(57)【要約】【課題】拡散電流のＰＨ依存性の導電率変化を考慮し、高精度に被測定液の塩素濃度を測定できる残留塩素計を実現する。【解決手段】被測定液Ｌ中に配置された作用極３と対極２との間にプラトー電流を形成する加電圧Ｅｄを印加し、これらの電極間に流れる拡散電流Ｉｉに基づいて被測定液Ｌの塩素濃度を測定する残留塩素計において、  被測定液ＬのＰＨを測定するＰＨセンサ５と、  ＰＨセンサ５の出力と拡散電流Ｉｉとが入力され、ＰＨ値と拡散電流値の関係を示す濃度補正表を用いて拡散電流Ｉｉの値を補正する補正部２０とを有し、  この演算部２０は、前記濃度補正表を導電率に応じて複数備え、被測定液Ｌの導電率に応じて最適な濃度補正表を選択することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定液中に配置された作用極と対極との間にプラトー電流を形成する加電圧を印加し、これらの電極間に流れる拡散電流に基づいて前記被測定液の塩素濃度を測定する残留塩素計において、
前記被測定液のＰＨを測定するＰＨセンサと、
ＰＨ値と拡散電流値の関係を示す濃度補正表を備え、前記ＰＨセンサの出力と前記拡散電流とが入力され、前記濃度補正表を用いて前記拡散電流の値を補正する補正演算手段とを有し、
この補正演算手段は、前記濃度補正表を導電率に応じて複数備え、前記被測定液の導電率に応じて最適な濃度補正表を選択することを特徴とする残留塩素計。
【請求項２】
前記被測定液の導電率を測定する導電率センサを備え、
前記補正演算手段は、この導電率センサの出力に応じて濃度補正表を選択することを特徴とする請求項１に記載の残留塩素計。
【請求項３】
前記補正演算手段は、前記被測定液が取りうる導電率のうち高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲に対応する少なくとも３つの濃度補正表を有することを特徴とする請求項１または２に記載の残留塩素計。
【請求項４】
前記補正演算手段は、前記被測定液が取りうる導電率のうち、低導電率の範囲について、その他の導電率の範囲と比較して多くの濃度補正表を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の残留塩素計。
【請求項５】
前記濃度補正表は、前記作用極の材質ごとに作成され、
前記補正演算手段は、前記作用極の材質に対応する濃度補正表を選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の残留塩素計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は残留塩素計に関し、詳しくは、被測定液中に配置された作用極と対極との間にプラトー電流を形成する加電圧を印加し、これらの電極間に流れる拡散電流に基づいて前記被測定液の塩素濃度を測定する残留塩素計に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、被測定液に浸漬された作用極と対極間に流れる拡散電流に加電圧を印加する電圧印加手段と、被測定液に浸漬された導電率センサからの導電率信号が入力されあらかじめ決められた加電圧対導電率曲線群のプラトーの中心に加電圧の固定値と補償率とが来るように加電圧の設定をする電圧設定手段と、ＰＨ値と拡散電流値に対応した補正濃度表を有し被測定液に浸漬されたＰＨセンサからのＰＨ信号と拡散電流とが入力され補正濃度表を用いて濃度補正をする補正演算手段とを具備する残留塩素計が記載されている。
【０００３】
図８は、拡散電流のＰＨ依存性を示す図である。作用極と対極に流れる拡散電流は、図８に示すように、被測定液のＰＨ値に応じて大きく変化する。そのため、特許文献１の残留塩素計では、被測定液のＰＨ値を測定し、測定されたＰＨ値に応じて拡散電流の電流値を補正することにより、被測定液の塩素濃度の測定精度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平５−１５０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、拡散電流のＰＨ依存性は被測定液の導電率によって変化するが、特許文献１の残留塩素計ではこの変化を考慮していない。
【０００６】
図９は拡散電流のＰＨ依存性の導電率変化を示す図である。図中、点線は被測定液の導電率が高い場合（導電率σ１）、実線は被測定液の導電率が中程度の場合（導電率σ２）、破線は被測定液の導電率が低い場合（導電率σ３）における、拡散電流のＰＨ依存性を示している。
図９に示すように、ＰＨ値と拡散電流の関係は、特にＰＨ約７．０以上の高いＰＨ領域において、導電率が低くなるほど拡散電流の電流値が低下する。すなわち、拡散電流のＰＨ依存性が、被測定液の導電率によってばらついてしまう。特許文献１の残留塩素計では、被測定液の導電率によらず、一律に同じＰＨ依存性を適用して拡散電流の値を補正しているため、被測定液の導電率によっては測定精度の低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、従来の問題をなくし、拡散電流のＰＨ依存性の導電率変化を考慮し、高精度に被測定液の塩素濃度を測定できる残留塩素計を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、
被測定液中に配置された作用極と対極との間にプラトー電流を形成する加電圧を印加し、これらの電極間に流れる拡散電流に基づいて被測定液の塩素濃度を測定する残留塩素計において、
被測定液のＰＨを測定するＰＨセンサと、
ＰＨ値と拡散電流値の関係を示す濃度補正表を備え、ＰＨセンサの出力と拡散電流とが入力され、前記濃度補正表を用いて拡散電流の値を補正する補正演算手段とを有し、
この補正演算手段は、前記濃度補正表を導電率に応じて複数備え、被測定液の導電率に応じて最適な濃度補正表を選択することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の残留塩素計において、
被測定液の導電率を測定する導電率センサを備え、
補正演算手段は、この導電率センサの出力に応じて濃度補正表を選択することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の残留塩素計において、
補正演算手段は、被測定液が取りうる導電率のうち高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲に対応する少なくとも３つの濃度補正表を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の残留塩素計において、
補正演算手段は、被測定液が取りうる導電率のうち、低導電率の範囲について、その他の導電率の範囲と比較して多くの濃度補正表を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の残留塩素計において、
濃度補正表は、作用極の材質ごとに作成され、
補正演算手段は、作用極の材質に対応する濃度補正表を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、
補正演算手段が、ＰＨ値と拡散電流値の関係を示す濃度補正表を導電率に応じて複数備え、被測定液の導電率に応じて最適な濃度補正表を選択し、その選択された濃度補正表を用いて拡散電流の値を補正することにより、拡散電流のＰＨ依存性の導電率変化を考慮し、高精度に被測定液の塩素濃度を測定できる残留塩素計を実現できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、
被測定液の導電率を測定する導電率センサを備え、補正演算手段はこの導電率センサの出力に応じて濃度補正表を選択するため、被測定液の導電率が変化した場合に迅速にＰＨ依存性を切り替えることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、
補正演算手段は、被測定液が取りうる導電率のうち高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲に対応する少なくとも３つの濃度補正表を有するため、比較的少ない数の濃度補正表で被測定液が取りうる導電率の全体にバランス良く対応できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、
補正演算手段は、被測定液が取りうる導電率のうち、低導電率の範囲について、その他の導電率の範囲と比較して多くの濃度補正表を備えるため、被測定液が低導電率で導電率とＰＨ値の両方が変化しても同時に補正ができ、さらに高精度に塩素濃度を測定できる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、
濃度補正表は作用極の材質ごとに作成され、補正演算手段は作用極の材質に対応する濃度補正表を選択するため、作用極の材質によらず、拡散電流のＰＨ依存性の導電率変化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１を示す構成図である。
【図２】加電圧Ｅｄと拡散電流Ｉｉの関係を示す図である。
【図３】演算部２０の詳細を示す図である。
【図４】本発明の実施例２を示す構成図である。
【図５】被測定液Ｌの導電率と拡散電流Ｉｉの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例３を示す構成図である。
【図７】演算部２０’の詳細を示す図である。
【図８】拡散電流のＰＨ依存性を示す図である。
【図９】拡散電流のＰＨ依存性の導電率変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の実施例１を示す構成図であり、ポーラログラフ法により被測定液中の遊離塩素濃度を測定する無試薬形残留塩素計に適用した例を示している。なお、本実施例では、上水を被測定液Ｌとしたアプリケーションについて記載する。
【００２０】
上水では、殺菌など水質管理のために塩素が利用されている。全国の水道局において、上水中の塩素濃度の管理はきわめて重要である。
【００２１】
上水のＰＨは、時間とともに変動する。特に原水のＰＨ変化は±２．０程度と大きく変動するため、塩素濃度を求める際に、ＰＨ補正の精度は重要となる。
【００２２】
上水の導電率は、定常状態での変動は小さいものの、地域によって大きく異なる。たとえば、名古屋や金沢では上水中の導電率は低く（約８０［μＳ／ｃｍ］）、大阪や九州では導電率が高い（約３００［μＳ／ｃｍ］）ことが知られている。また、火山帯近くの地域ではさらに導電率が高くなり、４００［μＳ／ｃｍ］近くになる場合もある。従来は、所定の測定精度を確保するため、同一の残留塩素計で測定可能な導電率の範囲は実質的に制限されていた。しかし、同一の残留塩素計でこのように広い範囲の導電率に対応できれば、便利である。
【００２３】
液槽１に被測定液Ｌが収納されている。被測定液Ｌには、塩素（Ｃｌ２）や次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）などの遊離塩素が含まれている。液槽１には、さらに作用極３および対極２が配置されている。作用極３は微小面積の金電極であり、対極２とともに被測定液Ｌに浸るように配置されている。
【００２４】
１０は、作用極３と対極２の間に加電圧Ｅｄを印加する電圧印加手段である。作用極２と対極３の間に加電圧Ｅｄが印加されると、被測定液Ｌ中の遊離塩素が電解還元され、作用極２と対極３の間に拡散電流Ｉｉが流れる。拡散電流Ｉｉは、アンプ６で増幅された後に、電流測定回路７に入力される。電流測定回路７は、拡散電流Ｉｉを電流値に応じたデジタル信号（拡散電流信号Ｓｉ）に変換し、演算部２０に出力する。
【００２５】
被測定液Ｌには、被測定液Ｌの温度を測定する温度センサ４と、被測定液ＬのＰＨを測定するＰＨセンサ５が浸漬されている。温度測定回路８は、温度センサ４の出力に応じた温度信号Ｓｔを生成し、演算部２０に出力する。また、ＰＨ測定回路９は、ＰＨセンサ５の出力に応じたＰＨ信号Ｓｐｈを生成し、演算部２０に出力する。
【００２６】
導電率入力手段１１は、残留塩素計の使用者の操作により、あらかじめ測定により求めた被測定液Ｌの導電率が入力される。導電率入力手段１１は、入力された導電率に応じた導電率信号Ｓｃを生成し、演算部２０および電圧印加手段１０に出力する。
【００２７】
図２は加電圧Ｅｄと拡散電流Ｉｉの関係を示す図である。図２の（ａ）は加電圧Ｅｄと拡散電流Ｉｉの関係の遊離塩素濃度による変化、（ｂ）は加電圧Ｅｄと拡散電流Ｉｉの関係の導電率による変化を示したものである。
【００２８】
図２の（ａ）に示すように、加電圧Ｅｄを上げていくと電流値は増加する。しかし、ある点に達すると加電圧Ｅｄを上げても電流値の変らないプラトー特性を示す。このプラトー特性を与える電位をプラトー電位と呼び、このときの拡散電流Ｉｉの電流値をプラトー電流と呼ぶ。プラトー電流は遊離塩素の濃度に比例する。したがって、加電圧Ｅｄをプラトー電位から外れないように、適切に変化させながら拡散電流Ｉｉを測定することにより、遊離塩素の濃度を知ることができる。
【００２９】
なお、加電圧Ｅｄを一定電圧としても、塩素濃度と拡散電流Ｉｉは比例しない。そこで、電圧印加手段１０は、遊離塩素濃度と拡散電流Ｉｉが比例関係となるように、図２の（ａ）において破線で示すように、拡散電流Ｉｉに対して所定の補償率Ｒで勾配させた加電圧Ｅｄを印加する。
【００３０】
また、図２の（ｂ）に示すように、プラトー電位は被測定液Ｌの導電率によっても変化する。そのため、電圧印加手段１０は、導電率入力手段１１から出力される導電率信号Ｓｃに応じて加電圧Ｅｄの補償率Ｒを調整し、常に作用極３と対極２との間にプラトー電位が印加されるように、加電圧Ｅｄの値を設定する。
【００３１】
図１に戻り説明する。演算部２０は、拡散電流信号Ｓｉに基づいて拡散電流Ｉｉの電流値を把握し、さらに温度信号Ｓｔ、ＰＨ信号Ｓｐｈ、導電率信号Ｓｃに基づいて拡散電流Ｉｉの電流値を補正し、補正後の電流値に基づいて被測定液Ｌの塩素濃度を求める。演算部２０は、塩素濃度を示す濃度信号Ｓｏを生成し、出力部３０に出力する。出力部３０は、濃度信号Ｓｏを４〜２０ｍＡの電流信号Ｉｏに変換し、出力端３１に出力する。なお、演算部２０はプログラムがダウンロードされたＣＰＵなどで構成される。
【００３２】
ここで、被測定液Ｌが取りうる導電率の範囲を０〜４００［μＳ／ｃｍ］と想定し、この導電率の範囲を高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲の３つの範囲に分割する。
高導電率の範囲：２５０〜４００［μＳ／ｃｍ］
中導電率の範囲：１３０〜２５０［μＳ／ｃｍ］
低導電率の範囲：０〜１３０［μＳ／ｃｍ］
また、導電率σ１，σ２，σ３は、それぞれ高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲を代表する導電率であり、たとえばσ１＝３００［μＳ／ｃｍ］、σ２＝２００［μＳ／ｃｍ］、σ３＝６０［μＳ／ｃｍ］とする。
【００３３】
図３は演算部２０の詳細を示す図である。演算部２０は、補正演算部２１と、ＰＨ値と拡散電流値との関係を示す濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３を備えた記憶部２２から構成されている。
【００３４】
濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３は、それぞれ導電率σ１，σ２，σ３の条件下におけるＰＨ値と拡散電流値との関係を示したものである。すなわち、濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３は、それぞれ高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲に対応する。
【００３５】
濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３は、それぞれ塩素濃度が０．５［ｍｇ／Ｌ］、１．０［ｍｇ／Ｌ］、１．５［ｍｇ／Ｌ］の場合におけるＰＨ値と拡散電流値との関係が示されている。また、濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３に示されるＰＨ値の範囲は、国が上水の水質基準として定めるＰＨ５．８〜８．６をカバーするように設定される。濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３は、あらかじめ実験により作成しておく。
【００３６】
補正演算部２１は、温度信号Ｓｔ、ＰＨ信号Ｓｐｈ、導電率信号Ｓｃが入力される。
補正演算部２１は、導電率信号Ｓｃに基づいて、被測定液Ｌの導電率が高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲のいずれに属するかを判断し、該当する導電率の範囲に対応する濃度補正表を記憶部２２から読み出す。
【００３７】
たとえば、導電率信号Ｓｃが導電率２８０［μＳ／ｃｍ］であれば、高導電率の範囲に属するため、記憶部２２から濃度補正表Ｔ１を読み出す。
同様に、導電率信号Ｓｃが導電率１５０［μＳ／ｃｍ］であれば、中導電率の範囲に属するため、記憶部２２から濃度補正表Ｔ２を読み出す。
導電率信号Ｓｃが導電率８０［μＳ／ｃｍ］であれば、低導電率の範囲に属するため、記憶部２２から濃度補正表Ｔ３を読み出す。
このように、補正演算部２１は、導電率信号Ｓｃに応じて最適な濃度補正表を選択し、記憶部２２から読み出す。
【００３８】
拡散電流Ｉｉの電流値が被測定液Ｌの温度によって変化することは従来より知られており、被測定液Ｌの温度が高いと拡散電流Ｉｉの電流値は上がり、温度が低いと拡散電流Ｉｉの電流値は下がる。
補正演算部２１は、拡散電流信号Ｓｉから拡散電流Ｉｉの電流値を求め、温度信号Ｓｔに基づいてこの電流値に温度補正を行う。
【００３９】
次に、補正演算部２１は、ＰＨ信号Ｓｐｈに基づいて被測定液ＬのＰＨ値を把握する。そして、補正演算部２１は、記憶部２２から読み出した濃度補正表を参照して、拡散電流Ｉｉの温度補正後の電流値と被測定液ＬのＰＨ値から被測定液Ｌの塩素濃度を求める。
【００４０】
なお、濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３には、０．５［ｍｇ／Ｌ］、１．０［ｍｇ／Ｌ］、１．５［ｍｇ／Ｌ］の３種類の塩素濃度におけるＰＨ値と拡散電流値との関係が示されているが、他の塩素濃度については、上記３種類の塩素濃度におけるＰＨ値と拡散電流値との関係から内挿または外挿により算出する。
たとえば、図３に示す濃度補正表Ｔ３において、被測定液ＬのＰＨ値と拡散電流の電流値との交点が濃度０．５［ｍｇ／Ｌ］のラインと濃度１．０［ｍｇ／Ｌ］のラインの間に位置する場合には、これらのラインから内挿により交点の位置に相当する濃度を算出する。
【００４１】
なお、図３では濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３をグラフで表現しているが、濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３はＰＨ値と拡散電流値を対応づける補正テーブルであってもよいし、ＰＨ値と拡散電流値を対応付ける数式であってもよい。
【００４２】
本実施例は以上のように構成され、
演算部２０が、異なる導電率の下で作成された、ＰＨ値と拡散電流値の関係を示す複数の濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３を有し、被測定液Ｌの導電率信号Ｓｃに応じて最適な濃度補正表を選択し、その選択された濃度補正表を用いて拡散電流Ｉｉの電流値を補正することにより、拡散電流ＩｉのＰＨ依存性の導電率変化を考慮し、高精度に被測定液Ｌの塩素濃度を測定できる。
【００４３】
また、濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３が、被測定液Ｌが取りうる導電率のうちの高導電率の範囲、中導電率の範囲、低導電率の範囲に対応するため、比較的少ない数の濃度補正表で被測定液Ｌが取りうる導電率の全体にバランス良く対応できる。
【００４４】
また、本実施例では、被測定液Ｌが取りうる導電率の範囲を３つの範囲に分割したが、分割する数は３つ以外であってもよい。より多くの数に分割すれば、拡散電流のＰＨ依存性の導電率によるばらつきを、より高精度に補正できる。
【００４５】
また、分割の仕方は、被測定液Ｌが取りうる導電率の範囲を均等に分割してもよいし、非均等に分割してもよい。使用頻度が高いと考えられる導電率の範囲があれば、その範囲をより細かく分割するようにしてもよい。また、より高精度に塩素濃度を求めたい導電率の範囲があれば、その範囲をより細かく分割するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施例では、作用極３に金電極を用いて遊離塩素の濃度測定を行ったが、被測定液に結合塩素が含まれている場合には白金電極や金・白金合金電極を用いる必要がある。しかし、電極の材質が変わるとＰＨ値と拡散電流値の関係は変化してしまう。そのため、作用極の材質ごとに濃度補正表のセットを作成して記憶部２２に保持させておき、作用極の材質に応じてその材質に対応する濃度補正表のセットの中から使用する濃度補正表を選択するようにしてもよい。
たとえば、白金電極用には濃度補正表Ｔ１’〜Ｔ３’を作成し、金・白金合金電極用には濃度補正表Ｔ１”〜Ｔ３”を作成して記憶部２２に保持させておく。そして、残留塩素計に、作用極の材質を設定する作用極選択スイッチを設けておき、補正演算部２１はスイッチ位置に対応する濃度補正表のセットの中から濃度補正表を読み出す。
すなわち、補正演算部２１は、作用極選択スイッチにより金電極が選択された場合には濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３から濃度補正表を選択し、白金電極が選択された場合には濃度補正表Ｔ１’〜Ｔ３’から濃度補正表を選択し、金・白金合金電極が選択された場合には濃度補正表Ｔ１”〜Ｔ３”から濃度補正表を選択する。
このような構成とすれば、作用極の材質によらず、拡散電流ＩｉのＰＨ依存性の導電率変化に対応できる。
【００４７】
また、本実施例では、導電率入力手段１１は被測定液Ｌの導電率が入力されたが、導電率入力手段１１は濃度補正表Ｔ１に対応する高導電率モード、濃度補正表Ｔ２に対応する中導電率モード、濃度補正表Ｔ３に対応する低導電率モードのいずれかを使用者に選択させるスイッチで構成してもよい。
たとえば、スイッチ操作により高導電率モードが選択された場合には、補正演算部２１は高導電率に対応する濃度補正表Ｔ１を読み出す。同様に、中導電率モードが選択された場合には補正演算部２１は中導電率に対応する濃度補正表Ｔ２を読み出し、低導電率モードが選択された場合には補正演算部２１は低導電率に対応する濃度補正表Ｔ３を読み出す。このような構成とすれば、使用者が濃度補正表を直接選択できる。
【００４８】
なお、本実施例の演算部２０は、請求範囲の補正演算手段に相当する。
【実施例２】
【００４９】
図４は本発明の実施例２を示す構成図である。本実施例は、前記実施例１に対し、導電率入力手段１１を導電率センサとその測定回路に置き換えたものである。
【００５０】
上水の導電率は、定常状態での変動は小さいものの、降雨時など一時的に導電率が低下する場合がある。そのため、被測定液Ｌの導電率を常時監視し、導電率の変化に迅速に対応できれば便利である。
【００５１】
図４において、被測定液Ｌの導電率を測定する導電率センサ１２が、被測定液Ｌに浸漬されている。導電率測定回路１３は、導電率センサ１２の出力に応じた導電率信号Ｓｃ’を生成し、演算部２０および電圧印加手段１０に出力する。
【００５２】
導電率信号Ｓｃ’は、前記実施例１における導電率信号Ｓｃと同様に用いられる。すなわち、電圧印加手段１０は導電率信号Ｓｃ’に基づいて加電圧Ｅｄの補償率Ｒを調整する。また、演算部２０は、導電率信号Ｓｃ’に基づいて濃度補正表Ｔ１〜Ｔ３から最適な濃度補正表を選択し、被測定液Ｌの塩素濃度を求める。その他の構成は前記実施例１と同じである。
【００５３】
本実施例は以上のように構成され、
被測定液Ｌの導電率を測定する導電率センサ１２を備え、演算部２０は導電率センサ１２の出力に応じて濃度補正表を選択するため、被測定液Ｌの導電率が変化した場合に迅速に拡散電流ＩｉのＰＨ依存性を切り替えることができる。
【実施例３】
【００５４】
図５は被測定液Ｌの導電率と拡散電流Ｉｉの関係を示す図である。被測定液Ｌの導電率がおよそ１５０［μＳ／ｃｍ］以上の範囲では、導電率による拡散電流Ｉｉの変化、すなわち感度の変化はほとんど見られない。しかし、被測定液Ｌの導電率がおよそ１５０［μＳ／ｃｍ］より低い範囲では、導電率による拡散電流Ｉｉの変化が大きくなる。そのため、特に導電率による拡散電流Ｉｉの変化が大きい低導電率の範囲においては、拡散電流ＩｉのＰＨ依存性だけでなく、導電率の変動が拡散電流Ｉｉに直接与える影響も考慮することにより、さらに高精度に塩素濃度の測定を行うことが可能になる。
以下、本実施例においては、被測定液Ｌが取りうる導電率の範囲をおよそ５０［μＳ／ｃｍ］以上とし、およそ５０［μＳ／ｃｍ］〜１５０［μＳ／ｃｍ］の導電率の範囲を低導電率の範囲と称し、およそ１５０［μＳ／ｃｍ］以上の導電率の範囲を中〜高導電率の範囲と称する。
【００５５】
図６は本発明の実施例３を示す構成図である。本実施例は、前記実施例２に対し、演算部２０を、濃度補正表の構成が異なる演算部２０’に置き換えたものである。
【００５６】
図７は演算部２０’の詳細を示す図である。演算部２０’は、補正演算部２１’と、ＰＨ値と拡散電流値との関係を示す濃度補正表Ｔ１、Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋを備えた記憶部２２’から構成されている。
【００５７】
濃度補正表Ｔ１は中〜高導電率の範囲に対応する濃度補正表であり、中〜高導電率の範囲を代表して導電率２００［μＳ／ｃｍ］の条件下におけるＰＨ値と拡散電流値との関係を示したものである。
濃度補正表Ｔ１：１５５≦σ［μＳ／ｃｍ］
【００５８】
濃度補正表Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋは低導電率の範囲に対応する濃度補正表であり、それぞれ導電率４５〜１５５［μＳ／ｃｍ］の範囲を１０［μＳ／ｃｍ］ずつ対応する。
濃度補正表Ｔ２ａ：４５≦σ＜５５［μＳ／ｃｍ］
濃度補正表Ｔ２ｂ：５５≦σ＜６５［μＳ／ｃｍ］
・
・
・
濃度補正表Ｔ２ｊ：１３５≦σ＜１４５［μＳ／ｃｍ］
濃度補正表Ｔ２ｋ：１４５≦σ＜１５５［μＳ／ｃｍ］
濃度補正表Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋは、それぞれ対応する導電率の範囲の中央値、すなわち５０［μＳ／ｃｍ］、６０［μＳ／ｃｍ］、７０［μＳ／ｃｍ］、・・・、１４０［μＳ／ｃｍ］、１５０［μＳ／ｃｍ］の条件下におけるＰＨ値と拡散電流値との関係を示したものである。
【００５９】
濃度補正表Ｔ１、Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋは、それぞれ塩素濃度が０．５［ｍｇ／Ｌ］、１．０［ｍｇ／Ｌ］、１．５［ｍｇ／Ｌ］の場合におけるＰＨ値と拡散電流値との関係が示されている。また、濃度補正表Ｔ１、Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋに示されるＰＨ値の範囲は、国が上水の水質基準として定めるＰＨ５．８〜８．６をカバーするように設定される。濃度補正表Ｔ１、Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋは、あらかじめ実験により作成しておく。
【００６０】
補正演算部２１’は、温度信号Ｓｔ、ＰＨ信号Ｓｐｈ、導電率信号Ｓｃ’が入力される。補正演算部２１’は、導電率信号Ｓｃ’に基づいて、被測定液Ｌの導電率がどの濃度補正表の範囲に属するかを判断し、該当する濃度補正表を記憶部２２’から読み出す。
【００６１】
たとえば、導電率信号Ｓｃ’が導電率５２［μＳ／ｃｍ］であれば、濃度補正表Ｔ２ａが対応する導電率であるため、記憶部２２’から濃度補正表Ｔ２ａを読み出す。
同様に、導電率信号Ｓｃ’が導電率１３８［μＳ／ｃｍ］であれば、濃度補正表Ｔ２ｊが対応する導電率であるため、記憶部２２’から濃度補正表Ｔ２ｊを読み出す。
また、導電率信号Ｓｃ’が導電率１７０［μＳ／ｃｍ］であれば、濃度補正表Ｔ１が対応する導電率であるため、記憶部２２’から濃度補正表Ｔ１を読み出す。
このように、補正演算部２１’は、導電率信号Ｓｃ’に応じて最適な濃度補正表を選択し、記憶部２２’から読み出す。
【００６２】
なお、図７では濃度補正表Ｔ１、Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋをグラフで表現しているが、これらの濃度補正表はＰＨ値と拡散電流値を対応づける補正テーブルであってもよいし、ＰＨ値と拡散電流値を対応付ける数式であってもよい。その他の構成は前記実施例２と同じである。
【００６３】
本実施例は以上のように構成され、
演算部２０’が、中〜高導電率の範囲に対応する濃度補正表Ｔ１と、低導電率の範囲に対応する比較的多数の濃度補正表Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋを有し、被測定液Ｌの導電率信号Ｓｃ’に応じて最適な濃度補正表を選択し、その選択された濃度補正表を用いて拡散電流Ｉｉの電流値を補正することにより、被測定液Ｌが低導電率で導電率とＰＨ値の両方が変化しても同時に補正ができ、さらに高精度に塩素濃度を測定できる。
【００６４】
また、本実施例では、低導電率の範囲を１０［μＳ／ｃｍ］ずつに分割して濃度補正表Ｔ２ａ〜Ｔ２ｋを作成したが、分割する導電率の幅は１０［μＳ／ｃｍ］に限られない。低導電率の範囲をより多くの数に分割すれば、導電率の変動が拡散電流Ｉｉに直接与える影響をより高精度に補正できる。
【００６５】
また、本実施例では、中〜高導電率の範囲は濃度補正表Ｔ１のみで対応したが、中〜高導電率の範囲も複数の範囲に分割して濃度補正表を用意してもよい。
【００６６】
また、低導電率の範囲の分割の仕方は、本実施例のように均等な導電率幅で分割してもよいし、非均等に分割してもよい。低導電率になるほど導電率の変動が拡散電流Ｉｉに直接与える影響が大きくなるため、低導電率になるほど分割の幅を狭くしてもよい。
【００６７】
なお、本実施例では、補正演算部２１’は被測定液Ｌの導電率Ｓｃ’に応じて濃度補正表をひとつ選択し、その濃度補正表のみを用いて拡散電流Ｉｉの補正を行ったが、濃度補正表が対応する導電率範囲の中央値が導電率Ｓｃ’に近い２つの濃度補正表を読み出し、これらの濃度補正表で得られる補正値からさらに導電率Ｓｃ’における補正値を内挿し、拡散電流Ｉｉの補正を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１    液槽
２    対極
３    作用極
４    温度センサ
５    ＰＨセンサ
６    アンプ
７    電流測定回路
８    温度測定回路
９    ＰＨ測定回路
１０  電圧印加手段
１１  導電率入力手段
１２  導電率センサ
１３  導電率測定回路
２０  演算部
２１  補正演算部
２２  記憶部
３０  出力部
３１  出力端
Ｌ    被測定液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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