WO2023157677A1 - 電解液分析装置および電解液分析方法 - Google Patents

Abstract

本発明の電解液分析装置は、一方向に延在する基板（３１）と、基板（３１）の主面に設けられた主ベース部および主延在部を含む主電極層（４３，４４）と、主ベース部を覆うように主ベース部に接して設けられたイオン選択膜と、基板（３１）の主面に設けられた補助ベース部（４６）および補助延在部を含む補助電極層（４８）とを備える。基板（３１）の一端（３１ｅ）の側を覆うように電解液が接触された状態で、剥がれ判定部（１１，１４）は、主ベース部の電位を主延在部を介して取得するとともに、補助ベース部（４６）の電位を補助延在部を介して取得する。取得された主ベース部の電位と補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、イオン選択膜が主ベース部から剥がれているか否かを判定する。

Description

電解液分析装置および電解液分析方法

　この発明は、電解液に含まれたイオンの濃度を測定する電解液分析装置および電解液分析方法に関する。

　従来、この種の電解液分析用装置としては、例えば特許文献１（特許第６１２７４６０号明細書）に開示されているように、センサヘッドと、上記センサヘッドが装着される本体とを備えたものが知られている。上記センサヘッドは、基板上に、第１のイオン種を選択して、その第１のイオン種の濃度に応じた電位を発生させる第１のイオン選択電極と、第２のイオン種を選択して、その第２のイオン種の濃度に応じた電位を発生させる第２のイオン選択電極とを有する。上記本体は、ＣＰＵを搭載している。上記本体に上記センサヘッドが装着された状態で、上記センサヘッドのうち第１、第２のイオン選択電極が設けられた領域に電解液（濃度比が既知である標準液、または、尿などの測定対象液）が「接触」され、上記ＣＰＵによって、上記第１のイオン選択電極と第２のイオン選択電極との間の電位差が、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比として算出される。

　上記第１のイオン選択電極は、導電性を有する第１の電極層と、この第１の電極層を覆うように第１の電極層に接して設けられた第１のイオン選択膜とからなっている。上記第２のイオン選択電極は、導電性を有する第２の電極層と、この第２の電極層を覆うように第２の電極層に接して設けられた第２のイオン選択膜とからなっている。典型例では、上記第１のイオン選択膜は、水分を通さず、第１イオンとしてのナトリウムイオン（Ｎａ^＋）を選択的に透過する性質を有している。上記第２のイオン選択膜は、水分を通さず、第２イオンとしてのカリウムイオン（Ｋ^＋）を選択的に透過する性質を有している。上記第１、第２のイオン選択膜は、それぞれ特定の有機材料を含む溶液を、それぞれ第１、第２の電極層上に滴下し、それぞれ自然乾燥させて形成されている。

特許第６１２７４６０号明細書

　ところで、ユーザが上記センサヘッドに対して不適切な取り扱いを行った場合（例えば、上記第１、第２のイオン選択膜をこすった場合）などには、上記第１、第２のイオン選択膜の一部または全部が上記第１、第２の電極層から剥がれてしまう、という事態が起こり得る。

　ここで、通常、上記第１、第２のイオン選択膜の色は透明になっている。また、上記センサヘッドは、使い捨てされることを予定して小型に構成されており、特許文献１では、上記第１、第２のイオン選択膜の直径は数ｍｍ程度に設定されている。このため、例えば、ユーザが、上記第１、第２のイオン選択膜が上記第１、第２の電極層から剥がれているか否かを、目視では判別し難い、という問題がある。このように上記第１、第２のイオン選択膜が剥がれているか否か不明な状態で測定された場合、測定結果の信頼度に疑問が生ずる。

　そこで、この発明の課題は、イオン選択膜が下地の電極層から剥がれているか否かを判定できる電解液分析装置および電解液分析方法を提供することにある。

　上記課題を解決するため、この開示の電解液分析装置は、
　電解液に含まれたイオンの濃度を測定する電解液分析装置であって、
　一端から他端まで一方向に延在する基板と、
　上記基板の一対の主面のうち一方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側の特定領域に設けられた主ベース部、および、この主ベース部から上記他端の側へ延在する主延在部を含む、主電極層と、
　上記特定領域において、上記主ベース部を覆うように上記主ベース部に接して設けられた、上記イオンを選択的に透過する性質を有するイオン選択膜と、
　上記基板の上記一対の主面のうち上記一方の主面または他方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側で上記特定領域とは異なる補助領域に設けられた補助ベース部、および、この補助ベース部から上記他端の側へ延在する補助延在部を含む、補助電極層とを備え、
　上記補助電極層は上記主電極層から離間して配置されており、
　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触された状態で、上記主ベース部の電位を上記主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部の電位を上記補助延在部を介して取得し、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する剥がれ判定部
を備えたことを特徴とする。

　ここで、「電解液」は、少なくとも１つのイオン種を含む液を広く指す。

　基板の「一対の主面」とは、空間的に広がる板面（例えば、表面と裏面）を指し、端面とは異なる。

　「一端の側」とは、上記一方向に関して一端と他端のうち上記一端に近い側を指す。また、「他端の側」とは、上記一方向に関して一端と他端のうち上記他端に近い側を指す。

　イオン選択膜が「イオンを選択的に透過する性質」とは、水分を通さず、特定のイオン種を選択的に透過する性質を意味する。この性質としては、例えば、水分を通さず、ナトリウムイオン（Ｎａ^＋）を選択的に透過する性質、または、水分を通さず、カリウムイオン（Ｋ＋）を選択的に透過する性質などが挙げられる。

　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液を「接触」させるには、ユーザ（典型的には、被験者）が、上記基板の上記一端の側を覆うように上記電解液を振りかけてもよいし、上記電解液に上記基板の上記一端の側を浸漬してもよい。

　上記イオン選択膜が上記主ベース部から「剥がれている」とは、上記イオン選択膜が上記主ベース部を覆うように上記主ベース部に接していないことを意味し、上記イオン選択膜の全部が上記主ベース部から剥がれている態様だけでなく、上記イオン選択膜の一部が上記主ベース部から剥がれている態様をも含む。なお、「剥がれ」が無い場合、例えば上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触されたとき、上記電解液が上記主ベース部に直接接触することはない。一方、「剥がれ」が有る場合、上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触されると、上記電解液が上記主ベース部に直接接触する。

　この開示の電解液分析装置では、使用に際して、上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触される。すると、上記主ベース部上のイオン選択膜（存在していれば）と、上記補助ベース部とを一体に覆うように上記電解液が接触する。この状態で、上記剥がれ判定部は、上記主ベース部の電位を上記主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部の電位を上記補助延在部を介して取得する。ここで、現象として、上記イオン選択膜が上記主ベース部を覆うように上記主ベース部に接していれば（すなわち、上記イオン選択膜の「剥がれ」が無ければ）、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間には、上記イオン選択膜の性質（上記イオンを選択的に透過する性質）に応じた電位差が生じる。一方、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていれば（上記イオン選択膜の一部でも剥がれていれば）、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間には、そのような電位差が生じない。そこで、上記剥がれ判定部は、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する。具体的には、上記剥がれ判定部は、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間に上記イオン選択膜の性質（上記イオンを選択的に透過する性質）に応じた電位差が生じていれば、上記イオン選択膜が上記主ベース部に接した状態で上記主ベース部を覆っている、つまり、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていない（膜剥がれ無し）、と判定する。一方、上記剥がれ判定部は、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間にそのような電位差が生じていなければ、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれている（膜剥がれ有り）と判定する。このようにして、この電解液分析装置では、上記イオン選択膜が上記主ベース部、つまり下地の電極層から剥がれているか否かを判定できる。そして、膜剥がれが無いことを確認した上で、上記電解液に含まれたイオンの濃度を測定できる。したがって、測定結果の信頼度を高めることができる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記主ベース部をなす導電性材料は上記補助ベース部をなす導電性材料と同じである
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記主ベース部をなす導電性材料は上記補助ベース部をなす導電性材料と同じであるから、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていれば（上記イオン選択膜の一部でも剥がれていれば）、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差は、実質的にゼロになる。したがって、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを、精度良く判定できる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記剥がれ判定部は、上記電位差が予め定められた閾値を下回っているか否かに基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記剥がれ判定部は、上記電位差が予め定められた閾値を下回っているか否かに基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する。したがって、簡単な処理で判定を行うことができる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていると判定されたとき、上記イオン選択膜が剥がれている旨の異常発生を報知する報知部を備えた
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていると判定されたとき、報知部は、上記イオン選択膜が剥がれている旨の異常発生を報知する。したがって、ユーザは、上記イオン選択膜が剥がれているため正常な測定が不可能である、ということを知ることができる。このとき、この電解液分析装置はイオン濃度の測定を行わない、のが望ましい。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていないと判定されたとき、その判定されたことをトリガとして、上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記イオンの濃度を算出する第１の演算部を備えた
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていないと判定されたとき、第１の演算部は、その判定されたことをトリガとして、上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記イオンの濃度を算出する。このようにして上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていないと確認した上で測定が行われた場合、測定結果（イオン濃度）の信頼度を高めることができる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記電解液は、互いに異なる第１のイオン種と第２のイオン種を含み、
　上記特定領域は、上記一方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側に、互いに離間して設定された第１、第２の特定領域を含み、
　上記主電極層は、上記基板の上記一方の主面において、
　上記第１の特定領域に設けられた第１の主ベース部、および、この第１の主ベース部から上記他端の側へ延在する第１の主延在部を含むとともに、
　上記第２の特定領域に設けられた第２の主ベース部、および、この第２の主ベース部から上記他端の側へ延在する第２の主延在部を含み、
　上記第１の主ベース部と上記第１の主延在部は上記第２の主ベース部と上記第２の主延在部から離間して配置されており、
　上記イオン選択膜は、
　上記第１の特定領域において、上記第１の主ベース部を覆うように上記第１の主ベース部に接して設けられた、上記第１のイオン種を選択的に透過する性質を有する第１のイオン選択膜と、
　上記第２の特定領域において、上記第２の主ベース部を覆うように上記第２の主ベース部に接して設けられた、上記第２のイオン種を選択的に透過する性質を有する第２のイオン選択膜とを含み、
　上記剥がれ判定部は、
　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触された状態で、上記第１の主ベース部が示す第１の電位、上記第２の主ベース部が示す第２の電位をそれぞれ上記第１、第２の主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部が示す第３の電位を上記補助延在部を介して取得し、
　取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれているか否かを判定するとともに、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれているか否かを判定する
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、使用に際して、上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触される。すると、上記第１の主ベース部上の第１のイオン選択膜（存在していれば）と、上記第２の主ベース部上の第２のイオン選択膜（存在していれば）と、上記補助ベース部とを一体に覆うように上記電解液が接触する。この状態で、上記剥がれ判定部は、上記第１の主ベース部が示す第１の電位、上記第２の主ベース部が示す第２の電位をそれぞれ上記第１、第２の主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部が示す第３の電位を上記補助延在部を介して取得する。ここで、現象として、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部を覆うように上記第１の主ベース部に接していれば（すなわち、上記第１のイオン選択膜の「剥がれ」が無ければ）、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間には、上記第１のイオン選択膜の性質（上記第１のイオン種を選択的に透過する性質）に応じた電位差が生じる。一方、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれていれば（上記第１のイオン選択膜の一部でも剥がれていれば）、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間には、そのような電位差が生じない。また、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部を覆うように上記第２の主ベース部に接していれば（すなわち、上記第２のイオン選択膜の「剥がれ」が無ければ）、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間には、上記第２のイオン選択膜の性質（上記第２のイオン種を選択的に透過する性質）に応じた電位差が生じる。一方、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれていれば（上記第２のイオン選択膜の一部でも剥がれていれば）、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間には、そのような電位差が生じない。そこで、上記剥がれ判定部は、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれているか否かを判定するとともに、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれているか否かを判定する。具体的には、上記剥がれ判定部は、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間に上記第１のイオン選択膜の性質（上記第１のイオン種を選択的に透過する性質）に応じた電位差が生じていれば、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部に接した状態で上記第１の主ベース部を覆っている、つまり、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれていない、と判定する。一方、上記剥がれ判定部は、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間にそのような電位差が生じていなければ、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれていると判定する。これとともに、上記剥がれ判定部は、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間に上記第２のイオン選択膜の性質（上記第２のイオン種を選択的に透過する性質）に応じた電位差が生じていれば、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部に接した状態で上記第２の主ベース部を覆っている、つまり、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれていない、と判定する。一方、上記剥がれ判定部は、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間にそのような電位差が生じていなければ、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれていると判定する。このようにして、この電解液分析装置では、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれているか否か、および、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれているか否かを判定できる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれておらず、かつ、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれていないと判定されたとき、その判定されたことをトリガとして、上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する第２の演算部を備えた
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれておらず、かつ、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれていないと判定されたとき、第２の演算部は、その判定されたことをトリガとして、上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する。このようにして上記第１、第２のイオン選択膜がそれぞれ上記第１、第２の主ベース部から剥がれていないと確認した上で測定が行われた場合、測定結果（上記濃度比）の信頼度を高めることができる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記基板、上記主電極層、上記イオン選択膜、および上記補助電極層を備えた、試験片と、
　上記試験片が着脱可能に装着される本体とを備え、
　上記本体は、
　上記試験片の上記他端の側が挿入されたとき、上記第１の主延在部、上記第２の主延在部、上記補助延在部にそれぞれ対応して接触する第１、第２、第３の接触電極を有するコネクタを備えるとともに、
　上記剥がれ判定部および上記第２の演算部を搭載している
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記試験片と、上記試験片が着脱可能に装着される本体とを備えている。ここで、上記試験片の上記他端の側が上記本体の上記コネクタに挿入されたとき、上記試験片の上記第１の主延在部、上記第２の主延在部、上記補助延在部にそれぞれ対応して、上記コネクタの上記第１、第２、第３の接触電極が接触する。したがって、上記剥がれ判定部は、上記第１の電位、上記第２の電位、上記第３の電位を、それぞれ上記第１、第２、第３の接触電極を介して取得することができる。また、上記剥がれ判定部は、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれているか否かを判定するとともに、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれているか否かを判定することができる。さらに、上記第２の演算部は、上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出することができる。また、この一実施形態の電解液分析装置では、上記試験片と、上記試験片が着脱可能に装着される本体とを備えているので、或る試験片が使用された後、使い捨てされ、新たな試験片が上記本体に装着される、という使用態様が可能となる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記本体は、
　上記コネクタの上記第１、第２、第３の接触電極と、上記剥がれ判定部および上記第２の演算部とを接続するための配線群と、
　上記配線群に介挿された切替スイッチと、
　切替制御部とを備え、
　上記切替制御部は、上記切替スイッチを制御して、
　上記剥がれ判定部のために、上記コネクタの上記第１の接触電極と上記第３の接触電極とを上記配線群を介して上記剥がれ判定部に電気的に接続する第１の接続状態と、上記第２の接触電極と上記第３の接触電極とを上記配線群を介して上記剥がれ判定部に電気的に接続する第２の接続状態とを順に作り、さらに、
　上記第２の演算部のために、上記コネクタの上記第１の接触電極と上記第２の接触電極とを上記配線群を介して上記第２の演算部に接続する第３の接続状態を作るようになっている
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記制御部は、上記切替スイッチを制御して、上記剥がれ判定部のために、上記コネクタの上記第１の接触電極と上記第３の接触電極とを上記配線群を介して上記剥がれ判定部に電気的に接続する第１の接続状態と、上記第２の接触電極と上記第３の接触電極とを上記配線群を介して上記剥がれ判定部に電気的に接続第２の接続状態期間とを順に作る。したがって、上記第１の接続状態で、上記剥がれ判定部は、上記第１の電位、上記第３の電位を、それぞれ上記第１、第３の接触電極を介して取得し、取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれているか否かを判定することができる。続いて、上記第２の接続状態で、上記剥がれ判定部は、上記第２の電位、上記第３の電位を、それぞれ上記第２、第３の接触電極を介して取得し、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれているか否かを判定することができる。さらに、上記制御部は、上記切替スイッチを制御して、上記第２の演算部のために、上記コネクタの上記第１の接触電極と上記第２の接触電極とを上記配線群を介して上記第２の演算部に接続する第３の接続状態を作る。したがって、上記第３の接続状態で、上記第２の演算部は、上記第１の電位、上記第２の電位を、それぞれ上記第１、第２の接触電極を介して取得し、取得された上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出することができる。

　一実施形態の電解液分析装置では、
　上記補助電極層は、上記一対の主面のうち上記一方の主面に設けられている
ことを特徴とする。

　この一実施形態の電解液分析装置では、上記補助電極層は、上記一対の主面のうち上記一方の主面に設けられている。したがって、この電解液分析装置の製造段階で電極層を形成する際に、上記一方の主面上に上記主電極層と上記補助電極層とを、例えばスクリーン印刷法によって同時に形成することが可能となる。また、この電解液分析装置の使用に際して、ユーザが、上記基板の上記一端の側を覆うように電解液を接触させる際に、上記一方の主面のみに電解液を接触させれば、上記剥がれ判定部によって、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かが判定され得る。

　別の局面では、この開示の電解液分析方法は、
　電解液に含まれたイオンの濃度を測定する電解液分析方法であって、
　一端から他端まで一方向に延在する基板と、
　上記基板の一対の主面のうち一方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側の特定領域に設けられた主ベース部、および、この主ベース部から上記他端の側へ延在する主延在部を含む、主電極層と、
　上記特定領域において、上記主ベース部を覆うように上記主ベース部に接して設けられた、上記イオンを選択的に透過する性質を有するイオン選択膜と、
　上記基板の上記一対の主面のうち上記一方の主面または他方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側で上記特定領域とは異なる補助領域に設けられた補助ベース部、および、この補助ベース部から上記他端の側へ延在する補助延在部を含む、補助電極層とを備え、
　上記補助電極層は上記主電極層から離間して配置されており、
　上記電解液分析方法は、
　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触された状態で、上記主ベース部の電位を上記主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部の電位を上記補助延在部を介して取得し、
　取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する
ことを特徴とする。

　この開示の電解液分析方法によれば、上記イオン選択膜が上記主ベース部、つまり下地の電極層から剥がれているか否かを判定できる。

　以上より明らかなように、この開示の電解液分析装置および電解液分析方法によれば、イオン選択膜が下地の電極層から剥がれているか否かを判定できる。

図１（Ａ）は、この発明の一実施形態の電解液分析装置としての電気化学的センサの概略構成を示す図である。図１（Ｂ）は、上記電解液分析装置の本体を斜めから見たところを模式的に示す図である。 図２（Ａ）は、上記電気化学的センサが含む電解液分析用試験片の平面レイアウトを示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における電解液分析用試験片の断面を模式的に示す図である。 上記電気化学的センサのブロック構成を示す図である。 ユーザとしての被験者が、上記電気化学的センサを用いて、電解液としての尿中におけるナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比を測定する電解液分析方法のフローを示す図である。 図５（Ａ）は、上記電解液分析用試験片に膜剥がれが無い場合に、その試験片の一端の側を覆うように標準液が接触された態様を示す図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す態様の場合の、ナトリウムイオン感応電極と補助電極との間の電位差の変化、および、カリウムイオン感応電極と補助電極との間の電位差の変化を例示する図である。 図６（Ａ）は、上記電解液分析用試験片にＮａ膜剥がれが有るが、Ｋ膜剥がれが無い場合に、その試験片の一端の側を覆うように標準液が接触された態様を示す図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す態様の場合の、ナトリウムイオン感応電極と補助電極との間の電位差の変化、および、カリウムイオン感応電極と補助電極との間の電位差の変化を例示する図である。 図７（Ａ）は、上記電解液分析用試験片にＫ膜剥がれが有るが、Ｎａ膜剥がれが無い場合に、その試験片の一端の側を覆うように標準液が接触された態様を示す図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す態様の場合の、ナトリウムイオン感応電極と補助電極との間の電位差の変化、および、カリウムイオン感応電極と補助電極との間の電位差の変化を例示する図である。 上記電解液分析方法のフローにおいて、標準液による校正開始から尿測定完了までの、ナトリウムイオン感応電極とカリウムイオン感応電極との間の電位差の変化を例示する図である。

　以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

　（電気化学的センサの概略構成）
　図１（Ａ）は、この発明の一実施形態の電解液分析装置としての電気化学的センサ９０の概略構成を示している。なお、理解の容易のために、図１（Ａ）に加えて、後述の図１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）では、ＸＹＺ直交座標系が併せて図示されている。

　この電気化学的センサ９０は、大別して、電解液分析用試験片（以下、単に「試験片」と呼ぶ。）３０と、この試験片３０が装着されるべき本体１０とを備えている。この試験片３０は、測定対象の電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するために用いられる。この例では、測定対象の電解液は尿であり、第１のイオン種はナトリウムイオンであり、また、第２のイオン種はカリウムイオンであるものとする。また、校正のための電解液として、ナトリウムイオンとカリウムイオンとを予め定められた濃度比（すなわち、Ｎａ／Ｋ比）で含む標準液が用いられる。

　（試験片の構成）
　図２（Ａ）は試験片３０の平面レイアウトを示している。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における断面、特に電極部分の断面を模式的に示している。これらの図によって分かるように、試験片３０は、一方向としてのＸ方向に一端３１ｅから他端３１ｆまで細長く延在する１枚の基板３１と、基板３１の一方の主面である表面３１ａにおいて、Ｘ方向に関して一端３１ｅの側の円形の第１の特定領域５１ｗ１に設けられた第１のイオン感応電極としてのナトリウムイオン感応電極４１と、第１の特定領域５１ｗ１よりも一端３１ｅに近い円形の第２の特定領域５１ｗ２に設けられた第２のイオン感応電極としてのカリウムイオン感応電極４２と、これらのナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２から他端３１ｆの側へそれぞれ延在する第１、第２の主電極層４３，４４とを備えている。

　なお、「一端３１ｅの側」とは、Ｘ方向に関して一端３１ｅと他端３１ｆのうち一端３１ｅに近い側を指す。また、「他端３１ｆの側」とは、Ｘ方向に関して一端３１ｅと他端３１ｆのうち他端３１ｆに近い側を指す。

　第１の主電極層４３は、第１の特定領域５１ｗ１に設けられた第１の主ベース部としての円形のベース部４３ａと、このベース部４３ａから他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４３ｂと、このリード部４３ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられた、リード部４３ｂよりも幅広の電極パッド部４３ｃとを有している。リード部４３ｂと電極パッド部４３ｃとは、第１の主延在部を構成している。第２の主電極層４４は、第２の特定領域５１ｗ２に設けられた第２の主ベース部としての円形のベース部４４ａと、このベース部４４ａから他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４４ｂと、このリード部４４ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられた、リード部４４ｂよりも幅広の電極パッド部４４ｃとを有している。リード部４４ｂと電極パッド部４４ｃとは、第２の主延在部を構成している。第１の主電極層４３と第２の主電極層４４とは、互いに離間して配置されている。

　図２（Ｂ）によって分かるように、ナトリウムイオン感応電極４１は、第１の主電極層４３のベース部４３ａと、このベース部４３ａを覆うようにベース部４３ａに接して設けられた、第１のイオン選択膜としてのナトリウムイオン選択膜４１ｉとからなっている。カリウムイオン感応電極４２は、第２の主電極層４４のベース部４４ａと、このベース部４４ａを覆うようにベース部４４ａに接して設けられた、第２のイオン選択膜としてのカリウムイオン選択膜４２ｉとからなっている。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２は、測定対象の電解液（この例では、尿）と接触して、それぞれナトリウムイオンの濃度に応じた第１の電位（これをＥ_１とする。）、カリウムイオンの濃度に応じた第２の電位（これをＥ_２とする。）を発生させる。

　さらに、試験片３０は、図２（Ａ）に示すように、基板３１の表面３１ａに、第１、第２の主電極層４３，４４から離間して配置された補助電極層４８を備えている。補助電極層４８は、円形の補助領域５１ｗ３に設けられた補助ベース部としての補助電極４６と、この補助電極４６から他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４８ｂと、このリード部４８ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられた、リード部４８ｂよりも幅広の電極パッド部４８ｃとを有している。この例では、補助電極４６は、標準液（または尿）と接触して第３の電位（これをＥ_３とする。）を発生させる。

　この例では、補助領域５１ｗ３は、基板３１の表面３１ａにおいて、Ｘ方向に関して一端３１ｅと第２の特定領域５１ｗ２との間で、かつ、幅方向（Ｙ方向）に関して第１の特定領域５１ｗ１と第２の特定領域５１ｗ２との間に相当する位置に配置されている。

　これに応じて、基板３１の表面３１ａにおいて、＋Ｙ側から－Ｙ側へ向かって、リード部４３ｂ，４８ｂ，４４ｂがこの順に互いに離間して並んでいる。これに対応して、基板３１の他端３１ｆに沿って、電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃがこの順に互いに離間して並んでいる。

　基板３１の表面３１ａには、保護層としての絶縁膜５１が設けられている。絶縁膜５１は、Ｘ方向に関して、一端３１ｅから、概ね電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃに達するところまでを覆っている。したがって、リード部４３ｂ，４８ｂ，４４ｂは、それぞれ絶縁膜５１によって保護されている。一方、電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃは、絶縁膜５１から露出しており、後述の本体のコネクタと電気的に接続されるようになっている。

　基板３１の表面３１ａ上で、絶縁膜５１は、この例ではそれぞれ上述の第１の特定領域５１ｗ１、第２の特定領域５１ｗ２、補助領域５１ｗ３を画定する、厚さ方向（Ｚ方向）に貫通した４つの円形の開口（それぞれが画定する領域と同じ符号５１ｗ１，５１ｗ２，５１ｗ３で表す。）を有している。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２の有効な領域（機能する領域）は、それぞれ開口５１ｗ１，５１ｗ２のサイズ（この例では、それぞれ直径約４ｍｍ）によって画定されている。この例では、開口５１ｗ３のサイズも、直径約４ｍｍに設定されている。

　基板３１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ガラス、シリコン、ポリイミドフィルム、ガラスエポキシ、ポリカーボネートまたはアクリルなどの絶縁性材料からなっている。したがって、表面３１ａ（および裏面３１ｂ）も、絶縁性をもつ。基板３１のサイズとして、この例では、Ｘ方向（長手方向）寸法が６０～１００ｍｍ程度、Ｙ方向（幅方向）寸法が１５～３０ｍｍ程度、Ｚ方向（厚さ方向）寸法が２００μｍ程度に設定されている。

　第１の主電極層４３、第２の主電極層４４、補助電極層４８は、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、ＣまたはＩｒＯ_２などの、互いに同じ導電性材料からなっている。第１の主電極層４３、第２の主電極層４４、補助電極層４８の厚さは、いずれも１０μｍ程度になっている。

　絶縁膜５１は、光硬化型若しくは熱硬化型の絶縁性レジスト、または、絶縁性を有するシール、シート、テープなどからなっている。絶縁膜５１の厚さは、３０μｍ～１００μｍ程度になっている。

　ナトリウムイオン選択膜４１ｉ形成のための材料液として、この例では、Ｂｉｓ（１２－ｃｏｒｗｎ－４）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、２－ニトロフェニルオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）、テトラキス（４－クロロフェニル）ほう酸カリウム（Ｋ－ＴＣＰＢ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解してなる溶液が用いられる。カリウムイオン選択膜４２ｉ形成のための材料液として、この例では、Ｂｉｓ（ｂｅｎｚｏ－１５－ｃｒｏｗｎ－５）、ＰＶＣ、ＮＰＯＥ、Ｋ－ＴＣＰＢをＴＨＦに溶解してなる溶液が用いられる。これらの材料液は、製造段階で乾燥されて硬化されている。

　試験片３０の製造工程は、例えば次のようなものである。まず、基板３１の表面３１ａ上に例えばスクリーン印刷法によって第１の主電極層４３、第２の主電極層４４、補助電極層４８を同時に形成する。次に、その上に、例えばスクリーン印刷法によって、絶縁膜５１を形成する。このとき、絶縁膜５１は、電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃを露出させるとともに、３つの開口５１ｗ１，５１ｗ２，５１ｗ３を有して第１の主電極層４３のベース部４３ａ、第２の主電極層４４のベース部４４ａ、補助電極４６をそれぞれ露出させる状態に形成される。次に、基板３１の表面３１ａの開口５１ｗ１に、ナトリウムイオン選択膜４１ｉ形成のための材料液を、例えばインクジェット印刷法によって塗布する。そして、塗布した材料液を乾燥して硬化させて、開口５１ｗ１に対応する領域にナトリウムイオン選択膜４１ｉを形成する。ベース部４３ａとナトリウムイオン選択膜４１ｉとで、ナトリウムイオン感応電極４１が構成される。次に、基板３１の表面３１ａの開口５１ｗ２に、カリウムイオン選択膜４２ｉ形成のための材料液を、例えばインクジェット印刷法によって塗布する。そして、塗布した材料液を乾燥して硬化させて、開口５１ｗ２に対応する領域にカリウムイオン選択膜４２ｉを形成する。ベース部４４ａとカリウムイオン選択膜４２ｉとで、カリウムイオン感応電極４２が構成される。形成（硬化）されたナトリウムイオン選択膜４１ｉ、カリウムイオン選択膜４２ｉの色は透明になっている。

　（本体の構成）
　図１（Ｂ）は、電気化学的センサ９０の本体１０を斜めから見たところを模式的に示している。本体１０は、この例では、ユーザの手で把持されるべき細長い角柱状の外形を有している。この結果、この電気化学的センサ９０は、ユーザが本体１０を手に持って使用する手持ちタイプの装置として構成されている。

　本体１０は、略角柱状の外周壁をなす筐体１０ｓと、この筐体１０ｓの前面（＋Ｚ側の面）１０ｆの略中央に設けられた表示画面としての表示部２０と、前面１０ｆ上で表示部２０よりも＋Ｘ側の位置に設けられた操作部１３と、筐体１０ｓの－Ｘ側の端面１０ｔに設けられたコネクタ２１とを備えている。表示部２０は、この例ではＬＣＤ（液晶表示素子）からなり、後述の制御部１１（図３参照）による演算結果などの各種情報を表示する。操作部１３は、この例では３つの押しボタンスイッチ、すなわち、電気化学的センサ９０の電源をオン、オフするための電源スイッチ１３ａと、ナトリウムイオン、カリウムイオンの間の既知の濃度比をもつ電解液（標準液）による校正開始の指示を入力するための校正スイッチ１３ｂと、測定対象液としての尿中のナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比の算出開始の指示を入力するための測定スイッチ１３ｃとを含んでいる。

　コネクタ２１は、試験片３０を着脱可能に受け入れるために－Ｘ側に向かって開いたスロット２２を有している。スロット２２内には、試験片３０の電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃにそれぞれ対応する位置に、Ｌ字状に屈曲した板ばねからなる３つの接触電極２１ａ，２１ｃ，２１ｂが設けられている。これらの接触電極を、適宜、第１の接触電極２１ａ、第３の接触電極２１ｃ、第２の接触電極２１ｂと呼ぶ。図１（Ａ）中に示すように、ユーザが試験片３０の他端３１ｆを矢印Ｘ１で示す向きにスロット２２内に挿入すると、電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃがそれぞれ対応する接触電極２１ａ，２１ｃ，２１ｂと接触して導通する。この結果、試験片３０のナトリウムイオン感応電極４１が発生した第１の電位Ｅ_１、カリウムイオン感応電極４２が発生した第２の電位Ｅ_２が、それぞれ第１、第２の主電極層４３，４４を介して第１、第２の接触電極２１ａ，２１ｂに伝わり、本体１０に入力され得る。また、補助電極４６が発生した第３の電位Ｅ_３が、補助電極層４８（特に、リード部４８ｂと電極パッド部４８ｃ）を介して第３の接触電極２１ｃに伝わり、本体１０に入力され得る。

　図３に示すように、本体１０には、上述の表示部２０、操作部１３、コネクタ２１に加えて、制御部１１と、電位差計測部１２と、剥がれ検知部１４と、記憶部１８と、通信部１９と、電源部２５とが搭載されて収容されている。制御部１１は、ソフトウェアによって動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むＭＣＵ（Micro Controller Unit）からなり、後述するように電気化学的センサ９０全体の動作を制御する。電位差計測部１２は、２つの入力部１２ａ，１２ｂを有し、これらの入力部１２ａ，１２ｂ間の電位差を増幅して制御部１１に入力する。同様に、剥がれ検知部１４は、２つの入力部１４ａ，１４ｂを有し、これらの入力部１４ａ，１４ｂ間の電位差を増幅して制御部１１に入力する。記憶部１８は、半導体メモリからなり、電気化学的センサ９０を制御するためのプログラムのデータ、電気化学的センサ９０の各種機能を設定するための設定データ、および測定値のデータなどを記憶する。また、記憶部１８は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。通信部１９は、制御部１１からの情報（この例では、測定値データ）を、ネットワーク９００を介して他の装置（例えば、サーバ）へ送信する。また、他の装置からの情報を、ネットワーク９００を介して受信して制御部１１に受け渡す。電源部２５は、制御部１１、表示部２０、電位差計測部１２、剥がれ検知部１４、記憶部１８、通信部１９、その他の本体１０内の各部に電力を供給する。

　さらに、本体１０には、コネクタ２１の３つの接触電極２１ａ，２１ｃ，２１ｂと電位差計測部１２および剥がれ検知部１４とを接続するための配線群７１と、配線群７１に配線群に介挿された切替スイッチ８０とが搭載されて収容されている。配線群７１は、コネクタ２１の３つの接触電極２１ａ，２１ｃ，２１ｂにそれぞれ対応して電気的に接続された配線７１ａ，７１ｃ，７１ｂと、電位差計測部１２の入力部１２ａ，１２ｂおよび剥がれ検知部１４の入力部１４ａ，１４ｂにそれぞれ対応して電気的に接続された配線７１ｕ，７１ｖ，７１ｗ，７１ｘとを含んでいる。なお、配線７１ｃと配線７１ｘとは、共通の１つの配線になっている。

　切替スイッチ８０は、この例では、制御部１１からの切替制御信号Ｃｔｒｌによって互いに独立して切り替えられる２つのスイッチング部８０ａ，８０ｂを有している。スイッチング部８０ａは、この例では、配線７１ａと配線７１ｕとの間に導通経路８１を作るノーマル位置（実線で示す）と、配線７１ａと配線７１ｗとの間に導通経路８２を作るアクティブ位置（破線で示す）との間で、切り替えられるようになっている。また、スイッチング部８０ｂは、配線７１ｂと配線７１ｖとの間に導通経路８３を作るノーマル位置（実線で示す）と、配線７１ｂと配線７１ｗとの間に導通経路８４を作るアクティブ位置（破線で示す）との間で、切り替えられるようになっている。この例では、スイッチング部８０ａがアクティブ位置にあり、かつスイッチング部８０ｂがノーマル位置にある第１の接続状態と、スイッチング部８０ａがノーマル位置にあり、かつスイッチング部８０ｂがアクティブ位置にある第２の接続状態と、２つのスイッチング部８０ａ，８０ｂがいずれもノーマル位置にある第３の接続状態とが予定されている。なお、この電気化学的センサ９０では、２つのスイッチング部８０ａ，８０ｂがいずれもアクティブ位置にある接続状態は、予定されていない。

　（第１の接続状態）
　スイッチング部８０ａがアクティブ位置にあり、かつスイッチング部８０ｂがノーマル位置にある第１の接続状態では、コネクタ２１の接触電極２１ａは、配線７１ａ、導通経路８２、配線７１ｗを介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ａに電気的に接続される。コネクタ２１の接触電極２１ｃは、配線７１ｃ（すなわち、配線７１ｘ）を介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ｂに電気的に接続されている。したがって、剥がれ検知部１４は、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１を入力部１４ａに受けるとともに、補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３を入力部１４ｂに受けて、第１の電位Ｅ_１と第３の電位Ｅ_３との間の電位差（これをΔＥ_１３とする。）を増幅し、制御部１１に入力することができる。そこで、後述するように、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、この電位差ΔＥ_１３に基づいて、ナトリウムイオン感応電極４１をなすナトリウムイオン選択膜４１ｉがベース部４３ａから剥がれているか否かを判定することができる。

　（第２の接続状態）
　スイッチング部８０ａがノーマル位置にあり、かつスイッチング部８０ｂがアクティブ位置にある第２の接続状態では、コネクタ２１の接触電極２１ｂは、配線７１ｂ、導通経路８４、配線７１ｗを介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ａに電気的に接続される。コネクタ２１の接触電極２１ｃは、配線７１ｃ（すなわち、配線７１ｘ）を介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ｂに電気的に接続されている。したがって、剥がれ検知部１４は、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２を入力部１４ａに受けるとともに、補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３を入力部１４ｂに受けて、第２の電位Ｅ_２と第３の電位Ｅ_３との間の電位差（これをΔＥ_２３とする。）を増幅し、制御部１１に入力することができる。そこで、後述するように、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、この電位差ΔＥ_２３に基づいて、カリウムイオン感応電極４２をなすカリウムイオン選択膜４２ｉがベース部４４ａから剥がれているか否かを判定することができる。

　ここで、制御部１１がナトリウムイオン選択膜４１ｉの剥がれ（これを「Ｎａ膜剥がれ」と呼ぶ。）の有無、カリウムイオン選択膜４２ｉの剥がれ（これを「Ｋ膜剥がれ」と呼ぶ。）の有無）を判定する仕方は、本発明者が実験により確認した次のような現象に基づいている。

　例えば図５（Ａ）に示すように、試験片３０に膜剥がれが無いものとする。この状態で、基板３１の一端３１ｅの側を覆うように、より詳しくは、少なくとも補助電極４６とナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２とを含む領域Ａ１（図５（Ａ）中に破線で示す）を一体に覆うように、この例では電解液としての標準液が接触されたものとする。ここで、標準液は、ナトリウムイオンの濃度とカリウムイオンの濃度との間での既知の濃度比Ｍｒ（この例では、Ｍｒ＝４．０とする。以下同様。）を有するものとする。すると、現象として、図５（Ｂ）に示すように、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_１３(（図５（Ｂ）中に破線で示す。図６（Ｂ）、図７（Ｂ）において同様。）は、接触時から数秒（４秒～５秒）後に、標準液が有するナトリウムイオンの濃度に応じた値（この例では、約０．０３［Ｖ］）に収束する。また、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_２３（図５（Ｂ）中に実線で示す。図６（Ｂ）、図７（Ｂ）において同様。）は、接触時から数秒（４秒～５秒）後に、標準液が有するカリウムイオンの濃度に応じた値（この例では、約０．１８［Ｖ］）に収束する。なお、ノイズレベルは、０．０１［Ｖ］よりも十分に小さいものとする（以下同様）。

　それに代えて、例えば図６（Ａ）に示すように、試験片３０にＮａ膜剥がれが有るが、Ｋ膜剥がれが無いものとする。これにより、ナトリウムイオン感応電極４１のベース部４３ａが露出しているものとする。この状態で、基板３１の一端３１ｅの側（図６（Ａ）中に破線で示す領域Ａ１）を覆うように、電解液としての標準液が接触されたものとする。すると、現象として、図６（Ｂ）に示すように、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_１３は、接触時から約２秒以内に略ゼロ（＜０．０１［Ｖ］）になる。この理由は、ナトリウムイオン感応電極４１と補助電極４６との間が標準液によって導通し、かつ、既述のように第１の主電極層４３（ベース部４３ａを含む）と補助電極層４８（補助電極４６を含む）とが互いに同じ導電性材料からなっているからである。なお、この現象は、ナトリウムイオン選択膜４１ｉの全部がベース部４３ａから剥がれている態様だけでなく、ナトリウムイオン選択膜４１ｉの一部がベース部４３ａから剥がれている態様でも同様に生ずる。一方、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_２３は、図５（Ｂ）中に示したのと同様に、接触時から数秒（４秒～５秒）後に、標準液が有するカリウムイオンの間の濃度に応じた値（この例では、約０．１８［Ｖ］）に収束する。

　また、例えば図７（Ａ）に示すように、試験片３０にＫ膜剥がれが有るが、Ｎａ膜剥がれが無いものとする。これにより、カリウムイオン感応電極４２のベース部４４ａが露出しているものとする。この状態で、基板３１の一端３１ｅの側（図７（Ａ）中に破線で示す領域Ａ１）を覆うように、電解液としての標準液が接触されたものとする。すると、現象として、図７（Ｂ）に示すように、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_２３は、接触時から約２秒以内に略ゼロ（＜０．０１［Ｖ］）になる。この理由は、カリウムイオン感応電極４２と補助電極４６との間が標準液によって導通し、かつ、既述のように第２の主電極層４４（ベース部４４ａを含む）と補助電極層４８（補助電極４６を含む）とが互いに同じ導電性材料からなっているからである。なお、この現象は、カリウムイオン選択膜４２ｉの全部がベース部４４ａから剥がれている態様だけでなく、カリウムイオン選択膜４２ｉの一部がベース部４４ａから剥がれている態様でも同様に生ずる。一方、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_１３は、図５（Ｂ）中に示したのと同様に、接触時から数秒（４秒～５秒）後に、標準液が有するナトリウムイオンの濃度に応じた値（この例では、約０．０３［Ｖ］）に収束する。

　なお、試験片３０にＮａ膜剥がれとＫ膜剥がれとの両方がある場合は、電位差ΔＥ_１３と電位差ΔＥ_２３は、いずれも、接触時から約２秒以内に略ゼロ（＜０．０１［Ｖ］）になる。

　以上に述べた各場合における電位差ΔＥ_１３，ΔＥ_２３は、次の表１のようにまとめられる。
　（表１）

　したがって、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、例えば標準液との接触から５秒後の電位差ΔＥ_１３が予め定められた閾値ΔＥｔｈ（この例では、ΔＥｔｈ＝０．０１［Ｖ］とする。）を下回っているか否かに基づいて、ナトリウムイオン選択膜４１ｉがベース部４３ａから剥がれているか否かを判定することができる。同様に、標準液との接触から５秒後の電位差ΔＥ_２３が閾値ΔＥｔｈ（＝０．０１［Ｖ］）を下回っているか否かに基づいて、カリウムイオン選択膜４２ｉがベース部４４ａから剥がれているか否かを判定することができる。このように、制御部１１は電位差ΔＥ_１３、ΔＥ_２３がそれぞれ閾値ΔＥｔｈを下回っているか否かに基づいて判定するので、簡単な処理で判定を行うことができる。また、Ｎａ膜剥がれ、Ｋ膜剥がれが有る場合は電位差ΔＥ_１３、ΔＥ_２３がそれぞれ略ゼロになるので、Ｎａ膜剥がれの有無、Ｋ膜剥がれの有無を精度良く判定できる。

　（第３の接続状態）
　図３中に示す切替スイッチ８０の２つのスイッチング部８０ａ，８０ｂがいずれもノーマル位置にある第３の接続状態では、コネクタ２１の接触電極２１ａは、配線７１ａ、導通経路８１、配線７１ｕを介して、電位差計測部１２の入力部１２ａに電気的に接続される。これとともに、コネクタ２１の接触電極２１ｂは、配線７１ｂ、導通経路８３、配線７１ｖを介して、電位差計測部１２の入力部１２ｂに電気的に接続される。したがって、電位差計測部１２は、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１を入力部１２ａに受けるとともに、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２を入力部１２ｂに受けて、第１の電位Ｅ_１と第２の電位Ｅ_２との間の電位差（これをΔＥとする。）を増幅することができる。

　また、制御部１１は第２の演算部として働いて、電位差計測部１２によって増幅された電位差ΔＥを用いて、測定対象の電解液（この例では、尿）に含まれたナトリウムイオンの濃度Ｃ_１とカリウムイオンの濃度Ｃ_２と間の濃度比（Ｃ_１／Ｃ_２）を算出することができる。

　この電気化学的センサ９０では、測定対象液に含まれたナトリウムイオンの濃度Ｃ_１と、カリウムイオンの濃度Ｃ_２と間の濃度比（Ｃ_１／Ｃ_２）が、次のような原理によって求められる。ここで、ナトリウムイオン感応電極４１の感度Ｓ_１、選択性ｋ_１を、それぞれカリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ_２、選択性ｋ_２と揃えたものとする。つまり、Ｓ_１－Ｓ_２≒０であり、かつ、ｋ_１－ｋ_２≒０とする。その場合、特許文献１（特許第６１２７４６０号公報）に開示されているように、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との間の電位差ΔＥは、次式（Ｅｑ．１）のように簡略化して表される。
ΔＥ＝Ｅ_１ ^０－Ｅ_２ ^０＋Ｓ_１ｌｏｇ（Ｃ_１／Ｃ_２）　　　　　…（Ｅｑ．１）
ここで、Ｅ_１ ^０－Ｅ_２ ^０は定数であり、予め求められているものとする。したがって、ナトリウムイオン、カリウムイオンの間の既知の濃度比Ｍｒをもつ電解液（標準液）についてΔＥを測定して、パラメータとしての感度Ｓ_１を求めれば、測定対象の電解液（この例では、尿）について電位差ΔＥを測定することにより、式（Ｅｑ．１）に基づいて測定対象の電解液におけるナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ_１／Ｃ_２）を算出できる。

　（電解液分析方法）
　図４は、ユーザとしての被験者が、電気化学的センサ９０を用いて、電解液としての尿中におけるナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比を測定する電解液分析方法のフローを示している。

　予め、ユーザは、図１中に示したように、本体１０のスロット２２に矢印Ｘ１で示すように試験片３０の他端３１ｆを挿入して、本体１０に試験片３０を装着しているものとする。この状態を「装着状態」と呼ぶ。既述のように、この装着状態では、試験片３０の電極パッド部４３ｃ，４８ｃ，４４ｃがそれぞれコネクタ２１の接触電極２１ａ，２１ｃ，２１ｂと接触して導通している。

　次に、この装着状態で、ユーザは、本体１０の電源スイッチ１３ａを押下してオンする（図４のステップＳ１０１）。すると、図３中に示した電源部２５が本体１０内の各部へ電力供給を開始する。この例では、制御部１１は、表示部２０に、電源がオンされたことを示す文字列として「ＯＮ」を表示させる。これとともに、制御部１１は、切替制御信号Ｃｔｒｌによって、切替スイッチ８０のスイッチング部８０ａ，８０ｂをいずれもノーマル位置に維持する。これにより、切替スイッチ８０では、導通経路８１，８３がオンした（作られた）状態になる。

　次に、ユーザは、試験片３０（基板３１）の一端３１ｅの側（例えば、図５中に破線で示す領域Ａ１）を覆うように、電解液としての標準液を接触させる。ここで、この例では、ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２、補助電極４６がいずれも基板３１の表面３１ａに設けられているので、ユーザは、基板３１の表面３１ａの領域Ａ１を覆うように標準液を接触させれば足りる（それにより、後続の処理が可能となる。）。なお、領域Ａ１を覆うように標準液を接触させる操作は、例えば、試験片３０の一端３１ｅの側に標準液を振りかけてもよいし、容器（図示せず）に入っている標準液に試験片３０の一端３１ｅの側を浸漬してもよい。そして、ユーザは、校正スイッチ１３ｂを押下してオンする（図４のステップＳ１０２）。

　すると、制御部１１は切替制御部として働いて、切替制御信号Ｃｔｒｌによって図３中に示す切替スイッチ８０を制御して、スイッチング部８０ａをアクティブ位置に切り替えるとともに、スイッチング部８０ｂをノーマル位置に維持する。これにより、導通経路８１に代えて導通経路８２をオンさせるとともに、導通経路８３のオンを維持して、第１の接続状態を作る（図４のステップＳ１０３）。この第１の接続状態では、コネクタ２１の接触電極２１ａは、配線７１ａ、導通経路８２、配線７１ｗを介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ａに電気的に接続される。コネクタ２１の接触電極２１ｃは、配線７１ｃ（すなわち、配線７１ｘ）を介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ｂに電気的に接続されている。したがって、剥がれ検知部１４は、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１を入力部１４ａに受けるとともに、補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３を入力部１４ｂに受けて、第１の電位Ｅ_１と第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_１３を増幅し、制御部１１に入力する。制御部１１は、校正スイッチ１３ｂのオンから５秒間経過するまで、電位差ΔＥ_１３（および後述のΔＥ_２３）の収束を待つ。

　続いて、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、この電位差ΔＥ_１３に基づいて、ナトリウムイオン感応電極４１をなすナトリウムイオン選択膜４１ｉがベース部４３ａから剥がれているか否か、つまり、Ｎａ膜剥がれが有るか否かを判定する（図４のステップＳ１０４）。具体的には、制御部１１は、図６（Ｂ）中に示すように標準液との接触から５秒後の電位差ΔＥ_１３が閾値ΔＥｔｈ（＝０．０１［Ｖ］）を下回っていれば、ナトリウムイオン選択膜４１ｉがベース部４３ａから剥がれている（Ｎａ膜剥がれ有り）と判定する（図４のステップＳ１０４でＹＥＳ）。この場合、後述するステップＳ１０８へ進む。一方、制御部１１は、図５（Ｂ）中に示すように標準液との接触から５秒後の電位差ΔＥ_１３が閾値ΔＥｔｈ（＝０．０１［Ｖ］）以上であれば、ナトリウムイオン選択膜４１ｉがベース部４３ａから剥がれていない（Ｎａ膜剥がれ無し）と判定する（図４のステップＳ１０４でＮＯ）。

　続いて、制御部１１は切替制御部として働いて、切替制御信号Ｃｔｒｌによって図３中に示す切替スイッチ８０を制御して、スイッチング部８０ａをアクティブ位置からノーマル位置に切り替えるとともに、スイッチング部８０ｂをノーマル位置からアクティブ位置に切り替える。これにより、導通経路８２に代えて導通経路８１をオンさせる（図４のステップＳ１０５）とともに、導通経路８３に代えて導通経路８４をオンさせて（図４のステップＳ１０６）、第２の接続状態を作る。この第２の接続状態では、コネクタ２１の接触電極２１ｂは、配線７１ｂ、導通経路８４、配線７１ｗを介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ａに電気的に接続される。コネクタ２１の接触電極２１ｃは、配線７１ｃ（すなわち、配線７１ｘ）を介して、剥がれ検知部１４の入力部１４ｂに電気的に接続されている。したがって、剥がれ検知部１４は、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２を入力部１４ａに受けるとともに、補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３を入力部１４ｂに受けて、第２の電位Ｅ_２と第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_２３を増幅し、制御部１１に入力する。

　続いて、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、この電位差ΔＥ_２３に基づいて、カリウムイオン感応電極４２をなすカリウムイオン選択膜４２ｉがベース部４４ａから剥がれているか否か、つまり、Ｋ膜剥がれが有るか否かを判定する（図４のステップＳ１０７）。具体的には、制御部１１は、図７（Ｂ）中に示すように標準液との接触から５秒後の電位差ΔＥ_２３が閾値ΔＥｔｈ（＝０．０１［Ｖ］）を下回っていれば、カリウムイオン選択膜４２ｉがベース部４４ａから剥がれている（Ｋ膜剥がれ有り）と判定する（図４のステップＳ１０７でＹＥＳ）。この場合、後述するステップＳ１０８へ進む。一方、制御部１１は、図５（Ｂ）中に示すように標準液との接触から５秒後の電位差ΔＥ_１３が閾値ΔＥｔｈ（＝０．０１［Ｖ］）以上であれば、カリウムイオン選択膜４２ｉがベース部４４ａから剥がれていない（Ｋ膜剥がれ無し）と判定する（図４のステップＳ１０７でＮＯ）。この場合、後述するステップＳ１１０へ進む。

　Ｎａ膜剥がれ有りと判定された場合（図４のステップＳ１０４でＹＥＳ）、または、Ｋ膜剥がれ有りと判定された場合（図４のステップＳ１０７でＹＥＳ）、上述のようにステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、制御部１１は報知部として働いて、イオン選択膜が剥がれている旨の異常発生（エラー）を報知する。この例では、制御部１１は、表示部２０に、イオン選択膜が剥がれている旨を表す文字列として「ＥＲＲＯＲ」を表示させる。なお、ナトリウムイオン選択膜４１ｉとカリウムイオン選択膜４２ｉとのいずれの膜が剥がれているかに応じて、例えば「Ｎａ＿ＥＲＲＯＲ」または「Ｋ＿ＥＲＲＯＲ」と表示してもよい。また、ナトリウムイオン選択膜４１ｉとカリウムイオン選択膜４２ｉとの両方の膜が剥がれている場合は、両方の膜が剥がれている旨を表すように、例えば「Ｎａ，Ｋ＿ＥＲＲＯＲ」と表示してもよい。

　ユーザは、上述の異常発生（エラー）を表す表示を見ることによって、イオン選択膜が剥がれているため正常な測定が不可能である、ということを知ることができる。この異常発生を表す表示がなされた状態で、ユーザによって何も操作がされず所定時間（この例では、３分間）が経過したら（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御部１１は、電気化学的センサ９０の電源を自動的にオフする（ステップＳ１２１）。

　Ｎａ膜剥がれが無いと判定され（図４のステップＳ１０４でＮＯ）、かつ、Ｋ膜剥がれが無いと判定された場合（図４のステップＳ１０７でＮＯ）、その判定されたことをトリガとして、上述のようにステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０では、制御部１１は切替制御部として働いて、切替制御信号Ｃｔｒｌによって図３中に示す切替スイッチ８０を制御して、スイッチング部８０ａをノーマル位置に維持したまま、スイッチング部８０ｂをアクティブ位置からノーマル位置に切り替える。これにより、導通経路８１をオンに維持したまま、導通経路８４に代えて導通経路８３をオンさせて、第３の接続状態を作る。この第３の接続状態では、コネクタ２１の接触電極２１ａは、配線７１ａ、導通経路８１、配線７１ｕを介して、電位差計測部１２の入力部１２ａに電気的に接続される。これとともに、コネクタ２１の接触電極２１ｂは、配線７１ｂ、導通経路８３、配線７１ｖを介して、電位差計測部１２の入力部１２ｂに電気的に接続される。したがって、図４のステップＳ１１１に示すように、電位差計測部１２は、標準液について、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１を入力部１２ａに受けるとともに、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２を入力部１２ｂに受けて、第１の電位Ｅ_１と第２の電位Ｅ_２との間の電位差ΔＥを増幅する。

　これにより、制御部１１は校正処理部として働いて、実際の校正処理を開始する。具体的には、制御部１１は、標準液についての電位差ΔＥの値が収束するのを待つ（図４のステップＳ１１２）。ここで、図８中の「校正中」の期間に示すように、電位差ΔＥは、標準液が有するナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比Ｍｒに応じた値（この例では、Ｅｒ）に収束する（例えば、５秒間で２ｍＶ以内の変動となる）。この例では、図８中に示す時刻ｔ１に電位差ΔＥがＥｒに収束したものとする。制御部１１は、電位差ΔＥがＥｒに収束すると（図４のステップＳ１１２でＹＥＳ）、標準液についての電位差ΔＥをＥｒとして決定し、この電位差Ｅｒと、濃度比Ｍｒとを用いて、既述の式（Ｅｑ．１）に基づいて、感度Ｓ_１を求める（校正完了）。そして、校正が完了した旨をユーザに報知する。この例では、制御部１１は、表示部２０に、校正が完了した旨を表す文字列として「ＣＡＬ＿ＯＫ」を表示させる（図４のステップＳ１１３）。

　この校正が完了した旨を表す表示を見て、ユーザは、領域Ａ１を一体に覆うように接触している電解液を、標準液から測定対象液としての尿に置換する操作を行う。ここで、領域Ａ１に接触している電解液を、標準液から尿に置換する操作は、例えば、試験片３０の一端３１ｅの側に尿を振りかけてもよいし、容器（図示せず）に溜めた尿に試験片３０の一端３１ｅの側を浸漬してもよい。

　このとき、ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２は、尿と接触して、それぞれナトリウムイオンの濃度に応じた第１の電位Ｅ_１、カリウムイオンの濃度に応じた第２の電位Ｅ_２を発生させる。

　次に、ユーザは、測定スイッチ１３ｃを押下して、尿中のナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ_１／Ｃ_２）の測定開始を指示する（図４のステップＳ１１４）。すると、制御部１１は、尿測定処理を開始する。すなわち、制御部１１は第２の演算部として働いて、電位差計測部１２を介して、試験片３０のナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との間の電位差ΔＥ（＝Ｅ_１－Ｅ_２）を観測する（ステップＳ１１５）。ここで、図８中の「尿測定待ち」の期間に示すように、電位差ΔＥは、電解液の置換に伴って一旦（この例では、時刻ｔ２前後で）変動する。しかし、電位差ΔＥは、一旦変動した後、図８中の「尿測定中」の期間に示すように、次第に尿が有するナトリウムイオン、カリウムイオンの間の濃度比に応じた値（この例では、Ｅｓ）に再び収束する（例えば、５秒間で２ｍＶ以内の変動となる）。この例では、図８中に示す時刻ｔ３に電位差ΔＥがＥｓに収束したものとする。制御部１１は、電位差ΔＥがＥｓに収束すると（図４のステップＳ１１６でＹＥＳ）、尿についての電位差ΔＥをＥｓとして決定する（図４のステップＳ１１７）。

　続いて、制御部１１は第２の演算部として働いて、図４のステップＳ１１３で求めた感度Ｓ_１と、この電位差Ｅｓとを用いて、既述の式（Ｅｑ．１）に基づいて、尿についての濃度比Ｍｓ（＝Ｃ_１／Ｃ_２）（すなわち、Ｎａ／Ｋ比）を算出する（図４のステップＳ１１８）。

　続いて、制御部１１は、表示部２０に、測定結果（この例では、Ｎａ／Ｋ比）を表示させる（図４のステップＳ１１９）。例えば、測定結果としてのＮａ／Ｋ比が４．０であったものとする。その場合、表示部２０に、測定結果を表す文字列として「Ｎａ／Ｋ＝４．０」を表示させる。これとともに、この例では、制御部１１は、通信部１９を動作させて、測定値データ（すなわち、Ｎａ／Ｋ比）を表す情報を、ネットワーク９００を介して他の装置（この例では、サーバ）へ送信する。

　この後、制御部１１は、ユーザによって操作部１３を介して何らかの指示が入力されるのを待つ（図４のステップＳ１２０）。指示が入力されないまま所定時間（この例では、３分間）が経過したら（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、制御部１１は、電気化学的センサ９０の電源を自動的にオフする（ステップＳ１２１）。

　このように、この電気化学的センサ９０による電解液分析方法のフローでは、Ｎａ膜剥がれが無く（図４のステップＳ１０４でＮＯ）、かつ、Ｋ膜剥がれが無いこと（図４のステップＳ１０７でＮＯ）を確認した上で、測定を行っている。したがって、測定結果（この例では、Ｎａ／Ｋ比）の信頼度を高めることができる。

　また、この電気化学的センサ９０では、試験片３０と、試験片３０が着脱可能に装着される本体１０とを備えているので、或る試験片３０が使用された後、使い捨てされ、新たな試験片が本体１０に装着される、という使用態様が可能となる。

　上の例では、第１、第２のイオン種としてナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比を測定する場合について説明したが、それに限られるものではない。この電気化学的センサ９０は、ナトリウムイオン、カリウムイオン以外に、例えばカルシウムイオン、塩化物イオン、リチウムイオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、ヨウ化物イオン、マグネシウムイオン、臭化物イオン、過塩素酸イオン、水素イオンなどの、様々なイオンの間の濃度比を測定するのに適用できる。

　（変形例１）
　また、上の例では、試験片３０は、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との２つのイオン感応電極を備えるものとした。しかしながら、これに限られるものではなく、１つのイオン感応電極のみを備えるものとしてもよい。具体的には、例えば図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、第１、第２の主電極層４３，４４のうち第１の主電極層４３のみを備えるとともに、２つのイオン選択膜４１ｉ，４２ｉのうち、その第１の主電極層４３のベース部４３ａ上に設けられたナトリウムイオン選択膜４１ｉのみを備えてもよい。その場合、動作時に、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_１３に基づいて、Ｎａ膜剥がれが有るか否かを判定する。さらに、Ｎａ膜剥がれが無いと判定されたことをトリガとして、制御部１１は第１の演算部として働いて、電位差ΔＥ_１３に基づいて、電解液に含まれたナトリウムイオンの濃度を算出する。このように、Ｎａ膜剥がれが無いことを確認した上で測定が行われた場合、測定結果（この場合、ナトリウムイオン濃度）の信頼度を高めることができる。

　また、その逆に、第１、第２の主電極層４３，４４のうち第２の主電極層４４のみを備えるとともに、２つのイオン選択膜４１ｉ，４２ｉのうち、その第２の主電極層４４のベース部４４ａ上に設けられたカリウムイオン選択膜４２ｉのみを備えてもよい。その場合、動作時に、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_２３に基づいて、Ｋ膜剥がれが有るか否かを判定する。さらに、Ｋ膜剥がれが無いと判定されたことをトリガとして、制御部１１は第１の演算部として働いて、電位差ΔＥ_２３に基づいて、電解液に含まれたカリウムイオンの濃度を算出する。このように、Ｋ膜剥がれが無いことを確認した上で測定が行われた場合、測定結果（この場合、カリウムイオン濃度）の信頼度を高めることができる。

　この変形例１のように、試験片３０が１つのイオン感応電極のみを備えるものとした場合、試験片３０（基板３１）のＸ方向寸法、Ｙ方向寸法を小さくすることが可能となる。また、本体１０の構成を簡素化できる。

　（変形例２）
　また、上の例では、試験片３０の補助電極４６（補助領域５１ｗ３）は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、Ｘ方向に関して一端３１ｅとカリウムイオン感応電極４２（第２の特定領域５１ｗ２）との間に相当する位置に配置されるものとした。しかしながら、これに限られるものではなく、Ｘ方向に関して一端３１ｅの側で、例えば、ナトリウムイオン感応電極４１（第１の特定領域５１ｗ１）よりも他端３１ｆに近い位置に配置されてもよい。この場合、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２は、Ｘ方向に関して一端３１ｅに対して、図２（Ａ）、図２（Ｂ）におけるのよりも近い位置に配置される。

　このような配置であっても、基板３１の一端３１ｅの側（例えば図５（Ａ）中に破線で示す領域Ａ１）を覆うように電解液が接触されたとき、上記電解液は、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２と補助電極４６とに一体に接触し得る。したがって、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、ナトリウムイオン感応電極４１が発生する第１の電位Ｅ_１と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_１３に基づいて、Ｎａ膜剥がれが有るか否かを判定することができる。同様に、制御部１１は剥がれ判定部として働いて、カリウムイオン感応電極４２が発生する第２の電位Ｅ_２と補助電極４６が発生する第３の電位Ｅ_３との間の電位差ΔＥ_２３に基づいて、Ｋ膜剥がれが有るか否かを判定することができる。

　（変形例３）
　また、上の例では、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示したように、試験片３０において、ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２、補助電極４６がいずれも基板３１の一方の主面である表面３１ａに設けられているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、試験片３０において、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２が、基板３１の表面３１ａに設けられる一方、補助電極４６が基板３１の他方の主面である裏面３１ｂに設けられてもよい。この場合、ナトリウムイオン感応電極４１に伴ってベース部４３ａと電極パッド部４３ｃ、また、カリウムイオン感応電極４２に伴ってベース部４４ａと電極パッド部４４ｃは、上の例と同様に基板３１の表面３１ａに設けられる。一方、補助電極４６、リード部４８ｂ、電極パッド部４８ｃを含む、補助電極層４８は、基板３１の裏面３１ｂに設けられる。また、本体１０のコネクタ２１は、基板３１の他端３１ｆの側が挿入されたとき、基板３１の表面３１ａの電極パッド部４３ｃ、電極パッド部４４ｃ、基板３１の裏面３１ｂの電極パッド部４８ｃに、それぞれ対応して接触する３つの接触電極を有するものとされる。

　このように、試験片３０において、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２が、基板３１の表面３１ａに設けられる一方、補助電極４６が基板３１の裏面３１ｂに設けられる構成にした場合、基板３１の表面３１ａに設けられる要素が減るので、試験片３０のＹ方向寸法を小さくすることが可能となる。

　（変形例４）
　また、上の例では、図２（Ａ）に示したように、試験片３０の補助電極４６（補助領域５１ｗ３）の形状は円形であるものとしたが、これに限られるものではない。補助電極４６（補助領域５１ｗ３）の形状は、例えば矩形であってもよい。

　以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

　　１０　本体
　　１０ｓ　筐体
　　２１　コネクタ
　　２２　スロット
　　３０　電解液分析用試験片
　　４１　ナトリウムイオン感応電極
　　４１ｉ　ナトリウムイオン選択膜
　　４２　カリウムイオン感応電極
　　４２ｉ　カリウムイオン選択膜
　　４６　補助電極
　　９０　電気化学的センサ

Claims (11)

1. 　電解液に含まれたイオンの濃度を測定する電解液分析装置であって、
   　一端から他端まで一方向に延在する基板と、
   　上記基板の一対の主面のうち一方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側の特定領域に設けられた主ベース部、および、この主ベース部から上記他端の側へ延在する主延在部を含む、主電極層と、
   　上記特定領域において、上記主ベース部を覆うように上記主ベース部に接して設けられた、上記イオンを選択的に透過する性質を有するイオン選択膜と、
   　上記基板の上記一対の主面のうち上記一方の主面または他方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側で上記特定領域とは異なる補助領域に設けられた補助ベース部、および、この補助ベース部から上記他端の側へ延在する補助延在部を含む、補助電極層とを備え、
   　上記補助電極層は上記主電極層から離間して配置されており、
   　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触された状態で、上記主ベース部の電位を上記主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部の電位を上記補助延在部を介して取得し、取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する剥がれ判定部
   を備えたことを特徴とする電解液分析装置。
2. 　請求項１に記載の電解液分析装置において、
   　上記主ベース部をなす導電性材料は上記補助ベース部をなす導電性材料と同じである
   ことを特徴とする電解液分析装置。
3. 　請求項１または２に記載の電解液分析装置において、
   　上記剥がれ判定部は、上記電位差が予め定められた閾値を下回っているか否かに基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する
   ことを特徴とする電解液分析装置。
4. 　請求項１から３までのいずれか一つに記載の電解液分析装置において、
   　上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていると判定されたとき、上記イオン選択膜が剥がれている旨の異常発生を報知する報知部を備えた
   ことを特徴とする電解液分析装置。
5. 　請求項１から４までのいずれか一つに記載の電解液分析装置において、
   　上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれていないと判定されたとき、その判定されたことをトリガとして、上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記イオンの濃度を算出する第１の演算部を備えた
   ことを特徴とする電解液分析装置。
6. 　請求項１から５までのいずれか一つに記載の電解液分析装置において、
   　上記電解液は、互いに異なる第１のイオン種と第２のイオン種を含み、
   　上記特定領域は、上記一方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側に、互いに離間して設定された第１、第２の特定領域を含み、
   　上記主電極層は、上記基板の上記一方の主面において、
   　上記第１の特定領域に設けられた第１の主ベース部、および、この第１の主ベース部から上記他端の側へ延在する第１の主延在部を含むとともに、
   　上記第２の特定領域に設けられた第２の主ベース部、および、この第２の主ベース部から上記他端の側へ延在する第２の主延在部を含み、
   　上記第１の主ベース部と上記第１の主延在部は上記第２の主ベース部と上記第２の主延在部から離間して配置されており、
   　上記イオン選択膜は、
   　上記第１の特定領域において、上記第１の主ベース部を覆うように上記第１の主ベース部に接して設けられた、上記第１のイオン種を選択的に透過する性質を有する第１のイオン選択膜と、
   　上記第２の特定領域において、上記第２の主ベース部を覆うように上記第２の主ベース部に接して設けられた、上記第２のイオン種を選択的に透過する性質を有する第２のイオン選択膜とを含み、
   　上記剥がれ判定部は、
   　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触された状態で、上記第１の主ベース部が示す第１の電位、上記第２の主ベース部が示す第２の電位をそれぞれ上記第１、第２の主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部が示す第３の電位を上記補助延在部を介して取得し、
   　取得された上記第１の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれているか否かを判定するとともに、取得された上記第２の電位と上記第３の電位との間の電位差に基づいて、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれているか否かを判定する
   ことを特徴とする電解液分析装置。
7. 　請求項６に記載の電解液分析装置において、
   　上記第１のイオン選択膜が上記第１の主ベース部から剥がれておらず、かつ、上記第２のイオン選択膜が上記第２の主ベース部から剥がれていないと判定されたとき、その判定されたことをトリガとして、上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する第２の演算部を備えた
   ことを特徴とする電解液分析装置。
8. 　請求項７に記載の電解液分析装置において、
   　上記基板、上記主電極層、上記イオン選択膜、および上記補助電極層を備えた、試験片と、
   　上記試験片が着脱可能に装着される本体とを備え、
   　上記本体は、
   　上記試験片の上記他端の側が挿入されたとき、上記第１の主延在部、上記第２の主延在部、上記補助延在部にそれぞれ対応して接触する第１、第２、第３の接触電極を有するコネクタを備えるとともに、
   　上記剥がれ判定部および上記第２の演算部を搭載している
   ことを特徴とする電解液分析装置。
9. 　請求項８に記載の電解液分析装置において、
   　上記本体は、
   　上記コネクタの上記第１、第２、第３の接触電極と、上記剥がれ判定部および上記第２の演算部とを接続するための配線群と、
   　上記配線群に介挿された切替スイッチと、
   　切替制御部とを備え、
   　上記切替制御部は、上記切替スイッチを制御して、
   　上記剥がれ判定部のために、上記コネクタの上記第１の接触電極と上記第３の接触電極とを上記配線群を介して上記剥がれ判定部に電気的に接続する第１の接続状態と、上記第２の接触電極と上記第３の接触電極とを上記配線群を介して上記剥がれ判定部に電気的に接続する第２の接続状態とを順に作り、さらに、
   　上記第２の演算部のために、上記コネクタの上記第１の接触電極と上記第２の接触電極とを上記配線群を介して上記第２の演算部に接続する第３の接続状態を作るようになっている
   ことを特徴とする電解液分析装置。
10. 　請求項１から９までのいずれか一つに記載の電解液分析装置において、
    　上記補助電極層は、上記一対の主面のうち上記一方の主面に設けられている
    ことを特徴とする電解液分析装置。
11. 　電解液に含まれたイオンの濃度を測定する電解液分析方法であって、
    　一端から他端まで一方向に延在する基板と、
    　上記基板の一対の主面のうち一方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側の特定領域に設けられた主ベース部、および、この主ベース部から上記他端の側へ延在する主延在部を含む、主電極層と、
    　上記特定領域において、上記主ベース部を覆うように上記主ベース部に接して設けられた、上記イオンを選択的に透過する性質を有するイオン選択膜と、
    　上記基板の上記一対の主面のうち上記一方の主面または他方の主面において、上記一方向に関して上記一端の側で上記特定領域とは異なる補助領域に設けられた補助ベース部、および、この補助ベース部から上記他端の側へ延在する補助延在部を含む、補助電極層とを備え、
    　上記補助電極層は上記主電極層から離間して配置されており、
    　上記電解液分析方法は、
    　上記基板の上記一端の側を覆うように電解液が接触された状態で、上記主ベース部の電位を上記主延在部を介して取得するとともに、上記補助ベース部の電位を上記補助延在部を介して取得し、
    　取得された上記主ベース部の電位と上記補助ベース部の電位との間の電位差に基づいて、上記イオン選択膜が上記主ベース部から剥がれているか否かを判定する
    ことを特徴とする電解液分析方法。

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