは溶液の抵抗、Rt′は電極全体の抵抗をそれぞれ
示す。
ここで、C1のインピーダンスをZ1，測定周波数をω（＝
２πｆ）とすると、 となる。
２πｆ）とすると、 となる。
また、C2のインピーダンスをZ2とすると、 となる。
そして、Rt′は、 と表され、ここで、Z1はR1＋Rt＋2Z2より充分に大きい
と考えられるので、（３）式は、 Rt′≒R1＋Rt＋2Z2 となり、これより、Rtは、 Rt≒Rt′−R1−2Z2……（４） となる。
と考えられるので、（３）式は、 Rt′≒R1＋Rt＋2Z2 となり、これより、Rtは、 Rt≒Rt′−R1−2Z2……（４） となる。
ここで、Rt，Rt′の導電率をそれぞれLt、Lt′とする
と、上記（４）式は、 となり、これより、 なる分極補正式が得られる。
と、上記（４）式は、 となり、これより、 なる分極補正式が得られる。
ところで、上記（５）式で表される分極補正式における
RC2（＝1/2πC2、つまり、分極容量の大きさ）は、前記
第２図に示す等価回路において、異なる周波数の電圧を
２回印加することにより求めることができる。
RC2（＝1/2πC2、つまり、分極容量の大きさ）は、前記
第２図に示す等価回路において、異なる周波数の電圧を
２回印加することにより求めることができる。
すなわち、第２図において、電極3,4間に相異なる周波
数f1，f2（f1＞f2とする）の交流電圧を印加し、上記
（５）式においてRC2＝０として算出されたLtの値を、
それぞれLt″（f1）、Lt″（f2）とすると、Lt″は第２
図におけるＡ部の導電率を示すから、 が得られる。
数f1，f2（f1＞f2とする）の交流電圧を印加し、上記
（５）式においてRC2＝０として算出されたLtの値を、
それぞれLt″（f1）、Lt″（f2）とすると、Lt″は第２
図におけるＡ部の導電率を示すから、 が得られる。
そして、（６）式から、 Rt＋２RC2／f1＝1/Lt″（f1） Rt＝1/Lt″（f1）−2RC2／f1 が得られ、また、（７）式から、 Rt＝1/Lt′（f2）−2RC2／f2 が得られるから、 これら両式より、 1/Lt″（f1）−2RC2／f1 ＝1/Lt″（f2）−2RC2／f2 が得られ、さらに、 1/Lt″（f1）−1/Lt″（f2） ＝2RC2（1/f1−1/f2） が得られる。
よって、RC2は、 となる。
つまり、導電率測定装置の測定セルにおける分極容量R
C2の大きさは、相異なる周波数f1，f2の交流電圧を電極
3,4間に印加し、周波数f1，f2における導電率Lt″
（f1），Lt″（f2）を測定することによって求めること
ができる。
C2の大きさは、相異なる周波数f1，f2の交流電圧を電極
3,4間に印加し、周波数f1，f2における導電率Lt″
（f1），Lt″（f2）を測定することによって求めること
ができる。
次に、上記構成の導電率測定装置における分極補正の手
順について、第３図に示すフローチャートをも参照しな
がら説明する。
順について、第３図に示すフローチャートをも参照しな
がら説明する。
先ず、電極3,4を溶液に浸漬した状態で、交流発振器１
から例えば実際の導電率測定において印加する周波数f1
の交流電圧を電極3,4に例えば約３秒間印加する。この
電圧印加により、演算制御部７では所定の演算が行わ
れ、周波数f1における導電率Lt（f1）が求められ、この
導電率Lt（f1）がメモリ部に記憶される（ステップS
1）。
から例えば実際の導電率測定において印加する周波数f1
の交流電圧を電極3,4に例えば約３秒間印加する。この
電圧印加により、演算制御部７では所定の演算が行わ
れ、周波数f1における導電率Lt（f1）が求められ、この
導電率Lt（f1）がメモリ部に記憶される（ステップS
1）。
次に、交流発振器１から前記周波数f1より低い周波数f2
の交流電圧が出力されるように切換え操作し（ステップ
S2）、周波数f2の交流電圧を電極3,4に約３秒間印加す
る。この電圧印加により、演算制御部７では所定の演算
が行われ、周波数f2における導電率Lt（f2）が求めら
れ、この導電率Lt（f2）がメモリ部に記憶される（ステ
ップS3）。
の交流電圧が出力されるように切換え操作し（ステップ
S2）、周波数f2の交流電圧を電極3,4に約３秒間印加す
る。この電圧印加により、演算制御部７では所定の演算
が行われ、周波数f2における導電率Lt（f2）が求めら
れ、この導電率Lt（f2）がメモリ部に記憶される（ステ
ップS3）。
そして、上記両導電率Lt（f1），Lt（f2）の偏差、この
実施例では両者の比Lt（f2）／Lt（f1）が0.9よりも小
さいか大きいかを、演算制御部７において判別する（ス
テップS4）ようにし、前記比が0.9よりも小さいとき
（ステップS5）には、補正可能範囲にあるものと判定
し、前記両導電率Lt（f1），Lt（f2）、周波数f1，f2な
どを、前記（９）式に示す分極容量式に代入して、当該
導電率測定装置の分極容量値を求め、分極容量の補正が
行なえるようにする（ステップS6）。
実施例では両者の比Lt（f2）／Lt（f1）が0.9よりも小
さいか大きいかを、演算制御部７において判別する（ス
テップS4）ようにし、前記比が0.9よりも小さいとき
（ステップS5）には、補正可能範囲にあるものと判定
し、前記両導電率Lt（f1），Lt（f2）、周波数f1，f2な
どを、前記（９）式に示す分極容量式に代入して、当該
導電率測定装置の分極容量値を求め、分極容量の補正が
行なえるようにする（ステップS6）。
つまり、相異なる周波数の交流電圧を印加したときの導
電率Lt（f1），Lt（f2）の偏差が所定の基準値（許容
値）以下であるときは、電極3,4におけるメッキの剥離
が生じてないかあるいは生じていても極めて僅かであ
り、測定値における分極容量の影響を補正することによ
り、真の導電率に極めて近い測定が行なえるものとする
のである。
電率Lt（f1），Lt（f2）の偏差が所定の基準値（許容
値）以下であるときは、電極3,4におけるメッキの剥離
が生じてないかあるいは生じていても極めて僅かであ
り、測定値における分極容量の影響を補正することによ
り、真の導電率に極めて近い測定が行なえるものとする
のである。
一方、前記比が0.9よりも大きいとき（ステップS7）に
は、補正可能範囲外であって、例えば電極3,4における
メッキがかなり剥離して、実用に供することができない
ものと判定し、表示部（図外）などに警告メッセージを
表示したり、警告ランプが点滅したり、ブザー音を発す
るようにする。これによって、電極3,4の点検あるいは
取替えをなどの目安にすることができ、導電率測定装置
のメンテナンスが確実に行われる。
は、補正可能範囲外であって、例えば電極3,4における
メッキがかなり剥離して、実用に供することができない
ものと判定し、表示部（図外）などに警告メッセージを
表示したり、警告ランプが点滅したり、ブザー音を発す
るようにする。これによって、電極3,4の点検あるいは
取替えをなどの目安にすることができ、導電率測定装置
のメンテナンスが確実に行われる。
本発明者らの試験によれば、分極容量RC2を予め求めて
おき、導電率測定時における測定結果について、分極補
正によってどの程度誤差を解消できるものか調べたとこ
ろ、次のような結果が得られた。すなわち、補正前の導
電率が真の値に対して5.4％の誤差を含むものであった
のに対し、補正後の導電率は真の値に対して僅かに0.6
％の誤差となり、分極容量に起因する誤差、特に、電極
3,4におけるメッキの剥離に基づく誤差を大幅に低減で
きることが判った。
おき、導電率測定時における測定結果について、分極補
正によってどの程度誤差を解消できるものか調べたとこ
ろ、次のような結果が得られた。すなわち、補正前の導
電率が真の値に対して5.4％の誤差を含むものであった
のに対し、補正後の導電率は真の値に対して僅かに0.6
％の誤差となり、分極容量に起因する誤差、特に、電極
3,4におけるメッキの剥離に基づく誤差を大幅に低減で
きることが判った。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば導
電率Lt（f1），Lt（f2）の偏差の比較対象となる基準値
は任意に設定することができる。また、分極容量RC2は
定期点検時に測定するようにしておけばよいが、実際の
測定の際にその都度測定するようにしてもよい。
電率Lt（f1），Lt（f2）の偏差の比較対象となる基準値
は任意に設定することができる。また、分極容量RC2は
定期点検時に測定するようにしておけばよいが、実際の
測定の際にその都度測定するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明においては、溶液中に浸漬
された相異なる周波数の交流電圧を印加し、それぞれの
周波数における導電率を測定し、そのときの導電率の偏
差が所定値を超えるときは、所定の警告を発するように
し、前記偏差が所定値以下であるときは、所定の分極容
量式によって分極容量値を求めてこれを記憶し、導電率
測定時に得られる測定結果を前記分極容量値と共に所定
の分極補正式に入力して補正し、その補正結果を出力す
るようにしているので、分極容量に起因する誤差、特
に、電極におけるメッキの剥離に基づく誤差を大幅に低
減でき、しかも、メッキの剥離を確実に検知することが
できるので、高精度の測定を行うことができ信頼性の高
い導電率測定装置を得ることができる。
された相異なる周波数の交流電圧を印加し、それぞれの
周波数における導電率を測定し、そのときの導電率の偏
差が所定値を超えるときは、所定の警告を発するように
し、前記偏差が所定値以下であるときは、所定の分極容
量式によって分極容量値を求めてこれを記憶し、導電率
測定時に得られる測定結果を前記分極容量値と共に所定
の分極補正式に入力して補正し、その補正結果を出力す
るようにしているので、分極容量に起因する誤差、特
に、電極におけるメッキの剥離に基づく誤差を大幅に低
減でき、しかも、メッキの剥離を確実に検知することが
できるので、高精度の測定を行うことができ信頼性の高
い導電率測定装置を得ることができる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明に係る導電率測定装置の構成を概略的に示す図、第
２図は測定セルにおける等価回路図、第３図は分極補正
の手順を示すフローチャートである。 3,4……電極。
発明に係る導電率測定装置の構成を概略的に示す図、第
２図は測定セルにおける等価回路図、第３図は分極補正
の手順を示すフローチャートである。 3,4……電極。
Claims (1)
- 【請求項１】一対の電極を被検液に浸漬した状態で電極
間に所定の測定周波数の交流電圧を印加して被検液の導
電率を測定する装置において、前記電極間に相異なる周
波数の交流電圧を印加し、それぞれの周波数における導
電率を測定し、そのときの導電率の偏差が所定の基準値
を超えるときは、所定の警告を発するようにし、前記偏
差が所定の基準値以下であるときは、所定の分極容量式
によって分極容量値を求めてこれを記憶し、導電率測定
時に得られる測定結果を前記分極容量値と共に所定の分
極補正式に入力して補正し、その補正結果を出力するよ
うにしたことを特徴とする導電率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP532090A JPH079410B2 (ja) | 1990-01-14 | 1990-01-14 | 導電率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP532090A JPH079410B2 (ja) | 1990-01-14 | 1990-01-14 | 導電率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210466A JPH03210466A (ja) | 1991-09-13 |
| JPH079410B2 true JPH079410B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=11607964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP532090A Expired - Fee Related JPH079410B2 (ja) | 1990-01-14 | 1990-01-14 | 導電率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079410B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2766271B1 (fr) * | 1997-07-16 | 1999-10-01 | Zellweger Analytics | Procede et dispositif de mesure de la conductivite d'une solution assurant le controle de la polarisation des electrodes |
| CN100541208C (zh) | 2006-08-30 | 2009-09-16 | 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司 | 溶液电导率的测量方法 |
| GB2444509B (en) | 2006-12-06 | 2010-09-15 | Abb Ltd | Conductivity sensor |
| GB2467061B (en) * | 2006-12-06 | 2011-03-02 | Abb Ltd | Conductivity sensor |
-
1990
- 1990-01-14 JP JP532090A patent/JPH079410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03210466A (ja) | 1991-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |