JPS58198749A - 電解質溶液濃度測定装置 - Google Patents
電解質溶液濃度測定装置Info
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- JPS58198749A JPS58198749A JP8077982A JP8077982A JPS58198749A JP S58198749 A JPS58198749 A JP S58198749A JP 8077982 A JP8077982 A JP 8077982A JP 8077982 A JP8077982 A JP 8077982A JP S58198749 A JPS58198749 A JP S58198749A
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- Japan
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- temperature
- concentration
- electrolyte solution
- solution
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
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- Pathology (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば食塩水等の電解質溶液の濃度を、導電
性の変化として検出測定する電解質溶液濃度測定装置に
関する。
性の変化として検出測定する電解質溶液濃度測定装置に
関する。
この種の電解質溶液濃度測定装置は、化学分析方式のも
のに比べて簡便性に優れているという長所があるが、温
度による影響を強く受けるため、温度補正を加えること
が必須である。ところが、従来のものは、ハードウェア
的な手法によって温度補正を加える方法をとっていたの
で、充分な温度補正を得ることが困難で、測定誤差の発
生を余儀なくされていた。
のに比べて簡便性に優れているという長所があるが、温
度による影響を強く受けるため、温度補正を加えること
が必須である。ところが、従来のものは、ハードウェア
的な手法によって温度補正を加える方法をとっていたの
で、充分な温度補正を得ることが困難で、測定誤差の発
生を余儀なくされていた。
本発明は上述する従来からの技術的課題を解決し、非常
に正確な温度補正を加えて、電解質溶液の濃度を高精度
で測定できるようにした電解質溶液濃度測定装置を提供
することを目的とする。
に正確な温度補正を加えて、電解質溶液の濃度を高精度
で測定できるようにした電解質溶液濃度測定装置を提供
することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、電解質溶液の濃度
を導電性の変化として検出し、かつ該検出値に対して温
度補正を加えるようにした電解質溶液濃度測定装置にお
いて、前記電解質溶液の導電性検出信号及び溶液温度検
出信号を入力信号とし、前記溶液の導電性、温度及び濃
度に関する一般式 １／Ｒ＝α−（βＴ２＋γτ十δ）、「−で−但しＲは
電気抵抗（Ω） Ｔは温度（℃） Ｃは濃度（％） α、β、γ及びδは定数 から前記溶液濃度を演算する演算処理装置を有すること
を特徴とする。
を導電性の変化として検出し、かつ該検出値に対して温
度補正を加えるようにした電解質溶液濃度測定装置にお
いて、前記電解質溶液の導電性検出信号及び溶液温度検
出信号を入力信号とし、前記溶液の導電性、温度及び濃
度に関する一般式 １／Ｒ＝α−（βＴ２＋γτ十δ）、「−で−但しＲは
電気抵抗（Ω） Ｔは温度（℃） Ｃは濃度（％） α、β、γ及びδは定数 から前記溶液濃度を演算する演算処理装置を有すること
を特徴とする。
以下実施例たる添付図面を参照して本発明の内容を具体
的に説明する。第１図は本発明に係る電解質溶液濃度測
定装置のブロック図である。図において、１は検出部で
ある。該検出部１は容器２に被検体たる電解質溶液３を
入れ、この電解質溶液３内に、その導電性を検出する電
極４．５及び温度−電気変換素子等で成る温度検出端６
を配置しである。
的に説明する。第１図は本発明に係る電解質溶液濃度測
定装置のブロック図である。図において、１は検出部で
ある。該検出部１は容器２に被検体たる電解質溶液３を
入れ、この電解質溶液３内に、その導電性を検出する電
極４．５及び温度−電気変換素子等で成る温度検出端６
を配置しである。
８は電極４−５間の導電性を測定する導電性測定回路、
９は該導電性測定回路８からのアナログ測定信号をデジ
タル信号に変換するアナログ／デジタル変換器（以下Ａ
／Ｄ変換器と称する）、１０は温度検出端６からの検出
信号に基づいて温度を測定する温度測定回路、１１はこ
の温度測定回路１０からのアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器である。
９は該導電性測定回路８からのアナログ測定信号をデジ
タル信号に変換するアナログ／デジタル変換器（以下Ａ
／Ｄ変換器と称する）、１０は温度検出端６からの検出
信号に基づいて温度を測定する温度測定回路、１１はこ
の温度測定回路１０からのアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器である。
従来は、前記導電性測定回路８及び温度測定回路１０の
段階またはその後段のＡ／Ｄ変換器９．１１の段階で、
ハードウェア的な手法により、導電性検出信号に対して
温度補正を加えていたが、本発明においては、これらの
後段にマイクロ、プロセッサ等で成る演算処理装置１３
を設け、該演算処理装置１３によりソフトウェア的な手
法によって温度補正を加えた濃度測定信号を得る。
段階またはその後段のＡ／Ｄ変換器９．１１の段階で、
ハードウェア的な手法により、導電性検出信号に対して
温度補正を加えていたが、本発明においては、これらの
後段にマイクロ、プロセッサ等で成る演算処理装置１３
を設け、該演算処理装置１３によりソフトウェア的な手
法によって温度補正を加えた濃度測定信号を得る。
即ち、食塩水溶液等の強電解質溶液においては、その導
電性、温度及び濃度の関係は、次の一般式 ％式％（１） 但しＲは溶液の電気抵抗（Ω） Ｔは溶液温度（０Ｃ） Ｃは溶液濃度（％） α、β、γ及びδは定数 で表現される。ここで、定数α、β、γ及びδは、検出
部１の条件、例えば電解質溶液３の種類、容器１の大き
さ、電極４．５の形状、構造等によって変化するが、こ
れらが特定されれば自づと定まる定数である。そこで本
発明においては、前記導電性測定回路８及び温度測定回
路１０またはその後段のＡ／Ｄ変換器９．１１の後段に
演算処理装置１３を設け、該演算処理装置１３に導電性
測定信号及び温度測定信号を入力することにより、これ
らの入力信号から前記一般式を演算し、温度補正された
濃度測定信号を得るものである。
電性、温度及び濃度の関係は、次の一般式 ％式％（１） 但しＲは溶液の電気抵抗（Ω） Ｔは溶液温度（０Ｃ） Ｃは溶液濃度（％） α、β、γ及びδは定数 で表現される。ここで、定数α、β、γ及びδは、検出
部１の条件、例えば電解質溶液３の種類、容器１の大き
さ、電極４．５の形状、構造等によって変化するが、こ
れらが特定されれば自づと定まる定数である。そこで本
発明においては、前記導電性測定回路８及び温度測定回
路１０またはその後段のＡ／Ｄ変換器９．１１の後段に
演算処理装置１３を設け、該演算処理装置１３に導電性
測定信号及び温度測定信号を入力することにより、これ
らの入力信号から前記一般式を演算し、温度補正された
濃度測定信号を得るものである。
この濃度測定信号は表示部１４で表示する。
このように、本発明においては、マイクロ、プロセッサ
等で成る演算処理装置１３に対し、電解質溶液の導電性
検出信号及び溶液温度検出信号を入力し、該演算処理装
置１３において、導電性、溶液温度及び溶液濃度に関す
る一般式（１）から濃度を演算するものであるから、温
度補正が非常に正確で、高精度の濃度測定信号を得るこ
とができる。
等で成る演算処理装置１３に対し、電解質溶液の導電性
検出信号及び溶液温度検出信号を入力し、該演算処理装
置１３において、導電性、溶液温度及び溶液濃度に関す
る一般式（１）から濃度を演算するものであるから、温
度補正が非常に正確で、高精度の濃度測定信号を得るこ
とができる。
次に、みそ汁等の塩分濃度測定装置として使用した例を
参照し、本発明の内容を更に具体的に説明する。
参照し、本発明の内容を更に具体的に説明する。
まず、実験により、一般式１／Ｒ＝α−（βτ＋γτ＋
δ）「でにおける定数α、β、γ及びδを決定する。第
２図はこの実験に供された検出部１の具体的な構造を示
す図である。第２図において、容器２として１００ｃｃ
のビー力を使用した。電極４．５は直径４ｍｍの炭素棒
を使用し、中心間距離が４５ｍｍとなるように配置した
。１５は電極４．５及び温度検出端６を支持する絶縁物
である。
δ）「でにおける定数α、β、γ及びδを決定する。第
２図はこの実験に供された検出部１の具体的な構造を示
す図である。第２図において、容器２として１００ｃｃ
のビー力を使用した。電極４．５は直径４ｍｍの炭素棒
を使用し、中心間距離が４５ｍｍとなるように配置した
。１５は電極４．５及び温度検出端６を支持する絶縁物
である。
上記構造の検出部１を使用し、無イオン水（蒸留水）に
対して食塩を添加した電解質溶液３の温度を１７℃に保
ちつつ、塩分濃度を変化させた場合の電極４−５間の電
気抵抗の変化を第３図に示しである。電極４−５間の電
気抵抗の変化は、ＩＫＨｚの交流を加え、交流ブリッジ
で測定した。また無イオン水として１９℃で約４００に
Ωの電気抵抗値を示す蒸留水を使用した。第３図に示す
ように、塩分濃度が１％以下の範囲では電気抵抗値の変
化が非常に大きく、また４％以上になると飽和状態にな
り、電気抵抗の変化が非常に小さくなるが、みそ汁等の
塩分濃度に対応する１〜３％の濃度範囲で、濃度に対す
る電気抵抗の変化率が適当な値になるので問題はない。
対して食塩を添加した電解質溶液３の温度を１７℃に保
ちつつ、塩分濃度を変化させた場合の電極４−５間の電
気抵抗の変化を第３図に示しである。電極４−５間の電
気抵抗の変化は、ＩＫＨｚの交流を加え、交流ブリッジ
で測定した。また無イオン水として１９℃で約４００に
Ωの電気抵抗値を示す蒸留水を使用した。第３図に示す
ように、塩分濃度が１％以下の範囲では電気抵抗値の変
化が非常に大きく、また４％以上になると飽和状態にな
り、電気抵抗の変化が非常に小さくなるが、みそ汁等の
塩分濃度に対応する１〜３％の濃度範囲で、濃度に対す
る電気抵抗の変化率が適当な値になるので問題はない。
次に、前述の無イオン水に対し、塩分濃度が０゜４８７
％、１．３８％及び３．８％一定となるようにＮａＣ１
を添加した三種の被検電解質溶液３を調製し、それぞれ
の電解質溶液３について、温度に対する電極４−５間の
電気抵抗の変化を測定した。電極４−５間の電気抵抗の
変化は、Ｉ ＫＨｚの交流を加え、交流ブリッジで測定
した。第４図は上記実験によって得られた温度−電気抵
抗特性図である。
％、１．３８％及び３．８％一定となるようにＮａＣ１
を添加した三種の被検電解質溶液３を調製し、それぞれ
の電解質溶液３について、温度に対する電極４−５間の
電気抵抗の変化を測定した。電極４−５間の電気抵抗の
変化は、Ｉ ＫＨｚの交流を加え、交流ブリッジで測定
した。第４図は上記実験によって得られた温度−電気抵
抗特性図である。
曲線Ｌ１は塩分濃度０．４９７％の場合の□特性、曲線
Ｌ２は塩分濃度１．３８％の場合の特性１曲線Ｌ３は塩
分濃度３．８％の場合の特性をそれぞれ示している。こ
の実験結果からも明らかなように、塩分濃度が一定であ
・ても、温度が変化す゛るとそれにつれて電気抵抗Ｒが
大幅に変化する。これが従来より電解質溶液の法度測定
を困難ならしめる原因となっていた。
Ｌ２は塩分濃度１．３８％の場合の特性１曲線Ｌ３は塩
分濃度３．８％の場合の特性をそれぞれ示している。こ
の実験結果からも明らかなように、塩分濃度が一定であ
・ても、温度が変化す゛るとそれにつれて電気抵抗Ｒが
大幅に変化する。これが従来より電解質溶液の法度測定
を困難ならしめる原因となっていた。
次に、第４図の実験結果から得られたデータを、前記一
般式（１） ％式％ に代入して、定数α、β、γ及びδを算出する。
般式（１） ％式％ に代入して、定数α、β、γ及びδを算出する。
例えば、塩分濃度４．９７％の曲線Ｌ１より、温度Ｔ；
２０℃の時の電気抵抗Ｒ＝９９Ω、温度Ｔ＝５０００の
時の電気抵抗Ｒ＝５８Ω、温度Ｔ＝９０℃の時の電気抵
抗Ｒ＝３９Ωの三点をプロットすると共に、塩分濃度１
．３８％の曲線Ｌ２より、温度Ｔ＝２０°Ｃの時の電気
抵抗Ｒ＝４３Ωをプロットし、これらのデータを前記一
般式（１）に代入する。すると次の４つの方程式、 １／８９＝α−（４００β＋２０γ＋δ）「口■１１５
８＝α−（２５００β＋５０γ＋δ）ロロ訂１／３９＝
ａ −（８１００／３ ＋ ９０ｙ ＋ ８ ） ｒ
Ｕｍ１／４３ ＝α−（４００β＋２０γ＋δＬｒＴＴ
ｆｆが得られる。この方程式を解いて、 α＝ −０，９３［Ｉ Ｘ １０ β＝ ０．５Ｅｉ７ ＸＩＯ γ＝ −０，３７７３Ｘ １０ δ ニー２０．８８ ＸＩＯ となる、これを前記一般式（１）に代入して、１／Ｒ＝
−０，９３８Ｘ ｔ６３−（０，５＋３？ Ｘ １ｏ
ｉ−０，３７７３×ｌ♂Ｔ −２０，８８Ｘ １＾Ｊが
得られる。従って、温度Ｔ及びその温度Ｔでの抵抗値Ｒ
が解れば、温度補正された濃度Ｃが算出できる。そこで
、本発明においては、電極４．５から得られた導電性検
出信号及び温度検出端６から得られた温度検出信号を演
算処理装置１３に入力し、上記一般式に基すいて、温度
補正された濃度Ｃを算出する。これにより、高精度で温
度補正を加えた濃度測定値を得ることができる。なお、
定数α、β、γ及びδは検出部ｌの構造等によって変化
するが、予め構造を特定した検出部ｌを使用し、この検
出部ｌに測定すづき電解質溶液３．を入れれば、定数α
、β、γ及びδあ変化による測定誤差をなくすることが
できる。
２０℃の時の電気抵抗Ｒ＝９９Ω、温度Ｔ＝５０００の
時の電気抵抗Ｒ＝５８Ω、温度Ｔ＝９０℃の時の電気抵
抗Ｒ＝３９Ωの三点をプロットすると共に、塩分濃度１
．３８％の曲線Ｌ２より、温度Ｔ＝２０°Ｃの時の電気
抵抗Ｒ＝４３Ωをプロットし、これらのデータを前記一
般式（１）に代入する。すると次の４つの方程式、 １／８９＝α−（４００β＋２０γ＋δ）「口■１１５
８＝α−（２５００β＋５０γ＋δ）ロロ訂１／３９＝
ａ −（８１００／３ ＋ ９０ｙ ＋ ８ ） ｒ
Ｕｍ１／４３ ＝α−（４００β＋２０γ＋δＬｒＴＴ
ｆｆが得られる。この方程式を解いて、 α＝ −０，９３［Ｉ Ｘ １０ β＝ ０．５Ｅｉ７ ＸＩＯ γ＝ −０，３７７３Ｘ １０ δ ニー２０．８８ ＸＩＯ となる、これを前記一般式（１）に代入して、１／Ｒ＝
−０，９３８Ｘ ｔ６３−（０，５＋３？ Ｘ １ｏ
ｉ−０，３７７３×ｌ♂Ｔ −２０，８８Ｘ １＾Ｊが
得られる。従って、温度Ｔ及びその温度Ｔでの抵抗値Ｒ
が解れば、温度補正された濃度Ｃが算出できる。そこで
、本発明においては、電極４．５から得られた導電性検
出信号及び温度検出端６から得られた温度検出信号を演
算処理装置１３に入力し、上記一般式に基すいて、温度
補正された濃度Ｃを算出する。これにより、高精度で温
度補正を加えた濃度測定値を得ることができる。なお、
定数α、β、γ及びδは検出部ｌの構造等によって変化
するが、予め構造を特定した検出部ｌを使用し、この検
出部ｌに測定すづき電解質溶液３．を入れれば、定数α
、β、γ及びδあ変化による測定誤差をなくすることが
できる。
以上述べたように、本発明は、電解質溶液の濃度を導電
性の変化として検出し、かつ該検出値に対して温度補正
を加えるようにした電解質溶液濃度測定装置において、
前記電解質溶液の導電性検出信号及び溶液温度検出信号
を入力信号とし、前記溶液の導電性、温度及び濃度に関
する一般式１／Ｒ＝α−（βＴ２十γτ＋δ）「で−か
ら前記溶液濃度を演算する演算処理装置を有することを
特徴とするから、非常に正確な温度補正を加えて、電解
質溶液の□濃度を高精度で測定できるよう゛にした電解
質溶液濃度測定装置を提供することができる。
性の変化として検出し、かつ該検出値に対して温度補正
を加えるようにした電解質溶液濃度測定装置において、
前記電解質溶液の導電性検出信号及び溶液温度検出信号
を入力信号とし、前記溶液の導電性、温度及び濃度に関
する一般式１／Ｒ＝α−（βＴ２十γτ＋δ）「で−か
ら前記溶液濃度を演算する演算処理装置を有することを
特徴とするから、非常に正確な温度補正を加えて、電解
質溶液の□濃度を高精度で測定できるよう゛にした電解
質溶液濃度測定装置を提供することができる。
第１図は本発明に係る電解質溶液測定装置のブロック図
、第２図は同じく検出部の構造を示す図、第３図は温度
一定とした場合の濃度−電気抵抗特性を示す図、第４図
は一度をパラメータとした場合の温度−電気抵抗特性を
示す図である。 １・・−検出部 ４．５φ・・電極６舎・中温度検
出端 １３φ争・演算処理装置時 許 出 願
人 保 科 正 吉代理人 弁理
士 阿 部 美 次 部第４図 ０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８
０ ９０温度（’Ｃ）− 手続補正書 昭和５７年６月２１日 昭和５７年特許願第０８０７７９号 ２、発明の名称 電解質溶液濃度測定装置 氏名 保科 正置 別 紙 補正の内容 １、明細書第５頁第２０行に「みそ汁」とあるのを、「
食塩水」と補正する。 ２、明細書第７頁第３行に「みそ汁」とあるのを、「食
品汁」と補正する。 以上
、第２図は同じく検出部の構造を示す図、第３図は温度
一定とした場合の濃度−電気抵抗特性を示す図、第４図
は一度をパラメータとした場合の温度−電気抵抗特性を
示す図である。 １・・−検出部 ４．５φ・・電極６舎・中温度検
出端 １３φ争・演算処理装置時 許 出 願
人 保 科 正 吉代理人 弁理
士 阿 部 美 次 部第４図 ０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８
０ ９０温度（’Ｃ）− 手続補正書 昭和５７年６月２１日 昭和５７年特許願第０８０７７９号 ２、発明の名称 電解質溶液濃度測定装置 氏名 保科 正置 別 紙 補正の内容 １、明細書第５頁第２０行に「みそ汁」とあるのを、「
食塩水」と補正する。 ２、明細書第７頁第３行に「みそ汁」とあるのを、「食
品汁」と補正する。 以上
Claims (1)
- （１） 電解質溶液の濃度を導電性の変化として検出し
、かつ該検出値に対して温度補正を加えるようにした電
解質溶液濃度測定装置において、前記電解質溶液の導電
性検出信号及び溶液温度検出信号を入力信号とし、前記
溶液の導電性、温度及び濃度に関する一般式 ％式％） 但しＲは電気抵抗（Ω） Ｔは温度（’０） Ｃは濃度（％） α、β、γ及びδは定数 から前記溶液濃度を演算する演算処理装置を有すること
を特徴とする電解質溶液濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8077982A JPS58198749A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 電解質溶液濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8077982A JPS58198749A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 電解質溶液濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198749A true JPS58198749A (ja) | 1983-11-18 |
Family
ID=13727923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8077982A Pending JPS58198749A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 電解質溶液濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198749A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6285852A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-20 | Hideo Sugimori | 液体の塩分濃度計 |
| WO2001022521A1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Qinetiq Limited | Ionic concentration monitor |
| JP2001264277A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Kanto Chem Co Inc | 濃度検知方法及び濃度検知装置並びに薬剤の希釈調合装置 |
| RU2506577C1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" | Способ определения концентрации компонентов смеси высокоразбавленных сильных электролитов |
| GB2545911A (en) * | 2015-12-24 | 2017-07-05 | Cgon Ltd | A method of and apparatus for monitoring electrolyte concentration |
| RU2626297C1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-07-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" | Устройство для определения концентрации компонентов смеси сильных электролитов |
| CN110146575A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-20 | 重庆大学 | 基于三电极化学体系的温度、浓度检测及自动控制装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5744845A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Concentration meter |
-
1982
- 1982-05-13 JP JP8077982A patent/JPS58198749A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPH052185B2 (ja) * | 1985-10-11 | 1993-01-11 | Hideo Sugimori | |
| WO2001022521A1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Qinetiq Limited | Ionic concentration monitor |
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