JPS63243767A - 分極の影響を除去した導電率測定方法及び装置 - Google Patents
分極の影響を除去した導電率測定方法及び装置Info
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- JPS63243767A JPS63243767A JP63057344A JP5734488A JPS63243767A JP S63243767 A JPS63243767 A JP S63243767A JP 63057344 A JP63057344 A JP 63057344A JP 5734488 A JP5734488 A JP 5734488A JP S63243767 A JPS63243767 A JP S63243767A
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- Japan
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、電極を被測定液中に浸漬し、これら！極間に
交流電圧或は交流電流を印加し、電極間に流れる電流及
び電圧を測定し、測定電圧及び測定電流から前記電極間
の液体の導電率を測定する導電率測定方法及び装置に関
する。
交流電圧或は交流電流を印加し、電極間に流れる電流及
び電圧を測定し、測定電圧及び測定電流から前記電極間
の液体の導電率を測定する導電率測定方法及び装置に関
する。
〈従来の技術〉
このような測定で、電極間に直流電圧或は直流電流を印
加した場合、分極が生じ誤差要因となる。
加した場合、分極が生じ誤差要因となる。
この影響は交流電圧或は交流電流を使用することによっ
てかなり抑止できる。しかし、分極の影響は残り、前記
電極間の電流と電圧の商から求められる測定結果に影響
を与える。
てかなり抑止できる。しかし、分極の影響は残り、前記
電極間の電流と電圧の商から求められる測定結果に影響
を与える。
分極は一方向に電流が流れる過程で電極表面及びその外
側に電荷担体層が徐々に形成されるためである０周波数
が高いと分極による影ぜが減少する０分極が発生した部
分における電圧及び電流の現象は容量におけるこれらの
現象と同等に考えられる。これは分極が起きたときの誘
電膜の厚さによって変化する。このような理由で測定さ
れた電流及び電圧からどの部分が液体の抵抗によるもの
か、どの部分が分極によるものか見分けることは極めて
難しい。
側に電荷担体層が徐々に形成されるためである０周波数
が高いと分極による影ぜが減少する０分極が発生した部
分における電圧及び電流の現象は容量におけるこれらの
現象と同等に考えられる。これは分極が起きたときの誘
電膜の厚さによって変化する。このような理由で測定さ
れた電流及び電圧からどの部分が液体の抵抗によるもの
か、どの部分が分極によるものか見分けることは極めて
難しい。
これまで分極が起こらないようにするため、周波数を増
大させる方法がとられる。しかし、この方法は必ずしも
望ましい方法ではない。これは、周波数を高くすると寄
生容量が大きく影響し、例えば導電率が低く抵抗値の高
い液体を測定する場合に測定誤差を引起こす、更に、周
波数の高い交流電源を作ることは容易なことではない。
大させる方法がとられる。しかし、この方法は必ずしも
望ましい方法ではない。これは、周波数を高くすると寄
生容量が大きく影響し、例えば導電率が低く抵抗値の高
い液体を測定する場合に測定誤差を引起こす、更に、周
波数の高い交流電源を作ることは容易なことではない。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明の目的は、測定中において分極を直接測定でき、
分極が大きくなったとき前記交流電源の周波数を必要最
小限度上げて分極の影響を抑止することにある。
分極が大きくなったとき前記交流電源の周波数を必要最
小限度上げて分極の影響を抑止することにある。
く課題を解決するための手段〉
本発明方法の構成は、被測定液中に電極を浸漬し、これ
ら電極間に交流電源を接続し、これら電極間に流れる電
流及び電圧を測定し、前記電流値と電圧値の商から前記
被測定液の導電率を測定する導電率測定方法において、
前記交流電源からの印加電圧が同じ極性の期間において
、少なくとも二つの点で前記電極間に流れる電流をサン
プリングし、サンプリングした各点の電流値の差、これ
ら電流値間の比のいずれかを求めて分極の状態を表わす
信号として出力すると共に、前記分極の状態を表わす信
号を設定信号と比較し、比較値に基づき前記交流電源の
周波数を制御し、前記分極の状態を表わす信号の大きさ
が前記設定信号の設定範囲内になるように制御し、前記
交流電源の周波数を常時分極による影響を許容出来る最
小の周波数に保持して測定するようにしたことにある。
ら電極間に交流電源を接続し、これら電極間に流れる電
流及び電圧を測定し、前記電流値と電圧値の商から前記
被測定液の導電率を測定する導電率測定方法において、
前記交流電源からの印加電圧が同じ極性の期間において
、少なくとも二つの点で前記電極間に流れる電流をサン
プリングし、サンプリングした各点の電流値の差、これ
ら電流値間の比のいずれかを求めて分極の状態を表わす
信号として出力すると共に、前記分極の状態を表わす信
号を設定信号と比較し、比較値に基づき前記交流電源の
周波数を制御し、前記分極の状態を表わす信号の大きさ
が前記設定信号の設定範囲内になるように制御し、前記
交流電源の周波数を常時分極による影響を許容出来る最
小の周波数に保持して測定するようにしたことにある。
本発明装置の構成は、被測定液中に電極を浸漬し、これ
ら電極間に交流電源を接続し、これら電極間に流れる電
流及び電圧を測定し、前記電流値と電圧値の商から前記
被測定液の導電率を測定する導電率測定装置において、
前記交流電源からの印加電圧が同じ極性の期間において
、少なくとも二つの点で前記電極間に流れる電流をサン
プリングする手段と、サンプリングした各点の電流値の
差、これら電流値間の比のいずれかを求めて分極の状態
を表わす信号として出力する手段と、前記分極の状態を
表わす信号を設定信号と比較する手段と、この比較値に
基づき前記分極の状態を表わす信号の大きさが前記設定
信号の設定範囲内になるように前記交流電源の周波数を
制御する手段とを具備し、前記交流電源の周波数を常時
分極による影響を許容出来る最小の周波数に保持して測
定するようにしたことにある。
ら電極間に交流電源を接続し、これら電極間に流れる電
流及び電圧を測定し、前記電流値と電圧値の商から前記
被測定液の導電率を測定する導電率測定装置において、
前記交流電源からの印加電圧が同じ極性の期間において
、少なくとも二つの点で前記電極間に流れる電流をサン
プリングする手段と、サンプリングした各点の電流値の
差、これら電流値間の比のいずれかを求めて分極の状態
を表わす信号として出力する手段と、前記分極の状態を
表わす信号を設定信号と比較する手段と、この比較値に
基づき前記分極の状態を表わす信号の大きさが前記設定
信号の設定範囲内になるように前記交流電源の周波数を
制御する手段とを具備し、前記交流電源の周波数を常時
分極による影響を許容出来る最小の周波数に保持して測
定するようにしたことにある。
く作用〉
前記の技術手段は次のように作用する。即ち、印加電圧
が同一極性の期間において、少なくとも二つの点でサン
プリングを行う０分極は前記同一極性の期間において測
定される電流上電圧の商に変化をもたらす０本発明では
、前記同一極性の期間において二点以上で少なくとも前
記電極間に流れる電流が測定される。この測定信号は導
電率を測定するために求められる前記電流と電圧の商で
あっても良い、これらの差或は比は分極によって生じた
電極間の回路容量に関連している０分極によって電極表
面に形成された電荷担体層が容量を形成する。このため
、一方向に電流が流されたときこの部分において充電が
起こる。印加電圧の極性か切換えられると、蓄積された
電荷か印加電圧と協同して電流を流す。この電流は印加
電圧の極性が切換えられた直後が最大となり、この後、
指数関数的に減少し、次に印加電圧の極性が切換えられ
ると、反対方向に大きな電流が流れる。このため、同一
極性の期間における前記電流の差、或は比から電極の程
度が分る。これら分極の状態を表わす量は設定信号と比
較され、この量が増大したとき前記交流電源の周波数が
高められる。
が同一極性の期間において、少なくとも二つの点でサン
プリングを行う０分極は前記同一極性の期間において測
定される電流上電圧の商に変化をもたらす０本発明では
、前記同一極性の期間において二点以上で少なくとも前
記電極間に流れる電流が測定される。この測定信号は導
電率を測定するために求められる前記電流と電圧の商で
あっても良い、これらの差或は比は分極によって生じた
電極間の回路容量に関連している０分極によって電極表
面に形成された電荷担体層が容量を形成する。このため
、一方向に電流が流されたときこの部分において充電が
起こる。印加電圧の極性か切換えられると、蓄積された
電荷か印加電圧と協同して電流を流す。この電流は印加
電圧の極性が切換えられた直後が最大となり、この後、
指数関数的に減少し、次に印加電圧の極性が切換えられ
ると、反対方向に大きな電流が流れる。このため、同一
極性の期間における前記電流の差、或は比から電極の程
度が分る。これら分極の状態を表わす量は設定信号と比
較され、この量が増大したとき前記交流電源の周波数が
高められる。
〈実施例〉
以下図面に従い本発明の詳細な説明する。第１図は本発
明方法を説明するための波形図、第２図は本発明実施例
装置の概略構成図である。
明方法を説明するための波形図、第２図は本発明実施例
装置の概略構成図である。
第１図において、線ａは電圧源からの電圧を示す。この
電源は対称で同一極性の期間において電圧が一定なブロ
ック電圧を発生する。図ａの左側のものは比較的周波数
の低いものを示し、右側のらのは周波数の高いものを示
す。曲線すはブロック電圧ａに基づき電極間に流れる電
流を示す。
電源は対称で同一極性の期間において電圧が一定なブロ
ック電圧を発生する。図ａの左側のものは比較的周波数
の低いものを示し、右側のらのは周波数の高いものを示
す。曲線すはブロック電圧ａに基づき電極間に流れる電
流を示す。
一方向に電流が流されたとき、分極によって生じた電極
表面の電荷担体層において充電が起る。
表面の電荷担体層において充電が起る。
印加電圧の極性が切換えられると、蓄積された電荷が印
加電圧と協同して電流を流す。
加電圧と協同して電流を流す。
第１図において、時点１．．１２及びｔ３で電流が測定
される。これは、例えばコンデンサを充電し、充電電圧
が前記電流に比例しているような公知のサンプル手段に
よって行われる。時点ｔ１において、コンデンサとの接
続が＠たれ、このコンデンサに保持された充電電圧がテ
ィジタル化され、プロセッサに与えられる。同様にこの
ようなことが時点１２，１．で行われる。
される。これは、例えばコンデンサを充電し、充電電圧
が前記電流に比例しているような公知のサンプル手段に
よって行われる。時点ｔ１において、コンデンサとの接
続が＠たれ、このコンデンサに保持された充電電圧がテ
ィジタル化され、プロセッサに与えられる。同様にこの
ようなことが時点１２，１．で行われる。
本実施例では、ｔ、は正極性の電圧期間の４０％の所で
、ｔ２は６０％の所、ｔ、は８ｏ％の所である。これら
の値は専ら解析の結果、選定されたものである。電圧の
極性を切換えな直後では、電流の変化が早く、コンデン
サ、或は他のサンプリング素子を充分な正確さで充電で
きない、また、電圧変化の少し前でサンプリングすると
測定電流値の差が非常に小さくなる。
、ｔ２は６０％の所、ｔ、は８ｏ％の所である。これら
の値は専ら解析の結果、選定されたものである。電圧の
極性を切換えな直後では、電流の変化が早く、コンデン
サ、或は他のサンプリング素子を充分な正確さで充電で
きない、また、電圧変化の少し前でサンプリングすると
測定電流値の差が非常に小さくなる。
時点１．、．１２及びｔ３は、例えば電圧ａを発生する
電源の期間を１０の部分に分け、第４番目、第６番目、
第８番目の部分の最初の部分でサンプリングを行うこと
によって得られる。
電源の期間を１０の部分に分け、第４番目、第６番目、
第８番目の部分の最初の部分でサンプリングを行うこと
によって得られる。
第１図の右側の部分において、点線で示された部分は夫
々４０％、６０％、８０％に対応した部分である。本例
では周波数が高い場合である０周波数が高くなると、分
極の影響は少なくなる。
々４０％、６０％、８０％に対応した部分である。本例
では周波数が高い場合である０周波数が高くなると、分
極の影響は少なくなる。
分極はがある場合、電流値は極性が変化した直後、最大
であり、この後減少する。若し分極が起ってない場合、
サンプル値す４．ｂ２．ｂ、は等しい、従って、電流値
す、、ｂ２及びｂ３の差から分極の程度が分る。なお、
同じ印加電圧で電流が大きく異なる場合には、ｂ＋ ＋
ｂ２ 、ｂ３の差を測定するのでなくこれらの商を測
定する。
であり、この後減少する。若し分極が起ってない場合、
サンプル値す４．ｂ２．ｂ、は等しい、従って、電流値
す、、ｂ２及びｂ３の差から分極の程度が分る。なお、
同じ印加電圧で電流が大きく異なる場合には、ｂ＋ ＋
ｂ２ 、ｂ３の差を測定するのでなくこれらの商を測
定する。
本実施例では、電極への印加電圧として対称で、同一極
性の期間において一定電圧のブロック電圧が使用されて
いる。しかしながら、他の形状の交流電圧を使っても分
極の程度が分る。印加電圧が正弦波のような場合、この
電圧の半周期の中央に対し対称な二点でサンプリングす
る。中央より前の点の電流値は後の点の電流値より常に
大きな値となる。また、分極の状態を表わす信号は、前
記電圧と電流の商（比）であっても良い０本発明ではこ
のような分極の状態を表わす信号に基づき分極の程度を
検知する。この信号はまた設定信号と比較され、分極が
増大したとき前記交流電源の周波数を高くする。
性の期間において一定電圧のブロック電圧が使用されて
いる。しかしながら、他の形状の交流電圧を使っても分
極の程度が分る。印加電圧が正弦波のような場合、この
電圧の半周期の中央に対し対称な二点でサンプリングす
る。中央より前の点の電流値は後の点の電流値より常に
大きな値となる。また、分極の状態を表わす信号は、前
記電圧と電流の商（比）であっても良い０本発明ではこ
のような分極の状態を表わす信号に基づき分極の程度を
検知する。この信号はまた設定信号と比較され、分極が
増大したとき前記交流電源の周波数を高くする。
第２図は本発明の実施例装置を示す。電圧発生器１は周
波数が調整できるようになっており、電極２及び３間に
接続されている。電圧発生器１と電極２との接続部には
、電流計４が挿入されている。この電流計は二つの出力
を持ち、これらの間に回路１，２．３に流れる電流に比
例した電圧を発生する。出力５は直接コンデンサ６に接
続され、他の出カフは接点８を経てコンデンサ６に接続
されている。接点８は接点９に結合され、接点８が開の
とき、接点９が閏、接点８が閉のとき、接点が開となる
。接点８，９は制御手段１０によって制御される。これ
らはサンプリング手段を構成し、プロセッサ１２によっ
て制御される。コンデンサ６上の電圧の値は接点９よつ
Ａ／Ｄ変換器１１に与えられ、デジタル信号に変換され
てプロセッサ１２に与えられる。
波数が調整できるようになっており、電極２及び３間に
接続されている。電圧発生器１と電極２との接続部には
、電流計４が挿入されている。この電流計は二つの出力
を持ち、これらの間に回路１，２．３に流れる電流に比
例した電圧を発生する。出力５は直接コンデンサ６に接
続され、他の出カフは接点８を経てコンデンサ６に接続
されている。接点８は接点９に結合され、接点８が開の
とき、接点９が閏、接点８が閉のとき、接点が開となる
。接点８，９は制御手段１０によって制御される。これ
らはサンプリング手段を構成し、プロセッサ１２によっ
て制御される。コンデンサ６上の電圧の値は接点９よつ
Ａ／Ｄ変換器１１に与えられ、デジタル信号に変換され
てプロセッサ１２に与えられる。
このプロセッサは印加電圧が同一極性の期間で採取され
た三つの電流サンプル値から、電流値が指数関数的に変
化するという仮説に基づき、電極２．３間の液体の抵抗
成分と分極による容量成分を求める計算手段を具備する
。これらの値は例えば表示装置１４に表示される。
た三つの電流サンプル値から、電流値が指数関数的に変
化するという仮説に基づき、電極２．３間の液体の抵抗
成分と分極による容量成分を求める計算手段を具備する
。これらの値は例えば表示装置１４に表示される。
プロセッサ１２はメモリを有し、この中には、コンデン
サ６から連続して取込まれた電圧値の例えば商と比較さ
れる比較値が格納されている。プロセッサ１２でこれら
商が比較された後その出力によって電圧発生器１の出力
周波数が制御される。
サ６から連続して取込まれた電圧値の例えば商と比較さ
れる比較値が格納されている。プロセッサ１２でこれら
商が比較された後その出力によって電圧発生器１の出力
周波数が制御される。
前記比較値は出力周波数を高くすることによって分極に
よる影響が測定結果に現れない値（例えば、１％以下）
となるように予め設定されている。これにより、電圧発
生器１の周波数は分極による影響を許容できる最小の周
波数に保持される。尚、周波数を上げても前記商の値が
前記比較値の設定範囲内に入らない場合には警報を発生
ずる。
よる影響が測定結果に現れない値（例えば、１％以下）
となるように予め設定されている。これにより、電圧発
生器１の周波数は分極による影響を許容できる最小の周
波数に保持される。尚、周波数を上げても前記商の値が
前記比較値の設定範囲内に入らない場合には警報を発生
ずる。
この装置ではまた、電圧発生器１の電圧並びに電極２，
３間の測定電流から電極２，３間の液体の抵抗値を求め
ることが出来る。この値は曲の測定結果から求めた電極
間の抵抗と比較され、差が大きくなっていないか、電極
がガスで覆われ、或は極度に汚れて測定が出来ない状態
になっていないかこれによって確認出来る。
３間の測定電流から電極２，３間の液体の抵抗値を求め
ることが出来る。この値は曲の測定結果から求めた電極
間の抵抗と比較され、差が大きくなっていないか、電極
がガスで覆われ、或は極度に汚れて測定が出来ない状態
になっていないかこれによって確認出来る。
第２図は本発明の一実施例を示すものであって、接点８
．９及び制御手段１０は電子的切換手段によって構成す
ることが出来る。また、電圧発生器１は、電極２．３間
に一定電流を流すような電流源であっても良く、メータ
４は電極２，３間の電圧を測定するメータであっても良
い。
．９及び制御手段１０は電子的切換手段によって構成す
ることが出来る。また、電圧発生器１は、電極２．３間
に一定電流を流すような電流源であっても良く、メータ
４は電極２，３間の電圧を測定するメータであっても良
い。
〈発明の効果〉
本発明によれば、測定中において分極を直接測定でき、
分極が大きくなったとき前記交流電源の周波数を必要最
小限度上げて分極の影響を抑止することにある。
分極が大きくなったとき前記交流電源の周波数を必要最
小限度上げて分極の影響を抑止することにある。
第１図は本発明方法を説明するための波形図、第２図は
本発明実施例装置の構成図である。 ａ・・・印加電圧、ｂ・・・電極間に流れる電流、１・
・・電圧発生器、２．３・・・を極、４・・・電流計、
６・・・コンデンサ、１１・・・Ａ／Ｄ変換器、１２・
・・プロセッサ、１４・・・表示装置 第１図 第２図
本発明実施例装置の構成図である。 ａ・・・印加電圧、ｂ・・・電極間に流れる電流、１・
・・電圧発生器、２．３・・・を極、４・・・電流計、
６・・・コンデンサ、１１・・・Ａ／Ｄ変換器、１２・
・・プロセッサ、１４・・・表示装置 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）被測定液中に電極を浸漬し、これら電極間に交流
電源を接続し、これら電極間に流れる電流及び電圧を測
定し、前記電流値と電圧値の商から前記被測定液の導電
率を測定する導電率測定方法において、前記交流電源か
らの印加電圧が同じ極性の期間において、少なくとも二
つの点で前記電極間に流れる電流をサンプリングし、サ
ンプリングした各点の電流値の差、これら電流値間の比
のいずれかを求めて分極の状態を表わす信号として出力
すると共に、前記分極の状態を表わす信号を設定信号と
比較し、比較値に基づき前記交流電源の周波数を制御し
、前記分極の状態を表わす信号の大きさが前記設定信号
の設定範囲内になるように制御し、前記交流電源の周波
数を常時分極による影響を許容出来る最小の周波数に保
持して測定するようにしたことを特徴とする分極の影響
を除去した導電率測定方法。 - （２）被測定液中に電極を浸漬し、これら電極間に交流
電源を接続し、これら電極間に流れる電流及び電圧を測
定し、前記電流値と電圧値の商から前記被測定液の導電
率を測定する導電率測定装置において、前記交流電源か
らの印加電圧が同じ極性の期間において、少なくとも二
つの点で前記電極間に流れる電流をサンプリングする手
段と、サンプリングした各点の電流値の差、これら電流
値間の比のいずれかを求めて分極の状態を表わす信号と
して出力する手段と、前記分極の状態を表わす信号を設
定信号と比較する手段と、この比較値に基づき前記分極
の状態を表わす信号の大きさが前記設定信号の設定範囲
内になるように前記交流電源の周波数を制御する手段と
を具備し、前記交流電源の周波数を常時分極による影響
を許容出来る最小の周波数に保持して測定するようにし
たことを特徴とする分極の影響を除去した導電率測定装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8700744 | 1987-03-30 | ||
| NL8700744A NL8700744A (nl) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Werkwijze en inrichting voor het meten van het geleidingsvermogen van een vloeistof, waarmede de invloed van polarisatie wordt tegengegaan. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243767A true JPS63243767A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH071289B2 JPH071289B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=19849785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63057344A Expired - Lifetime JPH071289B2 (ja) | 1987-03-30 | 1988-03-10 | 分極の影響を除去した導電率測定方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0288099B1 (ja) |
| JP (1) | JPH071289B2 (ja) |
| AT (1) | ATE91550T1 (ja) |
| DE (1) | DE3882267T2 (ja) |
| ES (1) | ES2041776T3 (ja) |
| NL (1) | NL8700744A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03239967A (ja) * | 1990-02-17 | 1991-10-25 | Horiba Ltd | 導電率および比抵抗測定装置 |
| JPH06186187A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-07-08 | Anatel Corp | 溶液の電導度の測定方法及び装置 |
| JP2010281587A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Yokogawa Electric Corp | 電気化学反応計測方法および電気化学反応計測装置 |
| JP2016508223A (ja) * | 2012-12-27 | 2016-03-17 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 水の広いダイナミックレンジの導電率測定 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE90794T1 (de) * | 1990-10-02 | 1993-07-15 | Imko Intelligente Micromodule | Materialfeuchtemessung. |
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