JP2000505888A - 流体の電気的因子を測定する方法および機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 試験流体の因子（例えば電気伝導度）が、それぞれ試験流体および基準流体を担持している流路内にそれぞれ２セットの電極を有している測定セル１，２，３，４内において測定される。測定は同時になされ、流体の温度は同流体を熱交換器のコイル巻きされたチューブ１０ａ，１０ｂ中を通過させ、かつまた熱交換流体をして２つの流路間の中間にある平面内に位置するセルの壁２上を通過せしめることで均等化される。

Description

【発明の詳細な説明】 流体の電気的因子を測定する方法および機器 本発明は流体の電気的因子を測定する方法に関するものである。特に、本発明 は液体の電気伝導度の測定に関する。 電気伝導度は液体の特性の１つであり、該特性を用いて種々の液体の同定を行 なったり、液体媒体内の気泡および固体を含んだ、溶液または異なる材質の混合 物のある種の成分の濃度を測定したりすることが可能である。そのような濃度測 定の原理は、該当成分がベース物質の電気伝導度と異なる伝導度を有していると いうことである。 電気伝導度は該当液体中に電流を流し、当該液体に対して生じた電圧降下を電 流で除した電気抵抗を計算することによって測定される。これは伝導度セルと呼 ばれる装置によって実施されるが、該セルは測定すべき液体によって隔てられた 少なくとも２本の電極を含んでいる。電流は電極を介して液体中に出入りするが 、同電極はそれらが互いに対して液体通路から隔離されるよう通常は配設されて いる。 電気的コンダクタンスは電気抵抗の逆数として計算される。電気的コンダクタ ンスは電気伝導度のみに依存するのではなく、液体中の電気的通路および任意の 付加的電気通路（これは通常最小に押えられる）の幾何学的形状にも依存する。 多くの場合、コンダクタンスＣは等式（１）によって示すように、単純な定数Ｋ （これは通常セル定数と呼ばれる）によって伝導度ρと関連している。 ρ＝ＫＣ ……（１） この関係式は簡単な電気理論から導かれるものであり、該理論はコンダクタン スが伝導度×導体断面積÷導体長さに等しいということを述べている。言葉を換 えるならば、セル定数は導体長さを導体横断面積で割ったものに等しい。通常、 セル定数は既知の伝導度の液体、典型的には塩化カリウムによって導体セルを較 正することによって求められる。 電極が分極化し、過剰の（または不足の）電荷が流体に電気信号が出入りする 地点およびそのまわりにおいて誘起されるのを防止するためには、直流の代りに 交流を至便的には使用することが出来る。 伝導度セルは流れる液体を受容するか、用途の性質によっては液体の静的プー ルを受容するように配設することが出来る。 液体の伝導度は温度に依存しており、１℃あたり約２％の変化が比較的に典型 的である。多くの伝導度測定装置においては、したがって、温度プローブを用い て温度を測定し、実際の測定温度と基準温度（しばしば２５℃）との差に対する 修正を施すことが行なわれる。 しかしながら、温度の補正を正確に行なうことは幾つかの理由から困難である 。理由の第１は、温度が測定される地点および時点が（一般的には）伝導度の測 定される地点および時点とは同一でないということである。かくして、温度測定 と伝導度測定の間において温度の変化があると、これは誤差に結びつく。この問 題は更に、温度測定および伝導度測定が通常測定技法の副産物として熱を発生し てしまうという事実によって悪化させられてしまう。低い流量においては、これ らの加熱効果は流体の温度に対してより大きな影響をもたらし、同時に、温度プ ローブはそれによって液体からの熱の出入りが生じないようにするために、同温 度プローブは外気から遮断しなければならないという結果をもたらす。しかしな がら、流量が低くなればなる程、これらの問題によって生ずる誤差が大きくなる ので、既存の技法によって得ることの出来る精度は、流量が減少するにつれて悪 化する。 これらの問題はまた、温度が正確に知られていなければならない時には、セル の較正にも影響を及ぼす。このことは、測定プロセス全体において誤差は試験液 体の伝導度測定の時点においてのみではなく、２回生ずるという事を意味してい る。加えるに、もしも温度による伝導度の変化が較正液体および試験液体の両者 に対して正確に知られていないとすれば、温度補正プロセスにおいて更なる誤差 が生ずる可能性がある。 伝導度セルの付加的問題点は、もしも正確な性能を保持しようとした場合、セ ル定数が時間とともに変化する可能性があり、再較正が必要とされるということ である。 ＷＯ−Ａ−９６０４４０１は分解後および未分解領域の溶液の伝導度差を測定 するための方法および機器を開示している。本発明もまたそのような用途に適用 可能であり、ＷＯ−Ａ−９６０４４０１の全開示事項を本願に引用する。 本発明の１つの特徴によれば、次の段階からなる、試験流体の電気的特性につ いての測定方法が提供される。 ａ）前記試験流体および基準流体それぞれの別個の本体を含んだ測定セル手段 にして、前記本体が実質的に同一温度にある手段を提供する段階。 ｂ）試験流体の前記本体と、基準流体の前記本体の電気的因子を実質的に同時 点で測定する段階。 好ましくは、前記試験流体および基準流体は互いに熱的に近似している。 好ましくは、試験流体および基準流体の温度は測定に先立って均等化される。 そうすることによって、温度に関連する測定誤差は減少させることが可能であ る。 １つの実施例において、前記基準流体は該当因子の値が既知であり、試験流体 の電気的特性の測定を較正するための較正流体として用いられる。 別の実施例においては、差分測定が実施されており、その場合には基準流体の 因子を知っている必要は無い。 好ましくは、前記方法は更に試験流体および基準流体をして熱的接触状態にあ る別個のセル内に配置する段階を有しており、より好ましくは、試験流体および 基準流体をして熱交換器内の一対の二次コイル中を通過せしめ、同流体の熱的均 衡作用を確保する段階を有している。基準流体は、好ましくは、基準流体の電気 的特性を変更する修正段階を経るのが良く、好適には前記基準流体は試験流体と 同一である。 別の特徴において、本発明は基準流体の電気的因子との関係において試験流体 の電気的因子を決定する機器を提供しており、該機器は前記試験流体の本体およ び前記基準流体の本体を受容するようにされた試験セル手段と、試験流体および 基準流体の前記本体と熱的に近接している一次熱交換流体の流れを生成するため の熱交換手段とを有している。 較正用流体および試験流体の温度を正確に測定しようとする代りに、２つの流 体の電気的伝導度を、好ましくは互いに実質的に同時に、互いに熱的近接状態に ある一対のセルを用いて、測定し、それら流体間に実質的な温度差が存在出来な いようにしてやるのが良い。かくすれば、温度に関係して発生する誤差の大部分 が相殺され、温度測定に起因する熱の発生も生じない。 好ましくは、前記一次熱交換流体は金属壁の一方の表面を流れ、前記測定セル 手段の壁は前記金属壁の反対側表面に対抗して配設される。 好ましくは、前記測定セル手段は試験流体および基準流体の前記本体間の中間 にある平面のまわりにおいて熱的に対称をなしており、前記本体は前記平面のま わりにおいて対称状に配置されている。 好ましくは、前記熱交換手段は１つの金属壁を有しており、同金属壁はその一 方の表面が前記測定セル手段と接触しており、その反対側表面は一次熱交換流体 の流れと接触している。 ２つの液体をそれぞれのセルに入れた時に互いにそれらの温度が等しくなるこ とを保証するために、前記２つの液体は任意選択的に、やはりセルの温度をコン トロールするのに用いられるのが好ましい一対の熱交換器二次コイル中を通過さ せることが出来る。セル内の液体の温度は熱交換器の一次流路内の液体の温度を 測定することにより、間接的に測定することが可能である。前記一次流路中の流 量は一般的には高い可能性がある。何故ならば、一次液体は再循環可能であるの に対して、試験流体はしばしば限定された量しか得られないからである。このこ とは前述の限定ないし制限が無ければ、温度はより容易に測定可能であることを 意味している。 前述したように、２つの好ましい作動モードが可能である。すなわち、基準液 体をその電気伝導度が正確な条件下で特性化されており、各測定に対して十分な 量および時間が与えられる較正液体とするモードと、差分測定がなされる第二の モードとである。この差分モードは特に液体を２つの流路内に分割可能で、一方 の流路の伝導度が両流路の伝導度を比較する以前に何らかのプロセスによって修 整してやることが出来る場合に有用なモードである。この場合には、重要な因子 となるのは（伝導度の絶対値よりは）一方の流路を処理することによって誘起さ れる変化の方である。 第１のケースにおいて、温度は（直接的または間接的に）、以下の解析で示す ように、測定される必要が無い。 今セルの電気伝導度を以下の等式であらわすとしよう。 ρ_a＝ρ_a25＋α_a（Ｔ_a−２５） ……（２） ここに、ρ_a＝セルａ内で測定された電気伝導度 Ｔ_a＝セル内の温度 ρ_a25＝２５℃におけるセルａ内の流体の電気伝導度 α_a=電気伝導度の温度による変化率 この等式は単一セルによる慣用測定において用いられるものであり、温度測定 に誤差があると、それは直接伝導度の誤差に通ずるということが理解されよう。 ツインセル測定においても、類似の等式を第２のセルに対してあてはめること が出来る。 ρ_b＝ρ_b25＋α_b（Ｔ_b−２５） ……（３） ここに、ρ_b＝セルｂ内で測定された電気伝導度 Ｔ_b＝セル内の温度 ρ_b25＝２５℃におけるセルｂ内の流体の電気伝導度 α_b＝電気伝導度の温度による変化率 Ｔ_aおよびＴ_bが等しいとすれば、これらの２つの等式を組合せて、２つのセル 測定における値並びに既知の特性値により、温度の情報が無くてもセルｂ内の流 体の伝導度をあらわす式とすることが出来る。かくして２５℃を基準としてのセ ルｂ内の流体の伝導度は次式であらわされる。 ρ_b25＝ρ_b＋（ρ_a25−ρ_a）α_b／α_a ……（４） 第２の作動モードとして、やはりＴ_a＝Ｔ_bなる前提条件があてはまるとして、 ２５℃を基準とした差分ρ_b25−ρ_a25は次式であたえられる。 ρ_b25−ρ_a25＝ρ_b−ρ_a＋２５（α_b−α_a）−Ｔ（α_b−α_a）…（５） この式は完全に温度に関して独立な式ではないが、温度を得る際の必要精度は 単一セル装置よりも低くて良い。何故ならば、α_bおよびα_aは通常互いに等しい かまたは極めて近い値であるからである。このことは前述した間接的温度測定 手法が特に適しているということを意味している。 類似の分析手法は例えばキャパシタンスまたは誘電損失係数のような他の電気 的因子の測定に適用可能である。 同一装置内で２つのセルを使用することにより、２つのセルの互いに対する再 消去ということも可能になる。このことは、セル定数の変化を検出し、再較正す ること無しに補償を実施してやることが出来るということを意味している。 前述したように、前記２つのセルは好ましくは互いに対して熱的に極めて近接 した関係にあり、このことはそれらセルをして高い熱伝導度を有するも低い電気 伝導度を有する材質から作成し、電極が（液体中の通路を除いて）互いから絶縁 されていることを保証することによって最も好適に実現される。特に適当な材質 はアルミナセラミックおよびサファイアまたはガラスのような絶縁被覆を備えた 金属である。熱的近接性はまたセルの流路間の距離を短かくし、構造体全体をし て熱流に関して対称形とし、一方のセルから他方のセルへと著しい熱の流れが発 生しないようにする（そうでないと温度差が発生する）ことによっても促進させ ることが出来る。更には、セル組立体全体を、好ましくは同セルを熱交換器の熱 伝導性の壁に取付けることによって、該熱交換器の一次側に対して熱的に近接し た状態で配置してやるのが良い。 セル内の液体中の電気的通路のコンダクタンスの測定は慣用的手段で実施可能 であり、したがって詳細には説明しないことを理解されたい。 本発明の他の好ましい特徴は請求の範囲において定義されている。 次に、純粋に例示の目的をもって付図を参照し、本発明の好ましい実施例を説 明する。付図において、 図１はセルおよび熱交換器の展開図、 図２は図１の線II−IIに沿って眺めた、セルおよび熱交換器の横断面図、 図３は線II−IIと平行に眺めた、測定セルの横断面図、 図４はプレート８の平面図である。 図１から図４に示された実施例はチューブ９ａおよび９ｂを経由して熱交換器 の二次側に進入する、試験液体の観点からまず考察される。これらのチューブは 十分に長いので、２つの液体をして狭い誤差範囲内で互い同士において、かつま た一次熱交換器液体と同一の温度に到達せしめることが保証される。前記チュー ブは鋼のような熱伝導性の材質から作られている。というのは、こうすることに より温度が安定するのに要するチューブの長さを短くすることが出来るからであ る。チューブ９ａおよび９ｂはそれらが熱的に近接した関係を保持できるようコ イル状に巻かれている。こうすることにより、それらのチューブ間に温度の差異 が誘起される可能性を低減させることが出来る。 これらのチューブは、熱交換器から、直接セル頂部プレート２内へと通過して いる。前記セルはチューブを位置決めする孔を備えているとともに、接着剤また は他の適当な手段装置によってシールされていなければならない。これらの孔を 通過した後、流体は中間プレート３内のフロー溝に進入し、フロー通路１７（図 ３および図４）内かつ底部プレート１上の電極上を流れる。液体は次に頂部プレ ート中から出口チューブ１０ａおよび１０ｂ内へと流れ戻る。該チューブは外部 へと直接通過していても良いし、それがより至便であるならば最初に熱交換器中 を通過しても良い。出口チューブ１０ａおよび１０ｂもまたセル頂部プレート２ に関してシールされている。 チューブ９ａ，９ｂ，１０ａおよび１０ｂが隔壁プレート８中を通過する地点 においては、一次熱交換器流体の漏洩を防止するために更なるシールが用いられ ている。 クランププレート６およびねじ７隔壁内のタップねじの助けにより、底部プレ ート１、中間プレート３および頂部プレート２を隔壁８へと保持せしめている。 加えるに、エポキシ樹脂接着剤のような非電導性のシーラントを採用して、これ らの部品の各々間にシール作用を確立するとともに、一方のフロー通路から他方 のフロー通路へと流体が流れないようにしてやることが可能である。前記シーラ ント層は最適には出来る限り薄肉にして、全てのこれらのセル部品が出来る限り 同一の温度付近に保持されることを保証するのが良い。 図２および図４に示すように、隔壁８内には切れ目１８が設けられ、一次熱交 換器流体がセル頂部プレート２と直接的熱接触作用を保持することを保証してい る。前記隔壁は好ましくは鋼または別の適当な材料のような熱伝導性の材料から 作られており、好ましくは出来るだけ薄肉のものとし、頂部プレート２に対する シールを保持するという必要性と両立する熱接触作用を確保するのが良い。白金 抵抗温度計のような温度プローブ１１を隔壁８内に配置して、一次流体温度を測 定することが出来る。 熱交換器一次流体はカバー１２内にあり、カバー１２はねじ１３およびナット １４およびガスケット（図示せず）のようなシールによって隔壁に保持されてい る。カバー１２は至便にはポリプロピレンのようなポリマー材質から製作するこ とが出来る。取入口１９および取出口２０がカバー１２内の図２の面内に設けら れており、一次流体は一次回路に進入、退出し、プロセス内のコイル９ａおよび ９ｂ上を通過する。これらの接続部分は一次流体が図２の面内に進入、退出する よう配設されているのが好ましい。前記面は中間プレート３内の２つのフロー溝 間中央に位置しており、隔壁８の面と垂直をなしている。構造体全体はこの面の まわりにおける熱的非平衡性を減少するように設計されている。 ねじ１６によって保持されている付加的カバー１５は、セル部品１，２および ３をして外気と遮断し、セルおよび一次流体を類似の温度に保持するとともに、 前述の平面のまわりの熱的対称性をも維持するように設計されている。セル部品 のまわりの空気が熱交換器の温度近くに保持されることを保証するために、一次 液体はカバー１５中を通すか、カバーとクランププレート６の間のスペースを通 すか、またはクランププレート６中を通すことさえ可能である。このことは、し かしながら、通常は必要とされない微修整である。 セル底部プレートは真空堆積させた金、白金または当業界周知の他の物質とす ることの出来る、電極４に対する基板を提供している。リードワイヤ５は電極へ の、或いは電極からの電気的信号を搬送する。前記電極の形状は当業界既知の任 意のものとすることが出来、例えば（溝当り）２つの電極を設けるという最も単 純なものにすることも出来るが、この構造は高精度測定には理想的なものではな い。適当な構造は、慣用の４電極測定構造であり、この場合、外側電極対は電力 を送給するのに用いられ、内側対は検出のために用いられる。 図３に示す実施例においては、７電極構造体が示されており、この構造体は一 方の極性の中央電極４Ａと、該電極と反対極性の２つの外側電極４Ｂとを有して いる。抵抗は、内側電極４Ａおよび最外側電極４Ｂの間の電流を測定し、ｉ）電 極４Ｃ間の電圧、ｉｉ）電極４Ｄ間の電圧を標準的態様で測定することにより決 定される。 セル部品１，２および３は最適には、電気絶縁性であるも、熱良導性であるア ルミナまたはサファイアのような材質から製造される。ポリマーおよびガラスを 含む他のより安価な材質を用いることも可能であるが、性能はそれ程良好ではな い。 前述の装置は以下の作動条件について設計されたものであり、以下のような仕 様を有している。 伝導率：０〜５０ｍＳ／ｃｍ（２５℃において） 精度：５μｓ／ｃｍ 一次流量：５００ｍｌ／分 二次流量：１ｍｌ／分（１溝当り） 取入口温度間の差の最大値：１０℃ 公称のセル定数：５０ｃｍ^-1 セルの溝幅：１ｍｍ セルの溝高さ：０．５ｍｍ セルのゲージ長さ：２．５ｍｍ 二次チューブ長さ：８００ｍｍ 二次チューブ内径：１ｍｍ 二次チューブ外径：１．６ｍｍ 本発明は液体内の粒状物質の濃度を測定するための分析機器に用いるのに特に 適している。基本的には、異なる電気伝導度を有する別の物質へと（例えば化学 反応によって）変換することの出来る物質はすべてそのような装置で用いるのに 適している。別の用途としては、実験室または工業的工程において用いる液体の ための専用伝導率メータが挙げられる。別の用途には他の慣用のセルの較正のた めの基準メータが挙げられる。 本発明は純粋に例示の目的で述べられており、詳細部の変更、修整は本発明の 範囲内でなすことが可能である。例えば、並列状態にある２つまたはそれ以上の 測定セルを１つの共通の熱交換器へと熱的に接続してやることが出来る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年２月２０日（１９９８．２．２０） 【補正内容】 地点およびそのまわりにおいて誘起されるのを防止するためには、直流の代りに 交流を至便的には使用することが出来る。 伝導度セルは流れる液体を受容するか、用途の性質によっては液体の静的プー ルを受容するように配設することが出来る。 液体の伝導度は温度に依存しており、１℃あたり約２％の変化が比較的に典型 的である。多くの伝導度測定装置においては、したがって、温度プローブを用い て温度を測定し、実際の測定温度と基準温度（しばしば２５℃）との差に対する 修正を施すことが行なわれる。 しかしながら、温度の補正を正確に行なうことは幾つかの理由から困難である 。理由の第１は、温度が測定される地点および時点が（一般的には）伝導度の測 定される地点および時点とは同一でないということである。かくして、温度測定 と伝導度測定の間において温度の変化があると、これは誤差に結びつく。この問 題は更に、温度測定および伝導度測定が通常測定技法の副産物として熱を発生し てしまうという事実によって悪化させられてしまう。低い流量においては、これ らの加熱効果は流体の温度に対してより大きな影響をもたらし、同時に、温度プ ローブはそれによって液体からの熱の出入りが生じないようにするために、同温 度プローブは外気から遮断しなければならないという結果をもたらす。しかしな がら、流量が低くなればなる程、これらの問題によって生ずる誤差が大きくなる ので、既存の技法によって得ることの出来る精度は、流量が減少するにつれて悪 化する。 これらの問題はまた、温度が正確に知られていなければならない時には、セル の較正にも影響を及ぼす。このことは、測定プロセス全体において誤差は試験液 体の伝導度測定の時点においてのみではなく、２回生ずるという事を意味してい る。加えるに、もしも温度による伝導度の変化が較正液体および試験液体の両者 に対して正確に知られていないとすれば、温度補正プロセスにおいて更なる誤差 が生ずる可能性がある。 伝導度セルの付加的問題点は、もしも正確な性能を保持しようとした場合、セ ル定数が時間とともに変化する可能性があり、再較正が必要とされるということ である。 ＷＯ−Ａ−９６０４４０１は分解後および未分解領域の溶液の伝導度差を測定 するための方法および機器を開示している。本発明もまたそのような用途に適用 可能であり、ＷＯ−Ａ−９６０４４０１の全開示事項を本願に引用する。 本発明の１つの特徴によれば、次の段階からなる、試験流体の電気的特性につ いての測定方法が提供される。 ａ）前記試験流体および基準流体の本体をそれぞれ別個に含んだ測定セル手段 にして、前記本体が実質的に同一温度にあって且つ互いに熱的に近似している手 段を提供する段階。 ｂ）前記流体を前記測定セル手段内に導入する以前にそれら流体の温度を均等 化する段階。 ｃ）試験流体の前記本体と、基準流体の前記本体の電気的因子を実質的に同時 点で測定する段階。 ｄ）測定を以下の式に基づいて所定の温度へと標準化する段階、 ρ_b（θ）＝ρ_b（ρ_a（θ）−ρ_a） ただし、 ρ_b（θ）は標準温度θにおける試験流体の電気的因子、 ρ_a（θ）は標準温度θにおける基準流体の電気的因子、 ρ_bは測定温度における試験流体の電気的因子、 ρ_aは測定温度における基準流体の電気的因子、 α_bは試験流体の電気的因子の温度係数、 α_aは基準流体の電気的因子の温度係数である。 測定に先立って試験流体と基準流体の温度が均等化されると、測定における温 度関連誤差を減少することができる。 １つの実施例において、前記基準流体は該当因子の値が既知であり、試験流体 の電気的特性の測定を較正するための較正流体として用いられる。 別の実施例においては、差分測定が実施されており、その場合には基準流体の 因子を知っている必要は無い。 好ましくは、前記方法は更に試験流体および基準流体をして熱的接触状態にあ る別個のセル内に配置する段階を有しており、より好ましくは、試験流体および 基準流体をして熱交換器内の一対の二次コイル中を通過せしめ、同流体の熱的均 衡作用を確保する段階を有している。基準流体は、好ましくは、基準流体の電気 的特性を変更する修正段階を経るのが良く、好適には前記基準流体は試験流体と 同一である。 別の特徴において、本発明は基準流体の電気的因子との関係において試験流体 の電気的因子を決定する機器を提供しており、該機器は前記試験流体の本体およ び前記基準流体の本体を受容するようにされた試験セル手段と、試験流体および 基準流体の前記本体と熱的に近接している一次熱交換流体の流れを生成するため の熱交換手段とを有している。前記熱交換手段は、金属壁を含み、該金属壁は一 方の表面が前記測定セル手段と接触し、反対側表面が一次熱交換流体の流れと接 触し、それによって該測定セル手段は熱交換手段の外側にある。 較正用流体および試験流体の温度を正確に測定しようとする代りに、２つの流 体の電気的伝導度を、好ましくは互いに実質的に同時に、互いに熱的近接状態に ある一対のセルを用いて、測定し、それら流体間に実質的な温度差が存在出来な いようにしてやるのが良い。かくすれば、温度に関係して発生する誤差の大部分 が相殺され、温度測定に起因する熱の発生も生じない。 好ましくは、前記測定セル手段は試験流体および基準流体の前記本体間の中間 にある平面のまわりにおいて熱的に対称をなしており、前記本体は前記平面のま わりにおいて対称状に配置されている。 ２つの液体をそれぞれのセルに入れた時に互いにそれらの温度が等しくなるこ とを保証するために、前記２つの液体は任意選択的に、やはりセルの温度をコン トロールするのに用いられるのが好ましい一対の熱交換器二次コイル中を通過さ せることが出来る。セル内の液体の温度は熱交換器の一次流路内の液体の温度を 測定することにより、間接的に測定することが可能である。前記一次流路中の流 量は一般的には高い可能性がある。何故ならば、一次液体は再循環可能であるの に対して、試験流体はしばしば限定された量しか得られないからである。このこ とは前述の限定ないし制限が無ければ、温度はより容易に測定可能であることを 意味している。 前述したように、２つの好ましい作動モードが可能である。すなわち、基準液 体をその電気伝導度が正確な条件下で特性化されており、各測定に対して十分な 量および時間が与えられる較正液体とするモードと、差分測定がなされる第二の モードとである。この差分モードは特に液体を２つの流路内に分割可能で、一方 の流路の伝導度が両流路の伝導度を比較する以前に何らかのプロセスによって修 整してやることが出来る場合に有用なモードである。この場合には、重要な因子 となるのは（伝導度の絶対値よりは）一方の流路を処理することによって誘起さ れる変化の方である。 請求の範囲 １．試験流体の電気的因子を測定するための方法であって、該方法は ａ）前記試験流体と基準流体の本体をそれぞれ別個に含んだ測定セル手段に して、これら本体が実質的に同一温度にあって熱的に近似している手段を提供す る段階と、 ｂ）前記流体を前記測定セル手段内に導入する以前にそれら流体の温度を均 等化する段階と、 ｃ）前記試験流体の本体と前記基準流体の本体の電気的因子を測定する段階 と、 ｄ）測定を以下の式に基づいて所定の温度へと標準化する段階とを有する方 法、 ρ_b（θ）＝ρ_b（ρ_a（θ）−ρ_a） ただし、 ρ_b（θ）は標準温度θにおける試験流体の電気的因子、 ρ_a（θ）は標準温度θにおける基準流体の電気的因子、 ρ_bは測定温度における試験流体の電気的因子、 ρ_aは測定温度における基準流体の電気的因子、 α_bは試験流体の電気的因子の温度係数、 α_aは基準流体の電気的因子の温度係数である。 ２．前記基準流体はその電気的因子が既知である較正流体である請求項１に記 載の方法。 ３．前記基準流体が試験流体をして前記電気的因子を変化させるプロセスにさ らすことで提供されており、前記測定段階ｃ）は試験流体の前記本体の前記電気 的因子を前記基準流体の本体のそれと比較する段階を含んでいる請求項１または 請求項２に記載の方法。 ４．以下の関係式に基づいて、測定が行われる温度が決定され、測定が所定の 温度へと標準化される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法、 ρ_b（θ）−ρ_a（θ）＝ρ_b−ρ_a＋２５（α_b−α_a）−Ｔ（α_b−α_a） ただし、Ｔは前記測定温度であり、他の記号は請求項１において規定されたも のと同じである。 ５．前記電気的因子が伝導度である請求項１から請求項４のいずれか一項に記 載の方法。 ６．前記測定セル手段（１，２，３，４）が、流れている熱交換一次流体と熱 的に近接して配置されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法 。 ７．前記一次熱交換流体と前記測定セル手段（１，２，３，４）との間の熱交 換が前記試験流体および基準流体の本体間の中間に位置する平面のまわりにおい て熱的に対称をなしており、前記流体本体は前記平面のまわりにおいて対称状に 配置されている請求項６に記載の方法。 ８．前記一次熱交換流体は前記平面において進入、進出している請求項７に記 載の方法。 ９．前記一次熱交換流体が金属壁の一方の表面上を流れ、前記測定セル手段（ １，２，３，４）の壁（２）が前記金属壁の反対側表面に対向して配設されてい る請求項７または請求項８に記載の方法。 １０．前記金属壁（２）が孔（１８）を有しており、該孔（１８）は前記測定 セル手段の壁（２）の外側を、流れている一次熱交換流体にさらしている請求項 ９に記載の方法。 １１．カバー（１５）が、前記一次熱交換流体と熱的に近接している領域と反 対側に配置された、前記測定セル手段の側を覆っている請求項６から請求項１２ のいずれか一項に記載の方法。 １２．試験流体および基準流体の前記本体が流路を有しており、前記試験流体 および基準流体が前記電気的因子の測定中に前記流路中を駆動される請求項１か ら請求項１１のいずれか一項に記載の方法。 １３．前記測定セル手段（１，２，３，４）がアルミナまたはサファイアから なっている請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の方法。 １４．前記温度が、互いに対して、かつまた一次熱交換流体と熱的に接触して いるそれぞれのコイルチューブ（１０ａ，１０ｂ）中に前記流体を通過させるこ とにより均等化されている請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の方法 。 １５．前記測定が３種類またはそれを超える流体本体に関して行なわれる請求 項１から請求項１４のいずれか一項に記載の方法。 １６．２つまたはそれ以上の測定セル手段が並列に設けられている請求項１か ら請求項１５のいずれか一項に記載の方法。 １７．試験流体の電気的因子を基準流体の電気的因子との関連において決定す るための機器であって、前記試験流体の本体および前記基準流体の本体を受容す るようにされた試験セル手段（１，２，３，４）と、試験流体および基準流体の 前記本体と熱的に近接している一次熱交換流体の流れを発生させるための熱交換 手段（１０ａ，１０ｂ，１２）とを有し、前記熱交換手段が金属壁（８）を有し ており、該壁（８）は一方の表面が前記測定セル手段（１，２，３，４）と接触 しており、反対側表面が前記一次熱交換流体の流れと接触し、これによって前記 測定セル手段（１，２，３，４）が前記熱交換手段（１０ａ，１０ｂ，１２）の 外側にある機器。 １８．前記熱交換手段（１０ａ，１０ｂ，１２）は前記測定セル手段（１，２ ，３，４）の壁（２）の外側上に前記一次熱交換流体の流れを発生させるように 配設されている請求項１７に記載の機器。 １９．前記測定セル手段（１，２，３，４）が試験流体および基準流体の前記 本体間の中間の平面のまわりにおいて、熱的に対称をなしている請求項１７また は請求項１８に記載の機器。 ２０．２つまたはそれ以上の測定セル手段が１つの共通の熱交換手段に接続さ れている請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の機器。 ２１．孔（１８）が前記金属壁（８）に作られて、一次熱交換流体を前記測定 セル手段（１，２，３）と直接熱接触させる請求項１７から請求項２０のいずれ か一項に記載の機器。 ２２．カバー（１５）が設けられて前記測定セル手段（１，２，３）を外気か ら隔離している請求項１７から請求項２１のいずれか一項に記載の機器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．試験流体の電気的因子を測定するための方法であって、該方法は ａ）それぞれ前記試験流体と基準流体との個々の本体を含んだ測定セル手段 にして、これら本体が実質的に同一温度にある手段を提供する段階と、 ｂ）前記試験流体の本体と前記基準流体の本体の電気的因子を測定する段階 とを有する方法。 ２．請求項１に記載の方法において、前記流体の本体が互いに熱的に近似して いる方法。 ３．前記流体の温度がそれら流体を前記測定セル手段内に導入する以前に均等 化されている請求項１または請求項２に記載の方法。 ４．前記基準流体はその電気的因子が既知である較正流体である請求項１から 請求項３のいずれか一項に記載の方法。 ５．前記基準流体が試験流体をして前記電気的因子を変化させるプロセスにさ らすことで提供されており、前記測定段階ｂ）は試験流体の前記本体の前記電気 的因子を前記基準流体の本体のそれと比較する段階を含んでいる請求項１から請 求項３のいずれか一項に記載の方法。 ６．測定が以下の式に基づいて所定の温度へと標準化されていることを特徴と する、請求項４または請求項５に記載の方法 ρ_b（θ）＝ρ_b（ρ_a（θ）−ρ_a） ただし、 ρ_b（θ）は標準温度θにおける試験流体の電気的因子、 ρ_a（θ）は標準温度θにおける基準流体の電気的因子、 ρ_bは測定温度における試験流体の電気的因子、 ρ_aは測定温度における基準流体の電気的因子、 α_bは試験流体の電気的因子の温度係数、 α_aは基準流体の電気的因子の温度係数である。 ７．以下の関係式に基づいて、測定が行われる温度が決定され、測定が所定の 温度へと標準化される請求項４または請求項５に記載の方法 ρ_b（θ）−ρ_a（θ）＝ρ_b−ρ_a＋２５（α_b−α_a）−Ｔ（α_b−α_a） ただし、Ｔは前記測定温度であり、他の記号は請求項６において規定されたも のと同じである。 ８．前記電気的因子が伝導度である請求項１から請求項７のいずれか一項に記 載の方法。 ９．前記測定セル手段（１，２，３，４）が、流れている熱交換一次流体と熱 的に近接して配置されている請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法 。 １０．前記一次熱交換流体と前記測定セル手段（１，２，３，４）との間の熱 交換が前記試験流体および基準流体の本体間の中間に位置する平面のまわりにお いて熱的に対称をなしており、前記流体本体は前記平面のまわりにおいて対称状 に配置されている請求項９に記載の方法。 １１．前記一次熱交換流体は前記平面において進入、進出している請求項１０ に記載の方法。 １２．前記一次熱交換流体が金属壁の一方の表面上を流れ、前記測定セル手段 （１，２，３，４）の壁（２）が前記金属壁の反対側表面に対向して配設されて いる請求項１０または請求項１１に記載の方法。 １３．前記金属壁（２）が孔（１８）を有しており、該孔（１８）は前記測定 セル手段の壁（２）の外側を、流れている一次熱交換流体にさらしている請求項 １２に記載の方法。 １４．カバー（１５）が、前記一次熱交換流体と熱的に近接している領域と反 対側に配置された、前記測定セル手段の側を覆っている請求項９から請求項１３ のいずれか一項に記載の方法。 １５．試験流体および基準流体の前記本体が流路を有しており、前記試験流体 および基準流体が前記電気的因子の測定中に前記流路中を駆動される請求項１か ら請求項１４のいずれか一項に記載の方法。 １６．前記測定セル手段（１，２，３，４）がアルミナまたはサファイアから なっている請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の方法。 １７．前記温度が、互いに対して、かつまた一次熱交換流体と熱的に接触して いるそれぞれのコイルチューブ（１０ａ，１０ｂ）中に前記流体を通過させるこ とにより均等化されている請求項３または同請求項から派生したいずれか一項に 記載の方法。 １８．前記測定が３種類またはそれを超える流体本体に関して行なわれる請求 項１から請求項１７のいずれか一項に記載の方法。 １９．２つまたはそれ以上の測定セル手段が並列に設けられている請求項１か ら請求項１７のいずれか一項に記載の方法。 ２０．試験流体の電気的因子を基準流体の電気的因子との関連において決定す るための機器であって、前記試験流体の本体および前記基準流体の本体を受容す るようにされた試験セル手段（１，２，３，４）と、試験流体および基準流体の 前記本体と熱的に近接している一次熱交換流体の流れを発生させるための熱交換 手段（１０ａ，１０ｂ，１２）とを有している機器。 ２１．前記熱交換手段（１０ａ，１０ｂ，１２）は前記測定セル手段（１，２ ，３，４）の壁（２）の外側上に前記一次熱交換流体の流れを発生させるように 配設されている請求項２０に記載の機器。 ２２．前記測定セル手段（１，２，３，４）が試験流体および基準流体の前記 本体間の中間の平面のまわりにおいて、熱的に対称をなしている請求項２０また は請求項２１に記載の機器。 ２３．前記熱交換手段が金属壁（８）を有しており、該壁（８）は一方の表面 が前記測定セル手段（１，２，３，４）と接触しており、反対側表面が前記一次 熱交換流体の流れと接触している請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記 載の機器。 ２４．２つまたはそれ以上の測定セル手段が１つの共通の熱交換手段に接続さ れている請求項２０から請求項２３のいずれか一項に記載の機器。