JPS5914758Y2 - 液体導電率計用セル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は略円筒状の流路を有する液体導電率計用セルに
関し、更に詳しくは、信号の直線性及び応答性の改善と
セルの保守性の向上を同時に実現した液体導電率計用セ
ルに関する。

従来から、溶液中に一対の金属電極を入れ、この電極間
に一定振巾の交流電圧を加え、液中を流れる電流を測定
し、溶液の導電率を求める方法が知られている。

この電極法における電気的等価回路は、第３図に示すよ
うに、測定回路Ｍからセルの端子０１，０２間に電圧Ｖ
を印加し、測定電流ｉが流れるときの被測定液抵抗（電
極間抵抗）Ｒ１と、電極反応に基づく抵抗ＲＦ及び容量
ＣＦと、電気二重層に基づく容量ＣＰとの合成となって
おり、その合成インピーダンスＺ□は（１）式となる。

ω・・・測定電流ｉの角周波数（＝２πｆ）ところで、
被測定液の導電率は、電極間抵抗、即ち、被測定液抵抗
Ｒ１の逆数に比例するので、（１）式における第２項の
存在が測定誤差となり、結果的には、直線性を悪化させ
る原因となっている。

従って、従来の電極法による導電率計用セルにあっては
、印加電圧■の周波数を上げて容量リアクタスを減少さ
せ、被測定液抵抗Ｒ１に比して（１）式の第２項を十分
小さくするような構成となっている。

しかし、従来の導電率計用セルにあっては、印加電圧■
の周波数を上げて（１）式における第２項をより小さく
し得たとしても、ケーブルの線間容量ＣＮによる分流が
大きくなるため、印加電圧■の周波数を上げて直接性を
改善するにも限界がある。

一方、近年需要が増加しつつある医療用、例えば、透析
膜を使用した人工腎臓装置用の生理食塩水の濃度管理用
導電率計のセルにあっては、信号の直線性、応答性に優
れ、しかも、電極等の洗浄が容易になし得る構造のもの
（保守性に優れているもの）が強く望まれている。

本考案はか・る点に鑑みてなされたものであり、信号の
直線性及び応答性の改善とセルの保守性の向上を同時に
実現するため、環状の貫通穴の縁の形状が軸方向断面で
みたとき、はパ半円形の丸みをもって成る第１電極と、
筒状の第２電極と、筒状の絶縁ブロックとを用い、前記
第１電極の半円形部を内壁から突出させた略円筒状の流
路を構成した液体導電率計用セルを提供するにある。

以下、図面を参照し本考案について説明する。

第１図は、本考案の一実施例による液体導電率計用セル
の構成図であり、セルは、環状の貫通穴１１の縁が半径
ｒの丸みをもって戒る電極１と（電極１は第２図に示す
ように、スタッド貫通穴１２、信号検出用リード線１５
を接続する加工部１３、温度補償用のセンサ１６を内蔵
する加工部１４を備えている）、直径２ Ｒ２＝ ２
（Ｒ１’＋ｒ ）’ （但し、Ｒ１は貫通穴１１の半径
）の貫通穴を有する絶縁部材から戊る略筒状のブロック
であって、端部でガスケット６２及び６２′を介在して
電極１を両側から挾持するブロック３及び３′と、直径
略２Ｒ２の貫通穴を有する筒状の電極であって、端部に
一体化されたフランジ２１を備えガスケット６３を介在
してブロック３の端部に接合する電極２と、電極２と同
−構成でブロック３′の端部に接合する電極２′とを具
備し、セルの流路（主要部）を構成している。

即ち、前記各要素は、ブロック３及び３′に設けた貫通
穴３１及び３１′並びにガスケット６１を介挿した電極
１の貫通穴１２を貫通するスタッド４と（スタッド４は
電極２及び２′と電気的に接続され、リード線２２と接
続されている）、スタッド４のねじ部に螺合するナツト
４１及び４１′によって一体化され、ブロック３及び３
′の内壁から電極１の貫通穴１１の縁を略ｒだけ突出さ
せた略筒状の流路（空胴部）を構成している。

この流路は、金属製スリーブ５１゜ナツト５２、ガスケ
ット６５等によって電極２と接続されるナイロンチュー
ブ５及び金属スリーブ５１′、ナツト５２′、ガスケッ
ト６５′等によって電極２′と接続されるナイロンチュ
ーブ５′を介して外部装置（被測定液の貯留源）と接続
される。

以上の構成において、電極１は貫通穴１１の縁をブロッ
ク３及び３′の内壁から突出させているため、貫通穴１
１の径とブロック３及び３′の内径が等しい構成のもの
（電極１の接液部分が突出しない）に比べて、接液部分
、即ち、電極１の有効面積（電流の流入、流出に関係す
る部分）が広くなっている。

しかも、電極１の縁（突出した接液部）は丸い形状とな
っている。

このため、電極１における電流の流入、流出は一点に集
中せず（電極に鋭角部分があると、その部分に電流の流
入、流出が集中する）、電気二重層に基づく容量ＣＰが
大きくなる（容量ＣＰは電極１の有効面積に比例して大
きくなる）。

従って、（１）式における第２項を、測定電流ｉの角周
波数を上げることなく小さくすることができ、信号の直
線性を改善することができる。

本考案者らの実験によれば、本考案によるセルと第４図
に示すセル（電極１の断面形状が鋭角部分を有し、流路
の内壁からｒだけ突き出している）において、前者の非
直線性は＋０．３６％（被測定液の導電率１０〜２０ｍ
’Ｑの範囲）であるのに対し、後者の非直線性は＋３．
４％となっている。

このテ゛−タからも明らかなように、本考案によるセル
の方が第４図に示すセルに比べて、直線性が約１０倍改
善される。

又、上記構成のセルにあっては、電極１，２及び２′や
ブロック３及び３′が単純な構成で、がっ、流路が筒状
となっているため、被測定液の置換が円滑に行われ信号
の応答性が良くなるうえ、電極の汚れも少なく保守性に
優れている。

以上の説明のとおり、本考案の液体導電率計用セルによ
れば、環状の貫通穴の縁の形状が軸方向断面でみたとき
、はパ半円形の丸みをもって戊る第１電極と、筒状の第
２電極と、筒状の絶縁ブロックとを用い、前記第１電極
の半円形部を内壁から突出させた略円筒状の流路を構成
しているため、信号の直線性及び応答性の改善とセルの
保守性の向上を同時に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による液体導電率計用セルの
構成説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面における電
極１の構成説明図、第３図は電極間の電気的等価回路図
、第４図は鋭角部を有する電極１の構成説明図である。 １．２および２′・・・・・・電極、３および３′・・
・・・・ブロック、４・・・・・・スタッド、５・・・
・・・管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状の貫通穴の縁の形状が、軸方向断面でみたときほぼ
   半円形をなした丸みをもって成る第１電極と、該第１電
   極の貫通穴の直径よりほぼ前記半円形の直径だけ大きな
   内径を有し、端部で該第１電極を挟持する絶縁部材から
   威る２個の筒状のブロックと、内径を前記筒状のブロッ
   クの内径とほぼ同一となし、前記簡明のブロックの他の
   端部に各々接合している２個の筒状の第２電極と、該２
   個の第２電極を連結し該第２電極で前記２個の筒状のブ
   ロックを挟持する導電性部材から成る連結用具を具備し
   、前記第１電極、第２電極およびブロックの内壁で或す
   空胴部に被測定液を導入することを特徴とする液体導電
   率計用セル。