JPH0634700Y2 - 導電率計測定回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は３極方式の導電率計において、電極部は従来装
置と同一形状のまま、セル定数を大きくすることが出来
る導電率計測定回路に関する。

〈従来の技術〉 導電率計では測定精度を挙げる為に第２図に示すような
３極方式の測定セルが用いられている。図中、E₁，E₂，
E₃は夫々被測定液に浸漬される電極で、これら電極は絶
縁体1a,1bによって所定間隔l₁，l₂離して配置されてい
る。２は正、負対称の交流印加電圧を発生する発振回路
で、ここからの印加電圧V₁はボルテージフォロワA₁を経
て電極E₁，E₂に印加される。

電極E₁とE₂とは互いに接続され、同電位に保たれるた
め、これら電極間には電流が流れず指示誤差は発生しな
い。即ち、電極E₁とE₂とが接続されていない場合、測定
セル外に点線で示す電流が流れ、測定セル外の状態によ
ってこれが変化し指示誤差を発生するが、このような誤
差が防げる。

A₂は非反転入力端子が基準電位に接続され、反転入力端
子が電極E₃に接続され、帰還回路にレンジ抵抗R_fが接続
された演算増幅器で、この演算増幅器には、電極E₁，E₃
間に流れる電流i₁と電極E₂，E₃間に流れる電流i₂との和
の電流が流れ、この電流に対応した出力電圧V_oを発生す
る。

このような構成の測定セルの場合、セル定数K_aは以下の
ように表わすことが出来る。

K_a＝（K₁・K₂）／（K₁＋K₂） …（１） 但し、K₁＝α・（l₁/S）， K₂＝α・（l₂/S）。

（α：電極の形状により決まる定数、S:電極断面積） 今、l₁＋l₂＝ｌとすると、（１）式は以下（２）式のよ
うに書き改めることができ、 K_a＝｛α／（Ｓ・ｌ）｝・｛−l₁ ²＋（ｌ・l₁）｝ …
（２） この式において最大のセル定数K_aを与えるl₁は、l₁＝
（1/2）・ｌのとき、即ち、l₁＝l₂のときである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 従来装置において、最大セル定数K_aは、 K_a＝（1/2）・α・（l₁/S）＝（1/4）・α・（l/S） …
（３） で表わされ、セル形状（S,l）が一定なら、この値はこ
れ以上大きくなり得ない。

このため、従来装置では導電率の大きな被測定液を測定
する場合、セル定数を大きくするためにｌの大きい大型
の測定セルを使っていた。

本考案の解決しようとする技術的課題は、電極の外径寸
法は従来装置のままで、セル定数を従来装置より大きく
することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案の構成は、交流電圧源と、夫々被測定液に浸漬さ
れ、前記交流電圧源から交流電圧が印加された第１の電
極、基準電位に接続された第２の電極、及び前記第１の
電極に対向配置された第３の電極を含む電極部と、一方
の入力端子が前記基準電位に接続され、他の入力端子が
前記第３の電極に接続され、帰還回路にレンジ抵抗が接
続され、前記第１、第３の電極間に流れる電流に対応し
た出力電圧を発生する演算増幅器とを具備し、前記第１
の電極を前記第２の電極側に近接配置し、前記第１の電
極と第３の電極との間隔を大としたことにある。

〈作用〉 前記の技術手段は次のように作用する。即ち、前記第２
の電極は基準電位に接続され、また、前記第３の電極も
前記演算増幅器の帰還作用により基準電位に保たれるた
め、測定セル外のループを通って前記第１、第３の電極
間に流れる電流は生ぜず、指示誤差は発生しない。

また、導電率の測定は第１、第３の電極間に流れる電流
に基づいて測定され、セル定数は第１、第３の電極間の
間隔、電極断面積に依存し、前記第１、第２の電極間の
間隔、電極断面積とは無関係となる為、前記第１、第３
の電極間の間隔を可能な限り大きくとることが出来、従
来装置と同一形状で大きなセル定数が実現出来る。

〈実施例〉 以下図面に従い本考案の実施例を説明する。第１図は本
考案実施例装置の回路図である。図中、第２図における
要素と同じ要素には同一符号を付し、これらについての
説明は省略する。

E₄はボルテージフォロワA₁より印加電圧V₁が加えられた
電極、E₅は基準電位に接続された電極、E₆は電極E₄に対
向配置された電極で、この電極E₆は演算増幅器A₂反転入
力端子に接続されている。

このような構成で、電極E₅は基準電位に接続され、電極
E₆は演算増幅器A₂の帰還作用により基準電位に保たれる
ため、測定セル以外のループを通ってこれら電極間に流
れる電流は生ぜずこれに基づく指示誤差は発生しない。

更に、電極E₄，E₆間は常にV₁に保たれる為、導電率は電
極E₄，E₆間に流れる電流i₂に基づいて測定することがで
き、電極E₄，E₅間の電流i₁は測定に関与しない。従っ
て、セル定数は電極E₄とE₆との距離及び電極断面積によ
ってのみ定まる。

今、電極E₄，E₅間の間隔をl₁′、電極E₄，E₆間の間隔を
l₂′とし、 l₁′＋l₂′＝ｌとすると、セル定数K_bは、 K_b＝α・（l₂′/S） …（４） で表わされる。l₂′はl₁′と独立して定められるから、
l₁′より充分大きくすることができる。今、l₁′＝0.1l
₂′とすると、 l₂′＝（10/11）・ｌ …（５） となり、この場合のセル定数K_bは、 K_b＝（10/11）・α・（l/S） …（６） となり、同一形状のままでも、従来装置と比べて約４倍
も大きなセル定数が実現できる。

〈考案の効果〉 本考案によれば、電極部を３極方式とし、測定セル外を
流れる電流を無くし、これによる指示誤差を防いだ導電
率計において、電極の大きさを従来装置と同一のままと
し、セル定数を従来のものより大きくすることができ
る。このため、導電率の大きな被測定液を測定する場合
でも電極部分を大型にする必要がなく、僅かな量のサン
プルで導電率の測定が行える。

尚、上記本考案の実施例では、電極E₄にボルテージフォ
ロワA₁より印加電圧V₁を加え、電極E₆を演算増幅器A₂の
反転入力端子に接続した構成になっているが電極E₄を演
算増幅器A₂の反転入力端子に接続し、電極E₆にボルテー
ジフォロワA₁から印加電圧V₁を加えるような構成にして
も全く同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例装置の回路図、第２図は従来装置
の回路図である。 ２……発振回路、E₄……第１の電極、E₅……第２の電
極、E₆……第３の電極、A₁……ボルテージフォロワ、A₂
……演算増幅器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電圧源と、夫々被測定液に浸漬され、
   前記交流電圧源から交流電圧が印加された第１の電極、
   基準電位に接続された第２の電極、及び前記第１の電極
   に対向配置された第３の電極を含む電極部と、一方の入
   力端子が前記基準電位に接続され、他の入力端子が前記
   第３の電極に接続され、帰還回路にレンジ抵抗が接続さ
   れ、前記第１、第３の電極間に流れる電流に対応した出
   力電圧を発生する演算増幅器とを具備し、前記第１の電
   極を前記第２の電極側に近接配置し、前記第１、第３の
   電極の間隔を大としたことを特徴とする導電率計測定回
   路。