JPS648300B2 - - Google Patents
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- JPS648300B2 JPS648300B2 JP57044869A JP4486982A JPS648300B2 JP S648300 B2 JPS648300 B2 JP S648300B2 JP 57044869 A JP57044869 A JP 57044869A JP 4486982 A JP4486982 A JP 4486982A JP S648300 B2 JPS648300 B2 JP S648300B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス電極を使用してPHを測定する装
置に関する。
置に関する。
ガラス電極をイオン電極と共に被検液に浸し両
極間電位差からPH測定するものはその電位差Egr
が次式に示されるよう温度依存項を含むため温度
補償をする必要がある。
極間電位差からPH測定するものはその電位差Egr
が次式に示されるよう温度依存項を含むため温度
補償をする必要がある。
Egr＝２，3026RT／Ｆ（PHｏ−PHｉ）＋△Ea
但し、Ｒは気体常数、Ｆはフアラデー常数、Ｔ
は絶対温度、PHｏは被検液のPH，PHｉはガラス電
極内部液のPH，△Eaは不斉電位である。
は絶対温度、PHｏは被検液のPH，PHｉはガラス電
極内部液のPH，△Eaは不斉電位である。
この温度補償には一般にサーミスタ等の感温素
子を用いた除算回路が用いられる。そのような回
路は温度補償回路と称され公知の技術である。
子を用いた除算回路が用いられる。そのような回
路は温度補償回路と称され公知の技術である。
一方、PH測定のうち被検液がたとえば純水であ
る場合には純水特有の性状として緩衝効果が小さ
く、温度変化によつて生じる解離度の変化がPH値
の変化として大きく影響を与えるために、測定値
を常温のPH値に温度換算する要求がある。この温
度換算は一般にサーミスタ等の感温素子を用いた
加算回路が用いられる。
る場合には純水特有の性状として緩衝効果が小さ
く、温度変化によつて生じる解離度の変化がPH値
の変化として大きく影響を与えるために、測定値
を常温のPH値に温度換算する要求がある。この温
度換算は一般にサーミスタ等の感温素子を用いた
加算回路が用いられる。
ところで、温度補償と温度換算とは互いは関連
したものではなく、前者は電極に原因があつて通
常割算が必要であるのに対し、後者は被検液に原
因があつて通常加算が必要であるというように全
く独立したものである。このため、現行の純水用
PH測定装置においてもみられるように温度補償用
と温度換算用との各別の回路並びに感温素子が必
要となるのである。そしてこの結果、装置が複雑
化すると共に、とりわけガラス電極、比較電極、
温度補償電極が集中する検出端の構造が複雑化す
るという欠点がある。
したものではなく、前者は電極に原因があつて通
常割算が必要であるのに対し、後者は被検液に原
因があつて通常加算が必要であるというように全
く独立したものである。このため、現行の純水用
PH測定装置においてもみられるように温度補償用
と温度換算用との各別の回路並びに感温素子が必
要となるのである。そしてこの結果、装置が複雑
化すると共に、とりわけガラス電極、比較電極、
温度補償電極が集中する検出端の構造が複雑化す
るという欠点がある。
本発明はかかる点にあつて単一の感温素子によ
つて電極の温度補償と被検液の温度換算とを一挙
に行なうことのできる有用な手段を提供するもの
である。
つて電極の温度補償と被検液の温度換算とを一挙
に行なうことのできる有用な手段を提供するもの
である。
而して、本発明に係るPH測定装置は、被検液温
度を検出する単一の感温素子を用いかつ該素子に
て検出される被検液温度を電圧信号として出力す
る温度検出部と、この温度に依存する電圧信号を
温度補償用電圧信号に調整する回路と、前記電圧
信号を温度換算用電圧信号に調整する回路とを設
け、前記ガラス電極にて検出された検出信号を前
記温度補償用電圧信号で除算し、続いて除算後の
信号に前記温度換算用電圧信号を加算するように
したことを要旨としている。
度を検出する単一の感温素子を用いかつ該素子に
て検出される被検液温度を電圧信号として出力す
る温度検出部と、この温度に依存する電圧信号を
温度補償用電圧信号に調整する回路と、前記電圧
信号を温度換算用電圧信号に調整する回路とを設
け、前記ガラス電極にて検出された検出信号を前
記温度補償用電圧信号で除算し、続いて除算後の
信号に前記温度換算用電圧信号を加算するように
したことを要旨としている。
以下に本発明の構成を図面に示す実施例に基づ
き説明する。第１図は本発明に係る純水用PH測定
装置の基本的な回路を示し、１は単一の感温素子
として例えばサーミスタRTを用いた温度検出部
である。前記感温素子はガラス電極と共に検出端
に設けられ、被検液たる純水の温度を検出する。
温度検出部１は被検液温度を電圧信号に変換して
出力VTすることを特徴としている。従つて感温
素子としてサーミスタを用いた場合は抵抗値変化
を電圧変化に変換するための直流ブリツジ等が用
いられる。温度検出部１より得る信号VTが抵抗
値信号とは異なり電圧信号であるのでその信号
VTを多数箇所に分配しても相互に干渉し合うこ
とがない。従つて、電圧信号VTは温度補償用と
温度換算用との２つの異なつた目的に用いること
ができる。２は前記電圧信号VTを温度補償用電
圧信号VT1に調整するための調整回路で、基準
電圧E1とボリユームVR1とから成つている。基
準電圧E1は例えば電極の25℃における感度に補
償するときは25℃における電圧信号VTと等しい
電圧を用いる。ボリユームVR1は電圧信号VTを
温度補償用として利用するのに適した大きさに調
整するいわゆる温度補償係数の調整という作用を
なす。３は電圧信号VTを温度換算用電圧信号
VT2に調整するための調整回路で、基準電圧E2
とボリユームVR2とから成つている。基準電圧
E2は例えば純水の30℃におけるPH値に換算する
場合であれば電圧信号VTの30℃における電圧値
に等しい電圧に選ばれる。ボリユームVR2は電圧
信号VTを温度換算用として利用するのに適した
量に調整するもので、純水の温度変化によるPH変
化の係数に応じて設定操作される。
き説明する。第１図は本発明に係る純水用PH測定
装置の基本的な回路を示し、１は単一の感温素子
として例えばサーミスタRTを用いた温度検出部
である。前記感温素子はガラス電極と共に検出端
に設けられ、被検液たる純水の温度を検出する。
温度検出部１は被検液温度を電圧信号に変換して
出力VTすることを特徴としている。従つて感温
素子としてサーミスタを用いた場合は抵抗値変化
を電圧変化に変換するための直流ブリツジ等が用
いられる。温度検出部１より得る信号VTが抵抗
値信号とは異なり電圧信号であるのでその信号
VTを多数箇所に分配しても相互に干渉し合うこ
とがない。従つて、電圧信号VTは温度補償用と
温度換算用との２つの異なつた目的に用いること
ができる。２は前記電圧信号VTを温度補償用電
圧信号VT1に調整するための調整回路で、基準
電圧E1とボリユームVR1とから成つている。基
準電圧E1は例えば電極の25℃における感度に補
償するときは25℃における電圧信号VTと等しい
電圧を用いる。ボリユームVR1は電圧信号VTを
温度補償用として利用するのに適した大きさに調
整するいわゆる温度補償係数の調整という作用を
なす。３は電圧信号VTを温度換算用電圧信号
VT2に調整するための調整回路で、基準電圧E2
とボリユームVR2とから成つている。基準電圧
E2は例えば純水の30℃におけるPH値に換算する
場合であれば電圧信号VTの30℃における電圧値
に等しい電圧に選ばれる。ボリユームVR2は電圧
信号VTを温度換算用として利用するのに適した
量に調整するもので、純水の温度変化によるPH変
化の係数に応じて設定操作される。
前記温度補償用電圧信号VT1は除算回路４で
ガラス電極にて検出された検出信号S1を除算し、
また温度換算用電圧信号VT2は加算回路５で、
前記除算回路で除算された検出信号S2に加算され
る。かくしてこの加算回路５の出力から温度補償
と所定温度に換算された信号S3を得ることができ
る。
ガラス電極にて検出された検出信号S1を除算し、
また温度換算用電圧信号VT2は加算回路５で、
前記除算回路で除算された検出信号S2に加算され
る。かくしてこの加算回路５の出力から温度補償
と所定温度に換算された信号S3を得ることができ
る。
尚、純水のPHの温度変化は狭帯域では直線とみ
ることができるが、広帯域では第２図に示すよう
に曲線となる。従つて広帯域にわたつて温度換算
するには第１図に示した温度調整回路３では不可
能である。この場合は同図に破線イで示す箇所
に、純水のPH値の温度曲線と共役となる曲線を記
憶した演算器を挿入すれば良い。また、同様に広
帯域にわたつて温度補償しようと思えば電極の温
度変化による温度変化を記憶した演算器を図のロ
で示す箇所に挿入すれば良い。
ることができるが、広帯域では第２図に示すよう
に曲線となる。従つて広帯域にわたつて温度換算
するには第１図に示した温度調整回路３では不可
能である。この場合は同図に破線イで示す箇所
に、純水のPH値の温度曲線と共役となる曲線を記
憶した演算器を挿入すれば良い。また、同様に広
帯域にわたつて温度補償しようと思えば電極の温
度変化による温度変化を記憶した演算器を図のロ
で示す箇所に挿入すれば良い。
次に、第３図は第１図の基本回路の一具体例を
示す。この具体例において温度検出部１は演算増
幅器Q5を用い、感温素子としてのサーミスタRT
の抵抗値変化を電圧信号VTに変換している。温
度補償用調整回路２及び温度換算用調整回路３は
第１図と同一構成のものを用いている。除算回路
４はいわゆる充電々流、充電時間制御方式と称さ
れるもので温度補償用電圧信号VT1を増幅する
増幅器Q6とこの増幅出力を周波数に変換するＶ
―ＦコンバータVFCと、該コンバータ出力によ
つて作動するフリツプフロツプFFと、該フリツ
プフロツプ出力によつてオンオフ制御されるスイ
ツチSA，SBと、演算増幅器Q3とで構成されてい
る。但し、この除算回路４は検出信号S1を温度補
償用電圧信号VT1で除算するのではなく、その
信号VT1とスパン校正用電圧信号VSとの和で除
算するようにしている。スパン校正用電圧信号
VSはボリユームVR3によつて作られる。尚、除
算回路４としては上記方式以外にパルス幅制御方
式、log加算方式、デイジタル演算方式等の公知
の回路を用いることができることは勿論である。
加算回路５は演算増幅器Q4を主体とした公知回
路である。
示す。この具体例において温度検出部１は演算増
幅器Q5を用い、感温素子としてのサーミスタRT
の抵抗値変化を電圧信号VTに変換している。温
度補償用調整回路２及び温度換算用調整回路３は
第１図と同一構成のものを用いている。除算回路
４はいわゆる充電々流、充電時間制御方式と称さ
れるもので温度補償用電圧信号VT1を増幅する
増幅器Q6とこの増幅出力を周波数に変換するＶ
―ＦコンバータVFCと、該コンバータ出力によ
つて作動するフリツプフロツプFFと、該フリツ
プフロツプ出力によつてオンオフ制御されるスイ
ツチSA，SBと、演算増幅器Q3とで構成されてい
る。但し、この除算回路４は検出信号S1を温度補
償用電圧信号VT1で除算するのではなく、その
信号VT1とスパン校正用電圧信号VSとの和で除
算するようにしている。スパン校正用電圧信号
VSはボリユームVR3によつて作られる。尚、除
算回路４としては上記方式以外にパルス幅制御方
式、log加算方式、デイジタル演算方式等の公知
の回路を用いることができることは勿論である。
加算回路５は演算増幅器Q4を主体とした公知回
路である。
この実施例においてガラス電極はＧ端子に接続
される。Ｒ端子には比較電極が接続される。ガラ
ス電極に得た検出信号S1は増幅器Q1にてインピ
ーダンス変換され、増幅器Q2にて不斉電位を打
消されて除算回路４に送られる。不斉電位の打消
しは電圧E4，E4とボリユームVR4で得られる電
圧を増幅器Q2で検出信号S1と加算するという公
知の方式で行なわれる。除算回路４では温度補償
とスパン校正とが同時に行なわれ、続いて加算回
路５で温度換算がなされる。従つて、加算回路５
の出力より温度補償、温度換算がなされ、その他
に不斉電位の打消し、スパン校正のなされた測定
信号S3を得ることができる。尚、図示例では電圧
E1〜E4は個別的なものを用いているが、一つの
電圧源から得る電圧を用いることもできる。
される。Ｒ端子には比較電極が接続される。ガラ
ス電極に得た検出信号S1は増幅器Q1にてインピ
ーダンス変換され、増幅器Q2にて不斉電位を打
消されて除算回路４に送られる。不斉電位の打消
しは電圧E4，E4とボリユームVR4で得られる電
圧を増幅器Q2で検出信号S1と加算するという公
知の方式で行なわれる。除算回路４では温度補償
とスパン校正とが同時に行なわれ、続いて加算回
路５で温度換算がなされる。従つて、加算回路５
の出力より温度補償、温度換算がなされ、その他
に不斉電位の打消し、スパン校正のなされた測定
信号S3を得ることができる。尚、図示例では電圧
E1〜E4は個別的なものを用いているが、一つの
電圧源から得る電圧を用いることもできる。
本発明に係るPH測定装置は上記の如く構成した
ため次のような効果がある。
ため次のような効果がある。
温度検出部は温度に依存した信号を電圧信号
で出力するようにしているので、その電圧信号
を相互に干渉しあうことなく複数の用途に用い
ることができ、従つて電極の温度補償と純水の
温度換算とを単一の感温素子で行なうことがで
きる。
で出力するようにしているので、その電圧信号
を相互に干渉しあうことなく複数の用途に用い
ることができ、従つて電極の温度補償と純水の
温度換算とを単一の感温素子で行なうことがで
きる。
このように温度補償と温度換算とを単一の感
温素子によつて行なえるもので、被検液に浸す
検出端の構成が非常に簡単になる。特にガラス
電極、比較電極、温度補償素子の３つを１体に
まとめた複合電極を用いるようになつた現況に
おいてはこの効果は大きい。
温素子によつて行なえるもので、被検液に浸す
検出端の構成が非常に簡単になる。特にガラス
電極、比較電極、温度補償素子の３つを１体に
まとめた複合電極を用いるようになつた現況に
おいてはこの効果は大きい。
PH測定値と同様に温度測定値も得られる。
温度検出部は電圧信号を出力するので、感温
素子としてはサーミスタ等の抵抗性以外の素子
も使用できる。
素子としてはサーミスタ等の抵抗性以外の素子
も使用できる。
感温素子の直線性と電極の温度補償係数が一
致していなくても、温度補償用調整回路がその
間に介在しているので、その回路によつて調整
でき、従つて感温素子選択の自由度が高い。
致していなくても、温度補償用調整回路がその
間に介在しているので、その回路によつて調整
でき、従つて感温素子選択の自由度が高い。
不斉電位の校正や感度の校正に加えて温度補
償、温度換算における調整までも全て電圧信号
で行なえるので、PH計を校正液の温度特性を考
慮した自動校正や、更に校正液温度検出を追加
すれば試料水と校正液との温度差の考慮をした
高速処理される自動校正などシステム化し易
く、その面での発展性が大である。
償、温度換算における調整までも全て電圧信号
で行なえるので、PH計を校正液の温度特性を考
慮した自動校正や、更に校正液温度検出を追加
すれば試料水と校正液との温度差の考慮をした
高速処理される自動校正などシステム化し易
く、その面での発展性が大である。
第１図は本発明装置の基本的な回路を示す図、
第２図は純水の温度によるPH値の変化を示す図、
第３図は第１図の基本回路を具体化した回路図で
ある。 １……温度検出部、２……温度補償用調整回
路、３……温度換算用調整回路、RT……感温素
子、S1……検出信号、S2……除算後の検出信号。
第２図は純水の温度によるPH値の変化を示す図、
第３図は第１図の基本回路を具体化した回路図で
ある。 １……温度検出部、２……温度補償用調整回
路、３……温度換算用調整回路、RT……感温素
子、S1……検出信号、S2……除算後の検出信号。
Claims (1)
- １ ガラス電極を使用してPHを測定する装置にお
いて、被検液温度を検出する単一の感温素子を用
いかつ該素子にて検出される被検液温度を電圧信
号として出力する温度検出部と、この温度に依存
する電圧信号を温度補償用電圧信号に調整する回
路と、前記電圧信号を温度換算用電圧信号に調整
する回路とを設け、前記ガラス電極にて検出され
た検出信号を前記温度補償用電圧信号で除算し、
続いて除算後の信号に前記温度換算用電圧信号を
加算するようにしたことを特徴とするPH測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57044869A JPS58160859A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | ｐＨ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57044869A JPS58160859A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | ｐＨ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58160859A JPS58160859A (ja) | 1983-09-24 |
| JPS648300B2 true JPS648300B2 (ja) | 1989-02-13 |
Family
ID=12703498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57044869A Granted JPS58160859A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | ｐＨ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58160859A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115184427B (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-13 | 中大智能科技股份有限公司 | 应用于pH传感器的温补实验方法 |
-
1982
- 1982-03-18 JP JP57044869A patent/JPS58160859A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58160859A (ja) | 1983-09-24 |
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