JPS6015551A - 圧電振動子による撹拌機構を備えた計測用電極 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として計測に用いるｐＨ電極、イオン電極等
の計測用電極に係り、特に計測用電極近傍で液体を混合
させて計測値の精度向上と計測用電極への付着物防止を
図る圧電振動子による攪拌機構を備えた計測用電極に関
する。

〔従来技術〕

一般にイオン電極、ｐＨ電極等を計測センサとして用い
る場合には次の２つの問題点がある。その１つは例えば
ｐＨ計測の様に、２液体以上の液体を混合させ、ｐＨ電
極により　ｐＨを計測する場合、その計測値は混合の状
態によって異なるので、十分に混合した上でｐＨを計測
する必要がある。

また他のものは液体中に電極に付着しゃすい物質が含ま
れている場合あるいは２液体以上を混合した結果、反応
等によシ付着性物質が発生し、これら物質が電極表面を
被い、計測不可能となるので、・頻繁に電極を手で洗滌
する必要があシ、連続使用が不可能であった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、計測用電極
近傍で液体を混合させて計測値の精度を向上させ、また
計測用電極の汚れや付着物生成を防止することを目的と
する。

〔発明の構成〕

本発明は上記の目的を達成するため、第１図および第２
図に示すようにイオン電極、ｐＨ電極等の計測用電極１
において、上記計測用電極１に圧電材料を貼シ合わせた
バイそルフ振動体４を接近して設置し、このバイモルフ
振動体４に交流電源を接続したものである。

〔実施例の構成〕

第１図は第１実施例の一部を断面で示した説明図である
。

Ａは大気、Ｂは液体、１は計測用電極、２は電極ホルダ
、３は支持管である。

第１図の第１実施例では計測用電極１の側部に接近して
バイモルフ振動体４を設ける。このバイモルフ振動体４
０両端部４１ｙ４！は箱状のバイモルフ支持体５の対向
上下面に固定されている。バイモルフ振動体４とその支
持体５は攪拌機構１０を構成している。

また第２図の第２実施例では計測用電極１の下部に接近
させてバイモルフ振動体４を設けた場合である。

第１．第２図で６はバイモルフ振動体４に交流電圧を印
加するための電源ケーブル管で、ケーブル接続箱７に接
続されている。このケーブル接続箱７は計測用電極１へ
の電圧印加と信号取出し蝙行う。

一方、バイモルフ支持体５には大気Ａと連通ずる通気管
８が連通され、この通気管８は絞り弁９を有する。

なお、本発明ではバイモルフ振動体４の使用数は１個で
も２個以上でもよい。

計測用電極１は、特に制限はなく白金電極、銀電極等用
途に応じた電極を用いることができるが、第１．第２図
においては、ｐＨ測定用の複合電極の例を示しておシ、
ガラス電極１ａ、比較電極１ｂ。

温度補償電極ＩＣから構成されている。

攪拌機構１０を構成するバイモルフ振動体４は第３図例
に示すように、シム１１の両面に圧電体４ａ。

４ｂが添着されておシ、圧電体４ａ、４ｂにはそれぞれ
電極１３ａ、１３ｂが形成されていると共に、中央部の
シム１１は両正電体４ａ、４ｂの共通電極となっておシ
、両電極１３ａ、１３ｂとシム１１との間には互いに１
８００の位相のずれた交流電圧を加えるための交流電源
（図示せず）が接続されている。また、電極１３ａ、１
３ｂの外面には防水のための被覆膜１４ａ、１４ｂが貼
布され保護してバイモルフ振動体４を形成している。

シム１１は、リン青銅、ステンレス等を用いることがで
き、厚さは１０〜１００μ程度が好ましい。

圧電体４ａ、４ｂは、無機圧電体、あるいは有機系圧電
体を用いることができ、無機圧電体としては、ジルコン
酸・チタン酸鉛系、チタン酸バリウム系の強誘電性セラ
ミックスが用いられる。

また、有機系圧電体としては、ポリ弗化ビニル、ポリ弗
化ビニリデン（共重合体を含む）、ポリ（シアン化ビニ
リデン・酢酸ビニル）共重合体、ポリアクリロニトリル
、ポリカーボネート等の延伸フィルムに分極処理を行う
ことによって得られる高分子圧電体、ジルコン酸・チタ
ン酸鉛系、チタン酸バリウム系等の強誘電：性セラミッ
クス３０〜７０容量チとポリアミド、ポリ弗化ビニリデ
ン、弗化ビニリデン共重合体、エポキシ樹脂、ポリアセ
タール樹脂、弗素ゴム等の合成樹脂７０〜３０容量チと
を混合し成形して得られたシートに分極処理を行うこと
によって得られる高分子複合圧電体等を用いることがで
きる。

電極１３ａ、１３ｂは、圧電体表面にアルミニウム等を
真空蒸着または化学メッキすることによって形成するこ
とができる。

表面を保護するだめの被覆膜１４ａ、１４ｂは、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル等
の熱可塑性合成樹脂膜を添着して用いられる。また、酢
酸ビニル系、アクリル酸エステル系のエマルジョンを塗
布することによって被覆膜を形成することもできる。

振動体４は、装置の規模にもふるが一般に一辺が１０〜
１５０簡、好ましくは５０〜１２０ｆｌとして、少なく
ともその一辺を支持体５に固定させる。第１〜第３図の
例では両端部４８，４．を固定している。

振動体４を駆動させるだめの交流電源としては５〜１５
０Ｈｚ、好ましくは１０〜１００　Ｈｚの交流電流が用
いられる。

振動体４の振動性をよくシ、攪拌効果を上げるために次
の構成とすることができる。

第１の構成は第１〜第３図例のように、振動体４の背面
に空気室１２を形成し、該空気室１２を通気管８を通し
て大気Ａと連通せしめる。（第１図〜第３図） また、他の構成として、バイモルフ支持体５に固定され
た振動体４に多数の透孔（第４図）を形成し、各透孔１
５の周縁を一側の保護膜側に突出させ、液体と接する電
極部分を絶縁することも有利な方法である。

これによって、振動体４の振動抵抗が低減され、また、
振動体４の振動によって、液に矢印方向の流動が生じて
電極近傍で液体の混合は能率的に行われることとなる。

また、振動体４を第５図示のように円筒状に形成し、そ
の先端部に軸方向の多数の切れ口１６を入れると共にそ
の基部を支持体５に固定することもできる。

〔実施例の作用〕

次に本発明の詳細な説明する。バイモルフ振動体４に１
０〜１５０Ｈｚ程度の周波数の交流電圧を印加すると振
動体４は印加周波数の振動数で中央部分が振動する。こ
の振動で発生する圧力波は超音波の振動とは異な、９．
６０ｍ平方、１問厚さのバイモルフ振動体で５０〜１０
０ｗＩＲＨ１ＩＯ程度の比較的大きな圧力波となシ、こ
の圧力波が電極１に衝突し、汚れや付着物生成を防止し
、また、比較的大きな振動によシ、混合効果を生ずる。

この振動体４は平板であるので、電極１３ａ、１３ｂと
シム１１間との距離は任意に選ぶことができ、かつ、構
造も単純である。

また、振動体４の裏側を通気管８を通して大気に通じさ
せることによシ振巾を大きくとることができ、またその
通気管８に絞り弁９を挿設することによシ振巾を容易に
変更できる。

〔発明の効果〕

即ち、本発明によれば計測用電極１の周囲にバイモルフ
振動体４を接近して設定し、このバイモルフ振動体４に
交流電圧を印加して振動体４を振動させるととによシミ
極１附近で液体を十分に混合させて計測値の精度を向上
でき、また電極１への付着物生成を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の一部を断面で示した説明
図、第２図は第２実施例の一部を断面で示した説明図、
第３図は本発明における攪拌機構部の第１例の断面図、
第４図は同じくその第２例の断面図、第５図は同じくそ
の第３例の斜視図である。 １・・・・・・・・・計測用電極、２・・・・・・・・
・電極ホルダ、３・・・・・・・・・支持管、４・・・
・・・・・・バイモルフ振動体、４１゜４！　・・・・
・・・・・両端部、４ａ、４ｂ・・・・・・・・・圧電
体、５・・・・・・・・・バイモルフ支持体、６・・・
・・・・・・電源ケーブル管、７・・・・・・・・・ケ
ーブル接続箱、８・・・・・・・・・通気管、９・・・
・・・・・・絞シ弁、１０・・・・・・・・・攪拌機構
、１１・・・・・・・・・ンム、１２・・・・・・・・
・空気室、１３ａ、１３ｂ・・・・・・・・・電極、１
４ａ。 １４ｂ・・・・・・・・・被覆膜、Ａ・・・・・・・・
・大気、Ｂ・・・・・・・・・液体。 算２ン ７ 答ｌ翻 等、ｌｉａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオン電極、ｐＨ電極等の計測用電極において、圧電材
   料を貼り合わせたバイモルフ振動体を上記計ｎｉｌ用電
   極に接近して設置し、このバイそルフ振動体に交流電源
   を接続した圧電振動子による攪拌機構を備えた計測用電
   極。