JPH0658333B2 - 電導度測定方法およびその測定装置 - Google Patents
電導度測定方法およびその測定装置Info
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- JPH0658333B2 JPH0658333B2 JP32368988A JP32368988A JPH0658333B2 JP H0658333 B2 JPH0658333 B2 JP H0658333B2 JP 32368988 A JP32368988 A JP 32368988A JP 32368988 A JP32368988 A JP 32368988A JP H0658333 B2 JPH0658333 B2 JP H0658333B2
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Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被測定溶液に浸漬された一対の電極に交流電圧
を印加してその間に流れる電流により溶液の電導度を測
定する方法および測定装置に関する、 〔従来の技術〕 従来、電導度を測定して液体成分、例えば水分の検知な
どに応用することが知られており、かかる場合、被測定
溶液に浸漬された一対の電極間に一定の交流電圧を印加
して電極間電流を測定することにより行なわれているの
が通常である。
を印加してその間に流れる電流により溶液の電導度を測
定する方法および測定装置に関する、 〔従来の技術〕 従来、電導度を測定して液体成分、例えば水分の検知な
どに応用することが知られており、かかる場合、被測定
溶液に浸漬された一対の電極間に一定の交流電圧を印加
して電極間電流を測定することにより行なわれているの
が通常である。
しかしながら、例えば無水弗酸などに含まれる水分の規
格は20ppm以下などと次第に厳しくなってきており、従
って電導計の測定範囲が従来に比べ格段に広範囲のもの
が要求されるに致っており従来の定電圧方式では、この
ような微量成分の検知は勿論、広範囲に測定することも
困難であった。
格は20ppm以下などと次第に厳しくなってきており、従
って電導計の測定範囲が従来に比べ格段に広範囲のもの
が要求されるに致っており従来の定電圧方式では、この
ような微量成分の検知は勿論、広範囲に測定することも
困難であった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、微量な
液体成分の検知を可能にするとともに測定範囲をも広げ
た電導測定方法およびその測定装置を提供することを目
的とする。
液体成分の検知を可能にするとともに測定範囲をも広げ
た電導測定方法およびその測定装置を提供することを目
的とする。
本発明は、被測定溶液中に浸漬した一対の電極間に交流
電圧を印加して電極間に流れる電流によって前記溶液の
電導度を測定する方法において、電極間で消費される電
力が一定になるように、前記一対の電極間に印加される
交流電圧を制御することを特徴とするもので、具体的な
測定装置は、被測定溶液に浸漬される一対の電極間に交
流電圧を印加する電圧制御回路と、電極間に流れる電流
を測定する電流検出回路と、該電流検出回路の信号を対
数に変換する対数変換回路と、電極間で消費れれる電力
を演算する電力演算回路と、該演算回路の出力と基準電
力を比較してその差に応じた信号を電圧制御回路に出力
する比較回路とを具備せしめたことを特徴とするもので
ある。
電圧を印加して電極間に流れる電流によって前記溶液の
電導度を測定する方法において、電極間で消費される電
力が一定になるように、前記一対の電極間に印加される
交流電圧を制御することを特徴とするもので、具体的な
測定装置は、被測定溶液に浸漬される一対の電極間に交
流電圧を印加する電圧制御回路と、電極間に流れる電流
を測定する電流検出回路と、該電流検出回路の信号を対
数に変換する対数変換回路と、電極間で消費れれる電力
を演算する電力演算回路と、該演算回路の出力と基準電
力を比較してその差に応じた信号を電圧制御回路に出力
する比較回路とを具備せしめたことを特徴とするもので
ある。
無水弗酸中の水分を検知する電導度測定を例にとって説
明する。
明する。
一対の電極を無水弗酸中に浸漬してその間の抵抗をＲ
(Ω)とすると、弗酸中の電導度Ｋ(μＳ/cm)は （Ｃ：セル定数）となり、水分量は電導度に比例するの
で電導度Ｋを測定すればよい。すなわち1.5μＳ/cm が
0.1ppm、15000 μＳ/cm が1000ppm に相当する。
(Ω)とすると、弗酸中の電導度Ｋ(μＳ/cm)は （Ｃ：セル定数）となり、水分量は電導度に比例するの
で電導度Ｋを測定すればよい。すなわち1.5μＳ/cm が
0.1ppm、15000 μＳ/cm が1000ppm に相当する。
ここで検出電流すなわち電極間電流ｉは通常数ｍＡ〜数
ｍＡ/100であり、前記のセル定数は0.3〜0.5とすればよ
いので電導度１．５μＳ/cm のとき抵抗Ｒ＝200 ｋΩ、
電極間電流ｉ＝0.05ｍＡ、電導度15000 μＳ/cm のとき
抵抗Ｒ＝20Ω、電極間電流ｉ＝５ｍＡとなるよう設定す
ると電極間で消費される電力（以下、電極間電力と略称
する）Ｐ（ｍＷ）はＰ＝i2Ｒであるのでいずれも0.5ｍ
Ｗと一定となる。この関係を一対の電極間に印加される
交流電圧（以下、電極間電圧と略称）Ｅと電極間電流ｉ
との関係で示すと第２図のようになり、電導度がＫ＝1.
5μＳ/cmのときにはＥ＝10Ｖ、Ｋ＝150μＳ/cm のとき
Ｅ＝１Ｖ、Ｋ＝15000 μＳ/cm のときＥ＝0.1ＶとlogK
＝log150-2logE なる関係を満足するような電圧を印加
することにより電極間電流は0.05ｍＡ〜５ｍＡと10進２
桁 の好適な範囲で水分濃度を0.1ppmから1000ppm まで、10
進４桁の非常に広範囲に測定することができる。
ｍＡ/100であり、前記のセル定数は0.3〜0.5とすればよ
いので電導度１．５μＳ/cm のとき抵抗Ｒ＝200 ｋΩ、
電極間電流ｉ＝0.05ｍＡ、電導度15000 μＳ/cm のとき
抵抗Ｒ＝20Ω、電極間電流ｉ＝５ｍＡとなるよう設定す
ると電極間で消費される電力（以下、電極間電力と略称
する）Ｐ（ｍＷ）はＰ＝i2Ｒであるのでいずれも0.5ｍ
Ｗと一定となる。この関係を一対の電極間に印加される
交流電圧（以下、電極間電圧と略称）Ｅと電極間電流ｉ
との関係で示すと第２図のようになり、電導度がＫ＝1.
5μＳ/cmのときにはＥ＝10Ｖ、Ｋ＝150μＳ/cm のとき
Ｅ＝１Ｖ、Ｋ＝15000 μＳ/cm のときＥ＝0.1ＶとlogK
＝log150-2logE なる関係を満足するような電圧を印加
することにより電極間電流は0.05ｍＡ〜５ｍＡと10進２
桁 の好適な範囲で水分濃度を0.1ppmから1000ppm まで、10
進４桁の非常に広範囲に測定することができる。
これに対して従来の定電圧法で例えば0.1ppmの水分濃度
(電導度1.5μＳ/cm)を測定しようとすると定電圧を10Ｖ
(ｉ＝0.05ｍＡ)とする必要があり、そうすると水分濃度
1000 ppm（電導度15000 μＳ/cm)において電極間電流ｉ
は の関係から電導度に比例するので500 ｍＡとなり分極効
果が高く、発熱量（Ｐ＝５Ｗ）も大きくなるので、誤差
が大きくなり、電極にも悪影響を与えるばかりか、0.05
ｍＡ〜500 ｍＡの電流、すなわち10進４桁(500/0.05＝1
04) を１レンジで測定する必要があり、実質的に不可能
である。電極間電流ｉを低くするために定電圧を低くす
ると電導度が小さいところは電極間電流ｉが大幅に小さ
くなってしまい検出が困難となり誤差が増大するととも
にやはり、10進４桁の電流を測定する必要があり実質的
に不可能である。
(電導度1.5μＳ/cm)を測定しようとすると定電圧を10Ｖ
(ｉ＝0.05ｍＡ)とする必要があり、そうすると水分濃度
1000 ppm（電導度15000 μＳ/cm)において電極間電流ｉ
は の関係から電導度に比例するので500 ｍＡとなり分極効
果が高く、発熱量（Ｐ＝５Ｗ）も大きくなるので、誤差
が大きくなり、電極にも悪影響を与えるばかりか、0.05
ｍＡ〜500 ｍＡの電流、すなわち10進４桁(500/0.05＝1
04) を１レンジで測定する必要があり、実質的に不可能
である。電極間電流ｉを低くするために定電圧を低くす
ると電導度が小さいところは電極間電流ｉが大幅に小さ
くなってしまい検出が困難となり誤差が増大するととも
にやはり、10進４桁の電流を測定する必要があり実質的
に不可能である。
また、本発明の方法によると、 となり、Ｐが一定であるのでＫ＝Ａi2（Ａ：定数）、す
なわち logＫ∝2logｉとなり、対数目盛で表示すること
ができる。
なわち logＫ∝2logｉとなり、対数目盛で表示すること
ができる。
以下、図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の好適な実施例を示す回路構成図、第２
図は本発明の作用を説明するための電極間電圧Ｅ(Ｖ)と
電極間電流ｉ(ｍＡ)の関係を示す図、第３図は本発明の
電導度測定装置における目盛板を示す。
図は本発明の作用を説明するための電極間電圧Ｅ(Ｖ)と
電極間電流ｉ(ｍＡ)の関係を示す図、第３図は本発明の
電導度測定装置における目盛板を示す。
第１図に示すように本発明の電導度測定装置は一対の電
極１に交流電圧を印加する電圧調整機能を有する電圧制
御回路２と、電極１間に流れる電流を測定する電流検出
回路３と、この電流検出回路の出力信号を対数に変換す
る対数変換回路４と、電極間電圧Ｅ(Ｖ)と電極間電流ｉ
(ｍＡ)に基づき電極間で消費される電力Ｐ(ｍＷ)(＝Ｅ
ｉ)を演算する電力演算回路５と、基準電力Ｐo(ｍＷ)を
設定する基準電力設定回路６と電極間電力Ｐと基準電力
Ｐｏを比較してその差に応じた信号Ｂ(Ｐ−Ｐｏ)(Ｂ：
定数)を電圧制御回路２に出力する比較回路７を少なく
とも具備し、その他図示しない各種計器に接続するため
の電流変換回路８など設けることができる。
極１に交流電圧を印加する電圧調整機能を有する電圧制
御回路２と、電極１間に流れる電流を測定する電流検出
回路３と、この電流検出回路の出力信号を対数に変換す
る対数変換回路４と、電極間電圧Ｅ(Ｖ)と電極間電流ｉ
(ｍＡ)に基づき電極間で消費される電力Ｐ(ｍＷ)(＝Ｅ
ｉ)を演算する電力演算回路５と、基準電力Ｐo(ｍＷ)を
設定する基準電力設定回路６と電極間電力Ｐと基準電力
Ｐｏを比較してその差に応じた信号Ｂ(Ｐ−Ｐｏ)(Ｂ：
定数)を電圧制御回路２に出力する比較回路７を少なく
とも具備し、その他図示しない各種計器に接続するため
の電流変換回路８など設けることができる。
このような構成の電導度測定装置を前述のように無水弗
酸中の水分濃度を測定する場合に適用するには、電極間
電力を0.5ｍＷと一定になるように電導度Ｋ1.5μＳ/cm
〜15000μＳ/cmに応じて電極間電圧Ｅを10Ｖ〜0.1Ｖの
範囲で変え、そのときの電極間電流ｉ(0.05ｍＡ〜５ｍ
Ａ)から第３図に示すような目盛板により電導度Ｋとと
もに0.1ppmから1000ppm までの水分濃度を検出すること
ができるもので、また、精度も0.1ppm〜500ppmの範囲で
±２％以内で高精度であり、500ppm〜1000ppm の範囲内
でも±４％以内の精度で充分実用に供しうることを確認
した。
酸中の水分濃度を測定する場合に適用するには、電極間
電力を0.5ｍＷと一定になるように電導度Ｋ1.5μＳ/cm
〜15000μＳ/cmに応じて電極間電圧Ｅを10Ｖ〜0.1Ｖの
範囲で変え、そのときの電極間電流ｉ(0.05ｍＡ〜５ｍ
Ａ)から第３図に示すような目盛板により電導度Ｋとと
もに0.1ppmから1000ppm までの水分濃度を検出すること
ができるもので、また、精度も0.1ppm〜500ppmの範囲で
±２％以内で高精度であり、500ppm〜1000ppm の範囲内
でも±４％以内の精度で充分実用に供しうることを確認
した。
以上、好適な実施例により説明したが、本発明はこれに
限定されることなく、種々の応用が可能なものである。
限定されることなく、種々の応用が可能なものである。
被測定溶液についてい、弗酸以外にも、土壌中の水質測
定など特に広範囲の測定範囲が要求される場合に好適で
あるが、測定範囲が狭い場合であっても応用できること
は言うまでもない。
定など特に広範囲の測定範囲が要求される場合に好適で
あるが、測定範囲が狭い場合であっても応用できること
は言うまでもない。
電圧制御回路について、一対の電極に印加する波形は方
形波等の交流電圧でもよいが、正弦波形の交流電圧が誤
差の要因となる直流のドリフト分が少なく好ましい。ま
た、電圧を制御する方法は発振回路の振幅を変える方
法、電圧降下方式において抵抗を変える方法、ＳＣＲ
（シリコン制御整流素子）の点孤角を制御する方法など
が使用可能である。
形波等の交流電圧でもよいが、正弦波形の交流電圧が誤
差の要因となる直流のドリフト分が少なく好ましい。ま
た、電圧を制御する方法は発振回路の振幅を変える方
法、電圧降下方式において抵抗を変える方法、ＳＣＲ
（シリコン制御整流素子）の点孤角を制御する方法など
が使用可能である。
各種の回路について、特に電力演算回路については温度
による特性の変化を補償するための温度補償回路を付属
させることさらに好ましい。
による特性の変化を補償するための温度補償回路を付属
させることさらに好ましい。
本発明は一対の電極間で消費される電力が一定になるよ
うに電極間電圧を制御して印加するので単一レンジで10
進４桁の広範囲の測定、微小電導度の測定を可能にする
ばかりか、発熱量も一定であるので、発熱による電極等
への悪影響を除去するとともに表示も広範囲の測定範囲
を対数目盛で行なうことができるなど著効を奏するもの
である。
うに電極間電圧を制御して印加するので単一レンジで10
進４桁の広範囲の測定、微小電導度の測定を可能にする
ばかりか、発熱量も一定であるので、発熱による電極等
への悪影響を除去するとともに表示も広範囲の測定範囲
を対数目盛で行なうことができるなど著効を奏するもの
である。
第１図は本発明の好適な実施例を示す回路構成図、第２
図は本発明の作用を説明するための電極間電圧Ｅ(Ｖ)と
電極間電流ｉ(ｍＡ)の関係を示す図、第３図は本発明の
電導度測定装置における目盛板を示す。 １……一対の電極、２……電圧制御回路 ３……電流検出回路、４……対数変換回路 ５……電力演算回路、６……基準電力設定回路 ７……比較回路
図は本発明の作用を説明するための電極間電圧Ｅ(Ｖ)と
電極間電流ｉ(ｍＡ)の関係を示す図、第３図は本発明の
電導度測定装置における目盛板を示す。 １……一対の電極、２……電圧制御回路 ３……電流検出回路、４……対数変換回路 ５……電力演算回路、６……基準電力設定回路 ７……比較回路
Claims (2)
- 【請求項１】被測定溶液中に浸漬した一対の電極間に交
流電圧を印加して電極間に流れる電流によって前記溶液
の電導度を測定する方法において、電極間で消費される
電力が一定になるように、前記一対の電極間に印加され
る交流電圧を制御することを特徴とする電導度測定方
法。 - 【請求項２】被測定溶液に浸漬される一対の電極間に交
流電圧を印加する電圧制御回路と、電極間に流れる電流
を測定する電流検出回路と、該電流検出回路の出力信号
を対数に変換する対数変換回路と、電極間で消費される
電力を演算する電力演算回路と、該演算回路の出力と基
準電力を比較してその差に応じた信号を電圧制御回路に
出力する比較回路とを具備せしめたことを特徴とする電
導度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32368988A JPH0658333B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 電導度測定方法およびその測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32368988A JPH0658333B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 電導度測定方法およびその測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170040A JPH02170040A (ja) | 1990-06-29 |
| JPH0658333B2 true JPH0658333B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=18157499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32368988A Expired - Lifetime JPH0658333B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 電導度測定方法およびその測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658333B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5509358B1 (ja) * | 2013-02-12 | 2014-06-04 | 株式会社 堀場アドバンスドテクノ | 比抵抗測定回路、比抵抗測定装置、液体試料管理方法及び液体試料管理システム |
| WO2014126035A1 (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-21 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 比抵抗測定回路、液体試料測定セル、比抵抗測定装置、液体試料管理方法及び液体試料管理システム |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32368988A patent/JPH0658333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5509358B1 (ja) * | 2013-02-12 | 2014-06-04 | 株式会社 堀場アドバンスドテクノ | 比抵抗測定回路、比抵抗測定装置、液体試料管理方法及び液体試料管理システム |
| WO2014126035A1 (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-21 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 比抵抗測定回路、液体試料測定セル、比抵抗測定装置、液体試料管理方法及び液体試料管理システム |
| US10082477B2 (en) | 2013-02-12 | 2018-09-25 | Horiba Advanced Techno, Co., Ltd. | Resistivity-measuring circuit, cell for measuring liquid sample, resistivity-measuring apparatus, liquid sample control method, and liquid sample control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02170040A (ja) | 1990-06-29 |
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