JPS5960265A - 抵抗率測定装置 - Google Patents

抵抗率測定装置

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JPS5960265A
JPS5960265A JP17281082A JP17281082A JPS5960265A JP S5960265 A JPS5960265 A JP S5960265A JP 17281082 A JP17281082 A JP 17281082A JP 17281082 A JP17281082 A JP 17281082A JP S5960265 A JPS5960265 A JP S5960265A
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resistivity
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constant
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Akio Miyamoto
晃男 宮本
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/22Measuring resistance of fluids

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、L田抗率測定装置に関するものであり、さ
らに詳しくいうと、一定温度に換算した石油製品のごと
羨誘電性液体の抵抗率を求めるための抵抗率測定装置に
関するものである。
通常、誘電性液体の抵抗率は、温度が変わると変化し、
温度が高くなると抵抗率は小さくなる。
絶縁油をはじめ、石油工業や石油化学工業における石油
製品は最終工程で精製して出荷される。
その精製の程度は、抵抗率との相関性が大きい。
したがって、抵抗率をモニターしておけば、精製度のモ
ニターに利用できる。しかし、季節によって、また朝夕
の外気温によって、あるいは製造条件が変わった場合、
石油製品の温度は一定していない。かように温度が変わ
ると抵抗率の大小の比較がしにくいため、抵抗率をモニ
ターに利用することは、従来、困錐視さノ1.ていた。
この発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、任意
温度で測定された抵抗率を、一定温度の抵抗率に換算し
て表示する抵抗率測定装置を提供することを目的とする
ものである。
まず、この発明について、その原理的説明をする。
例えば、1(14R油の場合、JIS  C,)10/
記載の抵抗率測定方法では、go℃で直流1oo−タθ
OVの電圧を試料油に印加し、電圧印加1分後の値から
抵抗率を求めるようになっている、しかし、このように
して測定された抵抗率は、印加電圧、電極間隙によって
変わることから、真の液体の抵抗率は、そのような影響
を受けない電圧印加時間t、7−θに外挿した値とされ
ている( IEEE Trans、。
PAS−? 9 、 p 、 /θ97./91!:θ
)。このようにして求められた抵抗率が真の抵抗率かど
うかは、例えば次の(1)式のようにt、7=oの抵抗
率ρが誘電正接側δと良い相関性が認められることによ
っても推察されている( IEEF、 Trans、*
PAS−?ワ、p、3.3!;、/9g0)。
ここでωは角周波数、εは比誘電率、εOはg、gs×
/θ−′4′F/傭である。この抵抗率の温度依存性は
(,2)式のように表わせる。
ρ=ρθexp (R;T)       f2)ここ
で、ρθは頻度因子、Eは抵抗率の活性化エネルギー、
Rは気体定数(l? g ? cat/mop deg
 ) 、Tは抵抗率ρを測定したときの絶対温度である
ところで、活性化エントロピーと活性化エンタルピーと
の相互補償関係を補償効果といい、(,2)式のρ0は
活性化エントロピーの項を含み、Eは活性化エンタルピ
ーに相当する−6したがって、抵抗率の補償効果を数式
化すると、(3)式のように表わせる。
ρo  =  a exp (bE)      (3
)ここで、aおよびbは定数である。このようなタイプ
の補償効果は経験則として知られているものでk)る。
第1図に沓種絶縁油、灯油、ベンゼン、ジフェニルエー
テルの補償効果を示す。こコテ注目スヘきことは、液体
の種類が異なっても、(、?)式が成立つことである。
図の直流の傾きから定数b、切片から定数aが求められ
、aおよびbの値は次のようになる。
a=72×10 Q−菌 b−/θX / Omol/caA 種々の検討した結果、以上の結論を利用すると、完成す
るに至った。
(22)式と(3)式とから、活性化エネルギーEは(
す)式のように表わせる T すなわら、任意温度T/で測定した抵抗率ρ/カ・ら一
定温eTaにおける抵抗率ρ−を求める式は、()1.
f、71.(グ)式から(5)式のよう眞なる。
ここで、ρハ;l、印加電圧Vと電祢定f;jt−にと
から、伝導電流L / V 、1.’って(4)式から
求められる。
したがって、ρ、+ま(5)式と(6)式とから(7)
式のように表わせる。
ここで、)、t3+tt  および、2? 3 + t
コはそれぞれT/およびTコでル)す、第7と1.0ノ
「し位は℃である。
温度t/は例えば熱電対を・用いた周知の電子式温β!
を言、もしくは?麦述するマイクロコンピュータにその
轡能を持たぜて検出できる。抵抗率ρ/については次の
ようにして連続的に測定ができる。
JIS C,2/θ/記載のような密閉形の同軸円筒電
極の場合、液体釦電圧を印加すると、第2図のように吸
収電流が観察される。この吸収電流の原因は電圧を印加
すると、電極間隙の電荷と電極とで中和反応が起こり、
電極間隙の電荷密度が減少するためとされている。した
がって、電荷が電極間隙を走行する時間よりも早く、電
極間隙の液体が入れ代われば、電圧印加時間to=oの
電流が連続的に測定できる。なお、第2図において、”
 /が、t、==(7の吸収電流である。
つぎに、この発明を図面に示す実施例について説明する
第3図は上記の同軸円筒電極として好適な一実施例を示
し、図において、端子/に接続された対電wL左、端子
−に接続された主電極乙、端子Jに接続されたガード電
極Vが同軸円筒状に形成され、絶縁体7で互い忙絶縁さ
れている。gはリード線である。伝導電流の測定は、以
上の構成でtKる電極Aを液体に浸漬し、対電極Sに電
圧Vを印加して、端子2と結線した電流計によって行う
。なお端子3は接地しておく。従来の同軸円筒電極と比
べて、電4へAの特徴は、対電極Sは金網でできている
点である。対電極左は網状であるため、電極間隙の液体
と対電極3外の液体との交換が容易になる。対’i17
 極3の網目の大きさを適宜選択す第1ば、また比較的
低粘度の液体であれば、電極Aを液中に静置するだけで
電圧印加時間to=00電流L/が測定できる。また、
電極Aを輸送パイプライン中に浸漬すれば、より効果的
である。通常、網状の電極でも、均一な電極壁と同じ電
流が求められるが、念のため電極定数には、ブリッジ回
路を用いて定電極の静電容量coを測って、次の(g1
式から求めておくとよい。
K = co/ g、gsxlo ”    (g)こ
こで、Cθの単位はpFである。
以上の観点から、連続的に一定温度に換算した抵抗率を
求めることができるこの発明の抵抗率測定装置の一実施
例を、第1図について説明する。
図において、被測定液体に浸漬された第3図の電4ft
、 Aと熱電対7が制御系Bに接続される。制御系Bは
、マイクロコンピュータを利用した中央処理装置(以下
CPUと記す)/θ、アナログ/デジタル変換器(以下
A / Dと記す)//およびインターフェイス(以下
I/F’と記す)/Jを介してCPU /θに接続され
た電流計/ 、?、へ/D/クオ・5よびI / F 
を左を介してCPU /θに接続された温度計76、■
/F/7./gをそれぞれ介してCPU10に接続され
たオペレーションノくネル/ ? i+;よびプリンタ
ユθ、さらにメモリ、2/で構成さねている。プリンタ
20は適宜のデジタル表示計で力)つてもよい。第3図
に示した電極Aの端子/は保護抵抗22を介して直流電
源23に、端子ユは電流計/3に、端子3はアースに、
それぞれ接続される。また、熱電対?は温度計76に接
続される。
つぎに、動作について説明する。
前述した(7)式では、一定温度T、を与えれば、温度
1.の伝導電流り以外は全て定数である。
そこで、(7)式をメモリ、21に膚き込んで、温度t
と伝導IIL流ノ・/そhぞれの信号を、温度計/6と
電流削/3からA/D、I/Fを介してCPU /θに
稈り込み、(7)式による結果をプリンタλθに出力ス
ル。/、「すテ量、オペレーションパネル/7は、CP
U/θの起動、停止情態のほかに、例えば、電WLAを
交換すると電極定数Kが変動するので、定数a。
印加電圧■をCPU/θに入力できるような機能ももた
せるとよい。
ところで、例えば絶縁油の場合、出荷時のP縁油の抵抗
率は、ロットによって2桁程のバラツキがみらねる。こ
のような抵抗率のバラツキを解消すること、および絶縁
油の製造効率を向上するための、この発明の他の実施例
を第左図に示す。四し1(a)においてvX縁油の製造
装置21から絶縁油を精製するための活性白土の槽、7
Sに絶縁油を送り込むための送油ポンプ、26、絶縁油
を貯える製品タンク、!7等が送油管、2gで接続さね
てなる設備1’r 、f+;いて、活性白土の槽、7左
と製品タンク270間の送油管、2gに、第3図に示し
たような電極Aと油温を測るための熱電対りでなる抵抗
率検出部Cが配置されている。同図(h)は、この抵抗
率検出部Cを拡大して示したものである。また、抵抗率
検出部Cど制御系りとはガード、2?を備えて第7図の
場合と同様に接続されている。さらに、第V図の実施例
に加えて、制御系りにはA / D 、?θ、I/F、
?/を介してCPU/θaに接続された可変電圧可変周
波数逆変換器(以下VVVFインバータという)3.2
が設けられており、油ポンプ、26はこのVVVFイン
バータ32に接続されていて、抵抗率検出部Cと関連動
作するように構成されている。その他、第V図と同一符
号は同様の部分であり、説明を省略する。
つぎに、動作について説明する。
活性白土の槽2左から抵抗率検出部Cに送られてきた絶
縁油の抵抗率が高いと、制御系りのVVVFインバータ
32を介して送油ポンプ、2乙を制御してvXR油の送
油管を上昇させる。また、抵抗率が低いときは送油量を
減少させ、一定の抵抗率の絶縁油を製造するように制御
する。かようにして送油量を変化させると油温も変化す
るので、装置が有効に利用できろこととなる。なお、送
油量が所定以下にl、「つたとき、活性白土の交換がで
きるようKすると、さらに効果的である。
この実施例では、熱電対ワと電極Aでなる抵抗率検出部
Cを、活性白土の漕λ左と製品タンク27との間1(設
けたが、他にモニターしたい輸送パイプラインに抵抗率
検出部Cを適宜複数個設けることが考えられ、一層効率
よく絶縁油の製造ができる。さらに、ガソリン、ベンゼ
ンあるいはナフサ1、cどのような石油化学製品の製造
ラインにも、この発明の抵抗率測定装置と送油ポンプ、
あるいは蒸溜塔の加熱温度制御装置とを組合わせること
妊より、石油化学製品の均一性、品質を向−ヒすること
ができる。
以上、詳述したどころから明らかなように、この発明は
、任意温度で測定した抵抗率を、特定の式を覚え込ませ
たマイクロコンピュータによって、一定堪度に換算■−
た抵抗率が連続して求められるというPi著な効果を奏
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は各種液体の抵抗率の補償効果を示す特性線図、
第2図は液体に電圧印加後観察される吸収電流の時間特
性線図、第3図はこの発明の一部である電極の一実施例
で(a)は平面図、(b)は縦断面図、第2図はこの発
明の一実施例の結線図、第S図(a)は同じく他の実施
例の配置、結線図、同図(blは同じく一部拡大構成図
である。 八 ・電極(液体電極)、/ 、、2 、J・・端子、
す・・ガード電極、左・・対電極、6・・主電極、7 
・ ・絶縁体、g ・ ・ リード線、? ・ ・熱電
対(塩度検出部)、/θ、10a、・・中央処理装置(
c P U )、!1./グ、JO・・アナログ/デジ
タル変換器(A/D )、!2.!3.!7,1g。 31・・インターフェイス(I/F)、13・・電流計
、!6・・温度計、/q・・オペレーションパネル、ユ
θ・・プリンタ、−!l・・メモリ、ノコ・・保護抵抗
、J3・・直流電源1.2グ・・絶縁油製造装置、コタ
・・活性白土の槽、λ6・・送油ポンプ、27・・製品
タンク、2g・・送油管、32−・可変電圧可変周波数
逆変換器(VVVFインバータ)、B、D・・制御系、
C・・4:1.折率検出部。 /(td、各図中、同−符号目、同−又は相当部分を示
す。 代理人  葛  野  信  − 焔1図 活性化エキILで〜(庭〜) 0    時 間 (secン 殆3図 焔4図 B、 [−一一一一一一一一一一−1−一一ゝ−m−]1 粘図  ?

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  被測定液体に浸漬され電圧印加に伴5吸収電
    流を検出する液体電極と、 前記被測定液体に浸漬された温度検出部と、前記液体電
    極オ6よび前記温度検出部による検出電流および検出温
    度にそれぞれ対応する信号が入力され、温ftノで検出
    した電流L/から一定温度t、2の抵抗率ρコ忙換算す
    る式 ここで、a 、 b :定数 ■:印加電圧 に:電極定数 R:気体定数 を記憶さ楼たマイクロコンピュータでなる中央処理装置
    を備えてなることを特徴とする抵抗率測定装置。 (コ)液体電極と温度検出部が被測定液体の輸送パイプ
    ライン中に配設された特許請求の範囲第1項記載の抵抗
    率測定装置。 (3)被測定液体に浸漬され電圧印加に伴う吸収電流を
    検出する液体電極と、 前記被測定液体に浸漬された温度検出部と、前記液体電
    極および前記温度検出部による検出電流および検出温度
    にそれぞれ対応する信号が入力さね、温度1.で検出し
    た電流L/から一定温度txの抵抗率ρコに換算する式 ここで、a + b :定数 ■:印加電圧 に=電極定数 B:気体定数 ケ記If′tさせたマイクロコンピュータでなる中央処
    i”l悴貿と、 前記中央部JT1!装置による前記抵抗率ρコの値に基
    いて前記被測定7・11体の流量を制御する可変電圧可
    変周波数逆変換器を備えてなることを特徴とする抵抗率
    it’ll定装僅。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JPH052185B2 (ja) * 1985-10-11 1993-01-11 Hideo Sugimori

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