JPH0656375B2 - ジルコニア電極及びペーハ測定装置 - Google Patents
ジルコニア電極及びペーハ測定装置Info
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- JPH0656375B2 JPH0656375B2 JP62323782A JP32378287A JPH0656375B2 JP H0656375 B2 JPH0656375 B2 JP H0656375B2 JP 62323782 A JP62323782 A JP 62323782A JP 32378287 A JP32378287 A JP 32378287A JP H0656375 B2 JPH0656375 B2 JP H0656375B2
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高温かつ高圧状態にある液体のｐＨ（ペー
ハ）を測定するペーハ測定装置に関し、更に詳しくは、
ペーハ測定用の電極がジルコニアから成ってその中空部
に気体が供給可能とされ、圧力平衡手段の作用で溶液が
収容された圧力容器の内部空間の液圧をジルコニア電極
の中空部の気体の圧力と等しくすることにより、ジルコ
ニア電極が高い液圧にも耐えられるように改良されたペ
ーハ測定装置に関する。
ハ）を測定するペーハ測定装置に関し、更に詳しくは、
ペーハ測定用の電極がジルコニアから成ってその中空部
に気体が供給可能とされ、圧力平衡手段の作用で溶液が
収容された圧力容器の内部空間の液圧をジルコニア電極
の中空部の気体の圧力と等しくすることにより、ジルコ
ニア電極が高い液圧にも耐えられるように改良されたペ
ーハ測定装置に関する。
（従来技術及びその問題点） 高温かつ高圧状態にある液体中においてペーハを測定す
ることが必要となる場合がある。例えば、高温・高圧状
態にある溶液中において金属材料の腐蝕現象を調べると
きである。この種のペーハ測定装置において中心をなす
のがペーハ測定電極であり、電極としてはこれまでにガ
ラス製のもの、ジルコニア（ＺｒＯ２）固体電解質隔膜
型電極、Ｐｔ−Ｈ電極、Ｐｄ−Ｈ電極、ＴｉＯ２半導体
電極等が知られている。しかし、これらは何れも一長一
短があることから、測定の安定性を重視するときはジル
コニア電極が使用されている。
ることが必要となる場合がある。例えば、高温・高圧状
態にある溶液中において金属材料の腐蝕現象を調べると
きである。この種のペーハ測定装置において中心をなす
のがペーハ測定電極であり、電極としてはこれまでにガ
ラス製のもの、ジルコニア（ＺｒＯ２）固体電解質隔膜
型電極、Ｐｔ−Ｈ電極、Ｐｄ−Ｈ電極、ＴｉＯ２半導体
電極等が知られている。しかし、これらは何れも一長一
短があることから、測定の安定性を重視するときはジル
コニア電極が使用されている。
その原理を簡単に説明すれば、ジルコニアで造った隔膜
を有するジルコニア電極及び基準電位を有する照合電極
を所定の溶液中にセットし、各々を電位差計に接続す
る。そして、溶液の種類即ち測定雰囲気が変化すれば、
ジルコニア隔膜の外周面に水素イオン濃度に応じた電位
を生じ、これに応じて照合電極とジルコニア電極との間
に電位差が生ずるので、これを電位差計で測定するので
ある。なお、ジルコニア電極内には固体電解質または電
解液が充填され、ペーハ測定中にジルコニア電極内では
酸素が不足するので、外部からこれを補充する必要があ
る。
を有するジルコニア電極及び基準電位を有する照合電極
を所定の溶液中にセットし、各々を電位差計に接続す
る。そして、溶液の種類即ち測定雰囲気が変化すれば、
ジルコニア隔膜の外周面に水素イオン濃度に応じた電位
を生じ、これに応じて照合電極とジルコニア電極との間
に電位差が生ずるので、これを電位差計で測定するので
ある。なお、ジルコニア電極内には固体電解質または電
解液が充填され、ペーハ測定中にジルコニア電極内では
酸素が不足するので、外部からこれを補充する必要があ
る。
ここで従前のジルコニア電極が高温、高圧の溶液中にセ
ットされた場合について言及すると、高温及び高圧のた
めにジルコニア電極の機械的強度が弱くなるとともに、
高圧のためにジルコニア隔膜が変形し易くなり、またジ
ルコニア電極内の固体電解質または電解液における酸素
量が変化して長時間の継続使用が困難になることがあっ
た。
ットされた場合について言及すると、高温及び高圧のた
めにジルコニア電極の機械的強度が弱くなるとともに、
高圧のためにジルコニア隔膜が変形し易くなり、またジ
ルコニア電極内の固体電解質または電解液における酸素
量が変化して長時間の継続使用が困難になることがあっ
た。
本発明は、上記問題点を解決すること、即ちジルコニア
隔膜を有し高温、高圧（特に高圧）の溶液中にセットし
た場合でも、溶液のペーハが長時間にわたって測定でき
るジルコニア電極及びこれを用いたペーハ測定装置を提
供することを目的としてなされたものである。
隔膜を有し高温、高圧（特に高圧）の溶液中にセットし
た場合でも、溶液のペーハが長時間にわたって測定でき
るジルコニア電極及びこれを用いたペーハ測定装置を提
供することを目的としてなされたものである。
本発明の別の目的は、上記目的を、測定装置を徒らに複
雑にするようなことなく、従来の測定装置の構成部分を
極力利用することにより、達成することにある。
雑にするようなことなく、従来の測定装置の構成部分を
極力利用することにより、達成することにある。
（問題点を解決するための手段，作用） 上記目的を達成するために、本第１発明のジルコニア電
極(30)は、溶液(16)のペーハを測定するためにこの溶液
中に注入される先端(55)を有する中空部(53)を備え、少
なくとも先端(55)はジルコニア隔膜(58)から構成され、
中空部(53)に酸素気体または少なくとも酸素を含む気体
を含ませかつこの気体が外部から供給されるように構成
されている。中空部(53)には、従来のような固体電解質
や電解液ではなく、酸素気体（酸素を含む気体でもよ
い）を含ませかつこの気体が外部から供給されるように
したため、固体電解質や電解液において問題となる酸素
量不足は生じない。従って、電極を長時間使用できる。
極(30)は、溶液(16)のペーハを測定するためにこの溶液
中に注入される先端(55)を有する中空部(53)を備え、少
なくとも先端(55)はジルコニア隔膜(58)から構成され、
中空部(53)に酸素気体または少なくとも酸素を含む気体
を含ませかつこの気体が外部から供給されるように構成
されている。中空部(53)には、従来のような固体電解質
や電解液ではなく、酸素気体（酸素を含む気体でもよ
い）を含ませかつこの気体が外部から供給されるように
したため、固体電解質や電解液において問題となる酸素
量不足は生じない。従って、電極を長時間使用できる。
また、本第２発明は、圧力容器(14)中の溶液(16)のペー
ハを測定するための前記ジルコニア電極(30)と、溶液中
に注入される照合電極(20)と、ジルコニア電極(30)と照
合電極(20)との電位差から溶液(16)のペーハ値を測定す
るペーハ測定手段(22、24)とを具備するペーハ測定装置
である。上述のようにジルコニア電極(30)の中空部(53)
には、酸素気体を含ませかつこの気体が外部から供給さ
れるようにしたため、固体電解質や電解液において問題
となる酸素量不足は生じない。従って、圧力容器中の溶
液のペーハ測定を長時間にわたって行える。
ハを測定するための前記ジルコニア電極(30)と、溶液中
に注入される照合電極(20)と、ジルコニア電極(30)と照
合電極(20)との電位差から溶液(16)のペーハ値を測定す
るペーハ測定手段(22、24)とを具備するペーハ測定装置
である。上述のようにジルコニア電極(30)の中空部(53)
には、酸素気体を含ませかつこの気体が外部から供給さ
れるようにしたため、固体電解質や電解液において問題
となる酸素量不足は生じない。従って、圧力容器中の溶
液のペーハ測定を長時間にわたって行える。
また、本第３発明は、前記ペーハ測定装置に圧力容器(1
4)内の圧力とジルコニア電極(30)の中空部(53)内の気体
の圧力とを平衡させる圧力平衡手段(100)を備えたペー
ハ測定装置である。圧力平衡手段(100)によりジルコニ
ア電極(30)の中空部(53)内の気体の圧力が圧力容器(14)
内の圧力と平衡するので、圧力容器の圧力によるジルコ
ニア電極の変形が生じにくくなり、圧力容器中の溶液の
ペーハ測定を長時間にわたって行える。この構造は、圧
力容器の圧力が高い場合、特に有利である。
4)内の圧力とジルコニア電極(30)の中空部(53)内の気体
の圧力とを平衡させる圧力平衡手段(100)を備えたペー
ハ測定装置である。圧力平衡手段(100)によりジルコニ
ア電極(30)の中空部(53)内の気体の圧力が圧力容器(14)
内の圧力と平衡するので、圧力容器の圧力によるジルコ
ニア電極の変形が生じにくくなり、圧力容器中の溶液の
ペーハ測定を長時間にわたって行える。この構造は、圧
力容器の圧力が高い場合、特に有利である。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面をもとに説明する。
ペーハ測定装置の全体を示す第１図において、ヒータ１
２を有する加熱炉１０の中空部には圧力容器本体１４が
挿入され、これに所定種類の溶液１６が充填されてい
る。圧力容器本体１４の開口部には圧力容器蓋板１８が
被せられ、これにより本体内が密封状態にセットされ
る。圧力容器蓋板１８には照合電極２０及びペーハ測定
用のジルコニア隔膜５８を有するジルコニア電極３０が
挿通され、各々の下端（ジルコニア電極３０の場合は第
３図の符号５５の部分）は溶液１６中に達し、上端は電
位差計２２が接続されている。電位差計２２にはペーハ
測定器２４が接続されている。ジルコニア電極３０につ
いては後に詳述する。
２を有する加熱炉１０の中空部には圧力容器本体１４が
挿入され、これに所定種類の溶液１６が充填されてい
る。圧力容器本体１４の開口部には圧力容器蓋板１８が
被せられ、これにより本体内が密封状態にセットされ
る。圧力容器蓋板１８には照合電極２０及びペーハ測定
用のジルコニア隔膜５８を有するジルコニア電極３０が
挿通され、各々の下端（ジルコニア電極３０の場合は第
３図の符号５５の部分）は溶液１６中に達し、上端は電
位差計２２が接続されている。電位差計２２にはペーハ
測定器２４が接続されている。ジルコニア電極３０につ
いては後に詳述する。
圧力容器本体１４及び蓋板１８の側方には圧力平衡調整
器１００が配置され、互いに平衡される一方の圧力が容
器本体１４内に、他方の圧力がジルコニア電極３０に連
通されている。圧力平衡調整器１００にはボンベ１６０
から酸素が供給されるようになっているが、これについ
ては後に詳述する。
器１００が配置され、互いに平衡される一方の圧力が容
器本体１４内に、他方の圧力がジルコニア電極３０に連
通されている。圧力平衡調整器１００にはボンベ１６０
から酸素が供給されるようになっているが、これについ
ては後に詳述する。
次に、第２図をもとにペーハ測定用のジルコニア電極３
０について説明すると、この電極３０は円筒状の電極ホ
ルダ３２と、その一端の開口部に袋ナット７０により取
り付けされた円筒状のガス封入圧力容器４６と、ホルダ
の中空部を貫通して延びるジルコニア隔膜５８等を含
み、ジルコニア隔膜５８は中空とされておりその内側に
中空部５３が構成されている。
０について説明すると、この電極３０は円筒状の電極ホ
ルダ３２と、その一端の開口部に袋ナット７０により取
り付けされた円筒状のガス封入圧力容器４６と、ホルダ
の中空部を貫通して延びるジルコニア隔膜５８等を含
み、ジルコニア隔膜５８は中空とされておりその内側に
中空部５３が構成されている。
即ち、電極ホルダ３２は小径部３４、中径部３６及び大
径部から成り、小径部３４は前記圧力容器蓋板１８に形
成された取付け穴４０内に螺合されており、中径部３６
には冷却水を充填するための環状の水室４２が形成され
ている。大径部３８の大径穴４４にはガス封入圧力容器
４６下端の取付け部４８が挿入され、つば部５０と大径
部３８の端面との当接により軸方向位置が決められてい
る。取付け部４８と大径部３８との間はパッキン５２に
よりシールされている。
径部から成り、小径部３４は前記圧力容器蓋板１８に形
成された取付け穴４０内に螺合されており、中径部３６
には冷却水を充填するための環状の水室４２が形成され
ている。大径部３８の大径穴４４にはガス封入圧力容器
４６下端の取付け部４８が挿入され、つば部５０と大径
部３８の端面との当接により軸方向位置が決められてい
る。取付け部４８と大径部３８との間はパッキン５２に
よりシールされている。
取付け部４８の下端部４９の中空穴部はその直径が先端
（下端）に向かうにつれて漸増しており、ここにジルコ
ニア隔膜５８の上端に形成された頭部５６が係合してい
る。ジルコニア隔膜５８は胴部５４と頭部５６とから成
り、胴部５４は円筒管状で先端（下端）がるつぼ状にさ
れ、未端（上端）に頭部５６が形成されている。胴部５
４の下端部の内周面には白金触媒６０がコーティングさ
れている。頭部５６の直径は取付け部４８の下端部４９
に係合すべく先端（上端）に向かうにつれて漸減してい
る。ジルコニア隔膜５８の首部には隔膜固定キャップ６
１が嵌合され、このキャップ６１は上記取付け部４８の
下端部４９に螺合されている。これにより、ジルコニア
隔膜５８が圧力容器４６に固定されている。頭部５６と
取付け部４８の下端部４９との間はパッキン６４により
シールされている。そして電極ホルダ３２と圧力容器４
６とは、円周部６６が上記大径部３８に螺合し、フラン
ジ部６８がつば部５０の端面に係合する袋ナット７０に
より一体化されている。
（下端）に向かうにつれて漸増しており、ここにジルコ
ニア隔膜５８の上端に形成された頭部５６が係合してい
る。ジルコニア隔膜５８は胴部５４と頭部５６とから成
り、胴部５４は円筒管状で先端（下端）がるつぼ状にさ
れ、未端（上端）に頭部５６が形成されている。胴部５
４の下端部の内周面には白金触媒６０がコーティングさ
れている。頭部５６の直径は取付け部４８の下端部４９
に係合すべく先端（上端）に向かうにつれて漸減してい
る。ジルコニア隔膜５８の首部には隔膜固定キャップ６
１が嵌合され、このキャップ６１は上記取付け部４８の
下端部４９に螺合されている。これにより、ジルコニア
隔膜５８が圧力容器４６に固定されている。頭部５６と
取付け部４８の下端部４９との間はパッキン６４により
シールされている。そして電極ホルダ３２と圧力容器４
６とは、円周部６６が上記大径部３８に螺合し、フラン
ジ部６８がつば部５０の端面に係合する袋ナット７０に
より一体化されている。
圧力容器４６の上端には大径穴７２が形成され、上端か
ら若干下がった部分には半径方向７４が形成され、圧力
室７６に通じている。大径穴７２と圧力室７６との間の
段部には、導線８０を保持する導線絶縁管８２に取り付
けられた絶縁シールプラグ８４が着座し、さらにシール
プラグ押え８６が嵌合されている。シールプラグ押え８
６と円筒部８８との間はパッキン９０によってシールさ
れており、シールプラグ８４及び押え８６は、円筒部８
８に螺合された袋ナット９２により圧力容器４６に締
付、固定されている。
ら若干下がった部分には半径方向７４が形成され、圧力
室７６に通じている。大径穴７２と圧力室７６との間の
段部には、導線８０を保持する導線絶縁管８２に取り付
けられた絶縁シールプラグ８４が着座し、さらにシール
プラグ押え８６が嵌合されている。シールプラグ押え８
６と円筒部８８との間はパッキン９０によってシールさ
れており、シールプラグ８４及び押え８６は、円筒部８
８に螺合された袋ナット９２により圧力容器４６に締
付、固定されている。
絶縁管８２はほぼ圧力容器４６の圧力室７６全長にわた
って延び、これにより保持された導線８０の先端にはコ
イル９４が接続され、このコイル９４はコーティング６
０に弾性的に接触している。なお、導線８０の上端は前
記電位差計２２（第１図）に連結されている。また、上
記半径方向穴７４には気体導入管９６が固設されてい
る。
って延び、これにより保持された導線８０の先端にはコ
イル９４が接続され、このコイル９４はコーティング６
０に弾性的に接触している。なお、導線８０の上端は前
記電位差計２２（第１図）に連結されている。また、上
記半径方向穴７４には気体導入管９６が固設されてい
る。
なお、照合電極２０は公知のものであり、詳細について
は例えば本出願人の出願にかかる特公昭６０−４１３０
３等を参照されたい。
は例えば本出願人の出願にかかる特公昭６０−４１３０
３等を参照されたい。
次に圧力平衡調整器１００について第３図をもとに説明
すると、この調整器１００は底板１０２、本体１０４、
圧力平衡ピストン１０６及び蓋体１０８から成る。底板
１０２には中心部に段付穴１１０が形成され、ここにパ
ッキンホルダ１０９が嵌合保持されている。本体１０４
は下方に開口した容器形状を呈し、本体１０４の中空部
に圧力平衡ピストン１０６が滑合され、このピストン１
０６の上方には第１の圧力室１１２が形成されている。
第１の圧力室１１２は第１の通路を形成する連通穴１３
１及びパイプ（気体導入管）９６によりジルコニア電極
３０内の中空部５３に連通されている ピストン１０６は軸方向穴１１４と半径方向穴１１６と
を有している。本体の円筒部１２０とピストン１０６と
の間は二重のパッキン１２２及び１２４によりシールさ
れている。ピストン１０６の下方に第２の圧力室１１５
が形成され、第２の通路を形成する連通穴１３３及びパ
イプ９７により圧力容器１４内の液体１６の収容部７７
に連通されている。
すると、この調整器１００は底板１０２、本体１０４、
圧力平衡ピストン１０６及び蓋体１０８から成る。底板
１０２には中心部に段付穴１１０が形成され、ここにパ
ッキンホルダ１０９が嵌合保持されている。本体１０４
は下方に開口した容器形状を呈し、本体１０４の中空部
に圧力平衡ピストン１０６が滑合され、このピストン１
０６の上方には第１の圧力室１１２が形成されている。
第１の圧力室１１２は第１の通路を形成する連通穴１３
１及びパイプ（気体導入管）９６によりジルコニア電極
３０内の中空部５３に連通されている ピストン１０６は軸方向穴１１４と半径方向穴１１６と
を有している。本体の円筒部１２０とピストン１０６と
の間は二重のパッキン１２２及び１２４によりシールさ
れている。ピストン１０６の下方に第２の圧力室１１５
が形成され、第２の通路を形成する連通穴１３３及びパ
イプ９７により圧力容器１４内の液体１６の収容部７７
に連通されている。
圧力平衡ピストン１０６の下面中心部には中空な微小差
圧ピストン１２６が設けられ、その中空穴１２５は上記
軸方向穴１１４に連通され第３の通路を形成している。
このピストン１２６は細長い中空棒から成り、上記パッ
キンホルダ１１０の中空穴内に挿通され、ピストン１２
６とホルダ１１０との間はパッキン１２９によりシール
されている。
圧ピストン１２６が設けられ、その中空穴１２５は上記
軸方向穴１１４に連通され第３の通路を形成している。
このピストン１２６は細長い中空棒から成り、上記パッ
キンホルダ１１０の中空穴内に挿通され、ピストン１２
６とホルダ１１０との間はパッキン１２９によりシール
されている。
本体１０４の天井部１２８には大径及び小径の軸方向穴
１３０及び１３２が連続して形成され、大径穴１３２の
開口部には支持部１３４が連続して形成され、大径穴１
３２の開口部には支持部１３４が形成されている。穴１
３０及び１３２内には第１の弁棒１３６が配置され、下
端の弁部１３８がピストン１０６の穴１１４に挿入可能
となり、またつば部１３５と軸方向穴１３０の天井部と
の間に配設されたばね１４０により下方に付勢されてい
る。
１３０及び１３２が連続して形成され、大径穴１３２の
開口部には支持部１３４が連続して形成され、大径穴１
３２の開口部には支持部１３４が形成されている。穴１
３０及び１３２内には第１の弁棒１３６が配置され、下
端の弁部１３８がピストン１０６の穴１１４に挿入可能
となり、またつば部１３５と軸方向穴１３０の天井部と
の間に配設されたばね１４０により下方に付勢されてい
る。
蓋体１０８には大径及び小径の軸方向穴１４４及び１４
６が形成され、大径穴１４４には半径方向穴１４８が連
通している。天井部１２８の小径穴１３２から蓋板１０
８の穴１４４及び１４６にかけて第２の弁棒１５０が配
置されている。この弁棒１５０は、下端が上記第１の弁
棒３６と当接可能とされ、中間部に弁部１５２を有し、
上端のばね受け板１５４と小径穴１４６の端壁との間に
はばね１５６が配置されている。また、上記半径方向穴
１４８に酸素ボンベ１６０から酸素がパイプ１６２によ
り供給されるようになっている。
６が形成され、大径穴１４４には半径方向穴１４８が連
通している。天井部１２８の小径穴１３２から蓋板１０
８の穴１４４及び１４６にかけて第２の弁棒１５０が配
置されている。この弁棒１５０は、下端が上記第１の弁
棒３６と当接可能とされ、中間部に弁部１５２を有し、
上端のばね受け板１５４と小径穴１４６の端壁との間に
はばね１５６が配置されている。また、上記半径方向穴
１４８に酸素ボンベ１６０から酸素がパイプ１６２によ
り供給されるようになっている。
次に、本実施例の作用、効果について説明する。
ジルコニア隔膜５８は酸素イオンの良導体であり、ペー
パを測定すべき溶液１６中の水素イオンが酸素イオンと
反応し、ジルコニア隔膜５８に膜電位を生ずる。この膜
電位をコイル及び導線を介して電位差計２２により測定
し、照合電極２０の基準電位と比較し、ペーパ測定器２
４でペーハに換算して表示する。
パを測定すべき溶液１６中の水素イオンが酸素イオンと
反応し、ジルコニア隔膜５８に膜電位を生ずる。この膜
電位をコイル及び導線を介して電位差計２２により測定
し、照合電極２０の基準電位と比較し、ペーパ測定器２
４でペーハに換算して表示する。
上記化学反応によりジルコニア隔膜５８内の酸素が減少
するので、ここに酸素を補充することが必要となる。こ
こで、圧力容器１４内の溶液１６圧力をＰ２とし、圧力
平衡調整器１００の第１の圧力室１１２内の圧力をＰ１
とし、酸素ボンベ１６０内の酸素の圧力をＰ３とする
と、圧力Ｐ１とＰ２の間に差異があっても、圧力平衡調
整器１００の作用により、両者は等しくされる。
するので、ここに酸素を補充することが必要となる。こ
こで、圧力容器１４内の溶液１６圧力をＰ２とし、圧力
平衡調整器１００の第１の圧力室１１２内の圧力をＰ１
とし、酸素ボンベ１６０内の酸素の圧力をＰ３とする
と、圧力Ｐ１とＰ２の間に差異があっても、圧力平衡調
整器１００の作用により、両者は等しくされる。
即ち、仮に圧力容器１４内の溶液１６の圧力Ｐ２がＰ１
よりも高くなると、パイプ９７を介して第２の圧力室１
１５の圧力（Ｐ２）が、第１の圧力室１１２の圧力Ｐ１
よりも高くなるので、その差分によりピストン１０６
は、上方第１の圧力室１１２側に移動する。すると、ピ
ストン１０６は、第１の弁棒１３６の弁部１３８がピス
トン１０６の穴１１４の上端のシート部１３９に着座し
てこの穴１１４を閉塞した状態で第１の弁棒１３６を持
ち上げ、更にこの第１の弁棒１３６の上端が第２の弁棒
１５０の下端に当接して第２の弁棒１５０が上方に持ち
上げられ、弁部１５２が軸方向穴１３２の上端のシート
部１５３から離れるので、酸素ボンベ１６０からパイプ
１６２を通して圧力Ｐ３の酸素が圧力平衡調整器１００
の第１の圧力室１１２に供給される。この酸素の供給
は、第１の圧力室１１２内の酸素の圧力Ｐ１が圧力容器
１４内の溶液１６の圧力Ｐ２に等しくなるまで行われ
る。そして、圧力Ｐ１がＰ２にほぼ等しくなると、ピス
トン１０６が下降して元の位置（第３図）に戻り、弁部
１５２がシート部１５３に着座して酸素の供給を断つ。
よりも高くなると、パイプ９７を介して第２の圧力室１
１５の圧力（Ｐ２）が、第１の圧力室１１２の圧力Ｐ１
よりも高くなるので、その差分によりピストン１０６
は、上方第１の圧力室１１２側に移動する。すると、ピ
ストン１０６は、第１の弁棒１３６の弁部１３８がピス
トン１０６の穴１１４の上端のシート部１３９に着座し
てこの穴１１４を閉塞した状態で第１の弁棒１３６を持
ち上げ、更にこの第１の弁棒１３６の上端が第２の弁棒
１５０の下端に当接して第２の弁棒１５０が上方に持ち
上げられ、弁部１５２が軸方向穴１３２の上端のシート
部１５３から離れるので、酸素ボンベ１６０からパイプ
１６２を通して圧力Ｐ３の酸素が圧力平衡調整器１００
の第１の圧力室１１２に供給される。この酸素の供給
は、第１の圧力室１１２内の酸素の圧力Ｐ１が圧力容器
１４内の溶液１６の圧力Ｐ２に等しくなるまで行われ
る。そして、圧力Ｐ１がＰ２にほぼ等しくなると、ピス
トン１０６が下降して元の位置（第３図）に戻り、弁部
１５２がシート部１５３に着座して酸素の供給を断つ。
これとは反対に、圧力容器１４内の圧力Ｐ２がＰ１より
も低くなると、上下の圧力差によりピストン１０６が下
方に押し下げられ、第１の弁棒１３６の弁部１３８がピ
ストン１０６の穴１１４の上端のシート部１３９から離
れる。すると、第１の圧力室１１２内の酸素が、穴１１
４及び中空穴１２５を通して外界に放出され、第１の圧
力室１１２の圧力が減少する。そして、第１の圧力室１
１２の圧力Ｐ１がＰ２にほぼ等しくなれば、ピストン１
０６が上昇して元の位置（第３図）に戻り、弁部１３８
がシート部１３９に着座して、酸素の外界への放出を停
止させる。こうして、第１の圧力室１１２即ちジルコニ
ア隔膜５８内の中空部５３の圧力Ｐ１は、第２の圧力室
１１５の圧力即ち圧力容器１４内の溶液１６の圧力Ｐ２
にほぼ等しくされ、かつその状態に維持される。
も低くなると、上下の圧力差によりピストン１０６が下
方に押し下げられ、第１の弁棒１３６の弁部１３８がピ
ストン１０６の穴１１４の上端のシート部１３９から離
れる。すると、第１の圧力室１１２内の酸素が、穴１１
４及び中空穴１２５を通して外界に放出され、第１の圧
力室１１２の圧力が減少する。そして、第１の圧力室１
１２の圧力Ｐ１がＰ２にほぼ等しくなれば、ピストン１
０６が上昇して元の位置（第３図）に戻り、弁部１３８
がシート部１３９に着座して、酸素の外界への放出を停
止させる。こうして、第１の圧力室１１２即ちジルコニ
ア隔膜５８内の中空部５３の圧力Ｐ１は、第２の圧力室
１１５の圧力即ち圧力容器１４内の溶液１６の圧力Ｐ２
にほぼ等しくされ、かつその状態に維持される。
また、本実施例では、ジルコニア隔膜５８の内側の中空
部５３の圧力（Ｐ１）がその外側即ち圧力容器１４内の
圧力（Ｐ２）よりも僅かに低くなるように構成されてい
る。このようにすれば、ジルコニア電極は常にその外面
に圧力を受け、これに対抗して内部には圧縮応力を生じ
ることになるからである。そのために差圧ピストン１２
６が設けられているのであり、ピストン１０６の第２の
圧力室１１５側の面積は、第１の圧力室１１２側の面積
よりも差圧ピストン１２６の外径ｄの分だけ小さくなっ
ている（第３図）。従って、ピストン１０６が第１と第
２の圧力室１１２、１１５間で平衡するとき、第２の圧
力室１１５の圧力Ｐ２は、第１の圧力室１１２の圧力Ｐ
１よりも、差圧ピストン１２６の外径ｄの面積に対応す
る力を補う分だけ高くなり、第１の圧力室１１２の圧力
Ｐ１と第２の圧力室１１５の圧力Ｐ２との間にはその外
径ｄの面積分だけ微少な圧力差が生じる。この差圧ピス
トン１２６の直径の大きさを適宜選択することにより、
ピストン１０６に作用する上下方向の力の大きさを調整
することができる。
部５３の圧力（Ｐ１）がその外側即ち圧力容器１４内の
圧力（Ｐ２）よりも僅かに低くなるように構成されてい
る。このようにすれば、ジルコニア電極は常にその外面
に圧力を受け、これに対抗して内部には圧縮応力を生じ
ることになるからである。そのために差圧ピストン１２
６が設けられているのであり、ピストン１０６の第２の
圧力室１１５側の面積は、第１の圧力室１１２側の面積
よりも差圧ピストン１２６の外径ｄの分だけ小さくなっ
ている（第３図）。従って、ピストン１０６が第１と第
２の圧力室１１２、１１５間で平衡するとき、第２の圧
力室１１５の圧力Ｐ２は、第１の圧力室１１２の圧力Ｐ
１よりも、差圧ピストン１２６の外径ｄの面積に対応す
る力を補う分だけ高くなり、第１の圧力室１１２の圧力
Ｐ１と第２の圧力室１１５の圧力Ｐ２との間にはその外
径ｄの面積分だけ微少な圧力差が生じる。この差圧ピス
トン１２６の直径の大きさを適宜選択することにより、
ピストン１０６に作用する上下方向の力の大きさを調整
することができる。
なお、圧力平衡調整器１００は上下両側の圧力室１１２
と１１５とに気体と液体のように性質の全く異なるもの
を封入しているが、パッキン１２２及び１２４が二重に
介装されているので、気体と液体とが混合する心配は殆
どない。仮に気体または液体が若干でも洩れたときは穴
１１６及び差圧ピストン１２６の中空部を通って外部に
排出されることとなる。
と１１５とに気体と液体のように性質の全く異なるもの
を封入しているが、パッキン１２２及び１２４が二重に
介装されているので、気体と液体とが混合する心配は殆
どない。仮に気体または液体が若干でも洩れたときは穴
１１６及び差圧ピストン１２６の中空部を通って外部に
排出されることとなる。
なお、本発明は上記実施例に限定して解釈されるべきで
はなく、その趣旨を損ねない範囲内において適宜変更、
改良が可能であることは言うまでもない。例えば、ジル
コニア電極及び圧力平衡手段の細部構造や、溶液、気体
の種類は必要に応じて選択できる。
はなく、その趣旨を損ねない範囲内において適宜変更、
改良が可能であることは言うまでもない。例えば、ジル
コニア電極及び圧力平衡手段の細部構造や、溶液、気体
の種類は必要に応じて選択できる。
以上述べてきたように、本発明によれば、圧力容器内の
溶液の圧力とジルコニア電極内の気体の圧力とを平衡さ
せることができるので、ジルコニア電極を高圧の溶液中
にセットした場合でも、これが破損することはなく、溶
液のペーハが長時間にわたって支障なく測定できる効果
が奏される。
溶液の圧力とジルコニア電極内の気体の圧力とを平衡さ
せることができるので、ジルコニア電極を高圧の溶液中
にセットした場合でも、これが破損することはなく、溶
液のペーハが長時間にわたって支障なく測定できる効果
が奏される。
第１図は本発明の一実施例を示す全体図、第２図はその
要部（ジルコニア電極）を示す正面断面図、第３図は別
の要部（圧力平衡器）を示す正面断面図である。 ［主要部分の符号の説明］ １０：圧力容器 ２４：ペーハ測定器 ２０：照合電極 ２２：電位差計 １００：圧力平衡器
要部（ジルコニア電極）を示す正面断面図、第３図は別
の要部（圧力平衡器）を示す正面断面図である。 ［主要部分の符号の説明］ １０：圧力容器 ２４：ペーハ測定器 ２０：照合電極 ２２：電位差計 １００：圧力平衡器
Claims (4)
- 【請求項１】溶液のペーハを測定するためにこの溶液中
に注入される先端を有する中空部を備え、少なくとも前
記先端はジルコニア隔膜から構成され、前記中空部に酸
素気体または少なくとも酸素を含む気体を含ませかつこ
の気体が外部から供給されるように構成したことを特徴
とするジルコニア電極。 - 【請求項２】圧力容器中の溶液のペーハを測定するため
にこの溶液中に注入される先端を有する中空部を備え、
少なくとも前記先端はジルコニア隔膜から構成され、前
記中空部に酸素気体または少なくとも酸素を含む気体を
含ませかつこの気体が外部から供給されるように構成し
たジルコニア電極と、 前記溶液中に注入される照合電極と、 前記ジルコニア電極と前記照合電極との電位差から前記
溶液のペーハ値を測定するペーハ測定手段とを具備する
ことを特徴とするペーハ測定装置。 - 【請求項３】圧力容器中の溶液のペーハを測定するため
にこの溶液中に注入される先端を有する中空部を備え、
少なくとも前記先端はジルコニア隔膜から構成され、前
記中空部に酸素気体または少なくとも酸素を含む気体を
含ませかつこの気体が外部から供給されるように構成し
たジルコニア電極と、 前記溶液中に注入される照合電極と、 前記ジルコニア電極と前記照合電極との電位差から前記
溶液のペーハ値を測定するペーハ測定手段と、 前記圧力容器内の圧力と前記ジルコニア電極の中空部内
の気体の圧力とを平衡させる圧力平衡手段とを具備する
ことを特徴とするペーハ測定装置。 - 【請求項４】前記ジルコニア電極の中空部内の気体の圧
力が前記圧力容器内の圧力よりも僅かに低く圧力平衡す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のペー
ハ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323782A JPH0656375B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | ジルコニア電極及びペーハ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323782A JPH0656375B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | ジルコニア電極及びペーハ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01165952A JPH01165952A (ja) | 1989-06-29 |
| JPH0656375B2 true JPH0656375B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=18158560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62323782A Expired - Lifetime JPH0656375B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | ジルコニア電極及びペーハ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656375B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10161897B2 (en) * | 2015-01-09 | 2018-12-25 | Xerox Corporation | Sensors incorporating palladium electrodes |
| JP7576776B2 (ja) * | 2021-05-31 | 2024-11-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | インラインｐＨセンサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154351A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Ngk Insulators Ltd | 水素イオン濃度測定装置 |
| JPS60173460A (ja) * | 1984-02-18 | 1985-09-06 | Toshiba Corp | 金属の溶媒抽出装置での水素イオン濃度測定方法 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62323782A patent/JPH0656375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01165952A (ja) | 1989-06-29 |
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