JPS63500741A

JPS63500741A - 波形化学分析装置及び方法

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Publication number: JPS63500741A
Application number: JP61504813A
Authority: JP
Inventors: フラ−、ミルトン　ア−ル; フレッチャー、ゲイリー　エス、ジュニア
Original assignee: ソリッド　ステイト　フアームス　インコーポレイテッド
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1986-09-02
Publication date: 1988-03-17
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: DE3650428T2; EP0236434A4; EP0236434B1; AU604651B2; AU6336486A; JP2751139B2; WO1987001455A1; EP0236434A1; DE3650428D1; ATE129572T1; US4679426A

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】波形化学分析装置及び方法技術分野本発明は一般的に化学分析装置、更に詳しくは波形ひずみ分析にもとすく化学濃度を定量するための装置及び方法に関するものである。

背景技術食品中の卓上塩を含むナトリウム化合物が原因となる健康障害の公共的認識は最近冨に増加した。ナトリウムのような化学物質の２店度を測定するため、種々の技術を使って化学分析を遂行できる多くの装置が現在入手で曇る。これらの技術は質量分析法、核共鳴、炎光々度計、特殊電極、導電率試験器、及び屈折計を含んでいる。不幸にも、これら現在入手できる装置の精度は強くその価格に依存している。価格表の安い方の部分に連続性試験器がある、それはナトリウム含ｔを定量するため試験試料の導電率を測定するが、不幸にも、連続性試験器は、試験試料が酢のような他の導電性物質を含むとき、精度の低い試験結果を示すであろう。

要求されていることは費用がかからず、精確なナトリウム測定装置である。

より広い規模において、ＩＩＩ　Ｋｍで、使用が容易で、費用がかがらない、そしてすばやく化学濃度変化に対応する化学分析装置がめられている。化学分析装置への多くの試みがあるが、そのうちのいくつかとして以下の米国特許明細書に記されたものがある：１９６２年８月７日公布のアール・ケイ・サウンダ−（Ｒ，Ｋ。

５ａｕｎｄｅｒｓ）らへの第３０４８７７２号、それは“定量分析を行う工程” なる標題で核磁気共鳴分光計を開示している；“高周波数電流を利用して、赤血球を計算する方法”と標題されたケイ・ダブリュ・ポリ−（Ｖ、　Ｗ、　Ｂｏｌｉｅ）へ１９６６年１１月２２日に公布された第３２８７６３８号、それは赤血球を計算するためオリフィスを通して流れている溶液のインペダンス（ｉｌ＠ｐｅｄａｎｃｅ）を測定している；“生体分子の電子スピン共鳴標識付け゛と標題されたエッチ・エム・７−）クコンネル（Ｈ，Ｍ、　Ｍｃ　Ｃｏｎｎｅｌｌ）　ヘ１９７０年１月１３日に公布された第３４８９５２２号、それは無線周波数交番磁界及び華一方向磁界を生体分子を仝定するため０利用している；“化学分析の方法及び装置”と標題されたハウルソン（Ｐａｕｌｓｏｎ）らへ１９７３年１０月１６日公布された第３７６５８４１号、それは反応性物質の７ａ度を測定するため試験試料の導電性の変化の速度を測定している。

これらの化学分析装置は、大変高価であるか、使用が限定されている。

発明の開示説明された好ましい実施態様に従って、本発明は波型ひすみ分析の技術にもとすいた試験試料における化学物質の；廖度測定のための装置と方法を提供している。装置は周期的シグナルを発生する波型発生機、シグナルを試験器＃４に伝送し、試験試料から、化学薬品によりゆがめられ、或は変形されている波型の対応している周期的なシグナルをうけるアンテナ針及び試験試料における化学薬品の濃度を定量するためシグナルの変形を定量する検知器回路を含んでいる。

方法は周期的波形をもつシグナルを発生するステップ、シグナルを試験試料を通して伝送するステップ、それが試験試料を通して伝え、試験試料における化学薬品によりゆがめられ、或は変形されたあとシグナルをうけるステップ、試料における化学温度に直接関連されているシグナルの変形の度合を検知するステップを含んでいる。別の方法は試験試料における化学薬品の存在によるシグナルのゆがみ或は変形を最大にするため伝送されたシグナルに対し周波数及び波形を選択することにより特定の化学薬品への怒度に対して装置を同調させることを含んでいる。

本発明の装置と方法は、導電性試験の技術、或は他の以前に使用された化学分析技術のいかなるものにももとすかれていない。

代りに、本発明の化学分析装置は試験試料を通して伝送された周期的シグナルの比較分析にもとすかれている。シグナルは試験試料における１つ以上の化学物質によりゆがめられ、或は変形される。波形及び周波数は選択されるので、変形は特に選ばれた化学物質の存在に応じる、それでシグナルのゆがみ或は変形の量は直接選らばれた化学物質の濃度に関係されている。

水溶液における塩濃度を測定する発明の好ましい実施態様において、波形発生機は１６又は１８メガヘルツいずれかの周波数で方形波を発生する。そしてそのシグナルをアンテナ針に供給する。

アンテナ針は外被からパラレルに突出している２つの導電性またを含んでいる。

または試料へ方形波シグナルを伝送することに対し、試料からゆがめられた或は変形されたシグナルをうけることに対し、アンテナとして作用する。使用中、アンテナ針のまたは試験試料に挿入され、方形波シグナルがまたの一つを経て試験試料に伝送される。シグナルの波形は、シグナルが試験試料を通って伝播するので、ナトリウム或は塩素イオンによってゆがめられる。ゆがめられたシグナルはアンテナ針の別のまたにより受けとられ、分析のため検知器回路に送られる。

検知器回路は、シグナルのゆがみの量に関係されている出力シグナルを発生するため伝送され、うけられたシグナルに応答する。

コンデンサー及び抵抗体ネットワークはアナログ倍率器の入力端子への基準シグナルの襟に、伝送され、受けられたシグナルの°平均′を供給する。アナログ倍率器は出力シグナルを発生するよう受け入れたシグナルと基準シグナルとの間の差異により、伝送されたシグナルと基準シグナルとの間の差異を増幅する。出力装置は試験試料における塩の存在及び濃度を視覚的に示す様に検知器回路の出力シグナルに応答する。

明細書に記された特長と利点はすべてを含んでいない。特に多くの付加的特長と利点が図面、明細書、及び特許請求の範囲を考慮して、業界の技術者に明らかになるであろう。更に、明細書に使用されている詔は主に読み易いこと、及び教育的目的のためえらばれていて、そして発明的事項を描く或は定義するよう選択されていないであろう。そのような発明的事項を決定するため必要であるクレームに訴えるよう選択されていないであろう。

図面の簡単な説明第１図は本発明による化学分析装置の構成図である。

第２図は第１図の化学分析装置に利用されたアンテナ針の断面図である。

第３図はシグナル発生及びゆがみ検知に対し第１図の化学分析装置に利用された電子回路の概要図である。

第４図は第１図の化学分析装置に利用された出力回路の概要図である。

第５図は本発明の装置のアナログ倍率器からの出力に対する電力曲線である。

発明を実施するだめの最良の形態図面の第１図から第４図は説明の目的のみのために本発明の好ましい実施態様を画いている。通常の技術者は、こ＼に説明された構造と方法の別の実施Ｂ様が、こ＼に記された発明の主旨からはなれることなしに使用されるであろうことを次の２８６からすぐに認めるであろう。

本発明の好ましい実施態様は波形ひずみ分析にもとすいた水溶液における食塩の濃度を定量する装置と方法である。更に一般的に第１図に説明したように、本発明の化学分析装置ｌＯは波形発生器１２、伝送アンテナ１４、受信アンテナ１６、検知回路１８、及び出力装置２０を含んでいる。伝送及び受信アンテナ１４及び１６は試験試料２２と接触して位置されている。試料は１つ又はそれ以上の選ばれた化学物質の存在に対し試験される溶液を含んでいる。

操作において、波形発生器１２は周期的波形を持つシグナルを伝送アンテナ１４及び検知回路１８に供給する。シグナル２３は試験試料２２に伝送され、試験試料を通って伝播され、受信アンテナ１６により受信されられる。シグナル２３０波形及び周波数は、試験試料における選ばれた化学薬品の存在によるゆがみに怒じ易いように選ばれている。シグナル２３は伝送アンテナ１４から受信アンテナ１６に伝播するので、シグナルは選ばれた化学物質によりゆがめられる、或は変形される。ゆがみ、或は変形の量は試験試料２２における選ばれた化学薬品の濃度の函数である。

ゆがめられていない伝送シグナル及びゆがめられた受信シグナル両者が検知回路１８に供給され、ゆがみ或は変形の量を定量するため２つのシグナルを検知回路が解析する。そしてその解析にもとすいた出力シグナルを発生する。出力シグナルは出力装置２０に供給され、視覚的に選ばれた化学薬品の測定深度を示す。

第２．第３及び第４図は化学分析装置１０の好ましい実施態様を説明している。

装置ｌＯは水溶液におけるナトリウム或は塩素イオンの濃度測定を意図されている。第２図は伝送アンテナ及び受信アンテナ１４及び１６を含んでいるアンテナ針２４を示している。各アンテナ１４及び１６は絶縁外被２８から外にのびている導電性円筒状棒２６である。各捧２６の内部の端に軸腔３０がありその中に、棒２６を波形発生機１２或は検知回路１８のいずれかに電気的に結合している電線３２をはんだづけされている。

軸腔は伝送及び受信シグナルの調波を消すフィルターとして働く。

捧２６の外側端は完全に丸くされている。

第３図において、検知回路１８の回路が説明されている。検知回路１８の心臓部はアナログ倍率器３４で、倍率器は入力シグナルとして受信シグナル及び伝送シグナルをうけ、試験試料におけるナトリウム或は塩素イオンにより生じたシグナルのかたよりの量に関係されている出力シグナルを発生している。好ましい実施態様で、波形発生機１２は方形波発生機３６である。方形波発生機３６はコンデンサ４２を通してアナログ倍率器３４のＸ入力端子に結合され、そしてコンデンサ４０を通してアンテナ針２４の伝送アンテナ１４に結合されている。アンテナ針２４の受信アンテナ１６はコンデンサ４２を通してアナログ倍率器３４のＸ入力端子に結合されている。コンデンサ４０及φ４２はシグナル２３のいかなる方向のｔｉ酸成分らもアンテナ針を絶縁している。

コンデンサ及び抵抗体ネットワークは基準シグナルとしての使用に対しアナログ倍率器３４の共通の入力端子に伝送及び受信シグナルの°平均″を供給する総和回路として作用する。コンデンサ及び抵抗体ネットワークはＹ入力端子と接地された節４６の間を結んだ抵抗体４４、Ｘ入力端子と接地された節４６の間を結んだ抵抗体４８を含んでいる。そして抵抗体５０及びコンデンサ５２は共通の入力端子及び接地した節４６の間にパラレルに結合した。

アナログ倍率器３４は事実上伝送及び受信シグナルの間のゆがみの量を測定している。それは直接的に試験試料２２におけるナトリウム或は塩素イオンの濃度に関係されている。アナログ倍率器３４はＹ入力及び共通端子をよこぎって適用された差電圧によりＸ入力及び共通端子をよこぎって適応された差電圧を増幅する。

コンデンサ及び抵抗体ネットワークにより供給された規準シグナルは伝送及び受信シグナルの間の電圧における仲介であるので、アナログ倍率器３４への一つの差動入力はプラスで他は負である。

かくして、Ｘ　４＠　Ｙ積出力シグナルは伝送及び受信シグナルの間の差に逆に関係され、試験試料２２におけるナトリウム、或は塩素イオンの濃度に逆に関係される。

アナログ倍率器３４の出力シグナルは調節されており、それから出力装置２０に供給される。コンデンサ５４は１Ｓ、重器５６に安定な直流シグナルを供給するため、アナログ倍率器３４の出力シグナルにおける脈動と不規則性をなめらかにする。緩衝器５６の出力端子は抵抗体５８を通って大地に、他の抵抗体６２を通って演算増幅器６００反転入力端子に結合されている。演算増幅器６０は非反転入力端子に供給された基準電圧、Ｖｒｅｆ、をもつ反転増幅器として配位されている。そして抵抗体６４は出力Ｖｏｕ　ｔをフィードバックするため反転入力端子に供給した。演算増幅器６０は反転増幅器として配位されているので、演算増幅器６０の出力シグナル、Ｖｏｕ　ｔ、は試験試料２２のナトリウム或は塩素イオンの濃度に直接関係されている。

第４図に示されたように、出力装置２０は演算増幅器６０の出力シグナル、Ｖｏｕ　ｔ、を受信する。若しナトリウム或は塩素イオンの測定温度が充分に高いなら、５つの光を放射しているダイオード６６の１つを活性化する。出力装置２０は非反転演算増幅器６８及び比較器として配位された５演算増幅器７０を含んでいる。

加減抵抗体７２演算増幅器６８の出力をフィードバンクするため、反転入力端子に結合されている。又反転入力端子は抵抗体７４を通して大地に結合されている。検知回路Ｉ８の出力シグナル、νＨｔ、は演Ｘ増幅器６８の非反転入力端子に供給されている。演算増幅器６８の出力端子は５比較器演算増幅器７０の反転入力端子に結合されている。６つの抵抗体７８．８０．８２．８４．８６及び８８よりなる抵抗体はしご７６は、供給電圧、Ｖｓ、と大地の間に結合されている。

抵抗体はしご７６の５つの内部節の各々が比較器演算増幅Ｚｉ、７０の１つの非反転入力端子に結合されている。抵抗体９０．９２．９４．９６及び９８はフィードバック抵抗体として、各比較器演算増幅器７０の出ツノ端子と非反転入力端子の間に結合されている。抵抗体及び６つの抵抗体１０２．１０４．１０６．１０８．１１０、及び１１２よりなるダイオードはしご１００．６つのダイオード６６及び１１４は供給電圧と大地の間に結合されている。抵抗体の５つの内部節の各々及びダイオードはしご１００は、比較器演算増幅器７０の１つの出力端子に結合されている。比較器演算増幅器７０の４つの出力端子は夫々プルアップ（ｐｕｔｌ−ｕｐ）抵抗体１１６．１１Ｂ、１．２０及び１２２を経て供給電圧に結合されている。

演算増幅器６８の出力シグナルは、適当な光放射ダイオード（ＬＥＤ＞６６をつけるように抵抗体はしご７６と比較器演算増幅器７０と協働で作用する。例えば、演算増幅器６８の出力電圧は抵抗体８０と８２の間の節での電圧より低いが、抵抗体８２と８４の間の節での電圧より高いことを推定せよ。これは上部の２つの比較器演算増幅器７０にプラスの出力電圧を供給する原因となろう。一方低い３つの比較器演算増幅器７０に負の出力電圧を供給する原因となろう。電流は抵抗体１０６を通って流れるであろう、中央ＬＥＤ６６に光を生じる。他のＬＥＤ６６は光らないであろう。電流が抵抗体１０２．１０４．１０８、及び１１０をとおして流れないであろうからである。

操作装置の感度を選ばれた化学薬品に調整するため、伝送シグナルの波形及び周波数が選ばれる。それでシグナルのゆがみ或は変形が特に選ばれた化学薬品の存在に対応する。いかなる化学物質が応答するか予測は困難であるので、選択工程は非常に経験的である。選択工程における第１ステツプは、方形波シグナルでどんな周波数で化学物質がゆがみの最大量を生じるかを決定することである。アンテナ針がえらばれた化学物質の代表的量を含んでいる試験試料に挿入される。それから、方形波シグナルのゆがみが監視され、一方１０及び１００メガヘルツの周波数領域を通して方形波シグナルの周波数をかえる。ゆがみはアナログ倍率器の出力シグナルを試験すること、或はオスシロスコープにおいてアナログ倍率器差異入力シグナルのりサジウス（Ｌｉｓｓａｊｏｕｓ）パターンを表示すること、ゆがめられたパターン又は複合体をもとめることにより監視されえる。

殆んど、数種の周波数が方形波シグナルのゆがみの大きさにピークを生じるであろう。選ばれた化学物質と一緒に試験試料に見出される化学物質の数種に対し上記工程を繰返すことは利点がある。仲間物質の周波数ピークのあるものは、選ばれた物質の周波数ピークのあるものと近いか、一致するであろう。選ばれた物質の確認された周波数ピークを選ぶことにより、仲間物質による干渉及び誤読は生しないであろう。約１６及渉１８メガヘルツの周波数での方形波シグナルは水溶液における食塩濃度の測定に良き選択であると発見されている。

周波数が決定されると、伝送シグナルの波形が変えられえる。

他の波形が化学物質によるゆがみにもっと感度がよいかどうかを研究するためである。異なる周波数をもつ各型シグナルの波形との組合せも研究されえる。ゴールは選らばれた化学物質の存在によりゆがめられるが、現実の操作で試験試料に存するであろう仲間化学物質の存在によりゆがめられないシグナルを選ぶことである。

伝送シグナルの波形及び周波数を選ぶことに加えて、コンデンサ及び抵抗体ふントワークの成分値も文選ばれた化学薬品への装置の感度を調整するため選ばれる。この選択工程も経験的であり、伝送シグナルの選択と協働されるべきである。

再び、ゆがみはアナログ倍率器の出力シグナルを試験すること、或はオスシロスコープ上のアナログ倍率器差異入力シグナルのりサジウ２、パターンを表示すること、ゆがめられたパターン又は複合体をさがすことにより監視されえる。

次の表は本発明により構成された装置に使用され、食塩の濃度を測定するため使用されたコンデンサ及び抵抗体の成分値を示している：コンデンサ　３８．４０．４２　０．０１マイクロファラド抵抗体　４４　２０００オ一ム抵抗体　５０　１０００オームコンデンサ　５２　０．６８マイクロフアラドコンデンサ　５４　２．２マイクロファラド抵抗体　５３　５１００オ一ム抵抗体　６２．６４　１００．０００オ一ム抵抗体　７２　５０００オーム　変動抵抗体　７４　１０００オーム抵抗体　７８　２２．０００オ一ム抵抗体　８０　４７００オ一ム抵抗体　８２　８２００オ一ム抵抗体　８４　１２．０００オ一ム抵抗体　８６　８２００オ一ム抵抗体　８８　２４　、０００オ一ム砥抗体　９０．９２．９４．９６．９８　４７０．０００オ一ム抵抗体　１０２　４７０オ一ム抵抗体　１０４　８２０オ一ム抵抗体　１０６．１０８．１１０．１１２　４７０オ一ム抵抗体　１１６．１１８．１２０．１１２　１０．０００オームアンテナ１４及び１６の間の距離は０．８０インチで送電された。

アンテナ面積は最高の効率を生しるであろう間隔を確実に計算するにはあまりに小さかったが、アンテナが分離されたとき、シグナルビークが数間隔で観察された。えらばれた間隔は効率を増加する伝送周波数の分数の倍Ｂ　（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ）であると信じられた。しかしながら他の間隔は本発明の装置と方法との結合においてうけいれられる。

ナトリウム濃度が水の１００だで増加されているので、第５図はＸ倍Ｙ積（Ｘｔｉｍｅｓ　Ｙｐｒｏｄｕｃｔ）出力電圧と基準電圧、ｖ＊ＥＦ、の間に測定された出力電圧を説明している。見られるように、対数スケールでプロットすると曲線は本質的に直線になるであろう。

これらデーターとの結合で極端に高い再現性が達せられることが発見された。溶液１００２Ｍ当り■濃度でナトリウムの存在を精確に検知することを可能にしている。

第５図の曲線は１６メガヘルツの伝送シグナルを使用して発生された。塩素イオンに対するゆがみへの最大の感度は塩化ナトリウム及び塩化カリを試験することにより１７．７５メガヘルツで生じると発見された。これは上に記した経験技術により決定された。

塩化ナトリウムも１８メガヘルツ、４２．５０メガヘルツで伝送方形波シグナルによりゆがむであろう。］、　７．７５メガヘルツ周波数は１６メガヘルツより幾分良好である。１７．７５メガヘルツの使用は共通の食卓塩置換物、塩化カリへ幾分感受性がある利点を有している。１７．７５メガヘルツのシグナルを伝送することは慣例の伝送器を要求するので、１８．００メガヘルツのシグナルが市販の、経済的価格の“塩計器”に使用されえる。

明かであるであろうように、知覚されているイオンに関しより大きな感度をえるため対のオツシレーターを使用することも可能であろう。

塩化ナトリウム検知器も酢、砂糖、アルコール及び種々の澱粉溶液で使用された、そして塩化ナトリウムが存在しないことを示している出力を生した。それ故、そのような？ｓ液で偽りのプラスの記録を与えなかった。

塩化ナトリウムと酢、砂糖、澱粉等との混合物が測定されたとき、本発明の装置は存在を知覚できた。そして正確にそのような溶液における塩化ナトリウムの濃度を測定できた。

本発明の方法を使って、敏感な伝送周波数も塩化カリ、糖、アルコール、水及び酢に対しえられた。塩化ナトリウム検知器に対するコンデンサ及び抵抗体の成分値は仝じものであった。次のゆがみを敏感に惑じる伝送周波数が発見された：ｊ１−　メガヘルツ塩化カリ　］、７．７５．３５．７０砂糖　４４．３．４４．６．５０．０ウオツカ　！６．６２．３５．５．３５．９５水　１９．８０．　３２．０５．　３６．３１．　３５．６．　４４．３．　５０．０酢　２０．４これら化合物に関し更に高い精密さ及び感度は波形を調整すること、及び／或は回路の抵抗とキャパシタンスを調整することで可能と信じられている。

それ故、明らかであるように、本発明の装置は複雑な化学分析をするためコンピューター雇行によく通している。若し要求されるなら、知覚され、測定され、貯えられる化学化合物の大きな範囲及び高感度に可能性を与え、それから本発明の装置とマイクロプロセンサーコントローラー（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使ってとり出すことに可能性を与えるよう、選ばれた周波数でシグナルの迅速系が対応する回路変化で伝送されえる。

上の記載から、こ＼に開示された発明が波形ひずみ分析にもとすいた化学薬品濃度を決定することに新規で利点のある装置と方法を提供することが明らかになるであろう。前に記した議論は、本発明の単に典型的な方法と実施態様を開示し記している。仝業の技術者は、たやすくそのような論から、種々の変化、修正及び変動が発明の精神及び領域からはなれないで、なされると認めるであろう。従って、本発明の詳細な説明的である様意図されているが、発明の領域を限定していない。そのことは次のクレームに記されている。

（自発）手続ネ市正書（方式）昭和６２年　５月２２日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿２、発明の名称波形化学分析装置及び方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人国籍　アメリカ合衆国４、代理人　■１０５（２）請求の範囲の翻訳文　及び（３）代理権を証する書面６、？！正の内容　タイプ印書した明細書翻訳文、請求の範囲の翻訳文　（内容に変更なし）及び委任状（訳文共）を別紙のとおり補充します。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．試験試料の化学薬品の濃度測定装置において、該測定装置が周期的波形をもつシグナルを発生する波形発生装置と、前記シグナルを試験試料に伝送し、試験試料から対応している周期的シグナルを受信する該波形発生装置に結合したアンテナ装置と、前記シグナルが試験試料を通ると、前記シグナルの波形が化学薬品により変形され、さらに該伝送シグナルに関し該受信シグナルの変形を定量するため、伝送及び受信シグナルに応答する検知装置を有し、変形の大さを試験試料の化学薬品の濃度に関連させることで、試験試料の化学薬品の濃度を決めることを特徴とする波形化学分折装置。
２．該変形の大きさを増加するため、該波形発生装置が測定される化学薬品に関し選ばれた形と周波数をもっているシグナルを発生するための操作できる特許請求の範囲第１項記載の分折装置。
３．水性試験試料における塩化ナトリウム濃度を測定するための特許請求の範囲第２項記載の分析装置。該分析装置で、該伝送シグナルは実質的に方形波形を有している。
４．該波形発生装置が方形波オスシレーターを含んでいる特許請求の範囲第２項記載の分析装置。
５．水性試験試料において塩化ナトリウム濃度を測定する特許請求の範囲第２項記載の分析装置。該伝送シグナルは１５及び１９メガヘルツの間の周波数を有している。
６．該伝送シグナルが実質上１６メガヘルツに等しい周波数を有する特許請求の範囲第５項記載の分析装置。
７．該伝送シグナルが実質上１８メガヘルツに等しい周波数を有する特許請求の範囲第５項記載の分析装置。
８．該アンテナ装置が外被から突出している２つの導電性またを含んでいる特許請求の範囲第１項記載の分析装置。こゝで該またの１つは該シグナルを試験試料に伝送するよう操作でき、該またの他の１つは該シグナルを試験試料から受信するために操作できる。
９．該アンテナ装置の該またが実質上パラレルに配置されている特許請求の範囲第８項記載の分析装置。
１０．該またの各々が全般的に円筒状で、試験試料への挿入のため、該外被から突出している固体端を含み、そして該波形発生装置或は該検知装置への結合のため電気導線をうけるに適している該固体端の向う側に配置された中空腔を含んでいる特許請求の範囲第８項記載の分析装置。
１１．該またの各々の該固体端が完全に円状である特許請求の範囲第１０項記載の分析装置。
１２．該検知装置が該伝送及び受信シグナルを組合すことにより周期的波形を有する基準シグナルを発生するための総合装置を含み、試験試料の化学薬品の濃度に関連した出力シグナルを発生するため該伝送、受信及び基準シグナルを受信するよう結合されたシグナル処置装置を含み、該受信シグナルと基準シグナルとの間の電圧差により該伝送シグナルと基準シグナルとの間の電圧差を増加することにより化学薬品の濃度に関連させている特許請求の範囲第１項記載の分析装置。
１３．該総合装置が該伝送及び受信シグナルを受信するよう結合されているコンデンサ及び抵抗体ネットワークを含んでいる特許請求の範囲第１２項記載の分析装置。
１４．該伝送シグナルが該シグナル加工装置の第１の端子に供給され、第１のコンデンサを通して該波形発生装置から該コンデンサ及び抵抗体ネットワークに供給されている特許請求の範囲第１３項記載の分析装置。こゝで該伝送シグナルは第２のコンデンサを通して該波形発生装置から該アンテナ装置に供給され、該受信シグナルは該シグナル加工装置の第２の端子に、そして第３のコンデンサを通して該アンテナ装置から該コンデンサ及び抵抗体ネットワークに供給されている。
１５．該コンデンサ及び抵抗体ネットワークが該シグナル加工装置の該第１の端子と接地された節との間に結合された第１の抵抗体、該シグナル加工装置の該第２の端子と該接地された節との間に結合された第２の抵抗体、及び該接地された節と該シグナル加工装置の第３の端子の間にパラレルに結合された第４のコンデンサを含んでいる特許請求の範囲第１４項記載の分析装置。
１６．該シグナル加工装置が該第１及び第３端子をよこぎって適用された電圧の積を作るアナログ倍率器を含み、そして該アナログ倍率器の出力端子と土地の間に結合されている第５のコンデンサを含んでいる特許請求の範囲第１５項記載の装置。こゝで該出力端子は試験試料における化学薬品の濃度に関連している直流出力シグナルを発注している。
１７．該検知装置が更に試験試料の化学薬品の濃度の指示を表示することのために該出力シグナルに対応する出力装置を含んでいる特許請求の範囲第１２項記載の装置。
１８．該波形発生装置が試験試料を通して方位電流を妨げるようにコンデンサにより該アンテナ装置から絶縁されている特許請求の範囲第１項記載の装置。
１９．該検知装置が、試験試料を通す直流を妨げるようコンデンサにより該アンテナ装置から絶縁されている特許請求の範囲第１項記載の装置。
２０．試験試料の化学薬品の濃度を測定する装置において、周期的波形をもっているシグナルを発注する波形発生装置で、該波形の形と周波数が測定される化学薬品に関し選択されている波形発注装置；試験試料に該シグナルを伝送するため該波形発生装置に結合されている伝送装置；試料をとおして伝播したあと該シグナルを受信する該伝送装置からはなれた受信装置；及びシグナルのゆかみを定量するため伝送及び受信シグナルに対応する検知装置よりなり、試料において、シグナルが該伝送装置から該受信装置に試料を通して伝播するので該シグナルの形がゆがめられ、ゆがみの大きさが試料の化学薬品濃度に関連されている分析装置。
２１．試料の化学薬品濃度を測定する方法において、該方法が試料の部分をとおして該シグナルを伝送すること及び周期的波形をもっているシグナル発生すること；試料を通り、試料により変形されたあと該シグナルを受信すること；該シグナルの変形を検知することよりなり、変形の大さが試料の化学薬品濃度に関連されている濃度測定方法。
２２．シグナルを発生する該ステップが変形の大さを増大さすため測定される化学薬品に関し選ばれた形と周波数をもっているシグナルを発生するステップを含んでいる特許請求の範囲第２１項記載の方法。
２３．水性試験試料の塩化ナトリウムの濃度を測定する方法において、シグナルを発生する該ステップが実質上方形波形をもっているシグナルを発生するステップを含んでいる特許請求の範囲第２２項記載の方法。
２４．シグナルを発生する該ステップが１５と１９メガヘルツの間の周波数でシグナルを発生するステップを含んでいる特許請求の範囲第２２項記載の水性試料の塩化ナトリウム濃度を測定する方法。
２５．該シグナルが実質上１６メガヘルツに等しい周波数をもっている特許請求の範囲第２４項記載の方法。
２６．該シグナルが実質上１８メガヘルツに等しい周波数をもっている特許請求の範囲第２４項記載の方法。
２７．該シグナルを伝送及び受信する該ステップが試料に２つの導電性またを挿入するステップを含んでいる特許請求の範囲第２１項記載の方法。こゝで該またの１つが試料に該シグナルを伝送するため操作し、該またの他の１つが試料から該シグナルを受信するため操作している。
２８．該シグナルの変形を検知する該ステップが該伝送及び受信シグナルを組合せることにより周期的な波形をもつ基準シグナルを発生するステップ、該受信シグナルと基準シグナルとの間の電圧差により該伝送シグナルと基準シグナルの間の電圧差を増復することにより試料濃度に関連した出力シグナルを発生するステップを含んでいる特許請求の範囲第２１項記載の方法。
２９．基準シグナルを発生する該ステップがコンデンサ及び抵抗体ネットワークにおける該伝送及び受信シグナルを組合せるステップを含んでいる特許請求の範囲第２８項記載の方法。
３０．試料の化学薬品濃度の指示として該シグナルの変形の大きさを検知している結果を表示するステップよりなる特許請求の範囲第２１項記載の方法。
３１．試料の化学薬品濃度を測定する装置を整調する方法。こゝで該装置は周期的な波形をもつシグナルを発生する波形発生装置；試料にシグナルを伝送し、試料から、試料をとおって伝播しているシグナルから生じる変形された周期的シグナルを受信するため波形発生装置に結合されたアンテナ装置；シグナルの変形を定量するため伝送及び受信シグナルに対応する検知装置を含み、該方法はキ化学薬品の代表的量を含んでいる試料にアンテナ装置を挿入するステップ；伝送シグナルに関し受信シグナルの変形の量を監視しその間周波数の範囲を通して伝送シグナルの周波数を変えるステップ；化学薬品濃度測定に装置を使用することで伝送シグナルの周波数として試料の化学薬品の存在によりシグナルの最大の変形を生じる周波数を使用のため選択するステップよりなっている。
３２．シグナルの変形の量を監視する該ステップがシグナルのゆがみの量を監視するステップを含み、使用のため選択するステップが試料の化学薬品の存在によりシグナルのゆがみの最大量を生じる周波数を選ぶステップを含んでいる特許請求の範囲第３１項記載の方法。
３３．伝送シグナルに関し受信シグナルのゆがみの量を監視し、その間伝送シグナルの波形を変えるステップ、化学薬品濃度測定に装置を使用することにおいて伝送シグナルの波形として、試料の化学薬品の存在によりシグナルのゆがみの最大量を生じる波形を使用に選ぶステップよりなる特許請求の範囲第３２項記載の方法。
３４．伝送シグナルに関し受信シグナルの変形量を監視するステップと、その間伝送シグナルの波形を変えるステップ；化学薬品濃度測定に装置を使用することにおいて試料の化学薬品の存在によりシグナルの変形の最大量を生じる波形を、使用に選ぶステップよりなる特許請求の範囲第３１項記載の方法。
３５．該検知装置が伝送及び受信シグナルを組合せることにより周期的な波形をもっている基準シグナルを発生するためにコンデンサ及び抵抗体ネットワークを含み、受信、伝送及び基準シグナルを受信するように結合され、受信シグナルと基準シグナル間の電圧差により伝送シグナルと基準シグナル間の電圧差を増すことで試料化学薬品の濃度に関連した出力シグナルを発生するシグナル加工装置を含む。装置を整調する該方法が基準シグナルに関し受信シグナルの変形の量を監視するステップ及び伝送シグナルに関し基準シグナルの変形量を監視するステップ、その間コンデンサ及抵抗体ネットワークの成分値をかえるステップ、そして化学薬品濃度測定に装置を使用することで、成分値として、基準シグナルに関し受信シグナルの変形と伝送シグナルに関し基準シグナルの変形の積を試料の化学薬品の存在により最大にする成分値を使用に選ぶことを含んでいる特許請求の範囲第３１項記載の方法。
３６．シグナルの変形量を監視する該ステップがシグナルのゆがみ量を監視することを含み、基準シグナルに関し受信シグナルのゆがみと、伝送シグナルに関し基準シグナルのゆがみの積を試料の化学薬品の存在により最大にする成分値を使用に選んでいる特許請求の範囲第３５項記載の方法。
３７．該検知装置が伝送及び受信シグナルを組合せることにより同期的な波形を持っている基準シグナルを発生するためにコンデンサ及び抵抗体ネットワークを含み、そして受信及び基準シグナルの間の電圧差により伝送及び基準シグナル間の電圧差を増すことにより試料の化学薬品濃度に関連した出力シグナルを発生するため、伝送、受信及び基準シグナルを受信するよう結合されたシグナル加工装置を含み、更に装置を調整する該方法が出力シグナルの大きさを監視するステップを含み、その間コンデンサ及び抵抗体ネットワークの成分値を変えるステップを含みそして化学薬品濃度測定に装置を使用することにおいて成分値として試料の化学薬品の存在により出力シグナルを最大にする成分値を使用に選ぶことを含んでいる特許請求の範囲第３１項記載の方法。