JPS60205345A - 自己診断機能付ｐＨ計 - Google Patents
自己診断機能付ｐＨ計Info
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- JPS60205345A JPS60205345A JP59064186A JP6418684A JPS60205345A JP S60205345 A JPS60205345 A JP S60205345A JP 59064186 A JP59064186 A JP 59064186A JP 6418684 A JP6418684 A JP 6418684A JP S60205345 A JPS60205345 A JP S60205345A
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- voltage
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- signal
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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
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4163—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus
- G01N27/4165—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus for pH meters
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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】
く関連する技術分野〉
本発明はガラス電極を用いたｐＨ計において、ガラス電
極の寿命判定を自動化し、劣化の警報を発生する機能を
自身に持たせた自己診断機能付のｐＨ計に関する。
極の寿命判定を自動化し、劣化の警報を発生する機能を
自身に持たせた自己診断機能付のｐＨ計に関する。
〈従来技術〉
ガラス電極を用いたｐＨ計において、ガラス電極は消耗
品であり、使用しているうちに劣化していく。劣化の度
合は、被測定液の種類、測定液温度。
品であり、使用しているうちに劣化していく。劣化の度
合は、被測定液の種類、測定液温度。
測定領域のｐＴ（値により大きく変る。ガラス電極の劣
化は、ガラス膜抵抗の変化で知ることができ、ガラス電
極が劣化してゆくと、膜抵抗が増大していくことは良く
知られている。
化は、ガラス膜抵抗の変化で知ることができ、ガラス電
極が劣化してゆくと、膜抵抗が増大していくことは良く
知られている。
第１図は同一ガラス電極を異った条件で使用した場合の
膜抵抗の上昇率を示す特性図で、横軸に時間α（）、縦
軸に上昇率（Ｒ／Ｒ）をとっである。
膜抵抗の上昇率を示す特性図で、横軸に時間α（）、縦
軸に上昇率（Ｒ／Ｒ）をとっである。
初期状態での膜抵抗Ｒは１００ ＭΩでおる。曲線Ａは
１１０℃の井水の場合であり、上昇率が劣化の目安とな
る２０倍即ちＲ−２０００ＭΩとなる時間は約２００時
間である。ＡＩは同一井水で温度を９５℃に下げた場合
でＲ−２０００ＭΩとなる時間は約１ｏｏｏ時間に延び
る。曲線ＢはｐＨ−７の塩水の場合で、凡＝２０００
ＭΩとなる時間は約４０００時間であるがｐＨ−９の塩
水では約７０００時間となる。
１１０℃の井水の場合であり、上昇率が劣化の目安とな
る２０倍即ちＲ−２０００ＭΩとなる時間は約２００時
間である。ＡＩは同一井水で温度を９５℃に下げた場合
でＲ−２０００ＭΩとなる時間は約１ｏｏｏ時間に延び
る。曲線ＢはｐＨ−７の塩水の場合で、凡＝２０００
ＭΩとなる時間は約４０００時間であるがｐＨ−９の塩
水では約７０００時間となる。
このように劣化の度合は、使用される条件によって大き
く変化する。
く変化する。
従来のガラス電極の劣化の判断は、バッファ増幅器のチ
ェ、りの際のスパン調の不可、応答速度の低下等により
オペレータが主観的に行なっており、良否判断の基準は
不明確で熟練を要していた。
ェ、りの際のスパン調の不可、応答速度の低下等により
オペレータが主観的に行なっており、良否判断の基準は
不明確で熟練を要していた。
ガラス電極が基本的に消耗品であり、その寿命も上記の
ように測定液、温度等により大きく変動（１か月〜１年
）であることを考えると、良否判定の自動化、高精度化
の要求は大きい。
ように測定液、温度等により大きく変動（１か月〜１年
）であることを考えると、良否判定の自動化、高精度化
の要求は大きい。
〈本発明の目的〉
本発明の目的は、膜抵抗を自動的に検出する手段を付加
する機能を変換器回路内に設け、ガラス電極の劣化の判
断を高精度で自動化すると共に、任意の劣化レベルにお
いて警報することができる、自己診断機能付ｐＨ計を提
供するととＫある。
する機能を変換器回路内に設け、ガラス電極の劣化の判
断を高精度で自動化すると共に、任意の劣化レベルにお
いて警報することができる、自己診断機能付ｐＨ計を提
供するととＫある。
〈発明の概要〉
本発明の構成上の特徴は、ガラス電極式のｐＨ計におい
て、電極間に直流分遮断用のコンデンサを介して交流電
流を供給する手段と、上記交流電流による上記電極間抵
抗の電圧降下を検出して直流電圧に変換する整流平滑手
段と、被測定液の温度信号に基づいて上記整流平滑手段
の出力を基準温度における出力に換算する温度補償手段
と、この温度補償手段の出力が一定値を越えた時に警報
を発生する警報手段とよりなる自己診断機能付ｐＨ計に
ある。
て、電極間に直流分遮断用のコンデンサを介して交流電
流を供給する手段と、上記交流電流による上記電極間抵
抗の電圧降下を検出して直流電圧に変換する整流平滑手
段と、被測定液の温度信号に基づいて上記整流平滑手段
の出力を基準温度における出力に換算する温度補償手段
と、この温度補償手段の出力が一定値を越えた時に警報
を発生する警報手段とよりなる自己診断機能付ｐＨ計に
ある。
〈実施例〉
第２図に本発明ｐＨ計の一実施例を示す。点線のブロッ
ク１はガラス電極、ＧＥはガラス電極側の電極端子、２
は比較電極、ＲＥは比較電極側の電極端子、Ｅは液電位
である。Ｒはガラス電極内部抵抗（約１００ＭΩ）、■
はガラス電極発生電圧で、これらは等価的に直列接続さ
れてＧＥとＥとの間に接続される。Ｒは比較電極内部抵
抗（約１０にΩ）、■は１− ｒ 比較電極発生電圧、Ｒ工は電極間液抵抗で、これらは等
価的に直列接続されてＲＥとＢとの間に接続される。Ｃ
は内部抵抗ＲＫ等価的に並列接続されるｇ ｇ 分布容量であり、数１０ ｐＦ程度の大きさである。
ク１はガラス電極、ＧＥはガラス電極側の電極端子、２
は比較電極、ＲＥは比較電極側の電極端子、Ｅは液電位
である。Ｒはガラス電極内部抵抗（約１００ＭΩ）、■
はガラス電極発生電圧で、これらは等価的に直列接続さ
れてＧＥとＥとの間に接続される。Ｒは比較電極内部抵
抗（約１０にΩ）、■は１− ｒ 比較電極発生電圧、Ｒ工は電極間液抵抗で、これらは等
価的に直列接続されてＲＥとＢとの間に接続される。Ｃ
は内部抵抗ＲＫ等価的に並列接続されるｇ ｇ 分布容量であり、数１０ ｐＦ程度の大きさである。
Ｒは電極端子ＲＥの電位を回路の基準電位ＣＯＭ Ｋク
ランプすると共に１ コンデンサＣ１を介して交流発生
回路５より、振幅Ｖの交流信号を受ける入力（３） 抵抗として作用する。Ｃ２は電極端子ＧＥと共通電位Ｃ
ＯＭ 間に接続されたコンデンサで、Ｃ工よりは充分小
さい容量に選択されており、電極ＲＥ、 ＧＥを介して
流れる交流電流１を共通電位ＣＯＭ Ｋバイノくスさせ
ると共に、Ｒ，Ｃによるインピーダンスにより ｇ 交流電圧ｖｋを分圧する。電極端子ＧＥＫ発生する電圧
■の直流分をＶ、交流分をＶとすると、■＝０ ０ Ｖ＋ｖとなり、■は、 ０ ０ ０ ｖ−ｖ−ｖ （１） Ｑ ｇ ｒ であり、これがｐＨ信号である。％は、ここで、２はＣ
とＲの合成インピーダンスであり、ｇ ｇ ｇ Ｚｇ）Ｒｒ、 Ｒ１である・又ｚ０１はコンデンサＣ１
のインピーダンスである。
ランプすると共に１ コンデンサＣ１を介して交流発生
回路５より、振幅Ｖの交流信号を受ける入力（３） 抵抗として作用する。Ｃ２は電極端子ＧＥと共通電位Ｃ
ＯＭ 間に接続されたコンデンサで、Ｃ工よりは充分小
さい容量に選択されており、電極ＲＥ、 ＧＥを介して
流れる交流電流１を共通電位ＣＯＭ Ｋバイノくスさせ
ると共に、Ｒ，Ｃによるインピーダンスにより ｇ 交流電圧ｖｋを分圧する。電極端子ＧＥＫ発生する電圧
■の直流分をＶ、交流分をＶとすると、■＝０ ０ Ｖ＋ｖとなり、■は、 ０ ０ ０ ｖ−ｖ−ｖ （１） Ｑ ｇ ｒ であり、これがｐＨ信号である。％は、ここで、２はＣ
とＲの合成インピーダンスであり、ｇ ｇ ｇ Ｚｇ）Ｒｒ、 Ｒ１である・又ｚ０１はコンデンサＣ１
のインピーダンスである。
４は電極端子ＧＥの電圧を高インピーダンスで受けるバ
ッファ増幅器であり、その出力電圧もＶ＋■である。出
力電圧中の交流分Ｖ。はコンデンサＣ３で直流分を遮断
した後整流平滑回路５により直流電圧Ｖに変換される。
ッファ増幅器であり、その出力電圧もＶ＋■である。出
力電圧中の交流分Ｖ。はコンデンサＣ３で直流分を遮断
した後整流平滑回路５により直流電圧Ｖに変換される。
この電圧Ｖは（２）式より明ら１
（４）
かなように、膜抵抗Ｒの上昇による２の増大によｇ ｇ
って低下する。交流信号ｖｋの周波数を数Ｈｚ程度とす
ればＣのインピーダンスは１０００ ＭΩ以上となるの
で、Ｒの変化を２の変化として検出することｇ ｇ は容易である◇ ６は平滑回路であり、交流分Ｖを平滑し、直流分Ｖを取
出す回路である。この出力は測定液電信号Ｖを受けて基
準温度に換算したｐＨ値を演算する温度補償回路７を経
て出力端子８にｐＨ測定出力ｖ２を供給する。
ればＣのインピーダンスは１０００ ＭΩ以上となるの
で、Ｒの変化を２の変化として検出することｇ ｇ は容易である◇ ６は平滑回路であり、交流分Ｖを平滑し、直流分Ｖを取
出す回路である。この出力は測定液電信号Ｖを受けて基
準温度に換算したｐＨ値を演算する温度補償回路７を経
て出力端子８にｐＨ測定出力ｖ２を供給する。
９は測定液温を検出するサーミスタ等の温度センサ、Ｔ
１．Ｔ２は温度センサの出力端子、１０は温度センサの
出力に基づいて１ｌｌｌｌ定液温のスパンに対応したス
パンを有する液温信号Ｖを発生させる温度を 計画路である。
１．Ｔ２は温度センサの出力端子、１０は温度センサの
出力に基づいて１ｌｌｌｌ定液温のスパンに対応したス
パンを有する液温信号Ｖを発生させる温度を 計画路である。
１１は膜抵抗ＲＫ関連した直流電圧Ｖと液温信号Ｉ
■を受け、７と同様に膜抵抗Ｒに関連した直流電ｔ ｇ
圧Ｖを、基準温度における値に換算する演算を実行する
温度補償回路である。７ばＩＩｉ度補償回路でｚ、ｇ／
１２は温度補償回路１１の出力ｖ１１ と警報設定電圧
Ｖを受け、■１′≦ｖ８の時に警報信号を端子１３にＳ 与える警報回路である。
温度補償回路である。７ばＩＩｉ度補償回路でｚ、ｇ／
１２は温度補償回路１１の出力ｖ１１ と警報設定電圧
Ｖを受け、■１′≦ｖ８の時に警報信号を端子１３にＳ 与える警報回路である。
第５図は本発明の他の実施例を示す回路構成図であり、
第２図と同一要素には同一符号を付して説明を省略する
。この実施例の特徴は、交流信号ｖｋの印加を抵抗Ｒ８
及び高絶縁リレーＲＬを介して電極端子ＧＥ側に印加す
るようにした点にある。この変更に伴い電極端子ＲＥ側
は直接回路の共通電位ＣＯＭに接続される。
第２図と同一要素には同一符号を付して説明を省略する
。この実施例の特徴は、交流信号ｖｋの印加を抵抗Ｒ８
及び高絶縁リレーＲＬを介して電極端子ＧＥ側に印加す
るようにした点にある。この変更に伴い電極端子ＲＥ側
は直接回路の共通電位ＣＯＭに接続される。
１４はコントロール回路であり、上記高絶縁リレーＲＬ
の開閉と、バッファ増幅器の出力Ｖをホールドするホー
ルド回路１５を制御する。リレーＲＬが閉に制御される
期間、■はリレー駆動直前の値がホ〇 一ルドされ、この期間交流信号Ｖが抵抗Ｒを介しｋ Ｏ て電極端子ＧＥＫ印加される。この時電極端子ＧＥ Ｋ
発生する交流電圧Ｖは、 となり、Ｒの変化に伴う２の変化によってＶが変ｇ ｇ
Ｏ 化するので、■によりＲの変化を検出することがＯｇ で西る。
の開閉と、バッファ増幅器の出力Ｖをホールドするホー
ルド回路１５を制御する。リレーＲＬが閉に制御される
期間、■はリレー駆動直前の値がホ〇 一ルドされ、この期間交流信号Ｖが抵抗Ｒを介しｋ Ｏ て電極端子ＧＥＫ印加される。この時電極端子ＧＥ Ｋ
発生する交流電圧Ｖは、 となり、Ｒの変化に伴う２の変化によってＶが変ｇ ｇ
Ｏ 化するので、■によりＲの変化を検出することがＯｇ で西る。
このように、高インピーダンスの電極端子ＧＥ側に交流
信号を印加する場合にけ、印加期間中電極端子ＧＥは抵
抗Ｒでシャントされ、ｖｏの直前のｐＨ値より低下する
ので、ホールド回路１５を必要とする。
信号を印加する場合にけ、印加期間中電極端子ＧＥは抵
抗Ｒでシャントされ、ｖｏの直前のｐＨ値より低下する
ので、ホールド回路１５を必要とする。
しかし電極の劣化は急速に変化するものではないので、
劣化のチェック周期は極めて長くすることができ、ｐＨ
測定の連続性はさほど妨げられることはない。
劣化のチェック周期は極めて長くすることができ、ｐＨ
測定の連続性はさほど妨げられることはない。
〈効果〉
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
が期待できる。
が期待できる。
（１） 従来オペレータの熟練にたよっていた劣化の判
定を自動化し、高精度で特報を出すことができる。即ち
、■の設定により、任意のしベルにおける膜抵抗の大き
さで警報を出すことができるので、電極交換の管理を極
めて効率化することができる。
定を自動化し、高精度で特報を出すことができる。即ち
、■の設定により、任意のしベルにおける膜抵抗の大き
さで警報を出すことができるので、電極交換の管理を極
めて効率化することができる。
（２） ｐＨ計をプロセス制御のセンサとして使用して
いる場合は、完全な劣化以前に警報を出す（７） ことが可能である。従って警報が出るまではｐＨ計の指
示値を信頼することができ、警報が出た時点で洗浄装置
付の場合には電極洗浄を実行し、それでも警報が消えな
い場合には電。
いる場合は、完全な劣化以前に警報を出す（７） ことが可能である。従って警報が出るまではｐＨ計の指
示値を信頼することができ、警報が出た時点で洗浄装置
付の場合には電極洗浄を実行し、それでも警報が消えな
い場合には電。
極交換するというように、交換作業をルーテン化するこ
とも容易である。
とも容易である。
第１図はガラス電極の膜抵抗素化を説明する特性図、第
２図、第３図は本発明σ１一実施例を示す回路構成図で
ある。 ７．１１・・・温度補償回路、１０・・・温度第１回路
、１２・・・警報回路、ＧＥ、 ＲＥ・・・電極端子。 （８）
２図、第３図は本発明σ１一実施例を示す回路構成図で
ある。 ７．１１・・・温度補償回路、１０・・・温度第１回路
、１２・・・警報回路、ＧＥ、 ＲＥ・・・電極端子。 （８）
Claims (1)
- ガラス電極式ｐＨ計において、電極間に直流分遮断用の
コンデンサを介して交流電流を供給する手段と、上記交
流電流による電極間抵抗の電圧降下を検出して直流電圧
に変換する整流平滑手段と、被測定液の温度信号に基づ
いて上記整流平滑手段の出力を基準温度における出力に
換算する温度補償手段と、この温度補償手段の出力と設
定値とを比較して警報を発生する警報手段とよりなる自
己診断機能付ｐｒ（計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59064186A JPS60205345A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 自己診断機能付ｐＨ計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59064186A JPS60205345A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 自己診断機能付ｐＨ計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205345A true JPS60205345A (ja) | 1985-10-16 |
Family
ID=13250774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59064186A Pending JPS60205345A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 自己診断機能付ｐＨ計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60205345A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62261950A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Toa Denpa Kogyo Kk | ｐＨ等の計測装置における検出端部のクラツク発生の検出方法，及びその装置 |
| JP2010513889A (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-30 | エンドレス ウント ハウザー コンダクタ ゲゼルシャフト フューア メス‐ ウント レーゲルテヒニック エムベーハー ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 格納式アセンブリ |
| JP2015516572A (ja) * | 2012-04-16 | 2015-06-11 | フェーズ２ マイクロテクノロジーズ， エルエルシー | 自動校正を用いる測定デバイス |
| WO2015137333A1 (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 計測システム、電極評価方法およびプログラム |
| WO2021241031A1 (ja) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 測定装置及びガラス応答膜の交換時期判断方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5892854A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-06-02 | Horiba Ltd | イオン濃度計 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59064186A patent/JPS60205345A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5892854A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-06-02 | Horiba Ltd | イオン濃度計 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62261950A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Toa Denpa Kogyo Kk | ｐＨ等の計測装置における検出端部のクラツク発生の検出方法，及びその装置 |
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| US8362905B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-01-29 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Retractable assembly |
| JP2015516572A (ja) * | 2012-04-16 | 2015-06-11 | フェーズ２ マイクロテクノロジーズ， エルエルシー | 自動校正を用いる測定デバイス |
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| JPWO2015137333A1 (ja) * | 2014-03-10 | 2017-04-06 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 計測システム、電極評価方法およびプログラム |
| WO2021241031A1 (ja) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 測定装置及びガラス応答膜の交換時期判断方法 |
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