JPH0623726B2 - 加電圧補償形溶液分析装置 - Google Patents
加電圧補償形溶液分析装置Info
- Publication number
- JPH0623726B2 JPH0623726B2 JP62062841A JP6284187A JPH0623726B2 JP H0623726 B2 JPH0623726 B2 JP H0623726B2 JP 62062841 A JP62062841 A JP 62062841A JP 6284187 A JP6284187 A JP 6284187A JP H0623726 B2 JPH0623726 B2 JP H0623726B2
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- signal
- electrode
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、被測定液中に指示極と比較極とを対向配置
し、これら電極間に電圧を印加し、両電極間に流れる拡
散電流に基づき被測定液の濃度を測定し、拡散電流の大
きさに従って電極間の印加電圧を変化させる加電圧補償
形溶液分析装置に関するものである。
し、これら電極間に電圧を印加し、両電極間に流れる拡
散電流に基づき被測定液の濃度を測定し、拡散電流の大
きさに従って電極間の印加電圧を変化させる加電圧補償
形溶液分析装置に関するものである。
＜従来の技術＞ 無試薬形残留塩素計ではポーラログラフ法に従い、指示
極に回転電極を使用し溶液中の遊離塩素を測定する。遊
離有効塩素は水中でＨＣｌＯまたはＣｌＯとして存在す
るが、これらをまとめてＣｌ２とすると前記回転電極に
おいて、以下の還元反応が起り、 Ｃｌ２＋２ｅ−→２Ｃｌ− …（１） 前記比較極に いて以下の電解酸化が起る。
極に回転電極を使用し溶液中の遊離塩素を測定する。遊
離有効塩素は水中でＨＣｌＯまたはＣｌＯとして存在す
るが、これらをまとめてＣｌ２とすると前記回転電極に
おいて、以下の還元反応が起り、 Ｃｌ２＋２ｅ−→２Ｃｌ− …（１） 前記比較極に いて以下の電解酸化が起る。
２Ａｇ→２Ａｇ−＋２ｅ− …（２） 第２図に示す如く、電流は印加電圧Ｖｋを上げて行く
と、電子の移動量（電流）は増加して行くが、ある点に
達すると電圧を上げても電流値が変らない、いわゆるプ
ラトー特性を示す。このとき流れる拡散電流ｉｄは以下
のように被測定液の濃度Ｃに関連した値を示す。
と、電子の移動量（電流）は増加して行くが、ある点に
達すると電圧を上げても電流値が変らない、いわゆるプ
ラトー特性を示す。このとき流れる拡散電流ｉｄは以下
のように被測定液の濃度Ｃに関連した値を示す。
ｉｄ＝ｋＣ …（３） 但し、ｋ：定数。
一方、プラトーを生ずる電位は濃度によって変化する。
これは電流が大きくなるほど、電極間のオームの法則に
基づく電圧降下が大きくなって電位がずれるためと考え
られている。このため、特公昭５４−６７９号、特開昭
５０−１０１０９５号に開示されているような、印加電
圧を拡散電流に応じて変化させる加電圧補償方式がとら
れている。
これは電流が大きくなるほど、電極間のオームの法則に
基づく電圧降下が大きくなって電位がずれるためと考え
られている。このため、特公昭５４−６７９号、特開昭
５０−１０１０９５号に開示されているような、印加電
圧を拡散電流に応じて変化させる加電圧補償方式がとら
れている。
この方式では、印加電圧Ｖｋがプラトー領域の中心にく
るように拡散電流ｉｄが零のときの印加電圧を与える直
流加電圧源を設け、ここからの電圧ＶＫＯに拡散電流ｉ
ｄに比例した電圧を加えて印加電圧を変化させるように
している。
るように拡散電流ｉｄが零のときの印加電圧を与える直
流加電圧源を設け、ここからの電圧ＶＫＯに拡散電流ｉ
ｄに比例した電圧を加えて印加電圧を変化させるように
している。
しかしながら、プラトーを生ずる電位の傾きは被測定液
の導電率によって変化し、従来装置のように印加電圧Ｖ
ｋの傾きが固定のままだと、導電率が異なる被測定液の
場合、高濃度領域において印加電圧Ｖｋがプラトー領域
から逸脱して測定誤差を引起こす欠点があった。
の導電率によって変化し、従来装置のように印加電圧Ｖ
ｋの傾きが固定のままだと、導電率が異なる被測定液の
場合、高濃度領域において印加電圧Ｖｋがプラトー領域
から逸脱して測定誤差を引起こす欠点があった。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明が解決しようとする技術的課題は、前記拡散電流
に応じて印加電圧を変化させる加電圧補償形溶液分析装
置において、前記被測定液の導電率が変化しても常に印
加電圧Ｖｋがプラトー領域の中心にくるように自動調整
出来るようにすることにある。
に応じて印加電圧を変化させる加電圧補償形溶液分析装
置において、前記被測定液の導電率が変化しても常に印
加電圧Ｖｋがプラトー領域の中心にくるように自動調整
出来るようにすることにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の構成は被測定液中に配置された指示極と比較極
との間に印加電圧を与え前記指示極と比較極間に流れる
拡散電流に基づき被測定液の濃度を測定する装置におい
て、交流電圧源と、前記印加電圧がプラトーの中心にく
るように前記拡散電流が零のときの印加電圧を与える直
流加電圧源と、直流印加電圧発生回路と、前記交流電圧
源、直流加電圧源及び直流印加電圧発生回路からの電圧
を加算して前記電極間に印加する加算回路とを具備し、
前記直流印加電圧発生回路は、前記指示極と比較極間に
流れる電流を入力する演算増幅器と、前記増幅器からの
出力信号から交流分を除去し拡散電流に比例した直流信
号を出力する手段と、前記増幅器からの出力信号から直
流分を除去して交流信号を出力する手段と、該交流信号
を直流信号に変換する手段と、該直流信号の逆数を作る
手段と、該直流信号と前記拡散電流に比例した直流信号
と設定電圧を入力して前記拡散電流と前記指示極と比較
極間の抵抗に比例した直流電圧を出力することを特徴と
するものである。
との間に印加電圧を与え前記指示極と比較極間に流れる
拡散電流に基づき被測定液の濃度を測定する装置におい
て、交流電圧源と、前記印加電圧がプラトーの中心にく
るように前記拡散電流が零のときの印加電圧を与える直
流加電圧源と、直流印加電圧発生回路と、前記交流電圧
源、直流加電圧源及び直流印加電圧発生回路からの電圧
を加算して前記電極間に印加する加算回路とを具備し、
前記直流印加電圧発生回路は、前記指示極と比較極間に
流れる電流を入力する演算増幅器と、前記増幅器からの
出力信号から交流分を除去し拡散電流に比例した直流信
号を出力する手段と、前記増幅器からの出力信号から直
流分を除去して交流信号を出力する手段と、該交流信号
を直流信号に変換する手段と、該直流信号の逆数を作る
手段と、該直流信号と前記拡散電流に比例した直流信号
と設定電圧を入力して前記拡散電流と前記指示極と比較
極間の抵抗に比例した直流電圧を出力することを特徴と
するものである。
＜作用＞ 前記の技術手段は次のように作用する。即ち、前記電極
間には、直流の前記拡散電流に交流電流が重畳された電
流が流れる。一方、前記電極間抵抗は前記被測定液の導
電率に対応して変化する。前記直流印加電圧発生回路に
おいて、前記直流成分から前記拡散電流に比例した信号
電圧を得て、この電圧を、前記交流成分を整流して得た
前記電極間抵抗に関連した信号電圧と掛算して、前記拡
散電流及び前記電極間抵抗に比例した電圧を得る。更
に、この電圧に、前記交流電圧源からの交流電圧及び前
記拡散電流が零のときの電圧を与える直流電圧を加算
し、前記電極間に印加する。この印加電圧は前記拡散電
流と前記電極間抵抗とに関連して変化する為、前記被測
定液の導電率の変化にかかわらず常にプラトーの中心に
くるように前記印加電極を自動調整することが出来る。
間には、直流の前記拡散電流に交流電流が重畳された電
流が流れる。一方、前記電極間抵抗は前記被測定液の導
電率に対応して変化する。前記直流印加電圧発生回路に
おいて、前記直流成分から前記拡散電流に比例した信号
電圧を得て、この電圧を、前記交流成分を整流して得た
前記電極間抵抗に関連した信号電圧と掛算して、前記拡
散電流及び前記電極間抵抗に比例した電圧を得る。更
に、この電圧に、前記交流電圧源からの交流電圧及び前
記拡散電流が零のときの電圧を与える直流電圧を加算
し、前記電極間に印加する。この印加電圧は前記拡散電
流と前記電極間抵抗とに関連して変化する為、前記被測
定液の導電率の変化にかかわらず常にプラトーの中心に
くるように前記印加電極を自動調整することが出来る。
＜実施例＞ 以下図面に従い本発明の実施例を説明する。第１図は本
発明の実施例装置を示すブロック図である。液槽１の被
測定液Ｌ中には面積の小さな指示極２と面積の大きな比
較極３とが浸漬されている。一点鎖線で囲まれた部分Ａ
は直流印加電圧発生回路で、このうち４は帰還抵抗Ｒｆ
が接続され、反転入力端子が指示極２に接続された演算
増幅器、５は演算増幅器４の出力ＶＰから交流信号を分
離する為の直流阻止コンデンサ、６は出力ＶＰから直流
分を分離する為の交流瀘波用コンデンサ、７は出力信号
ＶＯの出力端子、８は整流回路、９は整流回路８からの
出力ＶＱの逆数を得る割算回路、１０は割算回路９の出
力（１／ＶＱ）、出力信号ＶＯ及び設定電圧ＶＳの掛算
を行う掛算回路である。１１は掛算回路１０の出力
ＶＫ′、拡散電流が零のときの印加電圧を与える直流加
電圧源１２からの電圧ＶＫＯ及び交流電圧源１３からの
交流電圧ＶＡを加算する加算回路である。
発明の実施例装置を示すブロック図である。液槽１の被
測定液Ｌ中には面積の小さな指示極２と面積の大きな比
較極３とが浸漬されている。一点鎖線で囲まれた部分Ａ
は直流印加電圧発生回路で、このうち４は帰還抵抗Ｒｆ
が接続され、反転入力端子が指示極２に接続された演算
増幅器、５は演算増幅器４の出力ＶＰから交流信号を分
離する為の直流阻止コンデンサ、６は出力ＶＰから直流
分を分離する為の交流瀘波用コンデンサ、７は出力信号
ＶＯの出力端子、８は整流回路、９は整流回路８からの
出力ＶＱの逆数を得る割算回路、１０は割算回路９の出
力（１／ＶＱ）、出力信号ＶＯ及び設定電圧ＶＳの掛算
を行う掛算回路である。１１は掛算回路１０の出力
ＶＫ′、拡散電流が零のときの印加電圧を与える直流加
電圧源１２からの電圧ＶＫＯ及び交流電圧源１３からの
交流電圧ＶＡを加算する加算回路である。
このような構成で、比較電極３及び指示極２間には加算
回路１１からの印加電圧ＶＫに基づき以下の電流が流れ
る。
回路１１からの印加電圧ＶＫに基づき以下の電流が流れ
る。
Ｉ＝ｉａ＋ｉｄ …（４） 但し、ｉａ：交流電圧ＶＡに基づき流れる交流電流。
これにより、演算増幅器４に以下の出力電圧ＶＰが得ら
れる。
れる。
ＶＰ＝−（Ｉ・Ｒｆ） ＝−ｉａ・Ｒｆ−ｉｄ・Ｒｆ…（５） この出力電圧のうちの交流分を交流瀘波用コンデンサ６
で瀘波し、出力端子７より以下に示す拡散電流ｉｄに比
例した直流信号電圧ＶＯを得る。
で瀘波し、出力端子７より以下に示す拡散電流ｉｄに比
例した直流信号電圧ＶＯを得る。
ＶＯ＝−ｉｄ・Ｒｆ …（６） 一方、出力電圧ＶＰの交流分は直流阻止コンデンサ５を
経て整流回路８に与えられて整流され、以下に示す直流
電圧を得る。
経て整流回路８に与えられて整流され、以下に示す直流
電圧を得る。
ＶＱ＝−ｉａ・Ｒｆ …（７） 割算回路９でこの電圧の逆数を作り掛算回路１０に加え
る。この掛算回路では信号電圧ＶＯ及び ＶＳ＝α・ＶＡ …（８） で表される設定電圧ＶＳ（但し、α：印加電圧の傾きを
与える定数）が与えられて以下に示す掛算が行われる。
る。この掛算回路では信号電圧ＶＯ及び ＶＳ＝α・ＶＡ …（８） で表される設定電圧ＶＳ（但し、α：印加電圧の傾きを
与える定数）が与えられて以下に示す掛算が行われる。
ＶＫ′＝ＶＳ・（１／ＶＱ）・ＶＯ ＝α・ＶＡ・（−１／ｉａ・Ｒｆ）・（−ｉｄ・Ｒｆ） ＝α・ＶＡ・（ｉｄ／ｉａ） …（９） 一方、ｉａは電極間抵抗をＲＣとした場合、 ｉａ＝（ＶＡ／ＲＣ） …（１０） と表すことが出来る為、（９）式は、 ＶＫ′＝α・ＲＣ・ｉｄ …（１１） で表すことが出来、拡散電流ｉｄ並びに電極間抵抗に比
例した直流印加電圧ＶＫ′が得られる。
例した直流印加電圧ＶＫ′が得られる。
この直流電圧に、直流加電圧源１２からの電圧ＶＫＯ及
び交流電圧源１３からの交流電圧ＶＡが加算され、電極
間に、 ＶＫ＝ＶＫＯ＋α・ＲＣ・ｉｄ …（１２） なる印加電圧が加えられる。
び交流電圧源１３からの交流電圧ＶＡが加算され、電極
間に、 ＶＫ＝ＶＫＯ＋α・ＲＣ・ｉｄ …（１２） なる印加電圧が加えられる。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、前記印加電圧が前記被測定液の濃度及
び導電率の変化に関連して変わり常にプラトーの中心に
くるように自動調整される為、種類の異なる被測定液を
使用しても前記印加電圧がプラトー領域から逸脱して測
定誤差を引起こすという問題が生じない。尚、前記印加
電圧には交流分が含まれているが、これは信号電圧を取
出す際に瀘波される為、出力信号に交流分の影響は現れ
ない。
び導電率の変化に関連して変わり常にプラトーの中心に
くるように自動調整される為、種類の異なる被測定液を
使用しても前記印加電圧がプラトー領域から逸脱して測
定誤差を引起こすという問題が生じない。尚、前記印加
電圧には交流分が含まれているが、これは信号電圧を取
出す際に瀘波される為、出力信号に交流分の影響は現れ
ない。
第１図は本発明の実施例装置を示すブロック図、第２図
はプラトー特性図である。 １……液槽、２……指示極、３……比較極、Ａ……直流
印加電圧発生回路、８……整流回路、１０……掛算回
路、１１……加算回路、１２……直流加電圧源、１３…
…交流電圧源
はプラトー特性図である。 １……液槽、２……指示極、３……比較極、Ａ……直流
印加電圧発生回路、８……整流回路、１０……掛算回
路、１１……加算回路、１２……直流加電圧源、１３…
…交流電圧源
Claims (1)
- 【請求項１】被測定液中に配置された指示極と比較極と
の間に印加電圧を与え前記指示極と比較極間に流れる拡
散電流に基づき被測定液の濃度を測定する装置におい
て、交流電圧源と、前記印加電圧がプラトーの中心にく
るように前記拡散電流が零のときの印加電圧を与える直
流加電圧源と、直流印加電圧発生回路と、前記交流電圧
源、直流加電圧源及び直流印加電圧発生回路からの電圧
を加算して前記電極間に印加する加算回路とを具備し、
前記直流印加電圧発生回路は、前記指示極と比較極間に
流れる電流を入力する演算増幅器と、前記増幅器からの
出力信号から交流分を除去し拡散電流に比例した直流信
号を出力する手段と、前記増幅器からの出力信号から直
流分を除去して交流信号を出力する手段と、該交流信号
を直流信号に変換する手段と、該直流信号の逆数を作る
手段と、該直流信号と前記拡散電流に比例した直流信号
と設定電圧を入力して前記拡散電流と前記指示極と比較
極間の抵抗に比例した直流電圧を出力することを特徴と
する加電圧補償形溶液分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062841A JPH0623726B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 加電圧補償形溶液分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062841A JPH0623726B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 加電圧補償形溶液分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229361A JPS63229361A (ja) | 1988-09-26 |
| JPH0623726B2 true JPH0623726B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=13211936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062841A Expired - Fee Related JPH0623726B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 加電圧補償形溶液分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623726B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP62062841A patent/JPH0623726B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63229361A (ja) | 1988-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |