JPH02161347A - プロセス用イオン測定装置 - Google Patents

プロセス用イオン測定装置

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JPH02161347A
JPH02161347A JP63316778A JP31677888A JPH02161347A JP H02161347 A JPH02161347 A JP H02161347A JP 63316778 A JP63316778 A JP 63316778A JP 31677888 A JP31677888 A JP 31677888A JP H02161347 A JPH02161347 A JP H02161347A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料中のｐＨ（水素イオン）　、Ｎａ、　Ｋ
又はその他のイオン濃度を測定し、測定結果に基づいて
プロセス制御を行うようにしたプロセス用イオン測定装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来一般に、プロセス用イオン測定装置においては、定
期的にイオン測定用電極の校正を行うだけでなく、定期
的なメンテナンス時に、別の測定器で手分析を行って、
その分析値との相関によってイオン測定用電極による測
定値の信頼性の確認をするのが普通である。
（発明が解決しようとする課題〕 上記の従来例では、事前にメンテナンス周期を定めて、
定期的にイオン測定用電極のメンテナンスを行うことが
必要であるが、このメンテナンス周期は相当の安全を見
込んで、イオン測定用電極の寿命よりもかなり早めに設
定されている。
このため、メンテナンス要員は、短周期で、つまり、現
実にイオン測定用電極に異常が発生しないうちに、測定
点まで出向かなくてはならず、しかもイオン測定用電極
が損傷や汚れ等によって現実に異常を来した場合には、
いつなんどきでも、たとえ、休日であろうと、夜中であ
ろうと、即時、これに対処する必要があった。
本発明は、上記の従来欠点に鑑みて成されたものであり
、プロセス用イオン測定装置において、イオン測定用電
極のメンテナンス周期を延長できるようにすること及び
電極に異常を来しても、時間的に余裕をもってこれに対
処できるようにすることを目的としている。
本発明の他の目的は、上記の利点を有する安価なプロセ
ス用イオン測定装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手
段は、次の通りである。即ち、本発明によるプロセス用
イオン測定装置は、同一試料中の同一イオンの測定を行
う３個以上のイオン測定用電極と、これらのイオン測定
用電極による測定値の平均値を演算する手段と、演算結
果の指示部と、これらのイオン測定用電極の異常の有無
を判定する手段と、いずれかのイオン測定用電極に平常
が生じたときメンテナンス警報を発する警報部とを備え
、異常と判定されたイオン測定電極を排除して残りのイ
オン測定用電極により測定を続行するように構成してあ
ることを特徴としている。
本発明は、上記の構成に加えて、予備のイオン測定用電
極を備え、異常と判定されたイオン測定電極と予備のイ
オン測定用電極とを切り換えて当該予備電極と残りのイ
オン測定用電極により測定を続行するように構成しても
よい。
さらに、本発明は、同一試料中の同一イオンの測定を行
う３個以上のイオン測定用電極を２＆［Ｉと、２＆Ｉｌ
のイオン測定用電極を一定周期で交互に、試料に接した
測定状態と試料に接しない待機状態とに切り換える手段
と、測定状態にあるイオン測定用電極による測定値の平
均値を演算する手段と、演算結果の指示部と、測定状態
にあるイオン測定用電極の異常の有無を判定する手段と
、いずれかのイオン測定用電極に異常が生じたときメン
テナンス警報を発する警報部とを備え、異常と判定され
たイオン測定電極を排除して残りのイオン測定用電極に
より測定を続行するように構成してもよい。
前記イオン測定用電極は、イオン選択性電極と比較電極
とを一体化した棒状の複合電極やシート状複合電極であ
ってもよい。
また前記３個以上のイオン測定用電極が、３個以上のイ
オン選択性電極と１個の比較電極とから成り、１個の比
較電極を各々のイオン選択性電極に共用すべく構成され
ている場合や前記２組のイオン測定用電極が、３個以上
のイオン選択性電極の２組と、１個の比較電極とから成
り、１個の比較電極を２組の各々のイオン選択性電極に
共用すべく構成されている場合もある。
〔作用〕
上記のように構成されたプロセス用イオン測定装置によ
れば、全てのイオン測定用電極に異常がなければ、各電
極による測定値の平均値が指示部に指示され、これに基
づいてプロセス制御が行われる。
いずれかの電極に異常が生じると、メンテナンス警報が
発せられるが、異常と判定された電極は排除され、残り
の正常な電極又はそれと予備電極とにより測定が続行さ
れる。
従って、メンテナンス警報が発せられても、つまり、現
実に電極に異常が発生しても、プロセス制御には支障が
ないため、時間的に余裕をもって電極のメンテナンスを
行うことが可能である。
また、現実に電極に異常が発生した時点でメンテナンス
警報を発するので、電極の異常が生じる前にメンテナン
スを行うようにメンテナンス周期を定めておく必要がな
く、メンテナンス周期を延長することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はプロセス用ｐＨ測定装置を示し、第２図は前記
装置の動作を説明するためのフローチャートである０図
において、■は試料、２は浸漬型の電極保持具、３ａ、
　３ｂ、　３ｃ、　３ｄは同一構造を有する３本以上（
この実施例では４本）のｐＨ測定用電極であり、これら
の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄは１本の電極保持
具２に各別に着脱交換できるように保持され、全部の電
極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄが同一試料１中のｐＨ
測定に使用されている。４は各電極３ａ、　３ｂ、　３
ｃ。
３ｄによる測定信号を選択的に演算部５に取り入れる切
換え器であり、これら４．５により平均値演算手段を構
成している。即ち、各電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ。
３ｄによる測定信号は切換え器４を経て順次、演算部５
に入力され、演算部５では、各電極３ａ、　３ｂ。
３ｃ、　３ｄによるｐｌ（測定値の平均値が演算される
。そして当該平均値に相当する信号が指示部６から出力
され、当該出力信号に基づいて所定のプロセス制？１）
（例えば、メツキ槽のｐｌ＋の自動調整等）を行うよう
に構成されている。前記演算部５には、各電極３ａ、　
３ｂ、　３ｃ、　３ｄによる測定信号に基づいて電極３
ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄの異常の有無を判定する手
段が設けられており、いずれかの電極３ａ、　３ｂ、　
３ｃ、　３ｄに異常が生じると、異常と判定された電極
を排除（測定信号をカット）して、残りの電極により前
記試料１のｐＨ測定を続行するように構成しである。
７はランプ等によって構成される警報部であり、いずれ
かの１本の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄに異常が
生じたとき、−次メンテナンス警報（これは言わばメン
テナンス時期が近づいていることを知らせる予告的警報
であり、例えば、黄色ランプの点灯によって実現される
。）を発し、２本の電極が異常になったとき、換言すれ
ば、正常な電極が２本だけになったとき、二次メンテナ
ンス警＠（例えば、赤色ランプの点灯）を発するように
構成しである。
次に、上記装置の作用を第２図のフローチャートに基づ
いて説明する。
装置を最初に設置したとき、測定に先立って、予め、２
種類の標準液（ａｌ１７の第１標準液と試料１のｐＨ値
に近いｐｉ値の第２標準液もの）を使用して、ゼロ点お
よび感度の校正を行っておく。この校正時に得た各電極
３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄの特性、つまり、不斉電
位（ｐＨ７の起電力）、感度、応答速度（第１標準液か
ら第２標準液に切り換えてから出力が安定するまでの時
間）は、前記演算部５のメモリに記憶させておくことに
より、後日行われるメンテナンス時に、各電極の寿命判
定用データとして使用される。
校正が済んだら、全部の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　
３ｄを試料１中に浸漬して測定を開始する。
４本の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄによる測定信
号（この信号は−Ｖ単位の電圧である。）が切換え器４
を経て順次演算部５に読み込まれる（ステップＳ１）。
演算部５では、４本の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３
ｄによる測定値の平均値（ｐＨｍ　）が演算される（ス
テップＳ８）。
次いで、電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄの異常の有
無が判定される　（ステップＳ３）。
この判定は、次のようにして行われる。
即ち、ステップＳ８で演算された平均値（ｐｐｍ）に対
する各々の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄの電位差
ΔｐＨｘ（これは電極３ａの電位差ΔｐＨａ、電極３ｂ
の電位差Δｐｕｂ、電極３Ｃの電位差ΔｐＨｃ、電極３
ｄの電位差Δｐｔｔａを総称して記載したものである。
）ｐｐｍ−ｐＨｘ−ΔｐＨｘ が演算され、当該電位差Δｐｌｘが許容範囲内にあれば
、正常と判断し、許容範囲を越えている場合は異常と判
断する。例えば、平均値がｐＨｍであるときの成る電極
３ａによる測定値がｐＨａとすると、ｐＨｍ−ｐＨａ”
Δｐｌａを求め、これが予め設定された許容範囲（例え
ば、±ｏ、ｔｐｎ、約±６ｍＶ相当）内にあれば、当該
電極３ａは正常と判断し、許容範囲（±０．１ｐＨ，約
±６ｍＶ相当）を越える値であれば、当該電極３ａは異
常であると判断するのである。
いずれの電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄにも異常が
無いと判定された場合、ステップＳ、で得た平均値（ｐ
ｌｌｍ）がｐＨの単位に変換されて指示部６に入力され
、指示部６から出力される信号に基づいてプロセス制御
が行われる。
いずれかの電極が異常であると判断されると、警報部７
が一次メンテナンス警報を発すると同時に、異常と判定
された電極が排除（測定信号のカット）される（ステッ
プＳ、）。
次いで、残りの電極数が２本になったか否かが判断され
（ステップＳ、）、残りの電極数が３本以上ある場合は
、ステップＳ１へと戻るので、ステップＳｔ　、Ｓｓ　
、Ｓ４の通り、３本以上の電極による測定が続行され、
指示部６から出力される平均値（ｐＨｍ）の信号に基づ
いてプロセス制御が続行される。
残り電極が２本になった場合は、警報部７が二次メンテ
ナンス警報を発しくステップＳｈ）、当該２本の電極に
よる測定値の平均値が演算され（ステップＳ、）、当該
平均値がｐＨの単位に変換されて指示部６に入力され、
指示部６から出力される信号に基づいてプロセス制御が
続行される。
そして、二次メンテナンス警報が発せられたら、メンテ
ナンス要員は、残り２本の電極による測定が続行されて
いるあいだに、測定点に出向き、異常と判定されて排除
された電極の保守、交換等を行うことになる。この場合
、第１．第２標準液による校正を行って、異常として排
除された電極の特性（不斉電位、感度、応答速度）を測
定し、これを初期値（既述の寿命判定用データ）と比較
して、初期値からどの程度、変化しているか（予め設定
した管理値に達しているか否か）を確認することにより
、当該電極を交換すべきか否かを決定することができる
。
尚、上記の実施例では、電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　
３ｄとして、夫々、イオン選択性電極であるところのガ
ラス電極と、比較電極とが一体化された棒状の複合電極
（試料の温度が一定でない場合には温度補償電極も一体
化することがある。）を使用しているが、両者を別体に
したものでもよい。両者を別体にするにあたっては、第
３図、第４図に示すように、前記電極３ａ、　３ｂ、　
３ｃ、　３ｄを、３本以上（図示の実施例では４本）の
ガラス電極３″・・・と１本の比較電極３”とで構成し
、１本の比較電極３”を各々のガラス電極３゛・・・に
共用すべく構成してもよい。
このように構成すれば、電極の費用を節約できるのみな
らず、比較電極３”が共通であるため基準電位が一定し
、測定精度の向上が可能である。同図中の２８は保持具
本体、２ｂはねじ式のキャップ、２Ｃは保持具本体２ａ
に設けた比較電極保持部、２ｄはゴム等よりなるパツキ
ンであり、これらにより１個の電極保持具２を構成して
いる。
第５図は本発明の別実施例を示すプロセス用ｐＨ測定装
置の概略構成図である。このプロセス用ｐＨ測定装置は
、電極保持具２に、同一構造を有する３本以上（図示の
実施例では３本）のｐｎ測定用電極３ａ、　３ｂ、　３
ｃと１本の予備電極３ｄを設けると共に、前記予備電極
３ｄを試料１の上方位置から試料１に浸漬される位置に
移動させる昇降装置８を設け、前記電極３ａ、　３ｂ、
　３ｃによる測定値の平均値でプロセス制御を行い、こ
れらの電極３ａ、　３ｂ、　３ｃのいずれかの電極に異
常が生じたとき、警報部６が一次メンテナンス警報を発
すると同時に、異常と判定された電極と予備電極３ｄと
を自動的に切り換えて当該予備電極３ｄと残り２本の電
極により測定を続行するように構成し、さらに、この状
態で測定に供されている３本の電極（予備電極と残り２
本の電極）のいずれかに異常が生じたとき、警報部６が
二次メンテナンス警報を発するように構成したものであ
る。４は電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄの測定信号
を選択的に演算部４に取り入れる切換え器、９は前記昇
降装Ｗ８のコントローラである。その他の構成は先の実
施例と同様である。
上記装置の作用を第６図のフローチャートに基づいて説
明すると次の通りである。
全部の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄの校正を行っ
て、寿命判定用データを得た後、３本の電極３ａ、　３
ｂ、　３ｃを用いて、測定を開始する。
３本の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃによる測定信号が切換
え器４を経て順次演算部５に読み込まれる（ステップＳ
＋）− 演算部５では、各電極３ａ、　３ｂ、　３ｃによる測定
信号の比較が行われ、異常の有無が判定される（ステッ
プＳｔ　）−即ち、３本の電極３ａ、　３ｂ、　３ｃに
よる測定信号を比較し、互いに近似した値であれば全部
の電極は正常であると判断し、いずれか１本の電極によ
る測定信号だけが他の２本と大きく異なっているときに
は、その１本の電極は異常、残り２本の電極は正常と判
断するのである。
いずれの電１ｊ３ａ、　３ｂ、　３ｅにも異常が無いと
判定された場合、これらの電極３ａ、　３ｂ、　３ｃに
よる測定値の平均値が演算され（ステップＳｈ）、ｐＨ
の単位に変換されて指示部６に入力され、指示部６から
出力される信号に基づいてプロセス制御が行われる。
いずれかの電極が異常であると判断されると、警報部７
が一次メンテナンス警報を発すると同時に、異常と判定
された電極と予備電極３ｄの切換えが行われる（ステッ
プＳ３）、即ち、異常と判定された電極の測定信号がカ
ットされると共に、昇降装置８が稼動して予備電極３ｄ
が試料１に浸漬する位置に下降する。
次いで、残り２本の電極と予備電極３ｄによる測定信号
が切損え器４を経て順次演算部５に読み込まれる（ステ
ップＳ４）。
演算部５では、これら３本の電極（残り２本の電極と予
備電極３ｄ）の測定信号の比較が行われ、異常の有無が
判定される（ステップＳ、）。
いずれの電極にも異常が無いと判定された場合にはステ
ップ３６）へと進むが、いずれかの電極が異常であると
判断されると、警報部７が二次メンテナンス警報を発し
くステップＳ、）、異常と判定された電極の排除（測定
信号のカット）が行われ（ステップＳ、）、残り２本の
電極による測定値の平均値が演算され（ステップＳ、）
、この平均値に基づいてプロセス制御が続行される。
そして、二次メンテナンス警報が発せられたら、メンテ
ナンス要員は、残り２本の電極による測定が続行されて
いるあいだに、測定点に出向き、異常と判定されて排除
された電極の保守、交換等を行うことになる。
この実施例によれば、予備電極３ａは、電極３ａ。
３ｂ、　３ｃによる正常な測定中、試料１と接しない状
態に保持されており、実際に予備電極３ａが必要なとき
に試料１に浸漬するので、試料１中の妨害物質や汚れ等
による予備電極３ｄの劣化を防止できる利点がある。
尚、予備電極３ｄ以外の電極が４本以上である場合は、
残り３本になるまで、異常と判定された電極を１本ずつ
排除して行くような制御プログラムが付加されることに
なる。図示の実施例では、電極３ａ、　３ｂ、　３ｃ、
　３ｄとして、夫々、ガラス電極と、比較電極とが一体
化された棒状の複合電極を使用しているが、両者を別体
にしたものでもよく、さらには、第３図、第４図に基づ
いて説明した実施例と同様に、１本の比較電極を各々の
ガラス電極に共用すべく構成して実施することも可能で
ある。
また、第７図に示すような流通形の装置にして実施する
ことも可能である。即ち、各電極３ａ、　３ｂ。
３ｃ、　３ｄを各々の電極チャンバー１０　ａ　、　１
０　ｂ　、　１０　ｃ　。
１０ｄ内に個別に設置し、各電極チャンバー１０ａ。
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄへの試料サンプリング経路に電
磁弁Ｖ・・・を設けて、いずれかの電極が異常であると
判定されたとき、コントローラ９からの信号で、異常と
判定された電極に対応する電極チャンバーの電磁弁Ｖを
閉じると共に予備電極３ｄ用電極チヤンバー１０ｄの電
磁弁Ｖを開くように構成してもよい。
第８図乃至第９図は本発明の別実施例を示す。
この実施例は、同一構造を有する３本以上のｐｎ測定用
電電極足ａ、　３ｂ、　３ｃ、　３ａ’、３ｂ’、３ｃ
’　を２＆ｔｌと、２組の電極（３ａ、　３ｂ、　３ｃ
と３ａ’、３ｂ’、３ｃ’　）を一定周期で交互に、試
料１に接した測定状態と試料１に接しない待機状態とに
切り換える２状態切換え手段と、測定状態にある電極（
３ａ、　３ｂ、　３ｃ又はと３ａ’＋３ｂ’＋３ｃ”）
による測定値の平均値を演算する手段と、演算結果の指
示部６と、測定状態にある電極（３ａ、　３ｂ、　３ｃ
又はと３ａ’、３ｂ’、３ｃ’　）の異常の有無を判定
する手段と、いずれかの電極に異常が生じたときメンテ
ナンス警報を発する警報部７とを備え、異常と判定され
た電極を排除して残りの電極により測定を続行するよう
に構成した点に特徴がある。上記の２状態切換え手段と
しては種々の機構を採用できるが、この実施例では、第
９図、第１０図に示すように、電極保持具２の上下に横
軸１）を介して軸架した輪体１２．１２間に無端ベルト
１３を掛張し、当該無端ベルト１３の対称位置に２ｋ［
ｌの電極群を取り付け、コントローラ９の信号に基づい
て正逆転切換え可能なモータ１４を稼動して、上記２状
態の切換えを行うように構成しである。
その他の構成は先の実施例と同じである。
上記のプロセス用ｐＨ測定装置の作用は、２組の電極群
が一定周期で測定状態と待機状態に自動的に切り替わる
他は、第２図に示したフローチャートと実質的に同一で
あるため、説明を省く。
この実施例によれば、２組の電極群を交互に使用するた
め、装置の運転時間に占める各電極の実際の使用延べ時
間が半減することになり、メンテナンス周期を延長する
ことができる。
尚、前記電極足３ａ＋　３ｂ＋　３ｃｓ　３ａ’＋３ｂ
’＋３ｃ’　としては、複合電極でもよく、ガラス電極
と比較電極を別体としたものであってもよい、殊に、後
者の場合、上述した２組の電極群（３ａ、　３ｂ、　３
ｃ）と（３ａ’＋３ｂ’＋３ｃ’　）を、第９図、第１
０図に示すように、２組のガラス電極群３′・・・と１
個の比較電極３゜とから構成して１本の比較電極３”を
２組のガラス電極群３°・・・の比較電極として共用す
べく構成することにより電極の費用を節約でき、しかも
２組の電極群の基準電位が一定するので、測定精度を向
上し得るのである。
第１）図乃至第１４図は本発明の別実施例を示す、この
実施例は、同一構造を有する３個以上のρ■測定用のシ
ート状複合電極Ａ・・・、Ａｏ・・・を２＆１）と、２
組のシート状複合電極Ａ・・・、Ａｏ・・・を一定周期
で交互に、試料に接した測定状態と試料に接しない待機
状態とに切り換える２状態切換え手段と、測定状態にあ
るシート状複合電極（Ａ・・・又はＡｏ・・・）による
測定値の平均値を演算する手段と、演算結果の指示部６
と、測定状態にあるシート状複合電極（Ａ・・・又はＡ
ｏ・・・）の異常の有無を判定する手段と、いずれかの
シート状複合電極に異常が生じたときメンテナンス警報
を発する警報部７とを備え、異常と判定されたシート状
複合電極を排除して残りのシート状複合電極により測定
を続行するように構成した点に特徴がある。
このプロセス用ｐｌ＋測定装置の構成をより詳しく説明
すると、次の通りである。
即ち、１５は装置本体であり、装置本体１５の上面１６
には、１５″′〜２５°程度に傾斜した溝１７を有する
左右一対の斜面１８．１８を形成し、各斜面１８には、
溝１７に沿って各々３個以上（図示の実施例では３個）
の凹入部１９・・・を形成しである。これらの凹入部１
９・・・には、夫々シート状複合電極Ａ・・・、Ａ゛・
・・を、その上面の試料受は凹部ａが溝１７と連通する
状態に、かつ、着脱可能な状態に嵌め込んである。２０
・・・は、シート状複合電極Ａ・・・、Ａ゛・・・の固
定ならびに周囲の水密とを司るゴム等よりなる弾性パツ
キンである。２１．２１は斜面１８．１８に密着する状
態に取り付けられた着脱自在な蓋であり、溝１７および
試料受は凹部ａの上方を覆っている。蓋２１、２１の傾
斜上端側には、チューブ２２．２２が貫通しており、連
続してサンプリングした試料１を一定周期で交互にチュ
ーブ２２．２２から滴下し、両溝１７、１７に一定周期
（この周期は、後述する校正に要する時間以上の間隔に
設定されている。）で交互に流すように構成されている
。２３はサンプリング用のポンプ、Ｖ　＋　、　Ｖ　ｔ
は、左右の溝１７．１７への流れ方向を切り換える三方
電磁弁であり、これらにより前記２状態切換え手段を構
成している。２４は試料１のサンプリング用チューブ、
２５は第１標準液のタンク、２６は第２標準液のタンク
、２７は標準液供給用のポンプ、２８はプロセス制御用
の信号取出しケーブルである。　７ａ、　７ａは警報部
７を構成するランプであるａ　７ａ’、７ａ’　は各電
極に対応して設けられた交換表示ランプであり、校正時
に測定した各電極の特性変化（劣化）の度合が予め設定
した管理値を越えたときに点灯する。■、は第１標準液
と第２標準液を切り換える手動の三方弁、２９はその操
作部である。
前記シート状複合電極Ａ・・・、Ａ“・・・は、第１２
図に、その外観を示すように、厚みの薄い方形状部分と
その一辺から突出した端子板部分とを有しており、詳細
な構造は第１３図に示す通りである。
第１３図において、３０は電解物質を含有する溶液中に
浸漬しても十分に高い電気絶縁性を有する材料（例えば
、ポリエチレンテレフタレートや石英ガラス等である）
から構成される基板である。
基板３０の下面には、電気良導体であるＡｇ、Ｃｕ。
ｐｔ等及びこれらの合金等のうちから選ばれた金属或い
はその金属を含むペースト又はＥｒ０１゜Ｓｎｕｇ等の
半導体を、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の物理的メツキ法或
いは電解法、無電解法等の化学的メツキ法又はシルクス
クリーン法、凸版法。
平板法等の印刷法により、少なくとも一対（温度補償電
極を一体化したシート状複合電極である場合は、２対）
の電極３１Ａ、３１Ｂが付着形成されている。
そして、各電極３１Ａ、３１Ｂにおける基板３０の一端
縁部に位置する基端部分はそのままでリード部３２Ａ、
３２Ｂとされ、基板３０の略中央部に位置する他方の略
円形先端部は例えばＡｇＣｊ＋等の電極材料で被覆され
た（前記と同様に、物理的メツキ法或いは化学的メツキ
法又は印刷法等による）内部電極３３Ａ、３３Ｂに形成
され、一方の内部電極３３Ａ（ｐＨ測定電極側）の略中
夫には電極スルーホールとしての内面に導電処理が施し
てなる貫通孔３４が形成しである。３５は基板３０の上
面に固着された第１支持層、３６は基板３０の下面に固
着された第２支持層であり、これらはいずれも、基板３
０と同様に、十分に高い電気絶縁性を有する材料（例え
ば、ポリエチレンテレフタレート）からなる、３７は第
１支持層３５の貫通孔に装填されたゲル状内部液であり
、第１支持Ｎ３５に固着した平板状のイオン応答膜３８
によって密封されている。ゲル状内部液３７は例えば、
ＡｇＣ１過飽和の３．３Ｎ−ＫＣＩに燐酸緩衝液を加え
てなる基本的な内部液に、ゲル化剤（例えば、寒天、ゼ
ラチン、ニカワ、アルギン酸、各種アクリル系吸水性ポ
リマー等）とゲル蒸発防止剤（例えばグリセリンやエチ
レングリコール等）とを添加して薄板状に形成されてい
る。３９は比較電極側のゲル状内部液であり、その化学
的組成は上記ゲル状内部液３７と同様であり、第２支持
Ｎ３６に形成した貫通孔を介して内部電極３３Ｂと接触
している。内部電極３３Ｂの近傍には、第１支持層３５
基板３０、第２支持層３６の三者を貫通ずるゲル含浸親
水性高分子多孔体４０が設けられており、該多孔体４０
は液連絡部として機能するように構成されている。４１
は、上述した第１支持層３５、基板３０、第２支持層３
６、ゲル状内部液３９等を収容したケースである。その
他の構成は第５図の実施例と同様である。
上記のプロセス用ｐｌ＋測定装置の作用は、２組のシー
ト状複合電極群Ａ・・・、Ａｏ・・・が一定周期で測定
状Ｓ（溝１７に試料を流した状態）と待機状態（溝１７
への試料流下を止めた状りとに自動的に切り替わる他は
、第２図に示したフローチャートと実質的に同一である
。
即ち、右側の溝１７に試料を流した状態では、当該溝１
７の途中にある３個のシート状複合電極Ａ・・・による
測定が行われ、これらのシート状複合電極Ａ・・・によ
る測定値の平均値が演算され、該平均値に対する各々の
シート状複合電極の電位差ΔｐＨｘが演算され、当該電
位差ΔｐＨｘが許容範囲（例えば、±０．１ｐＨ９約±
６ｍＶ相当）内にあれば、当該シート状複合電極は正常
と判断し、許容範囲を越えている場合は異常であると判
断する。
いずれのシート状複合電極Ａ・・・にも異常が無いと判
定された場合、これらの測定値の平均値（ｐＨｍ）がｐ
ｕの単位に変換されて指示部６に入力され、指示部６か
ら出力される信号に基づいてプロセス制御が行われる。
いずれかのシート状複合電極Ａが異常であると判断され
ると、警報部７がメンテナンス警報を発すると同時に、
異常と判定されたシート状複合電極が排除（測定信号の
カット）され、残り２個のシート状複合電極Ａ・・・に
よる測定が続行され、平均値が演算され、これに基づい
てプロセス制ｊ１）が続行される。
そして、メンテナンス警報が発せられたら、メンテナン
ス要員は、残り２個のシート状複合電極人・・・による
測定が続行されているあいだに、測定点に出向き、異常
と判定されたシート状複合電極の保守等を行うことにな
る。
尚、図示の実施例では、３個のシート状複合電極で測定
を行うため、１個が異常になった時点でメンナンス警報
を発するように構成されているが、第１図の実施例の場
合と同様に、４個以上のシート状複合電極を使用して測
定を行うように構成する場合であれば、いずれか１個の
シート状複合電極が異常になった時点で一次メンテナン
ス警報を発し、異常になったシート状複合電極を順次排
除して行き、残りの電極数が２個になった時点で、二次
メンテナス警報、つまり本来のメンテナンス警報を発す
るように構成することになる。
また、待機状態にあるシート状複合電極群は、定則的に
校正される。この校正時に測定した各電極の特性（不斉
電位、感度、応答速度）は、装置据付時に行った最初の
校正によって得た各シート状複合電極の寿命判定用デー
タ（不斉電位、感度、応答速度）と比較され、電極を交
換すべきか否かが判断される。
即ち、各シート状複合電極群の待機状態となった回数が
所定回数に達したとき、前記ポンプ２７を稼動し、かつ
、三方弁■８を切換え操作することにより、第１標準液
と第２標準液が待機状態にある電極側の溝１７に、この
順に流れるので、各シート状複合電極ごとにゼロ点と感
度の校正を行うことができる。この校正の際、各シート
状複合電極ごとに電極特性、つまり、不斉電位、感度、
応答速度が測定され、初期値（寿命判定用データ）と比
較される。そして、この比較結果（初期値からの変化の
度合）が予め設定した管理値に達していれば、当該シー
ト状複合電極に対応する交換表示用ランプ７ａ’が点灯
する。
この実施例によれば、第８図の実施例と同様に２Ｍｉの
電極群を交互に使用するため、装置の運転時間に占める
各電極の実際の使用延べ時間が半減することになり、メ
ンテナンス周期を延長することができる他、シート状複
合電極の使用により測定装置全体を軽量コンパクトに構
成できる利点がある。
尚、上記各実施例においては、いずれもｐｌ＋測定装置
を例に挙げて説明したが、本発明は、Ｎａ、　Ｋ等、他
のイオンの濃度を測定するイオン測定装置についても同
様に実施可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、上述した構成よりなるから、次の効果を奏し
得るのである。
■いずれかの電極に異常が生じると、メンテナンス警報
が発せられるが、異常と判定された電極は排除され、残
りの正常な電極や予備電極により測定が続行されるので
、メンテナンス警報が発せられても、つまり、現実に電
極に異常が発生しても、プロセス制御には支障がなく、
その結果、時間的に余裕をもって電極のメンテナンスを
行うことが可能である。４゜ ■現実に電極に異常が発生した時点でメンテナンス警報
を発するので、電極の異常が生じる前にメンテナンスを
行うようにメンテナンス周期を定めておく必要がなく、
メンテナンス周期を延長することができる。
■請求項（２）によれば、正常な測定中、予備電極が試
料と接しない状態に保持されており、実際に予備電極が
必要なときに試料に接するので、試料中の妨害物質や汚
れ等による予備電極の劣化を防止でき、メンテナンス周
期の延長に有効である。
■請求項（３）によれば、２＆ｔｌの電極群を交互に使
用するため、装置の運転時間に占める各電極の実際の使
用延べ時間が半減することになり、メンテナンス周期を
延長することができる。
■請求項（５）によれば、シート状複合電極の使用によ
り測定装置の軽量小型化が可能である。
■請求項（６）、（７）によれば、電極の費用を節約で
きるのみならず、比較電極の共用により基準電位が一定
し、測定精度の向上を図り得る。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は本発明の一実施例を示し、第１図はプ
ロセス用ｐＨ測定装置の概略構成図、第２図は同装置の
作用を説明するためのフローチャートである。 第３図と第４図は本発明の別実施例を示し、第３図は要
部の斜視図、第４図は一部を破断した要部の正面図であ
る。 第５図は本発明の別実施例を示すプロセス用ｐ！（測定
装置の概略構成図、第６図は同装置の作用を説明するた
めのフローチャートである。 第７図は本発明の別実施例を示すプロセス用ｐｌ＋測定
装置の概略構成図である。 第８図は本発明の別実施例を示すプロセス用ｐＨ測定装
置の概略構成図、第９図と第１０図は同装置の要部斜視
図と要部縦断側面図である。 第１）図乃至第１４図は本発明の別実施例を示し、第１
）図はプロセス用ｐＨ測定装置の斜視図、第１２図は要
部斜視図、第１３図は要部縦断正面図、第１４図はプロ
セス用ｐｌ＋測定装置の概略構成図である。 ３８〜３ｄ　、　３ａ　’〜３ｄ’　・・・電極、３゛
・・・イオン選択性電極（ガラス電極）、３”・・・比
較電極、Ａ、Ａ’　・・・シート状複合電極、５・・・
演算部、６・・・指示部、７・・・警報部。 第２図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）同一試料中の同一イオンの測定を行う３個以上の
    イオン測定用電極と、これらのイオン測定用電極による
    測定値の平均値を演算する手段と、演算結果の指示部と
    、これらのイオン測定用電極の異常の有無を判定する手
    段と、いずれかのイオン測定用電極に異常が生じたとき
    メンテナンス警報を発する警報部とを備え、異常と判定
    されたイオン測定電極を排除して残りのイオン測定用電
    極により測定を続行するように構成してあることを特徴
    とするプロセス用イオン測定装置。
  2. （２）同一試料中の同一イオンの測定を行う３個以上の
    イオン測定用電極と、これらのイオン測定用電極による
    測定値の平均値を演算する手段と、演算結果の指示部と
    、これらのイオン測定用電極の異常の有無を判定する手
    段と、いずれかのイオン測定用電極に異常が生じたとき
    メンテナンス警報を発する警報部と、予備のイオン測定
    用電極とを備え、異常と判定されたイオン測定電極と予
    備のイオン測定用電極とを切り換えて当該予備電極と残
    りのイオン測定用電極により測定を続行するように構成
    してあることを特徴とするプロセス用イオン測定装置。
  3. （３）同一試料中の同一イオンの測定を行う３個以上の
    イオン測定用電極を２組と、２組のイオン測定用電極を
    一定周期で交互に、試料に接した測定状態と試料に接し
    ない待機状態とに切り換える２状態切換え手段と、測定
    状態にあるイオン測定用電極による測定値の平均値を演
    算する手段と、演算結果の指示部と、測定状態にあるイ
    オン測定用電極の異常の有無を判定する手段と、いずれ
    かのイオン測定用電極に異常が生じたときメンテナンス
    警報を発する警報部とを備え、異常と判定されたイオン
    測定電極を排除して残りのイオン測定用電極により測定
    を続行するように構成してあることを特徴とするプロセ
    ス用イオン測定装置。
  4. （４）前記イオン測定用電極が、イオン選択性電極と比
    較電極とを一体化した棒状の複合電極であることを特徴
    とする請求項（１）、（２）又は（３）記載のプロセス
    用イオン測定装置。
  5. （５）前記イオン測定用電極が、イオン選択性電極と比
    較電極とを一体化したシート状複合電極であることを特
    徴とする請求項（３）記載のプロセス用イオン測定装置
    。
  6. （６）前記３個以上のイオン測定用電極が、３個以上の
    イオン選択性電極と１個の比較電極とから成り、１個の
    比較電極を各々のイオン選択性電極に共用すべく構成さ
    れていることを特徴とする請求項（１）又は（２）記載
    のプロセス用イオン測定装置。
  7. （７）前記２組のイオン測定用電極が、３個以上のイオ
    ン選択性電極の２組と、１個の比較電極とから成り、１
    個の比較電極を２組の各々のイオン選択性電極に共用す
    べく構成されていることを特徴とする請求項（３）記載
    のプロセス用イオン測定装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021135092A (ja) * 2020-02-25 2021-09-13 東亜ディーケーケー株式会社 液体測定システム
JP2021169950A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 東亜ディーケーケー株式会社 ｐＨ測定システム
JP2022500662A (ja) * 2018-09-21 2022-01-04 ローズマウント インコーポレイテッド 分析センサの予測寿命
JP2025510992A (ja) * 2022-03-31 2025-04-15 ローズマウント インコーポレイテッド バックアップｐＨ感知電極を有するｐＨセンサ

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3928456A1 (de) * 1989-08-29 1991-03-07 Nord Micro Elektronik Feinmech Verfahren und schaltungsanordnung zum bilden eines auswertungssignals aus einer mehrzahl redundanter messsignale
DE4023563C2 (de) * 1990-07-25 1996-01-18 Huels Chemische Werke Ag Vorrichtung zum coulemetrischen Bestimmen des Wassergehaltes von Kunststoffen
US5235526A (en) * 1990-11-27 1993-08-10 Solomat Limited Multi-probed sonde including microprocessor
US5422825A (en) * 1993-08-17 1995-06-06 Eastman Kodak Company System for monitoring and controlling supersaturation in AgX precipitations
US5714902A (en) * 1995-11-30 1998-02-03 Oak Crystal, Inc. Polynomial function generation circuit
US6733655B1 (en) 2000-03-08 2004-05-11 Oliver W. H. Davies Measurement of substances in liquids
DE10151232B4 (de) * 2001-10-17 2006-01-26 Testo Ag Aufnahmevorrichtung für einen pH-Sensor
DE10160213B4 (de) * 2001-12-07 2004-04-08 Knick Elektronische Meßgeräte GmbH & Co. Messeinrichtung für elektrochemische Messgrössen, insbesondere pH-Messeinrichtung
DE102013109105A1 (de) * 2013-08-22 2015-02-26 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Messanordnung
US11079350B2 (en) * 2016-03-25 2021-08-03 Parker-Hannifin Corporation Solid state pH sensing continuous flow system
DE102017124938A1 (de) * 2017-10-25 2019-04-25 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Sensor zur Messung einer Konzentration eines Ions
IL289729B2 (en) * 2019-07-12 2025-09-01 Qulab Medical Ltd Electrochemical FET sensor
JP2024535052A (ja) * 2021-09-17 2024-09-26 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 電気化学プローブ
US20230314368A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Rosemount Inc. pH SENSOR WITH SECONDARY REFERENCE ELECTRODE

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE637538A (fr) * 1961-09-07 1964-01-16 Continental Oil Co Procédé et appareil pour detécter et corriger le mauvais fonctionnement d'une électrode étalon de référence
DK144107C (da) * 1975-10-15 1982-05-17 Radiometer As Maalekammerenhed til et elektrokemisk maaleapparat og fremgangsmaade til fremstilling af maalekammerenheden
DE2652370A1 (de) * 1976-11-17 1978-05-18 Fresenius Chem Pharm Ind Mehrfachmessystem fuer die elektrochemische analyse stroemender fluessigkeiten und gase
JPS5639454A (en) * 1979-09-10 1981-04-15 Olympus Optical Co Ltd Chemical suybstance detector by using chemical sensitive element with structure of insulated-gate field-effect transistor
US4337516A (en) * 1980-06-26 1982-06-29 United Technologies Corporation Sensor fault detection by activity monitoring
US4402054A (en) * 1980-10-15 1983-08-30 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for the automatic diagnosis of system malfunctions
JPS57196145A (en) * 1981-05-28 1982-12-02 Olympus Optical Co Ltd Measurement of ion concentration
DE3510868A1 (de) * 1984-03-30 1985-10-10 Conducta Gesellschaft für Meß- und Regeltechnik mbH & Co, 7016 Gerlingen Verfahren zum schutz und/oder zur ueberwachung eines referenzsystems fuer die analysen-messtechnik auf veraenderung und referenzsystem mit bezugselektrode
CH670158A5 (ja) * 1985-05-30 1989-05-12 Proton Ag
US4734184A (en) * 1985-08-29 1988-03-29 Diamond Sensor Systems, Inc. Self-activating hydratable solid-state electrode apparatus
JPH079417B2 (ja) * 1986-03-27 1995-02-01 本田技研工業株式会社 酸素濃度センサの異常検出方法
JPH073405B2 (ja) * 1986-03-27 1995-01-18 本田技研工業株式会社 酸素濃度センサの異常検出方法
DE3668991D1 (de) * 1986-04-15 1990-03-15 Yokagawa Electrofact B V Vorrichtung zur pruefung der vollstaendigkeit einer elektrode in einem potentiometrischen elektrodensystem.
DE3710992A1 (de) * 1987-04-01 1988-10-13 Altmoos Gerhard Einrichtung zur regelung und ueberwachung einer physikalischen groesse einer fluessigkeit, insbesondere des ph-wertes

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022500662A (ja) * 2018-09-21 2022-01-04 ローズマウント インコーポレイテッド 分析センサの予測寿命
JP2021135092A (ja) * 2020-02-25 2021-09-13 東亜ディーケーケー株式会社 液体測定システム
JP2021169950A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 東亜ディーケーケー株式会社 ｐＨ測定システム
JP2025510992A (ja) * 2022-03-31 2025-04-15 ローズマウント インコーポレイテッド バックアップｐＨ感知電極を有するｐＨセンサ

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