JPS6316706B2 - - Google Patents
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- JPS6316706B2 JPS6316706B2 JP56181583A JP18158381A JPS6316706B2 JP S6316706 B2 JPS6316706 B2 JP S6316706B2 JP 56181583 A JP56181583 A JP 56181583A JP 18158381 A JP18158381 A JP 18158381A JP S6316706 B2 JPS6316706 B2 JP S6316706B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrodes
- internal resistance
- potential
- alternating current
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Classifications
-
- 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
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
-
- 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
-
- 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
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/301—Reference electrodes
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、イオン電極、比較電極を被検液中に
浸漬したまま電極の内部抵抗が正常であるかどう
かを点検できるようにしたイオン濃度計に関す
る。
浸漬したまま電極の内部抵抗が正常であるかどう
かを点検できるようにしたイオン濃度計に関す
る。
イオン濃度、例えばPH値を連続測定する場合、
ガラス電極への異物質コーテイング若しくはガラ
ス応答膜の変質による感度変化等の要因によつて
測定誤差を生じる。そのため定期的に電極洗浄作
業を行なつたり、計器の校正作業を実行したりす
る必要がある。
ガラス電極への異物質コーテイング若しくはガラ
ス応答膜の変質による感度変化等の要因によつて
測定誤差を生じる。そのため定期的に電極洗浄作
業を行なつたり、計器の校正作業を実行したりす
る必要がある。
しかしながら、被検液の性状や測定電極の経時
的変化、劣化等種々の要因によつて不規則的、突
発的に測定不良を起すことが多いため、定期的な
洗浄や校正作業はその効果を期待することができ
ないものである。このような事情はPH計だけでな
くイオン濃度計全般に共通し、その解決が要望さ
れている。
的変化、劣化等種々の要因によつて不規則的、突
発的に測定不良を起すことが多いため、定期的な
洗浄や校正作業はその効果を期待することができ
ないものである。このような事情はPH計だけでな
くイオン濃度計全般に共通し、その解決が要望さ
れている。
本発明者らは、このような事情下にあつて、電
極への異物質コーテイング等の前述した誤差要因
が、イオン電極と比較電極の間に等価的に存在す
る起電力源の内部抵抗と関連しているという現
象、殊に測定誤差や測定不良を生じた場合は前記
起電力源の内部抵抗に変化がみられるという現象
に基づき、イオン電極と比較電極間に存在する起
電力源の内部抵抗をイオン濃度の測定動作に弊害
を及ぼすことなく測定できるよう工夫して、測定
誤差や測定不良の発生を予期し効果的な電極洗浄
作業、校正作業を行なうための一助たらんとする
ものである。
極への異物質コーテイング等の前述した誤差要因
が、イオン電極と比較電極の間に等価的に存在す
る起電力源の内部抵抗と関連しているという現
象、殊に測定誤差や測定不良を生じた場合は前記
起電力源の内部抵抗に変化がみられるという現象
に基づき、イオン電極と比較電極間に存在する起
電力源の内部抵抗をイオン濃度の測定動作に弊害
を及ぼすことなく測定できるよう工夫して、測定
誤差や測定不良の発生を予期し効果的な電極洗浄
作業、校正作業を行なうための一助たらんとする
ものである。
而して、本発明は、試料に浸漬されたイオン電
極及び比較電極と、両電極間電位を測定する回路
系からなるイオン濃度計において、低周波の交流
電流を前記両電極間に流す電源手段を設けて、両
電極間の起電力源によつて発生する直流分電位に
前記交流電流に起因した交流電位を重畳させると
共に、この交流分電位から両電極間における起電
力源の内部抵抗を測定するよう構成したことを要
旨としている。ここに電源手段を交流に選んだの
は、測定電極が分極することをさけるため、及び
イオン濃度が直流で検出されるので、その濃度信
号と干渉し合わないようにするためである。また
その周波数を低周波に選んだのは、電極と回路系
とがシールド線で連結されていて、シールド線が
等価的にローパスフイルタを構成し高周波信号は
減衰が激しいこと、及び回路系の入力側には一般
にローパスフイルタが設けられていて、これによ
る減衰も激しいことに基づいている。この電源手
段の周波数を具体的にどの程度の周波数に選ぶか
は次の実施例の中で説明する。
極及び比較電極と、両電極間電位を測定する回路
系からなるイオン濃度計において、低周波の交流
電流を前記両電極間に流す電源手段を設けて、両
電極間の起電力源によつて発生する直流分電位に
前記交流電流に起因した交流電位を重畳させると
共に、この交流分電位から両電極間における起電
力源の内部抵抗を測定するよう構成したことを要
旨としている。ここに電源手段を交流に選んだの
は、測定電極が分極することをさけるため、及び
イオン濃度が直流で検出されるので、その濃度信
号と干渉し合わないようにするためである。また
その周波数を低周波に選んだのは、電極と回路系
とがシールド線で連結されていて、シールド線が
等価的にローパスフイルタを構成し高周波信号は
減衰が激しいこと、及び回路系の入力側には一般
にローパスフイルタが設けられていて、これによ
る減衰も激しいことに基づいている。この電源手
段の周波数を具体的にどの程度の周波数に選ぶか
は次の実施例の中で説明する。
以下図面に基づき説明する。第1図は本発明の
一実施例を示し、図中、1はイオン電極として例
えばガラス電極、2は比較電極、3はこれら両電
極が浸漬された試料、4は前記両電極1,2間の
直流分電位を増幅し、指示等して測定する直流分
信号測定回路である。この回路4と前記イオン電
極1とはシールド線5、抵抗R1とコンデンサC1
とからなるローパスフイルタ、増幅率が1となる
よう接続された演算増幅器6及び交流分をカツト
するフイルタ7とを介して接続されている。8は
低周波の交流電流を前記両電極1,2間に流すた
めの電源手段で、低周波の交流電圧ELFを発生す
る発生器9と、直流電圧EPHを充電するコンデン
サC2と、前記交流電圧ELFをコンデンサの充電電
圧EPHに重畳させて出力する演算増幅器10と、
前記コンデンサC2に直流電圧を蓄電させるため
のスイツチS1とから成つている。この電源手段8
の演算増幅器10の出力端はスイツチS2及び抵抗
R2を介してシールド線5の出力端側に接続され
ている。前記スイツチS2とS1は一方がオンのとき
は他方がオフするよう連動させてある。スイツチ
S1がオンのときコンデンサC2に直流電圧EPHが充
電されるが、この電圧は、演算増幅器6の増幅率
が1であるからイオン電極1と比較電極2の間に
等価的に存在する起電力源の電圧に等しくなる。
このように両電極1,2間の起電力に等しい電圧
EPHをコンデンサC2に充電し、この電圧と発生器
9が発生する交流電圧ELFとを重畳した電圧を電
源手段8が出力するようにしたのは、イオン電極
1から電源手段8に向けてイオン濃度測定信号で
ある直流電流が流れないようにするためである。
これによつてスイツチS2がオンされていてもイオ
ン濃度測定信号の全てが直流分信号測定回路4に
入力される。前記発生器9の発生する交流電圧の
周波数は、シールド線5及び抵抗R1とコンデン
サC1とから構成されるローパスフイルタによつ
て大幅に減衰されたり通過阻止されたりしない周
波数に選んである。イオン電極としてガラス電極
を用いた場合、前記周波数は0.1〜1Hz程度が望
ましい。図中、11は電極内部抵抗を測定し、指
示するための抵抗測定回路である。この回路11
の入力側には直流分をカツトし、交流分のみ通す
フイルタ12が設けられている。
一実施例を示し、図中、1はイオン電極として例
えばガラス電極、2は比較電極、3はこれら両電
極が浸漬された試料、4は前記両電極1,2間の
直流分電位を増幅し、指示等して測定する直流分
信号測定回路である。この回路4と前記イオン電
極1とはシールド線5、抵抗R1とコンデンサC1
とからなるローパスフイルタ、増幅率が1となる
よう接続された演算増幅器6及び交流分をカツト
するフイルタ7とを介して接続されている。8は
低周波の交流電流を前記両電極1,2間に流すた
めの電源手段で、低周波の交流電圧ELFを発生す
る発生器9と、直流電圧EPHを充電するコンデン
サC2と、前記交流電圧ELFをコンデンサの充電電
圧EPHに重畳させて出力する演算増幅器10と、
前記コンデンサC2に直流電圧を蓄電させるため
のスイツチS1とから成つている。この電源手段8
の演算増幅器10の出力端はスイツチS2及び抵抗
R2を介してシールド線5の出力端側に接続され
ている。前記スイツチS2とS1は一方がオンのとき
は他方がオフするよう連動させてある。スイツチ
S1がオンのときコンデンサC2に直流電圧EPHが充
電されるが、この電圧は、演算増幅器6の増幅率
が1であるからイオン電極1と比較電極2の間に
等価的に存在する起電力源の電圧に等しくなる。
このように両電極1,2間の起電力に等しい電圧
EPHをコンデンサC2に充電し、この電圧と発生器
9が発生する交流電圧ELFとを重畳した電圧を電
源手段8が出力するようにしたのは、イオン電極
1から電源手段8に向けてイオン濃度測定信号で
ある直流電流が流れないようにするためである。
これによつてスイツチS2がオンされていてもイオ
ン濃度測定信号の全てが直流分信号測定回路4に
入力される。前記発生器9の発生する交流電圧の
周波数は、シールド線5及び抵抗R1とコンデン
サC1とから構成されるローパスフイルタによつ
て大幅に減衰されたり通過阻止されたりしない周
波数に選んである。イオン電極としてガラス電極
を用いた場合、前記周波数は0.1〜1Hz程度が望
ましい。図中、11は電極内部抵抗を測定し、指
示するための抵抗測定回路である。この回路11
の入力側には直流分をカツトし、交流分のみ通す
フイルタ12が設けられている。
この構成によれば、イオン電極1と比較電極2
間に発生した直流分電位による電流がシールド線
5、ローパスフイルタ、演算増幅器6、フイルタ
7を通じて直流分信号測定回路4に入力され、該
回路内で増幅され、校正される等してイオン濃度
信号として測定される。このとき、スイツチS1が
オンしていると、コンデンサC2に前記両極1,
2間に発生した直流分電位EPHが充電されている。
間に発生した直流分電位による電流がシールド線
5、ローパスフイルタ、演算増幅器6、フイルタ
7を通じて直流分信号測定回路4に入力され、該
回路内で増幅され、校正される等してイオン濃度
信号として測定される。このとき、スイツチS1が
オンしていると、コンデンサC2に前記両極1,
2間に発生した直流分電位EPHが充電されている。
次にスイツチS2をオンにすると、コンデンサ
C2に充電された直流電圧EPHと発生器9の発生す
る交流電圧ELFとが重畳した電圧EPH+ELFが電源
手段8から出力され、両電極1,2間に交流電流
を流す。すると、両電極間における起電力源の内
部抵抗と前記交流電流とによつて両電極1,2間
に交流分電位を発生する。この交流分電位は、両
電極間の起電力源による直流分電位(イオン濃度
信号)と重畳した状態でシールド線5、ローパス
フイルタを経て演算増幅器6から出力される。こ
の出力電圧を求めるためにスイツチS2をオンした
場合の第1図と等価な回路を第2図に示す。図
中、RGは両電極1,2間の起電力源の内部抵抗、
EPHは該起電力源の電圧である。Eoを求めるべき
電圧とすると、 Eo=EPH +ELF・RG/R2+RG・1/jWC1(R2RG/R2+R
G+R1)+1……(1) ここで発生器9の周波数が十分低くjWC1
(R2RG/R2+RG+R1)≪1とすると、上式は、 Eo=EPH+ELF・RG/R2+RG ……(2) となる。この式における第1項(EPH)は直流分
電位であるから、フイルタ7を通じて直流分信号
測定回路4に選択的に入力され、イオン濃度とし
て測定される。一方、第2項(ELF・RG/R2+RG) は交流分電位であるからフイルタ12を通じて抵
抗測定回路11に選択的に入力され、内部抵抗
RGとして測定される。
C2に充電された直流電圧EPHと発生器9の発生す
る交流電圧ELFとが重畳した電圧EPH+ELFが電源
手段8から出力され、両電極1,2間に交流電流
を流す。すると、両電極間における起電力源の内
部抵抗と前記交流電流とによつて両電極1,2間
に交流分電位を発生する。この交流分電位は、両
電極間の起電力源による直流分電位(イオン濃度
信号)と重畳した状態でシールド線5、ローパス
フイルタを経て演算増幅器6から出力される。こ
の出力電圧を求めるためにスイツチS2をオンした
場合の第1図と等価な回路を第2図に示す。図
中、RGは両電極1,2間の起電力源の内部抵抗、
EPHは該起電力源の電圧である。Eoを求めるべき
電圧とすると、 Eo=EPH +ELF・RG/R2+RG・1/jWC1(R2RG/R2+R
G+R1)+1……(1) ここで発生器9の周波数が十分低くjWC1
(R2RG/R2+RG+R1)≪1とすると、上式は、 Eo=EPH+ELF・RG/R2+RG ……(2) となる。この式における第1項(EPH)は直流分
電位であるから、フイルタ7を通じて直流分信号
測定回路4に選択的に入力され、イオン濃度とし
て測定される。一方、第2項(ELF・RG/R2+RG) は交流分電位であるからフイルタ12を通じて抵
抗測定回路11に選択的に入力され、内部抵抗
RGとして測定される。
かくして、この内部抵抗の測定を一日に1回、
2回というように定期的に行なうことにより内部
抵抗の抵抗値の変化を、監視し、測定不良等を生
じるであろう場合のおおよその見当が可能とな
る。
2回というように定期的に行なうことにより内部
抵抗の抵抗値の変化を、監視し、測定不良等を生
じるであろう場合のおおよその見当が可能とな
る。
尚、図示例ではイオン濃度を測定するための回
路4と、内部抵抗を測定するための回路11とを
別個に設けているが、電源手段8の交流は低周波
であるから、一台のペン式レコーダーに直流分電
位の上に交流分電位が重畳した状態(第3図参
照。尚、図中、Aは通常の測定時、Bは内部抵抗
点検中(内部抵抗小)、Cは内部抵抗点検中(内
部抵抗大)を夫々示す。)で描かせ、その記録値
から内部抵抗RGの変化を監視することもできる。
路4と、内部抵抗を測定するための回路11とを
別個に設けているが、電源手段8の交流は低周波
であるから、一台のペン式レコーダーに直流分電
位の上に交流分電位が重畳した状態(第3図参
照。尚、図中、Aは通常の測定時、Bは内部抵抗
点検中(内部抵抗小)、Cは内部抵抗点検中(内
部抵抗大)を夫々示す。)で描かせ、その記録値
から内部抵抗RGの変化を監視することもできる。
本発明に系るイオン濃度計は上述の如く構成し
たため、次のような効果がある。
たため、次のような効果がある。
不規則的、突発的な測定不良も、内部抵抗の
変化を監視することによつて予期することがで
き、そのため、電極洗浄作業や計器の校正作業
を効果的に行なうことができる。殊に、標準液
による校正に加えて本発明による内部抵抗の測
定を点検項目に追加することによりイオン濃度
計の保守点検がより計画的にできる。
変化を監視することによつて予期することがで
き、そのため、電極洗浄作業や計器の校正作業
を効果的に行なうことができる。殊に、標準液
による校正に加えて本発明による内部抵抗の測
定を点検項目に追加することによりイオン濃度
計の保守点検がより計画的にできる。
イオン電極が、ガラス電極あるいは薄膜のよ
うにこわれやすい材料もしくは構造のものであ
る場合、内部抵抗が極度に低下する現象をとら
えることによつて前記イオン電極の破壊を早期
発見でき、従つて本発明によれば、イオン電極
の破壊に気付くのが遅れ、折角の長期データを
失なつてしまうといつた事態を未然に防止でき
る。
うにこわれやすい材料もしくは構造のものであ
る場合、内部抵抗が極度に低下する現象をとら
えることによつて前記イオン電極の破壊を早期
発見でき、従つて本発明によれば、イオン電極
の破壊に気付くのが遅れ、折角の長期データを
失なつてしまうといつた事態を未然に防止でき
る。
内部抵抗の測定を交流電流を流すことによつ
て行なつているため、イオン濃度信号である直
流分信号と干渉することがなく、そのためイオ
ン濃度の測定時に同時に内部抵抗を測定するこ
とができ、頗る便利である。
て行なつているため、イオン濃度信号である直
流分信号と干渉することがなく、そのためイオ
ン濃度の測定時に同時に内部抵抗を測定するこ
とができ、頗る便利である。
電源手段から電極に流す交流電流として低周
波の電流を用いているので、電極と電極間電位
を測定する回路系との間のシールド線やローパ
スフイルタ等によつて交流分電位がカツトされ
ることがなく、そのため信号量が比較的大きい
ので別途にアンプ等が不要となり、簡易な構成
で内部抵抗の測定が行なえる。
波の電流を用いているので、電極と電極間電位
を測定する回路系との間のシールド線やローパ
スフイルタ等によつて交流分電位がカツトされ
ることがなく、そのため信号量が比較的大きい
ので別途にアンプ等が不要となり、簡易な構成
で内部抵抗の測定が行なえる。
図は本発明の一実施例を示し、第1図は全体回
路図、第2図は第1図におけるスイツチS1をオ
フ、S2をオンした場合の等価回路図、第3図は本
発明の他の一実施例であり、直流分電位に交流分
電位を重畳した状態をペン式記録計に描かせた図
である。 1……イオン電極、2……比較電極、3……試
料、8……電源手段。
路図、第2図は第1図におけるスイツチS1をオ
フ、S2をオンした場合の等価回路図、第3図は本
発明の他の一実施例であり、直流分電位に交流分
電位を重畳した状態をペン式記録計に描かせた図
である。 1……イオン電極、2……比較電極、3……試
料、8……電源手段。
Claims (1)
- 1 試料に浸漬されたイオン電極及び比較電極
と、両電極間電位を測定する回路系からなるイオ
ン濃度計において、低周波の交流電流を前記両電
極間に流す電源手段を設けて、両電極間の起電力
源によつて発生する直流分電位に前記交流電流に
起因した交流分電位を重畳させると共に、この交
流分電位から両電極間における起電力源の内部抵
抗を測定するよう構成したことを特徴とするイオ
ン濃度計。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56181583A JPS5892854A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | イオン濃度計 |
KR8203828A KR850001435B1 (ko) | 1981-11-11 | 1982-08-25 | 이온농도계 |
DE19823239572 DE3239572A1 (de) | 1981-11-11 | 1982-10-26 | Vorrichtung zur messung von ionenkonzentrationen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56181583A JPS5892854A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | イオン濃度計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5892854A JPS5892854A (ja) | 1983-06-02 |
JPS6316706B2 true JPS6316706B2 (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=16103339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56181583A Granted JPS5892854A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | イオン濃度計 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5892854A (ja) |
KR (1) | KR850001435B1 (ja) |
DE (1) | DE3239572A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60205345A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-16 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 自己診断機能付pH計 |
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