JPS643070Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液体電気伝導度測定装置に関し、特
に、相対的に流動する液体中においてこの液体の
電気伝導度を検出可能な液体電気伝導度測定装置
に関する。

海水の電気伝導度を測定することは、水産、気
象、公害、防衛など多くの分野において必要とさ
れている。このような測定は同一位置において異
なる深度ごとに行なう必要があるが、各地点ごと
に船舶を停止させて測定するのでは多くの時間お
よび費用を要するので、一般に投げすて型の測定
装置が用いられている。また、電気伝導度の検出
には電磁誘導型のものと電極型のものとが知られ
ているが、投げすて型の場合には主として経済的
な見地から構造の簡単な電極型のものが用いられ
ている。

従来の投げすて型液体電気伝導度測定装置とし
て、その１例が特開昭50−67177号公報に記載さ
れている。

このものは、尾部にフインを形成した本体の内
部に、前端面に開口する流入口から後端面に開口
する流出口に亘る流路を形成し、この流路の途中
に検出部、測定回路収納部およびワイヤリールを
設けて構成されている。

このような測定装置は、頭部より海水中に投下
すると頭部が下向きになつて自重にもとづき海水
中を降下し、この際尾部に設けたフインにより本
体は旋回されつつ降下し、この旋回により真直ぐ
に下降するとともに上記ワイヤリールに巻回され
ているワイヤを巻きほぐして繰り出すようになつ
ている。

そして、上記本体が降下中には、前端流入口か
ら流入した海水が、検出部を通過し、この検出部
により海水の電気伝導度を検出するようになつて
いる。

ところでこの種の測定装置においては、流路を
通じて検出部に到達した海水の状況が外部の海水
の状況と変化していないことが大切であり、この
ため外部の海水が検出部に遅れることなく供給さ
れなければならない。

しかしながら上記公報に示された従来の測定装
置においては、流路が本体の前端から後端に亘り
軸線上に設けられており、流路が長いものであつ
た。また、この流路の途中に検出部、測定回路部
およびワイヤリール等が設置されており、これら
の内径、つまり流路断面積は流れ方向に一様であ
ることが望まれるが、加工、組付け誤差等が原因
して一様な断面に構成することはきわめて困難で
ある。

したがつて、従来では流路抵抗が著しく大き
く、海水の滞溜部が発生する場合もある。

このため、検出部における流速が外部における
流速（投げすて型の場合は５ｍ／sec以上）より
も大幅に低下し、検出部にはすでに通過した深度
の海水が滞溜し、これが測定されるため外部の海
水より遅れて測定されることになり、正確な測定
をなすことがきわめて困難であつた。

本考案においては、検出部に導入される液体の
状況を外部と同等にすることができ、測定の遅れ
を防止して正確な測定が可能となる液体電気伝導
度測定装置を提供しようとするものである。

以下、本考案を図示の一実施例について説明す
る。

図面において本体１は全体としてほぼ流線形状
をなすとともに、後端部寄りに位置して外周部に
設けられた複数の旋回用フイン２を備えている。
また、本体１は頭部３が重錘作用をなすように中
空状に形成され、かつ尾部４には後端部に開口部
５を有する中空部６が形成されている。この中空
部６には、ワイヤ７を巻装したスプール８が収納
されている。

上記頭部３には軸方向に貫通する主流路９と、
この主流路９の後端部近傍から側方に延長される
とともに後方に傾斜して設けられた副流路１０と
が互に連通して形成されている。主流路９は頭部
３の前端部に開口する流入口１１を備え、副流路
１０は頭部３の側方に開口する流出口１２を備え
ている。また、頭部３には後方に開口する凹所１
３と、この凹所１３と主流路９とを連通する透孔
１４とが形成されている。

上記主流路９には検出部１５が設けられてい
る。この検出部１５は電極筒１６および基部１７
とを一体に有して硬質絶縁材料から円筒状に形成
され、かつこれら電極筒１６および基部１７の中
間部に開設され上記副流路１０の内端部と対向す
る開口部１８を備えている。検出部１５は、基部
１７が上記透孔１４に液密に挿通されることによ
り頭部３に支持されるとともに、電極筒１６が主
流路９に遊挿されている。また、検出部１５は相
互に軸方向に離間して電極筒１６の内周部に設け
られた一対の測定電極１９，２０と、相互に半径
方向に対向位置して電極筒１６の内周部および外
周部に設けられた一対の通電電極２１，２２とを
備えている。各電極１９〜２２はいずれも耐蝕性
金属材料から環状に形成され、検出部１５に埋設
された適宜の導線（図示略）を介して基部１７に
設けられた接続端（図示略）と接続されている。

上記凹所１３には処理回路および電源回路等を
含む回路部２３が設けられている。この回路部２
３は、上記電極１９〜２２と関連する処理回路２
４（第３図参照）を含んでいる。この処理回路２
４においては、電源端２５と接地間に好ましくは
交番電圧が印加されている。第１の演算増幅器２
６は第１の測定電極１９の電位が電源端２５の電
位ｅと等しくなるように第１の測定電極１９の電
位を設定する。第２の演算増幅器２７は第２の測
定電極２０の電位が接地電極の電位Ｏと等しくな
るように第２の通電電極２２の電位を設定する。
測定電極１９，２０から演算増幅器２６，２７に
流入する電流i₁，i₂はいずれも０であると見なし
得るから、第１の演算増幅器２６の出力電流Ｉは
すべて第２の演算増幅器２７に吸収される。第２
の演算増幅器２７の出力側に直列接続された検出
抵抗R₂の両端間電位差は減算回路２８によつて
求められ、検出抵抗R₂における電圧降下IR₂に比
例する信号が出力端２９から取出される。なお、
図中ｒ，r₁およびr₂は上記主流路９に液体を流動
させたとき電極１９，２０間、電極１９，２１間
および電極２０，２２間における液体の各等価電
気抵抗を示す。

以上の説明から判るようにＩ＝ｅ／ｒであるか
ら出力電流Ｉは測定電極１９，２０間における液
体の電気伝導度１／ｒに比例する。したがつて、
出力端２９からは液体電気伝導度に比例する信号
が取出される。

なお、検出部１５またはその近傍には液体の温
度および圧力等に対応する信号を送出可能な各検
出端（図示略）が設けられている。また、上記回
路部２３にはこれら各検出端と連係する処理回路
（図示略）が設けられるとともに、上記各処理回
路の出力信号を時系列的に送出可能な送信手段
（図示略）が設けられている。

上述のように構成された装置を用いる場合に
は、上記ワイヤ７の一端をたとえば船上の受信端
に接続して本体１を海水中に放出すれば、本体１
は頭部３を下にしてフイン２により旋回されなが
ら、かつワイヤ７を開口部５から繰出しながらほ
ぼ垂直に沈下する。したがつて海水は流入口１１
から主流路９に流入し、一部は電極筒１６の中空
部を経て開口部１８から副流路１０へ、残部は電
極筒１６の外囲部を経て副流路１０へそれぞれ流
動し、流出口１２から外部に流出する。したがつ
て電極筒１６の内外を流動する海水の電気伝導度
に対応する信号およびその他の所要信号がワイヤ
７を介して上記受信端に送出される。そして、ス
プール８に巻装されていたワイヤ７の全長に対応
する深度まで沈下すると、本体１はワイヤ７が切
断することにより投げすてられ、海底に沈下す
る。

上記構成によれば、本体１が重い頭部３を有す
る流線形状をなすとともに旋回用のフイン２を備
えているので、海中に放出されるとほぼ垂直に高
速で沈下する。また、主流路９の後端部と連通す
る副流路１０は流出口１２を本体１の側面に開口
して設けたので流入口から流出口１２に至る流路
長が短かく、かつ流路９，１０の内壁および検出
部１５の内外壁がいずれも滑らかであるから海水
の流動抵抗が小さい。しかも流入口１１は高圧と
なる先端部に開口されるとともに流出口１２は外
部の流れによりサイフオン作用を受けて低圧とな
る側方に開口されているので海水は流出口１２側
に吸引されるとともに、本体１はフイン２により
旋回しているので上記副流路１０内の海水は遠心
力を受けて流出口１２へ導びかれ流路９、すなわ
ち検出部１５における海水の流速は流路の流動抵
抗に打ち勝つて本体１の沈下速度と同等となり、
常に現在深度における海水の電気伝導度を遅れな
く正確に測定することができる。さらに、副流路
１０を設けたことにより本体１を軸方向に貫通す
る流路を設ける必要がないから、回路部２３およ
びスプール８等の構造を簡単化し得るとともにこ
れらの取付けが容易であり、安価に製造すること
ができる。また、測定電極１９，２０間の電位差
が所定値と相等しくなるように設定した状態で通
電電極２１，２２間に流れる電流に対応する信号
を海水の電気伝導度に比例する信号として取出す
ようにしたので、逆数変換等を行なう必要がなく
電気伝導度に比例する信号を直接的に取出すこと
ができ、かつ電気伝導度が０に近い液体について
も容易にその測定が可能である。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、たとえば河川や液体用各種配管等に
も適用することができるし、用途に応じて本体１
の形状やワイヤ７およびスプール８等の有無など
を適宜に設計変更してよい。また、検出部１５お
よび処理回路２４等はそれぞれ他の適宜の手段と
置換えるようにしてもよい。その他、本考案の要
旨とするところの範囲内で種々な変更ないし応用
が可能である。

本考案は、上述したように本体に液体との相対
的移動方向前方に開口する流入口および側方に開
口する流出口を備えた流路を形成し、この流路に
検出部を設けるようにしたので、流路長を短かく
することができるばかりでなく、側方に開口され
た流出口に外部を流れる液体によりサイフオン作
用が生じて流路内の液体を吸引し、加えて本体は
フインの作用により旋回するので流路における側
方に向かう部分には遠心力が働き、よつて流出口
から強制的に導き出すようになり、したがつて検
出部における液体の流速を外部におけるとほぼ同
等になし得るから、実質的な遅れを生ずることな
く電気伝導度を測定することができる。また、本
体を縦貫する流路が不要なので内装品の構造を簡
単にすることができるとともにその取付けが容易
であり、安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は一部
を切欠いた分解斜視図、第２図は要部の断面図、
第３図は電気回路図である。 １……本体、３……頭部、９……主流路、１０
……副流路、１１……流入口、１２……流出口、
１５……検出部、１６……電極筒、１７……基
部、１８……開口部、１９，２０……測定電極、
２１，２２……通電電極、２３……回路部、２４
……処理回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 液体中において尾部に設けたフインにより旋回
   されつつこの液体を相対的に移動される本体と、 この本体に形成され頭部の前面に開口された流
   入口より流入される液体が流動可能な流路と、 この流路に設けられ上記液体の電気伝導度を検
   出する検出部とを具備した液体電気伝導度測定装
   置において、 上記流路の流出口は上記検出部よりも下流に位
   置して上記本体の側面に開口したことを特徴とす
   る液体電気伝導度測定装置。