JPH0754849Y2 - 複合電極 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、測定電極と比較電極とを組み合わせてpH等の
水質の測定を行なう複合電極に関し、更に詳述すると、
海洋、河川等の電極内外に圧力差が生じる箇所の水質を
測定するのに好適に使用される複合電極に関する。

〔従来の技術〕

従来、外筒の中空部に軸方向に沿って内部支持体を配設
し、上記内部支持体の先端部にガラス電極、イオン選択
性電極等の測定電極をその検出端が試料水と接触するよ
うに取り付けると共に、上記外筒と支持体との間に比較
電極の内極を配置して比較電極内部液を封入し、上記比
較電極内部液を液絡部より試料水中に連続的に流出させ
た状態でpHや他の各種イオン濃度等の水質の測定を行な
う複合電極が知られている。

上述した複合電極では液絡部に常に試料水からの圧力が
作用しており、特にその圧力が高い場合において液絡部
からの内部液流出に問題を生じている。

この問題を解決するために、先端検知部のみを試料水中
に浸漬させて測定を行なう場合は、通常内部液補充孔を
オープンにして、内部液柱の重力により、試料水中に内
部液を拡散させているが、試料水の圧力が高い場合は、
計装空気で加圧する等の対策を講じている。

しかしながら、海洋、河川等で電極全体を試料水中に水
投させて測定する場合には、上記の対策を講じることが
できないため、従来例えば第４図に示す構成のものが用
いられている。

即ち、第４図の複合電極においてａは管状の内部支持
体、ｂは内部支持体ａの先端に設けられたガラス電極
膜、ｃは電極膜ｂ内に配置されたガラス電極内極、ｄは
ガラス電極内部液、ｅは支持体ａの周囲に設けられた外
管、ｆは外管ｅの先端と支持体ａの先端との間に固定バ
ンドｇ及びｈによって固定された圧力補償用弾性体チュ
ーブ、ｉは支持体ａとチューブｆとの間に配置された比
較電極内極、ｊは比較電極内部液、ｋは外管ｅの下端部
に設けられた多孔体からなる液絡部、ｌはキャップ、ｍ
はリード線を示す。なお、本装置において、内部支持体
ａ及び外管ｅはそれぞれガラス等の剛体により形成され
ていると共に、液絡部ｋは溶着等によって外管ｅに固着
されている。また、比較電極内部液ｊを注入する場合、
まず内部液ｊをチューブｆの下端部と支持管ａとの間よ
り注入し、その後チューブｆの下端を固定バンドｈで支
持管ａに固定するようになっている。

第４図の複合電極は、海洋等に水没させた場合、圧力補
償用弾性体チューブｆの伸縮により水深に応じて電極内
外の圧力バランスがとられると共に、液絡部ｋから比較
電極内部液ｊが拡散によって電極外に流出するものであ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、第４図に示した複合電極は、下記〜に述べ
るような欠点を有するものであった。即ち、 一般に電極の液絡部は、校正液を用いる関係からでき
るだけ電極の下端部近くに位置させる必要があるが、第
４図の電極は外管ｅに液絡部ｋを設け、この外管ｅの下
端部に弾性体チューブｆを連結した構造であるため、液
絡部の位置関係から必然的に弾性体チューブｆの表面積
が小となる。従って、チューブｆによる圧力の補償範囲
が狭く、測定箇所によっては圧力が十分に補償されない
ため、測定上不都合が生じることがある。

弾性体チューブｆを支持する内部支持体ａ及び外管ｅ
が剛体で形成されているので、急激な圧力変化や試料水
の流速によって弾性体チューブｆに大きなストレスがか
かり、このため弾性体チューブｆが損傷し易い。

河川等の流れる試料水の水質を測定する場合、電極装
置表面近傍に境膜が形成され、この部分の試料水が層流
状態となるため、試料水中の成分によって、測定電極の
外面が汚れ易く、測定上不都合が生じることがある。

比較電極内部液ｊの補充ができない構造であるため、
内部液ｊが消耗したり、試料水が液絡部ｋを通って内部
液ｊ内に流入し、内部液ｊが汚染されたような場合で
も、内部液ｊを補充或いは交換することができず、従っ
て電極寿命に限界がある。

外管ｅに液絡部ｋが溶着等によって封じ込まれている
ため、液絡部ｋが汚れて目詰まりを起こした場合でも液
絡部ｋを交換することができない。

更に、計装空気で加圧する電極は計装空気の設備が必要
となり、また内部液を密封した電極は内部液の流出を液
絡部からの拡散のみにたよるため、内部液への試料水の
流入があるという欠点をそれぞれ有する。

本考案は、上記事情に鑑みなされたもので、上述した問
題点、特に〜の問題点を解消した複合電極を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上記目的を達成するため、外筒の中空部に軸
方向に沿って内部支持体を配設し、上記内部支持体の先
端部に測定電極をその検出端が試料水と接触するように
取り付けると共に、上記外筒と支持体との間に比較電極
の内極を配置して比較電極内部液を封入し、上記比較電
極内部液を液絡部より試料水中に連続的に流出させた状
態で水質の測定を行なう複合電極において、上記外筒の
周壁部を薄肉の弾性体で形成し、かつ内部支持体を弾性
体で形成してなることを特徴とする複合電極を提供す
る。

この場合、外筒の周壁部及び内部支持体を形成する弾性
体の材質としてはシリコーンゴム、バイトンゴム、クロ
ロプレンゴム、ニトリルゴム等が好適に使用できる。

また、外筒の周壁部の厚さは0.3〜0.6mm、長さは100〜1
50mm程度とすることが好ましい。

〔作用〕

本考案複合電極においては、外筒の周壁部全体が薄肉の
弾性体で形成されているので、弾性体の表面積が大き
く、従って電極の内外の圧力差が大きい場合でも圧力バ
ランスを確実にとることができる。また、外筒の周壁部
と内部支持体をいずれも弾性体で形成しているので、電
極部全体が柔軟性を有し、従って試料水の流れや急激な
圧力変化に対して外筒及び内部支持体が柔軟に対応す
る。従って、外筒の周壁部に強い応力が加わりにくく、
外筒周壁部が損傷しにくい。更に、外筒の周壁部と内部
支持体が弾性体であるため、試料水の流れの中で外筒及
び内部支持体が常時振動する。従って、測定電極の外面
上に境膜が形成されてもこの境膜が安定しないので、測
定電極の表面に汚れがつきにくい。

次に、実施例により本考案を具体的に示すが、本考案は
下記実施例に限定されるものではない。

〔実施例〕

第１〜３図は本考案の一実施例に係るpH測定用複合電極
を示す。

図中１はシリコーンゴムにより形成された略円筒状の外
筒で、この外筒１は薄肉の周壁部1aの下端に厚肉部1bが
一体に連設された構成を有する。この外筒１の周壁部1a
の上端開口部内には筒状の保持具２の下部が挿入されて
おり、これにより該保持具２に外筒１が保持されてい
る。また、上記厚肉部1bには軸方向に沿って液絡部挿入
孔３が形成され、この挿入孔３に多孔体からなる円柱状
の液絡部４が着脱可能に挿入されている。

図中４はシリコーンゴムにより形成された略円柱状の内
部支持体で、この支持体５の上部は上記保持具２の中空
部に挿入されてこの保持具２に保持されていると共に、
下部は上記外筒１の厚肉部1bの中空部に液密に挿入され
ており、これにより支持体５が外筒１内に配置されてい
る。この支持体５の下部には電極挿入孔６及び保護管挿
入孔７が形成され、これら挿入孔6,7にガラス電極膜８
及び温度補償素子保護管９がその先端部を突出させた状
態でそれぞれ液密に挿入されていると共に、支持体５の
上部には上記挿入孔6,7と連通して上端面に達するリー
ド線挿通孔10,11が形成され、これら挿通孔10,11に上記
電極膜８及び保護管９ののリード線12,13がそれぞれ挿
通されている。

また、図中14は内部支持体５の外面に取り付けられた比
較電極内極、15は外筒１と内部支持体５との間に空間部
に注入された比較電極内部液、16は外筒保持具２に穿設
された内部液補給口、17はこの補給口の栓、18は外筒１
の先端部に着脱可能に取り付けられたリング状保護筒、
19は保持台、20は締付ネジ、21はワッシャ、22はパッキ
ン、23はリード線である。

本実施例の複合電極の使用方法は従来のpH測定電極と同
様であるからその説明を省略するが、本実施例の電極は
試料水中に水没させて使用する場合のみならず、先端検
知部のみを試料水中に浸漬させる場合にも、計装空気等
の設備を要せずして好適に使用できる。

そして、本実施例の電極を電極内外に圧力差が生じる箇
所の測定に用いた場合、本電極は外筒の周壁部全体が伸
縮性を有する薄肉の弾性体で形成されているため、大き
な電極内外の圧力差を補償することができると共に、内
部支持体も弾性体で形成してあるので、試料水の流れや
急激な圧力変化に対して電極部が柔軟に対応し、外筒の
周壁部に局部的な強い応力がかかりにくいため、外筒が
損傷しにくい。しかも、外筒及び内部支持体のいずれも
が弾性体であるため、流れる試料水の水質を測定する場
合に検出端が常時振動し、境膜に起因する測定電極表面
の汚れが生じにくい。

また、本電極においては外筒保持具に内部液補給口を設
け、内部液を補充及び交換できるようにしたので、内部
液が消耗してもその分を補充できると共に、試料水が液
絡部から逆流して内部液が汚染された場合でもこの内部
液を容易に交換することができる。

更に、液絡部を着脱可能に取り付けてあるため、汚れ等
によって液絡部に目詰まりが生じた場合でも液絡部の交
換を行なうことができるものである。

なお、上記実施例においては測定電極としてpH測定用ガ
ラス電極を用いたが、他に種々のイオン電極等を用いて
もよい。また、外筒の周壁部を蛇腹状等に形成してもよ
く、その他の構成についても本考案の要旨を逸脱しない
範囲で種々変更して差支えない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案複合電極は下記ａ〜ｃの効
果を奏する。

a.圧力補償用弾性体（外筒周壁部）の表面積が大きいた
め、圧力の補償範囲が広く、従って様々な箇所における
試料水の水質を安定に測定することができる。

b.圧力補償用弾性体に大きなストレスがかかりにくいた
め、この弾性体が損傷しにくい。

c.試料水の流れの中で外筒及び内部支持体が常時振動す
るため、測定電極の表面に汚れが付着しにくく、正確な
測定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の一実施例を示すもので、第１図は
断面図、第２図は正面図、第３図は底面図、第４図は従
来のpH測定用複合電極の一例を示す断面図である。 １……外筒、1a……周壁部 ５……内部支持体、８……ガラス電極膜 14……比較電極内極、15……比較電極内部液

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒の中空部に軸方向に沿って内部支持体
   を配設し、上記内部支持体の先端部に測定電極をその検
   出端が試料水と接触するように取り付けると共に、上記
   外筒と支持体との間に比較電極の内極を配置して比較電
   極内部液を封入し、上記比較電極内部液を液絡部より試
   料水中に連続的に流出させた状態で水質の測定を行なう
   複合電極において、上記外筒の周壁部を薄肉の弾性体で
   形成し、かつ内部支持体を弾性体で形成してなることを
   特徴とする複合電極。