JPH02259460A - Ｐｈ測定計およびその製造法 - Google Patents

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、化学工業、医薬品工業、食品工業等の技術分
野で高温、高圧、腐蝕性環境の条件下で反応処理を遂行
するために使用されるグラスライニング製等の耐蝕性機
器と組合わせて内容液のｐｉ＋、すなわち水素イオン濃
度指数を測定するために機器内に挿入状態に装備される
ｐＨ測定計およびその製造法に関する。

（従来の技術） この種の工業用ｐＨ測定計としては、機器内の苛酷な環
境条件に耐えるとともに撹拌に伴う液流動負荷に対する
機械的強度を有することが要求されるので、ガラス製の
実験室的ρ１１計は使用できず、機器と同様グラスライ
ニング製とすることが必要になる。

（ｉ）第２図は特公昭５２−３２２７４号に開示された
グラスライニング製ρ）！測定計の代表的１例を示し、
鋼製基体（ａ）上に絶縁性ライニングガラス層（ｂ）を
高温焼成により形成する際に、その表面部にガラス電極
（Ｃ）を、またガラス層（ｂ）中に白金等のその接続線
（ｄ）を同時に形成した測定計を機器内の測定液体（ｅ
）中に挿入する状態に装備し、基準電極（ｆ）との起電
力の差を機器外で高抵抗電圧針（６）で測定するように
なっている。

また（ｉｉ）特公昭６１〜５３６５９号には、グラスラ
イニング製電極支持管の先端部に有機質材料のポリエチ
レン製のスリーブ等をはめあわせて電極部を分解可能に
組合わせたｐＨ測定計の他の１例が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） 化学工業用大型グラスライニング機器では、ｐＨ測定計
は定期的に電極を清浄にして検査し劣化している場合に
は電極を取替えることが必要になる。

ところが前記従来技術（ｉ）では、電極を交換するには
、長さ２ｍ余に及ぶグラスライニング類ｐ）ｌ測定計の
全体を取外して交換することが必要になる。

またｐＨ測定計の電極構造は、測定用ガラス電極部、液
絡部のある比較電極部および補償用温度計を相互に絶縁
して設け、外部の計器に絶縁状態で電気接続を導く必要
があるので、組立式とするには複雑構造になるが、従来
技術ではライニングガラス層内に白金接続線を反覆高温
焼成施工の途中に埋込まねばならないので製作が困難で
あるとともに分離可能な構造にすることも困難になる。

また、従来技術（ｉｉ）では、組立分解を可能としかつ
電気的絶縁ならびに接続が保たれるようにするために複
雑な多層構造としているので、高価となり、しかも接続
組立に有機質材料の使用を余儀無くされるので、その浸
透、膨潤、酸化および劣化が起こり、長期の耐熱、耐蝕
性が劣る。

本発明は従来技術の上記問題点に解決を与え、ｐ）ｌ測
定計として具備すべき要件、すなわち、耐圧、耐熱、耐
薬品性が優れ、ｐＨ測定のための各電極部が電気的に絶
縁されるとともに、外部接続に関し接続線の埋込み等の
必要がなく、電極機能部の着脱および交換を容易に行い
得るｐＨ測定計を提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 前記の課題は、本発明によりｐｔｔ測定計を機器に装着
されるグラスライニング製電極支持管と電極機能部とに
より構成し、特に電極機能部は切削性を有するセラミッ
クス等を基体として結合部の形成によりグラスライニン
グ製電極支持管の先端への液シールを保っての機械的結
合を可能とするとともに、セラミックス基体上にｐ）ｌ
測定用各種電極の形成および各種電極の接続部の機械的
結合部内への形成を可能として、電極支持管内を通して
外部接続がなされるようにすることにより解決される。

（作用） 本発明によると、電気絶縁性を有し、化学的に安定であ
りしかも切削加工可能な切削性セラミックスを基体とし
、これにコーティングによりｐＨ測定用ガラス電極を形
成し、液絡管等を基体に加工して取付け、接続線を導き
、また機械的結合部を切削形成して一体の電極機能部と
するので、電極機能部をグラスライニング製電極支持管
の先端に着脱交換可能に装着することができる。また耐
圧機能および耐薬品性も保全される。

（実施例） 以下、本発明のｐ）ｌ測定計を第１図の実施例により一
層具体的に説明する。

このｐＨ測定計は、機器に装着されるグラスライニング
製電極支持管（１）の先端に電極機能部（２）を取付け
て構成される。電極支持管（１）は鋼管基体（３）の外
面から先端にねたりライニングガラス層（４）が施工さ
れ、先端中心に形成しためねじ孔（５）に電極機能部（
２）に形成したおねじ部（６）をねじ込んで画者間に挟
み込んだＯリング（７）により機器内の測定液体からシ
ールして取付けられる。

電極機能部（２）は切削性を有する結晶化ガラス、セラ
ミックス（例えば石原薬品株式会社製マコール、熱膨張
係数９４ｘｌＯ−”ｃ−’）等を基体（８）として、切
削加工により前記おねじ部（６）、中心の５ｆｒＩＩＩ
Ｊφの上部孔（９）、１０ｎｉｎφ中の下部孔００）が
形成される。この基体は電気絶縁性で化学的に安定であ
る。基体の切削性を利用する等して、ｐＨ測定のための
各種の電極および接続を組込んで一体の電極機能部（２
）とする。

電極機能部の電極構成を形成の順序に従って説明すると
次のとおりである。先ず、ステンレス鋼製の内部液用チ
ューブ（１０を下部孔００）から上部孔（９）に通して
取付け、また０、５−φＸ２００ｍｍＬの白金接続線（
１２）を通し、融着用ガラスを用いて基体（８）に融着
する。そして基体（８）の側面に露出した白金接続線部
分（１２’）に加熱硬化タイプの根ペーストを塗布し５
００°Ｃで一時間熱処理することにより白金線を仮止め
する。

その上で、基体の側面上にｐＨ測定用電極を形成するた
め、１９ＮａｚＯ−６ＣａＯ−７５ＳｉＯｚ　（ｍｏ１
％）の組成のガラスをるつぼに入れ、電気炉で溶解後、
象、冷および粉砕してグラスライニング用フリットをつ
くり、水と混合してスプレーガンで上記銀接続部上にコ
ーティングし、乾燥および電気炉焼成により、上記導電
性ガラス膜のｐ）Ｉ測定用電極０３）を形成する。

さらに液絡機能を有する多孔性ガラス（１４）を下部孔
００）の下端に高温焼ばめして取付ける。

この電極機能部（２）を電極支持管（１）の先端に前記
のように取付けて結合し、電極支持管（１）の中空腔内
に臨む内部液用チューブ００の上端にワンタッチ式のコ
ネクター０５）を介し液絡管０６）を接続して中空腔内
を通して機器外に導出し、白金接続線ＱＺには外部リー
ド線Ｏ′７）を接続して導出し、外部の測定機器と接続
する。

機器内溶液のｐＨをｐ）ｌ測定用電極側により測定する
には、液絡管０６）、内部液用チューブ（１１）を通し
て下部孔（１（１）内にＫＣｆ溶液の緩衝液を導入して
比較電極とする。

この実施例では補償用温度計０８）は電極支持管（２）
の中空腔内に設置されているが、さらに鋭敏な補償用温
度計を電極機能部に組込んでもよい。

上記の本発明のｐＨ測定計の確性試験の結果は次のとお
りである。

（１）　ｐＨ測定テスト 市販の実験用ｐＨ測定装置を用い、本発明の電極機能部
と実験用電極との比較試験を、ｐＨ値が２．４．７、お
よび９の市販の緩衝溶液を用いて３０°Ｃで行った。

その結果、本発明の電極機能部は満足なｐＨ測定機能を
有することが確認された。

（ＩＩ）耐久性テスト 前記ｐＨ測定テストの温度３０゛Ｃに代わり６０″Ｃ１
８０°Ｃおよび９８°Ｃの条件下で同じテストを行った
。

その結果、温度変化に対してもｐＨ値は再現性良く測定
できることが判明した。

さらに各温度において、半年間の連続測定試験を行った
結果、ｐＨ値の変化は僅かで劣化は認められなかった。

（Ｔｎ〕実機テスト ＪＩＳ　Ｒ４２０１に示された容量約１２０１のグラス
ライニング製開放タンクおよび長さ６００Ｍの電極支持
管に電極機能部を取付けた本発明ｐ）ｌ測定計を用いて
実機テストを行った。

前耐久性テストと同様に、半年間の連続測定テストを行
った結果、ｐＨ測定値の変化は僅かで劣化は認められな
かった。

（発明の効果） 以上のように、本発明によるｐＨ測定計は、工業用耐蝕
性機器の内容液のｐＨ測定用として、圧力、温度、温度
変化サイクル、機械的負荷に耐え、長い使用期間にわた
って満足な測定機能を発揮し、また電極機能部は節単に
着脱可能で、清掃、交換が容易であり、しかもｐＨ測定
計全体の構造を簡潔にできる。またその電極機能部は基
体と各種電極部との熱膨張係数を適合させて比較的容易
に製作することができ、製作コストが低い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のｐ）ｌ測定計の縦断側面図、第
２図は従来技術のｐｉ＋測定計の１例の縦断側面図であ
る。 （１）・・・電極支持管、（２）・・・電極機能部、（
３）・・・鋼管基体、（４）・・・ライニングガラス層
、（５）・・・めねし孔、（６）・・・おねじ部、（７
）・・・０リング、（８）・・・切削性セラ・ミックス
基体、（９）・・・上部孔、（１０）・・・下部孔、（
１１）・・・内部液用チューブ、０２）・・・白金接続
線、（１２’）・・・白金接続線部分、０３）・・・ｐ
Ｈ測定用電極、０４）・・・多孔性ガラス、θ０・・・
コネクター、００・・・液絡管、０７）・・・外部リー
ド線、００・・・補償温度計、（ａ）・・・鋼製基体、
（ｂ）・・・ライニングガラス層、（Ｃ）・・・ガラス
電極、（ｄ）・・・接続線、（ｅ）・・・測定液体、（
ｆ）・・・基準電極、（ｇ）・・・電圧計。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機器の内容液のｐＨを測定するため、機器内に挿
   入状態に装着されるグラスライニング製電極支持管の中
   央開口を有する先端に対し、切削性セラミックス基体に
   ｐＨ測定のための各種電極を形成した一体の電極機能部
   を液シールを保って機械的に結合し、各種電極からの接
   続部を前記中央開口に向かう電極機能部の部分に形成し
   てグラスライニング製電極支持管内を通して前記接続部
   を外部接続するようにしたことを特徴とするｐＨ測定計
   。
2. （２）切削性セラミックス基体上に取付部およびｐＨ測
   定用ガラス電極をコーティングしてグラスライニング製
   電極支持管との着脱可能な電極機能部を形成するｐＨ測
   定計の製造法。