JPS6056252A - 酸素濃度計 - 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】 本発明は酸素測定用隔膜電極を検出部に用いた酸素濃度
計の改良に関するものである。一般に酸素検出用隔膜電
極はその酸素還元電流の温度依存性が大といため、その
τＰ主では温度グ（化の著しい測宇対中物に適用するこ
とが困難である。第１川Ｌ’Ｌ　Ｉ：を円膜電極と酸素
還元電流と温度との関係を示す。また同図すは水中の飽
和溶存酸素と温度との関係を示す。このような温度によ
る検出量の変化を補正する方法として、従来主として、
抵抗温度係数の大きいサーミスタを酸素電極と一体に組
込み、その抵抗変化を固定抵抗を組合せによるネットワ
ークで整合し、該ネットワークにより増幅器の増幅度を
変化させて補正する方式が用いられている。この方式で
は広い温度範囲にわたって前記ネットワークの抵抗値を
整合することが困難であり、補正精度は概して低い、よ
り精度の高い補正を行なうには、測定対象物の温度を計
測し、そのデータを用い、演算器を使用して補正計算を
行なえばよい。この場合補正式は一般に温度に関して高
次の多項式となるため、この計算を直接行なうと装置の
構成ならびに調整の複雑化はまぬかれない。

本発明では、前記演算方式の長所である高精度の演算を
簡素な装置構成で実現するために提案されたもので、酸
素電極と一体に組込まれた温度センサと、予め多数の温
度について計算済みの補正関数の数表を格納したロムと
、温度信号をディジタルに変換して前記ロム内の数表を
読み出すためのアドレスデータを作るＡ−Ｄコンバータ
と、演算用Ｄ−Ａコンバータと、表示装置を備え、被対
象物の酸素濃度の温度校正された酸素濃度を演算出力す
る酸素濃度計にある。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明に用いる噸素電極は隔膜型で、ガルバニ電池式、
ポーラリグラフ方式の何れでもよく、温度センサと一体
にして検出部を構成する。第１図α曲線は隔膜電極の酸
素還元電流、６曲線は温度に対する飽和溶存酸素値を示
している。

第２図は本発明の実施例で、■は酸素検出部■、■ハｍ
　ｌ！＋１器、■はΔ−Ｄコンバータ、■は関数ブム、
■け■の関数を選択するためのスイッチ、■ハ乗１￥、
　％　Ｄ　−Ａコンバータ、■は表示装置■と■を整合
するためのスバ／調整である。第３図は酸素電極で酸素
還元電流を検出する場きの動作を示すもので、１゜（ｔ
）は温度を度のときの酸素還元Ｔｉｔ流、Ｒ１−はＴＬ
極の負荷抵抗、μは増幅器■の増Ｉｌｌ冨度、Ｆ、（ｚ
）、Ｅ＋（ｔ）はそれぞれｌ、（ｚ）の入力があったと
きの各部の信号電圧である。

同図に示す検出回路において、被測定物酸素分圧Ｐによ
る信にシは、何酸素時出力電流を無視すると、一般に（
１）％（２）式で表すことができる。

Ｅ、（ｔ）＝Ｐ（ＩＺ、　＋ａ、ｔ＋ａ、ｔ’十、、　
＋ａｎｔ’）−＝−＝−（ｘ）Ｅ＋（ｔ）＝μｐ（ｄ。

＋ｃｔ、ｔ＋ａ、Ｉ＋、、＋（ｚｎｔ’）−−”−（２
）（１）、　（２）式において係数ａｎは電極の実験デ
ータから回帰分析法などを用いてめることができる。

（２）式から酸素分圧Ｐは 一一−」−−ｍ−−−−−−・・・・（３）ｐ　＝Ｅ＋
（’）　ｘｐ（ａ、、＋ＬＬｌｔ＋ｔ７．．ｔ’　＋＋
　＋　＋１Ｚｒ−ｔ’）ここで　ｆ（’　）　＝　、　
（”ｈ５Ｉ−□１　’−＋Ｉ”−’−＋−♀ｈ−）とお
けば、Ｐ＝−ｆ（ｔ）×ＥＩ！ｅ＋・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）一方、
第１図すに示す飽和溶存酸素値は温度について（５）式
で ＤＯＳ＝　１４．１６１−０３９４３１　＋０．０００
７７１４　＋２−０．０Ｏ００６４６ｔ’・・・・・・
・（５） 示される。（５）式でＤＯ３−Ｇ（ｔ）とおけば、被測
定物の酸寧濃度Ｄｏｍは（６）式で示される。

Ｄｏｍ＝Ｅ、（＜）　ｘ　ｆ（ｔ）ｘＧ　（ｔ　’）・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（６）本発明ではこのｆ（ｔ）、ｈ（ｔ）＝（Ｇ（
ｔ）　×ｆ　（ｔ）３などを多数の温度、たとえばθ〜
５０’０，０．２’Ｏピッチで計算した結果をＲＯＭに
格納しておき、これを被測定物の温度で読み出して％　
Ｐ＝ｆ（ｔ＞　ＸＥｌ　（ｔ）、Ｄｏｍ＝ｈ（ｔ）ｘＥ
、（ｔ）を演算して表示装置ニ出力する。

この動作を第２図により説明する。検出器■からの温度
信号は増幅器■を径て■によってＡ−Ｄｉ換される。■
のディジタル出力は■のアト°レス入力に接続されてい
るので、■からは、ｆ（ｊ）あるいは＋１（１）などの
データが読み出され、■の乗算型Ｄ−Ａコンバータの入
出に送られる。

一方酸素電極からの信号は増幅器■を径てＥ、（＜）と
なり、■のリファレンス電圧端子に入力される。この結
果■においてｆ（ｔ＞　ＸＥ、（ｄ）、もしくはｈ（’
　）　ＸＥｌ　（ｔ　）が演算される。関数ｆａｔ）、
ｈ（ｔ）などの選択はモートスイッチで行なう。演算の
結果は■で整合を行ない■の表示装蔭出力する。■け指
針式のものでもディジタル式のものでもよい。

以上の動作において■の関数ロムは複数の関数を持つこ
とができ、この場合ロムのアドレス線の上位数ビットを
モードスイッチによって設定し所要の関数をセットする
ことができる。例えば塩類を含んだ被検液に対する酸素
濃度の補正と前記のｈ（ｔ）を合成して得た関数５（ｔ
）をロム内におけば、５（ｔ）　ｘＥ、（＝）は所定の
塩分濃度下における溶存酸素濃度を法えることになる。

本発明は以上述べてきたように、溶存酸素濃度の測定に
際し、簡素な演算処理で広い湿度範囲にわたって正確な
測定値が得られる。また温度補正の内容はロムの中に書
き込まれた数表にあるため、この数表を切りかえること
で、特性の異なる酸素電極に整合させることができ、複
雑な演算回路のかわりに関数をロム化することにより、
容易に精度の高いｗｉｇ度計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は隔膜電極の酸素還元電流と温度との関係、水中
の飽和溶存ヤ累と温度との関係を示す図である。 第２図は本発明の実施例を示すブロック図である。 第３図は酸素還元電流を検出する場合の動作配線図であ
る。 ■・・・・・・・・・・酸素検出部 ２、・・・・・・・・・増　幅　器 ３・・・・・・・・・　Ａ−Ｄコンパ−り４・・・・・
・・関数　ロム ５、　・・　・・・・・・　ス　イ　ッ　チロ　・・・
・・・・・増　幅　器 ７、・・・・・・・・・・・・乗に型Ｄ−Ａコンバータ
８・・・・−・・・スパン調整 ９・・・・・・・・表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度センサと酸素電極とからなる酸素検出器と、該検出
   器からの信号を増幅する増幅器と、温度信号をディジタ
   ル信号に変換するＡ−Ｄ変換器と、該Ａ−Ｄ変換器の出
   力をアドレスデータに用いて読出すことのできる関数ロ
   ムと、酸素電極からの信号と前記関数ロムから読み出さ
   れた数値データの乗算を行なうＤ−Ａ変換器を備え、前
   記の関数ロムには予め多数の温度について計算された温
   度補正関数の数表が格納され、温度データによって読み
   出された前記数表のディジタルデータと酸素電極からの
   アナログ信号をの演算を行ない、被測定物の温度較正さ
   れた酸素濃度を演算出力することを特徴とする酸素濃度
   計