WO2020066518A1 - 測定装置 - Google Patents

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田中　仁章
憲児 大石
政広 平瀬
柚帆 伊賀
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    • G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons

Definitions

  • the present disclosure relates to a measuring device for measuring a state of a solution.
  • Patent Literature 1 discloses an ion that can be miniaturized and solidified, having excellent reproducibility and stability of a measurement result due to excellent stability of a comparison portion and excellent chemical and physical durability.
  • An ion sensor of a sensitive type field effect transistor (Ion / Sensitive / Field / Effect / Transistor / (ISFET)) type is disclosed.
  • the present disclosure has an object to provide a measurement device capable of measuring the state of a solution for a long period of time and improving user convenience.
  • a measuring device is a measuring device that measures a state of a solution, a measuring unit that outputs a measurement signal associated with the state of the solution, and a protection unit that is attached to the measuring unit. And, based on the measurement signal output from the measurement unit, comprising a control unit that obtains information on the state of the solution, the measurement unit, the contact of the solution, the output of the measurement signal It has a contributing ready-to-use first part and a second part which is isolated from the solution by the protection and is in a measurement standby state. Thereby, the state of the solution can be measured for a long time, and the convenience for the user is improved.
  • the measurement unit since the measurement unit has the second part in the measurement standby state, the maintenance work cycle including calibration and replenishment of the internal solution is extended, and long-term measurement can be performed. For example, if a measuring device is used, continuous measurement on a yearly basis is possible.
  • the protection unit has a protection plate that isolates the solution from the second part of the measurement unit, and the protection plate is configured by at least one of a biodegradable resin and an acid-soluble resin. May be done.
  • the second portion of the measurement unit does not come into contact with the solution, so that deterioration of the second portion of the measurement unit is suppressed.
  • the second part of the measurement unit can maintain an unused state while the measurement by the first part is continued.
  • the protection unit may further include a heater that heats a mounting portion between the protection plate and the measurement unit.
  • a heater that heats a mounting portion between the protection plate and the measurement unit.
  • the mounting portion includes a hot-melt adhesive having a melting point higher than the temperature of the solution and lower than the temperature at which the solution is heated by the heater, and the protection plate includes the hot-melt adhesive.
  • the measuring unit may be attached to the measuring unit by bonding with a hydrophilic adhesive.
  • the heat-soluble adhesive contained in the mounting portion is melted by the heating of the heater, so that the protective plate is detached from the measuring section. Therefore, control for switching the second portion of the measurement unit from the measurement standby state to the usable state can be performed by controlling the heater, and the switching control is facilitated.
  • the protection plate when the control unit determines that the measurement value of the information on the state of the solution exceeds a predetermined range that can be measured by the first portion of the measurement unit, the protection plate is heated by heating the heater.
  • the measurement signal may be obtained based on the second part by removing the measurement signal from the measurement unit.
  • a space between the protective plate and the second portion of the measuring section may be filled with an internal liquid or gel whose properties are known.
  • the information on the state of the solution includes a pH concentration
  • the measurement unit includes one glass electrode unit, a first comparison electrode unit, and a second comparison electrode used for a glass electrode type pH measurement.
  • the first portion may include a pair of the glass electrode portions and the first comparison electrode portion
  • the second portion may include the second comparison electrode portion.
  • a distance between an internal electrode included in the glass electrode unit and an internal electrode included in the first comparison electrode unit is included in the internal electrode included in the glass electrode unit and the second comparison electrode unit. May be the same as the distance to the internal electrode. Since the distance between the internal electrode of the glass electrode portion and the internal electrode of each comparative electrode portion is constant, the measurement error between the measurement results when the internal electrode of each comparative electrode portion is used is reduced. .
  • the information on the state of the solution includes an ion concentration
  • the measuring unit has a first ion-sensitive field-effect transistor and a second ion-sensitive field-effect transistor, and the first part May have the first ion-sensitive field effect transistor, and the second part may have the second ion-sensitive field effect transistor.
  • ISFET ion-sensitive field-effect transistor
  • the present disclosure it is possible to provide a measuring device capable of measuring the state of a solution for a long period of time and improving user convenience.
  • FIG. 2 is a block diagram including the measurement device of FIG. 1 and a solution.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a tip portion of a second comparison electrode unit in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the time dependence of the pH concentration of a solution obtained by the measuring device of FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the measurement device of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a first modification of the measuring device of FIG. 1. It is a schematic diagram which shows the 2nd modification of the measuring device of FIG. It is a schematic diagram which shows the 3rd modification of the measuring device of FIG. It is a mimetic diagram showing an example of composition of a measuring device concerning a 2nd embodiment. It is a mimetic diagram showing an example of composition of a measuring device concerning a 3rd embodiment.
  • FIG. 3 FIG. 6, FIG. 7, FIG. 9, and FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the measuring device 1 according to the first embodiment.
  • the measurement device 1 according to the first embodiment acquires information on the state of the solution L.
  • “information on the state of the solution L” includes a pH concentration, that is, a hydrogen ion concentration.
  • the measuring device 1 according to the first embodiment has a plurality of electrode units used for a glass electrode type pH measurement. Referring to FIG. 1, the measuring device 1 has a measuring unit 10 and a protection unit 20 attached to the measuring unit 10.
  • the measuring unit 10 outputs a measurement signal associated with the state of the solution L.
  • the measurement unit 10 has a first part P1 in a usable state and a second part P2 in a measurement standby state.
  • the “usable state” includes the state of the measurement unit 10 that can contribute to the output of a measurement signal associated with the state of the solution L by being in contact with the solution L. More specifically, in the first embodiment, the “usable state” includes the state of the measurement unit 10 that can contribute to the output of a measurement signal based on the glass electrode type pH measurement.
  • the “standby state for measurement” includes the state of the measurement unit 10 that is isolated from the solution L by the protection unit 20 and does not contribute to the output of the measurement signal associated with the state of the solution L. More specifically, in the first embodiment, the “standby state of measurement” includes a state of the measurement unit 10 that does not contribute to the output of the measurement signal based on the glass electrode type pH measurement.
  • the first portion P1 of the measurement unit 10 has a pair of glass electrode units 11 and a first comparison electrode unit 12.
  • the glass electrode unit 11 has a glass thin film 11a that responds to hydrogen ions, an internal liquid 11b having a known pH concentration, an internal electrode 11c for reading out an electric signal, and a support 11d that supports the internal electrode 11c.
  • the glass thin film 11a is attached to the tip of the support 11d.
  • the internal liquid 11b is filled in the support 11d.
  • the internal solution 11b may include any solution such as a phosphate buffer having a pH of 7, for example.
  • the internal electrode 11c is immersed in the internal liquid 11b filled inside the support 11d.
  • the first comparison electrode section 12 includes a liquid junction section 12a, an internal liquid 12b having a known pH concentration and a small inter-liquid potential, an internal electrode 12c for reading out an electric signal, and a support for supporting the internal electrode 12c. 12d.
  • the liquid junction 12a is disposed at the tip of the support 12d and has a plurality of fine holes.
  • the internal liquid 12b is filled in the support 12d.
  • the internal liquid 12b may include any solution such as, for example, a KCL solution.
  • the internal liquid 12b diffuses into the solution L via the liquid junction 12a.
  • the internal electrode 12c is immersed in the internal liquid 12b filled inside the support 12d.
  • the glass electrode type pH measurement based on the first portion P1 two different types of solutions are arranged inside and outside the support portion 11d with respect to the glass thin film 11a. That is, the internal liquid 11b and the solution L are arranged. At this time, an electromotive force proportional to the difference between the pH concentrations of the internal solution 11b and the solution L is generated on both surfaces of the glass thin film 11a.
  • the internal electrode 11c immersed in the internal liquid 11b generates an electromotive force corresponding to the electromotive force generated on both surfaces of the glass thin film 11a.
  • the internal electrode 12c immersed in the internal liquid 12b constantly generates a constant electromotive force while being in electrical contact with the solution L as the internal liquid 12b diffuses into the solution L via the liquid junction 12a. generate.
  • the internal liquid 12b is gradually reduced from the liquid junction 12a.
  • the internal solution 12b gradually decreases as the measurement time elapses with the measurement of the pH concentration of the solution L by the measurement device 1.
  • the measurement using the first portion P1 of the measurement unit 10 becomes impossible. Therefore, in the conventional glass electrode type pH measuring device without the second part P2 and the protection unit 20, due to these factors, maintenance work including calibration and replenishment of the internal solution 12b takes, for example, about one to three months. It happened in a short time.
  • the measuring device 1 solves such a problem, realizes the measurement of the state of the solution L for a long time, and improves the convenience for the user.
  • the measuring device 1 includes the second part P2 of the measuring unit 10 and the protection unit 20.
  • the second portion P2 of the measurement section 10 has a pair of glass electrode sections 11 and a second comparison electrode section 13 different from the first comparison electrode section 12 in a usable state.
  • the second comparison electrode unit 13 includes a liquid junction 13a, an internal liquid 13b having a known pH concentration and a small inter-liquid potential, an internal electrode 13c for reading out an electric signal, and a support for supporting the internal electrode 13c. 13d.
  • the liquid junction 13a is arranged at the tip of the support 13d and has a plurality of fine holes.
  • the internal liquid 13b is filled in the support 13d.
  • the internal liquid 13b may include an arbitrary solution such as a KCL solution. The diffusion of the internal liquid 13b into the solution L via the liquid junction 13a is suppressed by the protection unit 20.
  • the internal electrode 13c is immersed in the internal liquid 13b filled in the support 13d.
  • the distance between the internal electrode 11c included in the glass electrode unit 11 and the internal electrode 12c included in the first comparison electrode unit 12 is the same as the distance between the internal electrode 11c and the internal electrode 13c included in the second comparison electrode unit 13. There may be. Thereby, since the distance between the internal electrode 11c of the glass electrode unit 11 and the internal electrode of each comparative electrode unit is constant, the measurement results using the internal electrode 11c and the internal electrode 12c and the internal electrode 11c and the internal electrode 11c The measurement error is reduced from the measurement result when the internal electrode 13c is used.
  • FIG. 2 is a block diagram including the measuring device 1 and the solution L of FIG.
  • the measurement device 1 includes a voltage detection unit 30 in addition to a measurement unit 10 including a glass electrode unit 11, a first comparison electrode unit 12, and a second comparison electrode unit 13, and a protection unit 20,
  • the control unit 40 includes a control unit 40, a communication unit 50, and a storage unit 60.
  • Voltage detector 30 includes an arbitrary voltage sensor capable of detecting a voltage.
  • the voltage detection unit 30 detects a difference between electromotive forces generated between the internal electrode 11c of the glass electrode unit 11 and the internal electrode 12c of the first comparison electrode unit 12, that is, a voltage.
  • the voltage detection unit 30 connects the internal electrode 12c to the internal electrode of the second comparison electrode unit 13 in response to switching from measurement based on the first comparison electrode unit 12 to measurement based on the second comparison electrode unit 13, which will be described later. 13c.
  • the control unit 40 includes one or more processors.
  • the control unit 40 includes a processor that enables processing related to the measurement device 1.
  • the control unit 40 is connected to each component of the measuring device 1 and controls and manages the entire measuring device 1 including each component.
  • the control unit 40 acquires information on the state of the solution L based on the measurement signal output from the measurement unit 10. More specifically, the control unit 40 calculates the pH concentration of the solution L based on the voltage signal from the measurement unit 10 obtained via the voltage detection unit 30.
  • the communication unit 50 includes an arbitrary communication interface corresponding to an arbitrary communication protocol based on a wired or wireless communication.
  • the communication unit 50 may transmit information on the state of the solution L acquired by the control unit 40 to any external device.
  • the communication unit 50 may receive a control signal for controlling the electrode heater 23 of the protection unit 20 described below from any external device.
  • the storage unit 60 is an arbitrary storage such as a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a read-only memory (ROM), and a random access memory (RAM).
  • the device includes information necessary for realizing the operation of the measuring device 1.
  • the storage unit 60 may function as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory.
  • the storage unit 60 is not limited to the one built in the measuring device 1 and may be an external storage device connected by a digital input / output port such as a USB.
  • the storage unit 60 stores, for example, information on the state of the solution L acquired by the control unit 40.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the tip of the second comparison electrode unit 13 of FIG.
  • illustration of the internal liquid 13b and the internal electrode 13c accommodated inside the support portion 13d is omitted.
  • the configuration and function of the protection unit 20 will be mainly described with reference to FIG.
  • the protection unit 20 has a protection plate 21 that separates the solution L from the second portion P2 of the measurement unit 10. More specifically, the protection plate 21 electrically isolates the solution L from the second comparison electrode unit 13 included in the second portion P2.
  • the protection plate 21 may be made of, for example, at least one of a biodegradable resin and an acid-soluble resin including a resin whose molecular weight is controlled such as an acrylic acid type and a phthalic acid type.
  • the configuration of the protection plate 21 is not limited to this.
  • the protection plate 21 may be made of, for example, any material having neither biodegradability nor acid solubility.
  • the protection plate 21 is attached to the distal end surface of the support portion 13d of the second comparison electrode portion 13 of the measurement portion 10 by, for example, bonding with a heat-soluble adhesive 22.
  • the heat-soluble adhesive 22 is an arbitrary resin having a melting point higher than the temperature of the solution L to be measured and lower than the temperature when heated by the electrode heater 23 described later.
  • the space between the protective plate 21 and the liquid junction 13a of the second comparison electrode 13 is filled with an internal liquid 13e having a known characteristic.
  • the “characteristics” of the internal liquid 13e include, for example, a pH concentration.
  • the internal solution 13e may be the same solution as the internal solution 13b, a solution having the same pH concentration as the internal solution 13b, and a solution composed of different components, or a solution completely different from the internal solution 13b. It may be.
  • the protection unit 20 further includes an electrode heater 23 that heats a portion where the protection plate 21 and the measurement unit 10 are attached.
  • the above-mentioned hot-melt adhesive 22 is interposed in the attachment portion between the protection plate 21 and the measurement unit 10, more specifically, in the attachment portion between the protection plate 21 and the support portion 13d of the second comparison electrode unit 13. .
  • the electrode heater 23 is arranged in the vicinity of the heat-soluble adhesive 22 and is connected to the control unit 40 via the electric wire 24 as shown in FIG. The electrode heater 23 heats the hot-melt adhesive 22 under the control of the control unit 40.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the time dependence of the pH concentration of the solution L obtained by the measuring device 1 of FIG.
  • the vertical axis in FIG. 4 indicates the pH concentration of the solution L.
  • the horizontal axis in FIG. 4 indicates the measurement time.
  • the dashed line shown in the example of the measurement graph of FIG. 4 indicates the drift of the measured value of the pH concentration of the solution L.
  • the measured value of the pH concentration of the solution L obtained by the measuring device 1 drifts in a certain direction as the measuring time elapses.
  • the measured value of the pH concentration of the solution L also changes correspondingly.
  • the measured value of the pH concentration of the solution L is: It shows a drift such that the measured value decreases at a constant rate.
  • the measurement device 1 is appropriately selected by the user so that the user can grasp a measure of the pH concentration of the solution L to some extent and have a measurement range suitable for the pH concentration of the solution L. That is, the measuring device 1 has a predetermined range in which measurement is possible.
  • the control unit 40 determines whether or not the measured value of the information on the state of the solution L has exceeded a predetermined range that can be measured by the first part P1 of the measuring unit 10. For example, the measurement value of the information on the state of the solution L exceeds the lower limit of a predetermined range that can be measured by the measurement device 1 at a certain measurement time due to the drift described above.
  • the measured value of the information on the state of the solution L is, for example, zero when all of the internal liquid 12b of the first comparison electrode unit 12 flows out to the solution L and the remaining amount of the internal liquid 12b in the first comparison electrode unit 12 becomes zero. Or increase and shake off.
  • the measured value of the information on the state of the solution L exceeds the lower limit or the upper limit of a predetermined range that can be measured by the measuring device 1.
  • the measurement value of the information on the state of the solution L is, for example, when a foreign substance adheres to the surface of the glass thin film 11a, the specific value determined by the foreign substance exceeds the lower limit or the upper limit of a predetermined range that can be measured by the measuring device 1. Maintain the pH concentration.
  • the control unit 40 When the control unit 40 determines that the measured value of the information on the state of the solution L exceeds the predetermined range, the control unit 40 heats the electrode heater 23 and removes the protection plate 21 from the measurement unit 10 by heating the electrode heater 23. At this time, the control unit 40 acquires a measurement signal based on the second portion P2. More specifically, the control unit 40 switches from the measurement using the glass electrode unit 11 and the first comparison electrode unit 12 to the measurement using the glass electrode unit 11 and the second comparison electrode unit 13. The voltage detection unit 30 switches the connection of the first comparison electrode unit 12 to the internal electrode 12c to the connection of the second comparison electrode unit 13 to the internal electrode 13c in response to the switching of the measurement by the control unit 40.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the measuring device 1 of FIG. An example of the operation of the measuring device 1 will be mainly described with reference to FIG.
  • step S101 the measuring device 1 measures the state of the solution L based on the first portion P1. More specifically, the control unit 40 continuously obtains information on the state of the solution L based on the voltage signal output from the measurement unit 10 using the glass electrode unit 11 and the first comparison electrode unit 12. .
  • step S102 the control unit 40 determines whether or not the measured value of the information on the state of the solution L has exceeded a predetermined range that can be measured by the first part P1 of the measuring unit 10.
  • the flow proceeds to step S103. If the control unit 40 determines that the measured value of the information on the state of the solution L does not exceed the predetermined range, the flow returns to step S101.
  • step S103 the control unit 40 stops the measurement based on the first comparison electrode unit 12, heats the electrode heater 23, and removes the protection plate 21 from the measurement unit 10 by heating the electrode heater 23. More specifically, the control unit 40 dissolves the hot-melt adhesive 22 that bonds the protection plate 21 and the support unit 13d with the electrode heater 23, and detaches the protection plate 21.
  • the protective plate 21 is made of an acid-soluble resin and the solution L is acidic
  • the thickness of the protective plate 21 depends on the measurement time when the measured value of the pH concentration of the solution L exceeds the lower limit due to drift and the solution. It may be determined by the acid concentration of L.
  • the thickness of the protective plate 21 is set so that the protective plate 21 is not completely dissolved by the solution L before the measurement time when the measured value of the pH concentration of the solution L exceeds the lower limit value due to drift. It may be a thickness.
  • the detached protective plate 21 is dissolved by the solution L and disappears.
  • step S104 the measuring device 1 measures the state of the solution L based on the second portion P2. More specifically, the control unit 40 continuously acquires information on the state of the solution L based on the voltage signal output from the measurement unit 10 using the glass electrode unit 11 and the second comparison electrode unit 13. .
  • the state of the solution L can be measured for a long time, and the convenience for the user is improved. More specifically, in addition to the first part P1, the measurement unit 10 has the second part P2 in a measurement standby state, so that the calibration and internal liquid 12b can be stored while the measuring apparatus 1 is kept small. The cycle of maintenance work including replenishment is extended, and long-term measurement becomes possible. Even when the measurement based on the first comparison electrode unit 12 becomes impossible, the measurement can be continued based on the second comparison electrode unit 13, so that the measurement device 1 can be removed into a living body and a process where it is difficult to take out the measurement device 1. Long-term measurement is possible with the measurement device 1 introduced. For example, if the measuring device 1 is used, continuous measurement on a yearly basis is possible.
  • the user can use a communication method such as wireless communication, for example, even if the user is not at the site where the measurement device 1 is installed. Information can be obtained.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a first modification of the measuring device 1 of FIG. FIG. 6 shows a state when the measurement unit 10 and the protection unit 20 of the measurement device 1 are viewed from the bottom side.
  • the measurement unit 10 has been described as having one glass electrode unit 11 and two comparison electrode units, but is not limited thereto.
  • the measurement unit 10 may have three or more comparison electrode units for one glass electrode unit 11.
  • the measurement unit 10 includes, for example, a third comparison electrode unit 14 and a fourth comparison electrode unit 15 in addition to the glass electrode unit 11, the first comparison electrode unit 12, and the second comparison electrode unit 13. May be further provided.
  • a protection unit 20 similar to the above-described protection unit 20 attached to the second comparison electrode unit 13 may be attached to the third comparison electrode unit 14 and the fourth comparison electrode unit 15. . That is, the first portion P1 of the measurement unit 10 in a usable state has the pair of glass electrode units 11 and the first comparison electrode unit 12 as described above.
  • the second portion P ⁇ b> 2 of the measurement unit 10 in the measurement standby state further includes a third comparison electrode unit 14 and a fourth comparison electrode unit 15 in addition to the second comparison electrode unit 13.
  • the distance between the internal electrode 11c included in the glass electrode unit 11 and the internal electrode included in each comparative electrode unit may be the same.
  • the internal electrodes included in each comparison electrode unit may be arranged concentrically around the internal electrode 11c included in the glass electrode unit 11. Accordingly, since the distance between the internal electrode 11c of the glass electrode unit 11 and the internal electrode of each comparative electrode unit is constant, the inter-electrode distance between the internal electrode 11c and the internal electrode of each comparative electrode unit is reduced. Reduces the measurement error.
  • the protection plate 21 is described as being attached to the distal end surface side of the corresponding support portion via the heat-soluble adhesive 22, but the method of attaching the protection plate 21 is not limited to this. .
  • the protection plate 21 may be fixed by any method. For example, when it is necessary to fix a plurality of protection plates 21 as shown in FIG. 6, instead of attaching the protection plates 21 to the corresponding support portions, heat-melting is performed on the distal end surface side of the support portion 10a accommodating the respective electrode portions collectively. A plurality of protection plates 21 may be attached via the conductive adhesive 22.
  • the protection plate 21 is attached directly to the distal end surface of the corresponding support portion without the hot-melt adhesive 22, instead of being attached to the distal end surface side of the corresponding support portion via the hot-melt adhesive 22. May be. That is, the heat-soluble adhesive 22 is unnecessary.
  • the protective plate 21 is made of an arbitrary resin having a melting point higher than the temperature of the solution L to be measured and lower than the temperature when heated by the electrode heater 23. Thereby, the protection plate 21 can be appropriately detached in a predetermined measurement time under the control of the electrode heater 23 by the control unit 40.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a second modification of the measuring device 1 of FIG.
  • FIG. 7 shows a state when the measurement unit 10 and the protection unit 20 of the measurement device 1 are viewed from the bottom side.
  • the measurement unit 10 is described as having one glass electrode unit 11, but is not limited to this.
  • the measurement unit 10 may have two or more glass electrode units.
  • the measurement unit 10 may have another pair of glass electrode units 16 and the second comparison electrode unit 13 in addition to the pair of glass electrode units 11 and the first comparison electrode unit 12.
  • a protection unit 20 similar to the above-described protection unit 20 attached to the second comparison electrode unit 13 may be attached to the glass electrode unit 16. That is, the first portion P1 of the measurement unit 10 in a usable state has the pair of glass electrode units 11 and the first comparison electrode unit 12 as described above.
  • the second portion P ⁇ b> 2 of the measurement unit 10 in a measurement standby state has a pair of glass electrode units 16 and a second comparison electrode unit 13.
  • the protection plate 21 suppresses the deterioration of the glass electrode portion 16 in addition to the second comparison electrode portion 13. For example, it is possible to suppress foreign substances from adhering to the surface of the glass thin film of the glass electrode section 16 and to suppress contamination of the glass thin film.
  • the distance between the internal electrode 11c included in the glass electrode unit 11 and the internal electrode 12c included in the first comparison electrode unit 12 is equal to the internal electrode included in the glass electrode unit 16 and the internal electrode 13c included in the second comparison electrode unit 13. May be the same as Thus, the distance between the internal electrodes of each pair of glass electrode portions and the internal electrode of the comparison electrode portion is the same for pairs having different electrodes. Therefore, a measurement error is reduced between the measurement results when the internal electrode of each pair of glass electrode portions and the internal electrode of the comparison electrode portion are used.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a third modification of the measuring device 1 of FIG.
  • the protection plate 21 has been described as being individually attached to each electrode unit included in the second portion P2 of the measurement unit 10, but the method of attaching the protection plate 21 is not limited to this.
  • the second portion P ⁇ b> 2 of the measurement unit 10 in the measurement standby state includes the pair of glass electrode units 16 and the second comparison electrode unit 13, the pair of glass electrodes
  • the protection plate 21 may be attached to the portion 16 and the second comparison electrode portion 13 collectively.
  • the protection plate 21 and the second section P ⁇ b> 2 of the measurement section 10 are not included.
  • the space between the two portions P2 may be filled with an internal liquid 13e whose properties are known. Thereby, calibration using the glass electrode unit 16 and the second comparison electrode unit 13 is possible until immediately before the control unit 40 detaches the protection plate 21. More specifically, the measuring device 1 measures the internal liquid 13e having a known pH concentration using the glass electrode unit 16 and the second comparison electrode unit 13 before the protective plate 21 is detached. Thereby, the control unit 40 and the user can determine whether or not the known pH concentration and the measured value match. Therefore, the calibration of the measuring device 1 is facilitated.
  • the internal liquid 13e is described as an arbitrary solution, but is not limited to this.
  • the internal liquid 13e may be any gel.
  • the control unit 40 may calculate the measurement lifetime T in advance based on the drift gradient calculated by calibration before the use of the measuring device 1 and the lower limit value of a measurable predetermined range.
  • the control unit 40 previously calculates the measured lifetime T based on the initial filling amount of the internal liquid 12b of the first comparison electrode unit 12 and the outflow amount per unit time of the internal liquid 12b flowing out of the liquid junction 12a. May be.
  • the control unit 40 may store the calculated measurement life T in the storage unit 60 and compare the usage time of the first part P1 of the measurement unit 10 with the measurement life T calculated in advance. For example, when the control unit 40 determines that the measurement life T has not been reached, the measurement based on the first portion P1 of the measurement unit 10 is continued. For example, when the control unit 40 determines that the measurement life T has been reached, the control unit 40 switches to the measurement based on the second part P2 of the measurement unit 10.
  • the control unit 40 measures the remaining amount of the internal solution 12b in real time based on, for example, an arbitrary sensor installed inside the support unit 12d, and determines whether the remaining amount of the internal solution 12b has become zero. You may. For example, when the control unit 40 determines that the remaining amount of the internal liquid 12b is not zero, the control unit 40 continues the measurement based on the first portion P1 of the measurement unit 10. For example, when the control unit 40 determines that the remaining amount of the internal liquid 12b has become zero, the control unit 40 switches to measurement based on the second part P2 of the measurement unit 10.
  • the protection plate 21 is detached by controlling the electrode heater 23, but the method of removing the protection plate 21 is not limited to this.
  • the protection unit 20 may not have the electrode heater 23.
  • the protection plate 21 is made of, for example, a biodegradable resin or an acid-soluble resin, and is gradually decomposed or dissolved by the solution L.
  • the protective plate 21 is formed, for example, to a thickness such that the time required for the protective plate 21 to completely dissolve or dissolve substantially coincides with the measured lifetime T.
  • the electrode heater 23 is not required, and thus, for example, consumption of a battery attached to the measuring device 1 as a power source is suppressed. Since the space for mounting the electrode heater 23 is omitted, the measuring device 1 is downsized.
  • the measuring device 1 may further include a temperature sensor that measures the temperature of the solution L and is installed at an arbitrary position such as an outer wall of each support. Thereby, the control unit 40 can correct the measurement value of the information on the state of the solution L based on the measured temperature of the solution L.
  • a temperature sensor may be provided between the protection plate 21 and the second portion P2. Thereby, the temperature sensor is isolated from the solution L during the measurement based on the first part P1. Therefore, the deterioration of the temperature sensor is suppressed, and when the measurement based on the second portion P2 starts, the temperature sensor can detect the temperature in an unused state.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of the measuring device 1 according to the second embodiment.
  • the configuration and functions of the measuring device 1 according to the second embodiment will be mainly described with reference to FIG.
  • the information on the state of the solution L includes the pH concentration
  • the measuring unit 10 has been described as having each electrode unit used for the glass electrode type pH measurement, but is not limited thereto.
  • the information on the state of the solution L includes the ion concentration
  • the measuring unit 10 may include a first ISFET 71 and a second ISFET 72.
  • the configuration other than the measurement unit 10 of the measurement device 1 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the above description in the first embodiment is applied to the configuration as it is.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the measurement unit 10 has a first ISFET 71 and a second ISFET 72.
  • the first ISFET 71 has a measurement electrode including a source electrode 71a and a drain electrode 71b, and a comparison electrode 71c.
  • the first ISFET 71 has an ion-sensitive film 71d disposed over the source electrode 71a and the drain electrode 71b.
  • the second ISFET 72 has a measurement electrode including a source electrode 72a and a drain electrode 72b, and a comparison electrode 72c.
  • the second ISFET 72 has an ion-sensitive film 72d disposed over the source electrode 72a and the drain electrode 72b.
  • the first part P1 of the measurement unit 10 has the first ISFET 71.
  • the second part P2 of the measurement unit 10 has a second ISFET 72.
  • the protection part 20 is not attached to the first ISFET 71, and the ion-sensitive film 71 d of the first ISFET 71 comes into contact with the solution L.
  • the protection part 20 is attached to the second ISFET 72, and the ion-sensitive film 72 d of the second ISFET 72 is isolated from the solution L. Therefore, in the ion-sensitive film 72 d of the second ISFET 72, the protection unit 20 suppresses deterioration including adhesion of foreign matter, deterioration, and scraping.
  • the measurement unit 10 of the measurement device 1 according to the second embodiment may further include a plurality of ISFETs having the same configuration as the second ISFET 72 to which the protection unit 20 is attached.
  • the measuring apparatus 1 according to the second embodiment as described above has the same effects as the first embodiment.
  • the measuring unit 10 is configured by a small ISFET. Therefore, even if the number of components of the second portion P2 is made larger than that of the first embodiment, the measuring device 1 is kept small.
  • the measuring device 1 according to the second embodiment can extend the maintenance work cycle even in a state where the measuring device is maintained in a small size, and enables long-term measurement.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the measuring device 1 according to the third embodiment.
  • the configuration and functions of the measuring device 1 according to the third embodiment will be mainly described with reference to FIG.
  • the information on the state of the solution L includes an ion concentration or a chemical component composition amount
  • the measuring unit 10 includes a first metal thin film 81, a second metal thin film 82, It may include a prism substrate 83 and a photodetector (not shown).
  • the configuration of the measuring device 1 according to the third embodiment other than the measuring unit 10 is the same as that of the first embodiment, and the description in the first embodiment is applied to the configuration as it is.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the measurement unit 10 includes a first metal thin film 81, a second metal thin film 82, a prism substrate 83, and a photodetector (not shown).
  • the first metal thin film 81 or the second metal thin film 82 is irradiated with the measurement light L1 via the prism substrate 83.
  • the control unit 40 obtains the light absorption spectrum of the solution L with which the first metal thin film 81 contacts by detecting the measurement light L1 reflected on the surface of the first metal thin film 81 by a photodetector.
  • the control unit 40 analyzes the ion concentration or the chemical composition of each component in the solution L based on the acquired light absorption spectrum.
  • the first portion P1 of the measuring unit 10 has the first metal thin film 81.
  • the second portion P2 of the measurement unit 10 has a second metal thin film 82.
  • the protection part 20 is not attached to the first metal thin film 81, and the first metal thin film 81 comes into contact with the solution L.
  • the protection part 20 is attached to the second metal thin film 82, and the second metal thin film 82 is isolated from the solution L. Therefore, in the second metal thin film 82, the protection part 20 suppresses deterioration including adhesion of foreign matter, alteration, and scraping.
  • the measurement unit 10 of the measurement device 1 according to the third embodiment may further include a plurality of metal thin films having the same configuration as the second metal thin film 82 to which the protection unit 20 is attached.
  • the measuring device 1 according to the third embodiment as described above has the same effects as the first embodiment.
  • the measuring device 1 according to the third embodiment unlike the first and second embodiments, there is no drift of the measurement signal. Therefore, the measuring device 1 can measure the state of the solution L for a long period of time as long as the metal thin film is not deteriorated by factors including adhesion of foreign matter, deterioration, and shaving. Even if the metal thin film is deteriorated, the measurement unit 10 of the measurement device 1 has the second portion P2, so that the measurement device 1 can extend the cycle of the maintenance work, and can perform long-term measurement.
  • the shape, arrangement, orientation, number, and the like of each of the components described above are not limited to the contents described above and illustrated in the drawings.
  • the shape, arrangement, orientation, number, and the like of each component may be arbitrarily configured as long as the function can be realized.
  • each step of the measurement method using the above-described measuring device 1 can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and a plurality of steps can be combined into one or divided. It is possible.

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Abstract

本開示に係る測定装置１は、溶液Ｌの状態を測定する測定装置１であって、溶液Ｌの状態に関連付けられた測定信号を出力する測定部１０と、測定部１０に取り付けられている保護部２０と、測定部１０から出力される測定信号に基づいて、溶液Ｌの状態に関する情報を取得する制御部４０と、を備え、測定部１０は、溶液Ｌと接触することで測定信号の出力に寄与する使用可能状態にある第１部分Ｐ１と、保護部２０によって溶液Ｌと隔離され、測定の待機状態にある第２部分Ｐ２と、を有する。

Description

測定装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１８年９月２７日に日本国に特許出願された特願２０１８－１８２４６６号の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本開示は、溶液の状態を測定する測定装置に関する。
　溶液中に含まれる水素イオン等の任意のイオンの濃度を測定する技術が従来から知られている。
　例えば、特許文献１には、比較部の安定性に優れるとともに、化学的及び物理的耐久性にも優れることで、測定結果の再現性及び安定性が良好な、小型化及び固体化可能なイオン感応型電界効果トランジスタ（Ion Sensitive Field Effect Transistor (ISFET)）型のイオンセンサが開示されている。
特開２００９－２３６６８７号公報
　しかしながら、測定部において溶液と接触している部分が、異物の付着、変質、及び削れ等を含む原因によって使用と共に劣化し、測定部から正確な測定信号が出力されなくなるといった問題があった。特許文献１に記載のイオンセンサのような場合、例えば、溶液と接触することでイオン感応膜が次第に劣化する。このとき、ユーザは、新たなイオンセンサに短期で交換する必要があり、利便性が低かった。
　本開示は、長期にわたって溶液の状態を測定可能であり、ユーザの利便性が向上する測定装置を提供することを目的とする。
　幾つかの実施形態に係る測定装置は、溶液の状態を測定する測定装置であって、前記溶液の状態に関連付けられた測定信号を出力する測定部と、前記測定部に取り付けられている保護部と、前記測定部から出力される前記測定信号に基づいて、前記溶液の状態に関する情報を取得する制御部と、を備え、前記測定部は、前記溶液と接触することで前記測定信号の出力に寄与する使用可能状態にある第１部分と、前記保護部によって前記溶液と隔離され、測定の待機状態にある第２部分と、を有する。これにより、長期にわたって溶液の状態を測定可能であり、ユーザの利便性が向上する。より具体的には、測定の待機状態にある第２部分を測定部が有することで、校正及び内部液の補充等を含むメンテナンス作業の周期が延長され、長期間の測定が可能になる。例えば、測定装置を用いれば、年単位での連続測定が可能である。
　一実施形態において、前記保護部は、前記測定部の前記第２部分と前記溶液とを隔離する保護板を有し、前記保護板は、生分解性樹脂及び酸溶解性樹脂の少なくとも一方によって構成されてもよい。これにより、測定部の第２部分は、溶液と接触しないので、測定部の第２部分の劣化が抑制される。測定部の第２部分は、第１部分による測定が継続されている間も、未使用の状態を維持可能である。生分解性樹脂及び酸溶解性樹脂の少なくとも一方によって保護板が構成されることで、保護板が測定部から脱離した場合であっても、溶液によって分解又は溶解する。したがって、保護板が溶液中に異物として残存することを防止できる。
　一実施形態において、前記保護部は、前記保護板と前記測定部との取付部分を加熱するヒータをさらに有してもよい。これにより、保護板と測定部との取付部分の状態をヒータによる加熱で制御可能である。
　一実施形態において、前記取付部分は、前記溶液の温度よりも高く、かつ前記ヒータによって加熱される際の温度よりも低い融点を有する熱溶解性接着剤を含み、前記保護板は、前記熱溶解性接着剤による接着により前記測定部に取り付けられていてもよい。これにより、ヒータの加熱によって取付部分に含まれる熱溶解性接着剤が溶解することで、保護板が測定部から脱離する。したがって、測定部の第２部分を測定の待機状態から使用可能状態へと切り替える制御がヒータの制御によって可能となり、当該切り替え制御が容易になる。
　一実施形態において、前記制御部は、前記測定部の前記第１部分によって測定可能な所定の範囲を前記溶液の状態に関する情報の測定値が超えたと判定すると、前記ヒータの加熱によって前記保護板を前記測定部から取り外し、前記第２部分に基づいて前記測定信号を取得してもよい。これにより、測定部の第１部分に基づく測定が不可能となった場合であっても、測定部の第２部分に基づく測定に切り替えることが可能である。したがって、長期にわたって溶液の状態を測定可能であり、ユーザの利便性が向上する。
　一実施形態において、前記保護板と前記測定部の前記第２部分との間に、特性が既知である内部液又はゲルが充填されていてもよい。これにより、制御部が保護板を脱離させる直前まで測定部の第２部分を用いた測定装置の校正が可能である。
　一実施形態において、前記溶液の状態に関する情報は、ｐＨ濃度を含み、前記測定部は、ガラス電極型ｐＨ測定に用いられる、１つのガラス電極部と、第１比較電極部と、第２比較電極部とを有し、前記第１部分は、一対の前記ガラス電極部と前記第１比較電極部とを有し、前記第２部分は、前記第２比較電極部を有してもよい。これにより、従来のガラス電極型ｐＨ測定装置を用いた場合でも、校正及び内部液の補充等を含むメンテナンス作業の周期が延長され、長期間の測定が可能になる。
　一実施形態において、前記ガラス電極部に含まれる内部電極と前記第１比較電極部に含まれる内部電極との距離は、前記ガラス電極部に含まれる前記内部電極と前記第２比較電極部に含まれる内部電極との距離と同一であってもよい。これにより、ガラス電極部の内部電極と各比較電極部の内部電極との電極間距離が一定であるため、各比較電極部の内部電極を用いた場合の測定結果の間で測定誤差が低減する。
　一実施形態において、前記溶液の状態に関する情報は、イオン濃度を含み、前記測定部は、第１イオン感応型電界効果トランジスタと、第２イオン感応型電界効果トランジスタとを有し、前記第１部分は、前記第１イオン感応型電界効果トランジスタを有し、前記第２部分は、前記第２イオン感応型電界効果トランジスタを有してもよい。これにより、従来のイオン感応型電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）型測定装置を用いた場合でも、メンテナンス作業の周期が延長され、長期間の測定が可能になる。測定部が小型のＩＳＦＥＴによって構成されることで、測定装置１が小型に維持される。
　本開示によれば、長期にわたって溶液の状態を測定可能であり、ユーザの利便性が向上する測定装置を提供可能である。
第１実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す模式図である。 図１の測定装置と溶液とを含むブロック図である。 図２の第２比較電極部の先端部の拡大図である。 図１の測定装置によって得られる溶液のｐＨ濃度の時間依存性を示す模式図である。 図１の測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１の測定装置の第１変形例を示す模式図である。 図１の測定装置の第２変形例を示す模式図である。 図１の測定装置の第３変形例を示す模式図である。 第２実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す模式図である。 第３実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す模式図である。
　以下では、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について主に説明する。以下の図面では、説明の簡便のために、所定の構成部の図示を適宜省略する。例えば、図３、図６、図７、図９、及び図１０において後述する溶液Ｌの図示は省略されている。
（第１実施形態）
　図１乃至図８を参照しながら、第１実施形態に係る測定装置１の構成及び機能について主に説明する。
　図１は、第１実施形態に係る測定装置１の構成の一例を示す模式図である。第１実施形態に係る測定装置１は、溶液Ｌの状態に関する情報を取得する。第１実施形態において、「溶液Ｌの状態に関する情報」とは、ｐＨ濃度、すなわち水素イオン濃度を含む。第１実施形態に係る測定装置１は、ガラス電極型ｐＨ測定に用いられる複数の電極部を有する。図１を参照すると、測定装置１は、測定部１０と、測定部１０に取り付けられている保護部２０とを有する。
　測定部１０は、溶液Ｌの状態に関連付けられた測定信号を出力する。測定部１０は、使用可能状態にある第１部分Ｐ１と、測定の待機状態にある第２部分Ｐ２とを有する。「使用可能状態」とは、溶液Ｌと接触することで、溶液Ｌの状態に関連付けられた測定信号の出力に寄与することが可能な測定部１０の状態を含む。より具体的には、第１実施形態において「使用可能状態」とは、ガラス電極型ｐＨ測定に基づく測定信号の出力に寄与することが可能な測定部１０の状態を含む。「測定の待機状態」とは、保護部２０によって溶液Ｌと隔離され、溶液Ｌの状態に関連付けられた測定信号の出力に寄与しない測定部１０の状態を含む。より具体的には、第１実施形態において「測定の待機状態」とは、ガラス電極型ｐＨ測定に基づく測定信号の出力に寄与しない測定部１０の状態を含む。
　測定部１０の第１部分Ｐ１は、一対のガラス電極部１１と第１比較電極部１２とを有する。ガラス電極部１１は、水素イオンに応答するガラス薄膜１１ａと、ｐＨ濃度が既知の内部液１１ｂと、電気信号を読み出すための内部電極１１ｃと、内部電極１１ｃを支持する支持部１１ｄとを有する。ガラス薄膜１１ａは、支持部１１ｄの先端に取り付けられている。内部液１１ｂは、支持部１１ｄの内部に充填されている。内部液１１ｂは、例えばｐＨ７のリン酸緩衝液等の任意の溶液を含んでもよい。内部電極１１ｃは、支持部１１ｄの内部に充填された内部液１１ｂに浸っている。
　第１比較電極部１２は、液絡部１２ａと、ｐＨ濃度が既知であり、かつ液間電位が小さい内部液１２ｂと、電気信号を読み出すための内部電極１２ｃと、内部電極１２ｃを支持する支持部１２ｄとを有する。液絡部１２ａは、支持部１２ｄの先端に配置され、複数の微細な孔を有する。内部液１２ｂは、支持部１２ｄの内部に充填されている。内部液１２ｂは、例えばＫＣＬ溶液等の任意の溶液を含んでもよい。内部液１２ｂは、液絡部１２ａを介して溶液Ｌ中に拡散する。内部電極１２ｃは、支持部１２ｄの内部に充填された内部液１２ｂに浸っている。
　第１部分Ｐ１に基づくガラス電極型ｐＨ測定では、ガラス薄膜１１ａに対して支持部１１ｄの内側及び外側にそれぞれ異なった２種類の溶液が配置されている。すなわち、内部液１１ｂと溶液Ｌとが配置されている。このとき、内部液１１ｂ及び溶液ＬのｐＨ濃度の差に比例した起電力がガラス薄膜１１ａの両面に発生する。内部液１１ｂに浸っている内部電極１１ｃは、ガラス薄膜１１ａの両面に発生する起電力に対応する起電力を発生させる。一方で、内部液１２ｂに浸っている内部電極１２ｃは、液絡部１２ａを介した溶液Ｌへの内部液１２ｂの拡散に伴って、溶液Ｌと電気的に接触しつつ常に一定の起電力を発生させる。
　以上のように、測定部１０の第１部分Ｐ１では、第１比較電極部１２の内部電極１２ｃと溶液Ｌとの電気的接続を維持するために、液絡部１２ａより内部液１２ｂが少量ずつ拡散される。したがって、内部液１２ｂは、測定装置１による溶液ＬのｐＨ濃度の測定に伴って、測定時間の経過と共に次第に減少する。内部液１２ｂが空になると、測定部１０の第１部分Ｐ１を用いた測定が不可能となる。したがって、第２部分Ｐ２及び保護部２０を有さない従来のガラス電極型ｐＨ測定装置では、これらの要因により、校正及び内部液１２ｂの補充等を含むメンテナンス作業が、例えば１～３ヶ月程度の短期間で発生していた。内部液１２ｂの量を増やしてメンテナンス作業の周期を延長することも考えられるが、この場合、内部液１２ｂを収容する支持部１２ｄが大型化し、結果としてガラス電極型ｐＨ測定装置全体が大型化する。以上により、従来技術では、ガラス電極型ｐＨ測定装置を小型に維持したまま、ガラス電極型ｐＨ測定装置による長期の測定が困難であり、ユーザの利便性が低かった。
　第１実施形態に係る測定装置１は、このような課題を解決して、溶液Ｌの状態の測定を長期にわたって実現し、ユーザの利便性を向上させる。このために、測定装置１は、測定部１０の第２部分Ｐ２と、保護部２０とを有する。
　測定部１０の第２部分Ｐ２は、使用可能状態にある一対のガラス電極部１１と第１比較電極部１２とは異なる第２比較電極部１３を有する。第２比較電極部１３は、液絡部１３ａと、ｐＨ濃度が既知であり、かつ液間電位が小さい内部液１３ｂと、電気信号を読み出すための内部電極１３ｃと、内部電極１３ｃを支持する支持部１３ｄとを有する。液絡部１３ａは、支持部１３ｄの先端に配置され、複数の微細な孔を有する。内部液１３ｂは、支持部１３ｄの内部に充填されている。内部液１３ｂは、例えばＫＣＬ溶液等の任意の溶液を含んでもよい。液絡部１３ａを介した内部液１３ｂの溶液Ｌへの拡散は、保護部２０によって抑制されている。内部電極１３ｃは、支持部１３ｄの内部に充填された内部液１３ｂに浸っている。
　ガラス電極部１１に含まれる内部電極１１ｃと第１比較電極部１２に含まれる内部電極１２ｃとの距離は、内部電極１１ｃと第２比較電極部１３に含まれる内部電極１３ｃとの距離と同一であってもよい。これにより、ガラス電極部１１の内部電極１１ｃと各比較電極部の内部電極との電極間距離が一定であるため、内部電極１１ｃ及び内部電極１２ｃを用いた場合の測定結果と、内部電極１１ｃ及び内部電極１３ｃを用いた場合の測定結果との間で測定誤差が低減する。
　図２は、図１の測定装置１と溶液Ｌとを含むブロック図である。図２を参照すると、測定装置１は、ガラス電極部１１、第１比較電極部１２、及び第２比較電極部１３を含む測定部１０、並びに保護部２０に加えて、電圧検出部３０と、制御部４０と、通信部５０と、記憶部６０とを有する。
　電圧検出部３０は、電圧を検出可能な任意の電圧センサを含む。電圧検出部３０は、ガラス電極部１１の内部電極１１ｃと第１比較電極部１２の内部電極１２ｃとに発生する起電力の差、すなわち電圧を検出する。電圧検出部３０は、後述する第１比較電極部１２に基づく測定から第２比較電極部１３に基づく測定への切り替えに応じて、内部電極１２ｃとの接続を第２比較電極部１３の内部電極１３ｃとの接続に切り替える。
　制御部４０は、１つ以上のプロセッサを含む。例えば、制御部４０は、測定装置１に関する処理を可能にするプロセッサを含む。制御部４０は、測定装置１を構成する各構成部に接続され、各構成部をはじめとして測定装置１全体を制御及び管理する。制御部４０は、測定部１０から出力される測定信号に基づいて、溶液Ｌの状態に関する情報を取得する。より具体的には、制御部４０は、電圧検出部３０を介して取得した測定部１０からの電圧信号に基づいて溶液ＬのｐＨ濃度を算出する。
　通信部５０は、有線又は無線に基づく任意の通信プロトコルに対応した任意の通信インタフェースを含む。通信部５０は、制御部４０によって取得された溶液Ｌの状態に関する情報を任意の外部装置に送信してもよい。通信部５０は、後述する保護部２０の電極ヒータ２３を制御する制御信号を任意の外部装置から受信してもよい。
　記憶部６０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の任意の記憶装置を含み、測定装置１の動作を実現するために必要な情報を記憶する。記憶部６０は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部６０は、測定装置１に内蔵されているものに限定されず、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続されている外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部６０は、例えば、制御部４０によって取得された溶液Ｌの状態に関する情報を記憶する。
　図３は、図２の第２比較電極部１３の先端部の拡大図である。図３では、支持部１３ｄの内部に収容される内部液１３ｂ及び内部電極１３ｃの図示は省略されている。図３を参照しながら、保護部２０の構成及び機能について主に説明する。
　保護部２０は、測定部１０の第２部分Ｐ２と溶液Ｌとを隔離する保護板２１を有する。より具体的には、保護板２１は、第２部分Ｐ２に含まれる第２比較電極部１３と溶液Ｌとを電気的に隔離する。保護板２１は、例えば、生分解性樹脂、並びにアクリル酸系及びフタル酸系等の分子量を制御した樹脂を含む酸溶解性樹脂の少なくとも一方によって構成されてもよい。保護板２１の構成はこれに限定されない。保護板２１は、例えば、生分解性及び酸溶解性のいずれも有さない任意の材料によって構成されてもよい。
　保護板２１は、例えば、測定部１０の第２比較電極部１３の支持部１３ｄの先端面側に、熱溶解性接着剤２２による接着により取り付けられている。熱溶解性接着剤２２は、測定対象となる溶液Ｌの温度よりも高く、かつ後述する電極ヒータ２３によって加熱される際の温度よりも低い融点を有する任意の樹脂である。
　保護板２１と第２比較電極部１３の液絡部１３ａとの間には、特性が既知である内部液１３ｅが充填されている。内部液１３ｅの「特性」とは、例えばｐＨ濃度を含む。内部液１３ｅは、内部液１３ｂと同一の溶液であってもよいし、内部液１３ｂとｐＨ濃度が同一で異なる成分により構成される溶液であってもよいし、内部液１３ｂとは全く異なる溶液であってもよい。
　このように、液絡部１３ａの外側が内部液１３ｅ及び保護板２１によって保護されていることで、内部液１３ｂの溶液Ｌへの拡散が抑制される。内部液１３ｅ及び保護板２１によって、内部電極１３ｃの劣化が抑制され、第２比較電極部１３が溶液Ｌと接触する前の未使用の状態に第２比較電極部１３が維持される。
　保護部２０は、保護板２１と測定部１０との取付部分を加熱する電極ヒータ２３をさらに有する。保護板２１と測定部１０との取付部分、より具体的には、保護板２１と第２比較電極部１３の支持部１３ｄとの取付部分には、上述した熱溶解性接着剤２２が介在する。電極ヒータ２３は、熱溶解性接着剤２２の近傍に配置され、図１に示すとおり、通電線２４を介して制御部４０と接続されている。電極ヒータ２３は、制御部４０による制御に基づいて熱溶解性接着剤２２を加熱する。
　図４は、図１の測定装置１によって得られる溶液ＬのｐＨ濃度の時間依存性を示す模式図である。図４の縦軸は、溶液ＬのｐＨ濃度を示す。図４の横軸は、測定時間を示す。図４の測定グラフの一例において示す破線は、溶液ＬのｐＨ濃度の測定値のドリフトを示す。
　図４を参照すると、測定装置１によって得られる溶液ＬのｐＨ濃度の測定値は、測定時間が経過するに従って一定の方向にドリフトする。溶液Ｌの実際のｐＨ濃度が変化すると溶液ＬのｐＨ濃度の測定値も対応して変化するが、溶液Ｌの実際のｐＨ濃度が一定であっても、溶液ＬのｐＨ濃度の測定値は、測定値が一定の割合で減少するようなドリフトを示す。測定装置１は、溶液ＬのｐＨ濃度の目安をユーザがある程度把握して、溶液ＬのｐＨ濃度に適合する測定範囲を有するようにユーザによって適切に選択される。すなわち、測定装置１は、測定可能な所定の範囲を有する。
　制御部４０は、測定部１０の第１部分Ｐ１によって測定可能な所定の範囲を溶液Ｌの状態に関する情報の測定値が超えたか否かを判定する。例えば、溶液Ｌの状態に関する情報の測定値は、上述したドリフトによって、測定装置１が測定可能な所定の範囲の下限値をある測定時間において超える。溶液Ｌの状態に関する情報の測定値は、例えば、第１比較電極部１２の内部液１２ｂが全て溶液Ｌに流出し、第１比較電極部１２における内部液１２ｂの残量がゼロになると、ゼロの値をとるか、又は増大して振り切る。このとき、溶液Ｌの状態に関する情報の測定値は、測定装置１が測定可能な所定の範囲の下限値又は上限値を超える。溶液Ｌの状態に関する情報の測定値は、例えば、ガラス薄膜１１ａの表面に異物が付着すると、測定装置１が測定可能な所定の範囲の下限値又は上限値を超えて、当該異物によって定まる特定のｐＨ濃度を維持する。
　制御部４０は、所定の範囲を溶液Ｌの状態に関する情報の測定値が超えたと判定すると、電極ヒータ２３を加熱し、電極ヒータ２３の加熱によって保護板２１を測定部１０から取り外す。このとき、制御部４０は、第２部分Ｐ２に基づいて測定信号を取得する。より具体的には、制御部４０は、ガラス電極部１１及び第１比較電極部１２を用いた測定から、ガラス電極部１１及び第２比較電極部１３を用いた測定に切り替える。電圧検出部３０は、このような制御部４０による測定の切り替えに応じて、第１比較電極部１２の内部電極１２ｃとの接続を第２比較電極部１３の内部電極１３ｃとの接続に切り替える。
　図５は、図１の測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図５を参照しながら、測定装置１の動作の一例について主に説明する。
　ステップＳ１０１では、測定装置１は、第１部分Ｐ１に基づいて溶液Ｌの状態を測定する。より具体的には、制御部４０は、ガラス電極部１１と第１比較電極部１２とを用いて測定部１０から出力された電圧信号に基づき、溶液Ｌの状態に関する情報を連続的に取得する。
　ステップＳ１０２では、制御部４０は、測定部１０の第１部分Ｐ１によって測定可能な所定の範囲を溶液Ｌの状態に関する情報の測定値が超えたか否かを判定する。所定の範囲を溶液Ｌの状態に関する情報の測定値が超えたと制御部４０が判定すると、フローはステップＳ１０３に進む。所定の範囲を溶液Ｌの状態に関する情報の測定値が超えていないと制御部４０が判定すると、フローはステップＳ１０１に戻る。
　ステップＳ１０３では、制御部４０は、第１比較電極部１２に基づく測定を停止して、電極ヒータ２３を加熱し、電極ヒータ２３の加熱によって保護板２１を測定部１０から取り外す。より具体的には、制御部４０は、保護板２１と支持部１３ｄとを接着している熱溶解性接着剤２２を電極ヒータ２３で溶解し、保護板２１を脱離させる。保護板２１が酸溶解性樹脂によって構成され、かつ溶液Ｌが酸性である場合、保護板２１の厚さは、溶液ＬのｐＨ濃度の測定値がドリフトにより下限値を超えるときの測定時間と溶液Ｌの酸濃度とによって、定められてもよい。より具体的には、保護板２１の厚さは、溶液ＬのｐＨ濃度の測定値がドリフトにより下限値を超えるときの測定時間よりも前に保護板２１が溶液Ｌによって完全に溶解しないような厚さであってもよい。脱離した保護板２１は、溶液Ｌによって溶解し、消滅する。
　ステップＳ１０４では、測定装置１は、第２部分Ｐ２に基づいて溶液Ｌの状態を測定する。より具体的には、制御部４０は、ガラス電極部１１と第２比較電極部１３とを用いて測定部１０から出力された電圧信号に基づき、溶液Ｌの状態に関する情報を連続的に取得する。
　以上のような第１実施形態に係る測定装置１によれば、長期にわたって溶液Ｌの状態を測定可能であり、ユーザの利便性が向上する。より具体的には、第１部分Ｐ１に加えて、測定の待機状態にある第２部分Ｐ２を測定部１０が有することで、測定装置１が小型に維持されたまま、校正及び内部液１２ｂの補充等を含むメンテナンス作業の周期が延長され、長期間の測定が可能になる。第１比較電極部１２に基づく測定が不可能になった場合であっても、第２比較電極部１３に基づいて測定を継続できるので、測定装置１の取り出しが困難な生体内及びプロセス内へ測定装置１を導入したまま、長期間の測定が可能である。例えば、測定装置１を用いれば、年単位での連続測定が可能である。
　通信部５０により溶液Ｌの状態に関する情報を任意の外部装置に送信することで、ユーザは、例えば無線通信等の通信方法により測定装置１が設置された現場にいなくても溶液Ｌの状態に関する情報を取得することができる。
　以下では、図６乃至図８を用いて、第１実施形態に係る測定装置１の変形例について主に説明する。
　図６は、図１の測定装置１の第１変形例を示す模式図である。図６は、測定装置１の測定部１０及び保護部２０を底面側から見たときの様子を示す。
　第１実施形態では、測定部１０は、１つのガラス電極部１１と、２つの比較電極部とを有するとして説明したが、これに限定されない。測定部１０は、１つのガラス電極部１１に対して、３つ以上の比較電極部を有してもよい。図６を参照すると、測定部１０は、ガラス電極部１１、第１比較電極部１２、及び第２比較電極部１３に加えて、例えば第３比較電極部１４と、第４比較電極部１５とをさらに備えてもよい。
　このとき、第２比較電極部１３に対して取り付けられている上述した保護部２０と同様の保護部２０が、第３比較電極部１４及び第４比較電極部１５にも取り付けられていてもよい。すなわち、使用可能状態にある測定部１０の第１部分Ｐ１は、上記と同様に一対のガラス電極部１１と第１比較電極部１２とを有する。測定の待機状態にある測定部１０の第２部分Ｐ２は、第２比較電極部１３に加えて、第３比較電極部１４及び第４比較電極部１５をさらに有する。
　ガラス電極部１１に含まれる内部電極１１ｃと各比較電極部に含まれる内部電極との距離は、互いに同一であってもよい。例えば、各比較電極部に含まれる内部電極は、ガラス電極部１１に含まれる内部電極１１ｃを中心とする同心円状に配置されていてもよい。これにより、ガラス電極部１１の内部電極１１ｃと各比較電極部の内部電極との電極間距離が一定であるため、内部電極１１ｃ及び各比較電極部の内部電極を用いた場合の測定結果の間で測定誤差が低減する。
　上記実施形態では、保護板２１は、対応する支持部の先端面側に、熱溶解性接着剤２２を介して取り付けられているとして説明したが、保護板２１の取付方法は、これに限定されない。保護板２１は、任意の方法で固定されてもよい。例えば、図６のように複数の保護板２１を固定する必要がある場合、対応する支持部ごとに取り付けるのではなく、各電極部をまとめて収容する支持部１０ａの先端面側に、熱溶解性接着剤２２を介して複数の保護板２１が取り付けられていてもよい。
　保護板２１は、熱溶解性接着剤２２を介して対応する支持部の先端面側に取り付けられる代わりに、熱溶解性接着剤２２を介さずに、対応する支持部の先端面に直接取り付けられていてもよい。すなわち、熱溶解性接着剤２２は不要である。このとき、保護板２１は、測定対象となる溶液Ｌの温度よりも高く、かつ電極ヒータ２３によって加熱される際の温度よりも低い融点を有する任意の樹脂により構成される。これにより、保護板２１は、制御部４０による電極ヒータ２３の制御によって、所定の測定時間において適切に脱離可能である。
　図７は、図１の測定装置１の第２変形例を示す模式図である。図７は、測定装置１の測定部１０及び保護部２０を底面側から見たときの様子を示す。
　上記では、測定部１０は、１つのガラス電極部１１を有するとして説明したが、これに限定されない。測定部１０は、ガラス電極部を２つ以上有してもよい。例えば、図７に示すとおり、測定部１０は、一対のガラス電極部１１及び第１比較電極部１２に加えて、他の一対のガラス電極部１６及び第２比較電極部１３を有してもよい。このとき、第２比較電極部１３に対して取り付けられている上述した保護部２０と同様の保護部２０が、ガラス電極部１６にも取り付けられていてもよい。すなわち、使用可能状態にある測定部１０の第１部分Ｐ１は、上記と同様に一対のガラス電極部１１と第１比較電極部１２とを有する。測定の待機状態にある測定部１０の第２部分Ｐ２は、一対のガラス電極部１６と第２比較電極部１３とを有する。以上により、保護板２１によって、第２比較電極部１３に加えてガラス電極部１６の劣化が抑制される。例えば、ガラス電極部１６のガラス薄膜の表面に異物が付着することを抑制し、ガラス薄膜の汚染が抑制可能である。
　ガラス電極部１１に含まれる内部電極１１ｃと第１比較電極部１２に含まれる内部電極１２ｃとの距離は、ガラス電極部１６に含まれる内部電極と第２比較電極部１３に含まれる内部電極１３ｃとの距離と同一であってもよい。これにより、各一対のガラス電極部の内部電極と比較電極部の内部電極との電極間距離が異なる対に対して同一である。したがって、各一対のガラス電極部の内部電極と比較電極部の内部電極とを用いた場合の測定結果の間で測定誤差が低減する。
　図８は、図１の測定装置１の第３変形例を示す模式図である。
　上記では、保護板２１は、測定部１０の第２部分Ｐ２に含まれる各電極部に対して個別に取り付けられるとして説明したが、保護板２１の取り付け方法はこれに限定されない。例えば、図８に示すとおり、図７同様に、測定の待機状態にある測定部１０の第２部分Ｐ２が一対のガラス電極部１６と第２比較電極部１３とを有する場合、一対のガラス電極部１６及び第２比較電極部１３にまとめて保護板２１が取り付けられていてもよい。
　図７及び図８に示すように、測定部１０の第２部分Ｐ２において、一対のガラス電極部１６及び第２比較電極部１３が含まれるような場合でも、保護板２１と測定部１０の第２部分Ｐ２との間に、特性が既知である内部液１３ｅが充填されていてもよい。これにより、制御部４０が保護板２１を脱離させる直前までガラス電極部１６及び第２比較電極部１３を用いた校正が可能である。より具体的には、測定装置１は、保護板２１が脱離する前に、ガラス電極部１６と第２比較電極部１３とを用いてｐＨ濃度が既知の内部液１３ｅを測定する。これにより、制御部４０及びユーザは、既知のｐＨ濃度と測定値とが一致するか否かを判定可能である。したがって、測定装置１の校正が容易になる。
　上記では、内部液１３ｅは、任意の溶液であるとして説明したが、これに限定されない。内部液１３ｅは、任意のゲルであってもよい。
　上記では、測定部１０の第１部分Ｐ１によって測定可能な所定の範囲を溶液Ｌの状態に関する情報の測定値が超えたか否かを制御部４０が判定することで測定の切り替えが行われるとして説明したが、判定方法はこれに限定されない。例えば、制御部４０は、測定装置１の使用開始前に校正によって算出されたドリフトの傾きと、測定可能な所定の範囲の下限値とに基づいて予め測定寿命Ｔを算出してもよい。例えば、制御部４０は、第１比較電極部１２の内部液１２ｂの初期の充填量と、液絡部１２ａから流れ出る内部液１２ｂの単位時間当たりの流出量とに基づいて予め測定寿命Ｔを算出してもよい。
　制御部４０は、算出した測定寿命Ｔを記憶部６０に格納し、測定部１０の第１部分Ｐ１の使用時間と、予め算出された測定寿命Ｔとを比較してもよい。例えば、制御部４０は、測定寿命Ｔに達していないと判定した場合、測定部１０の第１部分Ｐ１に基づく測定を継続させる。例えば、制御部４０は、測定寿命Ｔに達したと判定した場合、測定部１０の第２部分Ｐ２に基づく測定に切り替える。
　制御部４０は、例えば、支持部１２ｄの内部に設置された任意のセンサに基づいて内部液１２ｂの残量をリアルタイムに測定し、内部液１２ｂの残量がゼロになったか否かを判定してもよい。例えば、制御部４０は、内部液１２ｂの残量がゼロになっていないと判定した場合、測定部１０の第１部分Ｐ１に基づく測定を継続させる。例えば、制御部４０は、内部液１２ｂの残量がゼロになったと判定した場合、測定部１０の第２部分Ｐ２に基づく測定に切り替える。
　上記では、電極ヒータ２３を制御して保護板２１を脱離させるとして説明したが、保護板２１の除去方法はこれに限定されない。例えば、保護部２０は、電極ヒータ２３を有さなくてもよい。この場合、保護板２１は、例えば生分解性樹脂又は酸溶解性樹脂によって構成され、溶液Ｌによって徐々に分解又は溶解する。保護板２１は、例えば保護板２１が完全に分解又は溶解する時間と測定寿命Ｔとが略一致するような厚さに形成される。以上のような構成により、電極ヒータ２３が不要となるので、例えば測定装置１に電源として取り付けられる電池の消費が抑制される。電極ヒータ２３を取り付けるスペースが省略されるので、測定装置１が小型化される。
　測定装置１は、例えば各支持部の外壁等の任意の位置に設置された、溶液Ｌの温度を測定する温度センサをさらに有してもよい。これにより、制御部４０は、測定された溶液Ｌの温度に基づいて、溶液Ｌの状態に関する情報の測定値を補正可能である。このような温度センサは、保護板２１と第２部分Ｐ２との間にも設置されてよい。これにより、当該温度センサは、第１部分Ｐ１に基づく測定の間、溶液Ｌから隔離される。したがって、当該温度センサの劣化が抑制され、第２部分Ｐ２に基づく測定が開始するときに、当該温度センサは未使用の状態で温度検出可能である。
（第２実施形態）
　図９は、第２実施形態に係る測定装置１の構成の一例を示す模式図である。図９を参照しながら、第２実施形態に係る測定装置１の構成及び機能について主に説明する。
　第１実施形態では、溶液Ｌの状態に関する情報は、ｐＨ濃度を含み、測定部１０は、ガラス電極型ｐＨ測定に用いられる各電極部を有するとして説明したが、これに限定されない。第２実施形態に係る測定装置１では、例えば、溶液Ｌの状態に関する情報は、イオン濃度を含み、測定部１０は、第１ＩＳＦＥＴ７１と、第２ＩＳＦＥＴ７２とを有してもよい。第２実施形態に係る測定装置１の測定部１０以外の構成は第１実施形態と同様であり、当該構成については、第１実施形態における上記の説明がそのまま適用される。第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態と異なる点について主に説明する。
　図９を参照すると、測定部１０は、第１ＩＳＦＥＴ７１と、第２ＩＳＦＥＴ７２とを有する。第１ＩＳＦＥＴ７１は、ソース電極７１ａ及びドレイン電極７１ｂを含む測定電極と、比較電極７１ｃとを有する。第１ＩＳＦＥＴ７１は、ソース電極７１ａ及びドレイン電極７１ｂにわたって配置されるイオン感応膜７１ｄを有する。同様に、第２ＩＳＦＥＴ７２は、ソース電極７２ａ及びドレイン電極７２ｂを含む測定電極と、比較電極７２ｃとを有する。第２ＩＳＦＥＴ７２は、ソース電極７２ａ及びドレイン電極７２ｂにわたって配置されるイオン感応膜７２ｄを有する。
　測定部１０の第１部分Ｐ１は、第１ＩＳＦＥＴ７１を有する。測定部１０の第２部分Ｐ２は、第２ＩＳＦＥＴ７２を有する。第１ＩＳＦＥＴ７１には保護部２０が取り付けられておらず、第１ＩＳＦＥＴ７１のイオン感応膜７１ｄは溶液Ｌと接触する。一方で、第２ＩＳＦＥＴ７２には保護部２０が取り付けられており、第２ＩＳＦＥＴ７２のイオン感応膜７２ｄは溶液Ｌと隔離される。したがって、第２ＩＳＦＥＴ７２のイオン感応膜７２ｄでは、保護部２０によって、異物の付着、変質、及び削れ等を含む劣化が抑制される。
　第２実施形態に係る測定装置１の測定部１０は、保護部２０が取り付けられた第２ＩＳＦＥＴ７２と同様の構成を有するＩＳＦＥＴをさらに複数有してもよい。
　以上のような第２実施形態に係る測定装置１は、第１実施形態と同様の効果を奏する。第２実施形態に係る測定装置１は、測定部１０が小型のＩＳＦＥＴによって構成される。したがって、第２部分Ｐ２の構成部の数を第１実施形態と比較してより大きくしたとしても、測定装置１が小型に維持される。第２実施形態に係る測定装置１は、小型に維持された状態であっても、メンテナンス作業の周期を延長可能であり、長期間の測定を可能にする。
（第３実施形態）
　図１０は、第３実施形態に係る測定装置１の構成の一例を示す模式図である。図１０を参照しながら、第３実施形態に係る測定装置１の構成及び機能について主に説明する。
　第３実施形態に係る測定装置１では、例えば、溶液Ｌの状態に関する情報は、イオン濃度又は化学成分組成量を含み、測定部１０は、第１金属薄膜８１と、第２金属薄膜８２と、プリズム基板８３と、図示しない光検出器とを有してもよい。第３実施形態に係る測定装置１の測定部１０以外の構成は第１実施形態と同様であり、当該構成については、第１実施形態における上記の説明がそのまま適用される。第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態と異なる点について主に説明する。
　測定部１０は、第１金属薄膜８１と、第２金属薄膜８２と、プリズム基板８３と、図示しない光検出器とを有する。第１金属薄膜８１又は第２金属薄膜８２には、プリズム基板８３を介して測定光Ｌ１が照射される。例えば、第１金属薄膜８１の表面で反射した測定光Ｌ１を光検出器により検出することで、第１金属薄膜８１が接触する溶液Ｌの光吸収スペクトルを制御部４０が取得する。制御部４０は、取得した光吸収スペクトルに基づいて溶液Ｌ中の各成分のイオン濃度又は化学成分組成量を分析する。
　測定部１０の第１部分Ｐ１は、第１金属薄膜８１を有する。測定部１０の第２部分Ｐ２は、第２金属薄膜８２を有する。第１金属薄膜８１には保護部２０が取り付けられておらず、第１金属薄膜８１は溶液Ｌと接触する。一方で、第２金属薄膜８２には保護部２０が取り付けられており、第２金属薄膜８２は溶液Ｌと隔離される。したがって、第２金属薄膜８２では、保護部２０によって、異物の付着、変質、及び削れ等を含む劣化が抑制される。
　第３実施形態に係る測定装置１の測定部１０は、保護部２０が取り付けられた第２金属薄膜８２と同様の構成を有する金属薄膜をさらに複数有してもよい。
　以上のような第３実施形態に係る測定装置１は、第１実施形態と同様の効果を奏する。第３実施形態に係る測定装置１では、第１実施形態及び第２実施形態と異なり、測定信号のドリフトが存在しない。したがって、測定装置１は、異物の付着、変質、及び削れ等を含む要因によって金属薄膜が劣化しない限り、長期にわたって溶液Ｌの状態を測定可能である。仮に金属薄膜が劣化したとしても、測定装置１の測定部１０が第２部分Ｐ２を有することで、測定装置１は、メンテナンス作業の周期を延長可能であり、長期間の測定を可能にする。
　本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。
　例えば、上述した各構成部の形状、配置、向き、及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置、向き、及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。
　例えば、上述した測定装置１を用いた測定方法の各ステップに含まれる機能等は、論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数のステップを１つに組み合わせたり、又は分割したりすることが可能である。
１　　　測定装置
１０　　測定部
１０ａ　支持部
１１　　ガラス電極部
１１ａ　ガラス薄膜
１１ｂ　内部液
１１ｃ　内部電極
１１ｄ　支持部
１２　　第１比較電極部
１２ａ　液絡部
１２ｂ　内部液
１２ｃ　内部電極
１２ｄ　支持部
１３　　第２比較電極部
１３ａ　液絡部
１３ｂ　内部液
１３ｃ　内部電極
１３ｄ　支持部
１３ｅ　内部液
１４　　第３比較電極部
１５　　第４比較電極部
１６　　ガラス電極部
２０　　保護部
２１　　保護板
２２　　熱溶解性接着剤
２３　　電極ヒータ
２４　　通電線
３０　　電圧検出部
４０　　制御部
５０　　通信部
６０　　記憶部
７１　　第１ＩＳＦＥＴ
７１ａ　ソース電極
７１ｂ　ドレイン電極
７１ｃ　比較電極
７１ｄ　イオン感応膜
７２　　第２ＩＳＦＥＴ
７２ａ　ソース電極
７２ｂ　ドレイン電極
７２ｃ　比較電極
７２ｄ　イオン感応膜
８１　　第１金属薄膜
８２　　第２金属薄膜
８３　　プリズム基板
Ｌ　　　溶液
Ｌ１　　測定光
Ｐ１　　第１部分
Ｐ２　　第２部分
Ｔ　　　測定寿命

Claims (9)

  1. 　溶液の状態を測定する測定装置であって、
    　前記溶液の状態に関連付けられた測定信号を出力する測定部と、
    　前記測定部に取り付けられている保護部と、
    　前記測定部から出力される前記測定信号に基づいて、前記溶液の状態に関する情報を取得する制御部と、
    　を備え、
    　前記測定部は、
    　　前記溶液と接触することで前記測定信号の出力に寄与する使用可能状態にある第１部分と、
    　　前記保護部によって前記溶液と隔離され、測定の待機状態にある第２部分と、
    　を有する、
    　測定装置。
  2. 　前記保護部は、前記測定部の前記第２部分と前記溶液とを隔離する保護板を有し、
    　前記保護板は、生分解性樹脂及び酸溶解性樹脂の少なくとも一方によって構成される、
    　請求項１に記載の測定装置。
  3. 　前記保護部は、前記保護板と前記測定部との取付部分を加熱するヒータをさらに有する、
    　請求項２に記載の測定装置。
  4. 　前記取付部分は、前記溶液の温度よりも高く、かつ前記ヒータによって加熱される際の温度よりも低い融点を有する熱溶解性接着剤を含み、
    　前記保護板は、前記熱溶解性接着剤による接着により前記測定部に取り付けられている、
    　請求項３に記載の測定装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記測定部の前記第１部分によって測定可能な所定の範囲を前記溶液の状態に関する情報の測定値が超えたと判定すると、前記ヒータの加熱によって前記保護板を前記測定部から取り外し、
    　前記第２部分に基づいて前記測定信号を取得する、
    　請求項３又は４に記載の測定装置。
  6. 　前記保護板と前記測定部の前記第２部分との間に、特性が既知である内部液又はゲルが充填されている、
    　請求項２乃至５のいずれか１項に記載の測定装置。
  7. 　前記溶液の状態に関する情報は、ｐＨ濃度を含み、
    　前記測定部は、ガラス電極型ｐＨ測定に用いられる、１つのガラス電極部と、第１比較電極部と、第２比較電極部とを有し、
    　前記第１部分は、一対の前記ガラス電極部と前記第１比較電極部とを有し、
    　前記第２部分は、前記第２比較電極部を有する、
    　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の測定装置。
  8. 　前記ガラス電極部に含まれる内部電極と前記第１比較電極部に含まれる内部電極との距離は、前記ガラス電極部に含まれる前記内部電極と前記第２比較電極部に含まれる内部電極との距離と同一である、
    　請求項７に記載の測定装置。
  9. 　前記溶液の状態に関する情報は、イオン濃度を含み、
    　前記測定部は、第１イオン感応型電界効果トランジスタと、第２イオン感応型電界効果トランジスタとを有し、
    　前記第１部分は、前記第１イオン感応型電界効果トランジスタを有し、
    　前記第２部分は、前記第２イオン感応型電界効果トランジスタを有する、
    　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の測定装置。
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